DE3616080C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen rauchbaren Artikel, insbesondere eine Cigarette, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Eine solche Cigarette ist aus dem DE-GM 19 26 149 bekannt und besteht aus einer Papierröhre, hergestellt aus feinem Papier, die eine Länge von 6 bis 8 cm und einen Durchmesser von 5 bis 8 mm hat, also einen Umfang von 15,7 mm bis 25,1 mm, wobei der obere Grenzwert dieses Bereichs dem üblichen Um­ fang von 25 mm einer herkömmlichen Cigarette entspricht.

Die Papierröhre kann sowohl eine runde als auch eine ovale Form haben und wird mit gut gereiftem, getrocknetem und feingeschnittenem Tabak gefüllt, d. h., die Röhre ist offensichtlich als eine Art "Tabakbehälter" ausge­ staltet.

Außerdem geht aus dem DE-GM 19 34 930 eine ähnliche Cigarette hervor, deren Papierröhre eine Länge von 8 bis 12 cm und einen Durchmesser von bis zu 12 mm hat, also noch über den üblichen Umfang von 25,1 mm weit hinaus­ geht.

Gründe für diese von den üblichen Cigaretten abweichenden Abmessungen werden nicht angegeben.

Werden Cigaretten mit kommerziell akzeptabler Qualität angezündet, jedoch nicht geraucht, so müssen ihre Glüh-Kegel mit langsamer Ge­ schwindigkeit weiterbrennen; die damit verbundene freie oder statische Brenn- bzw. Glimmgeschwindigkeit wird durch verschiedene bekannte Design-Parameter der Cigarette beeinflußt.

Aus dem Artikel "Factors Affecting Static Burning Rate", aus Tobacco Science XXI, S. 103 ff, 1977, geht hervor, daß sowohl die Geometrie als auch die Fülldichte des Tabakstrangs eine Auswirkung auf die statische oder freie Brenngeschwindigkeit beim Glimmen haben. So kann man aus Fig. 8 dieses Artikels ableiten, daß eine Erhöhung des Umfangs des Tabakstrangs von etwa 23 mm auf etwa 26 mm zu einer Ver­ ringerung der freien Brenn- oder Glimmgeschwindigkeit von etwa 5,5 mm/min auf etwa 4,75 mm/min führt. Wenn jedoch, wie man aus Fig. 9 ableiten kann, die Daten von Fig. 8 aus den dort benutzten SBR_d- Einheiten, ausgedrückt in mm/min, in SBR_m-Einheiten, ausgedrückt in mg/min, umgewandelt werden, so stellt sich heraus, daß die freie Brenn- oder Glimmgeschwindigkeit, ausgedrückt in SBR_m, von unge­ fähr 62 mg/min auf ungefähr 75 mg/min zunimmt, wenn sich der Umfang von ungefähr 23 mm auf ungefähr 26 mm erhöht.

Ein weiterer Parameter ist die Luftdurchlässigkeit des als Umhüllung dienenden Cigarettenpapiers; die freie Brenngeschwindigkeit ist näm­ lich umso geringer, je kleiner die Luftdurchlässigkeit ist. Das kann man aus Fig. 3 des oben erwähnten Artikels aus Tobacco Science er­ kennen.

Die oben erwähnten Daten aus den Fig 8 und 9 des Artikels aus Tobacco Science befassen sich jedoch nur mit Cigaretten mit üblichen oder etwa üblichen Umfängen und statischen oder freien Brennge­ schwindigkeiten im üblichen Bereich. Der Artikel aus Tobacco Science definiert eine "dünne" Cigarette als eine Cigarette mit einem Umfang von 22 bis 23 mm. Darüber hinaus stellt der Verfasser in einer früheren Version dieses Artikels aus Tobacco Science; die 1974 in dem Coresta Information Bulletin veröffentlicht worden ist, fest, daß die Erhöhung des SBR_m-Wertes mit zunehmendem Umfang, wie sie in Fig. 9 dargestellt wird, wahrscheinlich auf eine erhöhte Wirksamkeit der Verbrennung bei großen Umfängen zurückzuführen ist.

