DE3042937A1 - Rauchgegenstand - Google Patents

Description

Deckblatt

Einer der Gründe, warum die meisten Raucher herkömmliche Zigaretten rauchen, ist, dass sie ein Aerosol enthaltendes Nikotin inhalieren möchten. Wenn solche Zigaretten geraucht werden, geht nicht nur einiges Nikotin durch Pyrolyse und Seitenströme während des Glimmens zwischen den Zügen verloren, sondern es werden auch schädliche Bestandteile, z.B. Kohlenmonoxyd inhaliert.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rauchgegenstand zu schaffen, bei dem diese Nachteile zumindest weitreichend vermieden werden.

Ein bekannter Rauchgegenstand, der diese Nachteile vermeiden sollte, ist in US-PS 3.

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beschrieben. Dieser Gegenstand besteht aus einem Rohr aus Tabak mit einem am einen Ende daran befestigten Mundstück. Ein axiales inneres Rohr aus einem Material, das unter Wärmeeinwirkung zerbrechlich ist, wird innerhalb des Tabakrohres aufgenommen und ist auf seiner inneren Oberfläche mit einem Zusatzmaterial, z.B. Nikotin, überzogen. Beim Rauchen werden somit heiße Gase durch das Innenrohr gesogen und geben das Nikotin in Form eines Aerosols zum Inhalieren durch den Raucher frei. Bei einem derartigen Gegenstand geht jedoch ein erheblicher Teil an Nikotin und anderen erwünschten Bestandteilen, z.B. Geschmacksmitteln, während des Glimmens verloren. Des weiteren steht das Innenrohr aus dem brennenden Ende während des Rauchens vor, was das Aussehen beeinträchtigt.

Gemäß der Erfindung ist ein eine Zigarette simulierender Rauchgegenstand zum Freigeben eines Aerolsols in den Mund eines Rauchers gekennzeichnet durch einen Brennstoffstab mit einem in Längsrichtung verlaufenden, durchgehenden Durchströmpfad, eine Kammer in Gasverbindung mit einem Ende des Durchströmpfades, wobei während des Rauchens Gase aus dem brennenden Brennstoffstab in die Kammer eintreten, in der Kammer angeordnetes Inhaliermaterial, das bei einem Kontakt mit den heißen Gasen beim Rauchen ein Aerolsol zum Inhalieren durch den Raucher bildet, ein mundseitiges, für Aerosol durchlässiges Abschlußbauteil an einem vom Brennstoffstab entfernten Ende der Kammer.

Die Kammer und das mundseitige Abschlußbauteil stellen vorzugsweise eine einteilige Konstruktion dar und können durch Pressen oder Extrudieren eines herkömmlichen Rauchfilterpfropfens ausgebildet sein, damit eine Kammer entsteht, die das Inhaliermaterial aufnimmt.

Vorzugsweise ist der Brennstoffstab ein Preß- oder Extrudierteil aus wieder aufbereitetem Tabak und/oder Tabakersatz.

Die Wandung des Brennstoffstabes ist vorzugsweise für Luft undurchlässig.

Das Inhaliermaterial kann Nikotinquellenmaterial oder sprühgetrocknete Granulate von Geschmacksmitteln aufweisen, deren Zusammensetzung im Bereich von 30 bis 60 Gewichtsprozent einer Lösung aus Geschmacksmitteln in Triazetin oder Benzylbenzoat, eingekapselt in 40 bis 70 Gewichtsprozent Gummiakazia oder einer modifizierten Stärke liegt. Das Inhaliermaterial kann ferner Mikrokapseln aufweisen, die nach der Koazervierungsmethode hergestellt sind; diese Kapseln besitzen 50 bis 80 Gewichtsprozent Geschmacksmittel in einer Mischung aus Gelatine und Gummiakazia.

Vorzugsweise wird das Ende des Brennstoffstabes, das angezündet wird, durch ein verbrennbares Bauteil verschlossen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 Längsschnitte durch eine erste, eine zweite und eine dritte Ausführungsform eines Rauchgegenstandes nach der Erfindung, und

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Kammer, die Inhaliermaterial aufnimmt.

Der Rauchgegenstand nach Fig. 1 weist einen zylindrischen Brennstoffstab 11 auf, der aus Tabak oder Tabakersatzstoffen extrudiert oder gepresst ist. Ein Beispiel für einen derartigen Tabakersatzstoff ergibt sich aus GB-PS 1.113.979 +der Anmelderin.

