NO318513B1

NO318513B1 - Rokegjenstand omfattende et omhyllingsmateriale

Info

Publication number: NO318513B1
Application number: NO20022548A
Authority: NO
Inventors: Alison Bushby; Kevin Gerard Mcadam; Nicholas Leslie Timms
Original assignee: British American Tobacco Co
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2005-04-04
Also published as: WO2001041590A1; AR026923A1; BR0016218B1; KR20020060257A; PT1237428E; CZ301581B6; DE60018459D1; CZ20021942A3; ES2234695T3; EP1237428B2; US20020189625A1; CA2382926A1; CN100342806C; CA2382926C; KR100634647B1; ZA200202744B; JP2003515356A; AU1537701A; EP1237428A1; EP1237428B1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår røkegjenstander og særlig men ikke utelukkende sigaretter.

Tallrike forsøk har vært gjort i tidens løp på å tilveiebringe en røkeartikkel som har redusert sidestrømrøk. Mange av disse forsøk har antydet anvendelsen av ikke-tobakkrøkematerialer, for eksempel røkematerialer som innarbeider organiske fyllmaterialer som er ikke-brennbare og som i seg selv gir en lav mengde forbrenningsprodukter.

WO 96/07336 i foreliggende søkers navn beskriver en røkegjenstand med en høy andel av ikke-brennbart, uorganisk materiale og omfattende en i det vesentlige ikke-brennbar omhylling som forløper langs hele lengden av røkematerialstaven og omhyller en brennstoffkilde og aerosolgenererende midler. Imidlertid angår denne anvendelse spesifikt ikke-tobakk- eller i det vesentlige ikke-tobakkholdige røkematerialer og derfor er det et høyt innhold av uorganisk materiale. Omhyllingen i denne beskrivelse har vist seg å være noe ineffektiv med henblikk på å opprettholde oppsmuldring under vanlige røkebetingelser når man omhyller et tobakkrøkemateriale. Standard maskinrøkebetingelser er et 35 ml's drag på 2 sekunders varighet per minutt.

WO 98/16125 beskriver gjenbrukbar keramisk rørformede materialer som krever mekanisk tilveiebringelse av porøsitet ved å tilveiebringe slisser som er dekket med et porøst materiale. Disse rørformede materialer brenner ikke ned og krever vanligvis en ringformet luftpassasje mellom det rørformede materiale og tobakkinnlegget for å tillate forbrenning. En utførelsesform omfatter en fibrøs, keramisk vevet duk med en naturlig permeabilitet, i kontakt med et tobakksinnlegg. Den vevede duk er ikke brennbar og det er nødvendig med et porøst, vevet materiale for å tillate luftinngang til tobakksinnlegget og derved forbrenning av tobakksinnlegget i det rørformede materiale. Denne vevede duk brenner ikke ned. En annen utførelsesform beskriver et rørformet ark av fibrøst materiale som er forsiktig kalsinert for å fjerne bindemiddelmaterialet og derved skape porøsitet. Nok en gang vil denne variasjon i det keramiske rørformede materiale ikke forbrenne eller brenne ned efter kalsineringstrinnet og det kan benyttes om igjen.

Ennu senere beskriver WO 99/53778 et sigarett sidestrøm røkbehandlingsmateriale som er fremstilt fra et ark av ikke-brennbare aktive komponenter som under fremstillingen er behandlet for å tilveiebringe en porøs struktur som er i stand til å gi sidestrømrøk. Behandlingsmaterialet omfatter et hydrofobt sorbent materiale med signifikant porøsitet og stor mikroporstørrelse, det vil si et materiale med et høyt overflateareal i stand til å sorbere partikkelformig materiale. Arkmaterialet inneholder fortrinnsvis en oksygen frigi vende forbindelse som forbedrer oksydasjonsbehandling av de adsorberte komponenter. Røkmaterialet i arkmaterialet er kuttet tobakk. Denne gjenstand arbeider ved å sorbere ikke-vandige dampfaserøkmaterialer og forbrenne dette materialet mer grundig i en omgivelse med øket oksygen. Det er også selektiv kjemisk filtrering av sidestrømrøken. Sidestrømrøkbehandlingsmaterialet i dette dokument brenner ikke ned efter hvert som røkingen skjer slik at gjenstanden ikke har et konvensjonelt utseende under røking.

