EP2269476B1 - Nikotin- und Aromenmatrix - Google Patents

Nikotin- und Aromenmatrix Download PDF

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EP2269476B1
EP2269476B1 EP09008581.2A EP09008581A EP2269476B1 EP 2269476 B1 EP2269476 B1 EP 2269476B1 EP 09008581 A EP09008581 A EP 09008581A EP 2269476 B1 EP2269476 B1 EP 2269476B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
matrix
nicotine
weight
smoke
cigarette
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP09008581.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2269476A1 (de
Inventor
Marcel Köller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olig AG
Original Assignee
Olig AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Olig AG filed Critical Olig AG
Priority to EP09008581.2A priority Critical patent/EP2269476B1/de
Publication of EP2269476A1 publication Critical patent/EP2269476A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2269476B1 publication Critical patent/EP2269476B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F42/00—Simulated smoking devices other than electrically operated; Component parts thereof; Manufacture or testing thereof
    • A24F42/60—Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to a smokeless cigarette having a nicotine and / or aroma matrix.
  • a matrix is intended to contain nicotine or one or more nicotine-containing compounds and / or flavorings and to retain them during the active phase, i. while using a smoke-free cigarette again.
  • Smoke-free cigarettes are known from the prior art in various embodiments.
  • a smoke-free cigarette that has a heat pipe that is heated by the flame of a lighter. Due to its high heat capacity, the heat pipe releases heat over a sufficiently long period of time so that the stimulant contained in a reservoir can evaporate.
  • a smoke-free cigarette which has a nicotine depot and which is distinguished by the fact that heating the air stream passed through the nicotine depot is not required to release the nicotine is.
  • the nicotine reservoir contains a carrier that is already in its gas phase at ambient temperature.
  • the WO 2007/054167 A1 relates to a smokeless cigarette having a heater running with a current-carrying heating wire for heating a reservoir from which nicotine is released.
  • WO 2007/054167 A1 discloses, for example, that nicotine is present in a smokeless cigarette as a nicotine salt, which pyrolyzes when exposed to heat and release nicotine as a free alkaloid.
  • DE 690 12 823 T2 discloses a smokeless cigarette containing a nicotine reservoir with nicotine-containing granules and excipients, preferably dextrose.
  • nicotine matrix includes any matrix or carrier that has nicotine or one or more nicotine-containing compounds.
  • aromaa matrix includes any matrix or carrier that has one or more flavorings, which also includes any flavorings.
  • the matrices are designed to thermally induce nicotine, release one or more nicotine-containing compounds or aromatics, for example by desorption.
  • the at least one matrix thus allows the controlled release of nicotine and / or flavorings, preferably by heating.
  • the correspondingly enriched air can then be drawn in by a user, if necessary through a filter of the cigarette.
  • Nicotine as an essential component of a smokeless cigarette must be safe in its storage and in its safety at risk and can be used.
  • the storability of the smokeless cigarette over a longer period means, among other things, that nicotine and / or aroma components are not released unintentionally.
  • a matrix according to the present invention will give no or substantially no nicotine and / or flavoring to the environment without thermal stimulation and will not or at least not substantially change upon prolonged storage in its composition and physicochemical properties.
  • the delivery of nicotine or of nicotine-containing compounds and / or flavorings does not begin until above approximately 45.degree. In a preferred embodiment, this release does not begin above about 50 ° C, in another embodiment above about 60 ° C. In further embodiments of the invention, the delivery may occur between about 45 ° C and about 60 ° C, preferably between about 50 ° C and about 55 ° C.
  • the at least one matrix is designed such that the desorption of nicotine and / or flavorings during storage is largely or completely prevented.
  • flavor and “flavor” are used interchangeably below and refer to any organoleptically effective, the matrix of the invention added substance.
  • nicotine stands for both the substance nicotine and any nicotine-containing substance.
  • the delivery of the substances can be understood in particular to be the desorption of previously adsorbed nicotine and / or previously absorbed flavorings, but also other suitable modes of release of previously associated nicotine and / or previously associated flavorings. Due to the well-defined, preferably provided discharge temperature range, and the fact that no or only a negligible part of the associated substances are delivered below the specified temperature range, it can be ensured that the composition remains stable over a longer period of time, provided the ambient and / or storage temperature the active temperature of the cigarette does not exceed.
  • a negligible portion is preferably understood to mean a proportion of less than 10% of the total amount of nicotine and / or of flavoring agents and preferably less than 5% of these substances.
  • the matrix is designed such that the storage stability of the contents of the cigarette is supported by nicotine and / or flavoring or flavors are released only during their active phase, preferably only with active pulling on the cigarette.
  • Matrices according to the invention can therefore be designed such that, for example, during a storage of the cigarette for several weeks or more, for example at a storage of 1 week, for example at room temperature (25 ° C.) and z. B. at 30% humidity less than 20 wt .-%, preferably less than 15 wt .-%, preferably less than 10 wt .-% and more preferably less than 5 wt .-% of their nicotine content and / or flavor content. In another embodiment, during this period, they give less than 2% by weight, more preferably less than 1% by weight. and more preferably less than 0.5% by weight of its nicotine content and / or flavor content.
