DE2623774A1 - Rauchgemische - Google Patents

Description

Rauchgemi s ehe

Priorität: 27.5.75 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf Rauchgemische, die mit Nicotin verstärkt sind.

Obwohl das im Tabak natürlich vorhandene Nicotin wahrend der Lagerung stabil bleibt, ist es bekannt, daß durch die Einarbeitung von freiem Nicotin oder eines Nicotinsalzes zur Verstärkung von Rauchmaterialien der volle Effekt nur eine kurze Zeit erhalten bleibt und daß eine Lagerung einen Verlust an Nicotin durch Verflüchtigung und Zersetzung zur Folge hat. Nicotinver-

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luste solcher verstärkter Materialien bei Lagerung sind besonders groß, wenn das Rauchmaterial auch Calcium-und/oder Kagnesiumcarbonat als unbrennbaren Füllstoff enthält. Vena mit Carbonat gefüllte Materialien Tabak enthalten, und zwar insbesondere einen Tabak mit einem hohen ETicotingehalt, wie dies bei rlieotiana Rustiea der Fall ist, können die Carbonate auch einen schädlichen Einfluß auf die Stabilität des Hicotins im Tabak selbst ausüben.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr ein verbessertes Rauchmaterial vorgeschlagen, das einen raucherzeugenden Brennstoff, verstärkendes Nicotin, Calcium- und/oder Magnesiumcarbonat als unbrennbaren Füllstoff, mindestens ein wasserlösliches Salz, das so ausgewählt wird, daß die Auflösung des Calcium- und/oder Magnesiumcarbonats in Wasser verhindert wird, und einen Phosphatpuffer enthält, wobei letzterer aus' einem sauren Salz der Orthophosphorsäure oder einer Polyphosphorsäure besteht, um den Aufschlämmungs-pH des Materials auf weniger als 6 zu halten.

Der Ausdruck "Aufschlämmungs-pH" bedeutet den pE der wäßrigen Lösung, die durch aufschlämmendes Material mit Wasser unter Bildung einer 15%igen Lösung/Suspension erhalten wird. Das Aufschlämmen kann durch gutes Mischen oder aber durch Kahlen, sofern die Teilchen zerbrochen werden müssen, erfolgen.

Beispiele für raucherzeugende Brennstoffe in den Rauchmaterialien sind Tabak und andere rauchbare pflanzliche Stoffe, wie z.B. getrocknete Salatblätter oder andere Tabakersatzmaterialien, beispielsweise Kohlehydrate (insbesondere Cellulose) oder modifizierte Kohlehydrata wie Celluloseäther (insbesondere Carboxymethylcellulose und deren Salze), oxydierte Cellulose und ganz besonders thermisch abgebaute Kohlehydrate (insbesondere thermisch abgebaute Cellulose), welche gemäß der GB-PS 1 113 979 und der GB-PA 40324-/72 dadurch hergestellt

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wurden, daß man ein Kohlehydrat einem katalysierten thermischen Abbau über 100⁰C aussetzt, bis das Gewicht des abgetauten Materials weniger als 90 % des Gewichts des ursprünglichen Kohlehydrats beträgt. Es ist erwünscht, daß zumindest ein Teil des raucherzeugenden Brennstoffs solcherart ist, daß er als Binder oder Filmbildner wirkt, wodurch es ermöglicht wird, das Material in Filme, Fäden, Bänder oder andere Formen, die an Tabak erinnern, zu verarbeiten. Der Anteil des raucherzeugenden Brennstoffs im Eauchmaterial kann beispielsweise 15 bis 85 Gew.-% betragen.

Das in die Rauchmaterialien einverleibte verstärkende Nicotin kann ursprünglich in der Form der freien Base oder eines Salzes, insbesondere eines Salzes mit einer organischen Säure, beispielsweise als Maleat, Citrat oder Lactat, oder als Alginat oder Pectinat, wie es in der GB-PS 1 391 604 beschrieben ist, oder in Form eines Tabakextrakts vorliegen. Das verstärkende Nicotin kann auch in Form eines Tabaks mit hohem Nicotingehalt, wie z.B. Nicotiana Eustica, oder als Callus-Tabak vorliegen, welcher durch Zellenkultivierung in einem Zucker enthaltenden synthetischen Medium hergestellt wird. Im allgemeinen beträgt der Anteil an Nicotin (berechnet als freie Base) in den Rauchmaterialien mindestens 0,1 Gew.-% und bis zu 5 Gew.-%, je nach dem gewünschten Verstärkungsgrad.

Calcium- und/oder Magnesiumcarbonate in den Rauchmaterialien können jede gewünschte physikalische Form aufweisen, wie z.B. Kreide, Kalkstein, Marmor, Calcit, Magnesit, basisches Magnesiumcarbonat oder Dolomit. Der Anteil des Calcium- und/oder Magnesiumcarbonate im Rauchmaterial kann beispielsweise 5 bis 80 Gew.-% betragen.

Wasserlösliche Salze, die so ausgewählt werden, daß die Auflösung des Calcium- und/oder Magnesiumcarbonats in Wasser verhindert wird, können beispielsweise wasserlösliche Salze von

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Ce lc i um bzw. Magnesium sein. Die Anionen von solchen wasserlöslichen Salzen können anorganischer Fatür, wie z.B. Chlorid, oder organischer Natur, wie z.B. Citrat, sein. Calcium- und Ii£gnesiu3i3ulfate werden bevorzugt. Alternativ oder zusätzlich können andere wasserlösliche Salze verwendet werden, um die Auflösung zu verhindern. Die Ifatrium- und Kaliunisulfate verhindern die Auflösung von Calciumcarbonate nicht aber von ^agnesiuncarbonat.

