NL7907192A - Niet voor verbranding bestemde sigaret. - Google Patents

Description

S 5642-1 * - * P & c ▼

Niet voor verbranding bestemde sigaret.

De uitvinding heeft betrekking op niet voor verbranding bestemde sigaretten die de nadelen, welke verbonden zijn aan het roken van gebruikelijke brandbare sigaretten, verminderen of opheffen.

Nicotine wordt in vele culturen reeds lang gebruikt door personen die 5 een zekere bevrediging ondervinden bij het gebruik van dit materiaal. Nicotine is een toxisch vloeibaar alkaloide met de formule C^H^NC^H^NCH^. Wanneer de nicotine wordt verkregen uit tabak, bijvoorbeeld door kauwen, snuiven of roken van tabak, hoopt de in het lichaam geabsorbeerde hoeveelheid nicotine zich in het algemeen niet op tot een schadelijke dosis maar heeft 10 daarentegen bepaalde aangename effecten, die vaak leiden tot gewenning of verslaving.

Een van de meest populaire wijzen van nicotinegebruik is het roken van sigaretten. Wanneer de tabak in een gebruikelijke sigaret aangestoken wordt, bewerkstelligt de verbranding van de behandelde tabaksbladen in de sigaret 15 de afgifte van nicotinedamp, dat door de sigaret in de mond en de longen van de gebruiker wordt gezogen wanneer de gebruiker lucht door de sigaret zuigt.

De betrekkelijke mildheid van een sigaret, vergeleken met een pijp of sigaar, maakt het de gebruiker mogelijk de rook van de brandende sigaret 20 direkt in de longen te zuigen. De nicotinedamp in de sigarettenrook wordt vanuit de longen snel opgenomen in de bloedstroom van de roker, zodat het roken van sigaretten een methode verschaft volgens welke een gebruiker de effecten van de nicotine zeer snel kan voelen.

Ofschoon nicotine derhalve gemakkelijk in het lichaam kan worden ge-25 bracht door het roken van sigaretten, leidt het verbranden van de tabak met de hierbij vereiste hoge temperaturen ongelukkigerwijs tot een aantal ongewenste gevolgen die verbonden zijn aan het roken van voor verbranding bestemde sigaretten. Van primair belang zijn de aan het roken van voor verbranding bestemde sigaretten verbonden ernstige gevaren voor de gezondheid.

30 Ofschoon het nicotinegehalte van een sigaret niet geacht wordt op de lange duur enig ernstig nadelig effect op de gezondheid te hebben, zijn in tabaksrook vele andere schadelijke bestanddelen aanwezig. Sommige van deze andere bestanddelen zijn bekende carcinogene materialen. Een overzicht van enige schadelijke bestanddelen in tabaksrook wordt gegeven op blz, 496-501 van 35 de publikatie "Tobacco and Tobacco Smoke, Studies in Experimental Carcinogenesis" (1967) door Ernest L. Wynder en Dietrich Hoffman (Sloan-Kettering Institute for Cancer Research). Verder kan het roken van voor verbranding bestemde sigaretten een groot brandgevaar betekenen. Vele branden in zowel gebouwen als daarbuiten konden worden toegeschreven aan brandende sigaretten 7907192 t 4 - 2 - die achteloos zijn weggeworpen. Verder kunnen aanzienlijke economische verliezen worden toegeschreven aan roken, bijvoorbeeld aanzienlijke schade aan bedrijfseigendommen en persoonlijke eigendommen die veroorzaakt werden door brandende sigarettenas op kleding, tapijten, meubels enz. Het roken van 5 sigaretten kan ook ongemak veroorzaken voor niet-rokers die blootgesteld zijn aan de rook en de onaangename geur die door het roken worden geproduceerd.

Wegens deze ongewenste neveneffecten van het roken van voor verbranding bestemde sigaretten, heeft men getracht voor voor verbranding bestemde 10 sigaretten een aanvaardbaar substituut te verschaffen dat de bovengenoemde nadelige gevolgen uitschakelt of vermindert. Zo heeft men bijvoorbeeld tabaksconcentraten verwerkt tot tabletten die in de mond van de gebruiker kunnen worden gezogen of gekauwd, waarbij de nicotine in het lichaam van de gebruiker wordt geabsorbeerd door de wanden van de mond. Een dergelijk 15 tablet geeft de gebruiker uiteraard niet het gevoel van een sigaret tussen zijn of haar lippen. Verder kan dit als rooksubstituut dienende tablet de gebruiker niet de gelegenheid geven lucht en damp in de mond te zuigen of lucht en damp in de longen te inhaleren, hetgeen een essentieel deel van het gebruikelijke roken vormt. Deze activiteiten vormen een belangrijk 20 aspect van de psychologische en fysiologische affiniteit die een roker voor het roken ontwikkelt. Zonder een doelmatig substituut voor deze "rookactiviteiten", is het onwaarschijnlijk dat tabak in de vorm van een tablet de roker bevredigt, waardoor de gebruiker weer kan terugkeren tot het roken van voor verbranding bestemde sigaretten.

25 Bij een andere poging tot het verschaffen een rooksubstituut, is men tot het inzicht gekomen dat bewerkte tabak, zoals in sigaretten opgenomèn tabak, damp afgeeft, zelfs wanneer de tabak wordt verhit op een temperatuur die lager ligt dan de ontbrandingstemperatuur van de tabak. Een roker kan derhalve lucht door deze verhitte tabak zuigen en hierdoor de damp 30 naar binnen krijgen die vrijkomt bij het gebruikelijke roken zonder tevens de schadelijke nevenprodukten van de verbranding van tabak te inhaleren.

