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DE2658479B2 - Zusatzmittel fur Rauchtabakprodukte und deren Filterelemente - Google Patents

Zusatzmittel fur Rauchtabakprodukte und deren Filterelemente

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DE2658479B2
DE2658479B2 DE2658479A DE2658479A DE2658479B2 DE 2658479 B2 DE2658479 B2 DE 2658479B2 DE 2658479 A DE2658479 A DE 2658479A DE 2658479 A DE2658479 A DE 2658479A DE 2658479 B2 DE2658479 B2 DE 2658479B2
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Germany
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tobacco
weight
filter
metal oxides
smoking
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DE2658479A
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DE2658479C3 (de
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Ernst Dipl.-Chem. Dr.Rer.Nat. 7809 Denzlingen Heim
Dieter Dipl.- Chem. Dr.Rer.Nat. 7831 Mundingen Imbery
Bruno 7800 Freiburg Kliemann
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Cerdia Produktions GmbH
Original Assignee
Rhodia AG
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Publication date
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Description

Die Erfindung betrifft ein Zusatzmittel für Rauchtabakprodukte und deren Filterelemente, das aus verschiedenen Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten mit großer spezifischer Oberfläche besteht
Beim Verbrennen von Tabak wird eine Vielzahl von Substanzen freigesetzt, von denen einige einen schädlichen Einfluß auf die Gesundheit des Rauchers ausüben oder ausüben können. Ein großer Teil dieser Schadstoffe befindet sich in der sogenannten Partikelphase des Tabakrauchs, der ein Aerosol darstellt, und kann daraus als Kondensat — die übliche Bezeichnung dafür lautet Teer — abgeschieden werden.
Aber auch in der Gasphase ist noch eine Reihe von Substanzen dieser Art anzutreffen.
Zur Verringerung der Schadstoffe im Tabakrauch hat man unterschiedliche Wege eingeschlagen, und neuerdings haben sich diese Bemühungen wegen des wachsenden Interesses an Gesundheitsfragen weltweit verstärkt
Zum einen besteht die Möglichkeit den für Rauchartikel verwendeten Tabak zu verändern, beispielsweise durch Auswahl geeigneter Tabaksorten oder durch spezielle Nachbehandlungsverfahren. Zum anderen wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, Tabakersatzstoffe zu entwickeln. Diese zeichnen sich durch eine reduzierte Freisetzung von Schadstoffen, insbesondere Teer, beim Verbrennen aus und werden bereits als Beimischung zu Naturtabak eingesetzt Auch lassen sich verschiedene Bestandteile durch Filtration des Tabakrauchs entfernen, indem man Filter aus z. B. Papier oder Cellulose-2,5-Acetat-Fäden einsetzt Letztere, nämlich die Acetatfilter, haben sich wegen verschiedener Vorteile insbesondere bei Zigaretten allgemein durchgesetzt
In weiteren bekannten Verfahren zur Verringerung der schädlichen Bestandteile des Tabakrauchs verwendet man Stoffe mit adsorbierender Wirkung, indem man sie dem Filter oder dem Tabak zusetzt. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Produkte mit großer spezifischer Oberfläche: Aktivkohle, Kieselsäuregele, natürliche und künstliche Silikate der verschiedensten Art desgleichen Ionenaustauscher und Molekularsiebe, ferner Metalloxide, -oxidhydrate und -hydroxide, hauptsächlich von Aluminium, Eisen und Magnesium, auch feinverteilte Getreidestärke und feinverteiltes Getreidemehl, Puderzucker.
Mehrere dieser Stoffe sind auch in Mischung mit anderen davon eingesetzt worden.
So beschreibt die deutsche Auslegeschrift 22 06 185 ein rauchbares Produkt bestehend aus einer verschwelten Folie auf Cellulosebasis, die als Füllstoff Hydroxide, Oxide, Oxidhydrate von Aluminium und/oder Eisen und/oder Kieselsäure enthält
Ähnliche« geht aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 62 829 hervor.
