DE102008038121A1 - Liberating aromatics from organic compounds by chemically exothermic process and pyrolytic processes, involves providing carbonate-salts as carbonate gas sources, which are selected from different granule size distributions - Google Patents
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Abstract
Description
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 one alike simultaneous suppression of the formation 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 Compounds is the state of the art in on the pollutants and combustion processes by means of exhaust gas recirculation known in the largest distribution. Likewise is This 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 the and extracted from it substances does not harm.
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 aber 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, but to be discharged 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 strong carcinogenic effects of some polycyclic aromatic hydrocarbons are known. Special polycyclic aromatic compound needs special attention. Benzenes and their compounds such as 1,2-benzopyrene as well as 3,4-benzopyrene and 4,5-benzopyrene. Thieves Special attention is therefore needed because this compound has been known for a long time as a highly carcinogenic agent. 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 Reduction of levels of tobacco smoke to polycyclic aromatic Hydrocarbons have already been the most varied treatment measures carried out. So it is already known, tobacco with nitrates and to transfer nitrites. From FE-PS 1 180 320 is the addition from nitrites to tobacco and cigarette paper to reduce the (formed) amount of polycyclic aromatic hydrocarbons 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 to active carcinogenic substances, is out the 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 carried out by us with contact gases.
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 würde 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 represented one would assume that the oxygen means the interference effect with the CO2 does not affect the reaction affinity to other binding partners and the oxygen loses dissolves the CO2 as Langmuirkontaktgas.
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 gutes
Lösungsmittel. 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 höher, als im reinen Gaszustand.Pure CO2 gas is not a good solvent at normal temperature and conditions. 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.Within a flow reactor guided gas flow around the Pyrolysis and its surrounding Langmuirzone, it means in a pyrolysis of organic material with aromatics that the aromatic Ingredients of organic material by presence of CO2 before the pyrolytic zone and during the pyrolytic Process by the pyrolytically reactivated CO2 gas from the organic material removed, 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 close A-type zeolites, X-type zeolites, Y-type zeolites, T-type zeolites, high silica zeolites, sodalite, mordenite, Analcite, clinoptilolite, chabazite and erionite, one.
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 Zeolithe 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 zeolites 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 released metal ion can 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 pyrolytic hindrance of formation Polycyclic 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:
Verdeutlicht
heißt das, dass die Teilchengrößen nicht
zu klein gewählt sind, das die Strahlungswärme
eine frühzeitige CO2-Entwicklung durch Zersetzen des Materials
auslösen- aber so groß sind, das die Teilchen über
die Pyrolyseverschiebung über die Langmuirzohne in die
Pyrolysezohne gezogen werden, dadurch über Kontakt- und
Strahlungswärme die benötigte Zersetzungswärme
aufmimt, und das CO2 über die Pyrolysezohne an die Langmuirzohne
gelangen läßt, wo das CO2 seine schadstoffmindernden
Eigenschaften entfaltet, sich dabei hoch reaktiviert, und dabei
ein Lösungsvermögen für Aromate ausbildet,
wenn es mit dem Unterdruck der Strömung in die kälteren
Tabackzohnen gelangt. Die Teilchen dürfen aber auch nicht
zu groß sein, das sie sich bei dem Durchgang durch die
Pyrolysezohne nicht zersetzten 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:
This means that the particle sizes are not too small, which means that the radiant heat triggers an early evolution of CO2 by decomposing the material - but are so large that the particles are pulled into the pyrolysis cell via the pyrolysis shift over the long mullet, thereby via contact - And radiant heat aufmimt the required heat of decomposition, and the CO2 passes through the pyrolysis without the Langmuirzohne, where the CO2 unfolds its pollutant properties, thereby highly reactivated, and thereby forms a solvent power for aromatics, when it with the negative pressure of the flow in the get colder tobacco tails. The particles may not be too large, they do not decompose when passing through the pyrolysis without
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).sketch 1 draws calcium carbonate granules, which are in front of the Langmuirzone no decomposition properties due to the size of the particles demonstrate. Migrate the Langmuirzone due to the burnup on the Carbonate particles, they migrate into the Langmuirzone and begin to thermally decompose and settle within this zone the process gas CO2 free, (sketch 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. Upon decomposition of the carbonate salt arise also metal oxides, the catalytically active within the combustion zone become.