In produkten die volgens deze methode vervaardigd zijn, is echter soms een tweede geïsoleerd tabaksdeel toegepast dat als warmtebron wordt aangestoken. Ofschoon een dergelijk produkt is opgesloten zodat de verbrandings-35 produkten niet direkt door de gebruiker geïnhaleerd worden bij het zuigen van lucht door dit produkt, worden de schadelijke nevenprodukten van de verbranding niettemin afgegeven aan de lucht die de gebruiker omringt. Zodoende kunnen aanzienlijke hoeveelheden van de schadelijke nevenprodukten van de verbranding toch worden geïnhaleerd door de gebruiker en personen 790 7 1 9 2

Jr J

- 3 - in zijn nabijheid door het inademen van de lucht Vein de omgeving. Verder heeft dit substituut hetzelfde brandgevaar als gebruikelijke rookartikelen en kan brandschade optreden aan tapijten, meubels, kleding, enz. Ook kan de tabak volgens deze methode verhit worden door verschillende pyrofore 5 materialen die met de tabak gemengd worden. Deze materialen reageren met zuurstof, alcohol, water, enz., waardoor voldoende warmte wordt ontwikkeld om te bewerkstelligen dat de tabak damp afgeeft. Volgens deze methode worden echter nevenprodukten van de verbrandingsreactie, die in het tabak bevattende mengsel optreedt, eveneens door de gebruiker door het produkt 10 geïnhaleerd. Wanneer deze nevenprodukten toxisch of anderszins schadelijk zijn, bestaat derhalve het gevaar van nadelige gevolgen voor de gezondheid. Verder is de structuur van de bovengenoemde produkten zeer gecompliceerd, hetgeen leidt tot betrekkelijk hoge vervaardigingskosten.

Er zijn ook verschillende andere rooksubstituten ontwikkeld, waaronder 15 sigaretten nabootsende produkten die verschillende materialen bevatten welke de smaak en de geur van tabak benaderen of verschillende andere verdere aromatische dampen afgeven die bestemd zijn om bij het inhaleren een bevredigend effect op de gebruiker te hebben. Bij één van deze rooksubsti-tuten zijn synthetische materialen, die de smaak en de geur. van tabak na-20 bootsen, aanwezig in microcapsules binnen een sigarettensubstituut. De gewenste dampen worden afgegeven door knijpen of fijndrukken, waardoor de capsules breken en de damp wordt afgegeven aan de lucht die door het suga-rettensubstituut wordt gezogen. Bij een ander dergelijk substituut wordt een absorberend materiaal in een capsule verzadigd met de geur- en smaak-25 bestanddelen van tabak; wanneer de capsule breekt geeft deze de vluchtige aroma- en smaakbestanddelen van tabak af aan de lucht die door het siga1· rettensubstituut wordt gezogen. Bij deze produkten is er echter geen rekening mee gehouden dat het primaire fysiologische fenomeen dat betrokken is bij het roken van sigaretten en in ieder doelmatig substituut verschaft 30 dient te worden, het plotselinge invoeren van nicotinedamp in de longen van de gebruiker is, waardoor de gewenning van de gebruiker bevredigd wordt.

Ondanks de verschillende pogingen die zijn ondernomen om doelmatige substituten voor sigaretten die verbrand worden, te verschaffen, is derhalve tot nu toe geen produkt ontwikkeld dat het de gebruiker mogelijk 35 maakt geregelde hoeveelheden nicotinedamp, die vrij is van alle bekende of veronderstelde carcinogene materialen, te inhaleren in een hoeveelheid die de nicotinegewenning bevredigt zonder de noodzaak tot verbranden of een andere verhitting en zonder dat het nodig is dat de gebruiker een ongebruikelijke handing verricht, dat wil zeggen andere handelingen dan die welke 790 7 1 9 2 - 4 - bij het gebruikelijke roken worden verricht, namelijk het zuigen van een gasmengsel door een sigaret en het inhaleren van dit gasmengsel in de longen.

Derhalve bestaat behoefte aan een substituut voor sigaretten, ..

5 die .verbrand, worden, dat nicotinedamp af geeft aan de lucht die door het substituut wordt gezogen door een roker, zonder de noodzaak tot enige verhitting of enige andere handeling door de gebruiker dan het aanzuigen van lucht door de sigaret zoals plaatsvindt bij het roken van een gebruikelijke sigaret.

10 Verder- zqü het van voordeel zijn een dergelijke niet voor verbranding bestemde sigaret te voorzien van een middel waarmee verschillende smaak- en geurmiddelen, bevochtigingsmiddelen en middelen voor het regelen van de pH kunnen worden toegevoegd om de gewenste kwaliteit van de geinhaleerde damp in te stellen.

15 Ook zou het gewenst zijn een niet voor verbranding bestemde sigaret te verschaffen waarin de statische verdamping van het nicotinemateriaal en de verdunning van het nicotinemateriaal door blootstellen aan vocht voorkomen kan worden.

Tevens zou het van voordeel zijn een niet voor verbranding bestemde 20 sigaret te verschaffen waarin de opeenvolgende concentraties van afgegeven nicotinedamp geregeld en geprogrammeerd kunnen worden, volgens de snelheid waarmee de herhaalde inhaleringen plaatsvinden en de tijd tussen de inhaler ingen.

Ook is het van voordeel een niet voor verbranding bestemde sigaret te 25 verschaffen waarin een aantal verdampbare mengsels met onverenigbare eigenschappen afzonderlijk bewaard kunnen worden zodat de verschillende dampen met elkaar kunnen worden gecombineerd in de lucht die door het sigarettensubstituut wordt gezogen*

De uitvinding verschaft in het algemeen een nieuwe en verbeterde si-30 garet die bestemd is om te worden gebruikt als substituut voor gebruikelijke sigaretten.

De niet voor verbranding bestemde sigaret van de uitvinding bevat een houder, waarin zich een kanaal bevindt, een absorberend element bannen de houder, dat in verbinding staat met het kanaal, en een nicotine bevattend 35 mengsel dat zich in het absorberende element bevindt, waarbij het kanaal een vernauwing bevat die in verbinding staat met het absorberende element; - .hierdoor is de sigaret geschikt om uit het mengsel damp af te geven aan de lucht die door de gebruiker door het kanaal wordt gezogen. Het nicotine bevattende mengsel in de sigaret kan nicotine (d), nicotine (1), nicotine (dl), 7907192 * Λ - 5 - een. nicotinezout of een nicotine-ester of een mengsel van twee of meer van deze materialen bevatten. Het nicotinehoudende mengsel kan verder sinaas-appelsmaak- en-geurstoffen, citroensmaak- en-geurstoffen, menthol, hertsmunt-smaak- en-geurstoffen, pepermuntsmaak- en-geurstoffen, kanee1smaak- en 5 geurstoffen of andere bestanddelen voor het verlenen van een bepaalde smaak en/of geur of voor het regelen van de pH van het mengsel, alsmede water voor het instellen van de vochtigheidsgraad van de afgegeven damp, bevatten.

