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Diese
Erfindung bezieht sich auf rauchbares Füllmaterial, insbesondere, aber
nicht ausschließlich,
auf rauchbares Füllmaterial,
das in Zigaretten zu verwenden ist.
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Viele
Jahre lang wurden Füllmaterialien
vorgeschlagen, die für
den Gebrauch als Tabakersatzmaterial geeignet sind. Allerdings wurden
verhältnismäßig wenige
Untersuchungen über
den Gebrauch von Material unternommen, das sich von Früchten ableitet.
Wo Frucht verwendet worden ist, ist die Frucht gewöhnlich ein unwesentlicher
Bestandteil, der hinzugefügt
wird, um Zucker und Aminosäuren
zur Verfügung
zu stellen oder als Strukturbestandteil, siehe zum Beispiel Britische
Patentschrift Nr. 1 412 878. Ähnlich
macht sich
US 4,083,371 ähnliche
Materialien zu nutze, einschließlich
Schalen, zusammen mit Fruchtkonzentrat und wahlweise Johannisbrothülsenmehl.
In beiden Anmeldungen wird das hauptsächliche organische brennbare
Material, d. h. das Hauptbrennmaterial, aus Spreu, Stroh, Kleie,
Hülsen
oder Schalenmaterial, d. h. den Abfallprodukten von Getreide oder
Nüssen
ausgewählt.
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WO
97/32490 offenbart ein rauchbares Füllmaterial, das ein Aerosol
erzeugendes Mittel, einen nichtbrennbaren anorganischen Füllstoff,
einen Binder und einen Extrakt einer Brennmaterialquelle umfasst.
Das rauchbare Material kann auch ein Biopolymer beinhalten, das
ein Pektin sein kann, das sich von Pflanzen- oder Fruchtmaterial
ableitet. Dementsprechend verlangt WO 97/32490 die Extraktion eines
spezifischen Elements aus einem Fruchtmaterial und zieht den Gebrauch
des ganzen Fruchtmaterials und davon abgeleiteter Fruchtmaterialformen
als organische brennbare Hauptbrennstoffmaterialien nicht in Erwägung.
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Diese
Erfindung ist in der Lage, ein rauchbares Füllmaterial zur Verfügung zu
stellen, in dem Fruchtmaterial das oder eines der Hauptbrennstoffmaterialien
des rauchbaren Füllmaterials
ist.
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Die
Erfindung ist auch in der Lage, mit oder ohne zusätzlichem
Tabakmaterial verwendet zu werden, ob geschnittene Tabakblätter oder
geschnittenes wieder zusammengesetztes Tabakblattmaterial.
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Außerdem hat
das rauchbare Füllmaterial
eine Rauchqualität,
die dem Produktentwickler ermöglicht, passende
Aromen und Hüllen
auszuwählen,
um einen annehmbaren Rauchgeschmack und ein annehmbares Aroma zur
Verfügung
zu stellen.
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Der
Rauch, der aus dem erfindungsgemäßen rauchbaren
Füllmaterial
stammt, sorgt für
den Raucher für
eine signifikante Reduktion von einigen Rauchbestandteilen.
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Die
gegenwärtige
Erfindung stellt ein rauchbares Füllmaterial gemäß Anspruch
1 zur Verfügung,
worin das anorganische Füllmaterial
im Bereich von 30 bis 90 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien,
und das Fruchtmaterial im Bereich von 10 bis 50 Gewichts-%, bezogen
auf die Trockenmaterialien, enthalten ist und worin das Fruchtmaterial
eines oder mehrere der Gruppe, umfassend ganze Frucht, getrocknete
Frucht, Fruchtfleisch, Fruchtkonzentrat, Fruchtbrei, pürierte Frucht
sowie pulverisierte Frucht, ist.