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 dissolution of the salts in the tobacco reduces the contact-catalytic Effect of gas and metal ion on the pyrolytic barrier effect the emergence 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. By way of example wet-chemical or vapor-deposited, metallic Silver as a coating, in particular partial coating on face 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 of mixtures of these minerals. ceramic Particles such as zeolites, hydroxyapatite, zirconium phosphates and others 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. Exemplary 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 organogels, for example, in-situ formed metallic nanoparticles adsorb on the surfaces of gel fibers and can potentially grow together to form closed metal networks.
In diesem inerten hoch porösen Material mit aufgebrachtem 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.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.
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.suitable Particles may also include particles that a metal core with a layer of the corresponding metal oxide, comprising the surface of the particle. The Metal particles can also be metal or metal oxide particles on a suitable carrier material, for example, a porous silica or alumina support.
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.each any suitable source of carbonate may be preferred. preferred Carbonate sources include the carbonate salts of metals ein, which are selected from the 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 include 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 be an alkali metal carbonate or alkaline earth metal carbonate. Yet more preferably, the carbonate source may be selected the group of calcium, magnesium and zinc nitrate, with magnesium nitrate the most preferred salt is. In a particularly preferred Embodiment may Mg (CO2,), - preferred as the carbonate source be. While carbonate salts are generally preferred, they may any suitable metal salt or any suitable metal salt organometallic compound or any other compound, which is 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 Combustion and hinders 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 it to electrochemically interact with it to get the desired effects to reach.
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 typischer- weise 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 stubs of cigarettes are typically between about 150 and about 300 mg / cm 3, and preferably between about 200 and about 280 mg / cm3, but may be higher or lower Quantities preferred for certain embodiments be.
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 by mechanical means or other perforation procedures should be treated as having one Area 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 Ziga-rette relativ zu dem den Rauch verändernden Filter-Segment angeordnet. Beispielsweise kann für ein Filter-Element mit einer Länge von 27 mm einschließlich eines den Rauch verändernden Filter-Segments von 12 mm und einem 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 the extreme mouth-end of the cigar relative to the smoke-altering one Filter segment arranged. For example, for a Including filter element with a length of 27 mm a smoke changing filter segment of 12 mm and a 15 mm mouth-end segment a ring of air-dilution perforations either 13 mm or 15 mm from the extreme mouth end of the filter element be located away.
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 Luft-verdünnte oder mit einer Ventilation-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 still more often 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 s 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, when smoked under FTC smoke conditions. In other Embodiments may desire a cigarette which provides higher levels of nicotine. Cigarettes can deliver about 0.1, 0.2, 0.3 or more FTC nicotine per turn on average, when smoked under 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 be relatively high ratios FTC "tar" too 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 provide increased satisfaction with smoking, as well as 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.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.
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.additionally to the above configurations can be the metal particles in any other suitable form, with the proviso that the metal particles are the preferred average particle size exhibit.
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 freisetzen 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. Dabei gilt wieder, das die Teilchengrößen nicht zu klein gewählt sind, das die Strahlungswärme eine frühzeitige CO2-Entwicklung durch Zersetzen des Materials auslöen- aber so groß sind, das die Teilchen über die Langmuirzohne in die Pyrolysezohne gezogen werden, dadurch über Kontakt- und Strahlungswärme die benötigte Zersetzungswärme aufmimmt, und das CO2 über die Pyrolysezohne an die Langmuirzohne gelangen läßt, wo das CO2 seine Schadstoffmindernden Eigenschaften entfaltet, sich dabei hoch Reaktiviert, und dabei ein Lösungsvermögen für Aromate ausbildet. Die Teilchen dürfen aber auch nicht zu groß sein, das sie sich bei dem Durchgang durch die Pyrolysezohne nicht zersetzten.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 release and burn the tobacco filling as well as the Heat generated by the burning of the tobacco filling is, the compound pyrolyzed. What the released metal ion with the inert support and the metal surface applied to it becomes catalytically active in the pyrolysis zone. It applies again, the the particle sizes are not too small are that the radiant heat is an early one CO2 evolution by decomposing the material but the particles are so long over the Langmuirzohne into the pyrolysis zone, thereby and radiant heat the required heat of decomposition and the CO2 over the pyrolysiszohne to Langmuirzohne where the CO2 reduces its pollutants Characteristics unfolds while reactivating highly, and doing so Solvent capacity for aromatics is formed. The particles should not be too big that they did not decompose on passing through the pyrolysis.
