DE102008013303A1 - Releasing aromates from organic compound, comprises hindering the formation of aromates from the pyrolytic crack products and heating the carbon dioxide by thermal pyrolysis, which releases the aromates and is taken away as a gas current - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zum freisetzen von Aromen bei gleichzeitiger Unterdrückung polyzyklischer Bildungsprozesse innerhalb und in der Nähe einer chemisch-exothermen Pyrolyse.method to release aromas while suppressing them Polycyclic formation processes within and in the vicinity a chemical-exothermic pyrolysis.
Die Neuerung beschreibt ein Verfahren zum Freisetzen von Aromaten aus organischen Verbindungen mittels eines chemisch exothermen Prozesses, sowie pyrolytischer Prozesse und beschreibt gleichermaßen eine gleichzeitige Unterdrückung der Bildungschemata von Aromaten in Anwesenheit von Kohlenoxidhaltigen Material wie CO2.The Innovation describes a process for the release of aromatics organic compounds by means of a chemically exothermic process, as well as pyrolytic processes and describes equally a simultaneous suppression of the educational schemes of Aromatics in the presence of carbonaceous material such as CO2.
Das Unterdrücken von polyadditiven Prozessen aus Kohlenstoff und Wasserstoff, Kohlenwasserstoffen und einfachsten organischen Verbindungen ist dem Stand der Technik am über Verschwelungs- und Verbrennungsprozesse mittels Abgasrückführung in der größten Verbreitung bekannt. Ebenso ist diese Technik in der Automobilindustrie über die Abgasrückführung bekannt, und mittlerweile weit verbreitet.The Suppression of polyadditive carbon processes and hydrogen, hydrocarbons and the simplest organic Connections is the state of the art in on polluting and Combustion processes by means of exhaust gas recirculation known in the largest distribution. Likewise, this is Technology in the automotive industry about exhaust gas recirculation known, and now widely used.
In
der Abgasrückführung wird das Abgas, was zumeist
aus N2, CO2 und wenig CO besteht, mit Frischluft gemischt, und als
Mischgas mit angereichertem Sauerstoff dem Verbrennungsprozess wieder
zugeführt. Dabei entfaltet das, über die Abgasrückführung
in dem Verbrennungsprozess wieder zugeführte CO2 die aus
der Anmeldung
Es kommt zu einer Unterdrückung bis zur Vermeidung von Aromatenbildung in Anwesenheit von Kohlenoxidhaltigen Material wie CO2. bei Pyrolyseprozessen, sowie Verschwelungs- und Verbrennungsprozessen.It comes to a suppression until the avoidance of aromatics in the presence of carbonaceous material such as CO2. in pyrolysis processes, as well as pollination and combustion processes.
Der
Bei
der Aromafreisetzung ist aus der weinindustriellen Forschung, der
Diese mittels Kohlendioxid angestrebte Aromafreisetzung ist ein genügend schonendes Verfahren, welches den und die aus ihm extrahierten Stoffe nicht schädigt.These By means of carbon dioxide desired flavor release is sufficient Gentle process, which does not and the substances extracted from it damaged.
Das
Thema der Unterdrückung von thermischer Aromenbildung mittels
Katalysatoren wie Salze oder Metalloxide ist aus der Tabakindustrie
nachhaltig bekannt:
Aus der P 29 19 556.0 ist Verfahren zu
einer Tabakmischung, aus dieser hergestellte Zigaretten, Zigarren
und Pfeifentabake und Verfahren zum Behandeln von Tabak bekannt,
wobei Nikotin und den üblicherweise bei der Verbrennung
von Tabak gebildeten polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen
unterdrückt werden können. Das
From P 29 19 556.0 process is known to a tobacco blend, cigarettes, cigars and pipe tobacco manufactured therefrom and method for treating tobacco, wherein nicotine and the polycyclic aromatic hydrocarbons usually formed in the combustion of tobacco can be suppressed. The
Problemstellung:Problem:
Es war ein Verfahren zur Freisetzung von Aromaten aus organischen Verbindungen mittels eines chemisch exothermen Prozesses und pyrolytische Prozesses zu erstellen, die das Bildungschemata von Aromaten aus pyrolytischen Chrackprodukten behindern und gleichzeitig die aus der Thermik der Pyrolyse freigesetzten Aromate aus einem organischen Basismaterial löst, um über einen Gasstrom abgeführt werden zu können.It was a process for the release of aromatics from organic compounds by means of a chemically exothermic process and pyrolytic process to create the educational schemes of aromatics from pyrolytic Chrackprodukten hamper and at the same time from the thermals of the Pyrolysis liberated aromatics from an organic base material dissolves to dissipate via a gas stream to be able to.
Die
allgemeinen Lösungsansätze aus dem Stand der Technik
ermutigten uns, den Bildungsprozess innerhalb der Pyrolyse näher
zu betrachten:
Es ist bekannt, dass zahlreiche im Tabakrauch
gefundene Substanzen oder Substanzkombinationen toxisch sind. Beispiele
für solche unerwünschte Tabakrauchbestandteile
sind polyzyklische aromatische Verbindungen und deren heterocyclische
Analoge.The general state of the art approaches have encouraged us to take a closer look at the formation process within pyrolysis:
It is known that numerous substances or substance combinations found in tobacco smoke are toxic. Examples of such unwanted tobacco smoke constituents are polycyclic aromatic compounds and their heterocyclic analogues.
Die stark karzinogenen Wirkungen einiger polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe sind bekannt. Spezieller polyzyklischer aromatischer Verbindung muss besondere Beachtung geschenkt werden. Benzole und deren Verbindungen wie: 1,2-Benzopyren als auch 3,4-Benzpyren und 4,5-Benzopyren. Die besondere Aufmerksamkeit ist deshalb angebracht, da diese Verbindung und seit langem als stark karzinogenes Mittel bekannt sind. Ebenso wie Toluol, Phenol und deren Verbindungen.The strongly carcinogenic effects of some polycyclic aromatic Hydrocarbons are known. Special polycyclic aromatic Connection must be given special attention. Benzenes and their compounds such as: 1,2-benzopyrene as well as 3,4-benzopyrene and 4,5-benzopyrene. The special attention is therefore appropriate since this compound and has long been considered a highly carcinogenic agent are known. As well as toluene, phenol and their compounds.
Zur Senkung der Gehalte von Tabakrauch an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe wurden bereits die verschiedensten Behandlungsmaßnahen durchgeführt. So ist bereits bekannt, Tabak mit Nitraten und Nitriten zu versetzen. Aus der FE-PS 1 180 320 ist der Zusatz von Nitriten zu Tabak und Zigarettenpapier zur Erniedrigung der (gebildeten) Menge an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen bekannt.To reduce the levels of tobacco smoke to polycyclic aromatic hydrocarbons, a variety of treatment measures have already been carried out. It is already known to add tobacco with nitrates and nitrites. From the FE-PS 1 180 320, the addition of nitrites to tobacco and cigarette paper for lowering the (formed) amount of polycyclic aromatic hydrocarbons is known.