Aus der deutschen Auslegeschrift 12 74 946 ist die Herstellung von Tabakrauchfiltern bekannt die z. B. eine Mischung aus Kieselerde und aktivierter Tonerde enthalten.
Ferner is«: in der GB-PS 11 03 822 ein Tabakrauchfilter beschrieben, bestehend aus einem pulverförmiger!
oder granulierten Material, wie Aktivkohle, Silikagel, Aluminiumoxid etc. oder deren Mischungen.
Solches ist auch aus der GB-PS 11 04 993 und US-PS 33 13 306 bekannt, in denen u.a. Metalloxide, wie Aluminiumoxid, Eisenoxid etc. und deren Mischungen genannt werden.
Zusammenfassend ist daher zu sagen, daß es bekannt ist Rauchtabakprodukten und deren Filtern verschiedene Metalloxide und/oder Metalloxidhydrate mit großer spezifischer Oberfläche allein oder in Kombination miteinander zuzusetzen.
Diese bekannten Kombinationen von Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten verhalten sich in ihren Eigenschaften wie z. B. in ihrem Aufnahmevermögen für schädliche Substanzen des Tabakrauchs so, wie es zu erwarten ist nämlich additiv entsprechend den Mengen ihrer Einzelbestandteile.
Wenn man solche Kombinationen von Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten auf dem üblichen Weg, beispielsweise durch Verrühren, Schütteln u.dgl., aus den Komponenten herstellt, entsteht kein homogenes Gemenge. Diese Inhomogenität äußert sich beispielsweise in Zusammenballungen der Einzelteilchen und führt so zur Bildung von Klumpen. Diese Klumpenbildung der Metalloxid- und/oder Metalloxidhydrat-Teilchen bedingt eine schlechte Riesel-, Streu- und Fließfähigkeit des Gemenges. Dies wiederum führt zu Schwierigkeiten, wenn man mehrere Metalloxide und/oder Metalloxidhydrate gemeinsam Rauchprodukten und deren Filterelementen zusetzen will, denn es entsteht dann eine ungleichmäßige Verteilung des
Zusatzes auf oder in den Grundmaterialien, aus denen
diese Rauchtabakprodukte oder die Filterelemente hergestellt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein
Zusatzmilte) für Rauchtabakprodukte und deren.Filterelemente aus verschiedenen Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten vorzuschlagen, wobei die Bestandteile des Zjsatzmittels so kombiniert sind, daß die
Handhabung dieses Zusatzmittels so verbessert ist, daB eine leichte und gleichmäßige Verteilung auf oder in den Grundmaterialien der Rauchtabakprodukte oder der Filterelemente möglich wird und daß ferner insbesondere die Fähigkeit, schädliche Substanzen aus dem Tabakrauch zu entfernen, möglichst weit über dem bekannten MaB liegt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Zusatzmittel für Rauchtabakprodukte und deren Filterelemente, das aus verschiedenen Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten mit großer spezifischer Oberfläche besteht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es durch gemeinsames Eintragen verschiedener hochdisperser Metalloxide und/oder Metalloxidhydrate des Aluminiums und/oder Calciums und/oder Magnesiums is und/oder Siliciums und/oder Titans in eine große Menge einer intensiv bewegten, leichtsiedenden Flüssigkeit oder Flüsagkeitsmischung, die keine Lösungsmittel für die hochdispersen Metalloxide und/oder Metalloxidhydrate darstellen, und anschließend vollständiges Entfernen der Flüssigkeit oder des Flüssigkeitsgemisches erhalten worden ist
Die für die Zwecke der Erfindung eingesetzten hochdispersen Metalloxide und Metalloxidhydrate sind einmal durch Hochtemperaturzersetzung der Chloride erzeugte Aerogel-Pulver, wie pyrogenes Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und Titandioxid, zum anderen durch Fällung von oder Kristallisation aus Salzlösungen und anschließende Trocknung/Dehydratisierung erzeugte Xerogel- oder Mikrokristall-Pulver, wie gefälltes Aluminiumoxid, -oxidhydrat, -hydroxid, Calcium- und Magnesiumoxid, Silicium- und Titandioxid.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne jedoch den allgemeinen Erfindungsgedanken in irgendeiner Weise einzuschränken.
