DE2429783A1

DE2429783A1 - Tabakerzeugnis

Info

Publication number: DE2429783A1
Application number: DE19742429783
Authority: DE
Inventors: John D Hind; William C Hopkins
Original assignee: Philip Morris USA Inc
Current assignee: Philip Morris USA Inc
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1974-06-21
Publication date: 1975-01-23
Also published as: AU6954274A; CA1018420A; CH587029A5; GB1471943A; AR203394A1

Description

Tabakerzeugnis

Die Erfindung betrifft Tabakerzeugnisse, wie Zigaretten, Zigarillos und dergleichen, mit einem neuen Deckblatt oder ^ einer neuen Hülle aus einem Film mit bestimmten Eigenschaften sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben. Der PiIm enthält als einen Bestandteil ein natürliches Polysaccharid, das vorzugsweise mit einem anderen Bestandteil, nämlich einer Erdalkaliverbindung, kombiniert ist. Das Deckblatt oder die Hülle zeichnet sich durch ein besonderes Aussehen und andere physikalische Eigenschaften aus, die sich von denen der herkömmlichen Deckblätter oder Hüllen für Tabakerzeugnisse, wie Zigarettenpapier und Tabakblättern, sowie auch von verschiedenen modifizierten Tabakprodukten unterscheiden, die bisher zum Einhüllen von Tabakerzeugnissen verwendet wurden.

Das Deckblatt bzw. die Hülle gemäss der Erfindung zeichnet sich in verschiedenen Hinsichten aus. Sie komprimiert z.B. die brennende oder glimmende Tabakkohle und vermindert dadurch die Verfügbarkeit von neuem Brennstoff für die Tabakkohle in dem Zeitintervall zwischen mehreren Zügen. Die Hülle

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I .■■-.■ - ι -

ist iiDstande, an der Terkohlungslinie des Tabakerzeugnisses bei der Pyrolyse des Tabaks zu schrumpfen,und vermindert bedeutend die Bildung von liebenrauch, aus den Tabakerzeugnissen, von denen sie einen Bestandteil bildet. Dieses Merkmal der Erfindung ermöglicht die Herstellung eines Tabakerzeugnisses, welches, wenn nicht daran gezogen wird, Z₀B. wenn es in einem Aschbecher liegt, weniger Rauch erzeugt. Wenn das Deckblatt oder die Hülle gemäss der Erfindung zur Herstellung von Tabakerzeugnissen verwendet wird, weisen diese Erzeugnisse, wie sich herausgestellt hat, einen verbesserten Geschmack und ein verbessertes Aroma auf.

Tabakerzeugnisse, wie Zigaretten, Zigarren und dergleichen, werden üblicherweise in Papier, wie herkömmliches Zigarettenpapier, in Tabakblätter, wie das Zigarrendeckblatt, oder in eine Hülle eingehüllt, die aus künstlich zusammengesetztem Tabak besteht. Der letztere besteht z.B. aus einer modifizierten Tabakmasse, die aus Tabakpflanzenteilen zusammen mit verschiedenen Bindemitteln zusammengesetzt ist. Solche Deckblätter und Hüllen sind in den US-PSen 3 483 874, 3 125 098, 3 416 537, 3 496 947, 3 499 453, 2- 893 400, 2 927 588 und 3 062 688 beschrieben.

Gegenstand der Erfindung ist ein besonderes Deckblatt bzw. eine besondere Hülle, die eine Kombination von Eigenschaften aufweist, die bei den bisher bekannten Deckblättern oder Hüllen nicht erhältlich sind; das Deckblatt bzw. die Hülle weist die folgenden vorteilhaften Eigenschaften auf:

1. Die Hülle hat ein neuartiges Aussehen und kann gegebenenfalls durchsichtig sein.

2. Sie kann nach Wunsch unporös oder in verschiedenen Graden von Porosität hergestellt werden.

3. Wenn eine erfindungsgemäss hergestellte Hülle für ein Tabakerzeugnis verwendet wird, verleiht sie, wie gefunden

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wurde, dem Rauch ein mildes Aroma.

4. Wenn eine erfindungsgemäss hergestellte Hülle für Zigaretten verwendet wird, ergibt sich beim Rauchen der Zigaretten eine geringere Reizwirkung, und solche Zigaretten werden von den meisten Rauchern bevorzugt, die sie im Vergleich mit in herkömmliches Zigarettenpapier eingehüllten Zigaretten und mit Zigarillos, die Deckblätter aus künstlich zusammengesetztem Tabak aufweisen, versucht haben.

5. Infolge ihres Schrumpfvermögens an der Verkohlungslinie kann die Hülle beim Rauchen den Nebenrauch des Tabakerzeugnisses bedeutend vermindern.

6. Es wurde gefunden, dass Tabakerzeugnisse mit erfindungsgemäss hergestellten Deckblättern oder Hüllen langer haltbar sind als Zigaretten mit Umhüllungen aus herkömmlichem Zigarettenpapier und bei der lagerung bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit von beispielsweise 85 # keine Flecke bekommen.