In bevorzugten Ausführungsformen werden Verfahren und Zubereitungen zum Abgeben von CO2 in den Ranch-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 ranch stream to release aromas 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. additionally to decompose to form CO2, the compounds have as additional Decomposition by-products chemicals that are judged so that they do not pose a significant risk to the smoker. The decomposition by-products in conjunction with those by the CO2 dissolved aromas also do not 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 affect in particular cigarettes, which have a reduced content of different polyaromatic hydrocarbons (polyaromatic hydrocarbons; PAHs), tobacco-specific nitrosamines (tobacw specific nitrosamines; TSNAs), phenolic compounds and certain other undesirable components in cigarette smoke, resulting in both mainstream smoke as well also includes side stream smoke, or cigarettes, which have a reduced content of TSNAs, nicotine or other undesirable ones Have components in the unburned smoke product.
Permanente Gase (wie beispielsweise Kohlendioxid) machen 80% des Rauchs aus und sind allgemein unbeeinträchtigt von Filtrations- 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 nonvolatile 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.The filter may include one or more material (s) of the catalytic substance or a metal carbonate which are capable of catalyzing, catalytically binding, adsorbing or reacting with at least one undesirable component of tobacco smoke. The carbon salt releases CO2 in contact with gas smoke and decomposes with oxygen to form a metal oxide, which basically reacts further with the resulting water and flue gases.
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 dann 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 one physical 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 then move into the pores of the layer minerals, and caused by a phenomenon known as "van der Waals forces" is. Although these forces generally considered weak They are strong in the very short range (one or two molecule diameters) enough to attract and retain smoke components.
Verifizierung und Verdeutlichung der Erfinderhöhe über Demonstrationsversuche (zur Erfinderhöhe Teilchengröße des Additives METALL-Corbonat)Verification and clarification of inventor height over demonstration trials (to inventor height particle size of the additive METAL Corbonate)
Wir bieten der Zigarettenindustrie die Möglichkeit, durch Mineralstoffeinsatz als Additive im Zigarettentabak die Schadstoffe (Kohlenwasserstoffe und giftige Gase) um bis zu 50% im Zigarettenrauch beim rauchen einer Zigarette zu reduzieren mit dem subjektiven Geschmackseindruck der originalen Zigarette.We offer the cigarette industry the opportunity of using minerals as additives in cigarette tobacco the pollutants (hydrocarbons and toxic gases) by up to 50% in cigarette smoke when smoking one To reduce cigarette with the subjective taste impression of original cigarette.
Die
reduzierten gesundheitsschädlichen Schadstoffe auf einem
Blick:
Benzol/Benzene
Toluol
Phenol
CO GasThe reduced harmful pollutants at a glance:
Benzene / Benzene
toluene
phenol
CO gas
Zusammenfassend können wir sagen, dass bei einem Einsatz von 16% gew. Anteilen des Mineralstoffes C4_0 sich die und Gesundheitsgefährlichen Stoffe im Tabakrauch zwischen 35%–50% absenken lässt ohne den Geschmack und das Gefühl gegenüber der originalen Zigarette zu verändern.In summary we can say that when using 16% wt. shares C4_0 mineral and health hazards Lower substances in tobacco smoke between 35% -50% without the taste and the feeling of the original To change the cigarette.