Beispiel
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zusatzmittels wurde von folgenden Produkten ausgegangen:
25
a) Siliciumdioxid (Kieselsäure), gefällt amorph, mittlere Größe der Einzelteilchen 25 Mikrometer;
b) Aluminiumoxidhydrat (Aluminiumhydroxid), gefällt kristallin (Gamma-Struktur), mittlere Größe der Einzelteilchen 300 Nanometer (entsprechend dem in der deutschen Patentschrift 22 27 291 beschriebenen).
Diese zu mischenden Produkte wurden im Verhältnis 70 Gewichts-% Siliciumdioxid zu 30 Gewichts-% Aluminiumoxidhydrat in die 5fache Gewichtsmenge einer Mischung aus 24 Volumenteilen Äthanol und 1 Volumenteil Wasser unter kräftigem Rühren eingetragen. Danach wurde für eine Dauer von drei Stunden weiter kxpJtig gerührt Unter Weiterrühren wurde anschließend die Suspension erwärmt gleichzeitig mit einer Vakuumpumpe mehr und mehr Unterdruck erzeugt und dabei ständig getrocknete Luft durch den Ansatz gesaugt In dieser Weise wurde bis zur vollständigen Entfernung der Flüssigkeit fortgefahren.
Das erhaltene Pulver wurde dann bei 20° C und 60% relativer Luftfeuchtigkeit klimatisiert. Es fällt dabei in einer lockeren, sehr feinen Form an und zeigt flüssigkeitsähnliche Eigenschaften, nämlich leichte Beweglichkeit und dadurch gute Riesel-, Streu- und Fließfähigkeit
Die erhaltene erfindungsgemäße Substanz aus Siliciumdioxid und Aluminiumoxidhydrat stellt ein hervorragendes Zusatzmittel für Tabakrauchprodukte und deren Filterelemente dar, wie die Tabellen 1 und 5 zeigen.
Beispiel 2
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zusatzmittels wurde von folgenden Produkten ausgegangen:
a) Siliciumdioxid, wie in Beispiel 1;
b) Siliciumdioxid (Kieselsäure), pyrogen, amorph, mittlere Größe der Einzelteilchen 12 Nanometer.
Diese zu mischenden Produkte wurden im Verhältnis 30 Gewichts-% Siliciumdioxid, gefällt zu 70 Gewichts-% Siliciumdioxid, pyrogen, in die 3fache Gewichtsmenge flüssiger Luft unter kräftigem Rühren eingetragen.
Die weiteren Verfahrensschritte entsprachen denen des Beispiels 1, wobei die Verwendung der flüssigen Luft den Vorteil bietet, daß auf das Evakuieren und Hindurchsaugen von Luft verzichtet werden kann.
Es wurde ein Pulver erhalten, das vergleichbare, flüssigkeitsähnliche Eigenschaften zeigt wie das nach Beispiel 1 hergestellte.
Daß die erhaltene erfindungsgemäße Substanz aus gefälltem Siliciumdioxid und pyrogenem Siliciumdioxid ebenfalls ein ausgezeichnetes Zusatzmittel im Sinne der Erfindung ist geht aus der Tabelle 4 hervor.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusatzmittel können auch andere als die beschriebenen Flüssigkeiten dienen, soweit sie keine Lösungsmittel-Eigenschaften für die eingesetzten Produkte besitzen.
