CH643120A5

CH643120A5 - Verfahren zur herstellung eines rauchbaren materials.

Info

Publication number: CH643120A5
Application number: CH702179A
Authority: CH
Inventors: Robert B Seligman; Gus D Keritsis
Original assignee: Philip Morris Inc
Priority date: 1978-08-02
Filing date: 1979-07-30
Publication date: 1984-05-30
Also published as: GB2028095A; GB2028095B; JPS5523996A; CA1124999A; US4256126A; JPS5734990B2; DE2931281A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der rauchbaren Materialien (nachstehend als «Rauchmaterialien» be-20 zeichnet). Im besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rauchmaterials, welches trotz vermindertem Teer- und Nikotinanteil sowie verringerter Zugzahl die gewünschten Eigenschaften eines Rauchmaterials aufweist.

25 Wenn man Blattabak bei seiner Verarbeitung zur Verwendung für Zigarrendeckblätter oder -füllmaterial, Zigaretten und Rauchtabak in Streifen schneidet, bleibt bekanntlich eine beträchtliche Menge an Stengeln und Blattabfallen zurück, obwohl ein Teil dieser Nebenprodukte zur Herstellung 30 von Schnupftabak und zur Vermischung mit Kau- und Rauchtabak eingesetzt wird. Ausserdem fallen beim Transport, bei der Handhabung und aus sonstigen Gründen Tabakabfall und -staub an. Da dieses sogenannte «Nebenprodukt» ein hochwertiger, aromareicher Tabak ist, wurden 35 bereits zahlreiche Vorschläge für seine wirtschaftliche Verwertung gemacht. Hauptsächlich wird vorgeschlagen, das Nebenprodukt dadurch zu einem synthetischen Blatt- oder «regenerierten» Tabak umzuwandeln, dass man feingemahlenen Tabak klebend verbindet und das Gemisch zu Folien, 40 Bändern od. dgl. verarbeitet, und das synthetische bzw. regenerierte Tabakmaterial ganz oder teilweise als Ersatz für natürliche Tabakblätter in Zigarren, Zigaretten, Rauchtabak oder anderen Tabakprodukten einsetzt. Solche Methoden sind beispielsweise in den US-PS 3 409 026 und 3 386 449 be-45 schrieben.

Obwohl der regenerierte Tabak aus Nebenprodukt-Ta-bak, d.h. Stengeln, Staub, Feinsubstanzen u.a., erzeugt wird, hat er dennoch den gleichen Teer- und Nikotingehalt und die gleichen sonstigen Eigenschaften von natürlichem so Blattabak. Es besteht daher grosses Interesse an einer Methode, mit deren Hilfe bestimmte Komponenten des regenerierten Tabaks unter Beibehaltung des natürlichen Geschmacks und Aromas des Tabaks vermindert werden.

Ein Versuch zur Verminderung des Teer- und Nikotinge-55 halts von Tabakblattmaterial besteht darin, dass man dem Tabak ein Kohlenhydrat- oder Cellulosematerial einverleibt, welches in einer inerten Atmosphäre thermisch abgebaut (häufig bezeichnet als «pyrolysiert») wurde. Entsprechende Methoden sind z.B. in den US-PS 3 545 448, 3 861 401, 60 3 861 402 und 4 019 521 beschrieben.

Die genannten Methoden weisen mehrere Nachteile auf. Insbesondere muss das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial bei diesen Verfahren mit dem Tabakblattmaterial in trok-kenem Zustand vermischt werden. Das dabei erhaltene Pro-65 dukt ist nicht nur ungleichmässig und hat variable Raucheigenschaften und physikalische Eigenschaften, sondern es entwickelt bei der genannten Verarbeitung auch eine unerwünschte Staubmenge.

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Der erwähnte Stand der Technik betrifft speziell u.a. die Verminderung des Teer- und Nikotingehalts von Tabakblattmaterial und befasst sich nicht mit in einem Rauchmaterial zu verwendendem, brennbarem regeneriertem Tabak als solchem. Regenerierter Tabak wird bei diesen bekannten Verfahren nur insoweit verwendet, als daraus ein Lösungsmittelextrakt hergestellt wird, dessen löslichen Anteil man auf das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial aufbringt, um ihm Tabakfarbe und -aroma zu verleihen. Somit gibt der Stand der Technik keinerlei Hinweis bezüglich der Wirkung der Verbrennung von pyrolysiertem Kohlenhydratmaterial in Verbindung mit regeneriertem Tabak als solchem, wie eine solche Kombination durchzuführen ist (aufgrund der physikalischen Eigenschaften der bestimmten Materialien) oder welche sonstigen Parameter und Variablen bei der Herstellung eines rauchbaren Produkts eine Rolle spielen.

Aus der US-PS 3 805 803 ist ein Verfahren zur Verminderung des Teer- und Nikotingehalts eines regenerierten Tabakrauchmaterials bekannt. Die Verminderung des Gehalts dieser Komponenten wird dadurch erreicht, dass man dem regenerierten Tabakmaterial Aktivkohle einverleibt. Der Einsatz von Kohle ist jedoch mit zahlreichen Nachteilen verbunden. Insbesondere stören bei der Anwendung der Papierfabrikationstechnik zur Herstellung des regenerierten Tabaks die feinen Kohleteilchen die Entwässerung des Tabakbreis, indem sie die Löcher des Fourdrinier-Drahtnetzes verstopfen oder an dem zur Herstellung einer papierartigen Bahn verwendeten Glättzylinder (Yankee-Trockner) kleben bleiben. Ausserdem erhält man bei Verwendung von Kohle ein Füllmaterial, welches beim Einsatz in Rauchprodukten einen unannehmbaren Fehlgeschmack, der in der Fachwelt normalerweise als «Kohlegeschmack» bezeichnet wird, einschleppt. Ferner führt der Einsatz von Aktivkohle in Zigaretten insofern zu unannehmbaren Rauchprodukten, als «feurige» Partikel von glühender Aktiv- bzw. Holzkohle vom brennenden Ende einer Zigarette herabfallen, was zumindest eine Belästigung des Rauchers darstellt. Die «feurigen» Partikel und der «Kohle-Fehlgeschmack» treten auch auf, wenn das in der US-PS 3 744 496 beschriebene Material in Zigaretten eingesetzt wird.

Es wurde nunmehr ein Verfahren zur Herstellung eines Rauchmaterials entwickelt, welches brennbaren regenerierten Tabak verwertet, wobei das Rauchmaterial weniger Teilchenmaterie (insbesondere Teer) und weniger Nikotin abgibt und dennoch den natürlichen Geschmack und das natürliche Aroma von Naturtabak beibehält.