Aus
der
Aus
der
Die Behandlung von Tabakmischungen mit Metallen der Platingruppe, z. B. Platin, Palladium, Rhodium, Osmium, Iridium und Ruthenium, zur Senkung der von Tabakrauch an aktiven karzinogenen Stoffen, ist aus der GP-PS 841 074 bekannt.The Treatment of tobacco blends with platinum group metals, e.g. As platinum, palladium, rhodium, osmium, iridium and ruthenium, to Reduction of tobacco smoke on active carcinogenic substances from GP-PS 841 074 known.
Weiterhin
wurde bereits versucht, die polyzyklischen aromatischen Verbindungen
mit Hilfe von Zeolith-Molekularsieben zu verringern. So sind beispielsweise
aus der
Aus
der
Lösungsansatz der Problemstellung:Solution approach of the problem:
Unsere Untersuchungen erwiesen, dass bei einer Temperatur ab 550C eine elektrochemisch aktive Zone um die Verbrennungszone, unserer Pyrolyseverschwelungszone gebildet wird. Diese Zone wird in der Literatur als Langmuirzone beschrieben. Langmuirzonenprozessreaktionen wurden von uns mit Kontaktgasen durchgeführt.Our Investigations have shown that at a temperature above 550C a electrochemically active zone around the combustion zone, our pyrolysis-melting zone is formed. This zone is referred to in the literature as Langmuirzone described. Langmuirzonenprozessreaktionen were from us with contact gases carried out.
Zunächst haben wir den Bildungsmechanismus aus reinem CO2-Gas an einer reaktiven Langmuirzone betrachtet. Das CO2 bildet ein Zonen Gas aus, das den Kohlenstoff aus der Lanmuirzone verdrängt, und kontaktchemische Polymerprozesse des plasmatisierten Kohlenwasserstoffs mit Chrackprodukten radikalisierter Kohlenwasserstoffe behindert.First we have the formation mechanism from pure CO2 gas to a reactive one Langmuirzone considered. The CO2 emits a zone gas, which causes the Carbon displaced from the Lanmuirzone, and contact chemical Polymer processes of the plasmatized hydrocarbon with chracked products hinders radicalized hydrocarbons.
Dabei stellten wir fest, daß ein CO2-O2 Gasgemisch an einer reaktiven Langmuirzone einen unvorhersehbaren quantenmechanischen Wechselwirkungsprozess auslöst, welcher der Literatur so nicht zu entnehmen war.there we found that a CO2-O2 gas mixture reacts on a reactive Langmuirzone an unpredictable quantum-mechanical interaction process triggers which of the literature was not apparent.
Vereinfacht dargestellt wurde man annehmen, dass der Sauerstoff mittels des Überlagerungseffektes mit dem CO2 nichts an der Reaktionsaffinität zu anderen Bindungspartnern einbüßt und der Sauerstoff das CO2 als Langmuirkontaktgas ablöst.simplified it was assumed that the oxygen was produced by means of the superposition effect with the CO2 nothing in the reaction affinity to others Binding partners and the oxygen loses CO2 as Langmuirkontaktgas replaces.
Es laufen aber zuerst Oxidationsprozesse mit Kohlenstoff ab und der pyrolytisch chrackend gebildete Wasserstoff geht unreagiert von der Langmuirzone weg, und sucht in Sekundärreaktionen neue Bindungspartner, zumeist sich selbst oder sekundären Sauerstoff.It But first run off oxidation processes with carbon and the Pyrolytically cracked hydrogen is released unreacted the Langmuirzone, and seek newer in secondary reactions Binding partner, usually self or secondary oxygen.
Das lässt auf einen reaktiven Wechselwirkungsprozess von Sauerstoffgas und Kohlendioxidgas im plasmatisierten Zustand schließen.The allows for a reactive interaction process of oxygen gas and close carbon dioxide gas in the plasmatized state.
Wir beobachteten mit Überraschung, daß das an die Langmuirzone herangeführte CO2-Gas, welches thermisch hoch reaktiviert, ein extrem gutes Lösungsmittel für Kohlenwasserstoff und Aromate darstellt, und dabei das Heranführen von Aromaten an die elektrochemisch aktive Langmuirzone blockiert.We watched with surprise that this to the Langmuirzone introduced CO2 gas, which is thermally high reactivated, an extremely good solvent for Hydrocarbon and aromatics represents, and thereby leading blocked by aromatics to the electrochemically active Langmuirzone.
Die Pyrolyse aktiviert das CO2-Gas und das führt dazu, dass das elektrochemisch aktivierte CO2-Gas ein stark erhöhtes Lösungsvermögen von Aromaten hat.The Pyrolysis activates the CO2 gas and that causes the electrochemically activated CO2 gas is a greatly increased Has solvent power of aromatics.
Aus
den
Reines CO2-Gas ist bei Normaltemperatur und Normalbedingungen kein Lösungsmittel.pure CO2 gas is not a solvent at normal and normal conditions.
Unser
Lösungsansatz CO2 im innerhalb einer Langmuirzone plasmatisch
zu aktivieren, um das Lösungsvermögen gegenüber
Aromen zu steigern, wurde durch ein weiteres Experiment gegenübergestellt:
CO2-Gas
wurde eine Barriereentladung ausgesetzt, um es zu plasmatisieren.
Dabei verifizierte sich der Lösungsansatz. Das Lösungsvermögen
von Aromen in CO2-Gas, das über einen Plasmakontakt angeregt wurde,
ist deutlich hoher, als im reinen Gaszustand.Our solution to activate plasma plasma in a Langmuirzone in order to increase the solvent power against aromas was compared by another experiment:
CO2 gas was exposed to a barrier discharge to plasmatize it. The approach was verified. The solvent power of flavors in CO2 gas, which was excited via a plasma contact, is significantly higher than in the pure gas state.
Ergebnisse und die grafische Darstellung der Phänomene sind auf Anforderung dem Prüfungsverfahren zugänglich, um die Erfinderhöhe zu stützen.Results and the graphical representation of the phenomena are on demand accessible to the examination procedure to the inventor height to support.
Innerhalb eines Durchflussreaktors geführte Gasstrom, der um die Pyrolyse und deren umgebende Langmuirzone herumgeht, bedeutet es, bei einer Pyrolyse von organischem Material mit Aromaten, das die Aromatischen Bestandteile des organischen Materials durch Anwesenheit von CO2 vor der pyrolytischen Zone und während des pyrolytischen Vorgangs durch das pyrolytisch reaktivierte CO2-Gas aus dem organischen Material herausgelöst, und mit dem Gasstrom mitgenommen wird. Ebenfalls wirkt eine Hemmung der Bildung von polyzyklischen Aromaten wie Benzol, Toluol und Phenol.Guided within a flow reactor Gas flow around the pyrolysis and its surrounding Langmuirzone, it means in a pyrolysis of organic material with aromatics, the aromatic constituents of the organic material by the presence of CO2 in front of the pyrolytic zone and during the pyrolytic process by the pyrolytically reactivated CO2 Gas is released from the organic material, and taken with the gas stream. Also inhibits the formation of polycyclic aromatics such as benzene, toluene and phenol.
