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Schadstoffarme Tabakwaren
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Die Erfindung betrifftschadstoffarme Tabakwaren, insbesondere Zigaretten,
Zigarren, gestopfte Pfeifen oder dergleichen.
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Zigaretten weisen drei besonders schädliche Substanzen auf, nämlich
Nikotin, Teer und Kohlenmonoxid. Nikotin und Teer hat man durch besondere Filter
bereits stark vermindert. Eine weitere Reduzierung von Nikotin und Teer ist zwar
sehr erwünscht, aber nur bis zu gewissen Grenzen erstrebenswert, da diese Schadstoffe
zum Geschmack der Zigarette beitragen.
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Im Gegensatz dazu ist Kohlenmonoxid völlig geschmacklos und geruchlos,
trägt in keiner Weise zur Befriedigung beim Rauchen bei, ist vielmehr nur giftig
und deshalb völlig unerwünscht.
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Gerade dieses Gift weist aber die Eigenschaft auf, daß es durch Zigarettenfilter
nicht reduzierbar ist, da die Moleküle dieses Gases ungehindert durch die Filterporen
schlüpfen.
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Gerade Kohlenmonoxid im Verbrennungsgas von Zigaretten ist aber die
Ursache für eine Vielzahl von Körperschädigungen und Krankheiten sowohl von aktiven
Rauchern als auch von denjenigen Nichtrauchern, welche z.B. aus beruflichen oder
gesellschaftlichen Gründen häufig passiv rauchen müssen. Es ist z.B. bekannt, daß
Kohlunmonoxid Hämoglobin inaktiviert, welches dadurch seine Funktion, Sauerstoff
im Blut zu transportieren, nicht mehr ausüben kann, so daß der Stoffwechsel des
Körpergewebes vermindert wird. Diese Wirkung wird übrigens noch dadurch erheblich
verstärkt, daß das eingeatmete Nikotin durch Vasokonstriktion die Durchblutung des
Körpergewebes verringert. Bekannt ist außerdem, daß diese beiden Effekte an der
Pathogenese des Herzinfarktes maßgeblich beteiligt sind. Diese stark toxische Wirkung
des Kohlenmonoxid überrascht nicht, wenn man weiß, daß die Konzentration von Kohlenmonoxid
im Zigarettenrauch höher als diejenige in Autoabgasen ist, deren höchst schädliche
Wirkung allgemein bekannt ist.
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Trotz dieser Kenntnisse ist es bei den vielfält gen und sehr kostenaufwendigen
Forschungen und Bemühungen zur Entgiftung der Schadstoffe des Verbrennungsgases
von Tabakwaren bisher nicht gelungen, den Gehalt an Kohlenmonoxid im Verbrennungsgas
in nennenswerter Weise zu verringern, im Gegenteil, gerade einige Filterzigaretten
mit einem niedrigen Nikotingehalt weisen einen besonders hohen Gehalt an Kohlenmonoxid
im Verbrennungsgas auf. Es hat sich herausgestellt, daß Kohlenmonoxid durch Filter
so gut wie gar nicht entfernbar ist.
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Man hat aber noch viele andere Methoden erprobt, um den Gehalt an
Kohlenmonoxid aus dem Verbrennungsgas von Tabaken zu verringern, jedoch durchwegs
ohne Erfolg.
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So sind aus der Zeitschrift "Tobacco Science", Vol. XIV, 1970, Seiten
78 bis 81, Bemühungen bekannt geworden, die Zusammensetzung der Verbrennungsgase
von Tabak durch Zusätze
zum Tabak zu verändern. Fast alle aus dieser
Druckschrift bekannten Zusätze hatten jedoch eine erhebliche Zunahme des CO-Anteils
im Verbrennungsgas zur Folge, vgl. die Tabelle auf Seite 80 oben. Die wenigen anderen
Zusätze jedoch, welche den CO-Gehalt, wenn auch nur geringfügig, verringerten, hatten
dafür die nachteilige Wirkung, daß sie den Anteil an giftigen Substanzen wie H2S,
NO, SO2 bzw. HCN erheblich erhöhten.
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Bisher sind der Fachwelt nachweislich keine Verfahren zur Reduzierung
von Kohlenmonoxid bekannt. Das geht aus dem Abschlußbericht des Weltkongresses "Smoke
and Health" hervor, der vom National Cancer Institute vom 2. bis 5. Juni 1975 in
New York durchgeführt wurde. In diesem Abschlußbericht des Work Shop on "Technological
Aspects of Reducing Specific Components in Cigarette Smoke, and Consumer Acceptance
of such Reduction" heißt es unter der Nr. 7 wörtlich übersetzt: "CO -- Es gibt keine
Technologie zur selektiven Entfernung von CO und diese ist extrem schwierig zu erzielen.
Verdünnung durch Erhöhung der Papier porosität und Filterperforation sind die einzigen
bis heute bekannten Mittel." Aufgabe der Erfindung ist es, Tabakwaren zu schaffen,
welche, ohne erhöhte Papierporosität, ohne Fiiterperforation und ohne chemische
Zusätze aufzuweisen, dennoch einen verringerten Anteil von CO im Verbrennungsgas
enthalten.
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Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß innerhalb des üblicherweise
mit Tabak gefüllten Volumens ein oder mehrere tabakfreie Räume vorgesehen ist bzw.
sind, der bzw. die teilweise von einer als vorne und hinten offenen, hohlen Röhre
mit einer luftundurchlässigen Wand, deren Länge etwa gleich der Länge des tabakfreien
Raumes und deren Durchmesser etwa 0,2 mm oder größer ist, begrenzt ist bzw. sind.
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Die Erfindung weist eine erstaunliche Vielzahl von Vorteilen auf.
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Zunächst ist der Fortschritt zu nennen, daß überhaupt ein Weg zur
Reduzierung von CO im Verbrennungsgas von Tabakwaren gefunden wurde, wodurch die
Technik bereichert ist.
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Hinzu kommt der Vorteil, daß der Anteil an geschmacklosem CO stark
verringert wird, ohne daß dadurch der Anteil an anderen giftigen Stoffen erhöht
wird. Dieser Vorteil, der auch daraus resultiert,daß dem Tabak keine Stoffe zugegeben
werden, ist keineswegs selbstverständlich, wie aus der eingangs genannten Zeitschrift
"Tobaco Science", Vol.
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XIV, 1970, Seiten 78 bis 81 hervorgeht.
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Ein ganz besonders wichtiger Vorteil der Erfindung liegt darin, daß
sie die Herstellung giftgasarmer Zigaretten und Zigarren auf besonders einfache
Weise und ohne nennenswert erhöhte Herstellungskosten ermöglicht. Schließlich ist
noch der weitere Vorteil zu nennen, daß auch bereits fertig gerollte Zigaretten
zu der erfindungsgemäßen Zigarette umgeändert werden können.