De sigaret kan verder een afsluitorgaan bij elk van de uiteinden van 10 het kanaal bevatten; elk afsluitorgaan kan gevormd worden door een veerkrachtige klep die aan de houder bevestigd is en het kanaal kan afsluiten tijdens de periode van niet-gebruik, terwijl het afsluitorgaan meegeeft om lucht door te laten die door de gebruiker door het kanaal wordt gezogen.

De sigaret kan verder bij elk van de uiteinden van het kanaal met vocht 15 werkende afdichtingen bevatten; een dergelijke afdichting wordt gevormd door een poreuze prop die in het kanaal is aangebracht en een minimale weerstand verschaft tegen de stroom gassen hierdoor en toch de vloeistof-stroom hierdoor tegenhoudt.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm bezit de houder een cilindrische 20 vorm met een buitenste diameter, een lengte en een gewicht die zodanig gekozen zijn dat het uiterlijk van een gebruikelijke sigaret wordt nagebootst. Verder kan de sigaret een cilindrische band bevatten die is bevestigd rond een eerste uiteinde van de cilinder, welke band het uiterlijk van een fil-termondstuk nabootst.

25 Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm wordt het absorberende element van de sigaret gevormd door een absorberende cilinder met een uitwendige diameter die overeenkomt met de inwendige diameter van de houder, waarbij de uiteinden zich binnen de houder bevinden op een afstand van de uiteinden van de houder, zodat contact tussen het absorberende element en de mond 30 van de gebruiker voorkomen wordt.

Volgens een andere bijzondere uitvoeringsvorm wordt het kanaal van de sigaret gevormd door een eerste tapstoelopend deel dat begrensd wordt door een eerste afgeknot-kegelvormige zijwand en van een eerste uiteinde van de houder in binnenwaartse richting taps toeloopt, een tweede tapstoelopend 35 deel dat begrensd wordt door een tweede afgeknot-kegelvormige zijwand en van een tweede uiteinde van de houder in binnenwaartse richting taps toeloopt, en een centraal cilindrisch deel dat in verbinding staat met het eerste deel en het tweede deel, waarbij de zijwand van het centrale deel gevormd wordt door het absorberende element. Bij deze uitvoeringsvorm kunnen 7907192 i -¾ - 6 - de diameter en de lengte van het centrale deel zodanig gekozen worden dat een vooraf bepaalde dampafgifte-snelheid uit het geabsorbeerde mengsel verschaft wordt.

Volgens een uitvoeringsvorm die in het bijzonder de voorkeur verdient, 5 bevindt zich tussen de houder en het centrale deel een ringvormig verdeel-orgaan, waarbij het absorberende element gevormd wordt door een eerste absorberend element dat zich bevindt binnen het volume dat begrensd wordt door de houder, de eerste zijwand, het centrale deel en het verdeelorgaan, en een tweede absorberend element dat zich bevindt in het volume dat be-10 grensd wordt door de houder, de tweede zijwand, het centrale deel en het verdeelorgaan; het eerste absorberend element en het tweede absorberend element maken het mogelijk in de sigaret twee mengsels met onverenigbare eigenschappen op te nemen. Bij deze uitvoeringsvorm kan het verdeelorgaan zodanig in de lengterichting in de cilinder zijn aangebracht dat de in het 15 kanaal blootliggende relatieve oppervlakken van het eerste absorberend element en het tweede absorberend element geregeld worden, waardoor de relatieve hoeveelheden damp, die uit het eerste absorberende element en uit het tweede absorberende element worden afgegeven, geregeld worden.

Verder kunnen bij deze uitvoeringsvorm de relatieve porositeiten van het 20 eerste absorberende element en het tweede' absorberende element zodanig wor-den gekozen dat een verdere regeling van de relatieve hoeveelheden damp, die vrijkomen uit het eerste absorberende element en uit het tweede absorberende element, verschaft wordt.

In het bovenstaande zijn voorbeelden van de belangrijkste aspecten 25 van de uitvinding in ruime zin besproken voor een beter begrip van de onderstaande, meer gedetailleerde beschrijving.

Verdere doelstellingen, aspecten en voordelen van de uitvinding blijken uit de onderstaande gedetailleerde beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen, die mede aan de hand van de bijgevoegde tekeningen gegeven 30 wordt; in al deze tekeningen hebben gelijke nummers betrekking op dezelfde onderdelen.

Fig. 1 is een langsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van een niet voor verbranding bestemde sigaret volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een langsdoorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van een 35 niet voor verbranding bestemde sigaret volgens de uitvinding.

Fig. 3 is een langsdoorsnede van een derde uitvoeringsvorm van een niet voor verbranding bestemde sigaret volgens de uitvinding.

Fig. 4 is een grafische voorstelling die een representatieve reeks van achtereenvolgende concentraties van geïnhaleerde damp weergeeft, welke 790 7 1 9 2 ir % - 7 - t verkregen kan worden met de in fig. 3 af geheelde sigaret.

Fig. 5 is een langsdoorsnede van een vierde uitvoeringsvorm van een niet voor verbranding bestemde sigaret volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont een langsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van de uitvin-5 ding. De niet voor verbranding bestemde sigaret 10 omvat een houder 12 en een absorberend element 14, dat verzadigd is met een nicotinehoudend mengsel. Wanneer een gebruiker het mondstuk-uiteinde 16 van de sigaret tussen . de lippen brengt en door de sigaret inhaleert (zoals met een gebruikelijke sigaret) wordt lucht in het inlaateinde 18 van de sigaret gezogen. De door 10 de sigaret gezogen lucht neemt damp uit het nicotinehoudende mengsel op en stroomt vervolgens in de mond, keel en longen van de gebruiker, waar de nicotinedamp in het lichaam van de gebruiker geabsorbeerd wordt.