Ingen av disse dokumenter ifølge den kjente teknikk er ment for å tilveiebringe en omhylling som tett imiterer de konvensjonelle foraskingsegenskaper hos en sigarett.

US 4 915 117 beskriver en sigarett med et tynt ark for å holde tobakken. I en utførelsesform dannes dette ark ved å bevege eller impregnere et papir med uorganisk adhesiv og tørking av det resulterende ark for å danne et papir med et keramisk sjikt. Det kjente dokument beskriver en omhylling som krever et papirmateriale for å gi støtte for det kjemiske sjikt som dannes derpå.

Foreliggende oppfinnelse har til gjenstand å tilveiebringe en røkegjenstand inneholdende et konvensjonelt røkemateriale og en ukonvensjonell omhylling omfattende en andel av et ikke-brennbart materiale idet omhyllingen brenner med en synlig brennelinje som skrider frem langs lengden av røkegj enst anden under røking. En ytterligere gjenstand ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en røkegjenstand med i det vesentlige normale foraskningskarakteristika idet asken kan fjernes ved vanlige røketeknikker, det vil si avknipsing av røkeren eller å stumpe ut røkegj enst anden.

Foreliggende oppfinnelse har også som ytterligere gjenstand å tilveiebringe en omhylling som ikke krever aldring ved varmebehandling for å gi en porøs struktur. Omhyllingen ifølge foreliggende oppfinnelsen kan tørkes for å fjerne fuktighet men oppvarmes ikke til > 280 °C. Oppvarming til utover 150 °C er uønsket da omhyllingen vil misfarves. En slik omhylling kan betegnes som en "keramisk rå omhylling". Som benyttet her betyr en "keramisk råomhylling" en omhylling som ikke er oppvarmet til mer enn 100 °C på noe trinn under fremstillingen.

Oppfinnelsen har også som ytterligere gjenstand å tilveiebringe en omhylling som ikke krever noen mekanisk behandling for å gi den nødvendige porøsitet som kreves for at omhyllingen skal brenne.

Som nevnt innledningsvis angår oppfinnelsen en røkegjenstand og nærmere bestemt en røkegjenstand omfattende et omhyllingsmateriale som omhyller et tobakksrøkemateriale, og denne røkegjenstand karakteriseres ved at omhyllingen omfatter et partikkelformig keramisk fyllstoff med på forhånd definert form, et bindemiddel, eventuelt et brennadditiv og eventuelt en askeforbedrer, idet det partikkelformige, keramiske fyllstoffer til stede i området 50-95 vekt-% av tørrstoffet i den oppslemming som gir omhyllingen, og at omhyllingen har en porøs, selvbærende struktur.

Den fordefinerte form av det keramiske fyllstoff er en form slik at når det er blandet med et bindemiddel i en omhylling har omhyllingen en porøs selvbærende struktur og ved forbrenning under røking mister omhyllingen sin strukturelle integritet. Omhyllingen er fortrinnsvis en keramisk råomhylling.

Fortrinnsvis er det keramiske materiale et partikkelformig materiale.

Fortrinnsvis er den fordefinerte form av det keramiske fyllstoff sfærisk eller i det vesentlige sfærisk, oval eller i det vesentlige oval, eller en annen irregulær form som er nær denne.

Fortrinnsvis har det keramiske fyllstoff en partikkelstørrelse i området 2-90 jim, fortrinnsvis 2-75 um og helst 25-70 fim. Fortrinnsvis er partikkelstørrelsen større enn 30 um, helst større enn 35 um og aller helst større enn 40 um. En midlere partikkelstørrelse på rundt 50 um synes å være meget fordelaktig. Den foretrukne partikkelstørrelse kan oppnås ved oppmaling av et egnet keramisk fyllstoff med en større partikkelstørrelse ned til innen det fordelaktige område og/eller det foretrukne område.