Der Phosphatpuffer in den Rauchmaterialien kann aus ein oder mehreren Phosphorsäuren der allgemeinen Formel:

bestehen, worin x/y irgendeinen Wert von 3 (Orthophosphorsäure) bis 1 aufweist.

Es wurde gefunden, daß Eauchmaterialien, welche das Dinatriuxisalz von Pyrophosphörsäure (x = 2, y = 1 in der obigen allgemeinen Formel) enthalten, eine gute Eicotinstabilität ergeben, wenn kalte Bedingungen während der Herstellung und Lagerung angewendet werden. Wenn jedoch höhere Temperaturen verwendet werden, dann werden Rauchmaterialien bevorzugt, die saure Salze von Polyphosphorsäuren enthalten, in denen das Verhältnis x/y in der obigeii Formel kleiner als 2 ist und vox'zu^sweise 1,5 bis 1 beträgt, da diese die beste üTicotinstabilitet ergeben.

Neutrale ffatriumsalze der höheren Polyphosphorsäuren sind im Handel als Phosphatglaser erhältlich. So ist beispielsweise "Calgon" (eingetragenes Warenzeichen) das neutrale Eatriirasals eines Gemischs aus linearen Polyphosphorsäuren der obigsn Formel, v/orin das Verhältnis x/y ungefähr 1,2 beträgt, während "Phosphatglas 696" das neutrale Salz eines solchen Gemisches ist, worin das Verhältnis x/y zwischen ungefähr *,07 und ungefähr 1,1 liegt. Phosphatgläser ergeben beim teil-

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■λeisen Ansäuern mit starken Säuren, wie z.B. Schwefelsäure, se ure Salze, die vorzügliche Puffer für die Einverleibung in die erfindungsgemäßen Rauchmaterialien darstellen.

thosphatpuffer fördert Nicotinstabilität auch in so kleinen Mengen vie 1 bis 3 Gew.-%. Der Anteil braucht 6 Gew.-ya nicht GU überschreiten. Höhere Anteile sind unnötig und können zv. vsi n Geschmackseffekten führen.

Es wird angenommen, daß die erreichte Verbesserung der l'Iicoisin- £fcci"cilität die Folge einer Zunahme des Anteils an Nicotin ΐ·?Λ-, der in protonierter Form gehalten wird. Saure Salze von Orthophosphorsäure alleine können nicht bewirken, daß das Nicotin in ri^ucrünaterialien, welche Calcium- und/oder Kagnesiuncsrc onat enthalten, in protonierter Form gehalten wird. Während der Formulierung solcher Rauchmaterialien löst sich vermutlich ausreichend Carbonat, daß die Pufferwirkung erschöpft wird. Jedoch besitzen saure Salze der höheren Polyphosphorsäuren, d.h.. solche Verbindungen der obigen Formel, worin das Verhältnis ze/-j unterhalb 2 liegt, ein besseres Vermögen, einen geeignet niedrigen pH aufrechtzuerhalten, vermutlich weil sie lan.:;;.:-:-η zu niedrigeren Gliedern dieser Reihe hydrolysieren, wobei Protonen in Freiheit gesetzt werden. Ss ist anzunehmen, daß diese

Hydrolyse die Geschwindigkeit der Auflösung der Carbonationen in Wasser ausbalanciert und für den erreichten niedrigen pH verantwortlich, ist. Bei den vorliegenden Rauchmaterialien wird die Auflösung der Carbonatfüllstoffe während der Formulierung oae:? während der Lagerung unter feuchten Bedingungen durch die Anwesenheit der angegebenen wasserlöslichen Salze verringert, wobei der Einfluß der Carbonate auf den Paffer herabgesetzt wird, was eine weitere Verringerung des pH zur Folge hat.

3ei den höheren Polyphosphorsäuren können sehr kleine Mengen wasserlöslicher Salze ausreichen. So geben Phosphatglasei* (wie z.3. Calgon) beim Ansäuern mit ausreichend Schwefelsäure, daß ein saures Natriumsalz gebildet wird, zur Bildung von aus-

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reichend Natriumsulfat Anlaß, daß das Gemisch, bei der Stabilisierung von 2iicotin in Rauchmaterial!'^., die Calciumcarbonai: encn^!iltoii, wirksam, wird, obwohl durcu aie Einverleibung; vcn siiivätslichea Natriumsulfat und/oder Calciumsalz der Zffekü verr,essert wird.

•./em in ähnlicher Weise die höheren Polyphosphorsäuren in die i:auchiaaterialien zusammen mit Calcium- und/oder Ka gne si urne arbo rs ΐ einverleibt werden, dann findet eine gewisse Wechselvirkjnc ststt, wobei Calcium- und/oder Magnesiumsalze entstehen und ein pH von ungefähr 4- bis 5>5 erhalten wird. Die so gebildeten Salze verhindern die Auflösung der Carbonate in Wasser und stellen auch einen Phosphatpuffer dar. Hierdurch wird Nico tin stabilisiert. Die Einverleibung von weiteren die Lösung inhibierenden Salzen verbessert den Effekt.

G^i'. keimen die Sauchmaterialien auch noch andere EoE.poner.ten enthalten, wie z.B. Feuchthalteaittel (beispielsweise Glycerin). Bestandteile, die zur Erhöhung der Acidität des Rauchs führen (wie z.B. Milchsäure), wodurch die durch das iTicotin hervorgerufene Beizwirkung verringert wird, Geschmacksmit-üel, Ascheverbesserer usw.

der erfindungsgemäßen Hauchmaterialien können zvecknäiiig dadurch hergestellt werden, daß man alle Bestandteile in V/asser mischt, um eine Aufschlämmung oder eine pastöse Püasse h3r-zustellen, diese in eine dünne Schicht ausbreitet oder extruaiert und dann trocknet.