De houder 12 heeft een cilindrisclie vorm en bestaat uit een materiaal dat chemisch inert is ten opzichte van het nicotine bevattende mengsel dat 15 zich in het absorberende element 14 bevindt. Voorbeelden van geschikte materialen voor de houder 12 zijn aluminium, glas en teflon. Volgens een voorkeur suitvoerings vorm van de uitvinding bezit de houder 12 een diameter, een lengte en een gewicht die de diameter, lengte en gewicht van een gebruikelijke sigaret benaderen. Verder kan de houder een geschikte kleur be- ----- — 20" zitten die hetzelfde uiterlijk verleent als een gebruikelijke sigaret.

Tevens kan een band 20 van papier, kurk of een ander geschikt materiaal rond het door het uiteinde 16 gevormde mondstuk aangebracht zijn om het uiterlijk van een filtermondstuk op een gebruikelijke sigaret na te bootsen. Door het substituut een soortgelijk uiterlijk als een gebruikelijke 25 sigaret te verlenen, wordt de aantrekkelijkheid als substituut voor een voor verbranding bestemde sigaret verbeterd, daar de gebruiker dan psychologisch de gewaarwording heeft alsof hij of zij een vertrouwd rookprodukt hanteert.

Het absorberende element 14 bezit de vorm van een inwendig tapstoelo-30 pende cilinder met een uitwendige diameter die overeenkomt met de inwendige diameter van de houder 12. De uiteinden 22 en 24 van het element 14 bevinden zich op een afstand van de uiteinden van de houder, waardoor contact tussen de gebruiker en het nicotinehoudende mengsel in het absorberende element 14 voorkomen wordt. De binnenwand 26 van het absorberende element 35 14 vormt een buisvormig kanaal 28, dat een vernauwing in de doorsnede vormt voor lucht die door het sigarettensubstituut 10 wordt gezogen. Volgens een bijzonder aspect van de uitvinding bevordert deze vernauwing in de weg van de door 10 stromende lucht een doelmatige verdamping van het nicotinehoudende mengsel zonder dat verbranding of verhitting nodig is. Wanneer een 7907192 1 % - - 8 - stromend gas door een kanaal met een verlaagde dwarsdoorsnede wordt gedwongen, neemt volgens het venturi-principe de snelheid van het gas binnen de vernauwing toe, terwijl de druk van het gas op deze plaats wordt verminderd. Door de verminderde druk wordt het mogelijk gemaakt dat vloeistof, die 5 blootgesteld wordt aan het gebied met lage druk, gemakkelijker wordt verplaatst naar de damp- of gasfase en in het gas geabsorbeerd.

Wanneer lucht door de sigaret 10 wordt gezogen door een gebruiker die het uiteinde 16 tussen de lippen heeft gebracht, wordt de snelheid van deze lucht verhoogd en de plaatselijke druk binnen het kanaal 28 verlaagd wegens 10 het vernauwde buisvormige kanaal 28. Derhalve verdampt het vloeibare nicotine bevattende mengsel in het absorberende orgaan 14 aan de lucht die door het buisvormige kanaal 18 stroomt, terwijl een dergelijk nicotinehoudend mengsel normaliter niet voldoende bij kamertemperatuur en normale druk verdampt. Door toepassing van dit venturi-principe wordt het volgens de uit-15 vinding mogelijk gemaakt een praktische, niet voor verbranding bestemde sigaret te verschaffen waarin een voldoende hoeveelheid nicotinedamp wordt overgebracht in de geïnhaleerde luchtstroom om een gebruiker, die gewend is aan het roken van voor verbranding bestemde sigaretten, te bevredigen.

Gebleken is dat een aantal materialen met voordeel kunnen worden toe-20 gepast in het nicotinehoudende mengsel dat in het absorberende element 14 wordt gebracht. Nicotine (d), nicotine (1), nicotine (dl), nicotinezouten en nicotine-esters kunnen alle met voordeel in dit mengsel worden toegepast ter verschaffing van de nicotinedamp die door de gebruiker wordt geïnhaleerd. 98 %'s nicotine (1), een produkt van Eastman, voorraadnummer 25 1242, is in een uitvoeringsvorm van het sigarettensubstituut van de uit vinding toegepast en bleek bevredigende resultaten te geven. Een nicotihe-hydrochloride bevattend preparaat met een pH van 7 werd eveneens met succes toegepast. De toevoeging aan het nicotine bevattende mengsel van een aantal andere materialen bleek van voordeel te zijn. Sinaasappelolie, bereid 30 uit een in de handel verkrijgbaar sinaasappelextract door destillatie ter verwijdering van de alcohol, en op soortgelijke wijze verkregen citroen-olie, verbeteren de smaak en geur van de uit de sigaret ontwikkelde damp en dragen tevens bij aan het instellen van het mengsel op de juiste pH wanneer deze materialen aan het nicotinehoudende mengsel worden toegevoegd. 35 Deze smaak- en geurstoffen kunnen ook in de vorm van synthetische materialen worden toegevoegd. Andere smaak- en geurstoffen die met voordeel in de sigaret kunnen worden toegepast, zijn onder meer hertsmunt, pepermunt en kaneel.

De pH van het mengsel dient op een waarde van circa 7 te worden inge- 790 7 1 9 2 ψτ > - 9 - steld, welke waarde dicht bij de pH van het menselijk lichaam ligt, zodat een overmatige alkalische of zure smaak van de door de sigaret gezogen damp vermeden wordt. Evenals in gebruikelijke sigaretten kan ook menthol aan het mengsel worden toegevoegd ter verlening van een bepaalde smaak en 5 geur. Het gebruikte menthol is linksdraaiend menthol, afkomstig van Gentry Corporation, dat werd opgelost in ethanol ter vorming van een vloeistof.

Verder kan water aan het absorberend element 14 worden toegevoegd. Het in de door de sigaret gezogen lucht verdampte water draagt bij aan het bevochtigen van de lucht en vermindert dus het enigszins droge gevoel in de 10 mond dat kan optreden na langdurig gebruik van de sigaretten zonder toevoeging van water.