  • the defined temperature range and the other optional properties of the matrix mentioned below allow a perfect interaction with a heat source, for example an internal, self-sufficient heating unit, which can serve as a heat source for the delivery of the absorbed or adsorbed substances.
  • a heat source for example an internal, self-sufficient heating unit, which can serve as a heat source for the delivery of the absorbed or adsorbed substances.
  • flavorings and / or nicotine can be delivered evenly over the duration of the active phase of the cigarette to the ambient air and thus be inhaled evenly by the consumer.
  • suitable nicotine and flavor matrices comprise one or more adsorbents, namely activated carbon powder, and glycol as matrix materials.
  • adsorbents namely activated carbon powder
  • glycol as matrix materials.
  • glycol also includes “glycolene”.
  • adsorbent materials in addition to the activated carbon powder used according to the invention, in principle other preferably pulverized adsorbent materials can also be used, such as, for example, silica gel, bentonite and / or alumina powder.
  • Suitable glycols include diols such as glycol, triols such as glycerine, oligools, and polyols whose groups may be vicinal or non-vicinal and which have suitable viscosities for the above-outlined use.
  • various comparable viscous fluids with polar properties can be used.
  • the glycol and / or powder components can be combined freely in terms of their material and relative composition.
  • Adsorbent and glycol levels in one embodiment are approximately or exactly 1: 1 in the matrix.
  • the matrix contains about 50% by weight activated carbon powder and about 50% by weight glycols.
  • the matrix contains between about 30% by weight and about 70% by weight of activated carbon powder and between about 30% by weight and about 70% by weight of glycols.
  • the matrix contains between about 40 weight percent and about 60 weight percent activated carbon powder and between about 40 weight percent and about 60 weight percent glycol, and in a preferred embodiment, the matrix contains between about 45 weight percent 55% by weight and about 55% by weight of activated carbon powder and between about 45% by weight and about 55% by weight of glycol.
  • the nicotine matrix and / or the flavor matrix can thus contain at least one adorbent, such as activated carbon, at least one glycol (and / or glycolene) and possibly also admixtures.
  • adsorbent powders in particular adsorbent powders and mixtures thereof.
  • Glycols as used herein also include mixtures of several glycols or other suitable substances in admixture with glycols or with each other.
  • compositions can deliver the associated substances particularly uniformly in the above desired temperature ranges.
  • the matrix may be inhomogeneous.
  • individual matrix sections may have different mixing ratios of adsorbent powder and glycol, with the composition of all sections preferably being within the limits specified above.
  • the individual sections may also differ in their total loading of nicotine and flavorings, as well as in the relative composition of nicotine and flavorings, or in the relative composition of different flavorings. This can be a mutual influence or even a negative cross-behavior between nicotine and flavor release can be reduced or even prevented.
  • a matrix portion or a total matrix may contain only nicotine and / or flavoring only.
  • the at least one aroma matrix and the at least one nicotine matrix are present separately, for example next to one another, in the cigarette. They are preferably introduced separately into the cigarette.
  • the invention includes a smokeless cigarette having at least one nicotine and / or aroma matrix according to claim 1.
  • a smoke-free cigarette may also have a plurality of such matrices.
  • the matrix is applied to a carrier and then placed in the smoke-free cigarette, for example on its heat-generating unit. This facilitates the production of the smokeless cigarette.
  • Suitable carriers are open-pore, organic structures, as well as open-cell polymer foams, for example polyolefins, polyethers, polyesters, polyamides, polycarbonates, and the like, as well as similar carrier media such as silica gel, aluminum oxide, zeolites, carbon, metals, etc.
  • a nicotine and / or aroma matrix or the individual matrix application can be applied directly to a heat source, for example on a heat pad, or placed on a heat pad.
  • a heat source for example on a heat pad, or placed on a heat pad.
  • a matrix placed on a carrier can, in one embodiment, have an improved assembly behavior and lead to a better heat distribution.
  • a near-core arrangement of the matrices whereby the remaining space of the cigarette can be filled with other materials, such as tobacco, habitual, for example, haptic properties of conventional cigarettes can be preserved in one embodiment.
  • a carrier for example, open-pored organic structures are used.
  • the smokeless cigarette has at least one self-sufficient heat generating unit.
  • the at least one matrix is partially or completely surrounded by the heat-generating unit or that the at least one matrix partially or completely surrounds the heat-generating unit.
  • the heating unit may be arranged inside the cigarette and preferably comprise a medium which releases heat in a chemical reaction or in a physical transformation, in particular in a crystallization.
  • the crystallization medium is, for example, a salt hydrate, for example sodium acetate trihydrate into consideration.
  • the crystallization medium may be present as a supersaturated solution which crystallizes upon activation, thereby releasing heat.
  • This heat serves to promote or even initiate the desorption of nicotine and / or flavorings and / or flavors from a substrate.
  • the present embodiment thus relates to a smoke-free cigarette with an internal self-sufficient, i. no energy or heat input from the outside requiring heat unit and / or with a matrix containing nicotine and / or flavorings and / or flavorings.
  • the tobacco or said matrix may partially or completely surround the heating unit.
  • a reverse arrangement heat unit surrounding the tobacco or the matrix partially or completely is conceivable.
  • the smoke-free cigarette further preferably has at least one filter. This can be arranged for example in the mouthpiece, form the mouthpiece or include the mouthpiece.
