Ventilierte Zigarette

Abstract

 Ventilierte Zigarette, deren Mundstückszone aus Tabak oder einem Filter oder einem Hohlmundstück besteht und dort in der Umhüllung oder Wandung zumindest eine Ventilationszone enthält. In der Mundstückszone oder zwischen dieser und dem Tabakstrang oder in letzterem ist ein aus polymeren nichtgekräuselten Spinnfasern und/oder Filamenten bestehendes Element, das die Form einer Scheibe aufweisen kann, so angeordnet, daß es sich, von dem dem Mund zugekehrten Ende der Mundstücks­zone aus betrachtet, hinter der Ventilationszone befindet; die Spinnfasern und Filamente besitzen jeweils einen Durchmesser von 0,1 bis 20 µm und liegen im wesentlichen quer zur Strömungsbahn des Tabakrauchs. Gegenüber den bekannten ventilierten Zigaretten zeigt die erfindungsgemäße Zigarette eine Ver­gleichmäßigung der Tabakrauchausbeute beim Ab­rauchen von Zug zu Zug, wodurch der Rauchgeschmack während des Abrauchens praktisch gleich bleibt und eine Erniedrigung der Gesamtrauchausbeute so­wohl in der Partikel- als auch in der Gasphase pro Zigarette erreicht wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine ventilierte Zigarette, deren Mundstückszone aus Tabak oder einem Filter oder einem Hohlmundstück besteht und dort in der Umhüllung oder Wandung zumindest eine Ventila­tionszone enthält.

[0002] Aus Ergebnissen von Zug-für-Zug-Analysen an - handelsüblichen - Zigaretten mit einer Mundstücks­zone aus Tabak oder einem Filter oder einem Hohl­mundstück ist es bekannt, daß die Tabakrauchaus­beute beim Abrauchen von Zug zu Zug ansteigt. Dieses kann u.a. zur Folge haben, daß sich der Ge­schmack des Tabakrauchs zugweise ändert. Daher ist eine Vergleichmäßigung der Rauchausbeute pro Zug beim Abrauchen vor allem aus geschmackli­chen Gründen erstrebenswert. Eine Vergleichmäßigung der Rauchausbeute von Zug zu Zug ist auch deshalb wünschenswert, da damit eine Erniedrigung der Gesamtrauchausbeute sowohl in der Partikel - als auch in der Gasphase erreicht wird.

[0003] In der Literatur gibt es Ansätze zur Lösung der zuvor geschilderten Probleme:

[0004] So ist in der US-Patentschrift 3 526 904 eine ven­tilierte Zigarette beschrieben, bei der ein schmelz­barer Polymerfilm Teile der Ventilationszone am Tabakstrang abdeckt; nach dem Schmelzen des Polymer­films - durch die nahende Glutzone - kommt es zu einer Erhöhung der Strangventilation.

[0005] Außerdem beschreiben Collin et al. in "Beiträge zur Tabakforschung" 8, 70 (1975) ein ventiliertes Zigarettenfilter, bei dem das tabakseitige Filter­ende von einer unter Einfluß von Wärme schrumpfenden Folie umgeben ist. Durch diese Folie wird ein künst­liches Kollabieren des Filters erzeugt, wodurch der Zugwiderstand im tabakseitigen Teil des Filters an­steigt und damit eine Erhöhung des Ventilationsgra­des erzeugt wird.

[0006] Gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 27 45 028 wird bei einem Filter für Tabakrauchwaren eine Ven­tilationsgraderhöhung mit Hilfe einer tabakseitig angebrachten Rauchbeschleunigungsöffnung erreicht.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ven­tilierte Zigarette, die eine Mundstückszone aus Ta­bak oder einem Filter oder einem Hohlmundstück auf­weist, zur Verfügung zu stellen, deren Ventilations­grad während des Rauchens ansteigt, um so eine Ver­gleichmäßigung von Rauchausbeute und Geschmack und damit eine Erniedrigung der Gesamtrauchwerte sowohl in der Partikel - als auch in der Gasphase zu errei­chen.

[0008] Diese Aufgabe wird bei einer ventilierten Zigarette der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0009] Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen ventilierten Zigarette sind in den Ansprüchen 2, 3, 4 und 5 angegeben.

[0010] Aus der deutschen Patentschrift 23 21 247 ist be­reits ein Filter für Tabakrauch bekannt, das sich aus mehreren Filterelementen zusammensetzt, wobei wenigstens eines der Filterelemente vollständig aus nichtgekräuselten Fasern aus thermoplastischem po­lymerem nichtabsorbierendem Material besteht, die einen Durchmesser von weniger als etwa 5 Mikron be­sitzen und deren größerer Teil so angeordnet ist, daß die Fasern quer zur Tabakrauchströmung liegen. Bei diesem bekannten Filter handelt es sich jedoch um ein solches ohne Ventilationszone(n). Ferner zeigt dieses bekannte Filter den Nachteil, daß es beim Abrauchen einer mit einem solchen Fil­ter versehenen Zigarette bereits nach wenigen Zügen verstopft, d.h., daß sehr rasch eine große Menge an Kondensat auf das Filterelement aus nichtgekräusel­ten Fasern aus thermoplastischem polymerem nichtab­sorbierendem Material abgeschieden wird, wodurch der Zugwiderstand übermäßig erhöht wird.