Hauch, der durch die erfindungsgemäßen Eauchmaterialien erzeugt wird, ist in der chemischen Zusammensetzung und im Geschiaack einem solchen aus vergleichbaren Eauchmaterialien sehr ähnlich, die keine das Auflösen von Carbonat verhindernden Salse oder Phosphatpuffer enthalten. Insbesondere geben die in den Hauchmaterialien vorhandenen Phosphate offenbar nicht Anlaß zu einem schädlichen Eauchbestandteil.

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BAD

jjie Erfindung wird nun durch, die folgenden Beispiele näher erlauf ert, worin die Teile und Proζentangaben in Gewicht ausgedrückt sind.

¥erp;leichsversuch A (ohne Puffer oder lösliche Salze)

1-4 Teile Nicotin, 20 Teile Milchsäure und 23,2 Teile Glycerin wurden in 2300 Teilen Wasser aufgelöst. Diese Lösung wurde zur Herstellung einer Aufschlämmung verwendet, indem 104 Teile eines Katerials, das durch 1,5 min dauerndes Erhitzen von ö— Cellulose, die mit 5 % ihres eigenen Gewichts an Amaoniur^- sulfamat imprägniert war, auf 265°C hergestellt worden war (in der Folge als HTO abgekürzt), 19,2 Teile Bentonit, 102,4 Teile Magnesit, 59,2 Teile Kreide und 5& Teile lTatriumcsrbc:>:y~ metiiylc.ellulose (in der Folge mit SCMC abgekürzt) eingerührt wurden. Nachdem eine homogene Aufschlämmung hergestellt worden war, wurde ihr pH unter Verwendung einer Kombinati ons ?;2 torelektrode gemessen. Die Aufschlämmung wurde dann auf ein kontinuierliches Band aus rostfreiem Stahl gegossen und in ein?m Ofen getrocknet, um einen Film mit einer· Dicke von 0,15 cn herzustellen.

las Material wurde geschnitten und zerkleinert, und eine gewogene Probe wurde wieder in Wasser auf denselben Feststoffgehalt wie in der ursprünglichen Aufschlämmung aufgeschlär-imt. Der pH dieses aufgeschlämmten Materials wurde ebenfalls unter Verwendung einer Kombinationsglaselektrode gemessen. Eine weitere Probe des Materials wurde mit verdünnter Schwefelsaure extrahiert, und der Extrakt wurde dann unter alkalischen Bedingungen v/asserdampf destilliert und durch TJV-Spektroskopie auf Nicotin analysiert. Der Rest des Materials wurde auf offenen Blechen ausgelegt und bei 21⁰C und 66 %.relativer Feuchte unter einem Luftstrom von annähernd 15-60 cm/sek gelagert. Periodisch wurde eine repräsentative Probe des Materials entnommen, worauf der Auf schläsutmngs-pH und der Nicotingehel t festgestellt wurden. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 1 zu sehen.

6 0 9 8 5 0 10 f 6 T

BAD ORIGINAL

Vr-,--I a l.ch.-'.yersuch A.I (mit Puffer, aber keinen löslichen Salzen)

Der 7er£leichsversuch A wurde wiederholt, außer daß 24- Teile 5aiiu:naihydrogenorthophosphat, 87,6 Teile Magnesit und 50 Teile Kreide einverleibt wurden. Die Resultate sind in Tabelle 1 zu sehen.

.Beiet-ieI 1

Der Vergleichsversuch A wurde wiederholt, außer daß 24- Teile F.alijjfldihydrogenorthophosphat, 16 Teile Magnesiumsulfat-heptahydrat, 77?6 Teile Magnesit und 44 Teile Kreide einverleibt wurden. Lie Testresultate sind in Tabelle 1 su sehen.

Yer-^leichsversuch B (mit löslichen Salzen, aber ohne Puffer)

Der Vergleichsversuch A wurde wiederholt, außer daß 16 -Teile wasserfreies Magnesiumsulfat, 8 Teile Calciumsulfat, 87,2 Teile lisgnesit und 50,4- Teile Kreide einverleibt wurden. Die Testresultate sind in Tabelle 2 au sehen.

r-d spiel 2

Der- Vergleichsversuch B wurde wiederholt, außer daß 6 Teile Calron (gelöst in 100 Teilen Wasser und mit Schwefelsäure· auf pH 3,5 eingestellt), 84- Teile Magnesit und 4-8,8 Teile Kreide einverleibt wurden. Die Resultate sind in Tabelle 2 zu sehen.

Der Vergleichsversuch B wurde wiederholt, außer daß 12 Teile Calgon (Lösung mit Schwefelsäure auf pH 3,5 gebracht), 79,6 Teile Magnesit und 4-6 Teile Kreide einverleibt wurden. Lie Resultate sind in Tabelle 2 zu sehen.

609850/0763 BAD ORIGINAL

Beicplel 3 wurde wiederholt, außer daß das Calgon durch. Phosphatglas 695 (die Lösung war mit Schwefelsäure auf pH 3i5 eingestellt) ersetzt wurde. Die Testresultate sind in Tabelle 2 zusehen.