  • the filter may consist of or comprise one or more open-pore polymer structures and / or open-pore synthetic structures and / or microfiber synthetic structures and / or perlon textile structures. These filter materials have the advantage that they do not or not substantially, preferably less than 5%, less than 2% and particularly preferably less than 1% or less than 0.5% influence the composition of the gas flow of the smoke-free cigarette during the flow through the filter ,
  • the present embodiment relates to a smoke-free cigarette, in particular a smoke-free cigarette with a self-sufficient heat unit arranged in the interior.
  • This heating unit may comprise a medium which releases heat in a chemical reaction or in a physical transformation, in particular in a crystallization.
  • the crystallization medium for example, a salt hydrate such as e.g. Sodium acetate trihydrate into consideration.
  • the crystallization medium may be present as a supersaturated solution, crystallized upon activation, thereby releasing heat.
  • the nicotine aroma matrix is applied directly to this heat unit. It is divided into two groups, a nicotine matrix and a flavor matrix, both of which are designed to use desorption processes between 50 ° C and 55 ° C. Both die parts, both the nicotine matrix and the flavor matrix, consist of activated carbon powder and of glycolene, the mixing ratio being approximately 1: 1.
  • the nicotine-containing parts of the matrix regulate the nicotine concentration in the gas stream during the active phase of the cigarette when it is pulled on the cigarette. Regardless, during the active phase of the cigarette, the flavor-containing portions of the matrix regulate the aroma concentration in the gas stream as it is drawn to the cigarette.
  • aroma matrix or aroma matrices and nicotine matrix or nicotine matrices are introduced separately into the smoke-free cigarette.
  • the nicotine and the aroma matrix are not present separately but mixed.
  • a variation of this embodiment comprises the above-mentioned characteristics, wherein the matrix is first applied to a carrier and then placed in the cigarette, for example on the heat pad.
  • the carrier used is, for example, an open-pore organic structure.
  • Such a smoke-free cigarette is by the use of matrix elements consisting of activated carbon powder and glycols, wherein the mixing ratio is about 1: 1, with desorption between 50 ° C and 55 ° C, over a longer period safely storable.
  • the composition of the cigarette does not change or only imperceptibly.
  • this matrix releases less than 5% by weight of its nicotine and flavor content.
  • the environment is lined with tobacco or substances with similar or the same haptic properties, so that the usual feel of conventional cigarettes is not waived must become.
  • the appearance of the cigarette can thus be matched to the appearance of conventional cigarettes.
  • the use of the nicotine and aroma matrix in the present example thus achieves desorption-free storage of the cigarette and control of the release of nicotine by heating.
  • the matrix is divided into two groups, namely a flavor matrix and a nicotine matrix.
  • Each of these matrices may consist of one or more sections which are arranged in the smokeless cigarette. It is conceivable to follow the sections alternately, to group them together, etc.
  • the heat-generating unit is preferably arranged such that it leads both to a heating of the at least one flavor matrix and the at least one nicotine matrix. Also, it may be arranged to alternatively or additionally heat the air flow passed through the cigarette.
  • the at least one matrix which may surround the heat-generating unit or be present in a hollow-cylindrical space between the heat-generating unit and an inner or outer envelope, such as a plastic tube, is followed by the mouthpiece with filter in the longitudinal direction.
  • the filter material comprises according to the present exemplary embodiment the following substances: open-pore polymer and synthetic structures and / or microfiber synthetic structures and / or perlon textile structures.
  • the envelope of the cigarette may be formed, for example, by a metal foil such as an aluminum foil and an outer paper layer. This may have the look of a conventional cigarette.
  • the heat generating unit and matrix or matrices can also be arranged side by side in the longitudinal direction of the cigarette without or at a distance.
  • the filter should in one embodiment, the gas flow in its composition and dosage as little as possible or only slightly influence. It should thus be done preferably in the flow through the filter no or only a slight change in the composition in any case with respect to nicotine and / or flavorings or flavors.
  • the present invention relates not only to cigarettes in the true sense, but also cigars, cigarillos, etc.
  • the term "cigarette” thus stands for both cigarettes and cigars, cigarillos etc.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine rauchfreie Zigarette mit einer Nikotin- und/oder Aromenmatrix. Eine solche Matrix soll Nikotin bzw. eine oder mehrere nikotinhaltige Verbindungen und/oder Aromastoffe enthalten und diese während der Aktivphase, d.h. während der Nutzung einer rauchfreien Zigarette wieder abgeben.
  • Rauchfreie Zigaretten sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt.
  • Aus der DE 10 2005 034 169 A1 ist eine rauchfreie Zigarette bekannt, die ein Wärmerohr aufweist, das mittels der Flamme eines Feuerzeuges erwärmt wird. Das Wärmerohr gibt aufgrund seiner hohen Wärmekapazität über einen ausreichend langen Zeitraum Wärme ab, so dass das in einem Reservoir befindliche Genußmittel verdampfen kann.
  • Aus der WO 2007/090594 A1 ist eine rauchfreie Zigarette bekannt, die ein Nikotindepot aufweist und die sich dadurch auszeichnet, das ein Erwärmen des durch das Nikotindepot geleiteten Luftstroms zum Freisetzen des Nikotins nicht erforderlich ist. Das Nikotin-Reservoir enthält eine Trägersubstanz, die bei Umgebungstemperatur bereits in ihrer Gasphase vorliegt.