Ein weiterer Faktor, der in Beziehung zur Glimmgeschwindigkeit steht, ist die Tabakmenge, die pro Zeiteinheit verbraucht wird. Es wurde bisher davon ausgegangen, daß für eine akzeptable, konstante Glimmgeschwindigkeit mindestens etwa 60 mg Tabak pro Minute ver­ braucht werden müssen, um zu gewährleisten, daß in dem Glutkegel eine ausreichende Wärmemenge erzeugt und damit eine ausreichende Temperatur aufrechterhalten wird, um das Glimmen der Cigarette nicht zu unterbrechen. Aus diesem Faktor wurde deshalb bisher abgeleitet, daß der Tabakstrang einer Cigarette mit üblichem, kreisförmigem Querschnitt einen Umfang von wenigstens etwa 22 mm haben muß, wenn die Cigarette zuverlässig glimmen soll.

Neben der gleichmäßigen freien Brenn- oder Glimmgeschwindigkeit liegt ein weiterer, wesentlicher Design-Parameter einer Cigarette in der Verringerung der Rauchbestandteile im Nebenstrom. Bisher wurde versucht, die Nebenstrom-Emission durch spezielle Design-Parameter zu reduzieren. So wurde in Canada unter der Bezeichnung "Passport" eine Cigarette auf den Markt gebracht, die eine um 45% reduzierte Nebenstrom-Emission durch ein speziell entwickeltes, Magnesiumhydroxid und Natriumazetat enthaltendes Cigarettenpapier sowie ein Spe­ zialfilter erreicht (Tobacco Reporter, Aug. 1984, S. 64). Diese Maß­ nahmen reduzieren jedoch nur die Partikel-Phase des Nebenstroms, je­ doch nicht die Gas-Phase.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen rauchbaren Artikel, insbesondere eine Cigarette, der angegebenen Gattung zu schaffen, die einerseits einwandfrei glimmt und andererseits zu einer geringeren Ausbeute an Rauch-Bestandteilen im Nebenstrom führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine zweckmäßige Ausführungsform wird durch die Merkmale des Unter­ anspruchs 2 definiert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, Cigaretten­ durchmesser, freie Brenngeschwindigkeit des Tabakstrangs und Packungsdichte des Fülltabaks bei kleineren als den herkömmlichen Cigarettendurchmessern, nämlich bei Umfängen des Tabakstrangs im Bereich von 12,5 mm bis 19 mm, so aufeinander abzustimmen, daß ein einwandfreies Glimmen der Cigarette und eine herkömmliche Zugzahl gewährleistet sind. Dadurch wird gleichzeitig erreicht, daß solche Cigaretten auch über längere Zeiträume sehr gleichmäßig weiter­ glimmen können und eine außergewöhnlich feste Asche entsteht, die nur bei starken Erschütterungen abfällt.

Dabei müssen keine kompensierenden Änderungen am Luftdurchlässig­ keitswert des Cigarettenpapiers vorgenommen werden, wie sie manchmal zur Beeinflussung des Haupt- oder Nebenstroms vorgeschlagen werden; auch der Zusatz von extremen Mengen bestimmter Additive zum Cigarettenpapier, die die Brenngeschwindigkeit ändern sollen, ist nicht mehr erforderlich. Auch die anderen, sonst zur Beeinflussung der Glimmgeschwindigkeit verwendeten Design-Parameter können beibehalten werden, so daß insoweit keine Änderung einer Produktionsanlage er­ forderlich ist.