7. Wie nachstehend erläutert wird, zeigen einige Deckblätter bzw. Hüllen gemäss der Erfindung ferner den Vorteil, dass sie beim Befeuchten mit Wasser selbstklebend werden, so dass die Verwendung eines Klebstoffs bei der Herstellung des Tabakerzeugnisses unnötig sein kann.

Das Deckblatt bzw. die Hülle gemäss der Erfindung besteht aus einem Film, der durch Vergiessen einer wässrigen Lösung, Suspension oder Dispersion eines Filmbildners, der bestimmte, nachstehend beschriebene Eigenschaften aufweist, unter filmbildenden Bedingungen hergestellt wird. Vorzugsweise ist der Filmbildner ein natürliches Polysaccharid. Insbesondere wird der Filmbildner mit einer Erdalkaliverbindung kombiniert.

Als Filmbildner kann man natürliche Polysaccharide und Derivate derselben sowie natürliche Polyuronide, z.B. ein Pektin oder ein Algin oder Gemische derselben,verwenden; ebenso kann

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man ein natürliches Galactomannan, wie z.B. Johannisbrotharz oder Guarharz, verwenden. Andere natürliche Polysaccharide, die zufriedenstellende Filme bilden, sind Karayaharz, Akazienharz, Dextrin, Agar, Stärke, caribisches Harz, Garrageenin und Xanthan. Vorzugsweise ist der Filmbildner ein pektinartiges Material, Guarharz oder ein Gemisch aus beiden. Einige der als Filmbildner für die Deckblätter bzw. Hüllen gemäss der Erfindung verwendbaren natürlichen Polysaccharide sind hydrolysiertes Guarharz, Johannisbrotharz und Alginate, die zwar etwas weniger bevorzugt werden als Pektin oder Guarharz, jedoch, wie gefunden wurde, ebenfalls einen verhältnismässig geringen Pyrolysegeschmack entwickeln. Die Polysaccharide, besonders das pektinartige Material und/oder Guarharz, können als einziger Filmbildner verwendet oder mit anderen Filmbildnern, wie nachstehend beschrieben, kombiniert werden. Diese Stoffe verhalten sich sehr günstig und tragen beim Verbrennen sehr wenig zu dem Geschmack des Rauches bei. Diese Stoffe sind im Handel erhältlich oder lassen sich nach bekannten Methoden herstellen. Die Pektine können Frucht- oder Gemüsepektine sein und können als handelsübliche, aus Früchten oder Gemüsen gewonnene Pektine oder als pektinhaltige Fruchtbestandteile, wie Zitronenalbedo, verwendet werden. Ebenfalls kann man Pektine verwenden, die zu unterschiedlichen Graden methyliert worden sind.

Man kann als Filmbildner auch verschiedene andere natürliche Polysaccharide verwenden, die bei der Pyrolyse nur wenig Geschmack entwickeln. Die natürlichen Polyuronide, wie die Pektine und Algine, sowie die natürlichen Galactomannan, wie Johannisbrotharz und Guarharz, sind aus wässrigen Lösungen oder Suspensionen vergiessbar, und die meisten von ihnen sind wasserlöslich.

Der Grundgedanke der Erfindung ist die Verwendung eines Filmbildners, der die folgenden Eigenschaften aufweist: (1) er zieht sich um den Brennrand des Tabakerzeugnisses herum zusammen; (2) er ist nicht-thermoplastisch und (3) er weist

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eine gute Dehnung (mindestens 1,33 #), bestimmt mit dem Scott-Prüfgerät, auf.

Mechanisch lassen sich alle oben erwähnten Stoffe zu Filmen verarbeiten, die die erforderliche Zugfestigkeit und Elastizität aufweisen, sich zu Bändern zerschlitzen lassen und als Hüllen bzw. Deckblätter verwendet werden können. Ein geeigneter Klebstoff für die wasserbeständigen Mime ist eine Klebstoff paste auf wässriger Basis. Für die wasserlöslichen Filme, zu denen die meisten oben aufgeführten Polysaccharide" mit Ausnahme gewisser Magnesium- und Calciumalginate oder -pektate und ähnlicher wasserunlöslicher Stoffe, gehören, hat sich Wasser als Klebstoff als geeignet erwiesen.

Pektin und Guarharz liefern die besten Ergebnisse. Man kann alle Viscositätsgrade verwenden; unter dem Gesichtspunkt eines? Ausgleichs zwischen der Beschaffenheit des Films und dem höchstmöglichen Feststoff gehalt in den filmbildenden Aufschlämmungen wird jedoch Pektin von mittlerer Viscosität oder Guarharz von-verminderter Viscosität bevorzugt.

Hochgradig thermoplastische Filme· sind .für die Zwecke der Er- · findung ungeeignet, weil die mit ihnen hergestellten !Tabakerzeugnisse, z.B. Zigaretten, beim Rauchen herunterhängen ("droopy"); solche Erzeugnisse schmelzen und tropfen auch leicht an der Verkohlungslinie. Handelsübliche Stoffe, die für lösliche Hüllen bzw. Verpackungen empfohlen worden sind, haben sich daher für die Hüllen gemäss der Erfindung als ungeeignet erwiesen.

