NO175238B - Rökeartikler - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ferdig sigarett i form av en langstrakt stav med jevnt tverrsnitt langs sin lengde, hvilken langstrakte stav inneholder et røkemateriale; en sigarettpapir-omhylling; og et filter, hvilken sigarettpapiromhylling har et første sigarettpapir som omskriver røkematerialet.

I britisk patentskrift nr. 2 175 789A er det en omtale av den virkning at sigaretter, som har en omkrets innenfor et område fra 10 mm til 19 mm og en fribrennhastighet for sigarettstav-en på 25-50 mg min"-'-, oppviser lavere røkkomponenter for sidestrøms avgivelser enn hva sammenlignbare konvensjonelle sigaretter gjør.

Det er beskrevet i britisk patentskrift nr. 2 094 130A sigaretter som innbefatter sigarettpapir med luftpermeabili-teter på grunn av viskøs eller laminær strømning som ikke er mer enn 3 Coresta enheter og Do/t forhold i et område fra 0,08 til 0,65 cm sek"<*>, hvor Do angir diffusjonskoeffesienten for oksygen gjennom nitrogen i papiret, og t angir tykkelsen av sigarettpapiret. Slike sigaretter oppviser lave avgivelser av totale partikkelformede stoffer og nikotin i sidestrømsrøken.

En ytterligere tilnærming for oppnåelse av lavkomponent avgivelser av sidestrømsrøken i sigaretter skjer ved bruk av sigarettpapir som innbefatter en eller flere sidestrøms reduserende forbindelser. Således er det f.eks. en anvisning i britisk patentskrift nr. 2 139 869A at den totale mengde partikkelformet stoff i sidestrømsrøken som utgår fra den tente ende av en sigarett under røking av denne kan reduseres med minst 30$ dersom siagrettpapiret innbefatter en eller flere, fortrinnsvis et antall forbindelser blant gruppen bestående av litiumhydroksyd, aluminiumhydroksyd, kaliumfor-meat, natriumformeat og natriumacetat.

Et annet eksempel på bruk av sidestrøms reduserende forbindelser er beskrevet i US-PS 4 231 377, og ifølge lærdommen i dette, er magnesiumoksyd og et hjelpesalt innarbeidet i kombinasjon i sigarettpapiret.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret sigarett eller tilsvarende røkeartik-kel med lav sidestrømning.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en ferdig sigarett av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at det er anordnet et andre sigarettpapir som omhyller det første sigarettpapir, hvilket andre sigarettpapir har en GM~<2> basisvekt og en Coresta enhet permiabilitetsverdi forskjellig fra det første sigarettpapir.

Den sidestrømsreduserende forbindelse er virksom til å redusere synlig sidestrømsrøkkomponenter uten å bevirke en markert, om noe, reduksjon av gassfasekomponentene i sidestrømsrøken. Blant forbindelsene som kan benyttes, enkeltvis eller i kombinasjon, som sidestrømsreduserende forbindelser, er aluminiumhydroksyd, kalsiumhydroksyd, litiumhydroksyd, magnesiumhydroksyd, magnesiumoksyd, aluminium og Attapulgit leire. Andre forbindelser som kan benyttes som sidestrømsreduserende forbindelser er beskrevet i US-PS 4 461 311 som herved er referanse.

Hensiktsmessig er omhyllingsmaterialet for røkeartiklene papir. Vannuoppløselige sidestrømsreduserende forbindelser kan tilføres i pulverform som en fyller til papirmassen under tilvirkningsprosessen av papiromhyllingsmaterialet. Vannoppløselige sidestrøms reduserende forbindelser påføres fortrinnsvis omhyllingsmaterialet i vandig oppløsning.

Røkematerialet for røkeartikler innbefatter fortrinnsvis eller består av snittet tobakk, hvor en andel av denne tobakk kan være ekspandert tobakk. Røkematerialet kan utgjøre rekonstituert tobakk eller tobakksubstitutt-materiale.

