DE4336160C2 - Rauchartikel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rauchartikel der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.

Ein Rauchartikel der obengenannten Art, d. h. ein Rauchartikel, der einer Zigarette gleicht, bei dem jedoch für einen Rauchgenuß keine Verbrennungsprodukte mehr inha­ liert werden müssen, ist beispielsweise aus der EP 0 245 732 A2 bekannt. Der bekannte Rauchartikel zeigt z. B. im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einen Aufbau mit einer innenliegenden, das Aerosol erzeugenden Zusammensetzung, die stabförmig aus­ gebildet und in einem Stahlbehälter aufgenommen ist. Der Stahlbehälter wird vom Brennstoff umschlossen. Der Brennstoff wiederum wird auf der der Zusammenset­ zung abgewandten Seite mit einem Isolationsmaterial ummantelt. Damit steht jedoch der Brennstoff fast direkt, d. h. lediglich über die gut wärmeleitende Stahlkapsel, mit der das Aerosol erzeugenden Zusammensetzung in Verbindung, so daß eine sehr gute Wärmeübertragung stattfindet. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Anordnung möglicherweise für Geschmackseinbußen verantwortlich ist.

Die DE 39 36 249 A1 beschreibt einen Rauchartikel, bei dem die das Aerosol und das Aroma erzeugende Zusammensetzung in einer Papierröhre aufgenommen wurde, die mit einem Brennstoffverzögerer behandelt ist. Unmittelbar um die Papier­ röhre ist das Brennstoffmaterial angeordnet, so daß dieses direkt auf die Papierröh­ re wirkt.

Die US 3 258 015 beschreibt einen Rauchartikel, bei dem die das Aerosol und das Aroma erzeugende Zusammensetzung in einem Rohr enthalten ist, das aus ei­ nem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Kupfer oder Alumini­ um gefertigt ist. Das Metallrohr wird vom Brennstoff umgeben und steht direkt mit dem Brennstoff in wärmeübertragendem Kontakt.

Die US 5 065 776 beschreibt einen Rauchartikel, bei dem die das Aerosol und das Aroma erzeugende Zusammensetzung in einer wärmeleitenden Kapsel aufge­ nommen ist, die wiederum direkt vom Brennstoff umgeben wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Rauchartikel der genannten Art hinsichtlich seines Geschmacks zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Es konnte festgestellt werden, daß es für eine optimale Aerosol- und Aromaerzeu­ gung nicht unbedingt notwendig ist, den Brennstoff mit der Aerosol erzeugenden Zusammensetzung über gut wärmeleitende Materialien zu verbinden, so daß eine schnelle Aufheizung erfolgt. Es wurde vielmehr festgestellt, daß es für die Ge­ schmacksentwicklung, im Gegenteil, sehr vorteilhaft sein kann, die Hitzeübertragung zu verringern bzw. zu verzögern. Durch die Anordnung der zwei isolierenden Rohre zwischen dem Brennstoffmaterial und der Aerosol erzeugenden Zusammensetzung, die eine unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit aufweisen, d. h. in unterschiedlichem Maße isolierend wirken, wird der Wärmeübergang zwischen dem Brennstoffrohr und der Aerosol erzeugenden Zusammensetzung verlangsamt und vergleichmäßigt, was punktuelle Überhitzungen wesentlich besser verhindert als die stark wärmeleitenden Metallrohre des Standes der Technik. Damit wird sichergestellt, daß keine Überhit­ zung der Aerosol erzeugenden Zusammensetzung auftritt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Rauchartikels sind den Un­ teransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines bevorzugten Rauchartikels gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Rauchartikels von Fig. 1 in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1, und

Fig. 3 einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform eines Rauchartikels in Richtung der Pfeile 2-2 von Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 wird ein Rauchartikel 8 der vorlie­ genden Erfindung angedeutet, der das äußere Erschei­ nungsbild einer konventionellen Filterzigarette hat.

Der Rauchartikel 8 weist einen Rauchabschnitt 9 und ein Mundstück 20 auf. Der Rauchabschnitt 9 enthält ein im allgemeinen zylindrisches Brennstoffrohr 12, das zwei koaxiale und ausgerichtete Isolierrohre 14 und 16 von außen umgibt und umschreibt. Das innere oder erste iso­ lierende Rohr 16 ist mit einer Aerosol erzeugenden Zu­ sammensetzung 18 gefüllt, die eine verdampfbare Aroma­ komponente enthält. Die Aerosol erzeugenden Materialien, die in der Zusammensetzung 18 verwendbar sind, enthalten beispielsweise Glycerin, Propylenglykol oder andere in dieser Technik übliche Aerosol erzeugende Materialien. Weiterhin kann die verdampfbare Aromakomponente jede Komponente sein, die in dieser Technik üblich ist, und die ein ausgewähltes Aroma verdampfen kann, das zum Auf­ nehmen durch den Raucher bestimmt ist. Ein bevorzugtes Material zum Freigeben ausgewählter Aromen ist bei­ spielsweise Tabak.

