DE4001394C2 - Rauchartikel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rauchartikel der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.

Ein derartiger Rauchartikel ist aus der DE-OS 23 07 974 bekannt. Ein Brennstoffstab eines Rauchartikels, der aus der mit dem bekannten Verfahren erzeugten Mischung her­ gestellt ist, enthält eine Mischung aus brennbarem Tabak und anderen Stoffen, die zum Teil brennbar und zum Teil nicht-brennbar sind. Beim Abrauchen des bekannten Rauch­ artikels wird somit nach wie vor Tabak verbrannt, so daß der vom Raucher inhalierte Rauch trotzdem noch alle Schadstoffe des Tabakrauchs enthält, wenn auch in ver­ mindertem Umfang.

Die CH-PS 275 420 betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rauchartikeln, mit dem diese einfacher hergestellt werden sollen. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, fein­ verteilten Tabak aufzuschlämmen, zu Strängen zu pressen und diese getrocknet zu Tabaksäulen vorbestimmter Länge zu zerschneiden und direkt an einem Mundstück anzuordnen. Durch dieses Vorgehen soll ein Deckblatt bzw. eine Umhüllung nicht mehr notwendig sein. Da durch die Auf­ schlämmung der Tabakbrei kompaktiert wird, enthält der Strang in Längsrichtung durchlaufende Kanäle, um die Ta­ baksäule mit dem zur Verbrennung notwendigen Luftsauer­ stoff zu versorgen.

Die CH-PS 451 790 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Rauchartikels, in dessen Rauch die Teerbe­ standteile stark vermindert bzw. eliminiert sind. Zu diesem Zweck wird der Tabak von allen Zellulosefasern befreit, bei deren Verbrennung Teer anfällt. Der prak­ tisch faserfreie Rest des Tabaks, der aus aromatischen und harzigen Substanzen, Alkaloiden, Zuckern und Salzen verschiedener Art besteht, wird mit einem fasrigen Träger kombiniert, wobei die Fasern des Trägers hauptsäch­ lich nicht brennbar sind. Als nicht-brennbare Fasern können Glasfasern oder kurze Asbestfasern verwendet werden. Aus diesen Fasern und den Restbestandteilen des Tabaks wird ein papierähnliches Material hergestellt, das dann wie Tabakblätter geschnitten und verarbeitet wird. Damit das aus nicht-brennbaren Fasern bestehende Material brennt, müssen zusätzlich brennbare Substanzen ein­ gebracht werden, zu denen auch Naturzellulosefasern, wie beispielsweise die ausgelaugten Tabakblätter, gehören. Der Rauch des bekannten Rauchartikels enthält jedoch nach wie vor das gesamte im Tabak enthaltene Nikotin.