Die anderen, für die Beispiele in den Tabellen verwendeten Ausgangsprodukte für die Herstellung des erfindungsgemäßen Zusatzmittels wiesen folgende mittlere Größe ihrer Einzelteilchen auf:
50
55 Titandioxid, pyrogen
Aluminiumoxid, pyrogen
Magnesiumoxid, calciniert
Calciumoxid, calciniert
Aluminiumoxid, calciniert
30 Nanometer
20 Nanometer
1 Mikrometer
500 Nanometer
3 Mikrometer
Das Zustandekommen der erfindungsgemäßen Substanz als stabiles Addukt aus mehreren Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten könnte auf folgenden Mechanismen beruhen: Da die verwendeten Ausgangsprodukte Metallverbindungen sind, haben alle polaren Charakter, so daß die veschiedensten Wechselwirkungen zwischen ihren Oberflächen möglich sind, wie Komplexbildung der verschiedenen Metallionen, Wasserstoffbrücken-Bildung, partielle Salzbildung, Ionenaustausch; ferner elektrische/elektrostatische Einflüsse, die zur Abstoßung/Anziehung der Partikel führen können (so trägt — beispielsweise nach Schütteln in
einem Glasgefäß — pyrogene Kieselsäure eine negative Oberflächenladung, Fällungskieselsäure eine positive, pyrogenes Titandioxid eine positive, kristallines Aluminiumhydroxid eine positive, durch Calcinieren aus Aluminiumhydroxid gewonnenes Aluminiumoxid eine s negative, pyrogenes Aluminiumoxid keine und Magnesiumoxid ebenfalls keine Ladung). Welche Bildungsmechanismen tatsächlich wirksam sind, läßt sich aus den bis jetzt vorhandenen Erkenntnissen nicht ableiten.
Das erfindungsgemäße Zusatzmittei kann Rauchprodukten und deren Filterelementen nach bekannten Verfahren zugesetzt werden.
So kann das Zusatzmittel auf die Oberfläche der Grundmateriaiien, aus denen die Rauchtabakprodukte und die Filterelemente hergestellt sind, aufgebracht bzw. aufgepudert werden.
Entsprechende Verfahren dazu sind z. B. beschrieben in den österreichischen Patentschriften 3 18 456 und 2 08 278.
Ferner kann das Zusatzmittel in die Grundmaterialien, aus denen die Rauchtabakprodukte und die Filterelemente hergestellt sind, eingearbeitet oder eingesponnen werden, in der Weise, wie es z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 09 919 bekannt ist
In den Tabellen wird die Erfindung näher erläutert, wobei alle dort mitgeteilten Ergebnisse Mittelwerte aus Mehrfachbestimmungen darstellen.
Die Tabellen 1 bis 2 zeigen Vergleichsversuche mit unterschiedlichen Tabaksorten und verschiedenen Zusätzen.
Der in Tabelle 1 erwähnte Kunsttabak ist in Anlehnung an die in der deutschen Offenlegungsschrift 19 00491 angegebenen Methoden, insbesondere dort das Beispiel 9, hergestellt, wobei die Art des Füllmaterials entsprechend den Angaben in der Tabelle 3s 1 variiert wurde.
Der für die Tabellen 1 und 2 benutzte Naturtabak ist die Tabakmischung mit hellen und dunklen Tabaksorten einer käuflichen Zigarettentype; die anorganischen Zusätze wurden homogen auf der Oberfläche des Tabaks verteilt Die für die Tabelle 2 benutzten Zigaretten wurden filterlos aus einem so vorbehandelten Tabak in einer Länge von 70 mm hergestellt und nach übereinstimmendem Gewicht und Zugwiderstand für die Abrauchung ausgewählt
Die in der Tabelle 1 mitgeteilten Pyrolyseresultate wurden unter definierten Bedingungen, nämlich bei 80O0C und efriem Luftstrom von 17,5 ml/s erhalten. Die Kondensatniederschlagung im Rauch erfolgte an einem »Cambridge-Filter« nach Standard CORESTA (CEN-TRE DE COOPERATION POUR LES RECHERCHES SCIENTIFIQUES RELATIVES AUTABAC).
Die Abrauchung der Zigaretten nach Tabelle 2 erfolgte bis auf eine Stummellänge von 8 mm mit einer 30 Zigaretten fassenden Borgwaldt-Abrauchmaschine mit elektrostatischer Abscheidung des Kondensats aus dem Rauch.
Alle angegebenen Arbeitsschritte und Analysen wurden nach den entsprechenden CORESTA-Standardvorschriften vorgenommen.
