WO2008019646A1 - Zigarette mit verminderter zündungsneigung - Google Patents

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WO2008019646A1
WO2008019646A1 PCT/DE2007/001327 DE2007001327W WO2008019646A1 WO 2008019646 A1 WO2008019646 A1 WO 2008019646A1 DE 2007001327 W DE2007001327 W DE 2007001327W WO 2008019646 A1 WO2008019646 A1 WO 2008019646A1
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Immo Anger
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Fachhochschule Jena
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/002—Cigars; Cigarettes with additives, e.g. for flavouring

Definitions

  • the invention relates to a cigarette with reduced ignition tendency, in particular to avoid damage caused by burning cigarettes.
  • the document DE 1 842 740 U from 1961 discloses a self-extinguishing cigarette air filter, which is characterized in that the filter sleeve on the side facing the tobacco contains a porous or perforated part made of incombustible substance of clay, burned karoline or similar ceramic suitable material, or of glass wool, metal, etc. enclosing a small cavity, at which only the actual filter mass connects as a mouthpiece.
  • Self-extinguishing smoking article is known from DE 1 959 684 A from 1969, which is characterized in that an extinguishing device (mechanical or chemical) is located in or directly on the smoking article and automatically extinguishes the smoking article at a certain burn-off length.
  • an extinguishing device mechanical or chemical
  • the document DE 1 811 708 B from 1968 discloses a cigarette with annealing extinguishing zone, which is characterized in that the position of this zone in the cigarette rod is selected so that until the smoke is completely consumed, the smoke in the smoke
  • Passing the mouthpiece portion sympathetic amount of at least one selected unwanted smoke component is below a predetermined limit and that the ember-extinguishing zone consists of tobacco impregnated with an ember-extinguishing agent.
  • a cigarette with fire protection filter consisting of a filter mouthpiece and a paper tube mounted in a tobacco rod
  • a fire protection layer between the filter mouthpiece and the tobacco rod, which consists of a salt containing water of crystallization.
  • the object of the present invention is to provide a cigarette which has a reduced ignition tendency and simultaneously complies with the international standard ASTM E 2187-04.
  • the essence of the invention is that a defined specifiable amount of salt containing water of crystallization, preferably calcium sulfate dihydrate is introduced into a tobacco rod, which releases in the operated state of the cigarette by the burning tobacco most of the water of crystallization of this salt, whereby the
  • Glucose temperature of the cigarette is reduced, resulting in a reduced ignition tendency of the cigarette.
  • the energy-consuming processes are on the one hand the dehydration of the dihydrate to the hemihydrate with 85 kJ / mol, on the other hand the evaporation enthalpy of the water with 44 kJ / mol.
  • the heat of combustion of the air-dried tobacco is about 10 kJ / g.
  • about 300 to 400 mg calcium sulfate dihydrate is necessary to reduce in a tobacco rod of 700 to 900 mg tobacco, the temperature of the incandescent zone to about 100 0 C and thus to reduce the ignition propensity of these cigarettes compared to combustible material significantly.
  • the tobacco - calcium sulfate dihydrate mixture is homogeneous in order to ensure a uniform water release process.
  • the calcium sulphate dihydrate (gypsum) is an approved food additive which can in no way lead to toxic decomposition products (no damage is known even on ingestion), so that the cigarette according to the invention also complies with the international standard ASTM E 2187-04 equivalent.
  • the admixture of gypsum according to the invention in the tobacco rod has the advantage that the reduced ignition tendency during the entire smoking process, d. H. a burning cigarette is not able due to the reduced temperature in the Glutzone, z. B. to ignite upholstered furniture.

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  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zigarette mit verminderter Zündungsneigung, insbesondere zur Vermeidung von Schäden, die durch brennende Zigaretten entstehen.Die Aufgabe der Erfindung, eine Zigarette anzugeben, die ein verminderte Zündungsneigung aufweist und gleichzeitig dem internationalen Standard ASTM E 2187-04 entspricht, wird dadurch gelöst dass eine Zigarette einen in einer Papierhülse gelagerten Tabakstrang umfasst, wobei der Tabak des Stranges mit Calciumsulfat-Dihydrat vermischt ist.

