NL8701094A - Werkwijze voor het vervaardigen van een volledig uit tabak bestaande sigaret met beheerste teerafgifte en een volledig uit tabak bestaande sigaret. - Google Patents

Description

* # - 1 -

Werkwijze voor het vervaardigen van een volledig uit tahak bestaande sigaret met beheerste teerafgifte en een volledig uit tabak bestaande sigaret.

Achtergrond van de uitvinding.

Sigaretten met tabak over hun gehele lengte ("vol- . ledige tabak" sigaretten genoemd) omvatten sigaretten einden welk 5 behandelde tabak bevatten. In zulke einden valt de druk in hogere mate per millimeterlengte dat in andere delen van de tabakkolom van de sigaret.

Andere sigaretten zijn voorgesteld met filters of mondstukken van tabak in de Amerikaanse octrooischriften 2.152.416 10 en 2.934.073 en 3.219.041 en 3.361.139. Ook is voorgesteld een mondstuk voor een sigaret met een afgeplat mondeinde in het Amerikaanse octrooischrift 1.865.679. Ventilatie van mondeinden is ook bekend met daarbij toepassen van ventilatiegaten in mondstukpapie en ventilatiedoorgangen volgens het Amerikaanse octrooischrift 15 3.490.461.

Samenvatting van de uitvinding.

In het algemeen omvat de uitvinding een werkwijze 20 voor het vervaardigen van een sigaret welke bestaat uit het ontwerp en de constructie van een volledig uit tabak bestaande sigaret voor afgifte van bepaalde hoeveelheden (per sigaret) van "teer" aan de roker, waarbij de sigaret is gevormd uit twee in tandem achter elkaar opgestelde en met elkaar verbonden tabakko-25 lommen. De eerste kolom is de aangestoken kolom welke gewoonlijk tabakmengsels bevat welke kenmerkend worden gebruikt in de huidige sigaretten. De tweede kolom is het mondstukeinde welke gevuld met compact gemaakt tabak, bij voorkeur geëxpandeerde tabak om de trekweerstand (drukval) van de sigaret te beheersen. De mondstuk-30 kolom is bekleed met een niet poreus mondstukpapier dat voorzien is van een ring van ventilatiegaten (of andere bruikbare ventilatiedoorgangen of andere opgestelde gaten) opgesteld juist voorbij 8701094 * * - 2 - de normale mondstand van de roker om bij te dragen tot de ventilatie van de sigaret.

Afgifte van "teer" van de sigaret wordt beheerst door variëren van de lengten van de twee kolommen, de drukvallen 5 van de kolommen en de ventilatie van de sigaret. In het bijzonder wordt afgifte van "teer" bij aanvaardbare drukvallen tot stand gebracht door variëren van de drukval in de mondstukkolom door keuze, behandelen en samenpersen van de geëxpandeerdetabak in de mondstukkolom en door variëren van ventilatie door keuze van de 10 maat, ligging en opstelling van de ventilatiegaten en de permeabiliteit van de omhulling van de mondstukkolom.

Terwijl andere parameters constant worden gehouden kan de afgifte van "teer" worden gevarieerd door te voren bepalen, van de maat, aantal en stand van de ventilatiegaten. Hoe meer ven 15 tilatie wordt ingebracht in de sigaret, hoe minder teer wordt afgeleverd aan de roker.

Het is een kenmerk van de uitvinding dat een volle dig uit. tabak bestaande sigaret die in staat is tot geringe teer-afgifte en zeer geringe teerafgifte gemakkelijk bereikbaar is ter 20 wijl de weerstand tegen trekken (drukval) van de sigaret gehandhaafd blijft op een aanvaardbaar niveau voor de roker.

Korte beschrijving van de tekening.

25 Figuur 1 is een gedeeltelijk geëxpandeerd aanzicht in perspectief van een volledig uit tabak bestaande sigaret volgens de uitvinding.

Beschrijving van de voorkeursuitvoeringen.