  • Die WO 2007/054167 A1 betrifft eine rauchfreie Zigarette, die eine mit einem stromdurchflossenen Heizdraht ausgeführte Heizvorrichtung zur Erwärmung eines Reservoirs aufweist, aus dem Nikotin freigesetzt wird.
  • Als Nikotin- und/oder Geschmacksstoffreservoirs für rauchfreie Zigaretten wurden im Stand der Technik verschiedene Lösungen vorgeschlagen. WO 2007/054167 A1 offenbart beispielsweise, dass Nikotin in einer rauchfreien Zigarette als Nikotinsalz vorliegt, welches bei Hitzeeinwirkung pyrolysiert und Nikotin als freies Alkaloid freigibt. DE 690 12 823 T2 offenbart eine rauchfreie Zigarette, welche ein Nikotinreservoir mit nikotinhaltigem Granulat und Hilfsstoffen, vorzugsweise Dextrose enthält.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine rauchfreie Zigarette in vorteilhafter Weise weiterzubilden.
  • Der Begriff "Nikotinmatrix" umfaßt jede beliebige Matrix bzw. Trägerstoff, der Nikotin oder eine oder mehrere nikotinhaltige Verbindungen aufweist. Der Begriff "Aromenmatrix" umfaßt jede beliebige Matrix bzw. Trägerstoff, der eine oder mehrere Aromastoffe aufweist, worunter auch beliebige Geschmacksstoffe zu verstehen sind.
  • Die Matrizen sind derart ausgeführt, dass sie thermisch induziert Nikotin, eine oder mehrere nikotinhaltige Verbindung bzw. Aromastoffe beispielsweise durch Desorption freisetzen. Die wenigstens eine Matrix ermöglicht somit die kontrollierte Abgabe von Nikotin und/oder Aromastoffen vorzugsweise durch Erwärmung. Die entsprechend angereicherte Luft kann dann von einem Nutzer ggf. durch einen Filter der Zigarette eingezogen werden.
  • Bevorzugt ist es, wenn nicht eine große Nikotin- oder Aromenmenge auf einmal abgegeben wird und anschließend nur mehr kleine Mengen. Dies kann ggf. wichtig sein, um Grenzwerte der Nikotinabgabe bzw. der Abgabe von Aromastoffen einhalten zu können.
  • Nikotin als wesentliche Komponente einer rauchfreien Zigarette muss sowohl in seiner Lagerfähigkeit als auch in seiner Umgangssicherheit risikolos verwahrt und eingesetzt werden können. Die Lagerfähigkeit der rauchfreien Zigarette über einen längeren Zeitraum bedeutet unter anderem, dass Nikotin und/oder Aromenkomponenten nicht ungewollt abgegeben werden.
  • Daher gibt eine erfindungsgemäße Matrix in einer bevorzugten Ausführungsform ohne thermische Anregung kein oder im Wesentlichen kein Nikotin und/oder keine Aromastoffe an die Umgebung ab und verändert sich bei längerer Lagerung in ihrer Zusammensetzung und ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften nicht oder jedenfalls nicht wesentlich.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Abgabe von Nikotin bzw. von nikotinhaltigen Verbindungen und/oder Aromastoffen erst über etwa 45°C einsetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform setzt diese Abgabe erst über etwa 50°C ein, in einer anderen Ausführungsform über etwa 60°C. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann die Abgabe zwischen etwa 45°C und etwa 60°C eintreten, bevorzugt zwischen etwa 50°C und etwa 55°C.
  • Denkbar ist es, dass die zugemischten Nikotinanteile im Zugverhalten die Nikotinkonzentration im Gasstrom der Zigarette regulieren. Entsprechendes gilt für die Aromenkonzentration, die im Gasstrom aufgrund der Aromenanteile der Matrix reguliert wird.
  • Vorzugsweise ist die wenigstens eine Matrix derart ausgeführt, dass die Desorption von Nikotin und/oder Aromastoffen während der Lagerung weitgehend oder vollständig verhindert wird.
  • Die Begriffe "Aromastoff" und "Geschmacksstoff" werden nachfolgend synonym verwendet und beziehen sich auf jede organoleptisch wirksame, der erfindungsgemäßen Matrix beigemengte Substanz.
  • Der Begriff ""Nikotin" steht sowohl für die Substanz Nikotin als auch für jede beliebige nikotinhaltige Substanz.
  • Mit der Abgabe der Stoffe kann insbesondere die Desorption zuvor adsorbierten Nikotins und/oder zuvor absorbierter Aromastoffe verstanden werden, jedoch auch andere geeignete Arten der Freisetzung zuvor assoziierten Nikotins und/oder zuvor assoziierter Aromastoffe. Durch den wohldefinierten, vorzugsweise vorgesehenen Abgabetemperaturbereich, und dadurch, dass unterhalb des angegebenen Temperaturbereichs keine oder nur ein vernachlässigbarer Teil der assoziierten Stoffe abgegeben werden, kann sichergestellt werden, dass die Zusammensetzung über einen längeren Zeitraum stabil bleibt, sofern die Umgebungs- und/oder Lagerungstemperatur die Aktivtemperatur der Zigarette nicht übersteigt.