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Rauchbares
Füllmaterial,
das vorteilhafterweise durch Gießen produziert ist, umfasst
organisches Füllmaterial
im Bereich von 50 bis 80 Gewichts-% und vorzugsweise mehr als 60
Gewichts-% und noch bevorzugter mehr als 70 Gewichts-%, bezogen
auf die Trockenmaterialien.
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Alternativ
umfasst das rauchbare Füllmaterial,
das mittels eines Extrusionsverfahrens erzeugt ist, vorzugsweise
anorganisches Füllmaterial
im Bereich von 30 bis 70 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien.
Bevorzugter liegt der anorganische Füllstoff im Bereich von 35 bis
60 Gewichts-%, sogar noch bevorzugter im Bereich von 45 bis 55 Gewichts-%
und noch bevorzugter bei ungefähr
50 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien.
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Der
Binder liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 25 Gewichts-%, bezogen
auf die Trockenmaterialien. Bevorzugter liegt der Binder im Bereich
von 5 bis 15 Gewichts-% und noch bevorzugter bei weniger als 12
Gewichts-% oder sogar noch bevorzugter weniger als 10 Gewichts-%,
bezogen auf die Trockenmaterialien. Der Binder kann vorteilhafterweise
bei ungefähr
7,5 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien, liegen.
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Das
Fruchtmaterial liegt im Bereich von 10 bis 50 Gewichts-%, bezogen
auf die Trockenmaterialien. Für
ein rauchbares Füllmaterial,
das durch ein Gussverfahren hergestellt wurde, liegt das Fruchtmaterial
vorzugsweise im Bereich von 10 bis 15 Gewichts-% und ist sogar noch
bevorzugter 10 Gewichts-% oder mehr und kann vorteilhafterweise
ungefähr
12,5 Gewichts-% betragen. Für
ein rauchbares Füllmaterial,
das durch ein Extrusionsverfahren hergestellt wurde, liegt das Fruchtmaterial
im Bereich von 10 bis 50 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien.
Vorzugsweise liegt das Fruchtmaterial im Bereich von 10 bis 30 Gewichts-% und
sogar noch bevorzugter bei ungefähr
20 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien.
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Das
rauchbare Füllmaterial,
das durch ein Gussverfahren hergestellt wurde, kann vorteilhafterweise 10
bis 20% Frucht, 10% Natriumalginat, 70% Kreide und 10% Glycerol
beinhalten. Ein annehmbares Füllmaterial
kann unter Verwendung von 7,5% Natriumalginat und folglich einer
Zunahme im Fruchtgehalt erzeugt werden.
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Das
rauchbare Füllmaterial,
das mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt wird, kann vorteilhafterweise
10 bis 20% Frucht, 20% Stärke,
50% Kreide, 10% Hydroxypropyl-cellulose und 0 bis 10% Glycerol umfassen.
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Das
nichtbrennbare anorganische Füllmaterial
ist vorzugsweise ein anorganischer Füllstoff, ausgewählt aus
der Gruppe, die Silikate oder Aluminosilikate, wie z. B. Perlit,
Vermiculit, Diatomeenerde, Talk oder kolloidale Kieselerde, oder
Metalloxide, Metallsalze oder Hydroxide wie Magnesiumoxid, Magnesiumsulfat, Calcium-
oder Magnesiumcarbonat oder Aluminiumoxid umfasst. Vorteilhafterweise
ist der anorganische Füllstoff
ein Material mit niedriger Dichte, geeigneterweise weniger als 5
g/cm3, vorzugsweise weniger als 4 g/cm3 und bevorzugter weniger als 3 g/cm3. Mischungen dieser Füllstoffe sind auch akzeptierbar.