Fortrinnsvis har det keramiske fyllstoff en regulær eller irregulær, ikke-plateformet partikkelform. Fortrinnsvis er det keramiske fyllstoff et uoppløselige eller lite oppløselig metalloksyd eller metallsalt. Det keramiske fyllstoff er fortrinnsvis et termisk stabilt metalloksyd eller metallsalt. Det keramiske fyllstoffet kan være en eller flere av alumina, silika, aluminosilikat, silisiumkarbid, stabilisert eller ikke-stabilisert zirkoniumoksyd, zirkon, granat, feltspat eller andre materialer som er velkjente for fagmannen og har den nødvendige partikkelstørrelse, eller andre egnede keramiske materialer som er oppmalt til nødvendig størrelse eller form.

Fortrinnsvis er det keramiske fyllstoff til stede i en mengde over 40 vekt-% av det tørre materiale i oppslemmingen som gir omhyllingen og er aller helst til stede i området 50-95 %, spesielt 70-90 % og aller helst 70-87,5 %.

Fortrinnsvis er det keramiske fyllstoff ikke noe aktivert fyllstoff og har derfor et lavt overflateareal selv om aktiverte keramiske fyllstoffer også virker innenfor oppfinnelsens kontekst.

Fortrinnsvis er bindemidlet et organisk bindemiddel valgt blant en eller flere av et alginat som kalsiumalginat, propylenglykolalginat, en gummi, cellulose (modifisert eller naturlig), et pektin eller et pektinholdig bindemiddel, stivelse eller Gruppe I- eller II metallsalter av disse bindemidler som natriumkarboksymetylcellulose eller natriumalginat.

I tillegg eller alternativt kan bindemidlet fortrinnsvis være et uorganisk bindemiddel som er i stand til å sementere partiklene av keramisk fyllstoff sammen. Det uorganiske bindemiddel er fortrinnsvis et aktivert uorganisk materiale. Det uorganiske bindemiddel kan være et eller flere av aktivert alumina, aluminiumsihkat, magnesiumsilikat eller en inert leire.

Fortrinnsvis har det uorganiske bindemiddel en partikkelstørrelse i området 2-90 um og helst i området 2-50 um og spesielt i området 2-15 um. Det uorganiske bindemidlet er fortrinnsvis hydrofobt.

Fortrinnsvis er bindemidlet til stede i en mengde mer enn 2 vekt-% av tørrstoffer i oppslemmingen som gir omhyllingen og er fortrinnsvis til stede i området 3-30 %, helst

< 20 % og aller helst < 10 vekt-% av tørrstoffene i oppslemmingen. Aller helst foreligger bindemidlet i området 3-10 %. Mengden keramisk fyllstoff og bindemiddel som velges vil avhenge av de bindeegenskaper man velger for bindemidlet.

Brennadditivet er vanligvis til stede i omhyllingen i en vektandel som er større enn det som sees på papiromhyllinger. Fortrinnsvis er brennadditivet til stede i området 1-15 vekt-% av tørrstoffene i oppslemmingen som benyttes for å fremstille omhyllingen og er helst < 10 % og aller helst < 5 %. Brennadditivet er fortrinnsvis til stede i området 2-5 %. Helst er brennadditivet en brennpromoter. Egnede brennadditiver kan velges fra et eller flere av saltene i Gruppe I- eller II metaller som acetatet, citrater og andre brennpromotere som er velkjente for fagmannen.

Brennadditivet velges for å gi de beste brennkarakteristika og den mest akseptable askefarve ved røking. Brennadditivet kan være en rest av det eller de herdemidler som velges og beskrives nedenfor.

Askeforbedreren er til stede for å gi bromidler eller pakkeforbedringsmidler mellom de keramiske fyllstoffpartikler. Oppfinnelsen har som formål å tilveiebringe en omhylling som ikke brenner ned og som kan foraskes på samme måte som konvensjonelle røkegj enstander. Komponentene i omhyllingen og særlig det keramiske fyllstoff og askeforbedreren har en partikkelstørrelse og/eller -form slik at deres kombinasjon gir den nødvendige styrke i omhyllingen før forbrenningen men mister styrken under forbrenningen for å gi akseptabel forasking av de brente produkter.