[0011] Das Element gemäß der Erfindung kann
- aus einem Gemisch von Spinnfasern (Stapelfasern), also Fasern endlicher Länge, und Filamenten, also endlosen Fäden,
oder
- nur aus Spinnfasern
oder
- nur aus Filamenten
bestehen.

[0012] Die Spinnfasern und Filamente gemäß der Erfindung können aus natürlichen oder synthetischen thermo­plastischen, polymeren Materialien bestehen, die sich zu Spinnfasern und Filamenten mit einem Durch­messer von 0,1 bis 20 µm verformen lassen. Beispiele für solche Materialien sind
- Polyolefine, wie Polypropylen und Polyethylen, aber auch substituierte Polyolefine, wie Polytri­fluorethylen,
- Polyamide, wie Nylon-66, Nylon-6 und Nylon 610,
- Polyester, wie Polyethylenterephthalat
- Poly-(methylmethacrylat),
- Polystyrol.

[0013] Es können jedoch auch Polymerenmischungen oder Co­polymere verwendet werden.

[0014] Im allgemeinen bestehen die Spinnfasern und Fila­mente eines Elements gemäß der Erfindung aus einem einzigen, also aus dem gleichen polymeren Material; das Element kann jedoch auch aus einem Gemisch von Spinnfasern und/oder Filamenten aus zwei oder mehreren polymeren Materialien bestehen.

[0015] Die Spinnfasern und Filamente eines Elements gemäß der Erfindung können denselben Durchmesser aufwei­sen; es kann sich jedoch auch um Spinnfasern und Filamente unterschiedlichen Durchmessers handeln.

[0016] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Bei­spiels näher erläutert:

Beispiel

[0017] Polypropylen mit einem Schmelzindex von 13 g/10 min bei 230°C/2,16 kg, einer Dichte von 0,902 g/cm³ bei 23°C und einem Schmelzbereich von 165-170°C wurde geschmolzen und mit Hilfe eines Spinnkopfs ähnlich dem gemäß der deutschen Patentschrift 25 50 463 zu Spinnfasern und Filamenten versponnen (blasgesponnen). Die Spinnfasern und Filamente wurden durch Ablage auf einer rotierenden Trommel zu einem Spinnvlies umge­formt.
Durch Änderung der Spinnparameter, insbesondere des Drucks der aus dem Spinnkopf austretenden Luft, die zur Bildung und Verstreckung der Spinnfasern und Filamente beiträgt, wurden in drei Versuchen fol­gende Spinnvliese erhalten:
- Spinnvlies A mit einem Quadratmetergewicht von 85 g und einer Luftdurchlässigkeit von 65 l/­min.cm² bei 50 Pascal (ca. 5 mm Wassersäule), be­stehend aus Spinnfasern und Filamenten, die einen mittleren Durchmesser von 2 µm aufwiesen;
- Spinnvlies B mit einem Quadratmetergewicht von 85 g und einer Luftdurchlässigkeit von 21 l/­min.cm² bei 50 Pascal, bestehend aus Spinnfasern und Filamenten, die einen mittleren Durchmesser von 1,4 µm aufwiesen;
- Spinnvlies C mit einem Quadratmetergewicht von 85 g und einer Luftdurchlässigkeit von 202 l/­min.cm² bei 50 Pascal, bestehend aus Spinnfasern und Filamenten, die einen mittleren Durchmesser von 4,8 µm aufwiesen.

[0018] Aus den Spinnvliesen A, B und C wurden jeweils runde Plättchen (Scheibchen) mit einem dem Durch­messer des Tabakstrangs und des Filterkörpers ei­ner handelsüblichen Filterzigarette - mit einer Ventilationszone in der Umhüllung des Filterkörpers - entsprechenden Durchmesser ausgestanzt. Die Scheibchen, nach den Spinnvliesen, denen sie entstammen, Scheibchen A , B und C genannt, wur­den in die zuvor erwähnten ventilierten Filterzi­garetten zwischen dem Tabakstrang und dem Filter­körper, der aus üblichen gekräuselten Cellulose-2,5-­Acetatfasern bestand, eingesetzt (selbstverständlich wurde danach wieder eine übliche Umhüllung angebracht), so daß die Filterzigaretten A, B und C entstanden. Die Spinnfasern und Filamente der Scheibchen waren im wesentlichen quer zur Strömungsbahn des Tabak­rauchs angeordnet.

[0019] Bedingt durch den Einbau der Scheibchen steigt ge­genüber der erwähnten Original-Filterzigarette und je nach Luftdurchlässigkeit der Scheibchen der An­fangs-Zugwiderstand und damit der Anfangs-Ventila­tionsgrad der Filterzigaretten A, B und C geringfü­gig an, wie die nachstehende Tabelle 1 zeigt:

[0020] An den zuvor genannten Zigaretten, also an der Original-Filterzigarette und den Filterzigaretten A , B und C wurden Ventilationsgrad- und Zugwider­standsmessungen während des Rauchens vorgenommen. Die Messungen erfolgten mit einer Meßvorrichtung, die es ermöglicht, Zug-für-Zug unter CORESTA-Norm­bedingungen (CORESTA = CENTRE DE COOPERATION POUR LES RECHERCHES SCIENTIFIQUES RELATIVES AU TABAC) den Zugwiderstand und den Ventilationsgrad zu er­mitteln.