Seispiel 5

Beispiel 4 wurde wiederholt, außer daß das Calgon durch Phosphatglas 696 (die Lösung wurde mit Schwefelsäure auf pH 5,5 eingestellt) ersetzt wurde. Die Resultate sind in Tabelle 2

ta 'Ji O G H. 6 XX ·

Ver^leichsversuch G (mit löslichen Salzen, aber ohne Puffer)

Der Vergleichsversuch B wurde wiederholt, außer daß 8 Teile ■Calciumsulfat und 8 Teile Natriumsulfat einverleibt wurden und c.-2 Magnesit-und die Ereidefüllstoffe durch 145,6 Teile gemahlenen Marmor ersetzt wurden. Die erhaltenen Testresultäte sind in Tabelle 3 zu sehen.

Beispiel 6

Der Vergleichsversuch C wurde wiederholt, außer daß 4 Teile "Calgon" (mit Schwefelsäure auf pH 3,5 eingestellt) und 141,6 Teile Ifermor einverleibt wurden. Die Testresultate sind in 'Tabelle 3 zu sehen.

Beispiel 7

Der Vergleichsversuch C wurde wiederholt, außer daß 12 Teile Calgon (mit Schwefelsäure auf pH 3,5 eingestellt) und 133,6 Teile Marmor einverleibt wurden. Die Testresultate sind in Tabelle 3 zu sehen.

- 9 609850/0763

BAD ORlGfNAL

Beispiel 8

Der Vergleichsversuch G wurde wiederholt, außer da£ 4- Teile Phosphatglas 696 (axt Schwefelsäure auf pH 3,5 eingestellt) und 141,6 Teile Marmor einverleibt wurden. Die Testresultate sind in Tabelle 3 zu sehen.

P-Sispiel 9

Iii-r "iTer^lsichsversuch C wurde wiederholt, außer daß 12 Teile "Phosphatglas 696 (mit Schwefelsäure auf pH 3,5 eingestellt) und 133,6 Teile Marmor einverleibt wurden. Die Testresultate sind in Tabelle 3 zu sehen.

- 10 609850/0763

Tabelle 1

co « co

Zusammensetzung

Datem beim Filmtrocknen

φ :cö xi ι η ω

P(<t: co Ö

co I 0

co » S-H α) α> :ro Pq Xi hOH

<H_rci α W pi ο ω

Pl CO CO +3

"Τ"

•rl

|1 |1

O CO Ü pi •r{r4

Alterungsresultate

nach 1 Woche

ra ι a

co ι g -π

cd cd : co [Xj <d bOrH

W pi O CD

Pied ω +3

•Ρ -P O CO Ü Pi

- CD

nach 3 Wochen

co

Sh

. Pr

Χ} bOr—I

H^ ϋ ω
Pt cö ω -ρ

CO I S-H
CD O :CU P=

+3

O W

ο pi

•Η H CD

nach 8 Wochen

CO

cd Q) :α5 Pm xi K)H

W Pi ϋ ω

Pl Ctf CO -P

PJ O W

•Η H

te H

Vergleichsversuch A

Vergleichsversuch
A.1

Beispiel 1

7,2

5,6

5,5

7,2

6,7

5,8

9,1

6,9

6,7

6,0

11

12

⁷J

6,8

6,7

6,0

26

28

6,7

6,5

5,9

.37

cn ο ι

	Daten teim Film trocknen	pH des auf- geschlämm ten Films	% ITicotin- veriust	nach 1	Woche	Alterungü co suit a t;e	Wochen	nach 4	Wochen	η ach i	3 Wochen
Zusam	pH der Aufschläm mung	7,1	7,7	pH des auf- geschlämm ten Films	I •rl -P -P O CO Ü FS •rl H ft U ω cK P	nach 2	% ITi cot in- verlust	I Ή I ns P ft :cu H CQ H ·Η 0) rCj Ph ω rl W α) Φ Pt Ü0 P	% ITicotin- verlust	CH I Fi EJ M ft* H 0 :cD H ω rH ·Η α) rcj :-t rd C) to pj W φ ο	•rl ο ω ο ρ1 •Η rH Q) >Ρ, >
menset zung	6,9	5,4	1,7	6,8	5,3	ι Ή Ι (Ö B & :ai H CQH-H 'Xi ü co ρ) Γη Q) φ PI b.O 4-**	19,2	6,8	26,0	6,8	31,9
Ve r- g]eichs- versuch B	5,4	5,1	0,6	5,2	2,0	6,7 ·	5,2	5,3	7,8	5,3	13,7
Beispiel 2	4,8	5,4	0,3	5,0	4,6	5,3	7,2	5,1	9,2	5,1	18,1
Beispiel 3	5,2	5,0	0,3	5,3	4,9	5,0	4,7	5,3	3,7	5,3	14,6
Beispiel 4	4,9		5,0	0,6	5,3	2,6	5,0	4,9	4,9	17,2 N; ^-j
Beispiel 5		4,9

Ta be] Io ⁷;

σ) ο co

Daten

beim Film-

I

H Fj CQ ü ύ 0

I

nach 1

Woche

Alterung«

Woohen

resultate

Wochen

nach δ

Wochen

trocknen

:3

Cj -H

Zusammen

ς, _i

•P -P

I

nach 2

nach 4

I

setzung

'd ω foo

h-i ^O ö

O CQ ü pi •HrH

«Η Ι

ι

ι

I

'Η Ι

I

1^ φ Q)

ta IH

P* ä ca cö Θ 0

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I

Ö •rH

pi ö co cö EJ a

Fl -H

r-M tiO-P

Φ

r ctJ (—ι

•Ρ -P

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■Ρ -P

«Η I

:cD η

-P -P

7,5

<& ί>

CQ rH ·Η Φ ,JCj fv-i τ3 o

ο tu O 2 -HrH

# B CQ Co H 0

O CQ Ü ρί •Hr-{

*"$ £■* ΓΟ cö si 0

C) CO Ü 2 •Η Η

des chi: Fi!