Lengden av røkematerialstaven er fordelaktig minst 60 mm, og staven bør fortrinnsvis avgi ikke mindre enn 6 puff eller drag, og mer fordelaktig ikke mindre enn 7 puff når røket under standard maskinrøkebetingelser. Staven er fortrinnsvis av jevn eller ensartet tverrsnittsform og størrelse gjennom hele lengden av staven. Dersom staven er av sirkulært tverrsnitt, kan omkretsen til staven f.eks. være så lav som 10 mm, men er fortrinnsvis ikke mindre enn 12,5 mm.

Fordelaktig overskrider omkretsen av røkematerialstaven ikke mer enn omkrting 19 mm, og mer fordelaktig kan den være mindre enn 18 mm.

Fortrinnsvis kan sigarettene innbefatte filtere eller munnstykkeinnretninger festet til røkematerialstaven i en ende.

Hensiktsmessig er omhyllingene til røkeartiklene av en lav permeabilitet, hvor permeabiliteten til disse f.eks. ikke er mer enn 20 Coresta enheter, og mer fordelaktig ikke mer enn 12 Coresta enheter. Fig. 1 i de skjematiske tegninger viser et apparat benyttet til å foreta bestemmelser av avgivelsene av de sidestrømmende røkkomponenter, og Fig. 2-5 viser en fiskehalepipe som danner del av apparatet vist i fig. 1, fig. 3-5 er avbildninger av fig. 2 tatt i retningene av pilene Å, B og C resp.

Apparatet vist i fig. 1, som ble benyttet ved bestemmelsen av de ovenfor angitte avgivelser av sidestrøms-røkkomponent-ene, utgjøres av en Filtrona 302 lineær røkemaskin 7, hvor en port på denne er angitt med henvisningstallet 8. Ved hver port av røkemaskinen 7 er det vertikalt plassert en åpen-endet, fiskehalepipe av glass, og den som er tilknyttet porten 8 er angitt ved henvisningstallet 9. I fig. 2 er størrelsene a og b 410 mm og 80 mm resp. I fig. 3 er de innvendige størrelser (diameteren) c 24 mm, og størrelsen d er 22 mm. Plassert på tvers over pipen 9 er en forhåndsveid Cambridge filterpute 10. Gjenstanden angitt ved henvisningstallet 10' er en Cambridge filterpute benyttet for måling av avgivelse av hovedstrøm-røkkomponenten. En slange 11 forløper fra den øvre siden av filterputen 10 til et gass-strømningsmeter 12, fra hvilket meter eller måler 12 en slange forløper til en gasspumpe 14. Forbundet til røret 13 med innløps- og utløpsrør 15, 16, er en innfrarød karbon-monoksydanalysator 17, med en innvendig gass-sirkulerings-pumpe (ikke vist).

Ved drift av apparatet ifølge fig. 1 for bestemmelse av sidestrøms røkkomponent-avgivelser fra en sigarett 18, røket ved porten 8 på røkemaskinen 7, er pumpen 14 innstilt til å gi en strømningshastighet gjennom pipen 9, slangen 11 og slangen 13, på 2,0 liter/min. Under røking av sigaretten 18 under stanadard røkebetingelser ved porten 8, passerer sidestrømsrøken avgitt fra sigaretten 18 opp til pipen 9 og til filterputen 10. Den del av røken som ikke avsettes på puten 10 eller på de indre vegger av pipen 9 passerer gjennom slangene 11, 13 og en under-prøve av denne passerte gjennom karbonmonoksydanalysatoren 17 gjennom innløps- og utløpsrør 15, 16.

Når røkingen av sigaretten 18 og to identiske sigaretter ved porten 8 var ferdig, ble puten 10 veid på nytt. Fra vekten bestemt på denne måte ble den opprinnelige vekt til puten 10 trukket fra, for således å gi vekten av det totale partikkelformede stoff (TPM) avsatt på puten 10. Puten 10 ble deretter ekstrahert med et ekstraherende løsemiddel, f.eks. propan-2-01. Ekstraktet oppnådd på denne måte ble analysert med en gasskromatograf for å bestemme nikotinmengdene og vannet avsatt på puten 10. Summen av vektene for nikotin og vann bestemt på denne måten, ble trukket fra den ovenfor nevnte gravimetrisk bestemte vekt TPM avsatt på puten 10 for slik å gi vekten av PMWNF som der var avsatt.