Volgens een specifiek voorbeeld vervaardigde men een sigaret volgens de uitvinding door een dunwandig aluminium buisje met een uitwendige diameter van circa 0,71 cm tot een lengte van circa 7,6 cm te snijden. Het 15 uitwendige oppervlak van het buisje werd bedekt met wit klevend papier, waarbij het ene uiteinde over een afstand van circa 2,2 cm bedekt was door plakband met een houtachtig uiterlijk.

Vervolgens werd een stuk filtreerpapier van hoge.. . .· kwaliteit en met matige "snelheid" tot een trapeziumvorm gesneden; 20 de grote basis van het trapesium bezat een lengte van circa 5,1 cm en de korte basis een lengte van circa 1,9 cm, terwijl de lengte van de zijden circa 12,1 cm bedroeg. Het filtreerpapier werd opgerold en in de buis aangebracht; de basis van circa 5,1 cm werd tegen de binnenwand van de buis geplaatst, zodat een centrale opening werd gevormd die taps toeliep tot een 25 diameter van circa 0,24 cm.

Vervolgens werd het filtreerpapier verzadigd met 300 mg 98 %'s nicotine (Eastman No. 1242) en 200 mg van een smaak- en geurmiddel, en wel gedestilleerde sinaasappelolie. De aldus vervaardigde sigaret bleek het mogelijk te maken een luchtvolume van circa 500 ml in verloop van 2 seconden aan te 30 zuigen, zodat de weerstand tegen het aanzuigen van lucht voor direkte inhalering van nicotinedamp in de longen gering was. Indien een niet voor verbranding bestemde sigaret verschaft moet worden die een bestandheid tegen het aanzuigen van lucht bezit welke die van een gebruikelijke, voor verbranding bestemde sigaret benadert, dient het filtreerpapier tot grotere 35 afmetingen te worden gesneden om het kanaal verder te beperken en het totale luchtvolume, dat over een periode van 2 seconden wordt aangezogen, te verlagen tot circa 35 ml. Gebleken is dat bij de laatstgenoemde uitvoeringsvorm circa 100 microgram nicotine gedurende een 2 seconden durende aanzuiging verdampt wordt.

790 7 1 9 2 ï' - 10 -

Gebleken is dat een aantal variabelen bij de vervaardiging van de niet voor verbranding bestemde sigaret de hoeveelheid nicotine beïnvloedt die in een bepaald volume lucht, dat door de sigaret wordt gezogen, verdampt. Tot deze factoren behoren de mate van verzadiging van het absorberende element 5 14 met het nicotinehoudende mengsel, de porositeit van het absorberende element, de diameter en de lengte van het absorberende element, de damp-druk van het nicotinehoudende mengsel en de snelheid en de hoeveelheid van de lucht die door het kanaal 28 wordt gezogen. Al deze variabelen kunnen door experimenteren zodanig worden ingesteld dat een geschikte verhouding 10 van de damp van het nicotinehoudende mengsel en de lucht, die door de gebruiker worden geïnhaleerd, wordt verkregen.

Men kan voor het absorberende element 14 met voordeel een aantal verschillende materialen met een geschikt absorberend vermogen gebruiken.

Twee van dergelijke materialen die in de onderhavige sigaretten een bij-15 zonder bevredigend gedrag vertonen, zijn laboratoriumfiltreerpapier van hoge kwaliteit (zoals in het bovenstaande voorbeeld vermeld) en in het laboratorium voor extractiedoeleinden gebruikt materiaal in de vorm van een vingerhoed.

Gebleken is dat wanneer de sigaret 10 zich in statische toestand be-20 vindt, dat wil zeggen dat geen lucht door de sigaret wordt gezogen, de damp-druk van een representatief nicotinehoudend mengsel zodanig is dat zeer weinig verdamping plaatsvindt van het zich in het absorberende element 14 bevindende mengsel. Indien echter het voorkomen van een dergelijke verdamping gewenst zou zijn, kan men een (facultatief toe te passen) middel ver-25 schaffen voor het afsluiten van de sigaret tijdens de perioden dat de sigaret niet gebruikt wordt. Zoals is weergegeven in fig. 1, bevinden zich afsluitkleppen 30 en 32 in resp. het mond-uiteinde 16 en het inlaateinde 18 van de houder 12. Rond de binnenomtrek van de houder 12 zijn zittingen 34 en 36 bevestigd; wanneer de afsluitkleppen 30 en 32 tegen de zittingen 34 30 en 36 rusten, wordt de stroming van lucht in of uit het kanaal 28 voorkomen, waardoor een eventuele verdamping van het nicotinehoudende mengsel, dat zich in hetabsorberende element 14 bevindt, tot een minimum beperkt wordt.

De afsluitkleppen 30 en 32 zijn aan de houder 12 bevestigd op resp. de bevestigingspunten 38 en 40. De kleppen zijn vervaardigd uit een geschikt 35 buigzaam of elastomeer materiaal, bijvoorbeeld met rubber geïmpregneerd doek, dat meegeeft en in ongeveer de door de stippellijnen in fig. 1 weergegeven posities wordt gehouden wanneer de gebruiker door het uiteinde 16 lucht door de sigaret 10 aanzuigt. Wanneer de kleppen 30 en 32 zich in de door de stippellijnen weergegeven posities bevinden, kan gemakkelijk lucht 790 7 1 9 2 - 11 - door de sigaret stromen, waardoor damp uit het nicotinehoudende mengsel in de lucht en derhalve in het lichaam van de gebruiker kan komen.