0 ci ϋ 0 •Η rH

7,0

9,6

CQ Cj

ta £4

ICU ι—I

fa F-!

ICU rH

ta μ

CO Cj

ta η

5,1

W (ι> O)

r °

ca η ·Η rÖ Ü

Φ

CQ rH -H rÖ ü

CD

ix! ο φ

O

5,3

5,0

3,6

Ρ4 bO-P

~'ν !>

CQ Γ?

CO Γ)

Ph fcO-P

5,0

5,2

3,6

7,2

17,9

M Φ ο

25,3

M φ φ

41,8

7.0

52,1

■Vergleichs

5,2

5,3

3,8

Ph hO-P

Pi ί-Ο-Ρ

versuch C

5,1

0,3

5,0

^,9

7,3

2,9

7,2

11,7

*,9

22,1

Beispiel 6

4,9

2,9

O

4,9

4,9

8,4

Beispiel 7

5,1

O

5,1

O

5,0

4,2

5,0

22,5

Beispiel 8

5,1

5,3

^,9

3,3

4,9

10,6

5,0

27,9

Beispiel 9

5,0

5,1

5,0

5,1

NJ" U)

r~->i-spiel 10

Dieses Beispiel erläutert ein typisches erfindungsgemäßes ^a-jchmaterial. Es enthält eine Rauchanalyse und eine Untersuchung der EFicotinabgabe und umfaßt auch eine Geschmacksunterg des Eauchmaterials nach Mischen mit !Tabak.

lie folgenden Bestandteile wurden in ähnlicher Weise wie in den obigen Beispielen in Filme verarbeitet.

ETO

2CB3

Glycerin

Calcit

Ahle ο niumsul fat

Ber/fconit

ITicotin

Milchsäure

Calgon (angesäuert in Lösung auf pH 3,2 mit Schwefelsäure) Natriumsulfat
Calciumsulfat

Material aus jeder Zusammensetzung wurde zerkleinert und in 1,1 g wiegende Standardzigaretten verarbeitet, die auf einer faschine unter Standardbedingungen geraucht wurden, wobei j'ede Minute ein 2 sek dauernder Zug von 35 ml gemacht wurde. Der Hauch wurde auf Bestandteile analysiert. Es wurden die in der folgenden Tabelle aufgeführten Bestandteile gefunden.

Beispiel 10 Teile	Vergleich D Teile
26	26
14,5	14,5
5,8	5,8
44,2	39,2
0	2
0	4
3,5	3,5
0	5
2	0
2	0
2	0

- 14 609850/0763

Rauchbestandteile	Beispiel 10	Vergleich Z
Gesamte teilchenfÖrmige Peststoffe (ns£) mg/Zig.	16,5	15,0
I-Ti co tin mg/Zig.	2,8	2,35
TeilchenfÖrmige Stoffe mg/Zig, (v/asser- und nicotin- frei)	12,2	12,4-
H2B μg/Zig.	8,3
HCN "	53	39
Gesamte Phenole "	56	52
Formaldehyd "	125	83
Arrjaoniak "	18	2'-
Gesamte flüchtige Stoffe (jig als MEK im 3. Zug)	655	876
CO2 mg/Zig.	55
CO "	8,0	β,3
Gesaaite Aldehyde pg/Zig.	634-	657
Acetaldehyd (ug als MEK im 3. Zug)	68	113
Acrolein	210	1t3
Benzo-cc-pyren ng/Zig.	19,8	30,3

Es ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung im -wesentlichen die gleichen Rauchbestandteile wie beim Vergleich ergab.

Z?s Ausmaß der Überführung von Phosphorverbindungen in den
Hauch wurde untersucht, da einige Phosphorverbindungen giftig sind. Die teilchenförmigen und gasförmigen Bestandteile des
Hauchs von annähernd 550 Zigaretten, die das Material von Beispiel 10 enthielten, wurden durch eine Aufschlagfalle bzw.
eine Methanolfalle mit -78°C gesammelt. Zigaretten, die das
Material des Vergleichsbeispiels D enthielten, wurden in ähnlicher Weise behandelt. Proben der Teer- und Methanollösungen

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BAD ORIGINAL

-fC'j^-len in einer Sauerstcffbombe mit XatriumperoxicL verbr:"-rj.r_t und die Produkte wurden auf Phosphorsäure analysiert, vocei Chinolin-phosphomolybdat ausgefällt wurde (Ref. E.N. Wilson, Analyst 76, 65-76 (1951)- A.5¹. Colson, Analyst, 21» 322-32Ϊ (19^S)). Das Verfahren wurde leicht abgewandelt, um den Ar^I sengrenzwert auf 10 ppm für die Teerproben und auf 15 PP^ -ü die Lösung der flüchtigen Stoffe zu verringern.

Die lestresultate waren wie folgt:

	Phosphorabgabe Je Zigarette	In der flüchtigen Phase
Vergleich D Beispiel 10	In der Teerphase	nicht festgestellt (Bestimmungsgrenze 0,8 με) nicht festgestellt ( Be s timiiiungsgr enz e 1,0 pg)
nicht festge stellt (Bestinmmngsgrenze 0,1 pg) nicht festge stellt (Bestimmungsgrenze 0,06 με)

Diese Resultate zeigen, daß für den Fall, daß Phosphor in den Häuptstrom des Rauchs überführt wird, die Menge der Übertragung sehr gering ist.