Description

P2307 Patent- und Rechtsanwaltskanzlei Bock • Bieber • Donath, Hans-Knöll-Str. 1, 07745 Jena
Zigarette mit verminderter Zündungsneigung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Zigarette mit verminderter Zündungsneigung, insbesondere zur Vermeidung von Schäden, die durch brennende Zigaretten entstehen.
Die industrielle Fertigung von Zigaretten und Tabakrauchfϊltern ist seit Jahrzehnten bekannt.
Auch ist bekannt, dass durch brennende Zigaretten viele Feuer verursacht und Menschenleben gefordert werden. Die auf diese Weise entstehenden Schäden werden von den Versicherungen allein in Deutschland auf ca. 200 Mio. EUR beziffert.
Die Industrie hat deshalb begonnen, Feuersicherheits- Standards für Produkte wie Polstermöbel und Bettwäsche zu entwickeln. Andererseits versucht die Zigarettenindustrie den Anteil der Zigaretten als Zündquelle zu reduzieren. So gilt in Kanada seit Oktober 2005 der Zündungsneigungs-Standard ASTM E 2187-04, in dem eine Labormethode zur Testung von Zigaretten festgelegt ist.
Die bisherigen Bemühungen der Industrie zur Einhaltung dieses Standards betreffen im Wesentlichen das Papier, in das der Tabakstrang eingerollt ist. So wird in der JP 91 73 041 vorgeschlagen, das Papier mit Gips zu imprägnieren, um es schwer entflammbar zu machen. Andere Hersteller arbeiten ringförmige Zonen aus besonderem Material in das Papier ein.
Durch zahlreiche Veröffentlichungen ist auch bekannt, dass speziell kristallisierte Calciumsulfate als Filterhilfsmittel in der Tabakindustrie Verwendung finden können.
So offenbart bspw. die Schrift DE 1 842 740 U aus dem Jahr 1961 einen selbstauslöschenden Zigaretten-Luftfilter, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Filterhülse an der dem Tabak zugekehrten Seite einen aus einer unbrennbaren Substanz hergestellten porösen oder perforierten Teil aus Ton, gebranntem Karolin oder einem ähnlichen für keramische Zwecke geeigneten Stoff oder aus Glaswolle, Metall, etc. enthält, der einen kleinen Hohlraum umschließt, an welchen sich erst die eigentliche Filtermasse als Mundstück anschließt.
Aus DE 1 959 684 A aus dem Jahr 1969 ist selbstauslöschende Rauchware bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich eine Löschungsvorrichtung (mechanisch oder chemisch) in oder unmittelbar an der Rauchware befindet und die Rauchware bei einer bestimmten Abbrennlänge selbsttätig löscht.
Die Schrift DE 1 811 708 B aus dem Jahr 1968 offenbart eine Zigarette mit glutlöschender Zone, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lage dieser Zone im Zigarettenstrang so gewählt ist, dass bis zum vollständigen Abrauchen des Rauchabschnitts die im Rauch nach dem
Passieren des Mundstückabschnitts mitgefühlte Menge zumindest eines ausgewählten unerwünschten Rauchbestandteils unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt und dass die glutlöschende Zone aus mit einem glutlöschenden Mittel imprägniertem Tabak besteht.
Darüber hinaus ist aus DE 10 2004 043 222 Al eine Zigarette mit Brandschutzfilter bestehend aus einem Filtermundstück und einem in einer Papierhülse gelagerten Tabakstrang bekannt, bei der sich zwischen dem Filtermundstück und dem Tabakstrang eine Brandschutzschicht befindet, die aus einem kristallwasserhaltigen Salz besteht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zigarette anzugeben, die eine verminderte Zündungsneigung aufweist und gleichzeitig dem internationalen Standard ASTM E 2187-04 entspricht.
Diese Aufgabe wird durch eine Zigarette mit verminderter Zündungsneigung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den nachgeordneten Ansprüchen angegeben.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass in einem Tabakstrang eine definiert vorgebbare Menge von kristallwasserhaltigem Salz, vorzugsweise Calciumsulfat-Dihydrat eingebracht ist, die im betriebenen Zustand der Zigarette durch den verbrennenden Tabak den größten Teil des Kristallwassers dieses Salzes freisetzt, wodurch die
