DK167045B1 - Rygeartikel - Google Patents

Description

i DK 167045 B1

Den foreliggende opfindelse angår indhyllede rygeartik-ler, især cigaretter.

Der har været gjort forskellige forsøg for cigaretter, 5 som når de ryges, afgiver reducerede mængder af side-strømsrøgbes tanddele, hvor sidestrømsrøgen er den røg, som strømmer ud fra den tændte ende af cigaretten. I UK patentbeskrivelse nr. 2 094 130A er der således f.eks. omhandlet en cigaret med reduceret sidestrømsudsendelse, 10 som omfatter en stang af rygemateriale indhyllet i et cigaretpapir, hvis luftpermeabilitet på grund af den viskose strømning ikke er mere end ca. 3 Coresta-enheder, og oxygendiffusionskoefficienten gennem nitrogen i papiret i forhold til tykkelsen af papiret ligger i området 0,08 15 til 0,65 cm/s.

I US patentbeskrivelse nr. 4 231 377 foreslås det at reducere sidestrømsrøgen ved inkorporering af en kombination af mindst 15% magnesiumoxid og mindst 0,5% af et hjæl-20 pesalt i cigaretpapiret. Der kræves en meget stor mængde additiv til opnåelse af en reduktion af rimelig størrelse. Desuden bliver askekvaliteten forringet i en sådan grad, at den er uacceptabel for rygeren.

25 Konventionelt cigaretpapir omfatter cellulosefibre og et uorganiske fyldstof, almindeligvis kalk. En forbrændingskontrollerende forbindelse er også ofte inkorporeret.

Den foreliggende opfindelse angår en rygeartikel omfat- 30 tende en rygematerialestang indhyllet i et indhylnings- papir omfattende mindst én hydroxidforbindelse og mindst én organisk forbindelse fra gruppen omfattende lithiumhy- droxid, aluminiumhydroxid, kaliumformiat, natriumformiat og natriumacetat, i en totalmængde af forbindelserne på 2 35 ikke mindre end 2 g/m , og den naturlige permeabilitet for indhylningspapiret ligger i området 3-20 Coresta-enheder, hvorved hele den partikelformige del i sidestrøms- DK 167045 B1 2 røgen, der strømmer ud fra den tændte ende af artiklen under rygningen deraf, reduceres med mindst 30% sammenlignet med, hvad der strømmer ud fra den tændte ende af en sammenlignelig artikel røget under sammenlignelige ry-5 gebetingelser, omfattende konventionelt indhylningspapir.

Den naturlige luftpermeabilitet for papiret, dvs. den, der skyldes viskos strømning, skal helst ligge i området 3-10 Coresta-enheder. Luftpermeabiliteten for et papir 3 10 som udtrykt i Coresta-enheder er den mængde luft i cm , 2 som passerer gennem 1 cm af papiret på 1 minut ved en konstant trykforskel på 1,0 kPa. For detaljer vedrørende viskos strømning i forbindelse med cigaretpapirspermeabi-litet henvises der til førnævnte UK patentbeskrivelse nr.

15 2 094 130A.

Cigaretpapiret omfatter foretrukkent mindst 3 af forbindelserne fra gruppen.

20 Den foreliggende opfindelse angår også rygeartikelindhyl- ningspapir omfattende mindst én hydroxidforbindelse og mindst én organisk forbindelse fra gruppen omfattende 11- thiumhydroxid, aluminiumhydroxid, kaliumformiat, natrium- formiat og natriumacetat i en totalmængde for forbindel- 2 25 serne på ikke mindre end 2 g/m .

Forbindelserne fra gruppen kan sammen med et egnet bindemiddel eller opløsningsmiddel påføres som et overtræk på cigaretpapiret på enten den ene eller den anden side der-30 af. Alternativt kan de inkorporeres i papiret på papirfremstillingstrinnet. Forbindelserne og den anvendte mængde deraf er forud valgt, så der sker en reduktion i den totale partikelformige del (TPM) i sidestrømsrøgen på mindst 50% og foretrukkent mindst 60%.