Material aus diesen Zusamnensetzungen wurde auch 2 Monate in der Masse gelagert und dann in Zigaretten verarbeitet, die einer Alterung auf offenen Blechen während 10 Wochen in einem großen klimatisierten Raum (66 % RP, 21⁰C) unterworfen wurden. Dann wurden sie erneut auf Eicοtinabgabe analysiert. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zu sehen.

- 16 609850/0763

BAD ORIGINAL

	Beispiel 10	Vergleich I: ι
anfängliche Nicotinabgäbe (mg/Zig.) rLcotinabgabe nach 10 Wochen lagerung (mg/Zig.)	2,80 1,71	2,55 0,95

Die Stabilität des liicotins in der Zusammensetzung ist 2\.:.ch unter den scharfen verwendeten Testbedingungen ersichtlich.

Vs-it ere Kengen des Rauchmaterial von Beispiel 10 und des Veröle ichsbeispiels D -wurden mit einem gleichen Gewicht Tabak gemischt . und die Gemische wurden in Standardsigaretten verarbeitet. Diese wurden vergleichenddurch eine Gruppe von erfahrenen ila'ichem testgeraucht, die besonders hinsichtlich ihrer langen Erfahrung und ihrer Empfindlichkeit gegenüber Änderungen im Rauehgeschmack ausgesucht worden waren. Die Gruppe fand, daß sowohl die !üestzigaretten als auch die Vergleichzigaretten insgesamt einen ähnlichen Geschmack ergaben.

_~ei spiel 11

Lieses Beispiel erläutert ein erfindungsgemäßes Rauchmaterial, v;obei der Hauptteil des Brennstoffs (SGMC) auch ein Binder ist.

Die folgenden Bestandteile wurden in Filme verarbeitet, wobei wie in den vorhergehenden Beispielen gearbeitet*wurde.

6098 5 0/0763

'4t

Vergleich E Beispiel 11.1 Beisrie!

Glycerin
Perlit

C-J1 c iumc art onat (Z.alkstein) Harnstoff Kohlenstoff Ki 3οtin
Eilchsäure

Gallon (angesäuert in Lösung auf pH 3,2 mit S c Jav/e fels äur e ) Calciumsulfat I-Tatriunsulfat

27,5	27,5	2?, 5
7,7	7,7
25,9	24,9	23,0
28,0	27,0
1,8	1,8	1,8
0,6	0,6	0,6
3,5	3,5	3,5
5	5	5
0	2	2
0	0	2
0	0	2

Die Materialien vmrden geschnitten und einer Alterung auf offenen Blechen ausgesetzt. Die Testresultate sind in der folgen den 'Tabelle angegeben.

Zusammen setzung	Daten beim S'ilintrocknen	pH des auf- geschlämmten Films	% Mcotin- verlust	% Hicotin- verlust "bei 2wöchiger Trocknung
'Vergleich E Beisrdel 11.1" Beispiel 11.2	pH der Auf schlämmung	8,0 5,9 5,5	22,0 " 18,0 ' 9,4	99,2 25,6 24,2
7,6 6,4 5,8

Die Resultate zeigen, daß die Verwendung von angesäuerteai Calgon alieine eine sehr starke Verbesserung der Stabilität

- 18 609850/0763

beim Altern ergibt, während jedoch durch die Verwendung vor,
weiteren Natrium- und· Calciumsulfat kaum eine Änderung verursacht wurde. Jedoch verursachen die zusätzlichen Sulfate eine weitere Verringerung des Nicotinverlusts während der jtPilntrocknung.

"Seispiel 12

In diesem Beispiel wurde in einer Kugelmühle gemahlener Ru£tica-Tabak sowohl als teilchenförmiger Brennstoff als auch als Quelle für Nicotin verwendet.

Die folgenden Bestandteile wurden in Filme verarbeitet, wobei die in den vorhergehenden Beispielen beschriebene Verfahrensweise angewendet wurde.

Vergleich F Beispiel 12,1 Beispiel '2..? Teile Teile Teile

~n der Kugelmühle gemahlener Rustica-T&cak

3CrK
Glycerin
Calcit
Bentonit

Gallon (angesäuert in Losung auf pH 3,5 HchApfelsäure) ITatriumsulfat Calciumsulfat

26	26	26
14,5	14,5	14,5
5,8	5,8	c 8
48,9	46,9	42,9
4,8	4,8 '	4,3
0	2	2
0	0	2
0	0	2

Sie hergestellten Filme wurden auf offenen Blechen einer Alterung unterworfen. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zu sehen.

- 19 -

609850/0763

Zus	ajimensetzung	pH des	aufge-	93	Micotinverlust	liicotinverlust
		schlämmten	87	während der	während der ΐ
		Films	67	Filmtrocknung	Alterunc
Ver	gleich F	6,	4,2	"16 (4 Wochen)
3°i	spiel 12.1	5,	1,4	18 (8 V/ochen)
Bei	spiel 12.2	5,	0	0 (8 Wochen)

Zvär ergibt angesäuertes Calgon alleine eine verbesserte ITicotiiistsbilität, jedoch wird durch den weiteren Zusatz dar löslichen Salze der Effekt erhöht.

Beispiel 13

In diesem Beispiel wurde im Kamin gebeizter und in einer Kugelmühle gemahlener Tabak als teilchenförmiger Brennstoff verwendet. Es wurde weiteres nicotin in Form eines Äthanolextrakts
von P.ustica-Tabak zugesetzt. Calciumchlorid wurde als lösliches Salz verwendet.

Die folgenden Bestandteile wurden in der in den vorhergehenden Beispielen angegebenen Weise in Filme verarbeitet.