Innsiden av pipen 9 ble renset med et ekstraherende løsemidd-el, f.eks. propan-2-01. En andel av ekstraktet oppnådd på denne måten ble analysert ved gasskromatografi for å bestemme nikotinmengden avsatt på de indre vegger av pipen 9. Vekten av nikotinet bestemt på denne måten ble tillagt vekten av nikotinet avsatt på puten 10, for slik å gi den totale vekt av sidestrøms-nikotinet produsert av de tre sigaretter, hvilken vekt ble delt med 3 for å gi vekten av sidestrøms-nikotin pr. sigarett.

Den andre andel av ekstraktet oppnådd ved rensing av pipen 9 ble analysert med en ultrafiolett-teknikk, hvor det som en standard blir benyttet en andel av det ovenfor referert til ekstraktet oppnådd fra puten 10, for å bestemme mengden av PMWNF avsatt på de indre vegger av pipen 9. Vekten av PMWNF bestemt på denne måten ble lagt til vekten av PMWNF, som ovenfor bestemt, avsatt på puten 10 for således å gi den totale vekt av sidestrøms PMWNF produsert fra de tre sigaretter, hvilken vekt ble delt med 3 for å gi vekten av sidestrøms PMWNF pr. sigarett.

Sidestrømsrøkens CO-ytelse pr. sigarett ble bestemt fra data oppnådd fra analysatoren (17).

For bedre å forstå den foreliggende oppfinnelse, vil nå eksempler ifølge denne nå bli beskrevet.

Eksempel 1.

Det ble fremstilt en sigarett som består av en sigarettstav med omkrets på 20 mm og lengde på 64 mm, og med et cel-luloseacetatfilter med lengde på 20 mm, festet til staven ved hjelp av et filter- eller en endeomhylling. Staven utgjøres av en snittet tobakkfyller med en densitet på 240 mg cm-<3>, hvilke fyller ble omhyllet i et omskrivende sigarettpapir med permeabilitet på 19 Coresta enheter og en substans på 45 mg m~<2>. Sigarettpapiromhyllingen innbefattet 23% kalk, 8$ magnesiumhydroksyd og 2% natriumacetat. Når disse sigaretter ble røket under standard maskinrøkebetingelser, dvs. et 35 cm<3> puff med 2 sekunders varighet for hvert minutt, til en sigarettstavstump på 8 mm lengde, var den totale ytelse eller avgivelse av sidestrøms partikkelformet materiale på en vann-og nikotinfri basis 9,2 mg, og den totale ytelse eller avgivelse av sidestrøms karbonmonoksyd var 34,3 mg. Antallet puff under røkingen var 8,9.

Eksempel 2.

Sigaretter ble fremstilt bestående av sigarettstaver med 20 mm omkrets og 64 mm lengde, og 20 mm lange celluloseacetatfiltere festet til stavene ved filter- eller endeomhyl1 inger. Sigarettstavene utgjordes av en snittet tobakkfyller med en densitet på 287 mg cm"<3> og sigarettpapiromhyllinger på 11 Coresta enheters permeabilitet og en substans på 43 gm-<2>. Sigarettpapiromhyllingen utgjordes av 19,7$ kalk, 5,0$ magnesiumoksyd og 6,7$ citrat-trikalsium (uttrykt som # vannfri sitronsyre). Disse sigaretter, røket under standard maskinrøkebetingelser, produserte en total ytelse for sidestrømmende partikkelformet materiale, vann og nikotinfri, på 13,3 mg og en total ytelse på sidestrømskarbonmonoksyd på 36,8 mg. Sigarettenes ytelse var 8,3 puff.

Eksempel 3.