Den uorganiske askeforbedrer har vanligvis en platemorfologi og blandes med det keramiske fyllstoff for å kontrollere permeabiliteten, askestyrken, farve og brennegenskaper. Askeforbedreren er eventuell men er fortrinnsvis til stede i omhyllingen i området 0-5 %. Materialet som har egnet platemorfologi sammenlignet med den mer avrundede form av det keramiske fyllstoff inkluderer en eller flere av mica, kritt, perlitt, leirer som for eksempel vermikulitt; kaolinitter og talkum. Disse materialer kan også være egnet som keramisk fyllstoff forutsatt at de kan males opp til egnet størrelse og form.

Alternativt kan askeforbedreren være et materiale med en meget liten partikkelstørrelse slik at partiklene derav slår bro over tomrommene mellom de større keramiske fyllstoffpartikler.

I en ytterligere alternativ form kan askeforbedreren fortrinnsvis være et materiale som øker pH-verdien i oppslemmingen som utgjør omhyllingen. Egnede materialer som er i stand til å øke pH-verdien i oppslemmingen fra rundt 8 til rundt 10 er Gruppe I- eller II metallsalter av karbonat og hydroksyd.

Omhyllingen er fortrinnsvis permeabel og har helst en permeabilitet på mindre en 200 Coresta enheter (CU) og ligger fortrinnsvis i området 2-100 CU. Helst ligger permeabiliteten i omhyllingen innen området 5-50 CU og kan være mindre enn 10 CU.

Omhyllingen bør ha en densitet på 0,5-3,0 g/cm<3>, fortrinnsvis 0,8-1,2 g/cm<3> og aller helst i størrelsesorden rund 1 g/cm3 og bør ha en strekkstyrke i stand til å motstå manuell håndtering. Omhyllingen er fortrinnsvis i stand til å bære en tykkelse i området 0,2-0,6 mm.

Fortrinnsvis er omhyllingen tildannet som et rør på den måte som er beskrevet i foreliggende søkeres tidligere søknad WO 96/07336.

Omhyllingen kan tildannes ved å produsere en tykk omslemming av omhyllingskomponentene, å belegge denne oppslemming rundt en roterende dor og å fjerne overskytende fuktighet på fysisk eller kjemisk måte. Alternativt kan oppslemmingen støpes som et ark på en trommel- eller båndstøper eller ekstruderes som et hult rør gjennom et "torpedo" dysehode som for eksempel har en fast sentral del, eller ekstruderes som et arkmateriale. Oppslemmingen kan sprayes, belegges eller pumpes på en egnet formet brennstoff/aerosolenhet.

Ekstruderingsprosessen gjennomføres fortrinnsvis ved et trykk som ikke på ugunstig måte skader omhyllingspermeabiliteten og er hensiktsmessig ikke større enn 3-4 bar (300-400 kPa) ved ekstruderdysen av en stavekstruder, for eksempel ikke mer enn 9 bar (900 kPa) for en APV Baker Perkins skrueekstruder. Ekstruderingsprosessen kan kreve at skumming opptrer ved dyseutgangen for å gi en cellulær struktur i hvilket tilfelle større trykk kan legges på ved dysen mens man bibeholder permeabiliteten.

Efter ekstrudering eller belegning blir det hule ekstrudat eller den belagte dor på hensiktsmessig måte underkastet varme ved eller ut av dysen for å drive av overskytende fuktighet. Omhyllingsoppslemmingen kan omfatte et varmeaktivert bindemiddel som kaliumsilikat, magnesiumoksyd eller hydroksypropylcellulose ved temperaturer for eksempel over 40-50 °C. Å underkaste den belagte dor eller det hule ekstrudat en varmebehandling vil aktivere bindemidlet og forårsake avbinding av omhyllingen. Infrarød eller mikrobølgeoppvarming er fordelaktig som direkte oppvarming, for eksempel kan bruken av varmluftvifter påvirke formen av ekstrudatet, særlig ved temperaturer over 100 °C.

Ekstrudering kan gjennomføres ved bruk av en enkelt- eller dobbeltskrueekstruder, en stavekstruder eller en slurrypumpe.

Omhyllingen har fortrinnsvis en tykkelse innen området 0,1-1,0 mm selv om 2-3 mm kan være ønskelig. Den tykkelse som kreves avhenger av vekten og permeabiliteten for omhyllingen. Således kan en tett, tynn omhylling eller en tykk lavdensitetsomhylling tilveiebringes avhengig av sammensetningen i omhyllingsmaterialene.