Eine solche Cigarette nutzt den Tabak mit erhöhtem Wirkungsgrad aus, so daß im Vergleich zu Cigaretten mit den üblichen Abmessungen, insbesondere mit einem Umfang von etwa 25 mm, wesentlich weniger Tabak eingesetzt werden muß; trotzdem liefert eine solche dünne Cigarette wenigstens die gleiche Zahl von Zügen wie herkömmliche Cigaretten, wobei die tatsächlich erzielte Zahl von Zügen verständlicher­ weise unter anderem von der Länge des Tabakstrangs der Cigarette abhängt.

Pro Längeneinheit des Tabakstrangs ist die Verringerung in der An­ forderung an das Cigarettenpapier - ohne Berücksichtigung der Längs­ verbindung an seiner Naht - direkt proportional zur Verringerung des Durchmessers des Tabakstrangs, während die Reduktion in der Anforderung an den Tabak bei Annahme konstanter Packungsdichte proportional zum Verhältnis der Quadrate der Durchmesser ist. Damit wird also pro Längeneinheit einer solchen Cigarette das Verhältnis der Masse des Cigarettenpapiers zur Tabakmasse höher als für eine Cigarette mit herkömmlichem Umfang bei gleichen Packungsdichten. Dadurch erklärt sich die oben erwähnte Ausbildung einer außergewöhnlich festen Asche.

Da diese Cigaretten weniger Tabak als herkömmliche Cigaretten ent­ halten und trotzdem die gleichen Zug-Zahlen liefern, ist es möglich, eine geringere Ausbeute an Rauchbestandteilen sowohl im Hauptstrom als auch im Nebenstrom zu erreichen.

Beim Vergleich dieser Cigaretten mit herkömmlichen Cigaretten mit der gleichen Zahl von "cuts" pro Zoll und der gleichen Packungsdichte ist festgestellt worden, daß die dünnen Cigaretten einen "festeren Griff" als herkömmliche Cigaretten haben. Mit anderen Worten hat der gleiche Fülltabak bei dünnen Cigaretten mit dem beanspruchten Aufbau offensichtlich eine höhere Füllkraft bzw. ein höheres Füll­ vermögen als bei Cigaretten mit herkömmlichem Umfang. Es wird ange­ nommen, daß man dieses Phänomen aus einer Erhöhung des Verhältnisses der mittleren Partikelgröße des Fülltabaks zur Querschnittsfläche des Tabakstrangs ableiten kann. Es bedeutet jedoch, daß für gleiche Werte der Füllkraft bzw. des Füllvermögens eine Verringerung des Tabakgewichtes vorgenommen werden kann, die über der Verringerung liegt, die direkt aus der Reduzierung der Querschnittsfläche des Tabakstrangs folgt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Packungsdichte des Fülltabaks im Tabakstrang im Bereich von 200 mg/cm³ bis 300 mg/cm³.

Eine solche Cigarette liefert 5 bis 15 Züge, insbesondere 5 bis 10 Züge, wenn sie unter den üblichen Normbedingungen einer Rauchmachine abgeraucht wird, d. h. bei Zügen mit einem Volumen von 35 cm³ und mit zwei Sekunden Dauer in Abständen von einer Minute.

Als Fülltabak kann expandierter Tabak, rekonstituierter Tabak und/oder Tabakersatzmaterial eingesetzt werden. Der Tabakstrang kann neben der üblichen runden, insbesondere kreisförmigen Querschnitts­ form auch andere Querschnittsformen haben, beispielsweise elliptisch oder rechteckig.

Wenn solche dünnen Cigaretten mit dem beanspruchten Aufbau mit Fil­ tern versehen werden und diese Filter die gleichen Querschnittsab­ messungen wie der Tabakstrang haben, so ergibt sich im Vergleich mit herkömmlichen, mit Filtern versehenen Cigaretten eine berechenbare, sicher nicht überraschende Einsparung an Filtermaterial von etwa 54%.