Das erfmdungsgemässe Verfahren vermeidet nicht nur praktisch alle vorgenannten Nachteile der herkömmlichen Methoden, sondern liefert ausserdem ein Rauchmaterial, dessen Teer- und Nikotingehalt zumindest in gleichem Masse wie bei Verwendung von Aktivkohle vermindert ist, ohne jedoch die beim Einsatz der Aktivkohle auftretenden unvermeidlichen Nachteile aufzuweisen.

Gegenstand der Erfindung ist das im Patentanspruch 1 definierte Verfahren.

Ausserdem wurde festgestellt, dass, wenn man der homogenisierten Aufschlämmung ein Alkalimetallsalz einer niederen Carbonsäure oder ein Carbonat, Bicarbonat oder Phosphat einverleibt, die Verminderung der Teer- und Nikotinsubstanzen u.a. im Endprodukt weiter verbessert wird.

Weiterhin wurde festgestellt, dass durch Zusatz einer niederen Carbonsäure oder ihres Derivats oder eines Metallsalzes dieser Säuren zur homogenisierten Aufschlämmung das Brennen, der Geschmack bzw. Duft und das Aroma des erhaltenen Produkts verbessert werden.

Das erfmdungsgemässe Verfahren ist somit nicht mit den Nachteilen der herkömmlichen Methoden behaftet und liefert ein Rauchmaterial aus regeneriertem Tabak, welches einen geringen Teer- und Nikotingehalt und trotzdem die Aroma-Qualitäten von Naturtabak aufweist. Das Verfahren der Erfindung ist daher in wirtschaftlicher Hinsicht äusserst vorteilhaft und von hohem kommerziellem Wert. Es liefert ein billiges, aus leicht verfügbaren Materialien erzeugtes Rauchmaterial, verwendet sogenannte «Nebenproduktmaterialien» und ist in einfacher und effizienter Weise durchführbar.

Das erfmdungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Rauchmaterials wird zweckmässig wie folgt durchgeführt:

Zunächst wird das hitzebehandelte Kohlenhydratmaterial erzeugt. Das Verfahren zur Herstellung solcher Materialien ist an sich bekannt; vgl. z.B. die US-PS4 019 521, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Im allgemeinen stellt man das hitzebehandelte Kohlenhydratmaterial her, indem man ein Kohlenhydratmaterial einem thermischen Abbau bei Temperaturen von 100-bis 850 °C (vorzugsweise 200 bis 750 °C) in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre unterwirft.

Beispiele für besonders gut geeignete Kohlenhydratmate-rialien sind a-Cellulose, Holzzellstoff, Papierzellstoff, Stroh, Flachs, Bambus, Espartogras, Kenaffasera, Baumwolle, Hanf, Reisfasern, andere pflanzliche Fasern, Pflanzenteile und Kaffee- oder Erdnusshülsen. Anstelle der vorgenannten Cellulosematerialien können auch Cellulosederivate verwendet werden. Spezielle Beispiele für solche Derivate sind Me-thylcellulose und Carboxymethylcellulose. Weitere Kohlen-hydratmaterialien, wie Stärke, Pektin, Gummi bzw. Gummiharz oder Alginate, können ebenfalls verwendet werden. Auch Polyvinylalkohol ist geeignet.

Die Cellulose- oder Kohlenhydratmaterialien können dem thermischen Abbau in einer beliebigen geeigneten Form, wie als Pulver, in Blatt- bzw. Folienform oder als eine Art Textilmaterial (z.B. Gewebe), unterworfen werden. Vorzugsweise wird die thermische Behandlung jedoch an dem als diskrete Teilchen (wie Schnitzel oder schmale Streifen) vorliegenden Cellulose- oder Kohlenhydratmaterial vorgenommen.

Bei einem diskontinuierlichen Verfahren kann das Material einfach in eine geschlossene Kammer gegeben werden, in welcher die speziellen Bedingungen herrschen. Anschliessend kann das Material auf die Temperatur für den thermischen Abbau erhitzt und während der gewünschten Zeitspanne bei dieser Temperatur gehalten werden. Zur Kostensenkung wird die thermische Behandlung jedoch vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt, wobei das Kohlenhydrat- oder Cel-lulosematerial auf ein bewegtes Förderband gegeben wird, welches mit einer zur Erzielung des gewünschten Hitzeabbaugrades ausreichenden Geschwindigkeit durch eine geschlossene erhitzte Kammer, in welcher die inerte oder reduzierende Atmosphäre herrscht, geleitet wird.

Die inerte Atmosphäre, in welcher die thermische Behandlung durchgeführt werden kann, besteht vorzugsweise aus Stickstoff; man kann jedoch auch andere inerte, nicht-oxidierende Gase, wie Kohlendioxid oder Helium, verwenden. Wahlweise kann man die nichtoxidierende Atmosphäre auch dadurch erzielen, dass man den thermischen Abbau des Cellulosematerials im Vakuum durchführt. Eine reduzierende Atmosphäre kann dadurch erreicht werden, dass man einen übermässigen Luftzutritt zur heissen Kammer verhindert.

Aufgrund des thermischen Abbaus oder der Pyrolyse des Cellulose- oder Kohlenhydratmaterials erfährt dieses während der Behandlung einen Gewichtsverlust, der zweckmässig mindestens 10 bis zu 95%, vorzugsweise 20 bis 85%, ausmacht.

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Der zur erfmdungsgemässen Herstellung des Rauchmaterials verwendete regenerierte Tabak kann nach einer beliebigen herkömmlichen Methode erzeugt werden; vgl. z. B. die US-PS 3 409 026, auf welche hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Im allgemeinen wird die zur Herstellung des regenerierten Tabaks verwendete Aufschlämmung von Tabakteilen wie folgt hergestellt: Tabaknebenproduktmaterialien, wie Stengel, Staub oder Feinsubstanzen, werden zuerst gemahlen. Das gemahlene Tabakmaterial wird dann zur Bildung einer Aufschlämmung mit Wasser vermischt. Zweckmässigerweise wird die Aufschlämmung so zubereitet, dass sie 10 bis 80% Tabaknebenproduktmaterial, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufschlämmung, enthält

Zu dieser Tabakaufschlämmung gibt man dann zweckmässig einen Klebebinder, mit dessen Hilfe die Tabakbestandteile bei der darauffolgenden Verarbeitung aneinander-gebunden werden. Als Binder verwendet man vorzugsweise ein aus natürlichen Tabakteilen erhaltenes Material. Es wurde festgestellt, dass ein solcher Kleber bzw. Binder dem Endprodukt keine unerwünschten Eigenschaften und Charakteristika verleiht. Vorzugsweise wird ein von Tabak abgeleiteter Pektin-Klebebinder verwendet. Die Tabakpektine können in der Aufschlämmung in situ erzeugt oder freigesetzt oder in einer anderen Tabakaufschlämmung hergestellt und isoliert werden. Das Verfahren zur Herstellung dieser Tabakpektine ist in der US-PS 3 409 026 beschrieben. Typischerweise sind 5 bis 40 Teile Klebebinder pro 100 Teile Tabakmaterial in der Aufschlämmung vorhanden.