35

Produktionshastigheden for sidestrøms-TPM, dvs. sidestrømmens afgift af TPM pr. cigaret delt med den tid, DK 167045 B1 3 over hvilken cigaretten ryges, korreleres med den mængde synlig sidestrømsrøg, som iagttages kommende fra cigaretten. Ved anvendelse af den foreliggende opfindelse er det muligt at nå frem til produktionshastigheder for side-5 strøms-TPM, der er betragteligt mindre end den typiske værdi på 3 mg/min., der ses med konventionelle cigaretter. Hastigheden af sidestrøms-TPM skal helst fordelagtigt være mindre end 2 mg/min., når den måles efter en procedure som beskrevet for forsøg 1 i det følgende.

10

Nogle af de forbindelser, der i forbindelse med den foreliggende opfindelse, når de anvendes i kombination, tilvej ebringer en reduktion i sidestrømsrøg-TPM, udviser uheldige virkninger, hvis de individuelt er til stede i 15 for store mængder. Således kan lithiumhydroxid f.eks. forårsage nedbrydning af papirstrukturen, og den anvendte mængde af denne forbindelse skal derfor begrænses, så dette nedbrydningsfænomen ikke forekommer. En mængdegrænse skal også bemærkes for kaliumformiat, fordi højere 20 mængder har vist sig at resultere i en uacceptabel, kokslignende askedannelse ved rygning af prøvecigaretter. En fordel ved anvendelse af flere forskellige, specielt tre eller flere, sidestrømsrøgreducerende forbindelser er, at man kan opnå en tilstrækkelig totalmængde uden at over-25 skride en øvre grænse for mængden af en af forbindelserne.

Det blev ved rygning af prøvecigaretter bestemt, at der ikke forekom nogen reduktion eller kun reduktion i negli-30 gerbar grad af den synlige sidestrømsrøg, der resulterede fra anvendelse af cigaretpapir behandlet med henholdsvis magnesiumoxid, calciumcarbonat, lithiumcarbonat, kalium-natriumtartrat, aluminiumammoniumsulfat, magnesiumcitrat, magnesiumoxalat, triammoniumcitrat, citronsyre og tungt 35 magnesiumcarbonat.

DK 167045 B1 4

Opfindelsen forklares nærmere ved hjælp af de efterfølgende forsøg.

FORSØG 1 5

Almindelige 70 mm lange cigaretter blev fremstillet under anvendelse af en røggastørret tobak og et enkelt lag ind- hylningspapir af cigaretpapir med en initial luftpermea- 2 bilitet pa 26 Coresta-enheder og en vægt pa 23 g/m . Ci-10 garetpapiret blev før cigaretfremstillingen overtrukket på den side, der skulle være indersiden af de fremstillede cigaretter, med et overtræk omfattende stivelse (6%), aluminiumhydroxid (12%), magnesiumhydroxid (12%), calciumhydroxid (12%), natriumformiat (3%) og natriumacetat 15 (3%). De procentvise angivelser er de anvendte mængder for de pågældende forbindelser baseret på vægten af det overtrukne papir. Mængden af det totale overtræk udgjorde 2 således 48%, dvs. 21,2 g/m . Stivelsen blev anvendt som bindemiddel. Luftpermeabiliteten for det overtrukne papir 20 var 22 Coresta-enheder.

Hver af disse cigaretter blev røget under standard-ryge- 3 betingelser, dvs. et 35 cm pust af 2 sekunders varighed hvert minut, mens de strakte sig ind i en lodret kolbe 25 gennem et hul i væggen deraf, som var udstyret med en ci-garetkontaktpakning. Over den øvre åbning af kolben var der anbragt et Cambridge-filter med en diameter på 82 mm.

Luft og sidestrømsrøg blev trukket opad under virkning af en luftpumpe, strømmen af luft ind i en lavere åbning i 30 kolben, hvilken strøm blev indført med pumpen, der blev holdt ved 1 liter pr. minut. Sidestrømsrøgens TPM blev samlet på filtret.

Ved at veje filtret før begyndelsen af rygningen af en 35 cigaret og efter fuldendelse af rygningscyklus blev der foretaget en bestemmelse for hver cigaret af den totale mængde sidestrømsrøg-TPM udsendt af cigaretten. Det viste DK 167045 B1 5 sig, at det ialt var gennemsnitligt 14,1 mg.

Når kontrolcigaretter, der havde uovertrukket cigaretpapir, blev røget på samme måde, viste det sig, at den to-5 tale sidestrømsrøg-TPM var 23,2 mg. Anvendelsen af cigaretpapiret på ·prøvecigaretterne som ovenfor beskrevet tilvejebragte takket være overtrækningen en ca. 39%'s reduktion i sidestrømsrøg-TPM.

