DE3802645A1

DE3802645A1 - Schnell oder von selbst erloeschende cigarette

Info

Publication number: DE3802645A1
Application number: DE3802645A
Authority: DE
Inventors: Edgar Mentzel; Wolfgang Wildenau
Original assignee: HF and PhF Reemtsma GmbH and Co
Current assignee: Reemtsma Cigarettenfabriken GmbH
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1989-08-10
Also published as: DE3802645C2; EP0325920B1; AU2884889A; US4945932A; EP0325920A1; JPH0265769A; CA1316067C; JPH01225473A; ATE65672T1; AU613144B2

Description

Die Erfindung betrifft schnell oder von selbst erlöschende Cigaretten, deren Tabakstrang von einer Hülle aus Cigaretten papier umgeben ist, das Bereiche mit geringerer und höherer Luftdurchlässigkeit in Form musterartig ausgebildeter, vor zugsweise ringartiger Zonen aufweist.

Derartige Cigaretten sind beispielsweise aus der DE-OS 25 59 071 bekannt, wobei das Cigarettenpapier Zonen geringe rer Porosität in einem Bereich bis 100 und Zonen höherer Poro sität in einem Bereich von 150 bis 2000 bei einer durch schnittlichen Porosität von 50 bis 500 Einheiten haben soll, wobei diese Einheiten in cm³ · min^-1 je 10 cm² und bei einem Druck von 10 cm Wassersäule bestimmt wurden. Bei diesen bekannten Cigaretten soll durch die ringartigen Zonen wech selnder Porosität eine kontrollierte Brenngeschwindigkeit und/oder eine erhöhte Zugzahl ermöglicht werden.

Anstelle der Porosität wird nunmehr nach DIN ISO 2965 die Luftdurchlässigkeit P als Luftmenge in cm³ je Minute, je cm² und je kPa angegeben; sie berechnet sich aus dem Verhältnis von Volumenstrom an Luft in cm³/min, der das Prüfmuster durchquert, zu dem Produkt aus Prüffläche des Prüfmusters in cm² und der Druckdifferenz zwischen den beiden Oberflächen des Prüfmusters in kPa und wurde früher auch als "Coresta- Wert" angegeben.

Demnach wird gemäß DE-OS 25 59 071 ein Cigarettenpapier verwendet, dessen Bereiche geringerer Porosität einem Luft durchlässigkeitswert von bis zu 10 P und vorzugsweise 5 P entsprechen, während die Bereiche höherer Porosität einen Wert von 15 bis 200 P bei einer Gesamtporosität dieses Cigarettenpapiers von 5 bis 50 P haben. Die Verringerung der Porosität in den Bereichen geringerer Porosität kann nach dieser Literatur ausgehend von Papier mit hoher Porosität durch Aufbringung von gelbildenden Mitteln, wie Leim, Methyl cellulose, Gummen oder auch Lacken und Firnissen erzielt werden; es können auch die dort als gering porös genannten Cigarettenpapiere mit einer Porosität von etwa 3,6 P elektro statisch oder durch Druckwalzen oder Markierpressen perfo riert werden, um Zonen höherer Porosität zu erreichen, wobei die Durchschnittsporosität etwa bei 24 P liegt. Die Glimmge schwindigkeiten einer dieser bekannten Cigaretten liegt bei spielsweise bei 3,2 mm/min bei einer Zugzahl von 9,7, während die entsprechende Vergleichscigarette mit üblichem Papier mit einer durchschnittlichen Porosität von etwa 26 P eine höhere Glimmgeschwindigkeit von 4,2 mm/min und eine niedrigere Zug zahl von 7,5 aufweist.

Ferner ist es aus der DE-OS 23 15 613 bekannt, die Porosität des Papiers durch Abschleifen in seiner Dicke zu vermindern, um die Durchlässigkeit oder Porosität des Papiers zu erhöhen. Dadurch ist es angeblich möglich, den Geschmack der Cigarette besonders günstig zu beeinflussen und das Cigarettenpapier nicht durch Perforationen in seiner Struktur zu schwächen.

Ferner ist aus der DE-PS 17 61 500 bekannt, verdichtete Bereiche in Form eines gitter- oder waffelartigen Musters aus, z.B. einem Silikatbrei, vorzusehen und die Kreuzungspunk te mit einem unbrennbaren Stoff zu verstärken, um insbesonde re ein Abfallen der Asche zu verhindern.