Fig. 2 toont een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding. De in fig. 2 weergegeven sigaret is soortgelijk aan die van fig. 1, en bevat een 5 houder 12 en een absorberend element 14, dat een nicotinehoudend mengsel kan ontvangen, alsmede een buisvormig kanaal 28 door het absorberende element 14. Bij sommige toepassingen kan het gewenst zijn de sigaret te voorzien van een middel dat weglekken van het nicotinehoudende mengsel voorkomt wanneer de sigaret aan vocht wordt blootgesteld. Hiertoe bevat de in 10 fig. 2 afgebeelde sigaret 10 vocht-tegenhoudende proppen 42 en 44 die zich resp. in het mondeinde en het inlaateinde 18 van de houder 12 bevinden. De proppen 42 en 44 bestaan uit een zeer poreus materiaal dat normaliter lucht vrij hierdoor laat stromen. Wanneer de proppen echter aan vocht worden blootgesteld, absorberen ze enig vocht en expanderen, waardoor de hier-15 in aanwezige poriën worden gesloten en aldus voorkomen wordt dat het vocht in contact komt met het absorberende element 14. Op deze wijze wordt voorkomen dat het nicotinehoudende mengsel in het absorberende element 14 weglekt wanneer de sigaret 10 aan vocht wordt blootgesteld. Een materiaal dat geschikt voor de proppen 42 en 44 kan worden toegepast, is balsahout. Er 20 zijn echter ook andere materialen beschikbaar die geschikt zijn om als proppen 42 en 44 gebruikt te worden.

Fig. 3 toont een doorsnede van een derde uitvoeringsvorm van een sigaret volgens de uitvinding. Evenals de in de fig. 1 en 2 weergegeven uitvoeringsvormen, bevat de sigaret 10 van fig. 3 een cilindrische houder 12, 25 die rond één van de uiteinden een band 20 kan bevatten; de houder bezit een zodanige vorm en kleur dat de sigaret het uiterlijk van een gebruikelijke sigaret nabootst. Binnen de houder 12 is een eerste tapstoelopende, niet-poreuze zijwand 46 bevestigd aan het inwendige van de houder 12 bij het brede uiteinde; de zijwand 46 loopt taps toe tot een nauw uiteinde 30 waar deze de uitgang 48 van het centrale kanaal 50 vormt. Een tweede tapstoelopende niet-poreuze zijwand 52 van dezelfde constructie is bij het brede uiteinde bevestigd aan het inlaateinde 18 van de houder 12; ook deze zijwand loopt taps toe tot een nauw uiteinde waar hij de inlaat 54 van het centrale kanaal 50 vormt. Het absorberende element 56 bevindt zich bij 35 deze uitvoeringsvorm in de houder 12 in de ruimte die begrensd wordt door de houder en de eerste tapstoelopende zijwand 46 en de tweede tapstoelopende zijwand 52. Verder strekt zich een buisvormig centraal kanaal 50 uit door het centrale deel van het absorberende element 56.

Evenals in de door de fig. 1 en 2 weergegeven uitvoeringsvormen van 790 7 1 9 2 - 12 -

i 'V

de uitvinding bevat het absorberende element 56 een nicotinehoudend mengsel. De in fig. 3 weergegeven uitvoeringsvorm van de sigaret is echter zodanig dat de werking van de sigaret doelmatig geregeld kan worden. Wanneer de sigaret 10 zich in statische toestand bevindt, dat wil zeggen dat er 4 5 recentelijk geen lucht door het centrale kanaal 50 is gezogen, vertoont het nicotinehoudende mengsel de neiging gelijkmatig door het gehele absorberende element 56 te worden verdeeld. Wanneer echter een eerste trek aan de sigaret wordt gedaan, veroorzaakt de verdamping van een deel van het nicotinehoudende mengsel aan de lucht die door het centrale kanaal stroomt, 10 een tijdelijke verlaging van de concentratie van het nicotinehoudende mengsel in het gebied van het absorberende element 56 dat zich het dichtst bevindt bij het centrale kanaal 50, dat wil zeggen een centraal volume 58 van het absorberende element 56 dat ongeveer torusvormig is, zoals aangegeven door de stippellijnen 60 en 62 in fig. 3.

15 Wanneer de concentratie vat het nicotinehoudende mengsel in het cen trale volume 58 verlaagd wordt door een trek aan de sigaret, heeft het nicotinehoudende mengsel dat geabsorbeerd is in het resterende deel van het absorptie-element 56 de neiging naar het volume 58 te bewegen en de concentratie door het gehele absorptie-element te egaliseren.. Indien de vol-20 gende trek aan de sigaret echter betrekkelijk kort na de eerste trek plaatsvindt, blijft de concentratie van het nicotinehoudende mengsel binnen het centrale volume 58 enigermate verlaagd. De hoeveelheid nicotinehoudend mengsel, die bij de tweede trek verdampt en in de aangezogen lucht terechtkomt, is geringer dan de overeenkomstige hoeveelheid bij de eerste trek.

25 Wanneer een reeks herhaalde trekken door de sigaret met betrekkelijk korte tussenpozen plaatsvindt, wordt de concentratie van het nicotinehoudende' mengsel dat aan de lucht wordt af gegeven, voor iedere volgende trek progressief verminderd. Derhalve is de hoeveelheid nicotine, die een gebruiker door het inhaleren door de sigaret van fig. 3 binnen een bepaalde periode 30 kan ontvangen, beperkt. Deze uitvoering kan toegepast worden om te waarborgen dat de hoeveelheid nicotine, die in het lichaam van de gebruiker wordt geabsorbeerd, niet wordt opgehoopt tot een schadelijk niveau.

Wanneer de gebruiker een reeks trekken aan de sigaret heeft beëindigd en de sigaret 10 gedurende een betrekkelijk lange tijd ongebruikt laat, 35 wordt het centrale volume 58 binnen het absorptie-element 56 opnieuw beladen met het nicotinehoudende mengsel, daar de concentratie van het nicotinehoudende mengsel binnen het absorptie-element 10 over het gehele volume van dit element gelijk wordt. Wanneer de gebruiker na een voldoend lange tijd een volgende trek aan de sigaret doet, benadert de concentratie van de bij 7907192 - 13 - de eerste trek van de tweede reeks ontvangen nicotine de concentratie die bij de eerste trek werd verschaft. Op deze wijze kan de sigaret voorzien worden van een betrekkelijk grote hoeveelheid nicotinehoudend mengsel binnen het absorptie-element 56, zodat de sigaret over een betrekkelijk lange 5 periode gebruikt kan worden, waarbij een groot aantal trekken gedaan kan worden (die het roken nabootsen) voordat de sigaret uitgeput is, terwijl de gebruiker tegelijkertijd geen overmatige hoeveelheid nicotine binnen iedere "trek" ontvangt.