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Die Röhre muß sich keineswegs über die gesamte Tabakstranglänge erstrecken.
Falls sie sich bei der Zigarette vom vorderen Ende nur z.B. 2 cm weit in den Tabakstrang
hineinerstreckt, während der restliche Tabakstrang mit dem einer normalen Zigarette
identisch ist, tritt die Reduzierung des CO-Gehalts so lange auf, wie die Glutzone
oder ein Teil derselben sich noch im Bereich der Röhre befindet. Die Reduzierung
des CO-Gehalts kann dabei etwa 35% gegenüber einer normalen Zigarette betragen.
Beim weiteren Abbrand dieser Zigarette, die dann mit üblichen Zigaretten identisch
ist, wird die übliche Menge an CO erzeugt.
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Um einen weiteren überraschenden und besonders wichtigen Vorteil der
Erfindung beschreiben zu können, muß zunächst kurz auf die Zusammensetzung des Tabakrauches
normaler Zigaretten in Abhängigkeit von der Tabakstranglänge eingegangen werden.
Bei normalen Zigaretten steigt nämlich mit jedem Zug, und damit mit abnehmender
Tabakstranglänge, der prozentuale Anteil an CO im Verbrennungsgas sehr stark an.
Bei den erfindungsgemäßen giftgasarmen Tabakwaren dagegen ist dieser Anstieg im
Bereich der Röhre wesentlich flacher, bei einigen Ausführungsformen ist er völlig
kompensiert und bei einigen anderen Ausführungsformen sogar überkompensiert, so
daß der prozentuale Anteil an CO bei späteren Zügen sogar niedriger ist als bei
vorhergehenden Zügen. Dieser letztgenannte Effekt ist besonders wichtig, da bekanntlich
gerade der Stummel normaler Zigaretten besonders giftig ist.
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Schließlich ist auch noch der Vorteil zu nennen, daß gemäß der Erfindung
sowohl Filterzigaretten als auch filterlose Zigaretten mit einem stark reduzierten
Anteil an CO im Verbrennungsgas herstellbar sind.
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Die Erfindung ist keineswegs auf einen bestimmten Querschnitt der
Röhre beschränkt. Diese kann sowohl einen eckigen, als auch einen runaen Querschnitt
aufweisen.
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Die Röhre kann aus zellulosehaltigem Material bestehen.
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Diese iterbildung weist den Vorteil auf, daß die Röhre mit dem Tabak
abbrennt, und deshalb die Asche wie bei einer normalen Zigarette abfällt bzw. abgestreift
werden kann.
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Nach einer besonderen Weiterbildung der Erfindung besteht die Röhre
aus einem Material, welches nicht schneller als der sie umgebende Tabak brennt bzw.
verglimmt.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung besteht die Röhre aus
einem Material, welches bei der Verbrennung eine der Tabakasche ähnliche Konsistenz
annimmt.
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Die Röhre kann zyiindrisch ausgebildet und in Längsrichtung der Zigarette
ausgerichtet sein. Sie kann aber auch konisch ausgebildet sein oder auch einen nicht
linear veränderlichen Durchmesser aufweisen.
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Bei einer Normalzigarette, welche einen Durchmesser von 8 mm hat,
soll der Durchmesser der Röhre zweckmäßigerweise nicht größer als 7,5 mm sein. Allgemein
soll die Querschnittsfläche der Röhre weniger als 88% der gesamten Querschnittsfläche
der Tabakware betragen.
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Die hohle Röhre darf sich selbstverständlich nicht vom vorderen bis
zum hinteren Ende der Zigarette erstrecken. In diesem Fall würde nämlich - zumindest
bei nicht zu kleinem Röhrendurchmesser - beim Ziehen an der Zigarette Luft nahezu
ungehindert durch die Röhre hindurchströmen, so daß im Tabakringraum kein nennenswerter
Unterdruck entstehen würde und deshalb beim Ziehen an dieser Zigarette der Tabak
nicht
oder nur geringfügig schneller als zwischen den Zügen abglimmen würde.
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Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt
sich die Röhre zwar tatsächlich bis zum mundstückseitigen Ende der Zigarette. Bei
dieser Ausführungsform enhält jedoch das hintere mundstückseitige Ende der Röhre
einen Stopfen, dessen Zugwiderstand etwa gleich dem Zugwiderstand eines Filters
üblicher Länge ist.
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Die oben angegebenen Reduktionswerte von etwa 35% wurden bei erfindungsgemäß
modifizierten Zigaretten gemessen, deren Röhre aus einer Lage aus Schreibmaschinenpapier
mit einem Flächengewicht von 60 g//m2 bestand.
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Ein ganz besonders überraschender Effekt wurde bei der Vermessung
des Verbrennungsgases von erfindungsgemäß modifizierten Filterzigaretten festgestellt,
deren Röhre aus Aluminiumfolie bestand. Und zwar wurde als Röhrenmaterial eine übliche,
im Handel erhältliche Haushaltsfolie verwendet, die zu einer Röhre aufgerollt worden
war, die längs einem 3 mm breiten, in Längsrichtung verlaufenden Falz verklebt war,
und einen Durchmesser von 3 mm aufwies. Mit diesen Röhren wurden - man lese und
staune -Reduzierungen des CO-Gehalts im Verbrennungsgas von 70 bis über 80% erzielt.
Diese Zigaretten enthielten somit nur noch etwa 20 bis maximal 30% der üblichen
Menge von CO im Verbrennungsgas.
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Der Grund für diese geradezu unglaublich starke Reduzierung kann mit
darin liegen, daß das verwendete Aluminium Wärme sehr gut leitet. Aufgrund dieser
Eigenschaft leitet es Wärme von der Glutzone fort und erniedrigt somit deren
Temperatur.
Wiese Temperaturverringerung bewirkt möglicherweise eine Verschiebung des Bouduad-Gleichgewichts
in Richtung zur Erzeugung von mehr C02 und weniger CO.
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Da die erfindungsgemäße Zigarette viel weniger Kohlenmonoxid, und
auch weniger Teer, als normale Zigaretten enthält, weist sie den weiteren Vorteil
\Rippen und/ \in größerem Maße als bisber/ sorten und Tabakteile - ç gel -/zur Herstellung
verwendet werden könnten, welche normalerweise beim Verbrennen einen besonders hohen
Anteil von Schadstoffen liefern. Selbst mit Hilfe dieser schadstoffreichen Tabakteile
ist es somit möglich, Zigaretten herzustellen, die wesentlich weniger Kohlenmonoxid
als bisher handelsübliche Zigaretten enthalten. Dieser Vorteil ist von außerordentlich
hohem ökonomischen Wert aus Beisgw&R0ung einer Röhre/Metall, z.B. aus Aluminium,
kann esldie Zigarette nicht ganz so schnell anbrennt wie eine normale Zigarette.