30 -------------------------------------------

In figuur 1 omvat de sigaret 10 een aan te steken tabakkolom 11 met tabak 12 en een papieren omhulling 13 voor de aan te steken tabakkolom. Als tandem verbonden met de aan te steken kolom 11 is een mondstuk 14 van tabak 16 en papier 17. Het 35 niet poreuse papier 18 voor het bekleden van het mondstuk (gete- 8701094 i- %· - 3 - kend in geëxpandeerde toestand) is gewikkeld om het mondstyuk 14 op overlappende wijze en afgedicht met een kleefmiddel (niet getekend). Het mondstukpapier 18 heeft ventilatiegaten 19. De afmetingen zijn in overeenstemming met voorbeeld 1.

5

Voorbeeld 1.

Vierduizend sigaretten met een totale lengte van 84 millimeter en een omtrek van 24/8 millimeter werden vervaardigd 10 uit twee in tandem verbonden tabakkolommen. De aan te steken tabakkolom/ welke het brandende einde van de sigaret vormt met een lengte van 64 millimeter/was samengesteld uit een kenmerkend mengsel van plaatselijke tabak (met inbegrip van hoeveelheden van geëxpandeerde tabak) verpakt tot een voor de sigarettenindustrie 15 normale dichtheid en gewikkeld in een kenmerkend sigarettenpapier zoals Ecusta Ref. 753 of Kimberley Clark Grade 515. Dit papier heeft een Coresta permeabiliteitswarde van 40. De drukval van deze tabakkolom bedroeg ongeveer 5r5 centimeter water. De tabakkolom voor het mondstuk van de sigaret had een lengte van 20 millimeter 20 en was geheel samengesteld uit geëxpandeerde tabak met een dichtheid van 181 gm/cc. De papieren omhulling van deze kolom had een Coresta waarde van 26.000. De omwikkelde drukval voor het mondstuk van 20 millimeter tabakkolom was 6/5 centimeter water.

Voor het maken van sigaretten werden de mondstuk-25 tabakkolommen aanvankelijk vervaardigd in lengten van 120 millimeter. Standaard sigaretten vervaardigingstoestellen werden gebruikt om twee 64 millimeter lange aan te steken tabakkolommen te verbinden met een 40 millimeter lange tweevoudige mondstukkolom bij toepassen van een in hoofdzaak voor lucht ondoorlaatbare niet 30 poreuse papieren omhulling met een breedte van 48 millimeter om een dubbele sigaret te vormen. De dubbele sigaret werd in de helft gesneden om twee sigaretten te vormen/ die elk bestaan. uit een 64 millimeter lange aan te steken tabakskolom en een 20 millimeter lange mondstukkolom welke aan elkaar zijn verbonden met een 24 35 millimeter breed omhullend mondstukpapier (zie figuur 1). Het 8701094 «Γ - 4 - mondstukpapier ligt over de gehele mondstukkolom vanaf het mondstukeinde naar het brandbare einde en bovendien over een 4 millimeter gedeelte van de te verbranden kolom (zie figuur 1). Het mondstukpapier 18 draagt over de omtrek series van perforaties 19 5 die ongeveer 13 millimeter van het mondstukeinde -zijn gelegen. Perforaties 19 gelegen boven het eigenlijke poreuse mondstukppa-pier 17 laten instromen van lucht toe met daardoor verdunnen van de rook wanneer de brandende sigaret wordt gerookt* De juiste combinatie van de drukval in de brandende tabakskolom en de druk-10 val in de mondstukkolom en de ventilatie van de sigaret leveren een sigaret met. een aanvaardbare totale weerstand tegen trekken van 7,9 centimeter water. De drukvalwaarden vertegenwoordigen een gemiddelde van 10 metingen bij toepassing van instrumenten welke ontworpen zijn om de weerstand tegen luchtstroom te meten bij 17,5 15 cc/sec. Ventilatie aan de mondstukperforaties was 51%.