Die erfindungsgemäss aus natürlichen Polysacchariden hergestellten Filme sind nicht thermoplastisch, werden aber thermoplastisch, wenn sie sehr hochgradig weichgeste.llt werden.· Unter Umständen kann daher eine gewisse Menge an Weichmacher in den Hüllen bzw. Deckblättern gemäss der Erfindung günstig wirken; die Deckblätter oder Hüllen gemäss der Erfindung sol-.

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len jedoch nicht mehr als 50 Gewichtsteile Weichmacher, wie Befeuchtungs- oder Plastifizierungsmittel, je 100 Gewichts-. teile des natürlichen Polysaccharide enthalten.

Das als Filmbildner dienende Polysaccharid, insbesondere pektinartiges Material oder Guarharz, kann für sich allein oder zusammen mit einer gleichen oder geringeren Menge eines zweiten Filmbildners verwendet werden. Der zweite Filmbildner kann z.B. ein natürliches Polysaccharid, wie Johannisbrotharz oder gewisse Calcium- oder Magnesiumalginate von hoher Reinheit, sein. Alginate sollen jedoch nicht zusammen mit Calciumcarbonat oder grossen Mengen an Calcium- oder Magnesiumsalzen verwendet werden, weil dies zu einem unerwünschten Gelieren der Alginate führen kann.

Die Erdalkaliverbindung, die vorzugsweise erfindungsgemäss 'verwendet wird, wird im allgemeinen zunächst mit Wasser benetzt, um eine Dispersion oder Lösung zu erhalten, und dann zu dem Filmbildner zugesetzt. Als Erdalkaliverbindung oder Erdalkalisalz verwendet man vorzugsweise Magnesium- oder CaI-ciumcarbonat; man kann jedoch auch anorganische Verbindungen, wie Oxide, Hydroxide, Chloride oder Phosphate von Calcium und/oder Magnesium verwenden, z.B. wasserunlösliche Mineralien, wie Calcium- und/oder Magnesiumorthophosphat, -pyrophosphat, -polyphosphate, Hydroxyapatite und dergleichen. Ein vorteilhaftes Mineral zum Einbringen gesteuerter Mengen an Calcium ist gefälltes Triealciumphosphat (Sorte NF). Die Erdalkaliverbindung kann auch ein Salz einer organischen Säure, wie Calcium- oder Magnesiumeitrat, -lactat, -maleat oder dergleichen, sein. Zusätzlich zu den Erdalkalisalzen dieser Säuren kann man auch Natrium- oder Kaliumsalze dieser organischen Säuren als Brennzusätze verwenden. Die Erdalkaliverbindung, gleich ob sie für sich allein oder als Gemisch aus solchen Verbindungen verwendet wird, kann in Mengen, entsprechend 0 bis 60 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des natürlichen Polysaccharide angewandt werden; vorzugsweise arbeitet man

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mit Mengen, entsprechend 8 "bis 40 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Polysaccharid.

Eine Methode zur Herstellung einer porösen Hülle ist die Erzeugung eines Gels in der Giessaufschlämmung; dies geschieht gewöhnlich unter Verwendung einer Kombination aus Algin oder saurem Pektin mit einem Methylierungsgrad von weniger als 70 und einem Erdalkalimineral oder -hydroxid und Einleiten einer gesteuerten Menge Luft unmittelbar vor dem Vergiessen zum Film. Das Gel braucht jedoch nicht unbedingt in dieser Weise hergestellt zu werden. Ein Gel in der Giessaufschlämmung hat jedenfalls die vorteilhafte Wirkung, dass die Luftblasen festgehalten werden, bis sie beim Trocknen zerplatzen und kleine Hohlräume hinterlassen.

Ein nicht wesentlicher, aber bevorzugter Bestandteil der Deck-' blätter bzw. Hüllen gemäss der Erfindung ist ein Weichmacher. Der Weichmacher wird zugesetzt, um dem Gesamtgemisch die erforderliche Verarbeitbarkeit zu verleihen, und die Frage, ob ein solcher Weichmacher zugesetzt wird, richtet sich nach den jeweiligen Filmbildnern. Geeignete Weichmacher sind gewisse Tabakextrakte, die durch Auslaugen von Tabakteilen mit Wasser, mit Gemischen aus Lösungsmitteln, wie Aceton, Methanol oder ■ Isopropanol, und Wasser oder nicht-wässrigen Lösungsmitteln, wie Hexan, Tetrachloräthylen, Äthyläther und dergleichen, erhalten werden. Andere Weichmacher sind einbasische, zweibasische und dreibasische Säuren, wie z.B. Milchsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Citronensäure. Weitere Weichmacher sind Butylenglykole, Sorbit, Sorbitan, Saccharose, Oligosaccharide, Triglyceride in Form von Fetten und ölen, iangkettige Fettalkohole, lineare Paraffine, normale Paraffine, Paraffinwachse, Bienenwachs, Candelillawachs, Carnaubawachs und Zuckerrohrwachs. Wenn einer dieser Stoffe oder eine Kombination aus diesen Stoffen verwendet wird, entwickeln die Tabakerzeugnisse einen Rauch von einem Geschmack und Aroma, die durch subjektive Bewertung als günstig beurteilt worden

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sind. Wenn man einen Weichmacher zusetzt, erfolgt dies im allgemeinen in Mengen von Spuren bis etwa 5 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Filmbildner. Befeuchtungsmittel, wie Glycerin, Monoacetylglycerin, Triäthylenglykol, Invertzucker und Maissirup, werden' vorzugsweise in Mengen von etwa 2 bis 40 Gewichtsteilen auf je 100 Gewichtsteile Filmbildner zugesetzt. Die Gesamtmenge an Weichmachern und/oder Befeuchtungsmitteln soll jedoch 50 Gewiehtsteile je 100 Gewichtsteile der als Filmbildner verwendeten natürlichen Polysaccharide nicht , überschreiten.