Ein axialer Durchströmpfad 12 verläuft über die gesamte Länge des Brennstoffstabes 11. Die Wand des Stabes 11 ist im wesentlichen undurchlässig für Luft, so dass dann, wenn ein Ende angezündet wird, der Strom feuchter heißer Gase, die während der Verbrennung erzeugt werden, gezwungen wird, während des Rauchens durch den Durchströmpfad 12 zur Aerosolvorstufenkammer 14 zu strömen. Eine herkömmliche Zellulosepapier-Filterspitze 13 ist am einen Ende der Vorrichtung entfernt von dem Brennstoffstab vorgesehen. Das Filter ist vorzugsweise so kurz wie praktisch möglich, da seine Aufgabe lediglich darin besteht, das Ende der Kammer 14 abzuschließen.

Die Kammer 14 weist einen zylindrischen Körper 15 auf, der aus einem luftdurchlässigen Zellulosematerial, z.B. Zelluloseazetat oder Papier besteht. Das Aerosolvorstufen- (oder Inhalier-) material, das in der Kammer 14 enthalten ist, weist eine flüchtige Geschmacksmittellösung auf, die in bei Wärme aufbrechenden Granulaten von Gummiakazia mikrogekapselt sind; diese Granulate haben eine Maschengröße von 16 - 52.

Wenn im Betrieb das Ende des Brennstoffstabes angezündet wird, wird Luft axial durch den Gegenstand gesogen, wenn ein Raucher einen Zug nimmt. Die Luft, die in den Durchströmpfad 12 eintritt, passiert die brennende Kohle und wird mit den Verbrennungsgasen aus dem brennenden Stab erwärmt und gemischt. Dieser Strom von heißen Gasen strömt durch den Durchströmpfad 12 und zwischen den Granulaten des Vorstufenmateriales und tritt durch die Filterspitze 13 in den Mund des Rauchers ein. Der Strom von heißen Gasen durch das Vorstufenmaterial bricht die Mikrokapsel auf und gibt die flüchtige Lösung frei, so dass ein Aerosol von Geschmacksstoffen gebildet wird. Somit inhaliert der Raucher jedes Mal dann, wenn er einen Zug an dem Rauchgegenstand nimmt, ein Aerosol von Geschmacksstoffen, das im wesentlichen frei von giftigen Bestandteilen ist.

Die gesamte Länge des Rauchgegenstandes beträgt
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der Durchmesser 7 mm und der Durchmesser des Durchströmfades 12 beträgt 2,2 mm.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist ähnlich der nach Fig. 1, unterscheidet sich jedoch im Aufbau der Aerosolvorstufenkammer 14. Bei dieser Ausführungsform sind Kammer 14 und Filterspitze 13 als integrale Einheit in folgender Weise aufgebaut. Eine herkömmliche Zelluloseazetat-Filterspitze weist eine Kammer 14 auf, die in einem Ende durch das Einsetzen einer warmverformten Sonde geformt ist. Inhaliermaterial in Form eines sprühgetrockneten Pulvers wird dann in die Kammer 14 injiziert. Da dieses Material nicht ausreichend haftend ist, dass es in der Kammer zurückgehalten wird, ist eine für Luft poröse Scheibe 1a zwischen Kammer und Brennstoffstab 11 vorgesehen. Ein brennbarer Pfropfen 12, der im offenen Ende 10 des Brennstoffstabes angeordnet ist und den Durchströmpfad 12 verschließt, unterstützt sogar das Anzünden des Stabes und trägt dazu bei, dass der Rauchgegenstand einer herkömmlichen Zigarette ähnelt. Der Pfropfen 17 besteht aus dem gleichen Material wie der Brennstoffstab. Der Pfropfen 17 kann auch die Form einer Scheibe haben, die die gleiche Querschnittsfläche wie der Querschnitt des Brennstoffstabes 11 besitzt.

Im Betrieb liegt bei Rauchgegenständen dieser Ausführungsform die Temperatur der brennenden Kohle im Bereich von 800°C und die Temperatur des Luftgemisches stromabwärts am Inhaliermaterial, schwankt zwischen 130° und 500° während des Rauchens des Rauchgegenstandes.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Rauchgegenstandes, die sich in bezug auf den Aufbau der Erosolkammer 14 unterscheidet. Die Kammer 14 besitzt einen Zylinder 19, der aus Zelluloseazetat geformt ist, und der am Mundstückende durch ein Zellulose-Papierfilter 13 verschlossen ist. In der Nähe des Endes des Brennstoffstabes 11 enthält die Kammer 14 eine ringförmige Hülse 20 aus Geschmacksmittel enthaltenden, sprühgetrockneten Gummiakazia-Mikrokapseln. Die ringförmige Hülse 20 legt einen rohrförmigen