  • Als vernachlässigbarer Teil wird vorzugsweise ein Anteil von weniger als 10 % des Gesamtanteils an Nikotin und/oder von Aromastoffen und bevorzugt weniger als 5 % dieser Substanzen verstanden.
  • Vorzugsweise ist die Matrix derart ausgeführt, dass die Lagerungsbeständigkeit der Inhalte der Zigarette unterstützt wird, indem Nikotin und/oder Aromastoffe bzw. Geschmacksstoffe nur während deren Aktivphase, vorzugsweise nur unter aktivem Ziehen an der Zigarette freigesetzt werden. Erfindungsgemäße Matrizen können daher derart ausgeführt sein, dass sie beispielsweise während einer mehrwöchigen oder mehrmonatigen, beispielsweise bei einer 1-wöchigen Lagerung der Zigarette z.B. bei Raumtemperatur (25 °C) und z. B. bei 30 % Luftfeuchtigkeit weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% und besonders bevorzugt weniger als 5 Gew.-% ihres Nikotingehalts und/oder Aromengehaltes abgeben. In einer anderen Ausführungsform geben sie während dieser Periode weniger als 2 Gew.-%, weiter vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% und weiter bevorzugt weniger als 0,5 Gew.-% ihres Nikotingehalts und/oder Aromengehaltes ab.
  • Der definierte Temperaturbereich und die anderen, im folgenden genannten optionalen Eigenschaften der Matrix erlauben ein perfektes Zusammenspiel mit einer Wärmequelle, beispielsweise einer inneren, autarken Wärmeeinheit, die als Wärmequelle für die Abgabe der absorbierten oder adsorbierten Stoffe dienen kann. Somit können Aromastoffe und/oder Nikotin über die Dauer der Aktivphase der Zigarette gleichmäßig an die Umgebungsluft abgegeben werden und damit gleichmäßig vom Verbraucher inhaliert werden.
  • Erfindungsgemäß umfassen geeignete Nikotin- und Aromenmatrizen ein oder mehrere Adsorptionsmittel, nämlich Aktivkohlepulver, und Glykol als Matrixmaterialien. Der Begriff "Glycol" umfaßt erfindungsgemäß auch "Glycolene".
  • Neben dem erfindungsgemäß eingesetzten Aktivkohlepulver sind grundsätzlich auch andere vorzugsweise pulverisierte Adsorbensmaterialien einsetzbar, wie beispielsweise Kieselgel, Bentonit und/oder Aluminiumoxidpulver. Geeignete Glykole umfassen Diole wie beispielsweise Glykol, Triole wie beispielsweise Glycerin, Oligoole sowie Polyole, deren Gruppen vicinal oder nicht vicinal angeordnet werden können und welche für den oben umrissenen Einsatz geeignete Viskositäten besitzen. Weiters sind verschiedene vergleichbar viskose Fluide mit polaren Eigenschaften einsetzbar. Die Glykol- und/oder Pulverkomponenten können hinsichtlich ihrer stofflichen und verhältnismäßigen Zusammensetzung frei miteinander kombiniert werden.
  • Adsorbens- und Glykolanteile sind in einer Ausführungsform ungefähr oder genau im Verhältnis 1:1 in der Matrix vorhanden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Matrix somit etwa 50 Gew.-% Aktivkohlepulver und etwa 50 Gew.-% Glykole.
  • Erfindungsgemäß enthält die Matrix zwischen etwa 30 Gew.-% und etwa 70 Gew.-% Aktivkohlepulver und zwischen etwa 30 Gew.-% und etwa 70 Gew.-% Glykole. In einer weiteren Ausführungsform enthält die Matrix zwischen etwa 40 Gew.-% und etwa 60 Gew.-% Aktivkohlepulver und zwischen etwa 40 Gew.-% und etwa 60 Gew.-% Glykol und in einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Matrix zwischen etwa 45 Gew.-% und etwa 55 Gew.-% Aktivkohlepulver und zwischen etwa 45 Gew.-% und etwa 55 Gew.-% Glykol.
  • Die Nikotinmatrix und/oder die Aromenmatrix kann somit wenigstens ein Adorbens, wie beispielsweise Aktivkohle, wenigstens ein Glycol (und/oder Glycolene) und ggf. auch Beimengungen enthalten.
  • Neben für Aktivkohlepulver gelten die soeben angegebenen Mischverhältnisse auch für andere geeignete Adsorbentien, insbesondere Adsorbenspulver und Mischungen davon. Glykole, wie sie hier verwendet werden, umfassen auch Mischungen von mehreren Glykolen oder andere geeignete Substanzen, in Mischung mit Glykolen oder untereinander.