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Das
rauchbare Füllmaterial
kann auch einen organischen Füllstoff
beinhalten. Vorteilhafterweise ist das organische Füllmaterial
alleine inert oder verhältnismäßig inert,
d. h. es wird das Brennen nur schlecht aufrechterhalten, aber in
einer Mischung kann es brennbarer werden, d. h. es wird das Brennen
aufrechterhalten. Passende organische Füllstoffe schließen unlösliche Alginate
wie Calcium- oder Magnesiumalginat, Calciumpektinat oder Alginsäure, sowie
unmodifizierte Cellulose, wie zum Beispiel behandelter oder unbehandelter Holzstoff
oder Alpha-Cellulose, ein. Mischungen inerter organischer und anorganischer
Füllstoffe
können
auch verwendet werden.
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Der
organische Füllstoff
ist vorteilhafterweise im Bereich von 0 bis 40% vorhanden. Der organische Füllstoff
hilft, die Ascheeigenschaften des rauchbaren Füllmaterials zu verbessern.
Es kann von Vorteil sein, ein brennbares organisches Material mit
einem natürlicherweise
niedrigen Stickstoffgehalt, d. h. weniger als 0,25%, vorteilhafter
weniger als 0,20% und noch vorteilhafter weniger als 0,1% dwb des
Gesamtstickstoffes, einzuschließen.
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Vorteilhafterweise
ist der Binder ein organischer Binder, wie z. B. ein Alginat, ein
Gummi, eine Cellulose (modifiziert oder naturbelassen), ein Pektin
oder pektinischer Binder oder Metallsalze der Gruppen I oder II
dieser Binder, wie Natriumcarboxymethylcellulose oder Natriumalginat.
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Viel
bevorzugtere Binder sind Alginbinder, die lösliche Alginate wie Ammoniumalginat,
Natriumalginat, Natriumcalciumalginat, Calciumammoniumalgianat,
Kaliumalginat, Triethanolaminalginat und Propylenglykolalginat beinhalten.
Alginbinder stellen den bevorzugten Rauchmechanismus, den Geschmack
und die Aromaeigenschaften für
den rauchbaren Füllstoff
gemäß der Erfindung
zur Verfügung.
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Cellulosebinder
schließen
zum Beispiel Cellulosederivate, wie Natriumcarboxymethylcellulose,
Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose oder
Celluloseether, ein. Diese Binder werden zu Extrusionszwecken bevorzugt.
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Andere
organische Binder schließen
Gummi wie Gummiarabikum, Ghatti-Gummi, Tragantgummi, Karaya, Johannisbrot,
Akazie, Guaran, Quittensamen oder Xanthangummi oder Gele wie Agar-Agar,
Agarose, Carrageene, Fucoidan und Furcelleran ein.
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Pektine
und pektinische Materialien können
auch als Binder verwendet werden. Stärken können auch als organische Binder
verwendet werden. Andere passende Gummis können durch Einsichtnahme in
Handbücher,
wie z. B. Industrial Gums, Hrsg. Whistler (Academic Press) ausgewählt werden.
Anorganische, nicht brennbare Binder wie gewisse Zemente, wie zum
Beispiel Portlandzement, können
auch verwendet werden. Kombinationen des oben Genannten können auch
verwendet werden.
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Wenn
der Binder ein Alginat ist und insbesondere ein einwertiges Alginat,
ist es in der Verarbeitungsstufe wünschenswert, den pH-Wert des
Schlamms oberhalb von 5 und unterhalb von 3, d. h. in dem Bereich zwischen
3 und 5 zu halten, um die Bindungseigenschaften des Alginats zu
verbessern. Dies kann erzielt werden, indem man den Frucht- und
anorganischen Füllstoffgehalt
untereinander abstimmt oder indem man den Schlamm zum Beispiel durch
die Zugabe eines sauren Materials wie Zitronensäure oder basischen Materials wie
Natriumcarbonat neutralisiert.
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Das
Fruchtmaterial ist geeignet eines oder mehrere der meisten Fruchtderivate,
wie zum Beispiel entweder die ganze Frucht, getrocknete Frucht,
Fruchtfleisch, Fruchtkonzentrat, d. h. der Fruchtrückstand,
der bei der Fertigung von Fruchtsäften entsteht, Fruchtbrei,
pürierte
Frucht, ein pulverisierter Fruchtextrakt oder ein flüssiger Fruchtextrakt.