Es sind aber bei weitem noch größere Absenkungen möglich!It but are by far even greater subsidence possible!
Untersuchung und Bericht auf den nachfolgenden Seiten.examination and report on the following pages.
Ziel der Untersuchung:Aim of the investigation:
Ziel der Untersuchung ist es ein Additiv zu finden das die wichtigsten gesundheitsschädlichen Substanzen die beim rauchen einer Zigarette entstehen zu vermindern ohne die Geschmacks-, Aroma- und die Nikotinwerte signifikant zu dämpfen.aim The investigation is to find an additive that is the most important harmful substances when smoking a Cigarette arise to degrade without the taste, flavor and to significantly reduce nicotine levels.
Hierbei wurde ein großes Augenmerk darauf gelegt, dass die Zigarette sich vom rauchen genauso anfühlt wie eine normale Zigarette ohne den typischen „LIGHT” Effekt.in this connection Great attention was paid to the cigarette from smoking feels like a normal cigarette without the typical "LIGHT" effect.
Wir versuchen hierbei nahe an der Maxime zu bleiben „Eine Zigarette muss Spaß machen sie zu rauchen”We try to stay close to the maxim "A cigarette Must be fun to smoke "
Uns ist bewusst, dass wir in der Lage sind eine quantitative Aussage bezüglich der Wirkung in der eingesetzten Konzentration zu erreichen. Um qualitative und genauere Aussagen zu machen benötigt man die technischen Möglichkeiten, wie sie nur ein Zigarettenhersteller hat.Us is aware that we are capable of making a quantitative statement with regard to the effect in the concentration used to reach. To make qualitative and accurate statements needed one the technical possibilities, as only a cigarette manufacturer Has.
Hierzu sind dann Messungen des Tabakrauches in der Massenspektroskopie notwendig mit einer genauen und garantierten Verteilung unserer Substanzen innerhalb des Tabaks.For this are then measurements of tobacco smoke in mass spectroscopy necessary with a precise and guaranteed distribution of ours Substances within the tobacco.
Wir stellen mit der Untersuchung eine Quantitative Aussage, basierend anhand von Vergleichsmessungen vom Originaltabak zu unseren mit Additiven versetzten Tabak zur Verfügung.We provide with the investigation a quantitative statement, based Based on comparative measurements of the original tobacco to our with Additives added tobacco.
zu dämpfende Substanzen:substances to be damped:
Hierbei sind insbesondere Kohlenwasserstoffe gemeint, die im Verdacht stehen schon in kleinsten Mengen an Menschlichen Zellen Krebs auszulösen (Benzole, Toluol, Phenol).in this connection in particular hydrocarbons are meant that are suspected even in the smallest amounts of human cells cause cancer (Benzenes, toluene, phenol).
Es
sollten aber auch Blausäure und CO gedämpft werden.
Einsatz der MineralienUse of minerals
Es kommt hier ein Mineral zum Einsatz, dass durch die Pyrolyse in der Langmuirzone in der Lage ist, ein hochreaktives CO2 Gas zu bilden. Zum einen kommt ein Mineral zum Einsatz, der bei der Pyrolyse ein pyrolytisch reaktiviertes CO2-Gas aus dem organischen Material herausgelöst und somit die Pyrolyse Temperaturen senkt, wobei gleichzeitig eine verbesserte Lösung der Aromate vor und währen der Pyrolyse eingeleitet wird.It Here comes a mineral used that by pyrolysis in the Langmuirzone is able to form a highly reactive CO2 gas. On the one hand, a mineral is used, which is used during pyrolysis Pyrolytically reactivated CO2 gas dissolved out of the organic material and thus the pyrolysis lowers temperatures, at the same time a improved solution of aromatics before and during the pyrolysis is initiated.
Das Verhältnis zwischen einfacher unwirksamer Verbrennung und Verpuffung des Minerals und CO2 Gases wird stark von der Teilchengröße des Minerals abhängig.The Relationship between simple ineffective combustion and Deflagration of the mineral and CO2 gas will be greatly affected by the particle size dependent on the mineral.