[0021] Der Verlauf von Zugwiderstandskurven während des Rauchens wurde bereits von R.R. Baker in "Beiträ­ge zur Tabakforschung" 8, 124 (1975) beschrieben, wo auch die Grundlage des "Heiß-Gas-Modells" theo­retisch berechnet ist. Die nach diesem Beispiel ermittelten Meßwerte für die Original-Filterziga­rette folgen jenem Modell, und es wurde ein ähnli­cher Verlauf der Ventilationsgradkurve gefunden. Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt die ermittelten Ventilationsgrad- und Zugwiderstandswerte für die Original-Filterzigarette während des Rauchens.

[0022] Die Tabelle 3 zeigt die ermittelten Werte des Ventilationsgrads und des Zugwiderstands für die Filterzigarette C während des Rauchens.

[0023] Den Tabellen 2 und 3 ist insbesondere zu entnehmen, daß der Ventilationsgrad der Original-Filterziga­rette bis zum neunten Zug nur um etwa 11 Prozent ansteigt, während der Ventilationsgrad der Filter­zigarette C jedoch um etwa 25 Prozent ansteigt, was letztendlich zu einer Vergleichmäßigung der Tabakrauchausbeute pro Zug und damit auch zu ei­ner Erniedrigung der Gesamtrauchausbeute sowohl in der Partikel - als auch in der Gasphase führt.

[0024] Die nachstehende Tabelle 4 zeigt die ermittelten Werte für den Ventilationsgrad und den Zugwider­stand für die Filterzigarette A während des Rau­chens.

[0025] Die nachfolgende Tabelle 5 zeigt die ermittelten Ventilationsgrad- und Zugwiderstandswerte für die Filterzigarette B während des Rauchens.

[0026] Wie den Tabellen 4 und 5 zu entnehmen ist, wird durch die Scheibchen A und B bei den - ventilierten - Filterzigaretten eine sehr deutliche Ventilations­graderhöhung während des Rauchens erreicht, was na­turgemäß zu einer sehr starken Vergleichmäßigung der Rauchausbeuten pro Zug und einer Verminderung der Gesamtrauchausbeute pro Zigarette führt.

[0027] Schließlich wurden mit der Original-Filterziga­rette und den Filterzigaretten A und B noch Zug-für-Zug-Rauchanalysen unter CORESTA-Normbe­dingungen durchgeführt. Wie die nachstehenden Ta­bellen 6, 7 und 8 zeigen, und wie auf Grund der Ventilationsgradmessungen zu erwarten war, ergab sich bei den Filterzigaretten A und B - gegenüber der Original-Filterzigarette - eine deutliche Ver­gleichmäßigung der Zug-für-Zug gebildeten Tabak­rauchmenge und damit eine sehr starke Erniedrigung der Gesamtrauchausbeute pro Zigarette.

[0028] Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:
Die erfindungsgemäße ventilierte Zigarette zeigt - gegenüber handelsüblichen ventilierten Zigaretten - eine Vergleichmäßigung der Rauchausbeute beim Ab­rauchen Zug für Zug, wodurch der Geschmack des Ta­bakrauchs während des Abrauchens praktisch gleich bleibt.
Ferner wird damit eine Erniedrigung der Gesamt­rauchausbeute sowohl in der Partikel - als auch in der Gasphase pro Zigarette erreicht.

Ansprüche

1. Ventilierte Zigarette, deren Mundstückszone aus Tabak oder einem Filter oder einem Hohlmundstück besteht und dort in der Umhüllung oder Wandung zumindest eine Ventilationszone enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mundstückszone oder zwischen dieser und dem Tabakstrang oder in letzterem ein aus polymeren nichtgekräuselten Spinnfasern und/oder Filamenten bestehendes Ele­ment so angeordnet ist, daß es sich, von dem dem Mund zugekehrten Ende der Mundstückszone aus ge­sehen, hinter der Ventilationszone befindet, wo­bei die Spinnfasern und Filamente jeweils einen Durchmesser von 0,1 bis 20 µm besitzen und im wesentlichen quer zur Strömungsbahn des Tabak­rauchs angeordnet sind.

2. Ventilierte Zigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element die Form einer Scheibe, einer Kugel oder eines Ringes aufweist.

3. Ventilierte Zigarette nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß das Element den Quer­schnitt der Mundstückszone oder des Tabakstrangs teilweise oder vollständig ausfüllt.

4. Ventilierte Zigarette nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Element sich in einem Abstand von bis zu 30 mm von dem dem Mund zugekehrten Ende der Mundstückszone befindet.

5. Ventilierte Zigarette nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnfasern und Filamente jeweils einen Durchmesser von 1 bis 5 µm besitzen.