  • Derartige Zusammensetzungen können die assoziierten Stoffe in den oben genannten, gewünschten Temperaturbereichen besonders gleichmäßig abgeben.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Matrix inhomogen ausgeführt sein. Somit können einzelne Matrixabschnitte unterschiedliche Mischungsverhältnisse an Adsorbenspulver und Glykol besitzen, wobei sich die Zusammensetzung aller Abschnitte bevorzugt innerhalb der oben festgelegten Schranken befindet. Die einzelnen Abschnitte können sich zusätzlich in deren Gesamtbeladung mit Nikotin und Aromastoffen unterscheiden, sowie in der relativen Zusammensetzung von Nikotin und Aromastoffen, beziehungsweise in der relativen Zusammensetzung unterschiedlicher Aromastoffe. Dadurch kann eine gegenseitige Beeinflussung oder gar ein negatives Kreuzverhalten zwischen Nikotin- und Aromastoffabgabe verringert oder sogar verhindert werden. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Matrixabschnitt oder eine Gesamtmatrix nur Nikotin und/oder nur Geschmacksstoffe enthalten.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Aromenmatrix und die wenigstens eine Nikotinmatrix separat, beispielsweise nebeneinander in der Zigarette vorliegen. Sie werden vorzugsweise getrennt in die Zigarette eingebracht.
  • Die Erfindung umfaßt eine rauchfreie Zigarette, die mindestens eine Nikotin- und/oder Aromenmatrix gemäß Anspruch 1 aufweist. Eine solche rauchfreie Zigarette kann auch mehrere solcher Matrizen aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, dass eine rauchfreie Zigarette gemäß der Erfindung eine oder mehrere rein nikotinhältige Matrizen und eine oder mehrere rein aromastoffhältige Matrizen enthält. Eine gegenseitige Beeinflussung oder gar ein negatives Kreuzverhalten zwischen Nikotin- und Aromastoffabgabe kann somit auch auf diesem Wege verringert oder sogar verhindert werden.
  • In einer Ausführungsform wird die Matrix auf einen Trägerstoff aufgetragen und anschließend in der rauchfreien Zigarette, beispielsweise auf deren Wärmeerzeugungseinheit plaziert. Dies erleichtert die Herstellung der rauchfreien Zigarette.
  • Dies kann des Weiteren verschiedene Vorteile im Desorptionsverhalten, in der Wärmeaufnahme und -verteilung, in der Viskosität und Bearbeitbarkeit der Matrix, sowie in der Anbringbarkeit der Matrix in der Zigarette haben. Als Trägerstoffe sind offenporige, organische Strukturen geeignet, sowie offenporige Polymerschäume, beispielsweise Polyolefine, Polyether, Polyester, Polyamide, Polycarbonate, u.Ä., sowie ähnliche Trägermedien wie Silicagel, Aluminiumoxid, Zeolithe, Kohlenstoff, Metalle etc.
  • Eine Nikotin- und/oder Aromenmatrix bzw. die einzelnen Matrixapplikation können direkt auf einer Wärmequelle, beispielsweise auf einem Wärmepad aufgebracht, beziehungsweise auf einem Wärmepad plaziert werden. Dadurch kann die Wärmeübertragung unmittelbar erfolgen und ein ausgezeichnetes Verhalten hinsichtlich der gleichmäßigen und spontanen Nikotin- bzw. Aromenabgabe erzielt werden.
  • Eine auf einem Trägerstoff plazierte Matrix kann in einer Ausführungsform ein verbessertes Montageverhalten haben und zu einer besseren Wärmeverteilung führen. Durch eine kernnahe Anordnung der Matrizen, wodurch der restliche Raum der Zigarette mit anderen Materialien, beispielsweise Tabak gefüllt werden kann, können in einer Ausführungsform gewohnte, beispielsweise haptische Eigenschaften konventioneller Zigaretten erhalten bleiben.
  • Als Trägerstoff kommen beispielsweise offenporige organische Strukturen zum Einsatz.
  • Es ist also ebenso möglich, die wenigstens eine Matrix zunächst auf einem Trägerstoff zu plazieren bzw. aufzutragen und anschließend den Trägerstoff mit Matrix in der rauchfreien Zigarette, beispielsweise auf der Wärmeerzeugungseinheit zu plazieren.
  • Die rauchfreie Zigarette weist wenigstens eine autarke Wärmeerzeugungseinheit auf.
  • Diese kann im Inneren der Zigarette angeordnet sein. Sie kann beispielsweise langgestreckt ausgeführt sein. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Matrix teilweise oder vollständig von der Wärmeerzeugungseinheit umgeben ist oder dass die wenigstens eine Matrix die Wärmeerzeugungseinheit teilweise oder vollständig umgibt.
  • Die Wärmeeinheit kann im Inneren der Zigarette angeordnet sein und vorzugsweise ein Medium umfassen, das bei einer chemischen Reaktion oder bei eine physikalischen Umwandlung, insbesondere bei einer Kristallisation Wärme freisetzt. Als Kristallisationsmedium kommt beispielweise ein Salzhydrat, wie z.B. Natriumacetat-Trihydrat in Betracht. Das Kristallisationsmedium kann als übersättigte Lösung vorliegen, die bei einer Aktivierung auskristallisiert, wodurch Wärme freigesetzt wird.
  • Diese Wärme dient dazu, die Desorption von Nikotin und/oder Aromastoffen und/oder Geschmacksstoffen von einem Substrat zu fördern bzw. überhaupt zu initiieren.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel betrifft somit eine rauchfreie Zigarette mit einer internen autarken, d.h. keinen Energie- bzw. Wärmeeintrag von außen erfordernden Wärmeeinheit und/oder mit einer Matrix, die Nikotin und/oder Aromastoffe und/oder Geschmacksstoffe enthält. Der Tabak bzw. die genannte Matrix kann die Wärmeeinheit teilweise oder vollständig umgeben. Sie kann z. B. als Hohlzylinder ausgeführt sein oder sich in einem hohlzylindrischen Raum befinden, der die Wärmeeinheit umgibt. Auch eine umgekehrte Anordnung (Wärmeeinheit umgibt den Tabak bzw. die Matrix teilweise oder vollständig) ist denkbar.