Andere Stoffe, die in die Deckblätter bzw. Hüllen eingebracht werden können, sind nicotinhaltige Extrakte aus Tabakblättern sowie sonstige Geschmacksstoffe, die dem Rauch den gewünschten Geschmack verleihen. Zu solchen Geschmacksstoffen gehören z.B. Lakritze, Rehzunge, die wesentlichen Öle des Rums, Schokolade, Fruchtessenz und dergleichen.

Wenn das Gemisch vergossen werden soll, kann es mit einem Bindemittel zu einem Feststoffgehalt von 5 bis 25 # angemacht werden. Der bevorzugte Feststoffgehalt liegt im Bereich von 9 bis 15 $>» Wenn das Gemisch stranggepresst werden soll, kann man mit einem viel höheren Feststoffgehalt von beispielsweise 80 $> arbeiten. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es zweckmässig, mit einem hohen Feststoffgehalt zu arbeiten, damit man nicht grosse Mengen an Wasser je kg Produkt zu verdampfen braucht. -

Erfindungsgemäss hergestellte Filme können gegossen, getrocknet, auf herkömmliche Weise zu Streifen von für die betreffende Hülle geeigneter Breite geschnitten und in der gleichen Weise einer Zigarettenstabmaschine zugeführt werden, in der man einen Zigarettenpapierstreifen zuführt. Dann erfolgt die Herstellung des Zigarettenstabes in der üblichen Weise, mit dem Unterschied, dass in den meisten Fällen der Klebstoff durch Wasser, Gemische aus Wasser und Alkohol oder Kalkwasser

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ersetzt werden kann. Dieser Klebstoff wird in der gleichen Weise längs des Randes der Hülle (gewöhnlich mit einem Papprad oder Filzdocht) aufgebracht, so dass, wenn die Ränder sich überlappen und von den Terschliessorganen Druck zur Einwirkung gebracht wird, die Hülle verschlossen und ein fertiger Stab erzeugt wird. Die Anwendung von Wärme, die erforderlich ist, wenn man mit Zigarettenpapier und Klebstoff arbeitet, kann im vorliegenden Falle überflüssig sein.

Die Filme.sind im allgemeinen 19 bis 56 μ dick (dies bezieht sich auf ihre wahre Dicke, bestimmt unter "Vermeidung von TJnregelmässigkeiten). Wenn jedoch Fasern vorhanden sind, wie bei Citrusalbedo, kann der Film dicker, z.B. 130 μ dick, sein. Wenn Durchsichtigkeit nicht erforderlich ist, kann man ein weisses Pigment, wie Titandioxid, zusetzen.

Die erfindungsgemäss hergestellten Filme sollen vorzugsweise einen Schrumpfungsfaktor von mindestens 4 # aufweisen. Der Schrumpfungsfaktor wird bestimmt, indem man einen abgemessenen Streifen des Films von etwa 25 bis 50 μ Dicke auf eine Heizplatte legt, den Film mit einem Sieb von etwa 1,2 mm Maschen-^ weite bedeckt, um das Zusammenrollen zu verhindern, und eine ' mittlere Temperatur, d.h. eine solche von 177 - 28° G, zur Einwirkung bringt. Dabei soll der Film vorzugsweise um mindestens etwa 1,0 i* seiner Länge, vorzugsweise aber um nicht mehr als etwa 16,0 ?£ seiner Länge schrumpfen·

Beispiel 1

4,0 g Citruspektin mit einer Säurezahl von 46 und einem Methylierungsgrad von 62 werden in 95 ml Wasser dispergiert_e Mit der Pektindispersion wird eine Dispersion von 0,06 g Calciumhydroxid in 5 ml Wasser gemischt, worauf man 1,0 g Glycerin zusetzt. Der pH-Wert der so erhaltenen Dispersion beträgt 7,5.

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4,0 g "aschefreie" Carboxymethylcellulose (CMC) (Sorte 0,75/3,0), bei der es sich um die saure Form der Carboxymethylcellulose handelt, werden in 100 ml Wasser dispergiert. Die CMC hat eine Säurezahl von 230 mg KOH/g. 0,290 g gepulvertes Calciumhydroxid werden in 5 ml Wasser eingerührt, und das Gemisch wird dann in die CMC-Dispersion eingerührt. Der pH-Wert der so erhaltenen Dispersion beträgt 8,5.

Die beiden Dispersionen werden unter starkem Rühren in einem Waring-Miseher vereinigt. Man rührt noch 1 Minute, worauf sich ein Gel mit einem pH-Wert von 7,5 gebildet hat. Das Gel wird bei Raumtemperatur auf ein endloses Band aus rostfreiem Stahl gegossen und der Film mit Wasserdampf getrocknet. Man erhält einen klaren, festen Film mit einer Dicke von etwas mehr als 25 μ und einem Flächengewicht von 18,3 - 4,3 g/m .