Durchströmpfad 21 fest, der mit dem axialen Durchströmpfad 12 im Brennstoffstab 11 in Verbindung steht; der übrige Teil der Kammer 14 bildet eine Aerosol-Mischkammer 22. Im Betrieb werden heiße feuchte Gase durch den Durchströmpfad 12 und in den Durchströmpfad 21 gesogen, wo sie über die Mikrokapseln hinwegstreichen und ein Aufbrechen und Freigeben des darin befindlichen Geschmacksmittels bewirken. Die Geschmacksmittel enthaltenden Gase gelangen in die Mischkammer 22, wo sie expandieren und sich vermischen, so dass eine gleichförmige Verteilung des Aerosols gewährleistet ist.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Vorstufenkammer 14. Zellulosematerial 18 wird in Stücken mit dem gezeigten Querschnitt extrudiert. Während des Extrudierens wird ein Stück eines Geschmacksmittel enthaltenden Materials gleichzeitig in axialer Richtung durch das Stück des äußeren Extrudierproduktes extrudiert. Der sich daraus ergebende Extrudiergegenstand wird dann in kurze Stücke geschnitten, von denen jeder einen Teil einer integralen Aerosolvorstufenkammer bildet. Es können auch andere Schnitte als der in Fig. 4 gezeigte verwendet werden. Das Geschmacksmittel enthaltende Material kann auch unabhängig vorher hergestellten Kammern 14 hinzugefügt werden.

Um die Wirkung von Rauchgegenständen der vorbeschriebenen Art zu ermitteln, wurden Versuche durchgeführt, mit denen festgestellt wurde, welcher Anteil eines Geschmacksmittels beim Rauchen in das Hauptstrom-Aerosol gelangt. Triazetin und Hexadekan wurden anstelle von Nikotin verwendet, da diese Stoffe sich in ähnlicher Weise wie Nikotin verhalten, jedoch in Versuchen leichter angezeigt werden können. Bei diesen Versuchen wurde das normale Rauchverhalten von einem Zug pro zwei Sekunden Dauer und 35 ml Volumen pro Minute zugrunde gelegt.

Bei einem Versuch mit der Ausführungsform nach Fig. 1 wurde Triazetin verwendet, das in Gummiakazia sprühgetrocknet wurde. Die Partikel wurden gesiebt und nur die Partikel mit einer Maschengröße von 16 - 52 wurden verwendet. Der Triazetin-Übergang in das Hauptstrom-Aerosol betrug zwischen 0,57 und 1,17 mg. Wenn der Versuch unter Verwendung von Nikotin anstelle von Triazetin durchgeführt wurde, war das Ergebnis 0,77 mg.

Es wurde auch ein Versuch unter Verwendung der Ausführungsform nach Fig. 2 und mit dem gleichen Geschmacksmittel enthaltenden Material wie im vorausgehenden Versuch durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform betrug der Triazetinübergang zwischen 0,9 und 1,85 mg.

Schließlich wurde die Ausführungsform nach Fig. 3 geprüft. Bei dieser Ausführungsform wurde Hexadekan zur Simulierung des Geschmacksmittels verwendet. Die Ausbeute im Hauptstrom-Aerosol betrug 0,83 mg.

Der Brennstoffstab 11 kann bei jeder der verschiedenen Ausführungsformen mit einem herkömmlichen Zigarettenpapier umwickelt sein. Der Stab kann ferner aus einem Gemisch von Tabakersatzstoff und Kohlenstoff, oder aber aus anderem brennbaren Material hergestellt sein, z.B. Holzpulpe, Stroh und wärmebehandelte Zellulose oder ein SCMC und Kohlenstoffgemisch.

Die Aerosolkammer 14 nach Fig. 3 kann aus einem rechteckförmigen Stück aus Zelluloseazetat mit einem Band aus Geschmacksmittel enthaltendem Material, das längs einer der Kanten aufgebracht wird, hergestellt werden. Das rechteckförmige Stück wird so gerollt, dass es ein Rohr bildet, und die aneinanderstoßende Ränder werden dann miteinander verbunden. Durch das Rollen nimmt das Band aus Geschmacksmittel enthaltendem Material die Ringform 20 nach Fig. 3 an.

Das Aerosolmaterial kann als alternative Ausführung zu einer Geschmacksmittellösung eine Lösung aus einem Geschmacksmittel und/oder Nikotin in Triazetin oder Benzylbenzoat enthalten. Jede psychoaktive oder physiologisch aktive Komponente, z.B. Ephedrine oder ein Nikotin/Glättungsmittel oder Verbesserer (amerliorants).