Bei einem bevorzugten Rauchartikel 8 wird das außenlie­ gende Brennstoffrohr 12 durch eine Zigarettenhülle 10 umschrieben. Am dem Mund zugewandten oder abströmseiti­ gen Ende des Rauchabschnittes 9 des Rauchartikels 8 ist ein Mundstück 20 angebracht. Das Mundstück 20 kann auch durch die Zigarettenhülle 10 umschrieben sein.

Zwischen dem Mundstück 20 und dem Rauchabschnitt 9 be­ findet sich eine rauchundurchlässige Trennwand 24. Die­ se Trennwand liegt quer zur Längsachse des Raucharti­ kels 8 und ist mit einer mittig angeordneten Öffnung 26 versehen. Die Öffnung 26 besitzt einen Durchmesser, der im wesentlichen dem Innendurchmesser des Rohres 16 ent­ spricht.

Das Brennstoffrohr 12 ist im allgemeinen aus einem ge­ formten Bogen gebildet, z. B. aus einem verbrennbaren Kohlenstoffmaterial, das einen zweckmäßigen Haftvermitt­ ler mit wenigstens einem passenden Abbrennverzögerer enthält. Beispiele bevorzugter Abbrennverzögerer sind z. B. Ammoniumchlorid, Natriumchlorid und dgl. Das zu­ meist gegossene Brennstoffrohr 12 wird im allgemeinen hergestellt mit einer Bandgießmethode. Der Kohlenstoff ist normalerweise feingemahlene Aktivkohle, die zwi­ schen 40 und 60 Gew.-% der gegossenen Kohlenstoffzu­ sammensetzung ausmacht. Ein solches gegossenes Brenn­ stoffrohr enthält üblicherweise zwischen ca. 5 und 10 Gewichtsteile Methocel, ca. 10 bis 25 Gewichtsteile eines Füllmaterials wie Carboxymethylzellulose, ca. 5 bis 15 Gewichtsteile eines feuchtigkeitshaltenden Zu­ satzes wie Glycerin, in etwa 2 bis 6 Gewichtsteile ei­ nes Lösungsmittels wie Glyoxol, zwischen ca. 0,1 bis 0,8 Gewichtsteile eines pH-Einstell-Zusatzes wie Zitronen­ säure oder Kaliumzitrat, ca. 5 bis 15 Gewichtsteile von Fasern wie Holzpulpe oder Sägemehl, zwischen ca. 30 bis 70 Gewichtsteile einer Kohlenstoff-Brennstoffquelle wie aktivierte Holzkohle oder feingemahlene Aktivkohle, zwi­ schen etwa 1 bis 3 Gewichtsteile eines Abbrennverzöge­ rers, wie Ammoniumchlorid, und zwischen etwa 4 und 6 Ge­ wichtsteile Wasser. Ein fertiggestellter gegossener Bo­ gen hat üblicherweise eine Dicke von 0,127 bis 0,254 mm in trockenem Zustand.

Ein Rohr, das in der erfindungsgemäßen Weise verwendbar ist, wird hergestellt durch gemeinsames Rol­ len zweier Bögen der Kohlenstoff-Brennstoff-Zusammen­ setzung auf einem Kern vorbestimmter Größe, normalerweise auf einem Kern mit einem Außendurchmesser von ca. 7 mm, da dies genau die richtige Größe für einen Rauchartikel konventioneller Abmessungen ist.