Durch Versuche wurde jedoch festgestellt, daß sich über diese Ein­ sparung hinaus eine weitere, bisher nicht eindeutig zu erklärende und damit sicher überraschende Einsparung von zusätzlich etwa 15% ergibt.

Dies wurde durch Versuche mit Celluloseacetat-Tow belegt, bei denen sich auch herausstellte, daß die Verringerung des Filtermaterials nicht mit einer Änderung des Druckabfalls einherging.

Bei konstantem Druckabfall ist pro Längeneinheit des Filters also die erforderliche Filter-Tow-Menge um einen Betrag verringert, der über dem Wert liegt, den man aus dem Flächenverhältnis zwischen her­ kömmlichen bzw. dünnen Cigaretten ableiten kann.

Schließlich lassen sich durch solche dünnen Cigaretten auch relevante Einsparungen an Verpackungsmaterial pro Cigarette realisieren.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende, schematische Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine perspektivische Ansicht einer Filtercigarette zeigt.

Die aus der Figur ersichtliche Cigarette 1 weist ein Cigaretten­ papier 2 auf, das um eine Tabakfüllung aus Schnittabak gewickelt ist; der Endbereich dieses Fülltabaks ist durch das Bezugszeichen 3 ange­ deutet.

Außerdem enthält die Cigarette 1 ein Belagpapier 4, das ein Ende des Tabakstrangs mit einem Filter, beispielsweise Celluloseacetat-Tow, verbindet. Bei einer realisierten Ausführungsform hatte diese Cigarette 1 eine Gesamtlänge von 120 mm und einen Durchmesser von 5 mm.

Solche Cigaretten wurden mit einer Länge des Tabakstrangs von 100 mm und dementsprechend mit einer Filterlänge von 20 mm hergestellt, und zwar mit zwei verschiedenen Umfängen, nämlich einem ersten Umfang von 15 mm und einem zweiten Umfang von 17 mm; die jeweiligen Cigaretten wurden mit den Buchstaben A bzw. B gekennzeichnet. Bei Norm- Abrauchbedingungen wurden Messungen der Gesamtabgabe an Rauchparti­ keln im Hauptstrom, auf wasser- und nikotinfreier Basis, und des Ge­ samtanteils an Nikotin-Alkaloiden durchgeführt. Als Referenz wurden ähnliche Messungen an herkömmlichen, kommerziell auf dem Markt er­ hältlichen Cigaretten mit einem Umfang von 25 mm vorgenommen, deren Tabakstrang eine Länge von 64 mm und deren Filter eine Länge von 20 mm hatten. Die Ergebnisse sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich:

Aus der Tabelle kann man eindeutig die Effektivität der be­ schriebenen Cigarette bei der Ausnutzung des Tabaks bei einem erhöhten Wirkungsgrad ableiten.

Die Fülltabake dieser Cigarette können die üblichen "cuts pro Zoll" haben, aber auch über oder unter dem herkömmlichen Wert liegen.

Claims (3)

1. Rauchbarer Artikel, insbesondere Cigarette,

• a) mit einem Tabakstrang aus einem Fülltabak, dessen Umfang unter dem herkömmlichen Wert von etwa 25 mm liegt,
• b) mit einer Papierumhüllung für den Tabakstrang, und
• c) mit einem Filter mit dem gleichen Umfang wie der Tabakstrang,

dadurch gekennzeichnet, daß

• d) der Umfang des Tabakstrangs (3) im Bereich von 12,5 mm bis 19 mm liegt, daß
• e) die freie Brenngeschwindigkeit des Tabakstrangs (3) im Bereich von 30 bis 45 mg/min liegt, und daß
• f) die Packungsdichte des Fülltabaks in dem Tabakstrang (3) im Bereich von 200 mg/cm³ bis 350 mg/cm³ liegt.

2. Rauchbarer Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• g) die Packungsdichte des Fülltabaks im Tabakstrang (3) im Bereich von 200 mg/cm³ bis 300 mg/cm³ liegt.