Diese verlängerte Zünddauer hängt von der Größe der Wärmeableitung ab. Wenn die
Röhre länger und dickwandiger ist, wird mehr Wärme abgeleitet, und dadurch kann
sich die Zünddauer verlängern.
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Um diesen möglicherweise auftretenden Effekt zu kompensieren, sind
nach einer Weiterbildung der Erfindung im vorderen Teil des Tabakstrangs Oxidatoren
vorgesehen.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der vordere Teil
des Tabakstranges mit Oxidatoren imprägniert.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
in Verbindung mit der Zeichnung und der Beschreibung hervor.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine für
die CO-Messungen verwendete Meßapparatur in schematischer Darstellung, Fig. 2a einen
Schnitt durch eine normale Filterzigarette, Fig. 2b ein CO-Diagramm der Filterzigarette
der Fig. 2a, Fig. 3a einen Scb 2 urch eine erfindungsgemäß modifizierte/iarette
mit einer aus Papier bestehenden, zentralen Röhre, die vor dem Filter endet, Fig.
3b eine schematische Darstellung eines Schnitts durch den Filter der Zigarette der
Fig. 2a nach dem Abrauchen, Fig. 4a einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß modifizierte
Filterzigarette mit einer aus Papier bestehenden zentralen Röhre, deren mundstückseitiges
Ende an der vorderen Stirnseite des Filters anliegt, Fig. 4b ein CO-Diagramm der
Filterzigarette der Fig. 4a,
Fig. 5a einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß
modifizierte Filterzigarette mit einer aus Papier bestehenden zentralen Röhre, deren
mundstückseitiges Ende sich in den Filter hineinerstreckt, Fig. 5b ein CO-Diagramm
der Filterzigarette der Fig. 5a, Fig. 6a einen Schnitt durch eine Filterzigarette
mit einer zentralen Röhre, die jedoch aus porösem Zigarettenpapier besteht, Fig.
6b ein CO-Diagramm der Filterzigarette der Fig. 6a, Fig. 7a einen Schnitt durch
eine erfindungsgemäß modifizierte Filterzigarette mit einer zentralen Röhre, die
aus Aluminium besteht und deren mundstückseitiges Ende an der vorderen Stirnfläche
des Filters anliegt, Fig. 7b ein CO-Diagramm der Filterzigarette der Fig. 7a, Fig.
8 CO-Diagrarnme der normalen Zigarette der Fig. 2a und der erfindungsgemäß modifizierten
Zigarette der Fig. 7a in demselben Koozinatensystem, Fig. 9 - 11 weitere Ausführungsformen
der Erfindung.
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Die Meßapparatur der Fig. 1 weist einen Cambridge-Filter 2 auf, an
dessen Einlaßseite eine Zigarette 1 eingesetzt werden kann. Der Cambridge-Filter
2 ist über eine Kühlfalle 3 mit einer Gaseinlaßschleife 4 verbunden, welche ein
Umschaltventil (nicht dargestellt) enthält. Einem Ausgang dieser Gaseinlaßschleife
4 ist ein Gaschromatograph 5 nachgeschaltet. Der andere Ausgang der Gaseinlaßschleife
4 führt über ein Vorvakuumgefäß 9 zu einer Vakuumpumpe 10. In der Leitung zwischen
Gaseinlaßschleife 4 und dem Vorvakuumgefäß 9 liegen ein Magnetventil 7, welches
von einem Zeitgeber 6 gesteuert wird, und ein Einstellhahn 8.
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Im Betrieb wird die Zigarette 1 in zeitlichen Intervallen durch den
Unterdruck abgebrannt, welcher von der Vakuumpumpe 10 erzeugt wird. Bei diesen Zügen
werden der Rauch und das Verbrennungsgas der Zigaretten in dem Cambridge-Filter
2 filtriert. Dieser Filter 2 hält die festen Bestandteile und die flüssigen Rauch-Bestandteile
zurück, und läßt im wesentlichen lediglich das Verbrennungs -Gas hindurch. Dieses
Gas wird durch eine Kühlfalle 3 geleitet, in welcher H20 und CO2 ausgefroren werden.
Das aus der Kühlfalle 3 der Gaseinlaßschleife 4 zugeführte Gas enthält den gesamten
CO-Anteil, welcher von der brennenden Zigarette 1 bei jedem Zug in den Cambridge-Filter
2 eingesaugt wurde.
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Die Vakuumpt pe 10 arbeitet während der gesamten Messung. Sie erzeugt
jedoch nur dann einen Unterdruck am Mundstück der Zigarette 1, wenn das Magnetventil
7 geöffnet ist. Dieses Magnetventil 7 wird vom Zeitgeber 6 in Intervallen von einer
Minute jeweils zwei Sekunden lang geöffnet. Während dieser zwei Sekunden wird also
an der Zigarette 1 gezogen. Der Einstellhahn 8, welcher
den Querschnitt
der Leitung zwischen dem Magnetventil 7 und der Vakuumpumpe 10 verändern kann, ist
so eingestellt, daß während dieses Zuges von zwei Sekunden Dauer eine Gasmenge von
35 ml durch den Cambridge-Filter 2 hindurch angesaugt wird.* Diese Menge von 35
ml reicht aus, um die gesamte Apparatur vom Cambridge-Filter 2 bis zum Magnetventil
7 hin durchzuspülen.
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Nach dem Intervall von zwei Sekunden wird das tçlagnetventil 7 durch
die Steurung des Zeitgebers 6 geschlosso gedreht, daß der Gaschromatograph 5/ sen.
Jetzt wir as re UrenumScnaltVentlIVan nrte"Gaseinlaßschleife 4 angeschlossen ist
und das Trägergas des Gaschrom~atographen 5 die zu analysierende Gasmenge aus der
Gaseinlaßschleife 4 aus- und in den Gaschromatographen 5 einspült.
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In diesem Gaschromatographen 5 wird die eingespülte Gasmenge mit einem
5-Å-Molekularsieb in die verschiedenen Bestandteile getrennt. Die unterschiedlichen
Wärmeleitfähigkeitswerte dieser Bestandteile werden über einen Wärmeleitfähigkeitsdetektor
(WLD) gemessen, und diese Meßwerte werden von einem Kompensographen 12 aufgezeichnet.
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Das Vorvakuumgefäß 9 zwischen dem Magnetventil 7 und der Vakuumpumpe
10 dient in üblicher Weise dazu, einen Zusammenbruch des Vakuums in dieser Unterdruckleitung
beim Öffnen des Magnetventils 7 zu verhindern.
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Die verwendete Meßapparatur arbeitet mit sehr hoher Genauigkeit. Schwankungen
der Meßergebnisse aufgrund der Meßgenauigkeit der Apparatur sind wesentlich kleiner
als diejenigen Schwankungen der Meßergebnisse, welche durch die ungleiche Konsistenz
der verschiedenen Zigaretten * Das Abrauchen erfolgte nach der üblichen CORFSTA-Norm.