Hier angeführte Teilangaben sind stets Gewichtsteile. Natürlich kann man auch Binder verwenden, welche nicht aus natürlichen Tabakteilen erhalten werden. So können im erfmdungsgemässen Verfahren anstelle des Pektin-Klebebinders auch z. B. modifizierte Cellulose oder natürliche Gummen, insbesondere Alginate, Carboxymethylcellulose oder deren Natriumsalz (NaCMC), Äthylhydroxyäthylcellulose, Guargummi und andere Gummen bzw. Polysaccharide, verwendet werden.

Das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial wird sodann der Aufschlämmung der Tabakteile einverleibt. Es ist jedoch zweckmässig, das pyrolysierte Material vor der Zugabe zu pulverisieren. Besonders zweckmässig ist es, das Kohlenhydratmaterial bis zu einem Teilchendurchmesser von 0,1 bis 450 um (vorzugsweise weniger als etwa 300 um) zu pulverisieren.

Eines der neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial mit dem immer noch in Aufschlämmungsform vorliegenden regenerierten Tabak vermischt wird, anstatt dass es trocken vermischt wird. Noch wichtiger ist die Art und Weise der Zugabe des Kohlenhydratmaterials zu der Aufschlämmung der Tabakteile (d.h. durch Homogenisierung). Insbesondere wurde festgestellt, dass die gewünschten Eigenschaften des erfindungsgemäss hergestellten Rauchmaterials teilweise auf die Art und Weise zurückzuführen sind, mit welcher das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial mit der Aufschlämmung der Tabakteile vereinigt wird. So muss die gesamte Aufschlämmung homogenisiert werden, nachdem das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial der Aufschlämmung einverleibt wurde. Die Homogenisierungsstufe ist für das erfmdungsgemässe Verfahren kritisch.

Zweckmässig wird die Homogenisierung durchgeführt, indem man die die Tabakteile und das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial enthaltende Aufschlämmung durch mehrere Refîner, wie einen «Sprout-Waldron-Refiner», leitet. Andere bekannte mechanische Refîner bzw. Refiner vom Drucktyp eignen sich natürlich auch für das erfmdungsgemässe Verfahren. Die Aufschlämmung kann mit einer Geschwindigkeit von etwa 9,51/min durch den Refiner geleitet werden, wobei der Gegendruck zweckmässig bei etwa 4,14 bar gehalten wird. Diese Verarbeitungsparameter für die Homogenisierungsstufe sind wichtig, damit die erhaltene homoge-s nisierte Aufschlämmung eine gleichmässig und gründlich durchgemischte Mischung darstellt. Im Gegensatz zu anderen herkömmlichen Methoden kann eine solche gleichmässig durchgemischte homogene Mischung zwischen pyro-lysiertem Kohlenhydratmaterial und regeneriertem Tabak io bei Vermischung in trockener Form nicht erzielt werden. Ein solches trocken gemischtes Material liefert vielmehr ein un-gleichmässiges Produkt, welches sich durch Schwankungen des Geschmacks und bezüglich der Teerabgabe von einem Zug zum anderen, Staubigkeit, herabfallende «feurige» Paris tikel und ungleichmässiges Brennen auszeichnet.

In vollständigem Gegensatz dazu ist das erfmdungsgemässe Verfahren aufgrund der Anwendung der Homogenisierungsstufe in der Lage, ein Produkt zu erzeugen, welches tatsächlich über seine gesamte Zusammensetzung 20 gleichmässig ist. Dies trägt zur Verbesserung der Aroma-und Brenneigenschaften des erhaltenen Produkts sowie zur Verminderung der Teer- und Nikotinabgabe auf Basis von «Zug um Zug» und auf Gesamtbasis bei.

Typischerweise werden der Aufschlämmung 5 bis 80 25 Gew.-% (bezogen auf Trockengewicht), vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-%, des pyrolysierten Kohlenhydratmaterials einverleibt. Es wurde festgestellt, dass die Verminderung der mit dem erzeugten Rauchmaterial verbundenen Teilchenmaterie umso grösser ist, je höher die verwendete Menge an 30 pyrolysiertem Kohlenhydratmaterial ist. Eine übermässige Menge an pyrolysiertem Kohlenhydratmaterial ist jedoch unzweckmässig, da die Aromaeigenschaften des Rauchmaterials verschlechtert werden, wenn der Anteil des regenerierten Tabaks proportional vermindert wird. Der maximale 35 Anteil an pyrolysiertem Kohlenhydratmaterial, welcher der Aufschlämmung der Tabakteile zugesetzt werden kann und dennoch ein Produkt liefert, das die gewünschten Eigenschaften und Merkmale von Tabak aufweist, beträgt etwa 70 Gew.-% (bezogen auf das gesamte Trockengewicht der Auf-40 schlämmung).

Ausser dem pyrolysierten Kohlenhydratmaterial kann die homogenisierte Aufschlämmung auch Materialien enthalten, welche normale Bestandteile von Rauchmischungen darstellen, beispielsweise natürlichen Blattabak, unbehan-45 deltes Kohlenhydrat oder anderes raucherzeugendes organisches Material, sowie gewünschtenfalls ein beliebiges der anderen üblicherweise in Rauchmaterialien eingesetzten Modifiziermittel. Beispielsweise kann die Aufschlämmung Katalysatoren zur Förderung des Glühens, Materialien zur Verbes-50 serung der Aschenkohärenz, Geschmacks- und Aromakor-rigenzien, Arzneistoffe oder Feuchthaltemittel enthalten. Alle diese Materialien sind auf dem einschlägigen Gebiet bekannt.

Es wurde ferner festgestellt, dass ausser der Einver-55 leibung der vorgenannten Mofifiziermittel die Gegenwart bestimmter Komponenten die Raucheigenschaften des Endprodukts, insbesondere dessen Geschmack, Aroma und Brenneigenschaften, verbessern und/oder die Wirksamkeit der Verminderung verschiedener Rauchbestandteile, wie von 60 Teer oder Nikotin, erhöht.