Beispielsweise bedeutet das bei der Verschwelung von Tabak, dass die aromatischen Bestandteile des Tabaks durch Anwesenheit von CO2 vor der pyrolytischen Zone und während des verschwelungspyrolytischen Vorgangs durch das verschwelungstechnisch pyrolytisch reaktivierte CO2-Gas aus dem Tabak herausgelöst und mit einem Unterdruckgasstrom mitgenommen wird. Ebenfalls kommt es zu einer Hemmung der Bildung von polyzyklischen Aromaten wie Benzol, Toluol und Phenol.For example This means in the smoldering of tobacco that the aromatic Ingredients of tobacco due to the presence of CO2 before the pyrolytic Zone and during the Verschwelungspyrolytischen process through the pollutant pyrolytically reactivated CO2 gas removed from the tobacco and with a vacuum gas stream is taken. There is also an inhibition of the formation of polycyclic aromatics such as benzene, toluene and phenol.
Dabei
kann CO2 folgendermaßen der Pyrolyse zugeführt
werden:
Durch thermische Zersetzung von CO2 freisetzende oder
abspaltender Substanzen wie Salze der Kohlensäure wie Marmor
(Calziumcarbonat) oder Soda (Natriumcarbonat) u. a.CO2 can be added to pyrolysis as follows:
By thermal decomposition of CO2 releasing or releasing substances such as carbonic acid salts such as marble (calcium carbonate) or soda (sodium carbonate), among others
Diese Salze lassen sich bevorzugt in den organischen Stoff hineinlösen, (über eine Sodalösung), so das das organische Feststoff-Salzgemisch (physikalisches Gemenge) pyrolysiert, oder das das Salz in ein Sichtsilikat durch Lösen oder schmelzen kapillar hineingebracht (und getrocknet) wird.These Salts are preferably soluble in the organic matter, (via a soda solution), so the organic Solid salt mixture (physical batch) pyrolyzed, or Dissolve or melt the salt in a face silicate capillary (and dried).
Schichtsilicat-Teilchen wie ein Schichtmineral Zeolith, ein Aluminium-Silikat, mit einer dreidimensionale Grundstruktur mit der Formel: XM2/nO-Al203-YSi02-ZH20. M steht für ein ionen-austauschbares Ion, normalerweise ein monovalentes oder divalentes Metallion; n steht für die atomare Valenz des (Metall-)Ions; X und Y stehen für Koeffizienten von Metalloxid bzw. Silica; und Z steht für die Anzahl von Kristallisationswasser. Beispiele solcher Zeolithe schließen A-Typ-Zeolithe, X-Typ-Zeolithe, Y-Typ-Zeolithe, T-Typ-Zeolithe, Zeolithe mit hohem Silicagehalt, Sodalith, Mordenit, Analcit, Clinoptilolit, Chabazit und Erionit, ein.Sheet silicate particles like a layered mineral zeolite, an aluminum silicate, with a three-dimensional basic structure with the formula: XM2 / nO-Al203-YSi02-ZH20. M stands for an ion-exchangeable ion, usually a monovalent or divalent metal ion; n stands for the atomic valency of the (metal) ion; X and Y stand for coefficients of metal oxide or silica; and Z stands for the number of water of crystallization. Examples of such zeolites include A-type zeolites, X-type zeolites, Y-type zeolites, T-type zeolites, High silica zeolites, sodalite, mordenite, analcite, clinoptilolite, Chabazite and Erionite, a.
Die Ionen-Austausch-Kapazitäten dieser Zeolithe sind wie folgt: A-Typ-Zeolith = 7 meqlg; X-Typ-Zeolithe = 6,4 meqlg, Y-Typ-Zeolithe = 5 meqlg; T-Typ-Zeolithe = 3,4 meqlg; Sodalith = 11,5 meqlg; Mordenit = 2,6 meqlg; Analcit = 5 meqlg; Clinoptilolit = 2,6 meqlg; Chabazit = 5 meqlg; und Erionit = 3,8 meqlg.The Ion exchange capacities of these zeolites are as follows: A-type zeolite = 7 meqlg; X-type zeolites = 6.4 meqlg, Y-type zeolites = 5 meqlg; T-type zeolites = 3.4 meqlg; Sodalite = 11.5 meqlg; mordenite = 2.6 meqlg; Analcite = 5 meqlg; Clinoptilolite = 2.6 meqlg; chabazite = 5 meqlg; and erionite = 3.8 meqlg.
Auch
keramische Teilchen wie Zeolithe, Hydroxyapatit, Zirkoniumphosphate
und andere ionenaustauschende keramische Materialien, insbesondere
die Hydroxyapatit-Teilchen, die Metalle enthalten, wie sie im
Bei unseren Versuchen haben wir festgestellt, dass sich in porösen inerten Substanzen wie porösen Schichtmineralien wie Zeolite oder Aktivkohle Salze wie AgCO3 lösen lassen. Wird die poröse Substanz mit dem in ihm gelösten Salz in eine Pyrolysezone eingebracht, zersetzt sich das Salz unter CO2-Gasfreisetzung und das freiwerdende Metallion kann mit dem inerten Träger in der Pyrolysezone katalytisch aktiv werden. Silber ist katalytisch verbrennungsaktiv und behindert die Bildung von Aromaten in der Pyrolysezone, insbesondere in Anwesenheit von Kohlenoxidhaltigen Gas wie CO2.at In our experiments, we found that to be porous inert substances such as porous layered minerals such as zeolite or activated carbon salts such as AgCO3. Will the porous substance with the salt dissolved in it introduced a pyrolysis zone, the salt decomposes under CO2 gas release and the liberated metal ion may interact with the inert carrier become catalytically active in the pyrolysis zone. Silver is catalytic Combustion and hinders the formation of aromatics in the Pyrolysis zone, especially in the presence of carbon monoxide Gas like CO2.
Wichtig bei der CO2-freisetzung ist der richtige Zeitpunkt der Einbringung des Materials mit der pyrolytisch behindernden Wirkung der Entstehung polyzyklischer Aromate.Important CO2 release is the right time to introduce it of the material with the pyrolitic hindrance of polycyclic origin Aromatics.
Ein
inerter Träger verzögert die Freisetzung der Materialien
und die thermische Spaltung der Salze vorab über die Strahlungswärme.