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hervorgerufen werden. Selbst die Konsistenz der Zigaretten einer einzigen
Packung, welche also den gleichen Umwelteinflüssen wie Lufttemperatur, Feuchtigkeit
und dergleichen ausgesetzt sind, sind wesentlich größer als die Schwankungen der
Meßapparatur. Der Fehler der gesamten Messung wird somit durch die veränderliche
Konsistenz der einzelnen Zigaretten innerhalb einer Packung bestimmt. Dieser Fehler
lag maximal zwischen 9 und 10%. Bei einigen Zigarettenpackungen lag diese Schwankung
der Meßergebnisse unter den Zigaretten einer einzigen Packung nur bei etwa 5%. Diese
angegebenen Schwankungswerte wurden bei handelsüblichen, nicht präparierten Zigaretten
gemessen.
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Zu sämtlichen Messungen wurden handelsübliche Zigaretten verwendet,
welche in der Bundesrepublik Deutschland unter dem Handelsnamen "R6" vertrieben
werden.
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Die Fig. 2a zeigt einen Querschnitt durch eine solche handelsübliche
Zigarette 20, welche einen Tabakstrang 22 und einen Filterteil 21 umfaßt.
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In der Fig. 2b ist ein CO-Diagramm der in der Fig. 2a gezeigten normalen
Zigarette dargestellt. Die Abszisse bildet die in Minuten aufgeteilte Zeitachse,
wobei der Pfeil dieser Abszisse in Richtung zunehmender Zeit weist. Diese Zeitskala
läuft also von rechts nach links.
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Die Meßergebnisse der späteren Züge an der Zigarette sind somit jeweils
links von den Meßergebnissen der vorhergehenden Züge aufgetragen.
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Die Ordinate weist eine linear geteilte Skala auf.
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In dieser Fig. 2b sind vier Kurven dargestellt, nämlich
die
Kurven 2- 2, 2-4, 2-6, 2- 8. Die erste Ziffer dieser Kurvenkennzahlen entspricht
sowohl in dieser Fig. 2b als auch in den anderen Figuren jeweils der gemessenen
Zigarette. Bei den Kurven der Fig. 2b ist die erste Ziffer jeweils eine 2 , was
also bedeutet, daß diese Kurven Ergebnisse von Messungen an der Zigarette der Fig.
2a darstellen.
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Die zweite Ziffer gibt jeweils die Zugzahl an, deren Meßergebnisse
durch die Kurve dargestellt werden. In der Fig. 2b sind somit von rechts nach links
die Meßergebnisse des zweiten, vierten, sechsten und achten Zugs an der Zigarette
der Fig. 2a dargestellt. Um zu verdeutlichen, daß diese Kurvaizu der im Handel gekauften,
normalen,nicht modifizierten Zigarette gehören, ist in dieser Fig. 2b jeweils noch
die Beschriftung "NORM" aufgeführt.
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Die Kurven der Fig. 2b, 3b, 4b, 5b, 6b und 7b stellen jeweils die
bei den verschiedenen Zügen gemessenen Mengen des CO-Gehalts dar. Dabei sind die
Flächen der einzelnen Meßkurven zu der gemessenen CO-Gasmenge proportional.
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In der Fig. 2b sieht man, daß die Menge an CO im Verbrennungsgas einer
normalen Zigarette vom zweiten zum achten Zug hin ansteigt.
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In Fig. 3a ist eine erfindungsgemäß modifizierte Zigarette 30 dargestellt.
Diese Zigarette weist einen Filterteil 31 auf. Innerhalb des üblicherweise mit Tabak
gefüllten Volumens weist diese Zigarette eine Röhre 35 auf, welche innen hohl und
vorne und hinten offen ist. Die Zigarette dieser Fig. 3a weist somit keinen
gleichmäßigen
Tabakstrang auf, sondern vielmehr einen um die Röhre 35 angeordneten Tabakringraum
32.
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\wie auch alle anderen untersuchten Zlgaretten, Diese Zigarette der
Fig. 3a wurde/aus einer handelsüblichen Zigarette der Handelssorte "R6" hergestellt.
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Diese Zigarette wurde auf folgende Weise hergestellt.
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In die handelsübliche Zigarette wurde zunächst ein Glasstab eingeführt,
welcher an seinem vorderen Ende in einen etwa 6 mm langen Konus überging. Beim Einführen
dieses Glas stabes wurde der Tabak aus dem zentralen Bereich der Zigarette in den
Ringraum verdrängt.
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Nach Herausziehen des Glas stabes wurde dieser mit einem Papier, welches
die spätere Röhre 35 bilden soiite, umwickelt. Das verwendete Papierstück war derart
bemessen, daß beim Umwickeln des Glas stabes mit diesem Papierstück dessen Längsränder
sich parallel zur Mittelachse des Glasstabes auf dessen Mantelfläche auf einer Breite
von 2 mm überdeckten. Um Röhren zu erhalten, welche möglichst auch unter der Hitzeeinwirkung
beim Abrauchen oder Abbrennen der Zigarette formstabil bleiben, wurde das Papierstück
längs einem Längskantenbereich von 2 mm Breite mit einer Klebepaste, welche unter
dem Handelsnamen'UhuÆtick" vertrieben wird, gleichmäßig aufgetragen. Dieser beschichtete
Längskantenbereich definiert die Innenseite des bei fertiger Trennwand oberen Papierstreifens
des Klebefalzes.Die andere Längskante wurde zunächst nach innen, zur Klebeschicht
hin, umgebogen oder umgeknickt, damit sie sich beim Umwickeln des Glasstabes nicht
an ihn anlegte. Beim Aufwickeln des Papiers auf den Glas stab von dieser unbeschichteten
Längskante ausgehend zur beschichteten Längskante hin wurde der Falz automatisch
verklebt. Danach wurde der Glasstab mit der ihn ugebenden Papierhülle, welche die
Röhre bilden sollte, in die Zigarette eingeführt. Dabei mußte darauf
geachtet
werden, daß diese Einführung möglichst gleichmäßig geschah.
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Auf diese Weise wurden sämtliche erfindungsgemäß modifizierten Zigaretten
hergestellt.
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Zur Herstellung der Zigaretten der Fig. 3a wurde eine Röhre mit einem
Durchmesser von 3 mm verwendet - auch die Röhren der Fign. 4a, 5a, 6a und 7a weisen
einen Durchmesser von 3 mm auf. Zur Herstellung dieser Röhre 35 wurde Papier mit
einem FlächengewiGnt von 60 g/m2 verwendet.
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In den Fign. 3b, 4b, 5b, 6b und 7b ist wiederum jeweils das gleiche
Koordinatens,stem verwendet worden, wie in der Fig. 2b. Der Einfachheit halber sind
jedoch die Beschriftungen an der Abszisse und sowohl die Ordinate als auch die Skalenteilung
der Ordinate fortgelassen worden. Ferner ist in diesen Figuren, mit Ausnahme der
Fig. 7b, jeweils nur die Kurve des vierten, sechsten und achten Zugs an der entsprechenden
Zigarette dargestellt.