Wie aus den Tabellen 1 und 2 deutlich hervorgeht, ist die aufgefundene Verminderung der schädlichen Bestandteile im Tabakrauch nicht die Folge einer· besonders hohen oder besonders niedrigen spezifischen Oberfläche der eingebrachten Zusätze, sondern es ist stets der Einsatz der speziellen erfindungsgemäßen Substanz, wodurch die weitaus besten Resultate erreicht werden; das gilt in gleicher Weise für Naturtabak, der das zugesetzte Material auf der Oberfläche trägt, wie für Kunsttabak, bei dem der Zusatz in die Masse eingearbeitet ist, auch wenn er im Gemisch mit Naturtabak vorliegt, wie die Tabelle 1 zeigt
Die Tabellen 3 bis 8 zeigen Vergleichsversuche an Filterzigaretten mit verschiedenen Zusätzen zum Filter,
Für die Filterzigaretten wurde ein stets gleicher Naturtabakstrang verwendet dessen Tabak der auch für die Tabellen 1 und 2 benutzten Tabakmischung mit hellen und dunklen Tabaksorten einer käuflichen Zigarettentype entsprach.
Die für die Filterzigaretten verwendeten Filter wiesen einen Zugwiderstand von 80 mm Wassersäule auf und hatten einen Durchmesser von 7,9 mm und eine Länge von 20 mm.
Diese Filter waren hergestellt aus einem Kabel aus gekräuselten Cellulose-^-Acetatfäden mit einem Einzelfadentiter von 2,1 Denier und Y-förmigem Fadenquerschnitt
Die Gesamtlänge der für die Tabellen 3 bis 8 verwendeten Zigaretten betrug 85 mm.
Die Abrauchung der Zigaretten nach den Tabellen 3 bis 7 erfolgte bis auf eine Stummellänge von 28 mm (20 mm Filter und 8 mm Tabakrest) unter den bei Tabelle 2 angegebenen Bedingungen.
Abweichend davon sind die Resultate der Tabelle 8 mit einer nur 1 Zigarette fassenden Abraummaschine mit Kondensatniederschlagung auf einem »Cambridge-Filter« gewonnen.
Die sonstigen Rauchbedingungen erfolgten ebenfalls nach Standard CORESTA.
Die gesamte Gasphase des Tabakrauchs, definitionsgemäß der das »Cambridge-Filter« passierende Tabakrauchanteil, wurde im Sammelzylinder der Rauchmaschine aufgefangen und dann gaschromatographisch analysiert
Die für die gaschromatographische Trennung der Einzelsubstanzen verwendete Säule war 2 m lang und enthielt als Füllung von der Firma Varian bezogenes Porapak Q.
Alle Filter enthielten die anorganischen Zusätze in einer Menge von 3 Gewichts-% und gleichmäßiger Verteilung auf der Oberfläche iher Grundmaterialien, den Celluloseacetatfäden.
Auch aus den Tabellen 3 bis 8 ist zu ersehen, daß die Verminderung der schädlichen Bestandteile im Tabakrauch nicht auf eine besonders hohe oder besonders niedrige spezifische Oberfläche der eingebrachten Zusätze zurückzuführen ist sondern es ist wiederum der Einsatz des erfindungsgemäßen Zusatzmittels, wodurch die besten Ergebnisse erreicht werden.