Das innere oder erste isolierende Rohr 16 ist üblicherweise rauchundurch­ lässig und besitzt eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit. Im Gebrauch hat es das Erscheinungsbild und die Charakteristika von Zigarettenaschen. Ein sol­ ches Rohr wird hergestellt aus einem ausgewählten Isoliermaterial wie Alu­ miniumtrihydrat. Ein bevorzugtes Herstellverfahren für dieses Rohr ist Band­ gießen. Ein zweckmäßiger, bandgegossener Bogen wird hergestellt durch Aufschlämmen von ca. 2 bis 5 Gewichtsteilen Methocel, von ca. 5 bis 15 Ge­ wichtsteilen Carboxymethylzellulose, mit ca. 3 bis 8 Gewichtsteilen Glycerin, mit ca. 1 bis 3 Gewichtsteilen Glyoxol, mit ca. 0,2 bis 0,8 Gewichtsteilen Zitro­ nensäure oder Kaliumcitrat, mit ca. 2 bis 6 Gewichtsteilen Holzpulpe oder Sä­ gemehl, mit ca. 50 bis 100 Gewichtsteilen Aluminiumtrihydrat, mit ca. 3 bis 8 Gewichtsteilen Natriumborat, und mit ca. 200 bis 600 Gewichtsteilen Wasser. Diese Aufschlämmung wird dann in einen Bogen gegossen, der zweckmäßi­ gerweise eine Dicke von 0,127 bis 0,381 mm in getrocknetem Zustand hat. Für ein solches Rohr werden zwei Streifen aus dem Bogenma­ terial auf einen Kern gewickelt. Ein Kern für diesen Zweck hat einen zweck­ mäßigen Durchmesser von ca. 3 mm.

Das Zwischen- oder zweite isolierende Rohr 14 wird aus einem leichtgewich­ tigen Material hergestellt, das eine Wärmeleitfähigkeit besitzt, die erheblich niedriger ist als die Wärmeleitfähigkeit des ersten isolierenden Rohres. Zweckmäßigerweise wird die­ ses Rohr z. B. aus Graphitfilz gemacht. Eine hierbei be­ sonders bevorzugte Graphitfilzisolierung wird herge­ stellt durch Erhitzen eines Rayon-Vorläufers bis auf ca. 2500°C in sauerstofffreier Umgebung, wobei der Kohlen­ stoff im Rayon in Graphit umgewandelt wird. Das sich da­ bei ergebende Material wird in Rollen von ca. 5 bis 8 mm Durchmesser gebracht. Diese Rollen können in rohrförmige Abschnitte geformt werden, die einen vorgewählten Innen­ durchmesser, einen vorbestimmten Außendurchmesser und eine bestimmte Länge für einen spezifischen Rauchartikel haben. Bei einer Ausführungsform, wie sie z. B. in Fig. 3 gezeigt ist, ist das innere isolierende Rohr 14a aus ei­ ner Vielzahl aufeinander ausgerichteter Ringe oder "Do­ nuts" hergestellt, die vorbestimmte Innen- und Außen­ durchmesser haben. Allgemein läßt sich sagen, daß für einen gewünschten Rauchartikel der vorliegenden Erfin­ dung das Rohr 14 einen Innendurchmesser von ca. 4 mm und einen Außendurchmesser von ungefähr 7 mm hat. Ein Mittel zum Herstellen der Ringe oder Donuts ist es, die Ringe oder Donuts aus einem Stapel von Graphitfilzbögen auszu­ stanzen. Beispielsweise läßt sich aus einem 6 mm dicken Filzmaterial ein Rohr herstellen, das 60 bis 72 mm lang ist, wobei 10 bis 12 Bögen aufeinandergestapelt werden und dann mit einem Stanzwerkzeug einer vorbestimmten Ab­ messung und Form die Ringe oder Donuts aus dem Stapel ausgestanzt werden. Für die jeweils gewünschte Länge des Rohres für unterschiedlich lange Rauchartikel werden un­ terschiedliche Anzahlen aufeinandergestapelter Filzbögen benutzt, die aufeinandergelegt werden, ehe mit dem Stanzwerkzeug die vorbestimmte Anzahl von Ringen ausge­ stanzt werden, die dann über ein inneres Rohr 16 gefä­ delt werden, um darauf die Isolierschicht zu bilden. Da das Graphitfilzrohr üblicherweise nicht vollständig rauchundurchlässig ist, und da der Filz kein Rohr formt, das innenseitig gleichförmig ist, und da Fasern oder Stanzränder des Filzes von der Innenwand des Rohres he­ rabhängen können, ist ein inneres und rauchundurchlässi­ ges Rohr wünschenswert.

Wie in Fig. 3 ferner gezeigt ist, wird ein Mundstück 22 mit einem Filtermaterial 28 benutzt.

Bei einem zweckmäßigen Rauchartikel gemäß vorliegender Erfindung ist der Innendurchmesser des inneren Rohres 16 zwischen 3 und 4 mm, während der Außendurchmesser des ge­ gossenen Brennstoffrohres ca. 8 mm beträgt. Normales Zi­ garettenpapier schafft die äußere Papierumhüllung 10. Eine ausgewählte Aerosol erzeugende Zusammensetzung 18 kann beispielsweise eine Mischung von Tabak mit bei­ spielsweise 50 bis 80 Gewichtsteilen und eine Aerosol erzeugende Komponente in 2 bis ca. 8 Gewichtsteilen enthalten, wie z. B. Propylenglykol. Carboxymethylzellu­ lose, und zwar üblicherweise weniger als 5 Gewichtstei­ le, kann ebenfalls benutzt werden, um die Mischung zu binden.