Vijftig sigaretten werden gerookt op een rook machine bij toepassing van de Federal Trade Commission rookproce-dure om de volgende gegeven te leveren: 20 gerookte lengte (mm) 57 trekken/sigaret 9,6 teer (mg/cigt) 13,5 (mg/trek) 1,4 nicotine (mg/cigt) 1,0 25 (mg/trek) 0,11

Deze sigaretten hebben een gemiddelde teerafgifte van 13,5 milligram per sigaret (in het lage teertraject) en een aanvaardbare trekweerstand van 7,9 centimeter. Ventilatie werd ge-30 meten door het plaatsen van het mondstuk van een sigaret in een houder bevestigd aan een bron voor onder druk welke een stroom van 17,5 cc/sec opwekt aan het mondstukeinde. Een gedeelte van de 17,5 cc/sec luchtstroom welke de sigaret binnenkomt door de perforaties is het percentage ventilatie.

8701094 • - 5 -

ï· V

Voorbeeld 2

Vierduizend sigaretten met een totale lengte van 84 millimeter en een omtrek van 84,8 millimeter werden vervaar-5 digd. Oe 64 millimeter te branden tabakskolom werd op dezelfde wijze gemaakt als bijvoorbeeld 1. De drukval daarvan werd gemeten of 6,0 centimeter water. De 20 millimeter lange mondstuk tabakko-lom was samengesteld it 40% geëxpandeerde tabak en 60% niet geëxpandeerde tabak in vergelijking met 100% geëxpandeerde tabak in 10 voorbeeld 1. De omhulling van deze kolom heeft een Coresta permeabiliteit van 26.000* De omvatte drukval van de mondstuk tabakkolom bedroeg 6,7 centimeter water. Het mondstuk had een tabakdichtheid van 0,274 gm/cc.

Voor het vervaardigen van sigaretten werden de 15 mondstukken eerst vervaardigd in lengten van 120 millimeter. Standaard sigaretten vervaardigingstoestellen werden gebruikt om twee van de 64 millimeter lange tabakkolommen te verbinden met een 40 millimeter lange dubbele mondstukkolom bij toepassen bij een omhulling van 48 millimeter breed mondstukpapier om een dubbele si-20 garet te vormen. Eveneens, vormde dit na snijden twee sigaretten die elk bestaan uit een 64 millimeter lang te verbranden tabaksko-lom en een 20 millimeter lang mondstukkolom welke met elkaar zijn verbonden door een 24 millimeter breed mondstukpapier. Het mond-stukpapierbevatte een serie perforaties opgesteld op ongeveer 13 25 millimeter vanaf het mondstukeinde. De ventilatie bedroeg 44%.

Weer werden vijftig sigaretten gerookt op een rookmachine bij toepassen van de Federal Trade Commission rookpro-cedure om de volgende gegevens te leveren: 30 gerookte lengte 57 trekken/sigaret 8,9 teer (mg/cigt) 14,3 (mg/trek) 1,6 nicotine (mg/cigt) 1,07 35 (mg/trek) 0,12 8701094 ? V- - 6 -

Deze sigaretten hadden een gemiddeld de teerafgif-te van 14,3 mg per sigaret (in het lage teertraject) en een aanvaardbare gemiddelde trekweerstand van 9,3 centimeter.

5 Voorbeeld 3.

Vierduizend sigaretten gemaakt op dezelfde wijze als figuur 1 met uitzondering van het mondstukpapier. Mondstukpa-pier met kleinere gaten werd gebruikt om de ventilatie te vermin- 10 deren tot 39%. De te verbranden kolom had een drukval ongeveer 6,2 centimeter water. De omhulling voor de mondstukkolom had een Coresta permeabiliteit van 26.000 en de omvatte drukval voor de mondstukkolom bedroeg 5,5 centimeter water. Het mondstuk had een tabakdichtheid van 0,181 gm/cc.

15 . Vijftig sigaretten werden gerookt op een rook machine bij toepassen van de Federal Trade Commission rook-procedure en leverde de volgende gegevens: gerookte lengte 57 20 trekken/sigaret 9,1 teer (mg/cigt) 16,9 (mg/trek) 1,85 nicotine (mg/cigt) 1,22 (mg/trek) 0,13 25 -

Deze sigaretten hadden een gemiddelde teerafgite van 16,9 mg per sigaret en een aanvaardbare gemiddelde trekweerstand van 8,2 cm.