Ferner zeigt sich noch in der Tabelle 8, daß das besondere Zusatzmittel nach der vorliegenden Erfindung nicht nur den Kondensatgehalt im Rauch in überragender Weise vermindert, sondern es werden vor allem auch polare Bestandteile der organischen Gasphase des Tabakrauchs, beispielhaft seien hier Acetaldehyd, Acetonitril und Acrolein genannt, unvorhersehbar stark herabgesetzt
Anstelle des verwendeten Aluminiumoxidhydrats kann ohne Nachteil auch Aluminiumoxidmonohydrat (AlOOH, Böhmit), kristallin (Gamma-Struktur), mit tiner mittleren Größe der Einzelteilchen von 100 Nanometer eingesetzt werden. Gleiches gilt, wenn man das beschriebene Calciumoxid durch Titandioxid, gefällt, kristallin (Anatasmodifikation) mit einer mittleren Größe der Einzelteilchen von 300 Nanometer ersetzt
Tabelle 1 Pyrolyse-Resultate von Rauchtabak mit anorganischen Zusätzen Zusatz (alle Mengenangaben in Gewichtsprozent)
Schüttgewicht Spezifische (g/l) Oberfläche
(m2/g)
I. Naturtabak
Wasserdampfaufnahme
(Gewichts-%)
bei 60% relativer
Luftfeuchtigkeit Teer (mg/g pyrolisierbare Substanz) und 20 C
II. Mischungen im Gewichtsverhältnis 1:1 aus Naturtabak und Kunsttabak*)
Ohne (als Vergleich)
a) MgCO3 28,2 CaCO3 28,2 Diatomeenerde 43,6
b) Aluminiumoxidhydrat (Aluminiumhydroxid), gefällt; kristallin (Gamma-Struktur)
c) Siliciumdioxid (Kieselsäure), gefällt; amorph
d) Erfindungsgemäßes Gemisch aus b) und c) 50:50
e) Erfindungsgemäßes Gemisch aus b) und c) 30:70
198
667 275
425
122 120
102 80
*) Der Kunsttabak besteht aus 25,1 Gew.-% Carboxymethylcellulose, 9,1 Gew.-% Knochenleim, 1,4 Gew.-% Glyzerin, 0,6 Gew.-% Knochenkohle und 63,8 Gew.-% anorganischem Zusatz.
Tabelle 2
Abrauch-Resultate von Zigaretten (ohne Filter) aus Naturtabak mit anorganischen Zusätzen von 10 Gewichtsprozent
Zusatz
(alle Mengenangaben in Gewichtsprozent)		 Kondensat
(feucht)		 Wasser 5,4 Teer Nikotin Phenol
im Rauch im Kondensat 3,6 im Teer
alle Werte in mg/Zigarette 3,6
31,7 5,0 26,3 1,60 0,169
Ohne (als Vergleich) 21,4 17,8 1,08 0,169
a) Aluminiumoxidhydrat
entsprechend Tabelle 1, b)		 2L7 18,1 1,14 0,142
b) Siliciumdioxid
entsprechend Tabelle 1, c)		 16,8 11,8 0,74 0,080
c) Erfindungsgemäßes Gemisch
aus a) und b) 50:50
9 10
Tabelle 3
Abrauch-Resultate von Filterzigaretten mit anorganischen Zusätzen von 3 Gewichtsprozent zum Filter
Zusatz: Pyrogene Metalloxide (alle Mengenangaben in Gewichtsprozent)
Schüttg (g/l) Filterwirksamkeit
Spezifische Waiiserdampf- Nikotin- Teer-Retention
Oberfläche aufnahme Retention (%) (%)
(m2/g) (Gew.-%) bei
60% relativer
Luftfeuchtigkeit
und 20 C
49 50
53 1.4 57 57
Ohne (als Vergleich)
1) Titandioxid, pyrogen; kristallin (teilweise Rutil-, überwiegend Anatasmodifikation)
2) Siliciumdioxid (Kieselsäure), pyrogen; amorph
3) Erfindungsgemäßes Gemisch aus 1) und 2) 70:30
4) Erfindungsgemäßes Gemisch aus 1) und 2) 30:70
40
91
64
5) Aluminiumoxid, pyrogen; 60 kristallin (wenig Delta-, überwiegend Gamma-Struktur)
6) Erfindungsgemäßes 62 Gemisch aus 2) und 5) 50:50
7) dito 70: 30 62