Wenn ein flüssiger
Extrakt verwendet wird, ist der Extrakt vorzugsweise nicht bloß Zucker
aus der Frucht. Mischungen jeder Klasse sind ebenfalls annehmbar.
Die Granulation des Fruchtmaterials, z. B. durch Mischen einer Fruchtflüssigkeit
oder von Sirup mit dem anorganischen Füllstoff, Trocknen und Granulieren,
ist für
manche Fruchtderivate im Hinblick auf die Bequemlichkeit der Verarbeitung
ebenfalls vorteilhaft.
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Vorzugsweise
hat die ausgewählte
Frucht einen niedrigen Zuckergehalt, d. h. in der Größenordnung von
70% oder weniger. Es hat sich bei Früchten mit einem hohen Zuckergehalt
als vorteilhaft herausgestellt, Zucker daraus zu entfernen, so dass
nach der Hinzufügung
des Fruchtmaterials der Zuckergehalt vorzugsweise unter 20% liegt.
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Vorteilhafterweise
wird das Fruchtmaterial aus einer Klasse ausgewählt, die weiche Früchte, Zitrusfrüchte, Beeren
oder verarbeitetes Fruchtmaterial wie getrocknete Pulver oder diätische Fasern
umfasst. Vorzugsweise wird das Fruchtmaterial so ausgewählt, dass
es einen niedrigen Stickstoffgehalt hat, vorteilhaft weniger als
1,8% dwb, vorteilhafter weniger als 1,0% dwb und noch vorteilhafter
weniger als 0,6% dwb. Die Frucht wird aus einem oder mehreren der
Folgenden angemessenen ausgewählt:
Ananas, Mango, Rosine, Apfel, Banane, Aprikose, Zitrone, Pfirsich,
Kiwi oder Weintraube. Die ersten drei dieser Liste werden besonders
bevorzugt. Samen aus diesen Materialien werden gegenwärtig nicht
als von Wert seiend in der gegenwärtigen Erfindung in Betracht
gezogen.
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Fruchtpulver
oder Konzentrat können
jeweils mit Wasser gemischt werden, bis sie sich völlig auflösen. Das
Fruchtfleisch der Frucht wird geeignet pulverisiert, wodurch es
fein verteilt wird, wobei dennoch den Fasern erlaubt wird, relativ
intakt zu bleiben. Die Fasern können
von der Flüssigkeit
separiert werden, um das Verhältnis
von Fasern zu Flüssigkeit,
wenn gewünscht,
zu ändern.
Wenn getrocknete Frucht genutzt wird, wird die Frucht vorzugsweise
in Wasser gekocht. Wenn Früchte
mit einem hohen Zuckergehalt genutzt werden, werden sie vorzugsweise
gekocht und gefiltert, um beispielsweise einen Teil der organischen
Säuren
und Zucker zu entfernen, und werden dann vermischt, um eine homogene
Mischung oder Paste herzustellen.
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Die
Aerosol erzeugende Quelle umfasst vorzugsweise ein Aerosol erzeugendes
Mittel wie Glycerol und/oder andere Aerosol bildende Verbindungen,
erläutert
in unserer ebenfalls anhängigen
PCT-Anmeldung Nr. WO 96/07336. Diese schließen mehrwertige Alkohole, Propylenglykol
und Triethylenglykol, Ester wie Triethylcitrat, Triacetin oder Triethylenglykol-diacetat
(TEGDA) oder Kohlenwasserstoffe mit hohen Siedepunkten ein. Andere
geeignete Aerosol bildende Mittel werden Fachleuten bekannt sein.
