DE3521279C2 - - Google Patents

Description

Filterzigaretten bestehen üblicherweise aus einer Papierhülse oder -hülle mit darin befindlichem Tabakstrang und einem Filter zum Entfernen von Rauchbestandteilen. Eines, der bei Zigaretten üblicherweise auftretenden Probleme ist die Menge des Neben- oder Seitenstrom-Rauchs, der beim statischen Brennen entsteht, beispielsweise wenn die Zigarette nicht aktiv geraucht wird oder einfach brennend in einem Aschenbecher liegt. Der sichtbare Nebenstrom-Rauch, der beim statischen Brennen entsteht, besteht im wesentlichen aus feinteiliger Substanz und dieser Rauch irritiert und belästigt Nichtraucher in der Nähe der vor sich hinglimmenden Zigarette.

Seit kurzem ist aus der US-PS 42 31 377 ein Papier für Zigaret­ tenhüllen bzw. -hülsen bekannt, bei dem das Auftreten von derartigem sichtbaren Nebenstrom-Rauch auf ein Minimum verringert ist. Dies wird durch Beimischung von mindestens 15 Gew.-% Magnesiumoxid (einschließlich Magnesiumhydroxid) zusammen mit mindestens 0,5 Gew.-% eines chemischen Zusatzes, der ein Alkaliacetat, -carbonat, -citrat, -nitrat oder -tartrat ist, zum Zigarettenpapier erreicht.

Zwar führt die Beimischung spezieller Stoffe dazu, daß der sichtbare Nebenstrom-Rauch verringert wird; ein unerwarteter Nachteil bei Verwendung derartigen Papiers ist jedoch die Zunahme des Anteils an Kohlenmonoxid, das beim Brennen bzw. Glimmen entsteht und infolgedessen in dem Rauch vorhanden ist, der in den Mund des Rauchers gelangt. Das Gewichtsverhältnis von Kohlenmonoxid zu Teer im Zigarettenrauch ist einer der Parameter für Zigarettenrauch, für die freiwillige Beschränkungen existieren. Kanadische Zigarettenhersteller bemühen sich in der Regel ein CO : Teer-Verhältnis von nicht mehr als etwa 1 : 1 zu erreichen.

Es hat sich gezeigt, daß der Rauch einer Zigarette, der üblicherweise ein CO : Teer-Verhältnis von etwa 1 : 1 hat, bei Verwendung eines Zigarettenpapiers nach der der US-PS 42 31 377 ein stark erhöhtes CO : Teer-Verhältnis von etwa 2 : 1 aufweist. Der sichtbare Nebenstrom-Rauch ist zwar auf ein Minimum zurückgedrängt worden, jedoch zu Lasten eines deutlichen und nicht annehmbaren Anstiegs des CO : Teer-Verhältnisses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterzigarette mit geringem sichtbarem Nebenrauch und ohne erhöhtem CO-Teer-Verhältnis anzugeben.

Eine diese Aufgabe lösende Zigarette ist mit ihren Ausgestaltungen in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Filterzigarette umfaßt eine Tabakstrang-Füllung in einer Hülse aus Zigarettenpapier und ein Tabakrauch-Filter an einem Ende des Tabakstrangs. Die Hülse besteht aus Zigarettenpapier aus einem Material, das den sichtbaren Nebenstrom-Rauch verhindert und das gleichzeitig das Verhältnis von CO : Teer in dem durch die Zigarette einge­ sogenen Tabakrauch erhöht. Das Filter ist so aufgebaut, daß es das Verhältnis von CO zu Teer in dem aus der Zigarette durch das Filter eingesogenen Tabakrauch verringert.

Das gegenüber der Bildung von Nebenstrom-Rauch beständige bzw. diese Bildung verhindernde Zigarettenpapier, daß für die erfin­ dungsgemäße Zigarette verwendet wird, ist ein Papier, das die in der US-PS 42 31 377 beschriebenen Stoffe enthält.

Die andere wesentliche Komponente der erfindungsgemäßen Filterzigarette ist ein Zigarettenrauch-Filter, das so konstruiert ist, daß das CO : Teer-Verhältnis in dem Rauch, der in das Filter eintritt, verringert wird. Eine Möglichkeit dies zu erreichen besteht darin, daß in einem Zigarettenrauch-Filter der Mittelbereich des Filters abgedichtet und für den Durchgang von Rauch undurchlässig ist, so daß der gesamte Rauch, der aus dem Tabakstrang in das Filter eintritt, zur Peripherie des Filters geleitet wird, in dessen Wand sich zudem eine Reihe von Perforationen bzw. Öffnungen befinden.