8) dito 84:16 59
1,5
1,6
1,9
3,5
4,3
7,5
12,5
67 56
68 62
64
67 72
62
57
64 64
65
66 69
Tabelle 4
Abrauch-Resultate von Filterzigaretten mit anorganischen Zusätzen von 3 Gewichtsprozent zum Filter
Zusatz: Pyrogene und gefällte Metalloxide (alle Mengenangaben in Gewichtsprozent)
Schüttgewicht (g/l) Spezifische
Oberfläche
(m2/g)
Wasserdampfaufnahme
(Gew.-%) bei
60% relativer
Luftfeuchtigkeit
und 200C
Filterwirksamkeit
Nikotin-Retention (%)
Teer-Retention
Ohne (als Vergleich)
2) entsprechend 40
Tabelle 3,2)
9) Siliciumdioxid (Kiesel- 95 säure), gefällt; amorph
1,5
22,5
49
67
52
50 62
51
I Fortsetzung Ohne (als Vergleich) 26 58 479 Wasserdampf
aufnahme
(Gew.-%) bei
60% relativer
Luftfeuchtigkeit
und 20 C		 12 Ohne (als Vergleich) Spezifische
Oberfläche
(m2/g)		 Wasserdampf
aufnahme
(Gew.-%) bei
60% relativer
Luftfeuchtigkeit
und 20X		 Filterwirksamkeit Teer-Retention
(%)
Zusatz: Pyrogene und gefällte Metalloxide
(alle Mengenangaben in Gewichtsprozent)		 10) Erfindungsgemäßes 104
B Gemisch aus 2) und 9)
1 3o: 7o 		9) entsprechend 95
Tabelle 4, 9)		 Nikotin-
Retention (%)
Schüttgewicht
(g/l)		 I 11) dito 50:50 79 6,7 Filterwirksamkeit 13) entsprechend 315
Tabelle 4,13)		 455 22,5 49 60
§ 12) dito 70:30 70 Spezifische
Oberfläche
(m2/g)		 5,5 Nikotin-
Retention (%)		 17) Erfindungsgemäßes 198
Gemisch aus 9) und 13)
70:30		 8 1,0 52 60
i 13) Aluminiumoxidhydrat 315
(Aluminiumhydroxid),
gefällt; kristallin
(Gamma-Struktur)		 4,4 18) dito 84:16 108 275 3,5 56 63
14) Erfindungsgemäßes 164
Gemisch aus 2) und 13)
30:70		 312 1,0 63 19) dito 80:20 113 420 4,4 60 57
15) dito 50:50 100 288 1,7 66 405 3,6 64 61
16) dito 80:20 68 246 1,8 69 65 62
Tabelle 5 8 1,7 56 66
49 62
106 64 Filter
176 71
Teer-Retention
(%)
Abrauch-Resultate von Filterzigaretten mit anorganischen Zusätzen von 3 Gewichtsprozent zum 50
Zusatz: Gefällte Metalloxide
(alle Mengenangaben in Gewichtsprozent)		 51
Schüttgewicht
(g/l)		 57
58
59
61
13 14
Tabelle 6
Abrauch-Resultate von Filterzigaretten mit anorganischen Zusätzen von 3 Gewichtsprozent zum Filter
Zusatz: Gefällte und calcinierte Metalloxide (alle Mengenangaben in Gewichtsprozent) Filierwirksamkeit
Schüttgewicht Spezifische Wasserdampf Nikotin- Teer-Retention
(g/1) Oberfläche aufnahme Retention (%) (%)
(mVg) (Gew.-%) bei
60% relativer
Luftfeuchtigkeit
und 20 C
49 50
95 455 22.5 52 51
Ohne (als Vergleich)
9) entsprechend
Tabelle 4, 9)
20) Magnesiumoxid,
calciniert; kristallin (kubisch)
21) Erfindungsgemäßes Gemisch aus 9) und 20) 70:30
303
435
22) Calciumoxid, calciniert; 455 kristallin (kubisch)
23) Erfindungsgemäßes Gemisch aus 9) und 22) 80:20
90
34 308
3,5 324
10,5
18,4
39,4
52
62
62
53
54
62
Tabelle 7
Abrauch-Resultate von Filterzigaretten mit anorganischen Zusätzen von 3 Gewichtsprozent zum Filter
Zusatz: Calcinierte Metalloxide
(alle Mengenangaben in Gewichtsprozent)
Schüttgewicht Spezifische (g/l) Oberfläche
(m2/g)
Filterwirksamkeit Wasserdampf- Nikotin- Teer-Retention
aufnahme Retention (%) (%)
(Gew.-%) bei