Ferner ist es aus der US-PS 39 11 932 bekannt, Cigaretten papiere zu verwenden, deren Porosität in Richtung auf das Mundstück erhöht ist, um die Rauchzufuhr gleichmäßiger zu gestalten.

Alle diese bekannten Vorschläge führen, sofern sie technisch überhaupt realisierbar sind, zwar zu gewissen Vorteilen, jedoch werden diese auf Kosten anderer erwünschter Eigen schaften erreicht. Durch die Erhöhung der Porosität mittels elektrostatischer Perforation wird der Zuggradient, also das Rauchangebot je Zug vom ersten bis zum letzten Zug nachteilig während des Rauchens vergrößert. Bei einer Verminderung der Porosität durch Aufbringen von unbrennbaren Stoffen oder Gelatine werden dem Raucher Pyrolyseprodukte oder unerwünschte Brennstoffe zugeführt.

Darüber hinaus wird mit allen diesen Vorschlägen nicht erreicht, daß die Glutzone der Cigarette nach einer vorgege benen Zeit von allein erlischt.

Im Hinblick auf die erhebliche Unfallgefahr, die durch abgelegte, weggeworfene oder beim Einschlafen hinfallende und weiterglimmende Cigaretten besteht, hat man bislang z.B. gemäß US-PS 40 61 147 vorgeschlagen, in einem Cigarettenpa pier mehrere gesonderte Abschnitte aus nicht-brennbarem Mate rial vorzusehen, wie beispielsweise Aluminiumfolien, die bereichsweise an einer Sollbruchstelle abgerissen werden können. Abgesehen davon, daß die Herstellung derartiger Cigaretten mit abreißbaren Aluminiumfolien auf einer Papier grundlage überaus aufwendig ist, haben derartige Cigaretten ein völlig ungenügendes Zugverhalten und zeigen eine erheb lich Qualitätsminderung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Cigarette vorzu schlagen, deren Glutzone nach einer Glimmzeit ohne Zug von weniger als etwa 210 Sekunden oder nach einem Abglimmen von weniger als 6 mm von selbst erlischt. Ferner soll auch die Cigarette einen geringeren Nebenstromrauch erhalten, wobei ferner das Gesamtverhalten der Cigarette hinsichtlich der Zugzahl und der Glimmgeschwindigkeit von Charge zu Charge gleichbleibend und in allen anderen Eigenschaften üblichen Cigaretten entsprechen soll und letztlich die Qualität des in den Mund gelangenden Tabakaromas nicht beeinträchtigt werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher eine Cigarette mit einem Cigarettenpapier der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, das gemäß Hauptanspruch ausgebildet ist, wobei bevorzugte Ausführungsformen in den Unteransprüchen aufgeführt sind.

Die überraschende Erfüllung der aufgabengemäßen Anforderungen beruht auf der Erkenntnis, daß zwei Kriterien für die Charakterisierung von üblichen Cigarettenpapieren und für die damit gefertigten Cigaretten wesentlich sind, nämlich einmal die Porosität bzw. Luftdurchlässigkeit und zum anderen die Glimmgeschwindigkeit bzw. Glimmzeit. Die Porosität bestimmt den Ventilationsgrad, die Papier-Glimmgeschwindigkeit und die Schnelligkeit des Abglimmens der Cigarette sowie unter der Voraussetzung genormter Abrauchbedingungen die Verbrennungs rate und damit die Zugzahl. Die Porosität bezieht sich ausschließlich auf das Papier, während bei der Glimmgeschwin digkeit zwischen Papier- und Cigaretten-Glimmgeschwindigkeit unterschieden werden muß.

Bei herkömmlichen Cigarettenpapieren gleicher Grundpapierei genschaften bestehen proportionale, aber nicht lineare Abhän gigkeiten. Bei steigender Porosität steigt auch die Glimmge schwindigkeit, während sie bei fallender Porosität sinkt. Eine Abnahme der Glimmgeschwindigkeit ist identisch mit einer Zunahme der Glimmzeit. Im Extremfall würde ein übliches Papier mit der Porosität Null nicht mehr glimmfähig sein und die Cigarette würde direkt nach dem Anzünden verlöschen.