30 Voorbeeld 4.

Nog vierduizend sigaretten met een totale lengte van 100 millimeter en een omtrek van 24,4 millimeter werden vervaardigd met een 73 mm lang te verbranden tabakskolom en een druk- 35 val. van ongeveer 6,1 centimeter water. Het mondstuk van de sigaret 8701094 - 7 - had een lengte van 27 millimeter en was samengesteld uit ongeveer 40% geëxpandeerd tabak en 60% niet geëxpandeerde tabak. Het mondstuk had een tabaksdichtheid van 0,280 gm/cc. De omhulling voor de kolom had een Coresta permeabiliteit van 26.000. De omsloten druk-5 val voor deze 27 centimeter lange tabakskolom was 8,5 centimeter.

Voor het vervaardigen van sigaretten werden deze tabakkolommen voor de mondstukken eerst vervaardigd in lengten van 108 millimeter. Standaard sigaretten vervaardigingstoestellen werden gebruikt voor het Verbinden van twee van de 73 millimeter lan-10 ge tabakskalommen met een 54 millimeter lange dubbele mondstukfco-lom bij toepassen van een omhulling van 64 millimeter breed mond-stukpapier cm een dubbele sigaret te vormen. Bij doorsnijden vormde dit twee sigaretten die elk bestaan uit een 73 millimeter lange tabakskolom en een 27 millimeter lange mondstukkolom welke met 15 elkaar zijn verbonden met 32 millimeter breed mondstukpapier. Het mondstukpapier bevatte een serie perforaties welke ongeveer 13 millimeter van het mondstukeinde daarvan gelegen is.

De sigaret had een aanvaardbare weerstand tegen trekken van 10,8 millimeter water voor de gehele sigaret. De druk-20 valwaarden vertegnwoordigen een gemiddelde van 10 metingen bij toepassen van instrumenten ontworpen voor het meten van de weerstand tegen luchtstroom bij 17,5 cc per seconde. Ventilatie bedroeg 39%.

Vijftig sigaretten werden gerookt op een rook-25 machine bij toepassen van de Federal Trade Commission rookproce-dure om de volgende gegevens op te leveren: gerookte lengte (mm) 65 trekken/sigaret 10,0 30 teer (mg/cigt) 13,3 (mg/trek) 1,3 nicotine (mg/cigt) 1,03 (mg/trek) 0,10 35 Deze sigaretten hadden een gemiddelde teerafgifte 8701094 - 8 - van 13/3 per sigaret (in het lage teertraject) en een aanvaardbare gemiddelde trekweerstand van 10,8 cm.

Voorbeeld 5.

5 ------------

Vierduizend sigaretten met een totale lengte van 83 millimeter en een omtrek van 24,9 millimeter werden gemaakt met de beide tabakskolommen? het te verbranden en het mondstukgedeel-te. Oe te verbranden kolom had een langte van 58 mm en was samen-10 gesteld uit een kenmerkend mengsel van plaatselijk tabak gewikkeld in een kenmerkend sigarettenpapier. De drukval van deze tabakkolom bedroeg ongeveer 7,2 cm water, het mondstukeinde van de sigaret had een lengte van 25 mm en was samengesteld uit 100% geëxpandeerde tabak. De dichtheid van de tabak in het mondstuk bedroeg 0,225 15 gm/cc. De omhulling voor deze kolom had een Coresta permeabiliteit van 26.000. De omsloten drukval van deze 25 millimeter tabakkolom bedroeg 8,3 cm water.

Voor het vervaardigen van sigaretten werden de mondstukken eerst vervaardigd in lengten van 100 mm. Standaard si-20 garetten fabricagetoestellen werden gebruikt voor het verbinden van twee van de 58 millimeter lange tabakkolommen met een 50 millimeter lange dubbele mondstukkolom bij toepassen van een omhulling van 60 millimeter breed mondstukpapier voor het vormen van een dubbele sigaret. Na snijden vormde dit twee sigaretten die elk 25 bestaan uit een 58 millimeter lange tabakkolom en een 25 millimeter lang mondstukkolom welke aan elkaar zijn verbonden met een 30 millimeter breed mondstukpapier. Het mondstukpapier bevatte een serie perforaties opgesteld op ongeveer 13 mm van het mondstukeinde.