Die US-PS 29 07 686 beschreibt ein Substitut für Tabak, das ein aktivierter oder nicht-aktivierter Kohlenstoff ist, der mit einem aromatischen Öl wie Vanille impräg­ niert ist. Aus der US-PS 29 76 190 ist eine Zigarette bekannt, die eine mit konventionellem Zigarettenpapier umhüllte Tabaksäule enthält, wobei die innere Oberfläche der Papierumhüllung, d. h. die mit der Tabaksäule in Kon­ takt kommende Oberfläche, mit Metallpartikeln beschichtet ist. Die Metallpartikel absorbieren Hitze, um die Temperatur der abbrennenden Zigarette zu reduzieren. Die US-PS 32 58 015 beschreibt einen Rauchartikel mit einem zylindrischen Tabakstab, in den eine das Schwelen ver­ bessernde Komponente eingemischt ist. Diese Komponente kann Natriumchlorat, Kaliumchlorat, Natriumnitrat oder Kaliumnitrat sein. Im Tabakstab ist ein Metallrohr vor­ gesehen, das sich koaxial durch den Tabakstab erstreckt und mit Tabak oder einem Tabakextrakt und einem ein Aerosol bildendes Material gefüllt ist. Aus der US-PS 36 74 036 ist eine Zigarette bekannt, die einen in axialer Ausrichtung mit einem Filterstab liegenden Tabakstab enthält. An der Schnittstelle zwischen dem Tabakstab und dem Filterstab ist eine poröse Trennwand angeordnet. Der Tabakstab ist mit einem dünnwandigen, rohrförmigen und perforierten Kern ausgestattet, der koaxial in den Ta­ bakstab eingebettet ist. Dieser Kern ist aus einem dünnen verbrennbaren Papier hergestellt. Der Filterstab ist mit einer Ausnehmung versehen, um flüssiges Konzentrat und Verbrennungsverunreinigungen aufzufangen. Die US-PS 43 40 072 betrifft einen Raucherartikel mit einem zylindrischen und luftundurchlässigen Brennstoffstab, in dem ein zentraler durchgehender Kanal geformt ist. An einem Ende des Brennstoffstabes ist eine Kammer angeordnet. Am Ende der Kammer ist ein Filter vorgesehen. Die Kammer ist aus einem luftundurchlässigen Material gebildet, das einen ein Aerosol-Vorläufer aus einer verdampfbaren Aroma­ lösung enthält. Der Brennstoffstab ist aus einem Ta­ baksubstitut und Kohlenstoff geformt. Eine aus der US-PS 45 10 950 bekannte Zigarette enthält einen abbrennbaren Brennstoffstab, der aus einer Mischung aus Tabakpartikeln und einem Füllstoff, wie Kalziumcarbonat, Magnesium­ carbonat, Kalziumoxid, Magnesiumoxid, Kalziumhy­ droxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumoxid, hydriertem Aluminiumoxid, aus Lehm oder Kieselerde hergestellt ist. Der Brennstoffstab hat eine Dichte in einem Bereich von 0,05 bis 1,5 g/cm³ (gcc). Aus der EP 02 45 732 A2 ist ein Rauchartikel bekannt, der ein zylindrisches Brennstoff­ element enthält, das aus einem pyrolisierten und nicht aus Tabak bestehenden faserförmigen Material hergestellt ist. In dem Brennstoffelement ist zentral ein aus rost­ freiem Stahl bestehendes Rohr angebracht, das mit einem Substratmaterial gefüllt ist, welches Aerosol bildende Substanzen enthält. Dieses Substrat kann Kohlenstoff, Keramik oder Metall sein. Die Aerosole formenden Sub­ stanzen können polyhydrierte Alkohole sein.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Rauchartikel bereitzustellen, der einfach und kosten­ günstig herzustellen sowie nikotin- und schadstoffarm ist.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Rauchartikel sorgt einzig und allein der tabakfreie Brennstoff für die notwendige Ver­ brennungstemperatur, die durch die beigefügten Hitze­ sammler gesteuert wird. Durch die Verbrennungstemperatur werden die Aerosole freigesetzt, die als Trägergas für die aus dem Tabak verdampfenden Geschmacksstoffe dient, wobei der Tabak selbst jedoch nicht verbrennt. Der er­ findungsgemäße Rauchartikel wird mit einer der üblichen, brennbaren Umhüllungen sowie mit einem Filter versehen, um die Eigenschaften, insbesondere das Aussehen und den Zusammenhalt, der Asche zu steuern und unerwünschte Be­ standteile aus dem Strom der Verbrennungsprodukte direkt auszufiltern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Un­ teransprüchen zu entnehmen.

Vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispieles eines Rauchartikels gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Rauchartikels gemäß vorliegender Erfindung und

Fig. 3 eine Endansicht des Rauchartikels von Fig. 2 in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2.

Aus Fig. 1 ist ein Rauchartikel 10 erkennbar, der einen zylindrischen Brennstoffstab 12 enthält. Der Brennstoffstab 12 ist von einer luftundurchlässigen Papierumhüllung 14 umschrieben. An einem Ende des Brennstoffstabes 12 ist ein Filter 16 koaxial angeordnet und am Brennstoffstab 12 durch ein Hüllmaterial 18 befestigt, das den Filter 16 umgibt und das den Filter 16 benachbarte Ende des Brennstoffstabes 12 überlappt.

Der Brennstoffstab 12 besteht aus einer homogenen Mischung eines nicht-brennbaren Tabaks, eines nicht aus Tabak bestehenden Brennstoffes, eines Aerosol erzeugenden Materials, eines Aroma erzeugenden Materials und eines Hitze absorbierenden Materials. In der Mischung kann ein passendes Bindemittel enthalten sein, das als Haftmaterial die anderen Komponenten aneinander hält.