Der Film wird als Hülle für eine handelsübliche Tabakeinlage verwendet, und es werden 10 Zigaretten unter Verwendung dieses Films als einzigem Hüllmaterial mit der Hand gerollt. Die Zigaretten werden in der üblichen Weise unter Verwendung von Wasser als Klebstoff gerollt, indem man die sich überlappenden Enden des Films beim Umwickeln der Tabakeinlage einfach ait Wasser benetzt. Erfahrene Zigarettenraucher, die diese Zigaretten rauchen, stellen den gleichen Rauch in der gleichen Weise wie bei herkömmlichen, in Papier gewickelten Zigaretten fest. Sie finden, dass die Zigaretten ungewöhnlich mild sind und einen viel tabakähnlicheren Charakter aufweisen.

Beispiel 2

Getrockneter, extrahierter Zitronenalbedo (erhältlieh von der Ventura Coastal Lemon Company, Ventura, California) wird 1 Stunde bei 80 bis 90° C in Wasser gekocht, welches so ziel Salzsäure enthält, dass der pH-Wert des Gemisches im Bereich von 1,5 bis 2_f0 bleibt. Es werden 20 Gewichtsteile Wasser je ßewichtsteil Zitronenalbedo verwendet. Die so erhaltene Aufschlämmung, die in Freiheit gesetztes, lösliches Pektin mit;

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einer Säurezahl von 40 bis 60 und einem MethylierungsgracL von 60 bis 80 # sowie Fasermaterial enthält, wird mit Kalilauge auf einen pH-Wert von 11,0 eingestellt. Dann lässt man das Gemisch bei Raumtemperatur 30 Minuten stehen; nach diesem Zeitraum ist der pH-Wert auf 9,0 gesunken und bleibt auf dieser Höhe konstant. 200 g dieser Aufschlämmung, die einen pH-Wert von 9,0 aufweist, werden 15 Minuten im Waring-Mischer gerührt. Dann setzt man zu dem Gemisch in dem Waring-Mischer 1,5 g Calciumchlorid (einen 10-prozentigen Überschuss) in Form einer 10-prozentigen wässrigen Lösung zu und rührt diese Dispersion noch 15 Minuten bei Raumtemperatur. Der Calciumpektatbrei, der einen pH-Wert von 8-9 aufweist, wird zu einem Kuchen verpresst, um überschüssiges Wasser zu entfernen, und in einem Gemisch aus gleichen Raumteilen Aceton und Wasser gewaschen, worauf man die die überschüssigen Salze enthaltende Waschflüssigkeit entfernt. Das so erhaltene Material wird zu einem feinen weissen Pulver getrocknet.

1 Teil dieses weissen Pulvers, das im wesentlichen aus einem neutralen Gemisch aus Calciumpektat und Hemicellulose-Zellstoff besteht, wird in 20 Teilen Wasser aufgeschlämmt und mit 0,2 Teilen Ammoniumcarbonat, 0,2 Teilen Ammoniumeitrat, 0,015 Teilen Kaliumeitrat und 0,1 Teil Calciumcarbonat gemischt. Das Gemisch wird 15 Minuten gerührt, wobei sich ein Gel mit einem pH-Wert von 9 bildet, welches dann auf ein endloses Band aus rostfreiem Stahl zu einem Film mit einer Nassdicke von 0,76 bis 1,27 mm vergossen wird. Der fertige Film ist klar, fest und hat eine Dicke von 75 bis 130 μ und ein Flächengewicht von 43 bis 65 g/m .

Der Film wird als Hülle für eine technische Tabakeinlage verwendet, und 50 Zigaretten werden mit diesem Film als einzigem Hüllenmaterial von Hand gerollt. Erfahrene Zigarettenraucher, die diese Zigaretten rauchen, stellen den gleichen Rauch in der gleichen Weise wie bei herkömmlichen Zigaretten mit Papierhüllen fest. Sie finden die Zigaretten aussergewöhnlich mild mit einem viel tabakähnlicheren Geschmack.

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Beispiel 3

Zur Herstellung eines Films werden die folgenden Bestandteile verwendet:

Methyliertee- Pektin von "hoher

Viscosität" (Atlantic Gelatin Co., Woburn, Massachusetts, mit einem Methylierungsgrad von 62 ("62 DM HV"), hergestellt aus Citrusfruchten) 1,0 Seil

Magnesiumhydroxid, Mg(OH)?» der

N.F. Fisher Scientific Co., Nr. M-42 0,05

Glycerin . 0,30

Wasser .16,5 Teile

Isopropanol 0,8

Pester Ofenrückständ* etwa 6,4 Ί»

* Der feste Ofenrückstand ist der Rückstand, der nach einstündigem Trocknen der Aufschlämmung bei 100° C hinterbleibt.