60% relativer
Luftfeuchtigkeit
und 20 C
Ohne (als Vergleich)
20) entsprechend 303
Tabelle 6, 20)
24) Aluminiumoxid, 354 calciniert; kristallin (Gamma-Struktur)
25) Erfindungsgemäßes 208 Gemisch aus 20) und 24) 30:70
34 215
231
10,9 49 52
51 57
50 53
51 60
15 ί6
Tabelle 8 Abrauch-Resultate von Filterzigaretten mit anorganischen Zusätzen von 3 Gewichtsprozent zum Filter
Zusatz
(alle Mengenangaben in
Gewichtsprozent)
Filterwirksamkeit Partikelphase
Nikotin-Retention (%) Gasphase
Teer-Retention Acetaldehyd- Acetonitril- Acrolein-
(%) Retention (%) Retention (%) Retention (%)
Ohne (als Vergleich) 49 Pyrogene Metalloxide:
Siliciumdioxid, pyrogen, 67 entsprechend Tabelle 3, 2) Aluminiumoxid, pyrogen, 62 entsprechend Tabelle 3, 5)
Erfindungsgemäßes 72
Gemisch aus 2) und 5) 84:16 entsprechend Tabelle 3, 8)
Pyrogene und gefällte Metalloxide:
Siliciumdioxid, pyrogen, 67 entsprechend Tabelle 3, 2)
Aluminiumoxidhydrat, 56
gefällt, entsprechend Tabelle 4, 13)
Erfindungsgemäßes 71
Gemisch aus 2) und 13) 80:20 entsprechend Tabelle 4, 16)
Gefällte Metalloxide: Siliciumdioxid, gefällt, 52
entsprechend Tabelle 4, 9)
Aluminiumoxidhydrat, 56
gefällt, entsprechend Tabelle 4, 13)
Erfindungsgemäßes 65
Gemisch aus 9) und 13) 80:20 entsprechend Tabelle 5, 19)
50
62 4 0 0
64 1 0 1
69 20 32 22
62
57
66
51
61 4
0
21
6
0
15
0
4
15
4
0 0
25
25 0
23
Nachdem die Wirkung der einzelnen Metalloxide, -oxidhydrate und der erfindungsgemäßen Gemische bekannt ist, ist es naheliegend, solche Gemische auch miteinander und/oder mit anderen Einzelkomponenten im Sinne der Erfindung zu kombinieren.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind insbesondere darin zu sehen, daß die Kombination von geeigneten hochdispersen Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten in der erfindungsgemäßen Weise zu einem Zusatzmittel für Rauchtabakprodukte und deren Filterelemente führt, welches besser zu handhaben ist, wodurch eine gleichmäßigere Verteilung auf oder in den Grundmaterialien der Rauchtabakprodukte und der Filter möglich wird.
Dabei zeigt das erfindungsgemäße Zusatzmittel überragende Eigenschaften zur Verminderung schädlicher Bestandteile des Tabakrauchs.
030 145/240

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Zusatzmittel für Rauchtabakprodukte und deren Filterelemente, das aus verschiedenen Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten mit großer spezifischer Oberfläche besteht, dadurch gekennzeichnet, daß es durch gemeinsames Eintragen verschiedener hochdispeiser Metalloxide und/oder Metalloxidhydrate des Aluminiums und/oder Calciums und/oder Magnesiums und/oder Siliciums
    und/oder Titans in eine grcße Menge einer intensiv bewegten, leichtsiedenden Flüssigkeit oder Flüssigkeitsmischung, die keine Lösungsmittel für die hochdispersen Metalloxide und/oder Metalloxidhydrate darstellen, und anschließend vollständiges Entfernen der Flüssigkeit oder des Flüssigkeitsgemisches erhalten worden ist
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