Ein Filter dieser Art ist aus der US-PS 43 57 950 bekannt. Sein Zweck ist es, eine Abnahme des CO : Teer-Verhältnisses bei üblichen Zigaretten zu erreichen, beispielsweise eine Verringerung von einem Verhältnis von etwa 1 : 1 auf etwa 0,5 : 1 für übliche luftverdünnte Zigaretten (d. h. Zigaretten mit Ventil­ luft), die 5 bis 10 mg Teer abgeben. Es ist jedoch überraschend, daß es möglich ist ein solches Filter zu verwenden, um das ungewöhnlich hohe CO : Teer-Verhältnis von etwa 2 : 1, das sich bei der Verwendung der den sichtbaren Nebenstrom-Rauch verhindernden Hülse einstellt, auf ein normales Maß von etwa 1 : 1 zu verringern.

Die Ablenkung des gesamten Rauches, der aus dem Tabakstrang in das Filter eintritt, zur Peripherie des Filters hin, bringt die Gase mit den Perforierungen in der Filterwand in Berührung, die ein selektives Abblasen des CO durch die Perforierungen hindurch bewirken, wodurch das CO : Teer-Verhältnis im Rauch verringert wird. Zusätzlich ermöglichen diese Perforierungen, daß Luft mit dem Rauch gemischt wird und zwar eher bzw. besser als durch die übliche Methode, bei der die Luft entlang des peripheren Bereiches des Filters strömt, während der Rauch im zentralen Bereich des Filters strömt.

Die Bereiche des Filters, die nicht von dem Dichtungsteil ein­ genommen werden, sind üblicherweise mit gebräuchlichem Zigaret­ tenrauch-Filtermaterial ausgefüllt, beispielsweise mit Acetat- Filtermaterial. Das Abdichtungs- oder Verschlußteil kann jede beliebige Form annehmen und kann ein hohles Röhrchen sein mit einem umgebogenen oder eingequetschten Ende, um den Durchgang von Rauch zu verhindern.

Die Verwendung des oben beschriebenen speziellen Zigaretten­ filters bewirkt eine wesentliche Abnahme bzw. Verringerung des CO : Teer-Verhältnisses von Zigaretten mit gehemmter Entstehung von Nebenstrom-Rauch; eine weitere Regelung bzw. Kontrolle der chemischen Zusammensetzung des Rauches, der in den Mund des Rauchers gelangt, kann durch Variieren bzw. Verändern der Komponenten des Tabakgemisches in der Tabakfüllung der Zigarette erreicht werden.

Die im Tabakstrang verwendeten Tabakgemische enthalten üblicher­ weise zerkleinertes (geschnittenes) Tabakblatt-Material sowie behandeltes bzw. verarbeitetes Rippenmaterial in unterschiedlichen Mengenverhältnissen, üblicherweise mit einem Anteil von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-% Rippenmaterial bzw. Rippenschnitt. Das üblicherweise verwendete behandelte Rippenmaterial wird als "gewalzt-geschnittenes Rippenmaterial" (cut rolled stem - CRS) bezeichnet und dadurch erhalten, daß man angefeuchtete Rippen zu einem Blattmaterial verpreßt und dieses Blattmaterial zu Streifen schneidet.

In jüngerer Zeit wurde ein neue Form von bearbeitetem Rippen­ material entwickelt, die in der DE-OS 31 11 523 beschrieben ist. Diese neue Form von aufgeschlossenem Rippenmaterial wird als "verbessertes zerfasertes Rippenmaterial" (shredded en­ hanced stem - SES) bezeichnet; es ist von faseriger Beschaffen­ heit und hat eine niedrigere Brenngeschwindigkeit sowie eine höhere Füllkraft als CRS. SES wird hergestellt durch mechanisches Zerfasern von gründlich eingeweichtem Rippenmaterial bei Atmosphärendruck zwischen gegenläufigen zerfasernden Flächen, die etwa 1,27 bis 7,62 mm (0,05 bis 0,3 inch) voneinander entfernt sind.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal von SES entsteht weniger CO je Rauchausstoß der Zigarette als bei CRS. Durch vollständigen oder teilweisen Ersatz von CRS, das üblicherweise in den Tabak­ gemischen verwendet wird, durch gleiche Mengen, bezogen auf das Vorhandensein von bearbeitetem Rippenmaterial, an SES führt zu einer Verringerung des im Tabakrauch vorhandenen CO, so daß eine weitere Beeinflussung der chemischen Zusammensetzung des Rauches dadurch erreicht wird, durch die das CO : Teer-Verhältnis weiter verringert werden kann.