Alternative avbindingsmetoder for omhyllingen inkluderer bruken av vannfangende stoffer. Disse stoffer fjerner vann fra omhyllingsoppslemmingen og bevirker derved tørking av omhyllingen. For eksempel kan lett magnesiumoksyd være til stede i omhyllingsoppslemmingsblandingen i en mengde opp til 45 vekt-% av de tørre oppslemmingsbestanddeler avhengig av oppholdstiden i ekstruderen og temperaturen i ekstruderen. Tilsetninger av magnesiumoksyd kan også ha fordelaktige synlige sidestrømreduserende effekter. Alternativt kan omhyllingsmaterialet ekstruderes til et etanolbad eller en annen sterkt hydrofil substans der etanolen fanger vannet fra ekstrudatet. Et ytterligere alternativ er precipitering av et uoppløselig alginat fra et oppløselig alginat i den ekstruderte omhylling. Dette kan oppnås for eksempel ved å ekstrudere et hult rør av for eksempel natriumalginatholdig omhyllingsmateriale til et bad av en eller flere enkle elektrolytter, for eksempel 1,0M kalsiumkloridoppløsning. Kalsiumionene går inn i stedet for natriumionene og forårsaker at ekstrudatet avbindes ekstremt hurtig. I de sistnevnte to metoder kan spraying av vannfangeren på ekstrudatet eller omhyllingsarket gjennomføres i stedet for å føre ekstrudatet inn i et bad.

Oppløsninger av toverdige eller treverdige ioner har vært benyttet, en foretrukken kombinasjon har vært bruken av natriumalginat i det ekstruderte rør og kalsiumionoppløsning i badet. Det hyppigst benyttede salt for avbinding av alginater er for eksempel kalsiumkloirdsaltet. Imidlertid forsinker dette saltet brennhastigheten for røromhyllingen og acetatsaltet er meget foretrukket ifølge foreliggende oppfinnelse.

En viss precipitering kan oppnås ved tilsetning av et subkritisk nivå av et precipiteringsmiddel til ekstruderløpet og så fullstendig å precipitere strukturen ved å øke nivået av precipiteirngsmiddel post ekstrudering. Andre precipiteirngsmetoder inkluderer precipitering av ekstrudatet til et sterkt ionisk elektrolyttbad eller til et vannblandbart ikke-oppløsningsmiddel for alginatet. En ytterligere metode inkluderer, som kort nevnt ovenfor med henblikk på bindemidlene, bruken av konvensjonelt uoppløselig alginat som bindemateriale ved å gjøre det oppløselig med et oppløseliggjørende middel og så avbinding av omhyllingsstrukturen ved å fjerne det oppløseliggjørende middel eller tilsetning av et sekvesteringsmiddel.

Disse metoder kan benyttes sekvensielt, for eksempel kan omhyllingen avbindes ved precipitering av et oppløselig alginatholdig omhyllingsmateriale i badet inneholdende kalsiumioner. Ekstrudatet kan derefter føres inn i et bad av vannfangende middel som etanol og så oppvarmes for å drive av flytende rester. Alternativt kan omhyllingen efter avbinding tørkes ved bruk av metodene som beskrevet ovenfor.

Disse metoder er spesielt effektive for å oppnå en god form på ekstrudatet på grunn av hastigheten for reaksjonen og mangel på volumreduksjon i prosessene, særlig tørketrinnene.

Omhyllingen kan ha en stiv struktur selv om det er funnet at fleksible omhyllinger kan produseres ved bruk av natriumalginat som bindemiddel og som så precipiteres for å danne kalsiumalginat og derefter langsomt tørkes. Fleksibiliteten er fordelaktig på grunn av den forbedrede robusthet for produktet under maskin- og manuell behandling.

Avbindingstiden for omhyllingen når den er dannet som et ekstrudert rør er kritisk og vil avhenge av kation- og anion-kombinasjonen, styrken av oppløsningen hvori røret ekstruderes og oppholdstiden for røret i ionbadet.

Sidestrømreduserende forbindelser som magnesiumoksyd kan også innarbeides i omhyllingen for å forbedre sidestrømreduksjonen.