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In der Fig. 3b sind die Kurven der gemessenen CO-Mengen des vierten,
sechsten und achten Zugs an der Zigarette der Fig. 3a dargestellt.
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Das Auffälligste an dieser Fig. 3b ist die Tatsache, daß beim sechsten
Zug etwa die gleiche CO-Menge wie beim vierten Zug gemessen wurde, und daß beim
achten Zug sogar eine geringere CO-Menge als beim vierten und beim sechsten Zug
gemessen wurde. Während bei jeder normalen Zigarette allgemein der prozentuale Anteil
an Schadstoffen von Zug zu Zug steigt, was auch für den
prozentualen
Anteil an Kohlenmonoxid gilt, wie man an der Fig. 2b sieht, ist dieser Gradient
bei der Zigarette der Fig. 3a vom vierten zum sechsten Zug hin kompensiert. Vom
sechsten zum achten Zug hin ist dieser Gradient sogar überkompensiert, der achte
Zug enthält nämlich nicht die gleiche Menge an CO wie der sechste Zug, sondern sogar
noch weniger. Eine derartige Kompensation und sogar Uberkompensation des üblicherweise
zunehmenden Gradienten des prozentualen Schadstoffanteils im Verbrennungsgas bzw.
Verbrennungsrauch von Zigaretten war bisher nicht bekannt.
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Legt man die Kurven der Fign. 3b und 2b so übereinander, daß die Abszissen
oder Grundlinien sich decken und auch die Meßkurven gleicher Züge übereinanderliegen,
so erhält man folgendes Ergebnis: das Verbrennungsgas des vierten Zugs der erfindungsgemäß
modifizierten Zigarette enthält etwa gleich viel oder etwas mehr CO als das Verbrennungsgas
des vierten Zugs an der normalen Zigarette. Das Verbrennungsgas des sechsten Zugs
an der Zigarette der Fig. 3a enthält weniger Kohlenmonoxid als das Verbrennungsgas
des sechsten Zugs der normalen Zigarette und das Verbrennungsgas des achten Zugs
der Zigarette der Fig. 3a enthält wesentlich weniger, etwa nur halb so viel Kohlenmonoxid
wie das Verbrennungsgas des achten Zugs an einer normalen Zigarette.
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Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß die Röhre 35 der Zigarette
der Fig. 3a eine Länge von 61 mm hatte, daß sie sich also 61 mm weit von dem vorderen
Ende der Zigarette in diese hineinerstreckte. Da Zigarettes. der Handelssorte "R6"
eine Gesamtlänge von 84 mm, einen Filter mit einer Länge von 20 mm und somit einen
Tabakstrang
mit einer Länge von 64 mm haben, endete das mundstückseitige Ende der Röhre 35 3
mm vor der vorderen Stirnfläche des Filterteils 31.
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In der Fig. 4a ist eine Zigarette 40 dargestellt, welche wiederum
erfindungsgemäß durch Anbringung einer axial angeordneten Röhre 45 modifiziert wurde.
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Auch diese Röhre bestand aus Papier mit einem Flächengewicht von 60
g/m2, welches längs einem Falz von 2 mm Breite verklebt war. Diese Röhre hatte wiederum
einen Durchmesser von 3 mm. Sie war jedoch 64 mm lang, sodaß ihr mundstückseitiges
Ende an der vorderen Stirnseite des Filterteils 41 anstieß. Der gesamte Tabak der
gekauften Zigarette war in den Ringraum 42 verdrängt worden. In den gesamten axialen
Bereich des ursprünglichen Tabakstrangraumes 46, welcher von der Röhre 45 umschlossen
wurde, befand sich somit kein Tabak.
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In der Fig. 4b sind Kurven 4-4, 4-6 und 4-8 dargestellt, welche die
Länge des Kohlenmonoxid im Verbrennungsgas des vierten, sechsten, bzw. achten Zuges
darstellten.
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In dieser Fig. 4b fällt zunächst auf, daß der Gehalt an Kohlenmonoxid
vom vierten zum sechsten Zug hin geringfügig ansteigt, und vom sechsten zum achten
Zug hin wieder abfällt. Auch bei dieser Zigarette der Fig. 4a ist somit der bei
normalen Zigaretten stets vorhandene Gradient vom vierten zum sechsten Zug hin weitgehend
kompensiert und vom sechsten zum achten Zug hin sogar überkompensiert.
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Legt man die Fig. 4b und 2b wiederum so übereinander, daß sowohl die
Abszissen oder Grundlinien und auch
die Mittelachsen der entsprechenden
Züge übereinander liegen, so sieht man auf einen Blick, daß die Zigarette der Fig.
4a wesentlich weniger Kohlenmonoxid im Verbrennungsgas enthält als die normale Zigarette
der Fig. 2a. Das Verbrennungsgas des vierten Zugs an der erfindungsgemäß modifizierten
Zigarette der Fig. 4a enthält noch etwa so viel Kohlenmonoxid wie das Verbrennungsgas
des vierten Zugs der normalen Zigarette.
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Das Verbrennungsgas des sechsten Zugs der Zigarette der Fig. 4a enthält
bereits weniger Kohlenmonoxid als das Verbrennungsgas des sechsten Zugs der normalen
Zigarette der Fig. 2a, und das Verbrennungsgas des achten Zugs an der Zigarette
4a enthält viel weniger, etwa nur halb so viel Kohlenmonoxid wie das Verbrennungsgas
des achten Zugs der normalen Zigarette der Fig. 2a.
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In der Fig. 5a ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform weist die Zigarette 50 eine axial angeordnete Röhre auf,
welche wiederum einen Durchmesser von 3 mm hat, längs einem Falz von 2 mm Breite
verklebt ist und aus einem Papier mit einem Flächengewicht von 60 g/m2 besteht.
Diese Röhre ist jedoch 68 mm lang. Sie erstreckt sich vom vorderen Ende der Zigarette
durch den gesamten üblicherweise mit Tabak gefüllten Raum hindurch und darüberhinaus
noch 4 mm tief in den Filterteil 51 hinein.
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In der Fig. 5b stellen die Kurven 5-4 , 5-6 und 5-8 die gemessenen
CO-Mengen beim vierten, sechsten bzw.
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achten Zug an der Zigarette der Fig. 5a dar.Auch bei der Zigarette
der Fig. 5a steigt der Gehalt von Kohlenmonoxid im Verbrennungsgas vom vierten zum
sechsten
Zug hin an, während er vom sechsten zum achten Zug hin
abfällt. Auch bei dieser Zigarette ist somit der Gradient des Schadstoffgehalts
vom vierten zum sechsten Zug hin etwa kompensiert, während er vom sechsten zum achten
Zug hin sogar überkompensiert ist.