Das sich hier am Wirkungsvollsten gezeigte Mineral in der Zusammensetzung und der Teilchengröße kann man auf dem freien Markt in DE für ca. 75,00–100,00 Euro pro 1.000 kg beziehen – je nach Abnahmemenge.The here most effectively shown mineral in the composition and the particle size can be on the free Market in DE for about 75,00-100,00 Euro per 1,000 kg - depending on the purchase quantity.
Des weiteren kann dem Tabak zusätzlich ein absorbierendes Schichtsilikatmineral hinzugefügt werden um eine Absorbierende Wirkung zu erzeugen.Of further, the tobacco may additionally contain an absorbent sheet silicate mineral be added to create an absorbing effect.
Durch den Einsatz des Molekularsiebes wird eine Gesamtdämpfung erreicht. Je größer die Dämpfung umso größer auch der Lighteffekt im Zigarettenrauch. Durch die reaktive Wirkung des CO2 Gases in der Langmuirzone werden die gespeicherten toxischen Elemente nicht mehr freigegeben.By the use of the molecular sieve becomes an overall attenuation reached. The greater the damping all the more bigger also the Lighteffekt in the cigarette smoke. Due to the reactive effect of the CO2 gas in the Langmuirzone be the stored toxic elements are no longer released.
Hierbei ist die Wirkung und der Geschmack der Zigarette abzuwägen.in this connection consider the effect and the taste of the cigarette.
Vorbehaltlich des Geschmacks und rauchbarkeit einer Zigarette – „Spaß am Rauchen” kann man sagen, dass hier an der zweiten Stelle genannte Schichtsilikatmineral nicht unbedingt nötig ist um die giftigen Stoffe im Zigarettenrauch zu dämpfen, da hierbei auch teilweise die Aromen absorbiert werden.Subject to the taste and smokeability of a cigarette - "fun on Smoking "can be said to be here in second place mentioned layer silicate mineral is not absolutely necessary to dampen the toxic substances in the cigarette smoke, since In this case also the aromas are partially absorbed.
Zum abwiegen der Mineralien und Tabak kamen zwei verschiedenen Waagen zum Einsatz.To the Weighed the minerals and tobacco came two different scales for use.
Für den Tabak wurde mit einer Laborwaage die eine Meßgenauigkeit von 0,01 g hat benutztFor The tobacco became a measuring precision with a laboratory balance of 0.01 g used
Die Mineralien sind mit einer Laborwaage von einer Meßgenauigkeit von 0,0001 g abgewogen bevor sie mit dem Tabak zusammen geführt werden.The Minerals are with a laboratory balance of a measurement accuracy weighed 0.0001 g before being brought together with the tobacco become.
Versuchsaufbauexperimental setup
Um Tendenzen aufzuzeigen und eine quantitative Aussage zu treffen haben wir uns entschieden unsere Versuche mit einem Infrarotspektrometer (FTIR 8100M von Shimadzu) durchzuführen (hier hat sich gezeigt, dass unsere Entscheidung richtig war, denn wir waren gezwungen über 90 Messreihen aufzunehmen). Herkömmliche Messungen mit einer Rauchmaschine und GZMS würden hierfür aus unserem Budgetrahmen fallen.To show tendencies and to make a quantitative statement, we have decided un These were experiments with an infrared spectrometer (FTIR 8100M from Shimadzu) (here it has been shown that our decision was correct because we were forced to record more than 90 series of measurements). Conventional measurements with a smoke machine and GZMS would fall outside our budget.
Folgende Geräte und Materialien kamen zur Anwendung:
- • FTIR-8001M von Shimadzu, Meßbereich: 850–4.000 1/cm
- • Gaszelle für IR Rauchgasmessungen
- • Hochpräzise Laborwaage von Sartorius (Messgenauiggkeit 0,1 mg, Maximalgewicht 120 g.)