Dit aspect van een geregelde concentratiereeks van de in fig. 3 afge-10 beelde sigaret is grafisch in fig. 4 weergegeven. In fig. 4 is op de horizontale as de tijd afgezet, en op de vertikale as de hoeveelheid nicotine die in een bepaalde luchttrek door de sigaret geabsorbeerd wordt. Zoals uit deze grafiek blijkt, geeft een reeks trekken aan de sigaret over een betrekkelijk korte periode een afname in de hoeveelheid nicotine met elke 15 trek, waardoor de totale hoeveelheid nicotine, die geïnhaleerd wordt bij dit nagebootste roken van een gebruikelijke sigaret, beperkt wordt. Indien men de sigaret vervolgens laat "herverzadigen", gedurende welke periode geen lucht wordt aangezogen, geeft een volgende reeks trekken ongeveer dezelfde totale hoeveelheid nicotine, waardoor het roken van een tweede ge-20 bruikelijke sigaret wordt nagebootst.

De parameters van de opeenvolging van nicotine-absorptie die bij elke trek verschaft wordt, kunnen worden ingesteld door de geschikte afmetingen, voor de structuur van de sigaret 10 te kiezen. De lengte en de diameter van het centrale kanaal 50, de mate van verzadiging van het absorberende 25 element 56 met het nicotinehoudende mengsel, en de porositeit of de ver-zadigingsevenwichtssnelheid van het voor het absorberende element 56 gebruikte materiaal beïnvloeden alle de hoeveelheid nicotine die verkregen wordt bij een bepaalde trek van een reeks trekken, en de tijd die nodig is voor het opnieuw verzadigen van het centrale volume 58. Verder kan het cen-30 trale volume 58 vervaardigd zijn uit een materiaal met een porositeit die verschilt van de porositeit van de rest van het absorberende element 56 ten einde de regeling, die door deze uitvoeringsvorm van het sigarettensubstituut 10 wordt verschaft, verder te beheersen.

Fig. 5 toont een vierde uitvoeringsvorm van de uitvinding. De in 35 fig. 5 weergegeven sigaret 10 is soortgelijk aan die van fig. 3, en bevat evenals de uitvoeringsvorm van fig. 3 een houder 12, een eerste tapstoelo-pende zijwand 46 en een tweede tapstoelopende zijwand 52 en een centraal kanaal 50. In deze uitvoeringsvorm is echter verder een ringvormig verdeel-orgaan 64 aanwezig, dat aan zijn buitenomtrek verbonden is met de binnen- 7907192

v V

- 14 - wand van de houder 12, waarbij de binnenomtrek van dit verdeelorgaan samenvalt met het centrale kanaal 50. Aan de ene zijde van het ringvormige verdeelorgaan 64 bevindt zich een eerste absorberend element 66, terwijl een tweede absorberend element 68 zich aan de andere zijde van het verdeel-5 orgaan bevindt. Op deze wijze worden twee afzonderlijke absorptiegebieden in de uitvoeringsvorm van fig. 5 verschaft. Bij sommige combinaties kunnen de verschillende bestanddelen, die opgenomen kunnen worden in het in de sigaret toegepaste nicotinehoudende mengsel, onverenigbaar zijn. Zo kunnen bijvoorbeeld verschillende bestanddelen chemisch met elkaar reageren onder 10 vorming van ongewenste nevenprodukten; ook kunnen een aantal bestanddelen verschillende verdampingssnelheden bezitten, zodat bij combinatie van deze bestanddelen geen adequate verdamping van een geschikte hoeveelheid van een van de bestanddelen zou kunnen plaatsvinden. Door verschaffing van het ringvormige verdeelorgaan 64. en de twee absorptie-elementen 66 en 68 in de 15 uitvoeringsvorm van fig. 5 wordt het mogelijk gemaakt dergelijke onverenigbare mengsels toe te passen. Volgens een methode voor het geschikt maken van de sigaret 10 voor deze onverenigbare mengsels verschaft men een eerste absorberend element 66 van een materiaal met een porositeit die verschilt van de porositeit van het materiaal van het tweede absorberende element 68.

20 Indien bijvoorbeeld het' in hetf tweede absorberende element 68 te brengen mengsel een belangrijk lagere verdampingssnelheid bezit dan het in het eerste absorberende element 66 te brengen mengsel, kan het tweede absorberende element 68 bestaan uit een materiaal met een grotere porositeit, zodat het hierin aanwezige mengsel gemakkelijker kan verdampen in de lucht 25 die door het centrale kanaal 50 wordt getrokken.

De structuur van de sigaret 10 is ook geschikt voor een tweede instel-middel. Wanneer men uitgaat van dezelfde omstandigheden als hierboven beschreven, namelijk een mengsel in het tweede absorberende element 68 met een betrekkelijk geringe verdampingssnelheid., kan het ringvormige verdelings-30 orgaan 64 relatief dichter bij de inlaat 54 van het centrale kanaal en relatief verder weg van de uitlaat 48 geplaatst worden. Op deze wijze is het oppervlak van het centrale kanaal 50 dat blootgesteld is aan het tweede absorberende element 68 groter dan het oppervlak van het centrale kanaal 50 dat is blootgesteld aan het eerste absorberende element 66. Daardoor 35 wordt een evenredig grotere hoeveelheid van het mengsel in het tweede absorberende element 68 blootgesteld aan de luchtstroom door het centrale kanaal wanneer een trek aan de sigaret wordt gedaan, waardoor de geabsorbeerde totale hoeveelheden van het eerste en het tweede mengsel gelijk gemaakt worden.

790 7 1 9 2 - 15 -

Uiteraard is het in verband met de uitvoeringsvorm van fig. 3 besproken zelf-regelende aspect eveneens toepasbaar op de in fig. 5 weergegeven uitvoeringsvorm.

De uitvinding wordt niet beperkt door de bovenbeschreven uitvoerings-5 vormen, die voorkeursuitvoeringsvormen zijn, aangezien uiteraard binnen het raam van de uitvinding talrijke wijzigingen mogelijk zijn, bijvoorbeeld voor wat betreft de vorm, de afmetingen, enz. Zo kan men bijvoorbeeld in plaats van de beschreven en in de tekening weergegeven element equivalente elementen gebruiken en kunnen onderdelen of verbindingen onderling verwis-10 seld worden en kan men bepaalde aspecten van de uitvinding onafhankelijk toepassen van andere aspecten.