10 FORSØG 2

Proceduren fra forsøg 1 blev gentaget med den undtagelse, at overtrækningen på eigaretpapiret omfattede stivelse (9%), aluminiumhydroxid (18%), calciumhydroxid (18%), na- 15 triumformiat (2,7%) og natriumacetat (2,7%). Den anvendte 2 mængde var ud over stivelsen 17,3 g/m . Luftpermeabiliteten for papiret efter overtrækningen var 18 Coresta-enhe-der. Den totale sidestrømsrøg-TPM for uovertrukne kontrolcigaretter var 23,9 mg, hvorimod samme størrelse for 20 prøvecigaretterne var 13,9 mg. Overtrækningen tilveje bragte derfor en reduktion på ca. 42%.

FORSØG 3 25 Proceduren ifølge eksempel 1 blev gentaget med den undtagelse, at overtrækket omfattende stivelse (8%), aluminiumhydroxid (16%), magnesiumhydroxid (16%) og calciumhydroxid (16%), hvilket gav en mængde, bortset fra stivelse, . 2 pa 21,2 g/m . Overtrækket reducerede luftpermeabiliteten 30 for papiret til 10 Coresta-enheder. Den totale side strømsrøg-TPM for kontrolcigaretter blev fundet til 25,8 og for prøvecigaretterne 16,9 mg, hvilket repræsenterer en reduktion på 34%.

35 Der blev foretaget yderligere eksperimenter vedrørende virkningen af sidestrømsemissionen forårsaget af tilsætning af et hydroxid plus et forbrændingsadditiv på ciga- DK 167045 B1 6 retpapir anvendt til indhylning af en cigaret.

Prøvecigaretterne som anvendt i de følgende eksperimenter blev fremstillet ved til cigaretpapiret at sætte et af de 5 to nævnte hydroxider (aluminiumhydroxid og lithiumhydro-xid) i kombination med et af de tre nævnte forbrændingsadditiver (natriumacetat, natriumformiat og kaliumformi-at).

10 TPM-værdier for sidestrømmen blev opnået ved anvendelse af den i ansøgningen beskrevne patronmetode.

Alle cigaretter blev fremstillet under anvendelse af røgbehandlet tobak med en filterkonstruktion, 64 mm lang to-15 baksstang med et 20 mm celluloseacetatfilter.

KONTROLFORSØG

Papirpermeabilitet = 13,0 C.E.

2 20 Basisvægt = 24,3 g/m 2

Kalkmængde = 6,1 g/m TPM i sidestrøm = 32,2 mg/cigaret

Dragantal = 14,3 25 EKSPERIMENT 4

Papirpermeabilitet = 3,5 C.E.

2

Basxsvægt = 32,2 g/m 2 30 Kalkmængde = 6,1 g/m 2

Lithiumhydroxid = 5,0 g/m 2

Natriumformiat = 2,9 g/m TPM i sidestrøm = 12,4 mg/cigaret 61%'s reduktion i 35 Dragantal = 15,0 forhold til kontrol DK 167045 B1 7 EKSPERIMENT 5

Papirpermeabilitet = 3,5 C.E.

2

Basisvægt = 32,2 g/m 2 5 Kalkmængde = 6,1 g/m 2

Lithiumhydroxid = 5,0 g/m 2

Natriumformiat = 2,9 g/m TPM i sidestrøm = 10,1 mg/cigaret 69%'s reduktion i 10 Dragantal = 16,0 forhold til kontrol EKSPERIMENT 6

Papirpermeabilitet = 3,5 C.E.

2 15 Basisvægt = 32,2 g/m 2

Kalkmængde = 6,1 g/m 2

Lithiumhydroxid = 5,0 g/m 2

Natriumformiat = 2,9 g/m 20 TPM i sidestrøm = 12,1 mg/cigaret 62%'s reduktion i

Dragantal = 14,7 forhold til kontrol

Note: I de efterfølgende eksperimenter 7, 8 og 9 blev aluminiumhydroxid inkorporeret i papiret ved papirfrem-25 stillingstrinnet, fordi aluminiumhydroxid er praktisk ta get uopløseligt, og kun en papirtype indeholdende aluminiumhydroxid kunne fås, som var til at arbejde med.