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Vorzugsweise
wird das Aerosol erzeugende Mittel in das Füllmaterial in einem Anteil
von 0 bis 30% eingeschlossen. Für
ein rauchbares Füllmaterial,
das durch ein Trommelgussverfahren hergestellt wird, ist das Aerosol
erzeugende Mittel bevorzugter im Bereich von 5 bis 15 Gewichts-%
und noch bevorzugter ungefähr 10
Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien. Für ein durch
ein Extrusionsverfahren hergestelltes rauchbares Füllmaterial
liegt das Aerosol erzeugende Mittel vorzugsweise in einem Bereich
von 0 bis 10 Gewichts-% und noch bevorzugter in dem Bereich von
3 bis 5 Gewichts-% oder weniger, bezogen auf die Trockenmaterialien.
Das Aerosol erzeugende Mittel wird in eine Trommel des Extruders
gepumpt. Weichmacher sind auch wünschenswert.
Wenn der Weichmacher einer der Liste mit geeigneten Aerosol erzeugenden
Mittel ist, kann der Weichmacher geeignet in einem Anteil vorhanden
sein, so dass er nicht der Hauptaerosolerzeuger ist. Jeder der zusätzlichen
Bestandteile, d. h. andere als Füllstoff,
Frucht und Binder, werden nach den gewünschten endgültigen Eigenschaften
der Materialien ausgewählt.
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Andere
Geschmacks- und Aromastoffe, wie Kaffee, Kakao, Karamell, Aroma
aus Wurzeln wie Ingwer oder Lakritze, zum Beispiel Tabakstaub oder
Tabakextrakte, können
auch zum rauchbaren Füllmaterial
in Anteilen von weniger als 10 Gewichts-% und vorzugsweise in Anteilen
von weniger als 5 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien,
hinzugefügt
werden.
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Das
rauchbare Füllmaterial
wird vorteilhafterweise zubereitet durch das Mischen des gesamten
pulverisierten Materials (ausschließlich des Binders), die Zugabe
von Wasser, dann allmählicher
Zugabe des Binders, während
die Mischung hohen Scherkräften
ausgesetzt wird. Weiteres Wasser wird dann hinzugefügt, um die
gewünschte
Viskosität
zu erzielen.
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Vorzugsweise
hat der Endschlamm eine Viskosität
zwischen 60,000 bis 400,000 Centipoise und liegt bevorzugter im
Bereich zwischen 150,000 bis 250,000 Centipoise. Die Endviskosität wird von
der zu verwendenden Methode des Gießens (Trommel oder Band), der
Extrusion oder dem Papierherstellungsprozess abhängen.
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Der
endgültige
Schlamm ist dann zum Gießen
geeignet, woraufhin er dann gelagert, aufbereitet und gehäckselt werden
kann, um geschnittenes rauchbares Füllmaterial zu erzeugen.
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Das
rauchbare Füllmaterial
kann alternativ mittels Extrusion hergestellt werden, wobei das
extrudierte Material ein geschäumtes
oder nicht geschäumtes
Material sein kann. Geeignetes Expansionsmedium oder Schaumbildner
werden in unserer ebenfalls anhängigen
PCT-Anmeldung Nr. WO 96/07336 beschrieben, dessen Gegenstand in
Bezug auf Expansionsmedien hierin durch Bezugnahme darauf eingeschlossen
ist. Geeignete Expansionsmedien schließen Stärke, Pullulan oder andere Polysaccharide,
einschließlich
Cellulosederivate, festschäumende
Agenzien, anorganische Salze und organische Säuren, die in situ gasförmige Agenzien, organische
gasförmige
Agenzien, anorganische gasförmige
Agenzien und flüchtige
flüssigschäumende Agenzien
bereitstellen. Das Expansionsmedium kann den anorganischen Füllstoff
teilweise ersetzen. Das Expansionsmedium kann im Bereich von 0 bis
40 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmaterialien, und vorzugsweise weniger
als 30 Gewichts-% vorhanden sein, und beträgt noch bevorzugter ungefähr 20 Gewichts-%.