7907192

Claims (18)

1. Niet voor verbranding bestemde sigaret,, gekenmerkt door een houder waarin zich een kanaal bevindt; een zich in de houder bevindend absorberend element dat in verbinding staat met het kanaal; een nicotine bevattend meng- 5 sel in het absorberende element; en een vernauwing in het kanaal, die in verbinding staat met het absorberende element; welke sigaret damp uit het mengsel afgeeft aan lucht die door een gebruiker door het kanaal wordt gezogen.

2. Sigaret volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het nicotine bevat-10 tende mengsel nicotine (d), nicotine (1), nicotine (dl), een nicotinezout, een nicotine-ester of twee of meer van deze materialen bevat.

3. Sigaret volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat het nicotine-houdende mengsel bestanddelen voor het verlenen van smaak en/of geur en/of voor het instellen van de pH van het mengsel bevat.

4. Sigaret volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het nicotinehouden- de mengsel een of meer van de volgende bestanddelen bevat: sinaasappelsmaak-en -geurmiddel, citroensmaak- en -geurmiddel, menthol, hertsmuntsmaak- en -geurmiddel, pepermuntsmaak- en -geurmiddel en kaneelsmaak- en -geurmiddel.

5. Sigaret volgens conclusies 1-4, met het kenmerk dat het nicotine 20 bevattende mengsel water bevat dat de afgegeven damp bevochtigt ten einde het droogmakende effect van de sigaret op de mond van een gebruiker te verminderen.

6. Sigaret volgens conclusies 1-5, gekenmerkt door een eerste afsluit-orgaan bij een eerste einde van het kanaal; en een tweede afsluitorgaan 25 bij een tweede einde van het kanaal; welke afsluitorganen verdamping van het mengsel verhinderen wanneer de sigaret niet gebruikt wordt.

7. Sigaret volgens conclusie 6, met het kenmerk dat elk van de afsluitorganen gevormd wordt door een veerkrachtige klep die aan de houder bevestigd is en het kanaal kan afsluiten, welke klep meegeeft wanneer lucht door 30 het kanaal wordt gezogen.

7 V

8. Sigaret volgens conclusies 1-7, gekenmerkt door een eerste vocht-- afdichting bij een eerste einde van het kanaal; en een tweede vochtafdichting bij een tweede einde van het kanaal.

9. Sigaret volgens conclusie 8, met het kenmerk dat elk van de afdich-35 tingen gevormd wordt door een poreuze prop in het kanaal, welke prop een minimale weerstand tegen de gasstroom hierdoor verleent en de stroming van vloeistoffen hierdoor voorkomt.

10. Sigaret volgens conclusies 1-9, met het kenmerk dat de houder de vorm heeft van een cilinder met een zodanige uitwendige diameter en lengte 790 7 1 9 2 ν· Λ - 17 - dat het uiterlijk van een gebruikelijke sigaret wordt nagebootst.

11. Sigaret volgens conclusie .10, met het kenmerk dat het absorberende element gevormd wordt door een cilinder met een uitwendige diameter die overeenkomt met de inwendige diameter van de houder.

12. Sigaret volgens conclusie 10, met het kenmerk dat het absorberende element zich binnen de cilindrische houder op een afstand van de uiteinden van de houder bevindt, waardoor wordt voorkomen dat dit element in contact komt met de mond van een gebruiker die lucht door de sigaret zuigt.

13. Sigaret volgens conclusies 10 - 12, gekenmerkt door een cilindrische IQ band rond een eerste uiteinde van de cilinder, welke band het uiterlijk van een filtermondstuk nabootst.

14. Sigaret volgens conclusies 1-13, met het kenmerk dat het kanaal gevormd wordt door een eerste tapstoelopend deel dat begrensd wordt door een eerste afgeknot-kegelvormige zijwand en van een eerste einde van de 15 houder in binnenwaartse richting taps toeloopt; een tweede tapstoelopend deel dat begrensd wordt door een tweede afgeknot-kegelvormige zijwand en van een tweede einde van de houder in binnenwaartse richting taps toeloopt; en een centraal cilindrisch deel dat het eerste deel en het tweede deel met elkaar in verbinding brengt, waarbij de zijwand van het centrale deel 20 door het absorberende element wordt gevormd.

15. Sigaret volgens conclusie 14, met het kenmerk dat de diameter en de lengte van het centrale deel zodanige waarden bezitten dat een vooraf bepaalde snelheid van de dampafgifte uit het mengsel plaatsvindt.

16. Sigaret volgens conclusie 14 of 15, gekenmerkt door een ringvormig 25 verdeelorgaan tussen de houder en het centrale deel, waarbij het absorberende element gevormd wordt door een eerste absorberend element dat zich bevindt in het volume dat begrensd wordt door de houder, de eerste zijwand, het centrale deel en het verdeelorgaan, en een tweede absorberend element dat zich bevindt in het volume dat begrensd wordt door de houder, de tweede 30 zijwand, het centrale deel en het verdeelorgaan, waardoor het eerste absorberende element en het tweede absorberende element het mogelijk maken een stel mengsels met onverenigbare eigenschappen in de sigaret op te nemen.

17. Sigaret volgens conclusie 16, met het kenmerk dat het verdeelorgaan zodanig in de lengterichting van de cilinder is aangebracht dat de relatie- 35 ve oppervlakken van het eerste absorberende element en van het tweede absorberende element, die in het kanaal blootliggen, geregeld worden, zodat de relatieve hoeveelheden damp, die worden af gegeven uit het eerste absorberende element en uit het tweede absorberende element, geregeld worden.

18. Sigaret volgens conclusie 16, met het kenmerk dat de relatieve 7907192 - 18 - 3 ^ porositeiten van het eerste absorberende element en van het tweede absorberende element zodanig gekozen zijn dat de relatieve hoeveelheden damp, die uit het eerste absorberende element en uit het tweede absorberende element worden afgegeven, geregeld worden. 7907192