Insbesondere wurde festgestellt, dass ein Zusatz eines Alkalimetallsalzes zur homogenisierten Aufschlämmung die Verminderung der genannten verschiedenen Rauchbestandteile, wie von Teer und Nikotin, unterstützt. Das Alkalime-65 tallsalz kann ein Salz einer niederen Carbonsäure oder ein Carbonat, Dicarbonat oder Phosphat sein. Beispiele für geeignete Carbonsäuren sind Oxalsäure, Citronensäure, Piva-linsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Malonsäure, Malon-

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säurederivate, wie das Methyl-, Dimethyl-, Äthyl-, sek.-Bu-tyl- oder Isopropylderivat, Valeriansäure, Isovaleriansäure und Essigsäure. Die Menge des der homogenisierten Aufschlämmung einverleibten Alkalimetallsalzes beträgt im allgemeinen 0,3 bis 10 Gew.-% (vorzugsweise 1 bis 6 Gew.-%), bezogen auf das gesamte Trockengewicht der Aufschläm-mungszusammensetzung. Beispiele für geeignete Alkalisalze sind Natriumcarbonat, Natriumeitrat, Kaliumcarbonat und Kaliumeitrat.

Weiterhin wurde festgestellt, dass ein Zusatz bestimmter Säuren oder deren Derivate zur homogenisierten Aufschlämmung die Geschmacks- und Aromaeigenschaften des erhaltenen Rauchmaterials verbessert. Beispiele für geeignete derartige Säuren sind Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Methylvaleriansäure, Isovaleriansäure, sek.-Butylmalonsäure, Isopropylmalonsäure, Äthylmalonsäure, Methylmalonsäure und Dimethylmalon-säure. Die Metallsalze dieser Säuren, wie die Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calciumsalze, und ihre Ammoniumsalze sind ebenfalls verwendbar. Zweckmässigerweise verwendet man 0,2 bis 10 Gew.-% (vorzugsweise 0,3 bis 5 Gew.-%) des sauren Materials in der homogenisierten Aufschlämmung, bezogen auf das gesamte Trockengewicht der Aufschlämmung.

Die homogenisierte Aufschlämmung wird sodann zum gewünschten Rauchmaterial verarbeitet. Zu diesem Zweck kann die Aufschlämmung z. B. direkt vergossen oder durch eine herkömmliche Papiermaschine geleitet, getrocknet, zu einem Teilchenmaterial mit ähnlicher physikalischer Form wie gewöhnlicher Rauchtabak geschnitten und so verwendet oder mit Tabakblättern vermischt werden, die in üblicher Weise geschnitten oder zerfasert wurden. Das Produkt kann gegossen, überzogen und nach der Papierfabrikationstechnik oder durch Extrusion zu einer Blattform, Blöcken, Garnen bzw. Fäden oder nach Wunsch zu anderen Formen verarbeitet werden. Wenn das Rauchmaterial als Blatt oder Streifen vorliegt, kann man es zu dünnen Streifen aufschlitzen, welche mit anderen Streifen zu Strängen verdreht oder verflochten werden können. Die Stränge können wiederum zu geeigneten Längen für den Einsatz in Füllmaschinen zur Herstellung von Zigarren oder Zigaretten oder als Pfeifentabakersatz geschnitten werden. Die auf diese Weise erzeugten Stränge aus dem Rauchmaterial können allein verwendet oder gewünschtenfalls mit Strängen von Naturtabak verflochten werden, wodurch sie mit diesem in verschiedenen Anteilen zur Bildung eines Rauchmaterials vermischt werden.

Im allgemeinen erzeugt man die Blätter anfänglich in Abhängigkeit vom Gehalt der Aufschlämmung an trockenen Feststoffen in einer Dicke von 0,254 bis 2,54 mm, um fertige Blätter zu erzeugen, deren endgültige trockene Dicke im Bereich von 0,1 bis 0,36 mm liegt. Im allgemeinen wird bei einer trockenen Dicke von mehr als 2,3 mm ein geschäumtes bzw. expandiertes Produkt erhalten. Die Blätter können bei Temperaturen von 75 bis 350 ~C bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 40%, vorzugsweise 15 bis 35%, getrocknet werden. Verfahren zur Herstellung endloser bzw. kontinuierlicher Blätter aus regeneriertem Tabak sind bekannt und brauchen daher nicht in ihren Einzelheiten erläutert zu werden. Eine typische derartige Methode ist in der US-PS 2 734 513, auf welche hier ausdrücklich Bezug genommen wird, beschrieben.

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung; sämtliche Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

Zunächst wird ein Blatt aus a-Cellulose mit einer Dicke von etwa 0,72 mm hergestellt. Das Blatt wird dann durch einen auf 350 C aufgeheizten Ofen, in dem eine inerte Stickstoffatmosphäre aufrechterhalten wird, hindurchgeleitet. Das Celluloseblatt wird mit Hilfe eines Förderbandes mit solcher Geschwindigkeit durch den Ofen transportiert, dass die Hitzeeinwirkung zu einem Gewichtsverlust von etwa 60% führt. Nach dem Verlassen des Ofens behält das pyrolysierte Cellulosematerial seine Blattform bei und weist einen starken Massenzusammenhalt auf. Anschliessend pulverisiert man das pyrolysierte Cellulosematerial bis zu einem Durchmesser von etwa 500 um, um es zur Einverleibung in die nachstehend beschriebene Aufschlämmung von Tabakteilen zuzubereiten.

Die Aufschlämmung der Tabakteile wird dadurch hergestellt, dass man 4,08 kg Tabaknebenproduktmaterialien, wie Tabakstengel, -feinsubstanzen oder -staub, zu 45,36 kg Wasser gibt. Vor der Zugabe zum Wasser wird das Tabaknebenproduktmaterial jedoch zuerst auf einen Durchmesser von etwa 420 (am gemahlen. Die Aufschlämmung, welche etwa 0,454 kg extrahierten Tabakbinder (Pektin) enthält, wird ferner mit 0,454 kg Natriumcarboxymethylcellulosegummi als Klebstoff versetzt.

Nach der Vermischung wird die Aufschlämmung (Probe A) ohne Zugabe jeglichen pyrolysierten Cellulosemateri-als homogenisiert. Die Probe A besteht aus 9 Teilen Tabak und 1 Teil NaCMC und dient zum Vergleich. Zu einer zweiten Probe, welche durch Zugabe von 5,14 kg desselben Tabaknebenprodukts wie zur Herstellung der Probe A erhalten wurde und welche etwa 0,5 kg Tabakbinder (Pektin) enthält, gibt man 0,907 kg NaCMC und 3,02 kg der pyrolysierten a-Cellulose auf 90,7 kg Wasser. Die Aufschlämmung wird durchgemischt und homogenisiert und anschliessend in zwei aliquote Teilmengen (Probe B und Probe C) aufgeteilt. Die Proben B und C bestehen jeweils aus 5,67 Teilen Tabak, 1 Teil NaCMC und 3,33 Teilen pyrolysiertem a-Cellulosema-terial. Die drei Proben werden jeweils homogenisiert, indem man sie jeweils zweimal mit einem Durchsatz von 7,571/min durch einen Sprout-Waldron-Scheibenplatten-Refiner leitet. Die sehr enge Toleranz zwischen den Refiner-Scheibenplat-ten führt zu einer Erwärmung der Aufschlämmungen von 60 auf 80 °C. Der Gegendruck am Refiner-Auslass beträgt etwa 1,38 bar (bei einem normalen Fabrikationsdurchgang könnten Gegendrücke bis zu 4,14 bar zur Erhöhung der Verweilzeit der Aufschlämmung im Refiner angewendet werden).