Wasser ist am häufigsten
das bevorzugte flüchtige
Expansionsmittel für
solche Expansionssysteme. Alternative Expansionsmittel sind weithin
bekannt. Das rauchbare Füllmaterial
wird vorteilhafterweise zubereitet durch das Mischen des gesamten
pulverisierten Materials, einschließlich des Binders, dann durch
Pumpen von Wasser und Glycerol in die Trommel des Extruders. Das
extrudierte Material kann Stangen, Stränge, Fäden oder Plattenmaterial sein,
das dann geschnitten wird, um Füllmaterial
zur Verfügung
zu stellen. Das Verflechten oder Drehen der Stränge oder Fäden mag wünschenswert sein, um Luftwege
zur Verfügung
zu stellen, wenn das extrudierte Material das Ziehen von Luft oder
Rauch daran entlang nicht erlaubt. Andere abwärts gelegene Verfahrenstechniken
können,
wenn erforderlich, auch verwendet werden, um den Druckabfall zu
verbessern, wenn es als eine Stange extrudiert wird. Verschiedene
extrudierte Formen werden in unserer ebenfalls anhängigen PCT-Anmeldung
beschrieben und sollen durch Bezugnahme darauf hierin eingeschlossen
sein.
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Das
rauchbare Füllmaterial
kann auch ein Brandadditiv enthalten, um die Raucheigenschaften
des Füllmaterials
zu verbessern. Abhängig
von den Eigenschaften des Füllstoffs
ist das Brandadditiv entweder ein Brandförderer oder ein Brandverzögerer. Geeignete
Brandadditive können
aus einem oder mehreren Salzen von Metallen der Gruppe I oder II,
wie Acetate, Citrate und anderen Brandförderern ausgewählt werden,
die den Fachleuten bekannt sind. Geeignete Brandverzögerer schließen zum
Beispiel Magnesiumhydroxid, Monoammoniumphosphat oder Magnesiumchlorid
ein.
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Das
rauchbare Füllmaterial
kann auch einen Ascheverbesserer enthalten, der im Füllstoff
vorteilhafterweise im Bereich von 0 bis 5% enthalten ist. Geeignete
Ascheverbesserer schließen
eines oder mehrere unter Glimmer, Perlite, Tone, wie zum Beispiel
Vermiculit, Kaolinit, Talke, Saponite, Bentonite, sowie Ascheverbesserer,
wie zum Beispiel Dinatriumhydrogenorthophosphat, Natriumcarbonat
oder Diammoniumphosphat, ein.
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Die
gegenwärtige
Erfindung stellt außerdem
einen Rauchartikel zur Verfügung,
der, von einer Umhüllung
umhüllt,
eine Stange des rauchbaren Füllmaterials,
gemäß einem
Aspekt der gegenwärtigen
Erfindung, umfasst.
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Das
rauchbare Füllmaterial
kann 100% des Stangenmaterials von einer Umhüllung umhüllt umfassen. Wechselweise
kann das rauchbare Füllmaterial
der Erfindung zum Beispiel mit geschnittenem Tabak oder Plattentabak
[wörtlich: „tabakhaltiges
Blatt"], wie zum
Beispiel Presstabak, vermischt werden. Vorzugsweise ist die Menge
des Tabakmaterials in einer solchen Mischung bezogen auf die Endmischung
nicht höher
als 40 Gewichts-% und noch bevorzugter weniger als 30 Gewichts-%.
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Die
Umhüllung
kann eine Papierumhüllung
oder eine im Wesentlichen nicht brennbare Umhüllung sein, wie zum Beispiel
jene, die in der Internationalen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer
WO 96/07336, beschrieben ist. Der Gegenstand jener Anmeldung, als
er sich im Wesentlichen auf die nichtbrennbare Umhüllung bezieht,
wird hierin durch Bezugnahme eingeschlossen. Die Umhüllung davon
enthält
vorteilhafterweise mindestens 65% partikuläre, anorganische Füllmaterialien,
wie jene oben beschriebenen anorganischen Materialien.