In einem Rauchartikel, gemäß vorliegender Erfindung liegt die Temperatur, die an der Innenwand des inneren Rohres 16 gemessen wird, typischerweise zwischen etwa 300°C und 400°C, abhängig von den Dicken der isolieren­ den Rohre 14 und 16 und des gegossenen Brennstoffrohres 12.

Bei der Benutzung wird das gegossene Brennstoffrohr 12 angezündet. Es schwelt, sobald durch das Brennstoffrohr Luft gezogen wird. Ein gesteuerter Teil der Hitze des angezündeten Brennstoffrohres 12 wird durch die Wände der Rohre 14 und 16 übertragen, so daß die Zusammenset­ zung 18 an der Innenseite des Rohres 16 erhitzt wird und die Aerosol erzeugenden Komponenten und Aromen, die da­ mit vereint sind, zu verdampfen. Sobald dann der Raucher inhaliert oder am Filterende 20 des Rauchartikels 8 saugt, wird die Umgebungsluft durch das offene Ende des Rohres 16 eingezogen, die dann durch die Zusammensetzung 18 hindurchgeht und schließlich durch den Filter 20 in den Mund eintritt. Die Luft wird erhitzt und nimmt die verdampften Aerosolsubstanzen mit. Die erhitzte Luft und die mitgenommene Aerosolsubstanzen und der Tabakge­ schmack gehen dann durch den Filter 20 in den Mund des Rauchers.

Claims (14)

1. Rauchartikel, mit einem Rauchabschnitt und einem Mundstückabschnitt, wobei der Rauchabschnitt eine Aerosol erzeugende Zusammensetzung, ein die das Aero­ sol erzeugende Zusammensetzung umgebendes Brennstoffrohr, ein isolierendes Rohr und ein Umhüllungsmaterial aufweist, und wobei zwischen dem Rauchab­ schnitt und dem Mundstückabschnitt eine rauchundurchlässige Trennwand mit einer Durchströmungsverbindung zwischen der das Aerosol erzeugenden Zusammenset­ zung und dem Mundstückabschnitt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Brennstoffrohr (12) und der das Aerosol erzeugenden Zusammenset­ zung (18) ein erstes und ein zweites isolierendes Rohr (14, 16) angeordnet sind, wobei das zweite isolierende Rohr (16) das erste isolierende Rohr (14) umgibt und eine vom ersten isolierenden Rohr (14) verschiedene Wärmeleitfähigkeit aufweist.

2. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste isolie­ rende Rohr (14) Aluminiumtrihydrat enthält.

3. Rauchartikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste isolierende Rohr (14) aus einem gegossenen Bogen geformt ist.

4. Rauchartikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gegossene Bogen in ein 6-schichtiges Rohr gewickelt ist, das eine mittlere Dicke zwischen ca. 0,5 mm bis 1,0 mm besitzt.

5. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite isolierende Rohr (16) ein Graphitfilz ist.

6. Rauchartikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphitfilz aus einem Rayon-Ausgangsmaterial hergestellt ist.

7. Rauchartikel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gra­ phitfilz ein gegossener Bogen ist.

8. Rauchartikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gegossene Bogen des Graphitfilzes eine Dicke von etwa 0,127 mm bis 0,254 mm aufweist und in einer zweischichtigen Konfiguration gewickelt ist.

9. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffrohr (12) aus einem gegossenen Bogen eines brennbaren Kohlen­ stoffmaterials hergestellt ist.

10. Rauchartikel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoff­ rohr (12) aus aktivierter Holzkohle oder fein gemahlenem aktivierten Kohlenstoff hergestellt ist.

11. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aerosol erzeugende Zusammensetzung (18) Tabak enthält.

12. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß daß der innere Durchmesser des ersten isolierenden Rohres (14) zwischen ca. 3 bis 4 mm liegt, und daß der Außendurchmesser des Brennstoffrohres (12) bei ca. 8 mm liegt.

13. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste isolierende Rohr (14) rauchundurchlässig ist und eine niedrige Wär­ meleitfähigkeit aufweist.

14. Rauchartikel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite iso­ lierende Rohr (16) eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die niedriger, vorzugsweise beträchtlich niedriger, als die Wärmeleitfähigkeit des ersten isolierenden Rohres (14) ist.