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Legt man die Fign. 5b und 2b so übereinander, daß die Abszissen oder
Grundlinien und die Mittelachsen der Meßkurven sich decken, so erhält man fclgendes
Ergebnis: beim vierten Zug erzeugt die Zigarette der Fig. 5a etwa gleich viel, beim
sechsten Zug erzeugt sie erheblich weniger und beim achten Zug erzeugt sie viel
weniger, etwa nur halb so viel Kohlenmonoxid wie eine normale Zigarette.
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In der Fig. 6a ist eine Zigarette 60 dargestellt, mit deren Hilfe
festgestellt werden sollte, welchen Einfluß Luftdurchlässigkeit der Röhre 65 auf
den Gehalt von Kohlenmonoxid im Verbrennungsgas hat.
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Diese Zigarette 60 enthielt wiederum eine axial angeordnete Röhre
mit einem Durchmesser von 3 mm, welche längs einem Falz mit einer Breite von 2 mm
verklebt war. Diese Röhre war 61 mm lang, d.h. vom vorderen Ende der Zigarette erstreckte
sie sich 61 mm weit in diese hinein. Das mundstückseitige Ende der Röhre 65 befand
sich somit in einem Abstand von 3 mm von der vorderen Stirnfläche des Filterteils
61. Die Röhre 65 bestand jedoch diesmal nicht aus Schreibmaschinenpapier mit einem
Flächengewicht von 60 g/m2, sondern aus Zigarettenpapier mit einer Porosität von
94 nil/min x cm2 x 100 mm H20- Säule.
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Die Fig. 6b zeigt die gemessenen CO-Mengen beim vierten, sechsten
und achten Zug. Durch einen Vergleich
mit den Kurven der Fig. 2b
sieht man, daß digt 1 rette gemäß der Fig. 6a mehr Kohlenmonoxid erzeugt als eine
normale Zigarette. Lediglich beim achten Zug erzeugte die Zigarette der Fig. 6a
weniger Kohlenmonoxid als eine normale Zigarette beim achten Zug. Bei allen vorhergehenden
Zügen erzeugte die Zigarette der Fig. 6a erheblich mehr Kohlenmonoxid als die normale
Zigarette.
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Interessant an dieser Fig. 6b ist wiederum die Tatsache, daß der Gradient
vom vierten zum sechsten Zug hin abnimmt, daß diese Zigarette also beim sechsten
Zug weniger Kohlenmonoxid als beim vierten Zug erzeugt, und daß sie beim achten
Zug wiederum weniger Kohlenmonoxid als beim sechsten Zug erzeugt.
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In der Fig. 7a ist wiederum eine erfindungsgemäß modifizierte Zigarette
70 dargestellt. Diese enthält wiederum eine axiale Röhre 75, welche einen Durchmesser
von 3 mm hat. Diese Röhre 75 ist 64 mm lang, sie erstreckt sich vom vorderen Ende
der Zigarette bis zur vorderen Stirnseite des Filterteils 71. Wie auch bei den anderen
erfindungsgemäß präparierten Zigaretten ist der gesamte, ursprünglich in der Zigarette
enthaltene Tabak in dem verbleibenden Ringraum 72 angeordnet. Im gesamten axialen
Bereich 76 dieser Zigarette, welcher von der vorn und hinten offenen Röhre 75 umschlossen
ist, befindet sich kein Tabak.
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Auch diese Röhre war längs einem 2 mm breiten Falz verklebt. Im Gegensatz
zu den Röhren 35, 45,55 und 65 besteht jedoch die Röhre 75 nicht aus Papier, sondern
aus Aluminium. Sie wurde aus einer Aluminiumfolie hergestellt, welche etwa 0,014
mm dick ist und ein Flächengewicht von 40 g/m2 hat.
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In der Fig. 7b stellen die Kurven 7 - 2, 7 - 4, 7 - 6 und 7 - 8 die
beim zweiten, vierten, sechsten bzw. achten Zug an der Zigarette der Fig. 7a gemessenen
CO-Mengen dar. Wie man auf einen Blick sieht, erzeugt diese Zigarette beim Abrauchen
nur ganz geringe Mengen von Kohlenmonoxid. Beim vierten und beim sechsten Zug wurden
so geringe Mengen von Kohlenmonoxid erzeugt, daß die Ausschläge des Kompensographen,
welche vom Kohlenmonoxidgehalt verursacht wurden, geringer als die Ausschläge beim
Umschalten des Kompensographen waren. Die CO-Mengen beim vierten und beim sechsten
Zug waren so gering, daß sie mit der verwendeten Vorrichtung nicht mehr gemessen
werden konnten.
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Beim zweiten und beim achten Zug wurden noch meßbare Mengen von Kohlenmonoxid
festgestellt, jedoch viel bei viel kleinere Mengen als/den entsprechenden Zügen
einer normalen Zigarette. Interessant ist ferner an dieser Fig. 7b, daß auch die
Zigarette gemäß der Fig.
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7a, welche eine Röhre 75 aus Aluminium enthält, beim achten Zug nicht
mehr Kohlenmonoxid erzeugt als beim zweiten Zug.
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Zur besseren Veranschaulichung der enorm hohen Reduktion des Kohlenmonoxidgehalts
bei Zigaretten gemäß der Fig. 7a sind in der Fig. 8 die den CO-Mengen entsprechenden
Kurven 7 - 2, 7 - 4, 7- 6 und 7 -8 der Zigarette gemäß der Fig. 7a in demselben
Koordinatensystem dargestellt, wie die entsprechenden Kurven 2-2 , 2-4, 2-6 und
2- 8 der normalen Zigarette, wie sie in Fig. 2a dargestellt ist.
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In den Fign. 9 - 11 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt, welche in den Schutzumfang der Erfindung fallen.
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In Fig. 9 sieht man eine Zigarette 100 mit erne& einer Röhre 105
und einem Tabakringraum 102. In dem Filterteil 101 können Trennwände 109 vorgesehen
sein, welche ebenfalls einen ringförmigen Querschnitt aufweisen und sich in Längsrichtung
des Filterteils 101 erstrecken. Der Durchmesser dieser Trennwandröhre 109 kann größer,
kleiner oder auch gleich groß wie der Durchmesser der Röhre 105 sein. Das vordere
Ende der Trennwand 109 kann sich in einem Abstand vom hinteren, mundstückseitgen
Ende der Röhre 105 befinden.
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Es kann aber auch das hintere Ende der Röhre 105 in einer Ebene wie
das vordere Ende der Trennwandröhre 109 liegen. Die Zigarette kann aber auch so
ausgebildet werden, daß das hintere Ende der Röhre 105 und das vordere Ende der
Zwischentrennwand 109 einander überdecken.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 10 dargestellt.