Die Verzögerung hängt von der Größe
und der Wärmekapazität des porösen Trägers
oder der Größe der Metallsalzcarbonat-Körnung
ab. CO2 steht in der Langmuirzone der Verbrennung in einer Mindestkonzentration über
die pyrolytische Freisetzung aus dem chemisch gebundenen CO2 direkt
zur Verfügung. Die Konzentration von CO2 in der Langmuirzone
ist entscheidend für das Mischungsverhältnis des
Carbonsalzes in den Tabak hinein. siehe Skizzen:
Skizze 1 zeichnet
Calziumcarbonat-Körnchen, die vor der Langmuirzone durch
die Größe der Partikel keine Zersetzungseigenschaften
zeigen. Wandert die Langmuirzone durch den Abbrand bedingt auf die Carbonat-Teilchen
zu, wandern diese in die Langmuirzone hinein und beginnen sich innerhalb
dieser Zone thermisch zu zersetzen und setzen das Prozessgas CO2
frei, (Skizze 2).An inert carrier delays the release of the materials and the thermal decomposition of the salts in advance via the radiant heat. The delay depends on the size and heat capacity of the porous carrier or the size of the metal salt carbonate granules. CO2 is directly available in the Langmuirzone of combustion in a minimum concentration via the pyrolytic release from the chemically bound CO2. The concentration of CO2 in the Langmuirzone is crucial for the mixing ratio of the carbon salt into the tobacco. see sketches:
Sketch 1 shows calcium carbonate granules that show no decomposition properties before the Langmuir zone due to the size of the particles. Due to the burnup, the Langmuir zone migrates to the carbonate particles, migrate into the Langmuir zone and begin to thermally decompose within this zone and release the process gas CO2 (Figure 2).
Das Prozessgas CO2 bildet ein Gaspuffer und löst die Aromate aus dem Basisbereich vor der Langmuirzone heraus, wobei die Aromate in dem Gasstrom gelöst werden. Beim zersetzen des Carbonatsalzes entstehen auch Metalloxyde, die katalytisch innerhalb der Abbrandzone aktiv werden.The Process gas CO2 forms a gas buffer and dissolves the aromatics from the base area before the Langmuirzone out, the aromatics be dissolved in the gas stream. When decomposing the carbonate salt also arise metal oxides, which catalytically within the combustion zone to become active.
Skizze 3 zeigt die Veraschung der Carbonatsalze zu Metalloxyd.sketch Figure 3 shows the ashing of the carbonate salts to metal oxide.
Das einfache Lösen der Salze in den Tabak vermindert die kontaktkatalytische Wirkung von Gas und Metallion zur pyrolytisch behindernden Wirkung der Entstehung polyzyklischer Aromate.The simple solution of salts in tobacco reduces the contact catalytic effect of gas and metal ion to the pyrolytic hindrance effect of the formation of polycyclic aromatics.
Der Trägerstoff für das Material mit der pyrolytisch behindernden Wirkung der Entstehung polyzyklischer Aromate ist ein inertes hoch poröses Material mit aufgebrachtem Metall wie Silber. Beispielhaft nasschemisch oder aufgedampftes, metallisches Silber als Beschichtung tragen, insbesondere Teilbeschichtung auf Sichtsilikatteilchen, insbesondere einquellfähiges Schichtsilikat-Teilchen im Wesentlichen aus einem Mineral der Smektit-Gruppe, wie z. B. Bentonit, Montmorillonit, Hektorit, Saponit, Beidellit, Sauconit usw., natürlichen oder synthetischen Ursprungs bzw. aus Gemischen dieser Mineralien. Keramische Teilchen wie Zeolithe, Hydroxyapatit, Zirkoniumphosphate und andere Metall-ionenaustauschende keramische Materialien, insbesondere die Hydroxyapatit-Teilchen sind ebenfalls erfolgreich einzusetzen.Of the Carrier for the material with the pyrolytic Disabling effect of the formation of polycyclic aromatics is a inert highly porous material with deposited metal like silver. Exemplary wet-chemical or vapor-deposited, metallic silver as a coating, in particular partial coating on visible silicate particles, in particular swellable phyllosilicate particles in Essentially from a mineral of the smectite group, such as. Bentonite, Montmorillonite, hectorite, saponite, beidellite, sauconite, etc., natural or of synthetic origin or mixtures of these minerals. Ceramic particles such as zeolites, hydroxyapatite, zirconium phosphates and other metal ion-exchanging ceramic materials, in particular the hydroxyapatite particles are also successfully used.
Beschrieben wird ein auf ein inertes hoch poröses Material aufgebrachtes verbrennungskatalytisches Metall wie Silber. Beispielhaft nasschemisch oder aufgedampftes, metallisches Silber als Beschichtung, insbesondere Teilbeschichtung auf Zeolith. Es kann sich auch um ein Silberpartikel, insbesondere Silbernanopartikel mit extrem hoher Oberfläche handeln, wie es bei Verfahren zur Herstellung von mesoskopischen Metallnetzwerken mit großen inneren Oberflächen im „Stand der Technik” beschrieben wird, und beruht auf der Reduktion von (Edel)-Metallen in supramolekularen Organogelen, wobei in-situ gebildete metallische Nanopartikel beispielsweise auf den Oberflächen von Gelfasern adsorbieren und können potentiell zu geschlossenen Metallnetzwerken zusammenwachsen.described is applied to an inert highly porous material combustion catalytic metal such as silver. For example, wet-chemical or evaporated, metallic silver as a coating, in particular Partial coating on zeolite. It can also be a silver particle, especially silver nanoparticles with extremely high surface area Act as it did in mesoscopic production Metal networks with large internal surfaces in the "prior art" is described, and based on the reduction of (noble) metals in supramolecular organogel, wherein in-situ formed metallic nanoparticles, for example, on the Adsorb surfaces of gel fibers and can potentially grow together to form closed metal networks.
In diesem inerten hoch porösen Material mit aufgebrachten verbrennungskatalytischem Metall befindet sich in den Poren ein Metallsalz, bevorzugt ein Metallcarbonat.In this inert highly porous material with applied combustion catalytic metal is located in the pores Metal salt, preferably a metal carbonate.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden Teilchen eines katalytischen wirkenden metallischen Carbonatsalz auf die pyrolisierbaren, insbesondere rauchbaren Materialien aufgebracht.In In a preferred embodiment, particles of a catalytic metal carbonate salt on the pyrolyzable, especially smokable materials applied.
Reine Metalle, Mischungen aus zwei oder mehr Metallen Mischungen aus Metallen und Nicht-Metallen, Metalloxide, Metall-Legierungen, Mischungen oder Kombinationen irgendeines der vorgenannten Materialien und andere Substanzen, die wenigstens ein Metall enthalten. Geeignete katalytische Metalle schließen die Übergangsmetalle, Metalle in der Hauptgruppe und ihre Oxide ein.Pure Metals, mixtures of two or more metals Mixtures of metals and non-metals, metal oxides, metal alloys, mixtures or combinations of any of the foregoing materials and other substances containing at least one metal. suitable catalytic metals include the transition metals, Metals in the main group and their oxides.