Für eine typische Zigarette mit dem den Nebenstrom-Rauch ver­ hindernden Papier, das ein CO : Teer-Verhältnis im Rauch von etwa 2 : 1 erzeugt, kann das spezielle Filter das CO : Teer-Verhältnis auf etwa 1,3 : 1 verringern; wenn CRS in einem üblichen Tabakgemisch durch SES ersetzt wird, kann das CO : Teer-Verhältnis auf etwa 1,1 : 1 verringert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer neuen Filter­ zigarette, und

Fig. 2 ein Diagramm der Ergebnisse von Rauchtests, die mit der neuen Filterzigarette bei unterschiedlichem Anteil an aufgeschlossenem Rippenmaterial durch­ geführt wurden.

Die Filterzigarette 10 nach Fig. 1 hat einen Tabakstrang 12 eingeschlossen in eine Papierhülse 14 aus Zigarettenpapier, das die Entstehung von Nebenstrom-Rauch verhindert, sowie ein Filter 16. Das Filter 16 umfaßt eine poröse Stöpsel(Füll-)- Material-Hülle 17, die die Elemente bzw. Bauteile des Filters 16 umhüllt, ein Belegpapier 18, das den Tabakstrang 12 mit dem Filter 16 Ende-an-Ende fest zusammenhält, entsprechend allgemein bekannter Herstellungs-Arbeitsweisen.

Das Belegpapier 18 weist eine Anzahl von Öffnungen oder Perfo­ rierungen 20 auf, die entlang des Umfangs des Filters 16 angeordnet sind, um zu ermöglichen, daß Ventilationsluft durch das Filter 16 bei jedem Zug oder jedem Rauchausstoß der Zigarette durch das Filter gezogen wird. Das Filter 16 umfaßt auch ein axial-längliches Innenteil 22 aus rauchundurchlässigem Material, beispielsweise aus Polypropylen oder Polyethylen. Das Innenteil 22 ist hohl und am hinteren Ende eingequetscht, um zu verhindern, daß der Rauch durch den zentralen oder Mitten-Bereich des Filters strömt. Das Innenteil 22 ist allgemein zentral bzw. mittig in das Filter 16 eingebaut und zwingt den Rauch in einen peripheren Bereich bzw. Ringraum 24 des Filters.

Das Innenteil 22 wird im Filter 16 durch übliches Filterfüll­ material 26 getragen, da den vom Innenteil 22 nicht besetzten Raum einnimmt, einschließlich den Ringraum 24. Das eingedrückte (gekrumpfte) Ende 28 des Innenteils kann am Ende des Filters 16 freiliegen, wie gezeigt, oder es kann vollständig von dem Füll­ material 26 eingeschlossen und damit unsichtbar sein.

Der Durchmesser des Innenteils 22 mit Bezug auf den Gesamt­ durchmesser des Filters 16 bestimmt den prozentualen Anteil des gesamten Oberflächenbereiches des Filters 16, der dem Rauch ausgesetzt wird. Bei Verwendung eines Innenteils 22 mit einem Außendurchmesser, der etwa 2/3 des Querschnittsbereiches des Filters 16 entspricht, werden optimale Ergebnisse erzielt.

Das folgende Beispiel dient zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel

Es wurden Rauchtests durchgeführt mit einer Anzahl von Test­ zigaretten, um den Anteil an Teer, Nikotin und Kohlenmonoxid im Rauch dieser Filterzigaretten zu bestimmen. Die Testfilterzigaretten wurden hergestellt unter Verwendung von (1) eines in üblicher Weise hergestellten Tabakgemisches enthaltend CRS sowie mit einem Standardfilter und Standardpapier, (2) mit dem gleichen Tabakgemisch, aber mit einer Hülse bzw. Umhüllung aus einem Papier für wenig Nebenstrom-Rauch gemäß Anspruch 1, (3) in gleicher Weise wie (2), aber mit einem 20 mm Filter gemäß Anspruch 3 anstelle des gebräuchlichen Filters, sowie (4) in gleicher Weise wie (3), aber mit Ersatz von 0 bzw. 15 bzw. 30 bzw. 45% des Tabaks durch SES bzw. durch CRS. Die Rauchtests wurden mit Zigaretten vorgenommen, deren durch­ schnittliches Gewicht 1120 mg ± 25 mg betrug.