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Eine
herkömmliche
Cellulosezellstoffumhüllung
kann eine Permeabilität
im Bereich von 2 bis 300 CU und vorzugsweise weniger als 100 CU
haben. Solch eine Umhüllung
kann auch ein Papier mit einem geringen Gesamtfüllstoffanteil sein, wie in
unserer europäischen
Patentanmeldung Nummer 0 404 580 offenbart, das zum Beispiel weniger
als 14% Magnesiumoxid oder -hydroxid enthält.
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Damit
die Erfindung leicht verstanden und leicht verwirklicht werden kann,
wird jetzt auf die folgenden Beispiele verwiesen.
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BEISPIEL 1
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Der
allgemeine Prozess wird unten beschrieben.
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Zuerst
werden Wasser, Glycerol und Kreide gründlich unter Verwendung eines
Silverson-Mixers gemischt, bis ein homogener Schlamm erzeugt wird.
Das Fruchtpulver oder Fruchtkonzentrat werden gesondert in einer
kleinen Menge Wasser vermischt und bis zur vollständigen Auflösung gerührt. Wenn
getrocknete Frucht verwendet wird, wird die Frucht für 20 bis
30 Minuten in Leitungswasser gekocht und in einer Küchenmaschine
gemischt, bis eine homogene Paste erzeugt wird. Eine Filtration
zum Entfernen der organischen Säuren
und des Zuckers kann abhängig
vom Zuckergehalt der Frucht wünschenswert
sein.
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Die
Fruchtpaste oder Fruchtlösung
wird dem Kreideschlamm hinzugefügt
und gemischt. Je nach verwendetem Alginatbinder ist die Kontrolle
des pH-Werts wichtig, da beobachtet wurde, dass ein niedriger pH-Wert
eine schädliche
Wirkung auf die Bindungseigenschaften von Natriumalginat- oder Ammoniumalginatbinder
hat, was in einem minderwertigen Blattmaterial resultiert, das nach
dem Schneiden wegen seiner verringerten Stärke nicht in der Lage ist,
zufriedenstellend eine Zigarettenmaschine zu durchlaufen.
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Schließlich wird
der Binder allmählich
zu der Mischung hinzugefügt,
mit mehr Wasser, wenn erforderlich. Die Endviskosität des Schlamms
sollte idealerweise zwischen 150,000 und 250,000 Centipoise liegen.
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Die
Schlämme
in den folgenden Beispielen wurden in ein Trommelgussgerät gegossen,
um ein gleichmäßiges Blatt
zu erzeugen. Das entstehende Blatt wird bei ungefähr 60% Raumluftfeuchtigkeit
für 24
Stunden gelagert, bevor es unter Verwendung eines Hauni-Tabakschneiders
oder eines Schneiders vom Papiertyp geschnitten wird. Nachdem die
Stränge
für 48
Stunden konditioniert worden sind, ist das Material bereit, auf
einer Zigarettenmaschine zu Zigaretten verarbeitet zu werden.
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BEISPIEL 2 (nicht gemäß der Erfindung)
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Als
repräsentative
Stichproben wurden drei Klassen von Frucht verwendet, um rauchbares
Füllmaterial
zu produzieren. Ananaskonzentrat (75° BRIX), erhalten von HAX Limited,
London, pulverisierter Mangoextrakt, erhalten von Key Ingredients
Limited, Cheltenham, und Rosinen (ganze Frucht) von Tesco Supermarket wurden
jeweils getrennt entsprechend zu Guss-Blattmaterial verarbeitet
und geschnitten. Die Anteile von jedem der Materialien sind: 7,5%
Fruchtmaterial, 12,5% Natriumalginatbinder, 70% anorganischer Füllstoff
in Form von grober Kreide und 10% Glycerol-Aerosolbildner.