Der nicht aus Tabak bestehende Brennstoff ist zweckmäßigerweise ausgewählt aus der Gruppe von Materialien wie z. B. Holzkohle, Aluminium oder Magnesium. Der nicht aus Tabak bestehende Brennstoff ist in der Form von kleinen Partikeln oder Puder eingebracht, um eine vergrößerte Oberfläche darzubieten.

Der nicht-brennbare Tabak kann z. B. rekonstituierter Tabak sein, der mit einem eine Verbrennung verzögernden Material behandelt ist. Solche Materialien können sein: Diammoniumphosphat, Monoammoniumphosphat und Ammoniumpolyphosphat. Diese Materialien heben die Verbrennungstemperatur des Tabaks über die Verbrennungstemperatur des nicht aus Tabak bestehenden Brennstoffes an. Zweckmäßigerweise beansprucht der nicht-brennbare Tabak nicht mehr als 20 Gew.-% des Brennstoffstabes.

Das Aerosol freigebende Material bildet ein Aerosol oder verdampft unterhalb der Verbrennungstemperatur des nicht aus Tabak bestehenden Brennstoffs. Das Aerosol freigebende Material kann beispielsweise Glycerin oder Propylenglycol sein.

Das Aroma erzeugende Material ist zweckmäßigerweise ein Material, das Aromen durch Diffusion in die Aerosole freigibt, und zwar bei einer Temperatur, die unterhalb der Verbrennungstemperatur des nicht aus Tabak bestehenden Brennstoffes liegt. Beispiele von brauchbaren Aromen sind Tabakextrakte und Menthol.

Das Hitze absorbierende Material ist in den Brennstoffstab als Hitzesammler eingeschlossen, um Hitze zu absorbieren und auf diese Weise die Temperatur der Mischung zu steuern. Das Hitze absorbierende Material kann ein inertes Metalloxid wie Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid sein.

Das Bindemittel kann ein üblicherweise in Zigaretten verwendetes Material sein, beispielsweise Natriumcarboxymethylcellulose, Pectin oder Hydroxypropylcellulose.

Der Rauchartikel 10 gemäß Fig. 1 kann durch konventionelle Zigarettenherstellverfahren hergestellt werden. Bei solchen bekannten Verfahren werden die Komponenten des Brennstoffstabes miteinander vermischt und in die Form einer Schicht oder einer Bahn gebracht. Diese kann dann geschnitten und in Stabform gebracht werden wie der Tabak in konventionellen Zigaretten. Die Schicht kann ebenfalls gedämpft und in zylindrische Form gerollt werden, ehe sie in die Papierumhüllung 14 eingebracht wird. Danach kann sie in vorgewählte Längen geschnitten werden.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Rauchartikels 110 gemäß vorliegender Erfindung, der einen zylindrischen Brennstoffstab 112 enthält. Der Brennstoffstab 112 ist von einer luftundurchlässigen Papierumhüllung 114 umgeben. An einem Ende des Brennstoffstabes 12 ist koaxial ein Filterstab 116 angebracht. Der Filterstab ist durch ein Hüllmaterial 118 am Brennstoffstab 112 befestigt, der den Filterstab 116 umgibt und das dem Filter 116 benachbarte Ende des Brennstoffstabes 112 überlappt. Der Brennstoffstab 112 ist mit einer Vielzahl von Kanälen 120 versehen, die sich in Längsrichtung durch den Filterstab von einem Ende bis zum anderen Ende erstrecken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind fünf Kanäle 120 so orientiert, daß sich ein Kanal konzentrisch durch den Brennstoffstab erstreckt, während die vier anderen Kanäle 120 in Umfangsrichtung beabstandet um den konzentrischen Kanal herum angeordnet sind. Zweckmäßigerweise beträgt der Abstand zwischen dem konzentrisch angeordneten Kanal und jedem der anderen Kanäle in radialer Richtung des Brennstoffstabes 112 genauso viel wie der in Umfangsrichtung gesehene Abstand zwischen den benachbarten äußeren Kanälen 120.

Wie auch der Brennstoffstab 12 gemäß Fig. 1 besteht der Brennstoffstab 112 aus einer homogenen Mischung eines nicht-brennbaren Tabaks, eines nicht aus Tabak bestehenden Brennstoffs, eines Aerosol erzeugenden Materials und eines Hitze absorbierenden Materials.