Røkematerialet ifølge oppfinnelsen kan på hensiktsmessig måte være kuttet eller skåret tobakk og kan være en konvensjonell blanding av kuttet lamina og stamme med eller uten ekspandert tobakksdel. Hurtigere brennende tobakker som Maryland eller modifisert Virgina kan være foretrukne tobakker for anvendelse ifølge oppfinnelsen for å opprettholde en akseptabel ulmehastighet selv om ikke-modifisert Virginia- og US blandede tobakksblandinger begge har individuelt vært vellykket ifølge oppfinnelsen.

Fortrinnsvis omfatter røkegjenstanden minst 50 % kuttet laminatobakk, helst 60 % og aller helst 70 %.

Alternativt bringes brennhastigheten for røkegjenstanden til det ønskede nivå ved å justere oppfyllingsnivået av brennadditivet i forbindelse med de andre omhyllingskarakteristika og røkematerialsammensetningen eller -blandingen.

Røkematerialet kan hensiktsmessig inkludere en andel tobakk, ikke-tobakk, blandinger derav eller hvilke som helst av de ovenfor nevnte aerosolgenererende materiale er satt. Disse materialer kan være slike som rekonstituert tobakk eller alternative røkestoffer inkludert hvilket som helst av de alternative røkestoffer som er beskrevet i WO 96/07336 og særlig de karbonholdige kilder som er beskrevet på sidene 15-18 derav, de aerosolgenererende midler på sidene 19-20 derav og de aerosolgenererende kilder på sidene 22-24; WO 97/32491 og særlig fyllstoffmaterialet som beskrevet på sidene 2-6 derav; WO 97/32492 og særlig det materiale som er beskrevet på sidene 2-4 derav; WO 97/32490 og særlig det materiale som er beskrevet på sidene 2-6 derav; og WO 98/57556 (et røkemateriale omfattende en ikke-polyol aerosolgenerator, opp til 20 vekt-% tobakk, bindemiddel ved ikke mer enn 20 vekt-% og ikke mindre enn 30 % uorganisk fyllstoff, og det henvises til disse når det gjelder detaljer. Andelen av rekonstituerte eller alternative røkestoffer kan være fra 10-100 vekt-% av røkematerialet.

Røkematerialet omhylles fortrinnsvis i en indre omhylling som et porøs pluggomhyllingsmateriale eller et porøst sigarettpapir. Den indre omhyllingen holder intim kontakt med det brennende kull med den ytre omhylling. Røkemateiralstaven har derfor en diameter som er noe mindre enn den indre diameter av omhyllingen av røkegjenstanden. Den indre omhylling kan innarbeide en mengde partikkelformig karbon for å forbedre brenningen. Alternativt kan andre brenningsforbedrere også innarbeides.

Den indre omhylling har fortrinnsvis en permeabilitet på større enn 6,000 CU og helst større enn 12,000 CU. Porøsiteten for den indre omhylling bestemmes i en viss grad av behovet for å være i stand til å lime den indre omhylling uten at lim siver gjennom omhyllingen.

Røkegjenstandene ifølge oppfinnelsen kan fortrinnsvis benyttes i kombinasjon med konvensjonelle fibrøse celluloseacetatfiltre. Dual- eller trippelfiltre som innarbeider karbon kan også benyttes. Oppfinnelsen skal nu som eksempel beskrives under henvisning til de skjematiske figurer der:

Fig. 1 viser en røkegjenstand ifølge oppfinnelsen; og

Fig. 2 viser den frie ulmetid for Virginia kontrollen, linje 2, og prototypen, linje 1.

En røkegjenstand 1 omfatter en tobakkstav 2 omhyllet i en omhylling 3 og festet til et fibrøst celluloseacetatfilter 4.

En røkegjenstands omhylling 3 ble fremstilt ved å produsere en viskøs pasta omfattende 10 % natriumalginat (organisk bindemiddel), 82,5 % alumina (keramisk fyllstoff) med en midlere partikkelstørrelse på 45 um, 2,5 % kalsiumkarbonat (uorganisk askeforbedrer) og 5 % trikaliumcitrat (brennadditiv) i en blanding som til sammen utgjorde 100 g, og det hele ble så blandet med 60 ml vann. Denne pasta ble ekstrudert ved bruk av en stavekstruder gjennom en torpedodyse med 7,5 mm ytre diameter til en 0,75M kalsiumacetatoppløsning. Det ekstruderte rør ble etterlatt i oppløsningen i 10-60 sekunder, fjernet, skåret til ønsket lengde og så lufttørket i et kondisjoneringsrom ved 60 % relativ fuktighet og 22 °C på en bærer av egnet størrelse. Røret hadde en omkrets på rundt 23,5 mm og en veggtykkelse på rundt 0,5 mm. Fuktighetsinnholdet for den tørkede stav er rundt 2 %.