Diese Zigarette 110 enthält eine axial angeordnete Röhre 105, einen Tabakringraum
112 und einen Filterteil 111. Die Röhre 105 erstreckt sich vom vorderen Ende der
Zigarette bis zum hinteren, mundstückseitigen Ende der Zigarette, also auch durch
den gesamten Filterteil 111 hindurch. In ihrem hinteren Abschnitt enthält die Röhre
115 einen Stopfen 119, dessen Strömungswiderstand größenordnungsmäßig gleich demjenigen
eines üblichen Filters mit der üblichen Filterlänge und dem Querschnitt der Röhre
115 ist.
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Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in der Fig. 11
dargestellt. Die dort gezeigte Zigarette 120 weist wiederum einen Tabakringraum
122 und eine axial angeordnete Röhre 125 auf. Der Tabakringraum erstreckt sich vom
vorderen bis zum hinteren Ende der Zigarette. Es handelt sich also nicht um eine
übliche Filterzigarette. Die Röhre 125 erstreckt sich ebenfalls
vom
vorderen Ende der Zigarette 125 bis zum hinteren, mundstückseitigen Ende derselben.
Im hinteren Abschnitt der Röhre 125 ist wiederum ein Stopfen 129 vorgesehen, dessen
Strömungswiderstand etwa gleich groß wie der Strömungswiderstand eines normal langen
Filters mit dem Querschnitt der Röhre 125 ist.
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Anhand der Meßkurven der Fign. 2b, 3b, ... 7b wurden jeweils die bei
entsprechenden Zügen an verschiedenartig modifizierten Zigaretten erzeugten CO-Mengen
mit denjenigen einer normalen Zigarette bei den jeweils gleichen Zügen verglichen.
Anhand der Tabelle I soll ein Vergleich der gesamten erzeugten CO-Mengen der verschiedenen
Zigaretten ermöglicht werden.
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TABELLE I Zigarettenart CO-Gehalt in Reduzierung des Skaleneinheiten*
CO-Gehalts in 96 A: Normzigarette 86 B: Röhre aus Papier, 61 mm versenkt Durchmesser
2 mm 85 0 3 3 mm 66 -23 ll 4 mm 56 -35 C: Röhre aus Papier, 64 mm versenkt Durchmesser
2 mm 94 + 9 3 3 mm 63 -27 4 4 mm 58 -33 D: Röhre aus Papier, 68 mm versenkt Durchmesser
2 mm 83 0 3 3 mm 66 -23 * bei vergleichbaren Stummellängen
In der
linken Spalte dieser Tabelle I ist jeweils die gemessene Zigarettenart aufgeführt.
In der mittleren Spalte ist der gemessene CO-Gehalt in dimensionslosen Skaleneinheiten
aufgeführt. Dabei wurden jeweils die beim vierten, sechsten und achten Zug gemessenen
CO-Mengen addiert und dann durch 3 dividiert. Diese mittlere Spalte enthält somit
die über den vierten, sechsten und achten Zug gemittelten CO-Werte. Diese Skaleneinheiten
sind in linearem Maßstab angegeben.
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In der rechten Spalte ist die Reduzierung des CO-Gehalts in Prozenten
gegenüber einer normalen Zigarette aufgeführt.
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Der erste Block A dieser Tabelle I entspricht einer normalen Zigarette,
welche Normzigarette genannt ist.
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Diese Normzigarette hat einen CO-Gehalt von 86 Skaleneinheiten.
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In dem Block B sind erfindungsgemäß modifizierte Zigaretten und ihre
Meßwerte aufgeführt. Diese Zigaretten enthielten durchweg eine Röhre aus Papier
mit einem Flächengewicht von 60 g/m2. Die Röhren waren längs einer Falzbreite von
2 mm verklebt. Sämtliche Röhren dieses Blocks B erstreckten sich vom vorderen Ende
der Zigarette 61 mm tief in diese hinein, ihr hinteres Ende befand sich also in
einem Abstand von 3 mm von der vorderen Stirnfläche des Filters.
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Die Zigarette mit einer Röhre mit einem Durchmesser von 2 mm erzeugte
einen CO-Gehalt von 85 Skaleneinheiten. Sie unterschied sich somit im CO-Gehalt
nicht
von der Normzigarette. Die Zigarette mit einer Röhre mit
einem Durchmesser von 3 mm erzeugte einen CO-Gehalt von 66 Skaleneinheiten, also
23% weniger CO als die Normzigarette. Die Zigarette mit einer Röhre mit einem Durchmesser
von 4 mm erzeugte nur 56 Skaleneinheiten CO, also 35 weniger als die Normzigarette.
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In dem Block C der Tabelle I sind Meßwerte von Zigaretten mit einer
axialen Röhre aus Papier mit einem Flächengewicht von ebenfalls 60 g/m2 dargestellt,
welche ebenfalls längs einem Falz von 2 mm Breite verklebt war. Diese Röhren waren
jedoch 64 mm lang, sie erstreckten sich also vom vorderen Ende der Zigarette bis
zur vorderen Stirnfläche des Filterteils. Die Zigarette mit einem Durchmesser(rol.
Z mm erzeugte 94 Skaleneinheiten CO, also 9 mehr als die Normzigarette.
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Die Zigarette mit einer Röhre von einem Durchmesser von 3 mm erzeugte
lediglich 63 Skaleneinheiten CO, also 27% weniger als die Normzigarette, und die
Zigarette mit einem Röhrendurchmesser von 4 mm erzeugte lediglich 58 Skaleneinheiten
CO, also 33% weniger als die Normzigarette.
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Die unter D aufgeführten Zigaretten wiesen eineaxial angeordnete Röhre
von 68 mm Länge auf, welche sich also vom vorderen Ende der Zigarette durch den
gesamten Tabakstrang hindurch und 4 mm weit in den Filter hineinerstreckten. Auch
bei diesen Zigaretten wurde bei einem Durchmesser der Röhre von 2 mm keine CO-Reduzierung
festgestellt. Die Zigarette mit einem Röhrendurchmesser von 3 mm erzeugte jedoch
66 Skaleneinheiten CO, also 23% weniger als die Normzigarette.
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Aus dieser Tabelle sieht man, daß bei axial angeordneten Röhren aus
Papier und verschiedener Länge meßbare Reduzierungen des CO-Gehalts erst dann eintrat
wenn der Röhrendurchmesser mehr als 2 mm betrug.
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Ferner wurden Messungen durchgeführt, um festzustellen, in welcher
Weise die Reduzierung des Kohlenmonoxidgehalts bei erfindungsgemäß modifizierten
Zigaretten von der Porosität der Röhrenwand abhängt. Die Meßergebnisse sind in der
Tabelle II aufgeführt.