Durch das mehrfache Batonnieren wird die Porosität in den batonnierten Bereichen auf nahezu Null gebracht, während die Gesamtporosität des bereichsweise batonnierten Cigarettenpa piers unter 4 P liegt. Diese Gesamtporosität liegt erheblich unter den Mindestwerten üblichen Cigarettenpapiers und unter denen der bevorzugten als gering durchlässig bezeichneten ringartigen Bereiche gemäß Stand der Technik, die als untere Grenze bezüglich ihrer gerade noch hinreichenden Glimmge schwindigkeit zwecks Aufrechterhaltung einer konsumentenge rechten Abrauchbarkeit angesehen wurde. Das Batonnieren kann auf der einen oder auf der anderen Seite des Papiers, oder beidseitig erfolgen.

Wenngleich die durch das Batonnieren verdichteten Zonen vorzugsweise ringartig ausgebildet sind, ist die Ausbildung von Prägezonen längs zur Cigarettenachse, insbesondere bei linienförmigen Prägezonen wegen der Aussteuerung der mehrfach zu batonnierenden diskreten Zonen technologisch einfacher zu handhaben, da beim mehrfachen Batonnieren quer zur Laufrich tung des Cigarettenpapiers die Möglichkeit besteht, daß die Prägewalzen nicht exakt den vorher geprägten gleichen diskre ten Bezirk treffen. Man erhält dann bei der Cigarette allerdings statt einer diskontinuierlichen Glimmgeschwindig keit beim quer batonnierten Cigarettenpapier eine kontinuier liche Glimmgeschwindigkeit bei einem längs batonnierten Ciga rettenpapier. Dieses läßt sich allerdings durch Batonnie rungsmuster in Zick-Zack- oder Wellenform wieder ausgleichen. Der Vorteil einer in Längsrichtung erfolgenden Batonnierung ist die Vermeidung einer Ausbildung von sogenannten Glimm brücken, wobei allerdings eine Unregelmäßigkeit der Abbrand zone in Kauf genommen werden muß, die allerdings nur optisch stört.

Besonders überraschend ist die Konstanz der Glimmgeschwindig keit des erfindungsgemäß batonnierten Cigarettenpapieres im unteren Porositätsbereich. Im allgemeinen steigt bei üblichem Cigarettenpapier die Glimmgeschwindigkeit mit zunehmender Porosität, jedoch entspricht der Anstieg im Bereich von Luftdurchlässigkeitswerten bis 5 P einer sehr steilen Kurve, die erst bei höheren P-Werten in eine proportional ansteigen de Gerade übergeht. Da bei üblichem Cigarettenpapier mit geringer Luftdurchlässigkeit diese Werte von Charge zu Charge schwanken, beeinflussen bereits geringe Änderungen von 1/10 P die Glimmgeschwindigkeit erheblich. Geht man dagegen, wie es bei der erfindungsgemäßen Cigarette der Fall ist, von einem Cigarettenpapier mit Luftdurchlässigkeitswerten von 15 P aus, die durch Batonnieren unter 4 P verringert sind, spielen die geringen herstellungsbedingten Änderungen der P-Werte prak tisch keine Rolle.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Cigaretten besteht darin, daß eine Steuerung der Cigaretteneigenschaften ohne Zusätze zum Tabak oder zur Umhüllung erreicht wird. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Cigarettenpapiers mit Verdichtungszonen in den Herstellungsprozeß des Papiers und der Cigarette mit einbezogen werden, so daß diese Maßnahme zur Steuerung von Cigaretteneigenschaften äußerst kostengünstig durchführbar ist.

Beispiel

Es wurden Cigaretten mit einem Cigarettenpapier mit einer Ausgangsluftdurchlässigkeit von etwa 2,5 P (Tabelle A) und von etwa 6,6 P (Tabelle B) durch mehrfaches Batonnieren auf eine niedrige Gesamt luftdurchlässigkeit eingestellt. Das Cigarettenpapier hatte einen Gesamtfasergehalt von etwa 66% und einen Füllstoffgehalt von etwa 34%, der im wesentlichen aus Calciumcarbonat und einem geringen Anteil Titanoxid bestand. Als Glimmsalz wurde Na triumacetat zugesetzt. Hinsichtlich des Flächengewichtes von 25,0 g/m² und einer Dicke von etwa 35 µm, einem Glimmsalzge halt von 0,7% und einem Aschegehalt von etwa 18% entsprach dieses Cigarettenpapier den üblichen Spezifikationen.