Die homogenisierten Aufschlämmungen werden dann jeweils zu Blättern mit einer Dicke von etwa 1,78 mm vergossen. Die Blätter werden dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 18% getrocknet und zu schmalen Streifen mit einer Fläche von 6,45 bis 25,8 cm2 zerfasert. Die getrockneten Blätter haben eine Dicke von etwa 0,18 mm.

Der regenerierte Tabak von Probe A, welcher kein pyro-lysiertes Kohlenhydratmaterial enthält, wird mit zerkleinertem, zur Gänze aus Tabak bestehendem Blattmaterial vermischt und derart zu Zigaretten verarbeitet, dass die Gesamtzusammensetzung 80% Ganztabak-Blattmaterial und 20% regenerierter Tabak ausmacht. Die Probe B wird mit 3,4 kg Ganztabak-Blattmaterial und 0,545 kg regeneriertem Tabak vereinigt, so dass die erhaltene Zigarette 75% Tabak, 20% regenerierten Tabak und 5% pyrolysierte Cellulose enthält. Schliesslich gibt man zu dem Material aus regeneriertem Tabak und pyrolysierter Cellulose von Probe C 3,2 kg Ganztabak-Blattmaterial, wobei man Zigaretten mit 70% Tabakblattmaterial, 20% regeneriertem Tabak und 10% pyrolysierter a-Cellulose erhält.

Die aus den genannten Proben hergestellten Zigaretten werden dann auf verschiedene Rauchbestandteile analysiert. Tabelle I zeigt die Analysenresultate.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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6

Tabelle I

1. Zusammensetzung (%):

Tabakblätter regenerierter Tabak pyrolysierte a-Cellulose (60% Gewichtsverlust)

2. Zigarettendaten:

Gewicht (g/Zig.)

RTD1

3. Rauchdaten:

TPM2 (mg/Zig.) (prozentuale Verminderung) H20 (mg/Zig.)

(prozentuale Verminderung) Nikotin (mg/Zig.) (prozentuale Verminderung) Zugzahl (Züge/Zig.) (prozentuale Verminderung) FTC3-Teer* (mg/Zig.) (prozentuale Verminderung FTC3-Teer* (mg/Zug) (prozentuale Verminderung)

Probe A

B

C

80

75

70

20

—

5

10

1,15

1,02

1,12

1067

1041

1067

28,3

25,8

23,7

(9%)

(16%)

3,8

3,2

3,1

(16%)

(18%)

1,51

1,36

1,27

(10%)

(16%)

10,9

10,5

10,0

(4%)

(8%)

22,99

21,24

19,33

(8%)

(16%)

2,10

2,02

1,93

(4%)

(8%)

* Diese Tests werden nach der von FTC zugelassenen Methode zur Bestimmung des Teeranteils im Zigarettenrauch (veröffentlicht im Journal AOAC, Band 52, Nr. 5 (1969), Seiten 458-469, durchgeführt.

1 RTD = Beim Rauchen dem Ziehen (Saugen) an der Zigarette auftretender Widerstand (Gegendruck)

2 TPM = Gesamtanteil an teilchenförmigem Material im Zigarettenrauch

3 FTC = «Federai Trade Commission of the United States»

Die Resultate von Tabelle I zeigen, dass die Proben, welche die pyrolysierte a-Cellulose enthalten, eine Verminderung von Bestandteilen, wie Teer und Nikotin, aufweisen und dass die 10% pyrolysierte a-Cellulose enthaltende Probe bessere Ergebnisse als die nur 5% pyrolysierte a-Cellulose enthaltende Probe liefert. Das Aroma der Proben A, B und C ist in vielerlei Hinsicht ähnlich, jedoch wird festgestellt, dass die Proben B und C gegenüber der Nase und dem Rachen milder, angenehmer und weniger herb bzw. scharf sind. Die Probe C ist die mildeste und am wenigsten herbe der drei Proben.

Beispiel 2

Beispiel 1 wird mit der einzigen Ausnahme wiederholt, dass das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial, d.h. die a-Cel-35 lulose, in einem Ausmass thermisch abgebaut wird, das einem Gewichtsverlust von 85% entspricht. Die Proben D bzw. E werden unter Anwendung derselben Mengenverhältnisse der Komponenten wie die Proben B bzw. C hergestellt. Die erhaltenen Produkte werden jeweils zu Zigaretten verarbeitet und getestet. Die Analysenresultate sind aus Tabelle II ersichtlich:

40

Tabelle!!

Probe

ADE

1. Zusammensetzung (%):

Tabakblätter regenerierter Tabak pyrolysierte a-Cellulose (85% Gewichtsverlust)

2. Zigarettendaten:

Gewicht (g/Zig.)

RTD (Pa)

3. Rauchdaten:

TPM (mg/Zig.)

(prozentuale Verminderung) H20 (mg/Zig.)

(prozentuale Verminderung) Nikotin (mg/Zig.) (prozentuale Verminderung) Zugzahl (Züge/Zig.) (prozentuale Verminderung) FTC-Teer (mg/Zig.) (prozentuale Verminderung) FTC-Teer (mg/Zug (prozentuale Verminderung)

80

75

70

20

—

5

10

1,15

1,12

1067

965

1016

28,3

23,9

22,4

(15%)

(21%)

3,8

2,9

2,6

(24%)

(32%)

1,51

1,34

1,30

(11%)

(14%)

10,9

10,2

(6%)

22,99

19,66

18,5

(14%)

(19%)

2,10

1,93

1,81

(8%)

(14%)

7

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Tabelle II zeigt, dass bei den Proben D und E gegenüber der Probe A und sogar gegenüber den Proben B und C von Beispiel 1 eine beträchtlich stärkere Verminderung der Ge-samtteilchenmaterie erzielt wird. Bei Verwendung des pyrolysierten Cellulosematerials, welches während des thermischen Abbaus den höchsten Gewichtsverlust erfährt, erzielt man somit die stärkste Verminderung bezüglich der Komponenten der Gesamtteilchenmaterie, insbesondere von Teer und Nikotin, sowie der Anzahl Züge.