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TABELLE II Zigarettenpapier mit Porosität in ml/min x Versenkungs-
CO-Gehalt in cm x 100 mm H20-Säule tiefe in mm Skaleneinheiten A: O - 86 B: 14 61
83 42 61 ?8 94 61 110 C: 14 64 95 42 64 100 94 64 121 In dieser Tabelle II sind
in der linken Spalte die Porositäten der Röhrenwand jeweils in ml/min x cm2 x 100
mm H20 - Säule angegeben. In der mittleren Spalte ist jeweils die Versenkungstiefe
der Röhre in mm angegeben, beginnend vom vorderen Ende der Zigarette. In der rechten
Spalte ist der CO-Gehalt in Skaleneinheiten aufgetragen.
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Der Block A entspricht einer normalen Zigarette, welche keine Röhre
enthält. Ihr CO-Gehalt beträgt 86 Skaleneinheiten.
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Im Block B sind Meßwerte von Zigaretten aufgeführt, deren axial angeordnete
Röhre jeweils eine Versenkungstiefe von 61mm hatte. Wie man aus den Werten dieses
Blocks B abliest, erhält man mit beginnender und zunehmender Porosität der Wand
der Röhreteine Reduzierung des CO-Gehalts, sondern eher eine Erhöhung desselben.
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Die gleiche Tendenz kann man auch aus den Werten des Blocks C der
Tabelle II entnehmen, welche bei Zigaretten mit einer Röhre mit einer Versenkungstiefe
von 64 mm gemessen wurde. Bei diesen Zigaretten stieg der CO-Gehalt mit zunehmender
Porosität noch stärker an.
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Diesen Messungen kann man entnehmen, daß die erfindungsgemäße Röhre
eine luftundurchlässige Wand aufweisen soll.
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Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, daß sämtliche
Zigaretten der Tabelle II jeweils die gleiche Tabakmenge enthielten, da beim Einbringen
der Röhre die vorhandene Tabakmenge in den äußeren Ringraum gedrängt wurde. Bei
den erfindungsgemäß modifizierten Zigaretten mit einer Röhre lagen die Zug- oder
Strömungswiderstände bei den verschiedenen Zügen durchweg in engeren Grenzen als
bei der Normalzigarette. Bei dieser Normalzigarette stiegen diese Zugwiderstände
vom zweiten zum achten Zug hin etwa von/90 mm H20-Säule auf/125 mm H2O-Säule an.
Bei der Zigarette mit einer Versenkungstiefe der Röhre von
61 mm
und mit einer Porosität der Röhrenwand von 14 mm/min x cm2 x 100 mm H20-Säule dagegen
stieg der Zugwiderstand vom zweiten zum achten Zug hin lediglich von 70 mm H20-Säule
auf einen Wert von 80 mm Säule an.
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Gemessen wurden ferner die über verschiedene Züge gemittelten CO-Mengen
von Zigaretten, welche eine axial angeordnete Röhre aus Aluminiumfolie enthielten.
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Bei einer erfindungsgemäß modifizierten Zigarette mit einer Röhre
aus Aluminiumfolie mit dem oben genannten FlächengewScht mit einem merkXebten Falz
von 2 mm /einem Durchmesser von 3 mm/ Breiteyunci mit einer Versenkungstiefe von
64 mm wurden über den vierten, sechsten und achten Zug gemittelt, lediglich drei
Skaleneinheiten CO gemessen. Das sind lediglich etwa 3,5% der CO-Menge, welche von
einer Normzigarette erzeugt wurden, da deren CO-Menge über den vierten, sechsten
und achten Zug gemittelt, 86 Skaleneinheiten betrug.
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über den zweiten, vierten, sechsten und achten Zug gemittelt, d.h.
durch Addition der gemessenen CO-Mengen des zweiten, vierten, sechsten und achten
Zugs und durch Division dieser Summe durch 4, erhielt man bei dieser erfindungsgemäß
modifizierten Zigarette lediglich eine CO-Menge von 4 Skaleneinheiten, gegenüber
einer CO-Menge voll 72,5 Skaleneinheiten bei der Normalzigarette. über den zweiten,
vierten, sechsten und achten Zug gemittelt, erzeugte diese erfindungsgemäß modifizierte
Zigarette somit 95% weniger CO als eine normale Zigarette.
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Bei erfindungsgemäß modifizierten Zigaretten mit einer Röhre aus gleicher
Aluminiumfolie, mit einem 2 mm breiten Klebefalz, einer Versenkungstiefe von etwas
weniger als 64 mm und mit einem Durchmesser von 2 mm wurden über den zweiten, vierten,
sechsten und achten Zug gemittelt, lediglich 10 bis 25 % der entsprechend gemittelten
Menge der von der Normalzigarette erzeugten CO-Menge gemessen.
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An diesen beschriebenen Messungen mit Röhren aus Aluminium ist besonders
interessant, daß auch Röhren mit einem Durchmesser von 2 mm noch eine Reduktion
des Kohlenmonoxids von mehr als 75% erzeugen.Werden Röhren aus gut leitendem Metall
verwendet, so liegt der Grenzwert des Röhrendurchmessers, bei elchem eine merkliche
CO-Reduzierung eintritt, also wesentlich niedriger als bei Verwendung von Röhren
aus Papier.
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Dieser untere Grenzwert des Durchmessers für Röhren aus Aluminium,bei
denen eine merkliche Reduzierung des CO-Gehalts eintritt, liegt bei etwa 0,2 mm.
Bei Verwendung von Röhren aus Metall mit sehr kleinen Durchmessern ist selbstverständlich
auch der Verdünnungseffekt sehr klein, was durchaus ein Vorteil sein kann.
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Es ist möglich, daß der erfindungsgemäße Effekt auch darauf beruht,
daß der Zentralbereich der Zigarette keinen Tabak enthält.
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Gerade in diesem Zentralbereich ist die verfügbare Luftmenge besonders
gering, da keine der durch das äußere Zigarettenpapier hindurchtretende Luft in
diesen Bereich gelangt. Außerdem ist in diesem Bereich die Temperatur am höchsten.
Soweit die Wirkung auf dieserAusaparung des zentralen Bereichs beruht, tritt sie
weitgehend unabhängig von der Dichte des Tabaks im umgebenden Ringraum ein. In diesem
Fall wird sie demnach auch dann erzielt, wenn den zu modifizierenden Zigaretten
die Tabakmenge entnommen wird, welche bei der normalen Zigarette in dem später auszusparenden
Volumen vorhanden war. Derartige Zigaretten haben somit stets die gleiche Tabakdichte
im Ringraum, unabhängig davon,
ob der tabakfreie Raum, welcher
durch eine Trennwand vom Tabak abgetrennt ist, 1, 2, 3, 4 oder auch 5 oder 6 mm
Durchmesser hat. Diese Überlegung ist deshalb wichtig, weil erfindungsgemäß modifizierte
Zigaretten mit einem Durchmesser des tabakfreien Raums von 5 oder gar 6 mm und mit
einer Tabakdichte im Ringraum, welche gleich derjenigen der normalen Zigarette ist,
mit Hand nur sehr schwer herstellbar sind. Selbstverständlich fallen auch diese
Zigaretten in den Schutzumfang der Erfindung.