Gluttemperatur der Zigarette herabsetzt wird, was zu einer verminderten Zündungsneigung der Zigarette führt.
Die energieverbrauchenden Prozesse sind zum einen die Dehydratation des Dihydrates zum Halbhydrat mit 85 kJ/mol, zum anderen die Verdampfungsenthalpie des Wassers mit 44 kJ/mol. Demgegenüber steht die Verbrennungswärme des lufttrockenen Tabaks mit etwa 10 kJ/g.
Gemäß der Erfindung sind etwa 300 bis 400 mg Calciumsulfat-Dihydrat notwendig, um bei einem Tabakstrang von 700 bis 900 mg Tabak die Temperatur in der Glutzone um über 100 0C zu senken und somit die Zündungsneigung dieser Zigaretten gegenüber brennbarem Material deutlich zu verringern.
Besonders vorteilhaft ist die Tabak - Calciumsulfat-Dihydrat -Mischung homogen, um einen gleichmäßigen Wasserfreisetzungsprozess zu gewährleisten.
Bei dem Calciumsulfat-Dihydrat (Gips) handelt es sich um einen zugelassenen Lebensmittelzusatzstoff, der in keiner Weise zu toxischen Zersetzungsprodukten fuhren kann (selbst bei oraler Aufnahme sind keine Schädigungen bekannt), so dass die erfindungsgemäße Zigarette auch dem internationalen Standard ASTM E 2187-04 entspricht.
Zwar ist die Wasserfreisetzung aus Gips grundsätzlich aus DE 10 2004 043 222 Al bekannt, bei der eine Zigarette mit Brandschutzfilter beschrieben ist. Bei DE 10 2004 043 222 Al ist jedoch die Wasserfreisetzung nur auf den Filter beschränkt, der den Zigarettenrest bei Annäherung der Glut zum Verlöschen bringt.
Die erfindungsgemäße Beimischung des Gipses in den Tabakstrang hingegen hat den Vorteil, dass die verringerte Zündungsneigung während des gesamten Rauchvorgangs besteht, d. h. eine brennend abgelegte Zigarette ist durch die herabgesetzte Temperatur in der Glutzone nicht in der Lage, z. B. Polstermöbel zu entzünden.
Ausrahrungsbeispiel 1
In vorgefertigte Zigarettenhülsen mit Filter wird eine homogene Mischung aus 680 ± 5 mg grobem Zigarettentabak und 300 ± 10 mg REAS-Gips der Sorte M eingeschoben. Von 40 auf diese Weise handgefertigter Zigaretten brennen nur 3 beim ASTM-Test bis zum Filter durch, alle übrigen verlöschen innerhalb der Norm.
Ausfuhrungsbeispiel 2
Aus 800 ± 10 mg feinem Zigarettentabak und 320 ± 10 mg feingemahlenem Gipsstein (Calciumsulfat-Dihydrat) wird eine Mischung bereitet und ein Tabakstrang geformt. Nach Einschieben in eine Hülse wird der Test nach ASTM E 2187-04 durchgeführt. Als Vergleich dient eine handelsübliche Original-Zigarette. Die mit Gips präparierte Zigarette verlöscht nach 22 sec, die Original-Zigarette brennt bis zum Filter ab.
Ausfυhrungsbeispiel 3
680 ± 10 mg Zigarettentabak werden mit 280 ± 10 mg Gips (Calciumsulfat-Dihydrat) gemischt und daraus nach üblicher Methode Zigaretten hergestellt. Nach dem Anzünden werden mit einer Wärmebild-Kamera vom Typ VarioTHERM die Gluttemperaturen in der Zigarettenspitze gemessen. Als Vergleich dienten Zigaretten mit etwa 700 mg Zigarettentabak ohne Gipszusatz. Die Temperaturen der mit Gips präparierten Zigaretten lagen zwischen 610 und 6910C, dagegen wurden die Temperaturen der nur mit Tabak gestopften Zigaretten zwischen 742 und 8630C bestimmt.
Alle in der Beschreibung, den Ausfuhrungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

Patentansprüche:
1. Zigarette mit verminderter Zündungsneigung umfassend einen in einer Papierhülse gelagerten Tabakstrang, welcher mit Calciumsulfat- Dihydrat vermischt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des im brennenden Zustand der Zigarette freigesetzten Kristallwassers die Temperatur der Glutzone wesentlich verringert.
2. Zigarette mit verminderter Zündungsneigung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 1,75 bis 3 Mengenanteile Tabak des
Stranges mit 1 Mengenanteil Calciumsulfat-Dihydrat vermischt sind.
3. Zigarette mit verminderter Zündungsneigung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung homogen ist.
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