Vergleichsversuch A Beispiel 1 wird zu Vergleichszwecken mit der Ausnahme wiederholt, dass man der Tabakaufschlämmung Aktivkohle anstatt pyrolysiertes Kohlenhydratmaterial einverleibt. Als Aktivkohle verwendet man das Handelsprodukt «R. B. pul-verized» von Pittsburgh Carbon Company.

Wie in Beispiel 1 wird die Probe A als Vergleichsprobe 5 hergestellt. Ferner werden neue Proben X bzw. Y hergestellt, bei denen das Endprodukt 5 bzw. 10% Aktivkohle enthält. Somit enthalten die Probe A (Vergleichsprobe) 80% Tabakblattmaterial und 20% regenerierten Tabak, die Probe X 75% Tabakblattmaterial, 20% regenerierten Tabak und 5% io Aktivkohle und die Probe Y 70% Tabakblattmaterial, 20% regenerierten Tabak und 10% Aktivkohle.

Die aus diesen Proben erzeugten Zigaretten werden getestet und analysiert; Tabelle III zeigt die Ergebnisse:

Tabelle III

Probe A

X

Y

1. Zusammensetzung

Tabakblätter

80

75

70

regenerierter Tabak

20

Aktivkohle

5

IO

2. Zigarettendaten:

Gewicht (g/Zig.)

1,15

1,12

RTF (Pa)

1067

991

1016

3. Rauchdaten:

TPM (mg/Zig.)

28,3

23,8

22,0

(prozentuale Verminderung)

(16%)

(22%)

H20 (mg/Zig.)

3,8

3,2

2,5

(prozentuale Verminderung)

(16%)

(34%)

Nikotin (mg/Zig.)

1,51

1,31

1,17

(prozentuale Verminderung)

(13%)

(25%)

Zugzahl (Züge/Zig.)

10,9

10,2

9,9

(prozentuale Verminderung)

(8%)

(9%)

FTC-Teer (mg/Zig)

22,99

19,29

18,33

(prozentuale Verminderung)

(16%)

(20%)

FTC-Teer (mg/Zug)

2,10

1,89

1,85

(prozentuale Verminderung

(10%)

(12%)

Ein Vergleich der Werte der Tabellen II und III zeigt, dass bei Verwendung von thermisch behandeltem Kohlenhydratmaterial (bei dem Gewichtsverlust von 85%) anstelle von Aktivkohle praktisch gleiche Ergebnisse erzielt werden. Das thermisch behandelte Kohlenhydratmaterial ergibt jedoch die zusätzlichen Vorteile eines besser ausgeglichenen Geschmacks und «Körpers» des Rauchs, einer gleichmäs-sigeren Verbrennung ohne Funkenbildung und Auftreten von «feurigen» Partikeln und einer geringeren Staubentwicklung (was bei Verwendung von Aktivkohle nicht der Fall ist).

Vergleichsversuch B Man stellt eine ähnliche Aufschlämmung von regeneriertem Tabak wie in Beispiel 1 her. Die Aufschlämmung wird nicht mit pyrolysiertem Kohlenhydratmaterial, sondern mit Kaliumcarbonat versetzt. Dann wird die Aufschlämmung vergossen, getrocknet, zu schmalen Streifen zerfasert und mit Tabakblattmaterial vermischt. Die Zusammensetzung und die Raucheigenschaften des Produkts sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Vergleichsversuch C Beispiel 4 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man die Aufschlämmung von regeneriertem Tabak mit einer höheren Kaliumcarbonatmenge versetzt. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Beispiel 3

Analog Beispiel I wird eine Aufschlämmung von regeneriertem Tabak hergestellt und mit hitzebehandeltem a-45 Cellulosematerial versetzt, welches bis zu einem Gewichtsverlust von 60% pyrolysiert wurde. Die Aufschlämmung wird dann vergossen, getrocknet, zerfasert und mit Tabakblattmaterial vermischt. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften sind aus Tabelle IV ersichtlich.

50

Beispiel 4

Beispiel 3 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man ausserdem hitzebehandelten a-Cellulosematerial einen Anteil an Kaliumcarbonat zusetzt. Die Zusammensetzung des 55 Endprodukts nach Vereinigung mit Tabakblattmaterial und dessen Eigenschaften sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Beispiel 5

Beispiel 3 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man 60 der Aufschlämmung von regeneriertem Tabak einen höheren Anteil an hitzebehandeltem a-Cellulosematerial einverleibt. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften sind aus Tabelle IV ersichtlich.

65 Beispiel 6

Beispiel 5 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man der Aufschlämmung einen Anteil an Kaliumcarbonat zusetzt. Die endgültige Zusammensetzung nach Vereinigung

643 120

mit Tabakblattmaterial und die Produkteigenschaften sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Beispiel 7

Beispiel 3 wird in der Weise wiederholt, dass man dieselbe Menge an hitzebehandelter a-Cellulose zur Aufschlämmung von regeneriertem Tabak gibt, wobei man jedoch eine Cellulose verwendet, die bis zu einem Gewichtsverlust von 85% hitzebehandelt wurde. Die endgültige Zusammensetzung des getesteten Materials und die Eigenschaften sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Beispiel 8

Beispiel 7 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man einen Anteil an Kaliumcarbonat zusetzt. Die Resultate sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Beispiel 9

Beispiel 7 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man der Aufschlämmung von regeneriertem Tabak einen höheren Anteil an a-Cellulose einverleibt. Tabelle IV zeigt die Re-5 sultate.

Beispiel 10

Beispiel 9 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man ausser dem hitzebehandelten Kohlenhydratmaterial einen io Anteil an Kaliumcarbonat zusetzt. Die Zusammensetzung des Endprodukts und dessen Eigenschaften sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Tabelle IV

Beispiel

Zusammensetzung (%)

TPM

Nikotin

FTC-Teer

Zugzahl

Teer

Nikotin

(mg/

(mg/Zig.)

(Zug/Zig.)

(mg/Zug)

Zig.)

Vergleichs

Tabakblätter

80,0

25,1

1,30

20,3

10,1

2,0

0,13

versuch A

regenerierter Tabak

20,0

B

Tabakblätter regenerierter Tabak

K2co3

79,1 20,0 0,9

26,2

1,38

21,6

10,3

2,1

0,13

c

Tabakblätter regenerierter Tabak k2co3

78,1 20,0 1,9

25,3

1,33

21,0

9,8

2,1

0,14

Beispiel

Tabakblätter

77,9

23,8

1,18

19,0

10,5

1,8

0,11

3

regenerierter Tabak HTC* (60% Gewichtsverlust)

20,0 2,1

4

Tabakblätter

77,0

23,7

1,20

18,9

11,0

1,7

0,11

regenerierter Tabak

20,00

HTC (60% Gewichtsverlust)

2,1

k2co3

0,9

5

Tabakblätter

75,8

24,5

1,19

19,6

9,8

2,0

0,12

regenerierter Tabak

20,0

HTC (60% Gewichtsverlust)

4,2

6

Tabkabklätter

73,9

23,0

1,10

18,5

10,6

1,7

0,10

regenerierter Tabak

20,0

HTC (60% Gewichtsverlust)

4,2

k2co3

1,9

7

Tabakblätter regenerierter Tabak HTC (85% Gewichtsverlust)

77,9 20,0 2,1.