Viele Metalle sind in diesem Prozess wirksam, jedoch bevorzugte Metalle schließen beispielsweise Pd, Pt, Rh, Ag, Au, Ni Co und Cu ein.Lots Metals are effective in this process but are preferred metals include, for example, Pd, Pt, Rh, Ag, Au, Ni Co and Cu one.
Viele Übergangsmetalloxide und Hauptgruppen Metalloxide sind wirksam, jedoch schließen bevorzugte Metalloxide beispielsweise AgO, ZnO und FeO, ein.Many transition metal oxides and major groups metal oxides are effective, but close preferred metal oxides, for example, AgO, ZnO and FeO.
Zinkoxid und Eisenoxid sind besonders bevorzugt, basierend auf ihren physikalischen Eigenschaften, den Kosten und dem Karzinogenverhalten des Oxids.zinc oxide and iron oxide are particularly preferred based on their physical Properties, cost and carcinogenicity of the oxide.
Ein einziges Metall oder Metalloxid kann bevorzugt sein, oder eine Kombination aus zwei oder mehr Metallen oder Metalloxiden kann bevorzugt sein. Die Metalloxide entstehen im porösen Material durch pyrolytische Oxidation.One single metal or metal oxide may be preferred or a combination of two or more metals or metal oxides may be preferred. The metal oxides are formed in the porous material by pyrolytic Oxidation.
Die Kombination kann eine Mischung von Teilchen einschließen, von denen jedes eine unterschiedliche Metall- oder Metalloxid-Zusammensetzung aufweist. Alternativ dazu können die Teilchen selbst mehr als ein Metall oder Metalloxid enthalten. Geeignete Teilchen können Legierungen von zwei oder mehr unterschiedlichen Arten von Metallen oder Mischungen von Legierungen von Metallen und Nicht-Metallen einschließen. Geeignete Teilchen können auch Teilchen einschließen, die einen Metall-Kern mit einer Schicht des entsprechenden Metalloxids, das die Oberfläche des Teilchens ausmacht, aufweisen. Die Metall-Teilchen können auch Metall- oder Metalloxid-Teilchen auf einem geeigneten Träger-Material einschließen, beispielsweise einem porösen Siliciumoxid- oder Aluminiumoxid-Träger.The Combination can include a mixture of particles each of which has a different metal or metal oxide composition having. Alternatively, the particles themselves may be more as a metal or metal oxide. Suitable particles may be Alloys of two or more different types of metals or mixtures of alloys of metals and non-metals lock in. Suitable particles may also be particles include a metal core with a layer of corresponding metal oxide, which is the surface of the particle make up. The metal particles can also be metal or metal oxide particles on a suitable carrier material include, for example, a porous silica or alumina carrier.
Jede beliebige geeignete Quelle von Carbonat kann bevorzugt sein. Bevorzugte Carbonat-Quellen schließen die Carbonat-Salze von Metallen ein, die gewählt sind aus den Gruppen Ia, Ib, IIa, IIb, IIIa, IIIb, IVa, IVb, Va, Vb und der Übergangsmetalle des Periodensystems der Elemente. In bevorzugten Ausführungsformen schließen die Carbonat-Quelle ein Carbonatsalz ein von Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Strontium, Yttrium, Lanthan, Cer, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Erbium, Scandium, Mangan, Eisen, Rhodium, Palladium, Kupfer, Zink, Aluminium, Gallium, Zinn, Bismuth, Hydrate davon und Mischungen daraus. Vorzugsweise kann das Carbonat-Salz ein Aikalimetallcarbonat oder Erdalkalimetallcarbonat sein. Noch mehr bevorzugt kann die Carbonat-Quelle gewählt sein aus der Gruppe von Calcium-, Magnesium- und Zink-Nitrat, wobei Magnesiumnitrat das am meisten bevorzugte Salz ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann Mg(CO2,),- als Carbonat-Quelle bevorzugt sein. Zwar sind Carbonat-Salze allgemein bevorzugt, jedoch kann jedes beliebige geeignete Metall-Salz oder jede beliebige geeignete metallorganische Verbindung oder jede beliebige andere Verbindung, die in der Lage ist, Carbondioxid freizusetzen, bevorzugt sein.Any suitable source of carbonate may be preferred. Preferred carbonate sources include the carbonate salts of metals selected from Groups Ia, Ib, IIa, IIb, IIIa, IIIb, IVa, IVb, Va, Vb and the transition metals of the Periodic Table of the Elements. In preferred embodiments, the carbonate source includes a carbonate salt of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, yttrium, lanthanum, cerium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, erbium, scandium, Manganese, iron, rhodium, palladium, copper, zinc, aluminum, gallium, tin, bismuth, hydrates thereof, and mixtures thereof. Preferably, the carbonate salt may be a alkali metal carbonate or alkaline earth metal carbonate. Even more preferably, the carbonate source can be selected from the group of calcium, magnesium and zinc nitrate, with magnesium nitrate being the most preferred salt. In a particularly preferred embodiment, Mg (CO2,), - may be preferred as a carbonate source. While carbonate salts are generally preferred, any suitable metal salt or organometallic compounds may be used Bond or any other compound capable of releasing carbon dioxide may be preferred.
Wird die poröse Substanz mit dem in ihm gelösten Salz in eine Pyrolysezone eingebracht, zersetzt sich das Salz unter CO2-Gasfreisetzung und das freiwerdende Metallion kann mit dem inerten Träger und dem ihm aufgebrachten Metalloberfläche in der Pyrolysezone katalytisch aktiv werden.Becomes the porous substance with the salt dissolved in it introduced into a pyrolysis zone, the salt decomposes under CO2 gas release and the liberated metal ion may interact with the inert carrier and the metal surface applied to it in the pyrolysis zone become catalytically active.
Silber, auch insbesondere in Verbindung mit ionischem Calzium ist katalytisch verbrennungsaktiv und behindert. die Bildung von Aromaten in der Pyrolysezone, insbesondere in Anwesenheit von Kohlenoxidhaltigen Gas wie CO2. Nachfolgend wird diese Substanz als KATALYTSUBSTANZ bezeichnet.Silver, also in particular in connection with ionic calcium is catalytic incinerating and obstructing. the formation of aromatics in the Pyrolysis zone, especially in the presence of carbon monoxide Gas like CO2. Subsequently, this substance is called KATALYTSUBSTANZ designated.
Das Schichtsilikat zersetzt sich in der Pyrolysezone und setzt das CO2-Gas direkt in dieser Zone frei, wobei das CO2-Gas in die elektrochemisch aktivierende Langmuizone eindringt und elektrochemisch interagieren kann. Das CO2-Gas löst die in der Organik vorhandenen Aromen, vor dem Pyrolyseschritt heraus.The Phyllosilicate decomposes in the pyrolysis zone and releases the CO2 gas directly in this zone free, with the CO2 gas in the electrochemical Activating Langmuizone penetrates and electrochemically interact can. The CO2 gas dissolves the flavors present in the organics, out before the pyrolysis step.