30 De sigaret had een aanvaardbare weerstand tegen trekken van 7,1 centimeter water over de gehele sigaret. De druk-valwaarde vertegenwoordigen een gemiddelde van 10 metingen bij toepassen van instrumenten ontworpen voor het meten van de weerstand voor luchtstroom bij 17,5 cc per seconden. De ventilatie 35 bedroeg 72%.

Vijftig sigaretten werden gerookt op een rook- 870 1 09 4 - 9 - machine bij toepassen van de Federal Commission rookprocedure om te voorzien in de volgende gegevens: gerookte lengte 50 5 trekken/sigaret 9,4 teer (mg/cigt) 4,5 (mg/trek) 0,5 nicotine (mg/cigt) 0,35 (mg/trek) 0,04 10

Deze sigaretten hadden een gemiddelde teerafgifte van 4,5 mg per sigaret (in het ultra lage teer traject) en een aanvaardbare gemiddelde trekweerstand van 7,1 cm.

De verhouding van de lengte van de mondstukkolom 15 tot de totale lengte van de sigaret dient (uitgedrukt als percentage) ongeveer te zijn 16% tot ongeveer 50%; bij voorkeur in het traject van 24% tot 30%. De druk van voor een 84 millimeter lange sigaret mag variëren tussen ongeveer 5,0 centimeter en ongeveer 12 centimeter maar bij voorkeur in het traject van 7 tot 9 centimeter 20 welke in het traject is van drukval voor huidige commerciële niet-filter sigaretten van 84 milleter lengte. De teerafgifte kan reiken van 1 tot 20 mg maar een 4 tot 15 mg traject verdient de voorkeur.

Teerafgifte kan worden beheerst om te voorzien in 25 een daling tot 1 mg teer of lager per sigaret. Bij 1 mg teer afgifte zal de percentage ventilatie van ongeveer 85% tot ongeveer 90% zijn. Teerafgifte kan ook worden vergroot tot 20 mg teer of hoger per sigaret. Bij 20 mg teerafgifte zal het percentage ventilatie ongeveer 10 tot 15% zijn.

30 Geëxpandeerde tabak toegepast in mondstukkolommen en aangeduid in de bovenstaande voorbeelden heeft een vulcapaci-teit van ongeveer 7,5 cc/gm. Deze tabak heeft voorafgaand aan de expansie een vulcapaciteit van ongeveer 0,5 cc/gm. De tabak werd daarom over ongeveer 50% geëxpandeerd.

35 Als aangegeven in de voorbeelden kan de mondstuk- 8701094 V i- - 10 - kolom samengesteld zijn uit volledig geëxpandeerd tabak of een gedeelte van geëxpandeerd tabak en een gedeelte van niet geëxpandeerd tabak. Of anders kunnen sigarettentabakken, zoals Burley met een gekozen dichtheid en vulcapaciteit worden vervangen door geëx-5 pandeerde tabak.

Gedurende het vormen van de mondstukkolommen levert beheersen van het debiet aan de tabak in de kolom vormend papier een middel voor het variëren van de hoeveelheid tabak per centimeter kolomlengte en varieert daardoor de dichtheid en de 10 drukval. Mondstukdichtheden kunnen variëren van ongeveer 1,122 tot ongeveer 0,300 gm/cc.

De fractie mondstuk tabak welke geëxpandeerd is kan reiken vanaf 20% tot 100%. De percentage ventilatie van de sigaret dient bij voorkeur te liggen tussen 35% en 75%.

15 Tenslotte kan met betrekking tot figuur 1 ventila tie van het mondstukeinde 14 op andere wijze, indien gewenst, worden bereikt door toepassen van een omwikkeling welke voldoende poreus is om lucht hier doorheen te laten stromen. Aldus omvat de aanduiding "ventilatiegaten” doorgangen, gaten of andee openingen 20 welke bestaan in de omhulling bij de fabricage en gaten gevormd na de oorspronkelijke fabricage. Deze perforaties worden gemaakt op mechanische of andere wijze.