24,0

1,14

19,3

10,4

1,9

0,11

8

Tabakblätter

77,0

23,6

1,20

18,7

10,9

1,7

0,11

regenerierter Tabak

20,0

HTC (85% Gewichtsverlust)

2,1

k2co3

0,9

9

Tabakblätter regenerierter Tabak HTC (85% Gewichtsverlust)

75,8 20,0 4,2

23.8

1,14

18,8

10,6

1,8

0,11

10

Tabakblätter regenerierter Tabak HTC (85% Gewichtsverlust)

k2co3

73,9 20,0 4,2 1,9

21,8

1,07

17,4

10,3

1,7

0,10

* Hitzebehandeltes Kohlenhydratmaterial

Tabelle IV zeigt, dass das Material von Beispiel 10 die höchste Verminderung des Teer- und Nikotinanteils und der Zugzahl aufweist. Dieses Material enthält den höchsten Prozentanteil an hitzebehandeltem Kohlenhydratmaterial und

6s Kaliumcarbonat. Ferner wurde das Kohlenhydratmaterial von Beispiel 10 bis zu einem Gewichtsverlust von 85% pyrolysiert. Zum Vergleich werden in Beispiel 6, in welchem die Zusätze und deren Anteile mit der Ausnahme gleich sind,

9

643 120

dass das verwendete hitzebehandelte Kohlenhydratmaterial bis zu einem Gewichtsverlust von 60% pyrolysiert wurde, zwar wesentlich bessere Resultate als im Vergleichsbeispiel, jedoch nicht so gute Ergebnisse wie in Beispiel 10 erzielt. Daraus erkennt man, dass ein Kohlenhydratmaterial mit einem höheren Gewichtsverlust zu einem Endprodukt mit geringerem Anteil an Teilchenmaterie führt.

Bei einem Vergleich der Vergleichsversuche B und C und der Beispiele 3 und 4 erkennt man ferner, dass ein Zusatz von Kaliumcarbonat allein ohne Hinzufügen von hitzebehandeltem Kohlenhydratmaterial die Verminderung des Teer- und Nikotinanteils und der Zugzahl des Endprodukts nicht fördert. Bei Verwendung von Kaliumcarbonat mit einem hitzebehandelten Kohlenhydratmaterial werden jedoch bessere Resultate (Beispiel 4) als bei alleiniger Verwendung des hitzebehandelten Kohlenhydratmaterials (Beispiel 3) erzielt. Ein ähnliches Resultat zeigt der Vergleich der Beispiele 7 und 8 (in Beispiel 7 wird nur das hitzebehandelte Kohlenhydratmaterial zugesetzt, während in Beispiel 8 sowohl das hitzebehandelte Kohlenhydratmaterial als auch Kaliumcarbonat zugegeben werden). Die Aromaeigenschaften dieser Materialien sind wesentlich verbessert und ergeben ein Produkt mit geringem Teeranteil, jedoch höherer subjektiver Reaktion wie «Einwirkung» und «Körper» des Rauchs als gewöhnlich für einen geringen Teeranteil aufweisende Zigaretten charakteristisch ist, welche nach herkömmlichen Methoden, wie der Filtration oder Luftverdünnung, hergestellt werden.

Beispiel 11

Die Beispiele 3 und 10 werden mit der Ausnahme wiederholt, dass man den Aufschlämmungen (Rezepturen der Beispiele 3 und 10) zusätzlich pro 4,54 kg Endproduktgewicht jeweils 14 g der folgenden Säuremischung einverleibt:

Säuremischung:

Methylmalonsäure 2 Teile

Dimethylmalonsäure 2 Teile

Äthylmalonsäure 2 Teile

Isopropylmalonsäure 2 Teile sek.-Butylmalonsäure 7 Teile

Die gegossenen und getrockneten Blätter werden zerfasert und mit den Materialien des Vergleichsversuches B und der Beispiele 3 und 10 beim 100%-Gehalt (Zigaretten mit 100% regeneriertem Produkt) und in entsprechenden Mischungen, wie sie in Tabelle IV angeführt sind, verglichen.

Die Zigaretten, welche die Füllmaterialien von Beispiel 11 mit den gemischten Säuren enthalten, sind in subjektiver Hinsicht akzeptabler, bezüglich des tabakartigen Geschmacks und Aromas reicher und milder als die entsprechenden Vergleichsmaterialien. Die Teerabgabe wird durch den Zusatz der gemischten Säuren nicht beeinflusst.

Vergleichsversuch D

Beispiel 11 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man anstelle der hitzebehandelten a-Cellulose die gleiche Menge an pulverisierter Aktivkohle (Handelsprodukt R. B. von Pittsburgh Carbon Co.) verwendet.

Die erhaltenen Materialien werden mit jenen von Vergleichsversuch A vergleichen. Die Materialien von Vergleichsversuch D sind subjektiv hinsichtlich ihrer Rauchqualitäten (Geschmack und Aroma) stark verbessert. Der charakteristische Kohlegeschmack des Materials von Vergleichsversuch A ist bei den die Füllmaterialien von Vergleichsversuch D enthaltenden Produkten nicht mehr festzustellen. Das Material von Vergleichsversuch D, welches einen Anteil an Kaliumcarbonat in Kombination mit den gemischten Säuren enthält, brennt ferner besser und erzeugt einen geringeren Anteil an von der Brennzone herabfallenden «feurigen» Partikeln. In subjektiver Hinsicht ergibt dieses Füllmaterial Produkte (Zigaretten), welche eine noch höhere subjektive Reaktion und mehr «Körper» und «Einwirkung» als die übrigen Füllmaterialien, welche kein Kaliumcarbonat enthalten, ergeben.

Vergleichsversuch E Vergleichsversuch D wird mit der Ausnahme wiederholt, dass man den Aufschlämmungen ausser den übrigen Zusätzen pro 4,54 kg Endproduktgewicht 0,0907 kg Bentonit einverleibt. Man vergleicht das erhaltene Material mit jenem von Vergleichsversuch D und stellt fest, dass sie ähnliche subjektive Raucheigenschaften (Geschmack, Aroma) aufweisen, dass jedoch keine herabfallenden «feurigen» Partikel, wie sie für Beispiel 1 und Vergleichsversuch D charakteristisch sind, auftreten.