En tobakksstav 2 inneholdende en blanding av Virginia tobakk ble i mellomtiden maskinomhyllet i en porøs omhylling på 12,000 CU for å gi en omhyllet tobakksstav med en ytre diameter som sikrer god kontakt mellom staven og de indre vegger av den ytre ekstruderte omhylling.

De følgende eksempler ble fremstilt ved bruk av to forskjellige tobakksblandinger, omhyllet i en konvensjonell papiromhylling med 80 CU som kontroller. De samme blandinger ble benyttet i en røkematerialstav omhyllet i en indre omhylling med den ikke-konvensjonelle ytre omhylling som beskrevet ovenfor. Alle røkegjenstander hadde en lengde på 57 mm med 27 mm fibrøse celluloseacetatfilterstaver.

EKSEMPEL 1

Kontroll- og prototype sigaretter ble fremstilt som beskrevet ovenfor. Tobakksvekten og tobakkstavomkretsen er gitt i tabell 1.

Hovedstrømrøkutbyttene for disse sigaretter er gitt i tabell 2 nedenfor.

Sidestrømrøkutbyttene for hver sigarett er gitt i tabell 3. Tabell 4 gir også prosentandel endring i sidestrømrøken mellom kontrollsigaretten og prototypene. Et minustegn antyder en prosentual reduksjon sammenlignet med kontrollen.

Resultatene viser at det er en overraskende reduksjon i utbyttene av sidestrømrøkkomponenter sammenlignet med et konvensjonelt omhyllet produkt. Det kan oppnås en 90 % reduksjon i NFDPM. Det er en mer effektiv bruk av tobakken og selv om mindre tobakk brennes er hovedstrømtjæreleveringen konsistent med et fullaromaprodukt. Det er således produktdesignmuligheter for å bruke meget mindre tobakk i lavere avlevering men av full tobakks smakprodukter.

EKSEMPEL 2

En ytterligere formulering for omhyllingen ble også fremstilt på samme måte og omfattet 7 % natriumalginat og 3 % hydroksypropylcellulose (organiske bindemidler), 20 % aktivert alumina (uorganisk bindemiddel), 63,5 % kalsinert alumina (keramisk fyllstoff) med en midlere partikkelstørrelse på 50 um, 1-5 % kalsiumkarbonat (uorganisk askeforbedrer) og 5 % kaliumacetat (brennadditiv).

Det ble fremstilt en tobakksstav inneholdende den samme blanding av Virginia tobakk og porøs omhylling som beskrevet ovenfor ved bruk av den nettopp beskrevne omhylling. Hovedstrøm- og sidestrømrøkdata er gitt i tabell 5 nedenfor sammenlignet med Virginia tobakksblanding kontrollsigaretten (som benyttet ovenfor).

Tallene i parentes er de prosentuale reduksjoner i sidestrømrøkutbyttene sammenlignet med Virginia kontrollen i tabell 3.

Figur 2 viser den frie ulmetid for røkegjenstanden ifølge oppfinnelsen. Den frie ulmetid er lik den til et konvensjonelt produkt og er rundt 10 minutter. Ulmetiden for oppfinnelsens produkt er lavere enn den til kontrollen. Forbrukshastigheten for tobakk tilsvarer den både for prototypen i eksempel 1 og Virginia-kontrollen.

Røkegjenstandene som fremstilles har en aske som lett kan fjernes under vanlige røkebetingelser og hadde en akseptabel farve.

Mekanismen ved sidestrømreduksjonen ifølge foreliggende oppfinnelse skjer ved mekanisk fanging av sidestrømrøkpartiklene. Det er i det vesentlige den vandige partikkelformige fase i sidestrømrøken som fanges.