Sigaretter ble produsert bestående av sigarettstaver med omkrets på 17 mm og lengde på 70 mm, og 27 mm lange celluloseacetatfiltere. Densiteten for den snittede tobakkfyller i sigarettstavene var 293 mg cm-<3>. Sigarettstavomhyllingene var av sigarettpapir med 26 Coresta enheter permeabilitet og en substans på 26 gm-<2>. Papiret inneholdt ikke sidestrøms-reduserende forbindelser. Noen av disse sigaretter ble overomhyllet med et andre sigarettpapir, hvilke andre papir hadde en permeabilitet på 15 Coresta enheter, og med en basisvekt på 50 gm-<2>. Det andre papir innbefattet 4,5$ kalk, 24,3$ magnesiumhydroksyd og 3, 6% natriumaceatat.

Når de overomhyllede sigaretter ble røket under standard røkebetingelser, ble det bestemt at hver produserte en total ytelse av sidestrømmende partikkelformet materiale, vann og nikotinfri, på 8,3 mg og total ytelse eller avgivelse av sidestrømmende karbonmonoksyd og nikotin på 39,1 mg og 1,1 mg resp. Puffantallet for de overomhyllede sigaretter var 12. Når de ikke overomhyllede sigaretter ble røket under de samme betingelser, var de totale ytelser av sidestrømmende partikkelformede materialer, vann og nikotinfri, karbonmonoksyd og nikotin 20,7 mg, 45 mg og 2,7 mg resp.

To typer kontrollsigaretter ble røket, hver med en 64 mm lang sigaraettstav med en konvensjonell omkrets på 24,75 mm. Den første typen kontrollsigarett innbefattet en konvensjonell sigarettpapiromhylling med permeabilitet på 47 Coresta enheter, en substans på 25 gm-<2>, hvor omhyllingen innbefattet 26$ kalk og 0,8$ tri-kaliumcitrat. Når den første type kontrollsigarett ble røket under standard røkebetingelser, ble det funnet at den avga en total ytelse for sidestrøms nikotin på 4,9 mg. Som angitt ovenfor, var den totale sidestrøms-nikotin-avgivelse for den ikke-overomhyllede 17 mm sigarett 2,7 mg. Det kan således observeres at med sigarettene som innbefattet konvensjonelt sigarettpapiromhylling, ville en reduksjon av sigarettstavomkretsen til en ukon-vensjonell på 17 mm fra en konvensjonell på 24,75 mm, redusere sidestrømsnikotinet med 45$.

Den andre type kontrollsigarett innbefattet en sigarettpapiromhylling av samme type papir som benyttet til å overomhylle den ovenfor nevnte overomhyllede 17 mm sigarett. Når den andre type kontrollsigarett ble røket under standard røkebetingelser, ble det funnet at den avga en total ytelse for sidestrømnikotin på 2,5 mg. Når denne sidestrømsnikotin-avkastning sammenlignes med den til den første type kontrollsigarett, kan det observeres at erstatningen av det side-strømsreduserende sigarettpapir med det konvensjonelle sigarettpapir for den første type kontrollsigarett bevirket en 49$ reduksjon i sidestrømsnikotinavgivelsen.

Fra de ovenfor angitte kan det forventes, ved å kombinere i en enkelt sigarett de to sidestrøms nikotinreduserende trekk, nemlig en reduksjon i sigarettomkrets fra 24,75 mm til 17 mm, og erstatning av et konvensjonelt sigarettpapir med et sidestrømsreduserende sigarettpapir, at den totale side-strøms-nikotinavgivelse ville bli redusert til 28% i forhold til det for en konvensjonell sigarett som ikke hadde noen av disse trekk, hvilken konvensjonelle sigarett er representert ved den første type kontrollsigarett. Dog er det et faktum at de overomhyllede sigaretter med omkrets på 17 mm, som naturligvis innbefatter hver av de to sidestrømsreduserende trekk, bevirker en reduksjon i total sidestrømsnikotinav-kastning til en verdi, nemlig 1,1 mg, som er 22,556 av den for den første type kontrollsigarett. Således oppviste den overomhyllede sigarett med omkrets på 17 mm en synergetisk sidestrømsnikotin-reduserende effekt.