  • Die rauchfreie Zigarette weist des Weiteren vorzugsweise wenigstens einen Filter auf. Dieser kann beispielsweise im Mundstück angeordnet sein, das Mundstück bilden oder das Mundstück umfassen.
  • Der Filter kann aus einer oder mehreren offenporigen Polymer-Strukturen und/oder offenporigen Synthetik-Strukturen und/oder Mikrofaser-Synthetik-Strukturen und/oder Perlon-Textil-Strukturen bestehen oder diese aufweisen. Diese Filtermaterialien haben den Vorteil, dass sie die Zusammensetzung des Gasstroms der rauchfreien Zigarette während der Durchströmung des Filters nicht oder nicht wesentlich, vorzugsweise weniger als 5 %, weniger als 2 % und besonders bevorzugt weniger als 1 % oder weniger als 0,5 % beeinflussen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile werden anhand eines im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel betrifft eine rauchfreie Zigarette, insbesondere eine rauchfreie Zigarette mit einer im Inneren angeordneten autarken Wärmeeinheit. Diese Wärmeeinheit kann ein Medium umfassen, das bei einer chemischen Reaktion oder bei einer physikalischen Umwandlung, insbesondere bei einer Kristallisation Wärme freisetzt. Als Kristallisationsmedium kommt beispielweise ein Salzhydrat, wie z.B. Natriumacetat-Trihydrat in Betracht. Das Kristallisationsmedium kann als übersättigte Lösung vorliegen, bei einer Aktivierung auskristallisiert, wodurch Wärme freigesetzt wird.
  • Die Nikotin - Aromamatrix wird direkt auf diese Wärmeeinheit aufgetragen. Sie ist in zwei Gruppen aufgeteilt, eine Nikotinmatrix und eine Aromamatrix, wobei beide so ausgelegt sind, dass Desorptionsprozesse zwischen 50°C und 55°C einsetzen. Beide Matrizenteile, sowohl die Nikotinmatrix als auch die Aromenmatrix bestehen aus Aktivkohlepulver und aus Glykolenen, wobei das Mischungsverhältnis in etwa 1:1 beträgt. Die nikotinhaltigen Teile der Matrix regulieren während der Aktivphase der Zigarette die Nikotinkonzentration im Gasstrom beim Zug an der Zigarette. Unabhängig davon regulieren die aromastoffhaltigen Teile der Matrix während der Aktivphase der Zigarette die Aromakonzentration im Gasstrom beim Zug an der Zigarette.
  • Damit die Komplexität der Matrix gering gehalten wird und negatives Kreuzverhalten weitgehend minimiert oder gar ausgeschlossen werden kann, werden Aromenmatrix bzw. Aromenmatrizen und Nikotinmatrix bzw. Nikotinmatrizen getrennt in die rauchfreie Zigarette eingebracht.
  • Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Nikotin- und die Aromenmatrix nicht getrennt, sondern durchmischt vorliegen.
  • Eine Variation dieses Ausführungsbeispiels umfaßt die oben genannten Eigenschaften, wobei die Matrix zuerst auf einen Trägerstoff aufgetragen wird und dieser anschließend in der Zigarette, beispielsweise auf dem Wärmepad plaziert wird. Als Trägerstoff wird beispielsweise eine offenporige organische Struktur verwendet. Eine derartige rauchfreie Zigarette ist durch den Einsatz der Matrixelemente bestehend aus Aktivkohlepulver und aus Glykolenen, wobei das Mischungsverhältnis in etwa 1:1 beträgt, wobei Desorptionsprozesse zwischen 50°C und 55°C einsetzen, über einen längeren Zeitraum sicher lagerungsfähig. Während der Lagerung ändert sich die Zusammensetzung der Zigarette nicht beziehungsweise nur unmerklich. Während einer 1-wöchigen Lagerung der Zigarette bei Raumtemperatur (25 °C) und 30 % Luftfeuchtigkeit gibt diese Matrix weniger als 5 Gew.-% ihres Nikotin- und Aromagehalts ab. Durch das Anbringen der Matrix, beziehungsweise der mit der Matrix beladenen Trägerstoffe an die im Kern einer länglichen, zylinderförmigen Zigarette wird im vorliegenden Beispiel die Umgebung mit Tabak oder Stoffen mit ähnlichen oder gleichen haptischen Eigenschaften ausgekleidet, so daß auf die gewohnte Haptik konventioneller Zigaretten nicht verzichtet werden muss. Auch das Aussehen der Zigarette kann somit an das Aussehen konventioneller Zigaretten angeglichen werden.
  • Zusammenfassend wird durch den Einsatz der Nikotin- und Aromenmatrix im vorliegenden Beispiel also eine desorptionsfreie Lagerung der Zigarette und eine Steuerung der Nikotinabgabe durch Erwärmung erreicht.
  • Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass sich die Matrix in zwei Gruppen aufteilt, nämlich in eine Aromenmatrix und in eine Nikotinmatrix. Jede dieser Matrizen kann aus einem Abschnitt oder auch aus mehreren Abschnitten bestehen, die in der rauchfreien Zigarette angeordnet sind. Denkbar ist es, die Abschnitte abwechselnd aufeinander folgen zu lassen, zu Gruppen zusammenzufassen etc.
  • Die Wärmeerzeugungseinheit ist vorzugsweise derart angeordnet, dass sie sowohl zu einer Erwärmung der wenigstens einen Aromenmatrix als auch der wenigstens einen Nikotinmatrix führt. Auch kann sie so angeordnet sein, dass sie alternativ oder zusätzlich den durch die Zigarette geführten Luftstrom erwärmt.
  • An die wenigstens eine Matrix, die die Wärmeerzeugungseinheit umschließen kann bzw. in einem hohlzylinderförmigen Raum zwischen der Wärmeerzeugungseinheit und einer inneren oder äußeren Umhüllung, wie beispielsweise einem Kunststoffröhrchen vorliegen kann, schließt sich in Längsrichtung das Mundstück mit Filter an. Das Filtermaterial umfaßt bzw. besteht gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die folgenden Substanzen: offenporige Polymer- und Synthetik-Strukturen und/oder Mikrofaser-Synthetik-Strukturen und/oder Perlon-Textil-Strukturen.
  • Die Umhüllung der Zigarette kann beispielsweise durch eine Metallfolie, wie beispielsweise eine Aluminiumfolie sowie eine außenliegende Papierschicht gebildet werden. Diese kann das Aussehen einer herkömmlichen Zigarette haben.
  • Anstelle der konzentrischen Anordnung von Wärmeerzeugungseinheit und Matrix bzw. Matrizen können diese auch in Längsrichtung der Zigarette ohne oder mit Abstand nebeneinander angeordnet sein.
  • Der Filter soll in einer Ausführungsform den Gasstrom in seiner Zusammensetzung und Dosierung möglichst nicht oder nur kaum beeinflussen. Es soll somit vorzugsweise bei der Durchströmung des Filters keine oder nur eine geringe Änderung der Zusammensetzung jedenfalls hinsichtlich Nikotin und/oder Aromastoffen bzw. Geschmacksstoffen erfolgen.
  • Er soll jedoch bei der Lagerung der Zigarette verhindern, dass Nikotin bzw. Aromastoffe aus der Zigarette entweichen. Ferner dient er als mechanische Begrenzung der Matrix sowie der Wärmeerzeugungseinheit sowie der Zugregulierung während der Nutzung der Zigarette.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft nicht nur Zigaretten im eigentlichen Sinne, sondern auch Zigarren, Zigarillos etc. Der Begriff "Zigarette" steht somit sowohl für Zigaretten als auch für Zigarren, Zigarillos etc.

Claims (9)

  1. Rauchfreie Zigarette mit einer Nikotin- und/oder Aromenmatrix, die Nikotin und/oder eine nikotinhaltige Verbindung und/oder einen oder mehrere Aromastoffe enthält,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Matrix zwischen 30 Gew.-% und 70 Gew.-% Aktivkohlepulver und zwischen 30 Gew.-% und 70 Gew.-% eines oder mehrerer Glykole aufweist, und
    dass die rauchfreie Zigarette wenigstens eine autarke Wärmeerzeugungseinheit aufweist, wobei die Matrix teilweise oder vollständig von der Wärmeerzeugungseinheit umgeben ist oder wobei die Matrix die Wärmeerzeugungseinheit teilweise oder vollständig umgibt.
  2. Rauchfreie Zigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Matrix zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-%, insbesondere zwischen 45 Gew.-% und 55 Gew.-% Aktivkohlepulver und zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-%, insbesondere zwischen 45 Gew.-% und 55 Gew.-% Glykole enthält.
  3. Rauchfreie Zigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis zwischen dem Aktivkohlepulver und den Glykolen 1:1 beträgt.
  4. Rauchfreie Zigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix inhomogen ausgeführt ist und einzelne Matrixabschnitte unterschiedliche Mischungsverhältnisse an Aktivkohlepulver und Glykol besitzen und/oder sich in deren Gesamtbeladung und/oder relativen Zusammensetzung an Nikotin und/oder nikotinhaltigen Verbindungen und/oder Aromastoffen unterscheiden.
  5. Rauchfreie Zigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Matrixabschnitte oder die gesamte Matrix nur Nikotin oder nur Aromastoffe aufweist und/oder dass die Aromenmatrix und die Nikotinmatrix getrennt angeordnet sind.
  6. Rauchfreie Zigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix auf einer Trägersubstanz angeordnet ist.
  7. Rauchfreie Zigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei oder mehr gleiche und/oder verschiedene Nikotin- und/oder Aromenmatrizen aufweist.
  8. Rauchfreie Zigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Matrix und/oder wenigstens ein matrixbeladener Trägerstoff direkt auf der Wärmeerzeugungseinheit aufgebracht ist.
  9. Rauchfreie Zigarette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Matrix in wenigstens eine Nikotinmatrix und in wenigstens eine Aromenmatrix unterteilt, und dass die wenigstens zwei Matrizen getrennt in die rauchfreie Zigarette eingebracht sind.
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