Beispiel 12

Beispiel 11 und die Vergleichsversuche D und E werden wiederholt, wobei man den Aufschlämmungen jedoch anstelle des Gemisches von Malonsäuren (vgl. Beispiel 11) pro 4,54 kg Endproduktgewicht jeweils 0,27 kg der folgenden Mischung von Magnesiumsalzen einverleibt:

Salzmischung:

Magnesiumacetat 1,0 Teil

Magnesiumpropionat 0,2 Teil

Magnesiumbutyrat 0,2 Teil

Magnesiumisobutyrat 0,2 Teil

Magnesiumvalerat 0,3 Teil

Magnesiumisovalerat 0,4 Teil

Magnesium-ß-methylvalerat 0,4 Teil

Man stellt fest, dass das erhaltene Füllmaterial ähnliche, annehmbare Raucheigenschaften wie die Materialien von Beispiel 11 und den Vergleichsversuchen D und E aufweisen.

Vergleichsversuch F Man stellt Mischungen wie jene der Tabellen I und II her, wobei man das hitzebehandelte Material den Mischungen jedoch nicht über einen homogenisierten regenerierten Tabak, sondern als getrennte Ganzheit einverleibt (d.h. die Vermischung erfolgt im trockenen Zustand). Ein Vergleich mit den Produkten der Tabellen I und II zeigt, dass die auf diese Weise erhaltenen Produkte subjektiv hinsichtlich der «Würze» (Geschmack, Aroma) unannehmbar sind, eine übermässige Menge an herabfallenden «feurigen» Partikeln erzeugen, das Aussehen der daraus hergestellten Zigaretten aufgrund von «schwarzem Staub» am weissen Zigarettenpapier beeinträchtigt ist und der Seitenstrom und das Raucharoma so verändert sind, dass sie den betreffenden Merkmalen von «brennendem Papier» gleichen.

Vergleichsversuch G Die Beispiele 1,2 und der Vergleichsversuch A werden wiederholt, wobei man die verkohlten bzw. pyrolysierten Materialien jedoch nicht in der Tabakaufschlämmung homogenisiert, sondern einfach ohne Homogenisierung in die Aufschlämmung einmischt. Die erhaltenen Materialien werden dann mit jenen der Beispiele 1, 2 und der Vergleichsversuche A und F verglichen.

Die subjektiven Rauchmerkmale der Materialien vom Vergleichsversuch G sind akzeptabler als jene der Materialien vom Vergleichsversuch F, jedoch insofern schlechter als

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

643120

jene der Materialien von Beispielen 1, 2 und Vergleichsversuch A, als bei den Materialien von Vergleichsversuch G ein ausgeprägter Fremdgeschmack, ein ausgeprägtes Fremdaroma und eine Reizung (nach der Art von brennendem Papier) festgestellt werden. Die Rauchabgabe auf Basis «Zug nach Zug» ist ausserdem unregelmässig und liegt im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 2,2 mg Teer/Zug von einem Zug zum nächsten. Dies führt dazu, dass auch der Zigarettengeschmack bei ein und demselben Zigarettenprodukt schwankt. Die das Material von Vergleichsversuch G enthaltenden Zigaretten zeigen ferner einen sehr hohen Anteil an herabfallenden «feurigen» Partikeln bei verschiedenen Zügen.

10

Ferner leiden die physikalischen Eigenschaften und das Aussehen der Blätter daran, dass maserige oder streifige Blätter erhalten werden, welche schwache Abschnitte aufweisen und während des Schneidens des Füllmaterials und 5 der Zigarettenherstellung übermässige Staubmengen entwik-keln. Alle diese Mängel der Materialien von Vergleichsversuch G sind auf die Inhomogenität und übermässige Lokalisierung (Konzentrierung) der hitzebehandelten Materialien in den Blättern zurückzuführen.

s

Claims

643 120

2

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines rauchbaren Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man

(a) ein Kohlenhydratmaterial bis zu einem Gewichtsverlust von mindestens 10% pyrolysiert,

(b) eine Aufschlämmung von Tabakteilen erzeugt,

(c) das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial zur Aufschlämmung gibt,

(d) die Aufschlämmung homogenisiert und

(e) das erhaltene Produkt zu einem rauchbaren Material verarbeitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kohlenhydratmaterial ein Material aus der Gruppe von Holzzellstoff, Papierzellstoff, Stroh, Flachs, Bambus, Espartogras, Kenaffasern, Baumwolle, Hanf, Reisfasern, Pflanzenfasern, Kaffee- oder Erdnusshülsen und Pflanzenteilen verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Kohlenhydratmaterial bei einer Temperatur von mindestens 100°C pyrolysiert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aufschlämmung von Tabakteilen mit einem von Naturtabakteilen abgeleiteten Klebebinder erzeugt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Binder ein Pektinmaterial verwendet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aufschlämmung von Tabakteilen mit einem Klebebinder erzeugt, welcher eine modifizierte Cellulose oder ein Naturgummi, ausgewählt aus der Gruppe von Carboxymethylcellulose und deren Salzen, Guargummi, Alginaten und Äthylhydroxyäthylcellulose, ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial vor seiner Zugabe zur Aufschlämmung der Tabakteile pulverisiert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das pyrolysierte Kohlenhydratmaterial auf weniger als 450 um Durchmesser pulverisiert.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man 5 bis 80 Gew.-%, auf Trockengewichtsbasis, des pyrolysierten Kohlenhydratmaterials zur Aufschlämmung gibt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Durchführung der Homogenisierung 7,57 bis 18,9251/min Aufschlämmung durch eine Reihe von bei einem Gegendruck von etwa 4,14 bar gehaltenen Refinern leitet, so dass ein gleichmässiges, homogenes Gemisch erhalten wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Alkalimetallsalz aus der Gruppe von Alkalimetallsalzen niederer Carbonsäuren, Car-bonaten, Bicarbonaten und Phosphaten zur homogenisierten Aufschlämmung gibt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsäure Oxal-, Essig-, Citronen-, Pivalin-, Äpfel- und/oder Maleinsäure ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man eine niedere Carbonsäure oder deren Derivat zur homogenisierten Aufschlämmung gibt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Säure aus der Gruppe von Ameisen-, Essig-, Propion-, Butter-, Valerian-, Methylvalerian-, Iso-valerian-, sek.-Butylmalon-, Isopropylmalon-, Äthylmalon-, Methylmalon- und Dimethylmalonsäure verwendet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man Metall- oder Ammoniumsalze der genannten Säuren zur homogenisierten Aufschlämmung gibt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da-

5 durch gekennzeichnet, dass man natürlichen Blattabak zur homogenisierten Aufschlämmung gibt.
17. Rauchbares Material, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1.
18. Material nach Anspruch 17, hergestellt nach dem io Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 16.