Eksempel 4

Sigaretter ble fremstilt bestående av sigarettstaver med omkrets på 24,75 mm, og lengde på 64 mm, og med 20 mm lange celluloseacetatfiltere. Densiteten for snittet tobakkfyller i sigarettstavene var 279 mg cm-<3>. Sigarettstavomhyllingene var av et konvensjonelt sigarettpapir med premeabilitet på 47 Coresta enheter, og en substans på 25 g m-<2>.

Papiret innbefattet 26$ kalsiumkarbonatfyller og 0,81$ brennadditiv bestående av en blanding av kaliumcitrat og natriumcitrat, uttrykt som #-andel sitronsyre. Disse sigaretter ble merket som sigaretter A.

De andre sigaretter, angitt som sigaretter B, ble fremstilt hvor sigarettene B er i alle henseender de samme som sigarettene A bortsett fra at sigarettstavomhyllingen til sigarettene B er av et sidestrøms reduserende papir med permeabilitet på 19 Coresta enheter, og en substans på 44,8 g m-<2>. Det sidestrømsreduserende papir innbefattet 8, 2% magnesiumhydroksyd, 21,8$ kalsiumkarbonat og 2, 02% natriumacetat.

Sigaretter B ble fremstilt hvor disse var av samme type som sigarettene A i alle henseender, bortsett fra at sigaretten C hadde en omkrets på 17 mm.

Sigaretter D ble fremstilt, hvilke var de samme som sigarettene C i alle henseender, bortsett fra at sigarettstavomhyllingen til sigarettene D var av samme papir som det til sigarettstavomhyllingen til sigarettene B. Sigarettene D var sigaretter i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

Sigarettene A-D ble røket under standard maskinrøkebetingel-ser, og målinger ble foretatt for den totale sidestrømsav-kastning eller avgivelse pr. sigarett av partikkelformet stoff, på en vann- og nikotinfri basis (PMWNF), total nikotinalkaloider (TNA) og karbonmonoksyd (CO). De målte verdier er gitt i tabell 1.

De forutsagte verdier vist i tabell 1 for sigarettene D ble beregnet fra de målte verdier for sigarettene A-C. Således beregnes f.eks. den forutsagte verdi for PMWNF for sigarettene D som:

De målte verdier for PMWNF for sigarettene D var 7,0 mg. Det kan således ses at ved både å redusere diameteren av en sigarett og tilveiebringe en sidestrøms-reduserende omhylling for denne i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, bevirkes det en synergetisk reduksjon i sidestrøms PMWNF. Som tabell 1 også viser, oppviser sigarettene D i samsvar med den foreliggende oppfinnelse også synergetiske reduksjoner i sidestrøms TNA og CO.

Det midlere puff-antall for sigarettene D var 10,8.

Eksempel 5.

Sigarettene E ble fremstilt bestående av sigarettstaver med omkrets på 24,75 mm og lengde 64 mm, og med 20 mm lange celluloseacetatfiltere. Densiteten for den snittede tobakkfyller i sigarettstavene, hvilken fyller inneholdt 12 vekt-% av DIET ekspandert tobakk, var 252 mg cm-<3>. Sigarettstavomhyllingene til sigarettene E var av det samme konvensjonelle sigarettpapir som benyttet for sigarettene A ifølge eksempel 4.

Sigaretter F ble fremstilt, som var de samme i alle henseender som sigarettene E, bortsett fra bruken i sigarettene F av sigarettpapir med permeabilitet på 18 Coresta enheter, og substans på 47,4 gm-<2>, og som innbefattet 33,3$ magnesiumhydroksyd, 5,3$ kalsiumkarbonat, 5,3 kaliumacetat og 1,1% natriumacetat.

Sigaretter G var de samme i alle henseender som sigarettene E, bortsett fra at sigarettene G var av en omkrets på 17 mm og den snittede tobakkfyller inneholdt 40 vekt-% DIET ekspandert tobakk hvor densiteten til fylleren var 224 g

cm-3.