Die Bestandteile werden nach zwei Methoden folgendermassen kombiniert:·

1. 2/3 des Wassers und das gesamte Glycerin werden in einen Waring-Mischer eingegeben, der auf massige Scherung eingestellt wird. Das Pektin wird ziemlich schnell in den PlüssigkeitsStrudel eingesiebt. Nach einigen Augenblicken wird das (zuvor in dem Rest des Wassers dispergierte) Magnesiumhydroxid zugesetzt.

2. Das Glycerin wird in dem Isopropylalkohol gelöst und das Pektin unter Bildung einer rahmartigen Aufschlämmung zugeeetet. Das Magnesiumhydroxid wird in dem grÖBsten Teil des Wassere dispergiert. Die Suspension wird plötzlich (in einen Schuss) zu der Pektinaufschlämmung zugesetzt, wobei heftig gerührt wird, und daß Rühren wird mit eines grossen Löffel oder'einer grossen Schaufel fortgesetzt. Dann setzt »an noch etwas Wasser zu, usa die Viscosität herabzusetzen.

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In beiden Fällen werden die lösungen 18 Stunden (Übernacht) aufbewahrt, bevor sie nochmals vermischt und zum Giessen von Filmen verwendet werden.

Das entstehende Gel wird auf ein endloses Band aus rostfreiem Stahl gegossen, und der entstehende film hat, sobald er bei 24° C und einer relativen Feuchte von 65 fi ins Gleichgewicht gebracht worden ist, eine Dicke von 43 μ und ein Flächengewicht von 32 g/in , wenn er mit Hilfe einer Gardner-Rakel in einer Nassdicke von 0,63 mm gegossen worden ist.

Der Film wird zum Umhüllen einer technischen Tabakeinlage verwendet. Es werden 10 Zigaretten unter Verwendung dieses Films als einzigem Hüllenmaterial von Hand gerollt. Der Film wird (unter Verwendung von Wasser als Klebstoff) durch einfaches Benetzen der sich überlappenden Ränder mit Wasser beim Umwickeln der Tabakeinlage und Anwendung von Druck in der üblichen Weise mit sich selbst verklebt. Erfahrene Zigarettenraucher, die diese Zigaretten rauchen, stellen den gleichen Rauch in der gleichen Weise wie bei üblichen, mit Papier umwickelten Zigaretten fest. Sie finden die Zigaretten aussergewöhnlich mild und stellen einen viel .tabakähnlicheren Charakter fest.

Beispiele 4 bis 21

Die folgenden Filme werden hergestellt, indem man das jeweils angegebene Polysaccharid in 200 Teilen Wasser dispergiert, nachdem zuvor die gepulverte Erdalkaliverbindung in dem Wasser dispergiert und das erforderliche Befeuchtungsmittel darin gelöst worden ist. Nach einer anderen Methode wird das Gemisch im Waring-Mischer 0,5 bis 1,0 Minute gerührt, wobei das Befeuchtungsmittel zunächst dispergiert und mit dem trockenen Polysaccharid gemischt wird, und das teilweise gelierte Produkt wird in einer Dicke von 0,63 mm vergossen, der Film getrocknet und zu geeigneten Breiten für die Herstellung von Zigaretten zerschnitten. In allen Beispielen, in denen Pektin

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Terwendet wird, wird ein Pektin mit einem Methylierungsgrad Ton 62 und von mittlerer Viscosität (d.h. einer Viscosität von 300 cP, bestimmt nach der Normmethode der Atlantic Gelatin Company) verwendet. Die Filme werden mit Hilfe des "Seott-Serigraph"· auf Zugfestigkeit und prozentuale Dehnung untersucht. Für jedes Beispiel sind Bemerkungen hinsichtlich der Art des Films und/oder der Natur des Produkts beim Rauchen hinzugefügt.

In allen Fällen wird der Film als Umhüllung einer technischen Tabakeinlage verwendet, und es werden 5 bis 20 Zigaretten unter Verwendung des Films als des einzigen Füllmaterials von Rand gerollt. Der Film wird unter Verwendung von Wasser als ELebnittel an sich selbst zum Anhaften gebracht, indem man einfach die sich überlappenden Ränder des Films beim Einrollen der Tabakeinlage mit Wasser befeuchtet und in der herkömmlichen Weise Druck und Wärme zur Einwirkung bringt. Erfahrene Zigarettenraucher, die die Zigaretten rauchen, stellen den gleichen Rauch in der gleichen Weise wie bei üblichen, Papierhüllen aufweisenden Zigaretten fest. Sie finden die Zigaretten aussergewöhnlich mild und stellen fest, dass der Rauch einen viel tabakähnlicheren Charakter hat.

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Zusammensetzung der Hülle des Tabakerzeugnisses

Beispiel

10

Bestandteile

10 g Pektin 3 g Glycerin 0,180 g Ca(OH)₂

10 g Pektin 3 g Glycerin 0,540 g Ca(OH)₂

8 g Pektin

2 g Alginsäure

3 g Glycerin 0,5 g Mg(OH)₂

10 g Pektin 1,5 g Glycerin 0,5 g Mg(OH)₂ 1,5 g Ca CO₃*

10 g Pektin ' 1,5g Glycerin 2,0 g Ca 0O₅

10 g Pektin 1,5g Monoacetih 2,0 g Ca CO

Zugfestigkeits	Bemerkungen
eigenschaften**	50 $> der Azidi
Zug	tät des Pektins
festig	werden ■= neutrali
keit^ Dehnung,	siert. Milder
kg/cm $>	Rauch, keine un
	gewöhnliche Be
	einflussung des
	natürlichen Ge
	schmacks .