En overraskende fordel ved foreliggende oppfinnelse er at sidestrømrøknivåene som oppnås er minst av sammenlignbar størrelsesorden med sidestrømrøknivåene for en ikke-tobakksholdig røkegjenstand som er omhyllet i den her beskrevne omhylling på tross av tobakksinnholdet i røkegj enstanden. Det oppnås derved en signifikant filtrering av sidestrømrøkkomponenten.

Claims

1. Røkegjenstand omfattende et omhyllingsmateriale som omhyller et tobakkrøkemateriale, karakterisert ved at omhyllingen omfatter et partikkelformig keramisk fyllstoff med på forhånd definert form, et bindemiddel, eventuelt et brennadditiv og eventuelt en askeforbedrer, idet det partikkelformige, keramiske fyllstoffer til stede i området 50-95 vekt-% av tørrstoffet i den oppslemming som gir omhyllingen, og at omhyllingen har en porøs, selvbærende struktur.

2. Røkegjenstand ifølge krav 1, karakterisert ved at omhyllingen er en keramisk råomhylling.

3. Røkegjenstand ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den på forhånd definerte form av det keramiske fyllstoffer sfærisk eller i det vesentlige sfærisk, oval eller i det vesentlige oval eller en annen irregulær form som ligner disse.

4. Røkegjenstand ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert v e d at det keramiske fyllstoff har en partikkelstørrelse i området 2-90 um.

5. Røkegjenstand ifølge krav 4, karakterisert ved at den midlere partikkelstørrelse for det keramiske fyllstoff er større enn 30 um.

6. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det keramiske fyllstoff har en regulær eller ikke-regulær ikke-plateformet partikkelform.

7. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det keramiske fyllstoff er et uoppløselig eller lite oppløselig metalloksyd eller metallsalt.

8. Røkegjenstand ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at det keramiske fyllstoff er en eller flere av alumina, silika, et aluminosilikat, silisiumkarbid, stabilisert eller ikke-stabilisert zirconiumoksyd, zircon, granat, feltspat eller andre materialer som er velkjente for fagmannen og som har den nødvendige partikkelstørrelse eller andre egnede keramiske materialer som er malt til nødvendig størrelse og form.

9. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det keramiske fyllstoff ikke er et aktivert fyllstoff.

10. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at bindemidlet er et organisk bindemiddel.

11. Røkegjenstand ifølge krav 10, karakterisert ved at det organiske bindemiddel er en eller flere av et alginat som kalsiumalginat, propylenglykolalginat, en gummi, en cellulose (modifisert eller naturlig), et pektin eller et pektinholdig bindemiddel, stivelse, eller Gruppe I- eller II metallsalter av disse bindemidler som natriumkarbosymetylcellulose eller natriumalginat.

12. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at bindemidlet er et uorganisk bindemiddel.

13. Røkegjenstand ifølge krav 12, karakterisert ved at det organiske bindemiddel er et aktivert uorganisk bindemiddel.

14. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at bindemidlet er til stede i området 2-30 vekt-% av tørrstoffene i oppslemmingen.

15. Røkegjenstand ifølge krav 14, karakterisert ved at bindemidlet er til stede i området 3-10 %.

16. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at brennadditivet er til stede i området 1-15 vekt-% av tørrstoffene i oppslemmingen som benyttes for fremstilling av omhyllingen.

17. Røkegjenstand ifølge krav 16, karakterisert ved at brennadditivet er valgt fra en eller flere av salter av Gruppe I- eller II metaller som acetater, citrater.

18. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at askeforbedreren er til stede i omhyllingen i området 0-5 %.

19. Røkegjenstand ifølge krav 18, karakterisert ved at askeforbedreren er en eller flere av mica, kritt, perlitt eller leirer.

20. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at omhyllingen har en permeabilitet på < 200 Coresta enheter (C.U.).

21. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at omhyllingen har en densitet i området 0,5 - 3,0 <g>/cm3.

22. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at tobakken er kuttet tobakk omfattende kuttet lamina og stamme.

23. Røkegjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at tobakken omfatter en eller flere av rekonstituert tobakksmateriale, ikke-tobakksmateriale eller alternative røkematerialer.

24. Røkegjenstand ifølge krav 16, karakterisert ved at brennadditivet er en brennpromoter.