Sigaretter H var de samme som sigarettene G i alle henseender, bortsett fra at sigarettstavomhyllingene til sigarettene H hadde det samme sidestrømsreduserende papir som det' for sigarettene F. Sigaretter H var sigaretter i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Sigarettene E til H ble røket under standard maskinrøkebetingelser og bestemmelser ble foretatt av den totale sidestrømsavgivelse pr. sigarett for PMWNF, TNA og CO. De målte verdier er gitt i tablel 2. De forutsatte verdier for sigarettene H ble beregnet på samme måte som angitt i detalj ovenfor med hensyn til sigarettene D.

Det skal observeres fra tabell 2 at sigarettene H i samsvar med foreliggende oppfinnelse oppviser synergetiske reduksjoner i sidestrøms PMWNF, TNA og CO. Sigarettene H oppviste også en synergetisk reduksjon for sidestrøms karbondioksyd.

Det midlere puffantall for sigarettene H var 6,8.

Eksempel 6.

Sigaretter I ble fremstilt bestående av sigarettstaver med 24,75 mm omkrets og mm lengde, og med 20 mm lange celluloseacetatfiltere. Densiteten for den snittede tobakkfyller i sigarettstavene var 291 mg cm-<3>. Sigarettstavomhyllingene til sigarettene I var av samme konvensjonelle sigarettpapir som ble benyttet for sigarettene A ifølge eksempel 4.

Sigaretter J ble fremstilt, som var de samme i alle henseender som sigarettene I, bortsett fra bruken i sigarettene J av sigarettpapir med permeabilitet på 5 Coresta enheter, og substans 45,0 og som innbefatter 16% Attapulgit leire, 18% kalsiumkarbonat, 11% trikaliumcitrat og 3% monoammoniumfos-fat.

Sigaretter K var de samme i alle henseender som sigarettene I, bortsett fra at sigarettene K var av en omkrets på 17 mm.

Sigaretter L var de samme som sigarettene K i alle henseender, bortsett fra sigarettstavomhyllingene til sigarettene L var av det samme sidestrømsreduserende papir som det til sigarettene J. Sigarettene L var sigaretter i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Sigarettene I til L ble røket under standard maskinrøke-betingelser, og bestemmelser ble foretatt på de totale sidestrømsavkastninger eller ytelser pr. sigarett for PMWNF, TNA og CO, hvilke verdier er gitt i tabell 3.

Det skal observeres fra tabell 3 at sigarettene L i samsvar med den foreliggende oppfinnelse oppviser synergetiske reduksjoner i sidestrømmende TNA og CO.

Det midlere puffantall til sigarettene L var 13,0.

Claims (6)

1. Ferdig sigarett i form av en langstrakt stav med jevnt tverrsnitt langs sin lengde, hvilken langstrakte stav inneholder ett røkemateriale; en sigarettpapir-omhylling; og et filter, hvilken sigarettpapiromhylling har et første sigarettpapir som omskriver røkematerialet, karakterisert ved at det er anordnet et andre sigarettpapir som omhyller det første sigarettpapir, hvilket andre sigarettpapir har en gm-<2> basisvekt og en Coresta enhet permeabilitetsverdi forskjellig fra det første sigarettpapir.

2. Sigarett ifølge krav 1, karakterisert ved at gm-<2> basisvekten for det andre sigarettpapir er større enn den for det første sigarettpapir.

3. Sigarett ifølge krav 1, karakterisert ved at det andre sigarettpapir inneholder faste forbindelser, såsom aluminiumhydroksyd, kalsiumhydroksyd, litiumhydroksyd, magnesiumhydroksyd, magnesiumoksyd, aluminium og Attapulgitt-leire.

4. Sigarett ifølge krav 3, karakterisert ved at de faste forbindelser innbefatter kalk.

5 . Sigarett ifølge krav 3, karakterisert ved at de faste forbindelser er tilstede i en mengde på omlag 29%.

6. Sigarett ifølge krav 5, karakterisert ved at de faste forbindelser innbefatter 4,5% kalk og 24,3% magnesium hydroksyd.