128,8

5,0 g Pektin

5,0 g methylierte

Cellulose

("Methocel 90HG«) 3,0 g Glycerin 0,110 g Mg(OH)₅, 2,0 g Ca CQ₅ * 122,7

141,5

134,8

74,5

1,33

1_t73

2,00

4,13

Rauch wie o"ben.

Rauchgeschmack etwas anders als hei alleiniger Verwendung von Pektin, ebenso mild.

Unterschiedlich, der Rauchgeschmack erhält eine etwas unnatürliche Note.

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582-765

Beispiel

Bestandteile

8,0 g Pektin 76,8

2,0 g inethylierte

Cellulose (vie

o"ben)

175 mg Mg(OH)p 2,0 g Ca CO, 3,Og Glycerin

- tfc·

Zugfestigkeitseigenschaften**

Zugfestig keit

festi keit, kg/cm

10 g Pektin 3 g Monoacetin 2 g Ca COx 0,5 g Mg(OH)₂

10 g Pektin

2 g MgCO₃

3 g Sorbit

10 g Pektin 0,5 g Sorbit .0,22 g Mg(OH)₂ 1,78 g Ca-CO,

10 g Pektin 0,5 g Glycerin 2,5 g Sorbit 0,22 g Mg(OH)ο 1,78 g MgCO₃ *

10 g Pektin 108,05 3 g Propylenglykol 0,22 g Mg(OH)₂ 1,78 g Ca CO, Dehnung, 2,07

74,5 2,00

76,1 2,00

93,1 1,40

100,9 1,60

2,07

10 g Pektin 100,75 1,33 3 g Triäthylen-

glykol

0,22 g Mg(OH)₂ 1,78 g Ca CO₃

1Og Guarharz von 113,15 6,3

niedriger Vis-

cosität*** 2 g Triäthylen-

glykol
1,6 g Mg(OH)₂

Bemerkungen

Unterschied im Rauchgeschmack weniger ausgesprochen.

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582-765	Bestandteile	•if.	2429783	■ -
	10 g Guarharz von niedriger Vis·*- cosität 2 g gefälltes . Calciumcarbonat 1 g Glycerin	Zugfestigkeits eigenschaften**
Bei spiel	10 g Guarharz von niedriger Vis cosität 2 g Ca CO3 1 g Mg(OHl₂ 1 g Glycerin	Zug festig keit, ρ Dehnung, kg/cm i*	Bemerkungen
19	10 g Guarharz von niedriger Viscosität 1 g Glycerin . ·	77,8 2,3
20	72,85 3,4
21	gut gut

* Sorte (Nr. C-105) hergestellt von der Sylacauga Calcium Products Co., Sylacauga, Alabama. -

** Die Zugfestigkeitsbestimmungen erfolgen mit dem "Scott IP-2" (Serigraph), hergestellt von der Scott Testers, Inc., Providence, R.I.

*** Eine Methode zur Herstellung des Guarharzes von niedriger Viscosität (d.h.. von einer Viscosität, die mit derjenigen des Pektins mit einem Methylierungsgrad von 62 zu vergleichen ist) besteht darin, dass man das Harz 1/2 bis 2 . Stunden in einem geschlossenen Behälter mit 0,7 Gewichtsprozent HCl erhitzt; vgl. R.L. Whistler, "Industrial Gums", Verlag Academic Press* New York 1959, Seite . · 321-341. * . ■ .. -

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Beispiel 22

5,0 g getrockneter, extrahierter Zitronenalbedo werden in 70 Bl kaltem Wasser dispergiert, die 0,8 g Citronensäure enthalten. Durch Zusatz von 0,2 g konzentrierter Salzsäure wird der pH-Wert auf 1,5 bis 2 eingestellt. Das Gemisch wird 30 Hinuten digeriert, im Waring-Mischer raffiniert und gekühlt. Zu dem Albedogemisch im Mischer wird ein Gemisch aus 0,6 g Triäthylenglykol, 0,4- g Kaliumeitrat und 0,1 g Kaliumsorbat, gelöst in 5 bis 10 ml Wasser, zugesetzt. Der pH-Wert wird durch Zusatz von 1,3 g konzentriertem wässrigem Ammoniak auf 6,1 eingestellt. Durch Zusatz von 1,5 g pulverförmigem Calciumcarbonat erhält man eine Dispersion mit einem pH-Wert von 7,0 bis 7,5.

Wenn diese mit hoher Geschwindigkeit gerührt, dann vergossen und der entstehende Film getrocknet wird, erhält man ein sehr dünnes Produkt mit vielen nadellochartigen Markierungen, die sich unter dem Mikroskop nur als äusserst dünne Stellen erweisen, die möglicherweise durch Blasen entstanden sind. Mit diesem Film als Umhüllungsmaterial werden Zigaretten hergestellt, wobei die Hüllen durch Benetzen verklebt werden. Wenn die Zigaretten geraucht werden, brennen sie statisch in der gleichen Weise wie Zigaretten mit Papierhüllen, wobei eine schaale Verkohlungslinie hinter der Kohle hinterbleibt und die Hülle an dieser Linie weniger zum Zusammenfallen neigt als der PiIn der vorhergehenden Beispiele. Als Ergebnis weist dieses Erzeugnis ein etwas zuverlässigeres Glimmen oder statisches Brennen auf, wobei hinter der Kohle eine Belüftung erfolgt· Diese Hülle fühlt sich auch etwas papierähnlicher an. Die Asche ähnelt derjenigen einer Zigarre; sde ist kompakt und zusammenhängend.