Vergleich G Beispiel 13»1 Beispiel
Teile Teile Teile

In der Kugelmühle gemahlener und in Zamin gebeizter Tabak

wc

Glycerin
Caicit

JLtherextrakt von Hustica-Tabak

Bentonit

Calgon (angesäuert in Lösung auf pH 3,5 Schwefelsäure)

Calciumchlorid

26,0

609850/0763

- ?o

26,0

26,0

4,5	4,5	4,5
5,8	5,8	5,8
36,8	34,8	32, S
15,1	15,1	15,1
4,8	4,8	4,8
0	2	2

Zie Alterungsversuche mit offenen Blechen ergaben bei llesa ?Saterialien die in der folgenden Tabelle angegebenen Ergebnisse.

Susanmenset	z-ung	όΗ der Auf	% Uieotinverlust	Iu s	ic oc	34	]
		schlämmung	beim Trocknen des		19	-r Al-j
			Villas	owocm~	Ί2	5
				t
Tv~o rgl ei ch G		6,43	0
Beispiel 13	Λ . 1	5,60	0
^s-T ~"ciei 13	.2	5,20	0

Die \^rerbes3erte liieotinstabilität, die durch, angesäuertes ualgon srzieli; wir*d, wird durch die zusätzliche Yerwendung des löslichen Salzes noch erhöht.

Beispiel 14

Tn diesem Beispiel ist die Wirksamkeit von ISagnesiumchlorid und Calciuincitrat als Carbonatiösungsinhibitor mit angesäuer tes Galgen anhand eines Hauchmaterials gezeigt, das sowohl Kagnesiuri- als auch CaIciumearbonat enthält.

Die folgenden Bestandteile wurden in Jilme verarbeitet, es in den vorhergehenden Beispielen beschrieben ist.

Vergleich H Beispiel 14.1 Beispiel 14.2

	•Teile	Teile	Teile
	26,0	26,0	26,0
	14,5	14,5	14,5
Glycerin	5,8		5,3
Calcit	16,8	16,1	14,5
ifegnesit	28,6	27,3	24,7
	- 21 -
	609850/0763
	BAD ORIGINAL

Vovtnetsunsr der A.ufstellung

	Vergleich. H	Beispiel 14.1	Beispiel ^4.2
	Teile	Teile	Teile
Ξοηΐ 02.it	4,8	4,8	4,8
Iiicotin	3,5	3,5	3,5
C&lf~on (angesäuert auf pH 3,5 sit Schwefelsäure)	O	2	2
Fj=. rjie siumchlorid	O	0	1,6
Calciuacitrat	O	O	2,6

Die pH-Werte der Aufschläffimungen und des wiederaufgeschläa-mten Filsis sind in der folgenden Tabelle zu sehen.

Zusammensetzung	Tergleicli	Beispiel 14.1	Beispiel 14.2
Auf s chläamrongs-pH pH des wiederauf— ζβ s chläarsiten Films	7,5 7,7	7,1 6,7	6,0 5,6

Die Wirksamkeit des Calciumcitrats und des Mägnesiumciilorids als Carbonatlösungsinhibitoren, wodurch das Calgon einen niedrigeren pH beibehalten kann, ist ersichtlich.

3eispiel 15

In diesem Beispiel ist die Wirksamkeit von Magnesiumcitrat als Carbonatlösunginhibitor anhand eines Rauchmaterials gezeigt, das Magnesiumcarbonat enthält.

Die folgenden Bestandteile wurden in der in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Weise in Filme verarbeitet.

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609850/0763

Vergleich I Teile

Beispiel 15.1 Seile

Telia

Έ20	26	26	26
SCriC	14,5	14,5	14,5
Glycerin	5,8	5,8	5,8
riagnesit	46,9	44,9	42,3
Bentonit	4,8	4,8	4,8
Nicotin	2,0	2,0	2,0
Phosphatglas 696 (engesäuert auf pH 3,5 siit Schwefel säure)	0	2	2

Ma gne s iurnc it rat

Die pH-Werte der Aufsehlämmungen und des wiederaufgeschlämmten Films sind in der folgenden Tabelle gezeigt.

Zusammensetzung	Vergleich I	Beispiel 15.1	Beispiel 15-2 .
pH der Auf- s cliläinaung pH des wiederauf- g e s chiämmten Films	7,47 7,53	5,45 5,95	5,25 5,43

Die Wirkung des Magnesiumeitrats als Carbonatlösunginhibitor, wodurch das Calgon einen niedrigeren pH beibehalten kann, ist ersichtlich.

Die nächsten beiden Beispiele demonstrieren die Wirkung der Verwendung einer Polyphosphorsäure als Quelle für sowohl Puffer als auch als Carbonatauflösung inhibierendes Salz.

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609850/0763

■2tf,

ei 16

Die folgenden Bestandteile wurden in ^ilme verarbeitet, wie es in den vorhergehenden Beispielen beschrieben ist*

Vergleich J" Beispiel 16« 1 Ee.is-plel

Esntcnit Ila rmor ietraphosphorsäure RL cotin ICa

₁.

A-

Teile	Teile	Tel Ie
26	26	2G
15	15	* ^
6	6	C
5	5
46	44	40
O	2
2	2
O	O
O	O

Ξε vmrcie eine Gasentwicklung beobachtet, wenn der Marmor ni der Lösung der Säure in Berührung kam. Die pH-Werte der Auf schlämmung und der wiederauTgeschläEinten Filme sind in der folgenden !Tabelle gezeigt:

Zusamsensetzung	Vergleich J"	Beispiel 16.1	Beispiel 16.2
pH der Auf schlämmung pH des wiederauf- geschläamten Films	6,8 7,7	5,1 5,3	4,6 5,0

Die V/irkung der Polyp'hosphorsäure alleine zur Aufrechterhaltung eines niedrigen pH ist ersichtlich. Die Wirkung wird jedoch durch die Verwendung von weiteren Salzen zur Inhibierung der Carbonatauflösung verstärkt.