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Aus
dem geschnittenen Material von jedem wurden dann Zigaretten mit
einem Durchmesser von 24,7 mm und einer Länge von 64 mm mit einem 20
mm langen Celluloseacetat-Filter und einer Papierumhüllung mit
5 CU mit 0,55% Kaliumcitrat-Brandadditiv,
das hinzu gefügt
wurde, hergestellt. Dieser Zigarettenaufbau ermöglicht einen direkten Vergleich
mit einer handelsüblichen
Kontrollzigarette, in diesem Fall einer Virginia-Zigarette, King
Size, Full Flavour.
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Diese
Zigaretten wurden unter Standardmaschinenrauchbedingungen geraucht
mit 35 ml-Zug von 2 Sekunden Dauer pro Minute. Eine statistisch
relevante Zahl von Zigaretten wurde geraucht (siehe Proctor, C. et
al. The Analyst, Oktober 1988, v. 113, S. 1509–1513). In diesem Beispiel
wurden 5 Zigaretten pro Halter an einem Anschluss und ein Durchschnitt
von 4 Anschlüssen
genommen.
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Die
Hauptstromrauchverteilungen werden unten in der Tabelle 1, zusammen
mit der erreichten Verminderung der Verteilungen im Vergleich mit
der Kontrollzigarette, wiedergegeben (siehe Tabelle 2).
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Wie
an den ganzen Beispielen gesehen werden kann, gibt es ziemlich bedeutende
Rauchverteilungsvorteile bei Verwendung rauchbarer Füllmaterialien
gemäß der Erfindung.
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Die
Tabelle zeigt insbesondere eine bedeutende Verdünnung in der Hauptstrom- als
auch in der Nebenstromrauchverteilung.
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Außerdem schneidet
das Material auch unter den Umständen
einer herkömmlichen
Zigarettenproduktion gut ab, wobei keine Modifizierung der vorhandenen
Apparate verlangt wird.
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Rauch
mit wenig sich von Stickstoff ableitenden Verbindungen wird erreicht. Überraschenderweise wird
auch ein niedriger Gehalt an trockenem partikulären Material des Rauchs erreicht.
Trotz hohen Anteilen an nichtbrennbaren anorganischen Füllstoffen
wird hauptsächlich
ein Rauch-Aerosol erzeugt, das hauptsächlich Glycerol und Wasser
umfasst.
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Das
Endprodukt stellt außerdem
ein Produkt mit niedrigem Stickstoff- und mittlerem Ammoniakstickstoffgehalt
zur Verfügung
(siehe Tabelle 4).
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BEISPIEL 4
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Der
allgemeine Extrusionsprozess wird unterhalb beschrieben.
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Eine
trockene Mischung wird aus Kreide (50%), getrockneter Frucht oder
pulverisierter Frucht (20%), vorgelierter Stärke (20%) und Hydroxypropyl-Cellulose
(10%) hergestellt. Die Mischung wird dann in einen Extruder gegeben
und Wasser und Glycerol (3–5%)
werden in den Extruder gepumpt. Die Extrudertrommel wird an Punkten
entlang der Trommel geheizt, um an den erhitzten Extruderzonen Temperaturen
zu erzeugen, die typischerweise 70, 100, 110, 120 und 130 Grad Celsius
betragen. Der Druck an der Matrize liegt typischerweise bei ungefähr 30 Bar
und sollte auf jeden Fall weniger als 100 Bar betragen. Das Drehungsprofil
des Extruders sollte so sein, dass genug Energie in die Mischung
gesteckt wird, um ein geblasenes Extrudat zu bilden, wenn das Material
die Extrudermatrize verlässt.
Das gebildete Extrudat hat die Form einer Röhre oder eines geschäumten Blattes.
Idealerweise wird die Röhre
mit einem Loch mit sehr geringem Durchmesser erzeugt, das längs durch
das Zentrum verläuft.
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Der
Extrudat wird von der Extrudermatrize durch ein geeignetes Abzugssystem
weggeschafft.