Beim Einlösen von Kohlensäuresalze in das organische Material selbst, pyrolisiert das organische Material und das Salz zersetzt sich thermisch unter CO2-Gasfreigabe, welches von zumeist von außen an die Langmuirzone herantritt und in Sie hineintritt um mit Ihr elektrochemisch zu interagieren, um die gewünschten Effekte zu erreichen.At the Dissolve carbonic acid salts in the organic Material itself, pyrolyzes the organic material and the salt decomposes thermally under CO2 gas release, which of mostly from the outside approach the Langmuirzone and enter into it to interact with her electrochemically to the desired To achieve effects.
Dabei kommt es zu einer Kombination von gemeinsam über dem Überlagerungseffekt interagierenden pyrolysebeeinflussenden Prozessen.there it comes to a combination of together over the overlay effect interacting pyrolysis-influencing processes.
Innerhalb einer pyrolyseverbrennenden organischen Basis wie Tabak ist die Anwendung bestens geeignet.Within a pyrolysis-burning organic base such as tobacco is the Application ideally suited.
Die Menge an rauchbarem Material mit Katalytsubstanz innerhalb des Tabak-Stabs oder Tabak-Strangs kann schwanken. Packungs-Dichten für Tabak-Stibe von Zigaretten liegen typischerweise zwischen etwa 150 und etwa 300 mg/cm3 und vorzugsweise zwischen etwa 200 und etwa 280 mg/cm3, jedoch können höhere oder niedrigere Mengen für bestimmte Ausführungsformen bevorzugt sein.The Amount of smokable material with catalytic substance inside the tobacco rod or tobacco strand may vary. Packing densities for tobacco stub Cigarettes are typically between about 150 and about 300 mg / cm 3 and preferably between about 200 and about 280 mg / cm 3, however, higher or lower quantities may be required for certain embodiments may be preferred.
Typischerweise umgibt ein Tipping-Material das Filter-Element und einen benachbarten Bereich des rauchbaren Stabs bzw. Strangs, so dass sich das Tpping-Material etwa 3 mm bis etwa 6 mm entlang der Länge des rauchbaren Stabs erstreckt. Typischerweise ist das Tpping-Material ein herkömmliches Papier-Tipping-Material. Das Tpping-Material kann im Wesentlichen luftundurchlässig sein, luftdurchlässig oder durch mechanische oder andere Perforation-Verfahren so behandelt sein, dass es einen Bereich von Perforationen, Öffnung oder Lüftungsöffnungen aufweist, wodurch ein Mittel bereitgestellt wird, um eine Luft-Verdünnung für die Zigarette bereitzustellen. Die Gesamt-Oberfläche der Perforationen und die Positionierung der Perforationen entlang dem Umfang der Zigarette sind variationsfähig, um die charakteristischen Leistungs-Eigenschaften der Zigarette zu steuern.typically, A tipping material surrounds the filter element and an adjacent one Area of the smokable rod or strand, so that the tpping material about 3 mm to about 6 mm along the length of the smokable Stabs extends. Typically, the tpping material is a conventional one Paper tipping material. The tpping material can essentially be impermeable to air, permeable to air or through mechanical or other perforation method so treated that there is a range of perforations, opening or vents whereby a means is provided for air dilution to provide for the cigarette. The total surface the perforations and the positioning of the perforations along the scope of the cigarette are capable of variation to the characteristic To control the performance characteristics of the cigarette.
Beispielsweise kann für ein Filter-Element mit einer Länge von 27 mm die Maximal-Entfernung zwischen etwa 23 mm und etwa 26 mm vom extremen Mund-Ende des Filter-Elements sein. In einem bevorzugten Aspekt ist die Luft-Verdünnungs-Einrichtung in Richtung auf das extreme Mund-Ende der Zigarette relativ zu dem den Rauch verändernden Filter-Segment angeordnet. Beispielsweise kann für ein Filter-Element mit einer Länge von 27 min einschließlich eines den Rauch verändernden Filter-Segments von 12 mm und einen Mund-End-Segment von 15 mm ein Ring von Luft-Verdünnungs-Perforationen entweder 13 mm oder 15 mm von dem extremen Mund Ende des Filter-Elements entfernt angeordnet sein.For example can be used for a filter element with a length of 27 mm the maximum distance between about 23 mm and about 26 mm be from the extreme mouth end of the filter element. In a preferred Aspect is the air dilution device towards on the extreme mouth end of the cigarette relative to the smoke arranged changing filter segment. For example can be used for a filter element with a length of 27 min including a smoke-altering one Filter segments of 12 mm and a mouth-end segment of 15 mm Ring of air dilution perforations either 13 mm or 15 mm away from the extreme mouth end of the filter element be arranged.
Der Ausdruck ”Luft-Verdünnung”, ist das Verhältnis (allgemein als Prozentwert ausgedrückt) von Volumen an Luft, das durch die Luft-Verdünnungs-Einrichtungbezogen wird, zu dem Gesamtvolumen Luft und Rauch, das durch die Zigarette gezogen wird und am äußersten Mund-End-Abschnitt der Zigarette austritt. Für Luftverdünnte oder mit einer Ventilations-Einrichtung versehene Zigaretten kann die Menge an Luft-Verdünnung schwanken.Of the Expression "air dilution", is the ratio (generally expressed as a percentage) of volume Air related by the Air Dilution Facility is, to the total volume of air and smoke, by the cigarette is pulled and at the extreme mouth-end section the cigarette comes out. For air diluted or equipped with a ventilation device cigarettes can the Amount of air dilution vary.
Allgemein ist die Menge an Luft-Verdünnung für eine Luftverdünnte Zigarette größer als etwa 10%, typischerweise größer als etwa 20% und oft größer als etwa 30%. Typischerweise kann bei Zigaretten mit relativ kleinem Umfang (beispielsweise etwa 21 mm oder weniger) die Luft-Verdünnung etwas geringer sein als bei Zigaretten mit größerem Umfang. Die Obergrenze der Luft-Verdünnung für eine Zigarette ist typischerweise weniger als etwa 85% und noch häufiger weniger als etwa 75%. Bestimmte relativ Hoch-Luft-verdünnte Zigaretten haben Luft-Verdünnungs-Mengen von etwa 50 bis etwa 75%, oft etwa 55 bis etwa 70%.Generally is the amount of air dilution for an air diluted Cigarette greater than about 10%, typically greater than about 20% and often larger than about 30%. Typically, with relatively small cigarettes Circumference (for example, about 21 mm or less) of the air dilution be slightly lower than cigarettes with larger ones Scope. The upper limit of the air dilution for a cigarette is typically less than about 85% and more common less than about 75%. Certain relatively high-air-diluted Cigarettes have air dilution levels of about 50 to about 75%, often about 55 to about 70%.