Es wird angenommen, dass die verminderte Neigung dieser Hülle sub Zusamaenfallen und ihre geringere Biegsamkeit oder * Schlaffheit auf den Beitrag der nicht-thermoplastischen CeI-luloeefastrn und Henicelluloaebestandteile des Albedo zuiück- *ufuhren sind.

, - 18 - .
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Beispiel 23

Aus den folgenden Bestandteilen wird eine Aufschlämmung hergestellt: .

600 g Pektin (Methylierungsgrad 62) 240 g Triäthylenglykol 150 g CaCO₅

30 g Mg(OH)₂

12 1 Wasser.

Das Pektin wird mit dem Triäthylenglykol trocken zu einer lockeren Masse vermischt, die dann schnell in einem Schnellmischer in Wasser dispergiert wird, welches die mineralischen Bestandteile enthält. Es werden 14 3L Aufschlämmung hergestellt, die ungefähr 1 1 Luft enthalten; die Luftblasen werden infolge des etwas gelartigen Zustandes der Aufschlämmung gut. festgehalten. .

Die Aufschlämmung wird in einer Nassdicke von 0,5 mm auf ein Förderband aus rostfreiem Stahl gegossen, das mit einer Geschwindigkeit von 2,1 m/min läuft, und in drei Heizzonen durch heisses Wasser auf 79,5° C, 82° C bzw. 96° C erhitzt, um einen Film zu erzeugen. Der trockene Film hat ein Flächen-gewicht von 33,4 g/m , eine Dick«
sität von 4,0 Sekunden Greiner*.

gewicht von 33,4 g/m , eine Dicke von 0,63 mm und eine Poro-

Bei' darauffolgenden Versuchen wird die Luft aus einem Teil der Aufschlämmung entfernt, und durch Wiedervermischen dieser Aufschlämmung mit unbehandelter Aufschlämmung in immer grösseren Mengen wird die Greiner-Porosität in mehreren Stufen Ton 13 auf 75 Sekunden erhöht.

* Das Porositätsgerät bestimmt die Zeit, die erforderlich ist.

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um 5o cm Luft durch 5 cm Papier oder Film hindurchzusaugen. Das Gerät wird von der Greiner Scientific Company hergestellt.

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Claims

.Patentansprüche

./Tabakerzeugnis auf der Grundlage von Tabakteilen und/oder Teilen aus einem Tabakersatzstoff, gekennzeichnet durch eine Hülle aus einem Film, dessen Hauptbestandteil ein natürliches Polysaccharid ist.
2. Tabakerzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysaccharid ein Polyuronid oder ein Galactomannan ist.
3. Tabakerzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das natürliche Polysaccharid Pektin, Guarharz, hydrolysiertes Guarharz, Johannisbrotharz, Karayaharz, Akazienharz, Dextrin, ein Alginat, Agar, Stärke, karibisch.es Harz, Carrageenin und/oder Xanthan ist.
4. Tabakerzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das natürliche Polysaccharid mit 8 bis 40 Gewichtsteilen Calciumcarbonate Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid auf je 100 Teile Polysaccharid kombiniert ist.
5. Tabaker«eugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysaccharid hydrolysiertes Guarharz ist.
6. Tabakerzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . dass das natürliche Polysaccharid ein Pektin ist.
7. Tabakerzeugnis auf der Grundlage von Tabakteilen.und/oder Teilen aus Tabakersatzstoff, gekennzeichnet durch eine Hülle aus einem Film, der ein natürliches Polysaccharid, und

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zwar Pektin, Guarharz, hydrolysiertes Guarharz, Johannisbrotharz, Karayaharz, Akazienharz, Dextrin., ein Alginat, Agar, Stärke, karibisches Harz, Carrageenin und/oder Xanthan, etwa 8 bis 40 Gewichtsteile Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonate Calciumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid auf je 100 Teile Polysaccharid und etwa 2 bis Gewichtsteile eines Befeuchtungsmittels auf je 100 Gewichtsteile Polysaccharid enthält.
8. Tabakerzeugnis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das .Befeuchtungsmittel Glycerin, Monoacetylglycerin, Triäthylenglykol, Invertzucker und/oder Maissirup ist.
9. Tabakerzeugnis auf der Basis von Tabakteilen und/oder Teilen aus Tabakersatz, gekennzeichnet durch eine Hülle aus einem PiIm, der

(I) sich beim Rauchen des Tabakerzeugnisses längs des Brennrandes zusammenzieht,

(II) nicht-thermoplastisch ist und

(III) eine gute Dehnung (mindestens 1,33 ^), bestimmt mit dem Scott-Prüfgerät, aufweist.

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