Dieses Cigarettenpapier wurde quer zur Laufrichtung in Zonen von 0,4 mm Breite mit jeweils einem Abstand von 1 mm baton niert.

Die folgenden Tabellen zeigen in Abhängigkeit von dem mehr maligem Batonnieren den Abfall der Luftdurchlässigkeit, die Selbsterlöschung als Glimmzeit in mm und in Sekunden jeweils ohne Zug, sowie die durchschnittliche Zugzahl bei zwei verschiedenen Cigarettenpapieren:

In der Tabelle A konnte die Glimmzeit in Sekunden je 50 mm Länge der Cigarette nicht bestimmt werden, weil die Cigarette bereits nach 27 mm bei unbatonniertem Papier und sogar nach 6 bis 1,5 mm bei batonniertem Papier erlosch. Bei den Werten der Tabelle B konnten dagegen diese Glimmzeiten bis zum zweiten Batonnieren gemessen werden; erst nach dem dritten Batonnieren konnten die äquivalenten Parameter, nämlich das Erlöschen in mm und Sekunden gemessen werden.

Zonen-Batonnierung

Cigarettenpapier

Die obigen Werte zeigen bei Tabelle A deutlich eine verhält nismäßig konstante Abnahme der Luftdurchlässigkeit mit Anzahl der Batonnierungsvorgänge, eine erhebliche Zunahme der Glimm zeit entsprechend der Zahl der Batonnierungsvorgänge und überraschenderweise trotz üblicher Streuung bei handgefertig ter Cigaretten eine nicht unterscheidbare Zugzahl. Der ange strebte selbstlöschende Effekt innerhalb von etwa 210 Sekun den wird hier schon nach zweimaligem Batonnieren erreicht.

Die Werte in Tabelle B zeigen ebenfalls eine deutliche Abnahme der Luftdurchlässigkeit entsprechend der Zahl der Batonnierungsschritte, sowie einen deutlichen Anstieg in der Glimmzeit der Cigarette bis zu dem selbstlöschenden Effekt nach dem dritten Batonnierungsschritt bei einer ebenfalls sehr konstanten Zugzahl.

Claims

1. Schnell oder von selbst erlöschende Cigarette, deren Tabakstrang von einer Hülle aus Cigarettenpapier umgeben ist, das Bereiche mit geringerer und höherer Luftdurch lässigkeit in Form musterartig ausgebildeter Zonen auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß das Cigarettenpapier durch ein- oder mehrmaliges Batonnieren der jeweiligen musterartig ausgebildeten Zonen von einer Ausgangsluft durchlässigkeit von weniger als 15 P (nach DIN ISO 2965) auf eine mittlere Gesamtluftdurchlässigkeit unter 4 P eingestellt worden ist.

2. Cigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cigarettenpapier von einer Ausgangsluftdurchlässig keit von 2 bis 5 P durch das Batonnieren auf eine mittlere Gesamtluftdurchlässigkeit von weniger als 2 P eingestellt worden ist.

3. Cigarette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Batonnieren verdichteten Zonen ringartig ausgebildet sind.

4. Cigarette nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Batonnieren verdichteten ringartigen Zonen etwa 0,1 bis 8 mm breit sind und einen Abstand von 0,1 bis 5 mm aufweisen.

5. Cigarette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verdichteten ringartigen Zonen etwa 0,3 bis 0,5 mm breit sind und einen Abstand von 1 mm haben.

6. Cigarette nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Prägebreiten als auch die Abstände dieser batonnierten ringartigen Zonen auf einer Cigarette ver schieden groß sind.

7. Cigarette nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägebreiten bei gleichen Abständen zum Filter abnehmen.

8. Cigarette nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichen Prägebreiten die Abstände zum Filter zu nehmen.

9. Cigarette nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägezonen in gegebenenfalls unterbrochener Linien-, Wellen-, Rauten- oder Zick-Zackform ausgebildet sind.

10. Cigarette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägezonen in gegebenenfalls unterbrochener Linien-, Wellen-, Rauten- oder Zick-Zackform längs zur Cigarettenachse ausgebildet sind.

11. Cigarette nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeich net, daß die Prägezonen durch beidseitiges Batonnieren des Cigarettenpapier erzeugt worden sind.

12. Cigarette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Prägezonen frei wählbar ist und auch eins sein kann.