Zigaretten bestimmter Ausführungsformen können weniger als etwa 0,9, oft weniger als etwa 0,5 und üblicherweise zwischen etwa 0,05 und etwa 0,3 FTC „Teer” pro Zug im Mittel ergeben, wenn sie unter FTC-Rauch-Bedingungen geraucht werden (FTC-Rauch-Bedingungen schließen ein Volumen von 35 ml umfassende Züge von 2 Sekunden Dauer ein, getrennt von etwa 58 s des Glimmens).cigarettes certain embodiments may be less than about 0.9, often less than about 0.5 and usually between about 0.05 and about 0.3 FTC "tar" per turn on average when smoked under FTC smoke conditions (FTC smoke conditions include a volume of 35 ml traits of 2 seconds duration, separated from about 58 seconds of glow).
Zigaretten mit „ultra-niedrigem Teer-Gehalt” sind solche Zigaretten, die weniger als etwa 7 mg FTC „Teer” pro Zigarette ergeben. Typischerweise ergeben solche Zigaretten weniger als etwa 9 Züge, und oft etwa 6 bis etwa 8 Züge, wenn sie unter FTC-Rauch-Bedingungen geraucht werden. Zwar sind Zigaretten mit „ultra-niedrigem Teer-Gehalt” allgemein bevorzugt, jedoch kommen in bestimmten Ausführungsformen Zigaretten in Betracht, die weniger als etwa 0,05 oder mehr als etwa 0,9 FTC „Teer” pro Zug ergeben.cigarettes with "ultra-low tar content" are those Cigarettes containing less than about 7 mg FTC "tar" per Cigarette. Typically, such cigarettes yield less as about 9 moves, and often about 6 to about 8 moves, when smoked under FTC smoke conditions. While are Cigarettes with "ultra-low tar content" in general preferred, however, come in certain embodiments Cigarettes less than about 0.05 or more than about 0.9 FTC "tar" per turn result.
In bestimmten Ausführungsformen werden Zigaretten bereitgestellt, die eine niedrige oder vernachlässigbare Menge an Nikotin ergeben. Solche Zigaretten ergeben allgemein weniger als etwa 0,1, oft weniger als etwa 0,05, häufig weniger als etwa 0,01 und sogar weniger als etwa 0,005 FTC Nikotin pro Zug im Mittel, wenn sie unter FTC-Rauch-Bedingungen geraucht werden. In anderen Ausführungsformen kann eine Zigarette erwünscht sein, die höhere Werte an Nikotin liefert. Zigaretten können etwa 0,1, 0,2, 0,3 oder mehr FTC Nikotin pro Zug im Mittel liefern, wenn sie unter FTC-Rauch-Bedingungen geraucht werden.In certain embodiments, cigarettes are provided a low or negligible amount of nicotine result. Such cigarettes generally give less than about 0.1, often less than about 0.05, often less than about 0.01 and even less than about 0.005 FTC nicotine per turn on average, though they are smoked under FTC smoke conditions. In other embodiments a cigarette may be desired, the higher Provides levels of nicotine. Cigarettes can be about 0.1, 0.2, Deliver 0.3 or more FTC nicotine per turn on average when under Smoke FTC smoke conditions.
Zigaretten, die eine niedrige oder vernachlässigbare Menge an Nikotin ergeben, können zwischen etwa 1 mg und etwa 20 mg und häufig etwa 2 mg bis etwa 15 mg FTC „Teer” pro Zigarette ergeben und können relativ hohe Verhältnisse FTC „Teer” zu FTC Nikotin aufweisen, beispielsweise zwischen etwa 20 und etwa 150. Zigaretten der bevorzugten Ausführungsformen können einen wünschenswert hohen Widerstand gegen Zug zeigen, beispielsweise einen Druckabfall von zwischen etwa 50 und etwa 200 mm Wasserdruck bei 17,5 cc/s Luftstrom.cigarettes, a low or negligible amount of nicotine can result in between about 1 mg and about 20 mg and frequently about 2 mg to about 15 mg of FTC "tar" per cigarette yield and can have relatively high ratios of FTC "tar" to FTC Have nicotine, for example between about 20 and about 150. Cigarettes of the preferred embodiments may show a desirably high resistance to train, For example, a pressure drop of between about 50 and about 200 mm water pressure at 17.5 cc / s air flow.
Zigaretten bevorzugter Ausführungsformen können ein den Rauch veränderndes Filter-Segment mit Katalytsubstanz einschließen. Das den Rauch verändernde Filter-Segment kann den Gehalt an einer oder mehreren unerwünschten Komponenten im Rauch reduzieren und/oder kann einen verstärkten Tabak-Rauch-Geschmack, einen reicheren Rauch-Charakter, ein verbessertes Gefühl im Mund und eine erhöhte Zufriedenheit beim Rauchen liefern, sowie auch eine Verbesserung der wahrgenommenen charakteristischen Zug-Eigenschaften der Zigarette.cigarettes preferred embodiments may include the smoke include changing filter segment with catalytic substance. The smoke-changing filter segment can be the content on one or more undesirable components in the smoke reduce and / or increase the tobacco smoke flavor, a richer smoke character, an improved feel in the mouth and to provide increased satisfaction with smoking, as well also an improvement of the perceived characteristic traction properties the cigarette.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließen Rauch-Gegenstände, die Katalytsubstanz oder nur die Metallcarbonate einschließen, auch ein Katalysator-System ein, das katalytische Metall- und/oder poröse Kohlenstoff-Teilchen einschließt. Das Katalysator-System ist in das rauchbare Material so eingearbeitet, dass es die Konzentration an bestimmten unerwünschten Komponenten im resultierenden Rauch verringert.In In a preferred embodiment, smoke objects, include the catalytic substance or only the metal carbonates, Also, a catalyst system, the catalytic metal and / or includes porous carbon particles. The catalyst system is incorporated into the smokable material so that it's the concentration at certain unwanted components in the resulting Smoke reduced.
Alternativ können die Metall-Teilchen Teilchen einschließen, die einen Kern aus einem Träger-Material einschließen, das im Wesentlichen von einer Schicht katalytisch aktiven Metalls oder Metalloxids umfasst ist. Zusätzlich zu den oben genannten Konfigurationen können die Metall-Teilchen in jeder anderen geeigneten Form vorliegen, mit der Maßgabe, dass die Metall-Teilchen die bevorzugte mittlere Teilchengröße aufweisen.alternative the metal particles can include particles, which include a core of a carrier material, the essentially of a layer of catalytically active metal or metal oxides. In addition to the above configurations The metal particles in any other suitable Form present, with the proviso that the metal particles have the preferred mean particle size.