Die Ergebnisse des Rauchtests für die Proben (1), (2) und (3) sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Die Ergebnisse dieser Tabelle zeigen den deutlichen Anstieg im CO : Teer-Verhältnis bei Verwendung des Papiers für wenig Nebenstrom-Rauch, sowie die deutliche Abnahme, die anschließend bei Verwendung des Filters gemäß Anspruch 3 erreicht wird.

Mit zunehmendem Ersatz der Blattschnitt-Mischung durch aufge­ schlossenes Rippenmaterial (Rippenschnitt) in Zigaretten der Probe (4) nahmen der Teer- und Nikotingehalt des Zigaretten­ rauches ab.

Es wurde kein bedeutsamer Unterschied im Nikotingehalt des Rauches bei gleichen Anteilen SES und CRS festgestellt, wobei der Nikotingehalt von 1,6 mg bei 0% Ersatz (durch SES oder CRS) auf etwa 0,9 mg bei 45% Ersatz abnahm. Der Teergehalt des Rauches war jedoch im Falle von SES sehr viel geringer als im Falle von CRS bei gleichem Anteil des Ersatzes bzw. in der Tabakmischung und der Unterschied wurde mit zunehmendem Anteil Rippenmaterial größer.

Für CRS nahm der Teergehalt von etwa 17 mg bei 0% Ersatz auf 12 mg bei 45% Ersatz ab und für SES nahm der Teergehalt auf etwa 9 mg bei 45% Ersatz ab.

Hinsichtlich Kohlenmonoxid wurde der CO-Gehalt des Rauches durch zunehmende Anteile CRS etwas erhöht und zwar von etwa 14 mg bei 0% Ersatz auf 16 mg bei 45% Ersatz; zunehmende Anteile an SES hingegen verursachten eine deutliche Verringerung des CO-Gehaltes des Rauches auf etwa 8 mg bei 45% Ersatz. Die Ergebnisse bezüglich CO und Teer der Gemische wurden miteinander kombiniert und als CO : Teer-Verhältnis im Rauch angegeben. Diese Ergebnisse sind in Fig. 2 graphisch wiederge­ geben.

Wie die Fig. 2 zeigt bleibt bei einem SES-Gehalt der Tabak­ mischung von 0 bis 45 Gew.-% das CO : Teer-Verhältnis ziemlich konstant bei etwa 0,9; für CRS im gleichen Anteilsbereich hingegen nimmt das CO : Teer-Verhältnis zu und zwar bei höherem Anteil an CRS. Bei einem Anteil von 26% Rippenmaterial (in der Tabakmischung), was etwa dem Gewichtsverhältnis von Rippenanteil zu Blattanteil einem ganzen Blatt entspricht, ergibt sich bei SES eine Verringerung des CO : Teer-Verhältnisses von 18% im Vergleich mit CRS, was dem Effekt der Probe (3) gemäß Tabelle 1 der Abnahme des CO : Teer-Verhältnisses von etwa 1,1 : 1 ent­ spricht.

Claims (4)

1. Filterzigarette mit einer den Tabakstrang umhüllenden brennbaren Papierhülse (14) aus Zigarettenpapier, das zur Verhinderung oder Verminderung des sichtbaren Nebenstrom-Rauchs eine Beimischung von mindestens 15 Gew.-% Magnesiumoxid und mindestens 0,5 Gew.-% eines chemischen Zusatz-Salzes, das Alkaliacetat, -carbonat, -citrat, -nitrat oder -tartrat umfaßt, enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Filter (16) in bekannter Weise so aufgebaut ist, daß das CO : Teer-Verhältnis in dem durch die Zigarette inhalierten Tabakrauch abnimmt.

2. Filterzigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierhülse (14) mindestens 35% Magnesiumoxid und mindestens 2,0% Zusatz-Salz enthält.

3. Filterzigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (16) ein hülsenförmiges Außenteil aus Filtermaterial mit einem am mundseitigen Ende verschlossenen axialen Kanal sowie ein Belegblatt (18) umfaßt, das den Rauch im Filtermaterial des Außenteiles hält, auf der Außenfläche des Außenteils angeordnet ist und Öffnungen (20) bzw. eine Perforierung aufweist, die den Zutritt von Umgebungsluft zum Filtermaterial des Außenteils zur Vermischung des durch das Filtermaterial gesogenen bzw. inhalierten Rauchs mit Luft ermöglicht.

4. Filterzigarette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakstrang verbessertes zerfasertes Rippenmaterial (SES) enthält.