Das Inhaliermaterial kann Nikotin enthalten, das in einem sprühgetrockneten Pulver eingekapselt ist. Das Nikotin kann jedoch auch in einer expandierten Matrix aus einem thermoplastischen Material, z.B. Polyurethan, eingekapselt sein.

Das Inhaliermittel oder Geschmacksmittel enthaltende Material kann Nikotinquellenmaterial oder sprühgetrocknete Granulate aus Geschmacksmittel aufweisen, deren Zusammensetzung im Bereich von 10 bis 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise 30 bis 60 Gewichtsprozent einer Lösung von Geschmacksmittel in Triazetin oder Benzyl-Benzoat, eingekapselt in 10 bis 70%, vorzugsweise 40 bis 70 Gewichtsprozent Gummiakazia oder einer modifizierten Stärke liegt. Das Inhaliermaterial kann ferner Mikrokapseln aufweisen, die nach der Koazivierungsmethode hergestellt sind; diese Kapseln haben 10 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 50 bis 80 Gewichtsprozent Geschmacksmittel in Gummiakazia, Gelatine oder einem Gemisch davon.

Als Alternative zu Gummiakazia kann das Geschmacksmittel enthaltende Material Gelatine aufweisen.

Der Brennstoffstab kann mit den Abbrand modifizierendem Material, z.B. Kaliumzitrat, imprägniert sein. Der Brennstoffstab kann ferner mit Duftstoffen imprägniert sein, die beim Rauchen frei werden.

Wenn das Inhaliermaterial ein sprühgetrocknetes Pulver ist, ist eine luftdurchlässige Scheibe 16 nicht mehr notwendig. falls nach dem Injizieren des Pulvers in die Kammer 14 die Filterspitze unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit stehen gelassen wird. Diese Methode ergibt ein Pulver, das an den inneren Oberflächen der Kammer 14 anhaftet.

Der Rauchgegenstand nach vorliegender Erfindung ergibt eine Möglichkeit zur Steuerung der Substanzen, die in dem Hauptstromrauch frei werden. Der Verlust an Inhaliermaterial durch Pyrolyse und durch Seitenstromeffekt während des Glimmens wird auf ein Minimum herabgesetzt. Ferner sind derartige Rauchgegenstände im Aussehen normalen Zigaretten außerordentlich ähnlich.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Claims (7)

1. Ein eine Zigarette simulierender Rauchgegenstand zum Freigeben eines Aerosols in den Mund eines Rauchers, gekennzeichnet durch

a) einen Brennstoffstab (11) mit einem in Längsrichtung verlaufenden, durchgehenden Durchströmpfad (12),

b) eine Kammer (14) in Gasverbindung mit einem Ende des Durchströmpfades (12), wobei während des Rauchens Gase aus dem brennenden Brennstoffstab (11) in die Kammer (14) eintreten,

c) in der Kammer (14) angeordnetes Inhaliermaterial, das bei einem Kontakt mit den heißen Gasen beim Rauchen ein Aerosol zum Inhalieren durch den Raucher bildet,

d) ein mundseitiges, für Aerosol durchlässiges Abschlußbauteil (13) an einem vom Brennstoffstab (11) entfernten Ende der Kammer (14).

2. Rauchgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer und das mundseitige Abschlußbauteil eine einheitliche Konstruktion darstellen und durch Pressen oder Extrudieren eines konventionellen Rauchfilterpfropfens ausgebildet sind, um eine Kammer zu erzielen, die das Inhaliermaterial enthält.

3. Rauchgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffstab ein Preß- oder Extrudierteil aus wiederaufbereitetem Tabak und/oder Tabakersatz ist.

4. Rauchgegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Brennstoffstabes undurchlässig für Luft ist.

5. Rauchgegenstands nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inhaliermaterial Nikotinvorratsmaterial oder sprühgetrocknete Granulate aus Geschmacksmittel aufweist, deren Zusammensetzung im Bereich von 30 bis 60 Gewichtsprozent einer Lösung aus Geschmacksmittel in Triazetin oder Benzylbenzoat, eingekapselt in 40-70 Gewichtsprozent Gummikazia oder einer modizifierten Stärke liegt.

6. Rauchgegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Inhaliermaterial ferner Mikrokapseln aufweist, die nach der Koazervierungsmethode hergestellt sind, wobei die Kapseln 50-80 Gewichtsprozent Geschmacksmittel in einer Mischung von Gelatin oder Gummiakazia haben.

7. Rauchgegenstand nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Brennstoffstabes, der entzündet werden soll, durch ein verbrennbares Bauteil geschlossen ist.