Beispielsweise hat Palladium einen niedrigeren Transfer-Wert als Silber. Auch neigen Metalloxide dazu, einen relativ niedrigen Transfer-Wert aufzuweisen.For example Palladium has a lower transfer value than silver. Also tend Metal oxides to have a relatively low transfer value.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur carbonisierten Aromafreisetzung einer Zigarette bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte einschließt, dass man eine Zigarette einschließlich einer Tabak-Füllmenge und einer Verbindung bereitstellt, die eine poröse Substanz mit dem in ihm gelösten Salz in eine Pyrolysezone einbringt. Wobei sich das Salz unter CO2-Gasfreisetzung zersetzt und Aromen aus dem pyrolisierenden Trägermaterial freisetzt und die Tabak-Füllmenge verbrennt sowie die Hitze, die durch die Verbrennung der Tabak-Füllmenge erzeugt wird, die Verbindung pyrolysiert. Wodurch das freiwerdende Metallion mit dem inerten Träger und dem ihm aufgebrachten Metalloberfläche in der Pyrolysezone katalytisch aktiv wird.In In another embodiment, a method is carbonized Flavor release of a cigarette provided, wherein the method including the steps of including a cigarette provides a tobacco filling quantity and a connection, the one porous substance with the dissolved in it Bring salt into a pyrolysis zone. Where the salt is under CO2 gas release decomposes and flavors from the pyrolizing carrier material releases and burns the tobacco filling and the heat, which is generated by the combustion of the tobacco filling quantity, the compound is pyrolyzed. What with the liberated metal ion with the inert support and the metal surface applied thereto becomes catalytically active in the pyrolysis zone.
In bevorzugten Ausführungsformen werden Verfahren und Zubereitungen zum Abgeben von CO2 in den Rauch-Strom zum Lösen von Aromen eines Rauch-Gegenstandes in den Rauchstrom hinein wie beispielsweise einer Zigarette bereitgestellt, jedoch unterhalb von Temperaturen, die in dem Tabak-Strang in einer Entfernung von 1 cm oder mehr von dem Verbrennungskonus in einer brennenden Zigarette erreicht werden. Zusätzlich zum Zersetzen unter Bildung von CO2 haben die Verbindungen als zusätzliche Zersetzungs-Nebenprodukte Chemikalien, die so beurteilt werden, dass sie kein wesentliches Risiko für den Raucher darstellen. Die Zersetzungs-Nebenprodukte in Verbindung mit den durch das CO2 gelösten Aromen beeinträchtigen auch nicht nachteilig den Geschmack der Zigarette.In preferred embodiments are methods and preparations for releasing CO2 into the smoke stream for dissolving flavors a smoke object into the smoke flow into it, for example provided with a cigarette, but below temperatures, in the tobacco rod at a distance of 1 cm or more from the combustion cone can be achieved in a burning cigarette. In addition to decomposing to form CO2, the Compounds as additional decomposition by-products Chemicals that are judged to be no essential Pose a risk to the smoker. The decomposition by-products in connection with the flavors dissolved by the CO2 Nor does it adversely affect the taste of the cigarette.
Die bevorzugten Ausführungsformen betreffen Rauch-Gegenstände wie beispielsweise Zigaretten, Zigarren und Pfeifentabak und betreffen insbesondere Zigaretten, die einen verringerten Gehalt an verschiedenen polyaromatischen Kohlenwasserstoffen (polyaromatic hydrocarbons; PAHs), Tabak-spezifischen Nitrosaminen (tobacw specific nitrosamines; TSNAs), Phenol-Verbindungen und bestimmten anderen unerwünschten Komponenten im Zigarettenrauch aufweisen, was sowohl im Hauptstrom-Rauch als auch den Seitenstrom-Rauch einschließt, oder Zigaretten, die einen verringerten Gehalt an TSNAs, Nikotin oder anderen unerwünschten Komponenten im unverbrannten Rauch-Produkt aufweisen.The preferred embodiments relate to smoking articles such as cigarettes, cigars and pipe tobacco and, in particular, to cigarettes having a reduced content of various polyaromatic hydrocarbons (PAHs), tobacco specific nitrosamines (TSNAs), phenolic compounds and certain other undesirable components in cigarette smoke, including both mainstream smoke and sidestream smoke, or cigarettes exhibiting a decreased Ge to have TSNAs, nicotine or other unwanted components in the unburned smoke product.
Permanente Gase (wie beispielsweise Kohlendioxid) machen 80% des Rauchs aus und sind allgemein unbeeinträchtigt von Filtration- oder Adsorptions-Materialien. Die Konzentrationen an organischen flüchtigen Komponenten, halbflüchtigen Komponenten und nichtflüchtigen Komponenten können durch Filter verschiedenen Aufbaus reduziert werden.permanent Gases (such as carbon dioxide) account for 80% of the smoke and are generally undisturbed by filtration or Adsorption materials. The concentrations of organic volatile Components, semi-volatile components and non-volatile Components can be reduced by filters of different construction become.
Der Filter kann ein oder mehrere Material(ien) der Katalytsubstanz oder eines Metallcarbonates einschließen, die in der Lage sind, wenigstens eine unerwünschte Komponente von Tabak-Rauch zu katalysieren oder katalytisch zu binden, adsorbieren oder mit ihren zu reagieren. Das Carbonsalz setzt bei Gasrauchkontakt CO2 frei und zersetzt sich mit Sauerstoff zu einem Metalloxid, welches basisch mit dem entstehenden Wasser und den Rauchgasen weiter reagiert.Of the Filter may contain one or more materials of the catalytic substance or of a metal carbonate that are able to at least one unwanted component of tobacco smoke too catalyze, adsorb or adsorb with their to react. The carbon salt releases CO2 in the event of gas smoke contact and decomposes with oxygen to form a metal oxide which is basic with the resulting water and the flue gases further reacted.
Der adsorptive Effekt, der mit Schichtmineralien, insbesondere mit Metallbeschichtung und Carbonsalzgehalt verbunden ist, ist hauptsächlich ein physikalischer Effekt. In Schichtmineral-Filtern diffundieren Rauch-Verbindungen in den organischen flüchtigen oder halbflüchtigen Phasen durch die Kohlenstoff-Teilchen. Sie bewegen sich über die Oberfläche und bewegen sich daran in die Poren der Schichtmineralien, und zwar veranlasst durch ein Phänomen, das als „Van-der-Waals-Kräfte” bekannt ist. Obwohl diese Kräfte allgemein als schwach angesehen werden, sind sie im sehr kurzen Bereich (ein oder zwei Molekül-Durchmesser) stark genug, um Rauch-Komponenten anzuziehen und wirksam zu halten.Of the Adsorptive effect associated with layered minerals, especially with metal coating and carbon salt content is mainly a physical one Effect. Smoke compounds diffuse in layered mineral filters in the organic volatile or semi-volatile Phases through the carbon particles. They move over the surface and move into it in the pores of the layer minerals, caused by a phenomenon known as "van der Waals forces". Although these forces are generally considered weak, are they in the very short range (one or two molecule diameter) strong enough to attract and retain smoke components.
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