- 24 609850/0763

BAD ORIGINAL

!spiel 1?

Die folgenden Bestandteile wurden in Eilme verarbeitet, wie es in den vorhergehenden Beispielen beschrieben ist.

Vergleich J Beispiel 17.1 Bei^pi^l T~^;.2 Teile Teile Teile

SOI-JG

Glycerin centonit

Poljrphosphorsäure Hieοtin

26	26
15	15
6	6
5	5
46	44
ö	2
0	0
2	2

V.-erjT. da· Magnesit mit der Polyphosphorsäure enthaltenden Lesungin Eontakt kam, dann wurde eine Gasentwicklung beobachtet. Die ρΞ-Werte der Aufschlänmungen und der wiederaufgeschlänn^en Filme sind in der folgenden Tabelle aufgeführt;

	Vergleich J	Beispiel 17.1	Beispiel 17.2
Anfanf-s-pH der Aufschlänmung pH nach Wiederauf- schlämaung	6,4 7,5	4,3 5,4	4,1 5,1

Die starke Wirkung, die durch die Phosphorsäure alleine hinsichtlich der Aufrechterhaltung eines niedrigen pH's ersielt wird, wird durch die Verwendung von weiterem Salz zur Inhibierung der Carbonatauflösung verstärkt.

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609850/0763

BAD ORIGINAL

Dieses Beispiel demonstriert die Wirksamkeit des Salzes TrI-natriumsetaphosphat, eines polymeren Phosphats mit einem hohen Anteil an P₉O₅ (Mo!verhältnis E^O/P^,- = 1,0).

"Die folgenden Bestandteile wurden in Filme verarbeitet, v;i~ es in den vorhergehenden Beispielen beschrieben ist.

Vergleich K Beispiel Teile Teile

H-I¹C

SCHC

Glycerin

Bentonit

Katriumtrimetaphosphat (Losung angesäuert auf pH 3,3 vor Zugabe) Hicotin
Calciumchlorid

26	26
14,5	14,5
5,8	5,8
4-3,4-	41,4
4,8	4,8
O	2,0
3,5	3,5
2,0	2,0

Die pE-Werte und die Eicotinverluste sind in der folgenden Tabelle zu sehen.

	Vergleich E	Beispiel 18
pE der Aufschlämmung	6,6	5,9
pH des wiederaufge- schläinniten Films	7,0	5,7
% Hicotinverlust während der .Filmtrocknung	8,3	2,3

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609850/0763

Claims (1)

1. -1. Rauchmaterial, dadurch gefcennzeich.net» daß es einen r-aucherzeugenden Brennstoff, verstärkendes Nicotin, Calciuä- und/oder Ifegnesiumcarbonat als unbrennbaren Füllstoff, mindestens ein wasserlösliches Salz, das so ausgewählt ist» daß es die Auflösung des Calcium- und/oder rfegnesiuracarbonats in Wasser inhibiert, und einen Phosphatpuffer enthält, wobei letzterer aus einem sauren Salz von Orthophosphorsäure oder einer Polyphosphorsäure besteht, um den Aufsehlämmungs-pH auf weniger als 6 zu halten.

   2. Rauchmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der raucherzeugende Brennstoff aus einem, thermisch abgebauten Kohlehydrat besteht.

   3» Rauchmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des raucherzeugenden Brennstoffs solcherart ist, daß er auch als Binder wirkt.

   4-. Rauchmaterial nach Anspruch 3_T dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des raucherzeugenden Brennstoffs aus Hatriumcarboxymethylcellulose besteht*

   5. Rauchmaterial nach einem der -vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verstärkende Nicotin in Form eines Salzes mit einer organischen Säure vorliegt»

   6. Rauchmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis A-, dadurch gekennzeichnet, daß das verstärkende Nicotin in Form eines Tabakextrakts vorliegt.

   7. Rauchmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verstärkende Nicotin in Form eines Tabaks mit hohem Nicotingehalt vorliegt.

   - 27 609850/0763

   8. !Rauchmaterial ,nach, einem der Ansprache 1 bis 4, dadurch. gekennzeichnet, daß das verstärkende Hicotin in Forin eines Callus-üiabaks vorliegt.

   9* Rauchmaterial nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das v?as serlösliche Salz ein Calcium- oder Magnesiumsalz ist.

   10. Hauchmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Salz aus Calcium- oder Magnesiumsulfat besteht.

   11. Rauchmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß es Calciumcarbonat und Natrium— oder Kaliumsulfat enthält.

   12. Rauchmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatpuffer saures Salz ein oder mehrerer Phosphorsäuren der allgemeinen Formel:

   umfaßt, worin x/y einen Wert zwischen 3 iand 1 aufweist.

   15- Rauchmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß χ in der Formel eine Ganzzahl von 3 bis 30 ist.

   -. Rauchmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß χ in der Formel eine Ganzzahl von 5 l>is 30 ist.

   Rauchmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatpuffer ein saures Salz ein oder mehrerer cyclischer Polyphosphorsäuren der allgemeinen Formel (EPO_x) umfaßt, worin y eine Ganzzahl von

   • o y 3 bis 30 ist.

   - 28 609850/0763

   16. Rauchmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatpuffer in einen Anteil von 1 bis 6 % vorliegt.

   1?. Rauchmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatpuffer in einem Anteil von 1 bis 3 % vorliegt.

   - 29 609850/0763

   ORiQiNAL INSFECTED