8701094

Claims (13)

1. Werkwijze voor het vervaardigen, van een volledig uit tabak bestaande sigaret met een te verbranden kolom van tabak en een mondstukkolom van tabak die in tandem, zijn opgesteld/ gekenmerkt door 5 a) kiezen van de lengte van de mondstukkolom voor een sigaret van bepaalde lengte en beheersen van het soort en samenpersen van tabak in deze kolom; b) vervaardigen van de lengte van de te verbranden 10 kolom als de lengte van de sigaret min de lengte van het mondstuk; c) beheersen van de soort tabak en zijn samendruk-king in de mondstukkolom en daarna d) beheersen van de mate van ventilatie van de si- 15 garet door keuze van de papieren omhulling voor de kolommen, aanbrengen van een eerste poreuse omhullig op de mondstukkolom en door beheersen van de opstelling, aantal en maat van de venti-latiegaten in een tweede overlappende omhulling 20 voor de mondstukkolom, waardoor een sigaret met aanvaardbare totale weerstand voor trekken en de gewenste teerafgifte kan worden bereikt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de fasen a, b, c en d worden uitgevoerd om een weerstand voor trekken te 25 krijgen welke in hoofdzaak gelijk is aan de weerstand van een sigaret met een enkelvoudige tabakskolom met vergelijkbare lengte.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij tabak in het mondstuk is samengesteld uit 40% of meer geëxpandeerde tabak.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de lengte 30 van het mondstuk ongeveer 16% tot ongeveer 50% van de lengte van de sigaret is.

5. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij het per- 8701094 ·*- - 12 - centage van de ventilatie varieert tussen ongeveer 10% en ongeveer 90%.

6. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de totale drukval van de sigaret varieert tussen ongeveer 5,0 cm en ongeveer 5 12,0 cm.

7. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de teeraf-gifte van de sigaret is gelegen tussen 1 mg en 20 mg teer.

8. Volledig uit tabak bestaande sigaret waarbij de verbranding van de tabak teer schept, waarbij de teer migreert ge- 10 durende het trekken naar het mondstuk voor afgifte aan de roker, gekenmerkt door a) een eerste in papier gehulde kolom van gesneden tabak welke het te verbranden deel van de sigaret vormt waarbij tabak is verdicht tot de nor- 15 male dichtheid voor een sigaret; b) een tweede in papier omhulde kolom van tabak welke in tandem is opgesteld ten opzichte van de eerste kolom en de mondstukkolom van de sigaret vormt; 20 c) extra, omhullend mondstukpapier welke een tweede kolom en een deel van de eerste kolom omhult om de beide kolommen met elkaar te verbinden; d) ventilatiegaten in een bepaald aantal en maat in de overomhulling op een bepaalde afstand vanaf 25 het mondeinde van de sigaret; en e) tabak in de tweede kolom gekozen, behandeld en verdicht om een gekozen weerstand tegen trekken van de sigaret te vormen, waardoor een bepaalde hoeveelheid teer wordt afge- 30 geven in de vorm van verdunde rook aan de roker.

9. Volledig uit tabak bestaande sigaret volgens conclusie 8 met een trekweerstand tussen ongeveer 5,0 cm en ongeveer 12,0 cm en een teerafgifte tussen ongeveer 1 mg en ongeveer 20 mg.

10. Sigaret volgens conclusie 8 waarbij de mond- 8701094 * - 13 - X stukkolom bestaat uit tussen ongeveer 16% en ongeveer 50% van de totale lengte van de sigaret.

11. Sigaret volgens conclusie 8 waarbij de percentage ventilatie varieert tussen ongeveer 35% en 75%.

12. Sigaret volgens conclusie 8 waarbij het mond stuk 20% of meer geëxpandeerde tabak bevat.

13. Sigaret volgens conclusie 8 waarbij de dichtheid van de tabak in het mondstuk is gelegen tussen ongeveer 0,122 en 0,300 gm/cc. —o—o—o—o—o—o—o—o—o—o—o—o—o— 8701094