Der Brennstoffstab 112 ist eine homogene Mischung aus einem nicht-brennbaren Tabak, einem nicht aus Tabak bestehenden Brennstoff, einem Aerosol erzeugenden Material und einem Hitze absorbierenden Material, wobei die einzelnen Stoffe die gleichen sind, wie sie anhand von Fig. 1 beim Rauchartikel 10 beschrieben wurden.

Der Brennstoffstab 112 ist im Vergleich mit dem Tabakstab einer konventionellen Zigarette oder auch im Vergleich mit dem Brennstoffstab 12 zu einer höheren Dichte komprimiert. Die Dichte des Brennstoffstabes 12 liegt in einem Bereich von 0,4 g/cm³ bis 1,5 g/cm³ (gm/cc). Infolge der höheren Dichte ist die Verbrennungstemperatur der Tabakkomponente bis auf ein Ausmaß gesteigert, durch das sich die Zugabe eines die Verbrennung verzögernden Materials gegenüber der Zugabe dieses Materials in den Brennstoffstab 12 reduziert. Es ist sogar möglich, daß in dem Brennstoffstab 12 kein die Verbrennung verzögerndes Zusatzmaterial enthalten ist. Die Kanäle 120 werden verwendet, um die Verbrennung unterstützende Luft in das Innere des Brennstoffstabes 12 zu führen, sobald ein Raucher am Filter 116 saugt.

Zusätzlich kann, falls dies erforderlich ist, mit den anderen Komponenten des Brennstoffstabes 112 ein Oxidationsmittel vermischt sein, um weiteren, die Verbrennung unterstützenden Sauerstoff bereitzustellen. Ein solches zweckmäßiges Oxidationsmittel wäre Kalisalpeter.

Der Brennstoffstab 112 kann hergestellt werden, indem aus den Brennstoffstabkomponenten ein Schlamm hergestellt wird, der dann zu dem höher verdichteten Brennstoffstab 112 durch Extrudieren verformt wird. Die Kanäle 120 können während der Extrusion des Brennstoffstabes 112 geformt werden.

In beiden vorbeschriebenen Ausführungsformen werden durch die beim Verbrennen der nicht aus Tabak bestehenden Brennstoffkomponente erzeugte Hitze die flüchtigen Stoffe im Tabak verdampft. Das von dem Aerosol erzeugenden Material gebildete Aerosol nimmt diese freigegebenen Verdampfungsprodukte auf oder schließt sie ein und nimmt sie in den Mund des Rauchers mit.

Claims (10)

1. Rauchartikel mit einem Brennstoffstab aus einer homogenen Mischung aus Tabak und anderen Stoffen, gekennzeichnet durch einen nicht-brennbaren Tabak, dessen Anteil weniger als 20 Gew.-% des Brennstoffstabs (12, 112) beträgt, einen nicht aus Tabak bestehenden Brennstoff, einen ein Aerosol erzeugenden Stoff, der Aerosole bei Temperaturen abgibt, die unterhalb der Verbrennungstemperatur des nicht aus Tabak bestehenden Brennstoffes liegt, und einen Hitzesammler zum Steuern der Verbrennungstemperatur, wobei der Rauchartikel (10, 110) mit einer brennbaren Umhüllung (14, 114) um den Brennstoffstab (12, 112) und einem der Strömung der Verbrennungsprodukte direkt ausgesetzten Filter (16, 116) ausgerüstet ist.

2. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hitzesammler ein inertes Metalloxid enthält.

3. Rauchartikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffstab (112) eine Dichte aufweist, die ausreicht, den Tabak beim Abbrennen des nicht aus Tabak bestehenden Brennstoffes am Entzünden zu hindern.

4. Rauchartikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffstab (112) eine Dichte von 0,4 g/cm³ bis 1,5 g/cm³ aufweist.

5. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak mit einem die Verbrennung verzögernden Material behandelt ist.

6. Rauchartikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verbrennung verzögernde Material aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Di-Ammonium-Phosphat, Mono-Ammonium-Phosphat und Ammonium-Polyphosphat.

7. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffstab (12, 112) weiterhin ein Aroma freigebendes Material enthält, das mit den anderen Komponenten des Brennstoffstabes homogen vermischt ist.

8. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffstab mit einer Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Kanälen (120) versehen ist.

9. Rauchartikel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kanäle (120) über die gesamte Länge des Brennstoffstabes (112) erstrecken.

10. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (14, 114) luftundurchlässig ist.