Da det var umuligt at forøge aluminiumhydroxidindholdet 30 var det eneste andet alternativ at forøge papirpermeabi-liteten ved at indhylle cigaretterne i dobbeltlag papir med kemikaliefrit papir (kun indeholdende kalk; derfor forøgelsen i kalkmængde og fibre).

35 DK 167045 B1 8 EKSPERIMENT 7

Analyse af begge cigaretpapirer i kombination 5 Papirpermeabilitet = 5,3 C.E.

2

Basisvægt = 55,8 g/m 2

Kalkmængde = 8,4 g/m 2

Aluminiumhydroxid = 7,0 g/m 2

Natriumformiat = 2,9 g/m 10 TPM i sidestrøm = 19,5 mg/cigaret 39%'s reduktion i Dragantal = 14,0 forhold til kontrol EKSPERIMENT 8 15

Analyse af begge cigaretpapirer i kombination

Papirpermeabilitet = 5,3 C.E.

2

Basisvægt = 55,8 g/m 2 20 Kalkmængde = 8,4 g/m 2

Aluminiumhydroxid = 7,0 g/m 2

Natriumformiat = 2,9 g/m TPM i sidestrøm = 20,2 mg/cigaret 37%'s reduktion i 25 Dragantal = 14,0 forhold til kontrol EKSPERIMENT 9

Papirpermeabilitet = 5,3 C.E.

2 30 Basxsvægt = 55,8 g/m o

Kalkmængde = 8,4 g/m 2

Lithiumhydroxid = 7,0 g/m 2

Natriumformiat = 2,9 g/m 35 TPM i sidestrøm = 19,8 mg/cigaret 39%'s reduktion i

Dragantal = 11,3 forhold til kontrol i

Claims (11)

1. Rygeartikel omfattende en stang af rygemateriale ind-5 hyllet i et indhylningspapir, kendetegnet ved, at indhylningspapiret omfatter mindst én hydroxidforbindelse og mindst én organisk forbindelse fra gruppen omfattende lithiumhydroxid, aluminiumhydroxid, kaliumformi- at, natriumformiat og natriumacetat, i en totalmængde af 2 10 forbindelserne på ikke mindre end 2 g/m , og den naturlige permeabilitet for indhylningspapiret ligger i området 3-20 Coresta-enheder, hvorved hele den partikelformige del (total particulate matter = TPM) i sidestrømsrøgen, der strømmer ud fra den tændte ende af artiklen under 15 rygningen deraf, reduceres med mindst 30% i forhold til den TPM, der strømmer ud fra den tændte ende af en ellers identisk rygeartikel omfattende konventionelt indhylningspapir røget under samme rygebetingelser.

2. Rygeartikel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at reduktionen i TPM i sidestrømmen er mindst 50%.

3. Rygeartikel ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at indhylningspapirets permeabilitet ligger i 25 området 3-10 Coresta-enheder.

4. Rygeartikel ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at indhylningspapiret omfatter tre eller flere af forbindelserne fra gruppen. 30

5. Rygeartikel ifølge krav 4, kendetegnet ved, at indhylningspapiret omfatter de to hydroxidforbindelser fra gruppen.

6. Rygeartikel ifølge krav 4, kendetegnet ved, at indhylningspapiret omfatter mindst to organiske forbindelser fra gruppen. DK 167045 Bl

7. Rygeartikel ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at mængden af hver enkelt af de nævnte organiske forbindelser fra gruppen ikke 2 overskrider 3 g/m . 5

8. Rygeartikel ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at mængden af hydroxid- 2 forbindelserne fra gruppen er mindst 2 g/m .

9. Rygeartikel ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at produktionshastigheden for sidestrøms-TPM ikke overskrider 2 mg/min.

10. Indhylningspapir til rygeartikel, kendeteg-15 net ved, at det indeholder mindst én hydroxidforbindelse og mindst én organisk forbindelse valgt blandt lithi-umhydroxid, aluminiumhydroxid, kaliumformiat, natriumfor- miat og natriumacetat i en totalmængde for forbindelserne 2 på ikke mindre end 2 g/m . 20

11. Rygeartikel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det er en cigaret med overtrukket cigaretpapir, som beskrevet i et vilkårligt af eksemplerne 1-3. 25 30 35