- • Tabak: West RED (1,2 g pro Zigarette, mit Additive versehen 1,25 g pro Zigarette)
- • Tabak: Leichter polnischer Tabak (als Kontrolle)
- • Zigarettenhülsen
- • West Stopfgerät
- • Membranpumpe mit einer Saugleistung von ca. 60 ml pro Sekunde
- • Membranpumpe mit einer Saugleistung von ca. 125 ml pro Sekunde
- • Bratschlauch Ca. 60 cm lang (eine Seite Luftdicht verschlossen, die andere Seite mit einem Schlaucheinlass versehen (ca. 3 Liter Volumen).
- • Shimadzu FTIR-8001M, measuring range 850-4000 1 / cm
- • Gas cell for IR flue gas measurements
- • High-precision laboratory balance from Sartorius (measuring accuracy 0.1 mg, maximum weight 120 g.)
- • Tobacco: West RED (1.2 g per cigarette, with additives added 1.25 g per cigarette)
- • Tobacco: lighter polish tobacco (as a control)
- • cigarette tubes
- • West stuffing device
- • Diaphragm pump with a suction capacity of approx. 60 ml per second
- • Diaphragm pump with a suction capacity of approx. 125 ml per second
- • frying tube approx. 60 cm long (one side sealed airtight, the other side with a hose inlet (about 3 liters volume).
Wir
haben uns entschlossen nach dem Kanadischen Rauchprinzip (modifiziertem
ISO) zu verfahren, da unsere Membranpumpen das in etwa so hergeben.
Puff
Volumen: ca. 55 ml pro Zigarette
Puff Interval: 30 Sekunden
Puff
Dauer: ca. 1,8 Sekunden (Original Kanadische Dauer 2 Sekunden)
Ventilation
Holes: 100% blockirt (durch die Verwendung der Membranpumpen)We have decided to use the Canadian smoke principle (modified ISO) because our diaphragm pumps give it that way.
Puff volume: about 55 ml per cigarette
Puff Interval: 30 seconds
Puff Duration: about 1.8 seconds (original Canadian duration 2 seconds)
Ventilation Holes: 100% blocked (by using the diaphragm pumps)
Nach unseren ersten Messungen mussten wir feststellen, dass alles mit dem das Rauchgas in Verbindung kam, alle Substanzen mehr oder weniger absorbiert wurden. Hierzu mussten wir ein Verfahren entwickeln um immer wieder reproduzierende Ergebnisse zu erhalten.To In our first measurements we had to find out that everything was in order the flue gas came in contact, all substances more or less were absorbed. For this we had to develop a procedure always reproducing results.
Um eine reproduzierbare Gleichheit zu gewährleisten wurde folgendes Verfahren und Vorgehensweise gewählt:
- 1. Membranpumpen komplett reinigen (alle zehn Messzyklen die Membranpumpen komplett reinigen)
- 2. vor dem ersten Messzyklus eine Charge an Zigaretten verrauchen (verhindert bei der ersten Messung eine uneinheitliche Absorption durch die Membranpumpen. Damit wird für die nächsten 10 Messzyklen eine einheitliche Absorption durch die Membranpumpen gewährleistet)
- 3. Das Einrauchen geschieht im seperatem Raum gegenüber dem Messraum (verhindert eine Kontaminierung des Mess raumes mit Tabakrauch)
- 4. bevor die Zigaretten eingeraucht werden um das Rauchgas spektrometrisch zu messen, wird die Gaszelle mit Raumluft 45 Sekunden durch eine Pumpe gespült
- 5. nach einer Minute wir das IR Hintergrundrauschen aufgenommen und als Hintergrund abgespeichert (15 IR Messzyklen)
- 6. ca. 20 Sekunden zum Einrauchraum gehen, Zigaretten anzünden, Schlauch als Rauchfang anschließen und in 4,5 Minuten 6 Zigaretten parallel mit 10 Zügen a 1,8 Sekunden durch die Membranpumpen einrauchen und das Rauchgas im Bratenschlauch auffangen (der ganze Vorgang dauert ca. 5,5 Minuten – 5 Minuten 30 Sekunden)
- 7. ca. 20 Sekunden um wieder mit dem Rauchgas in den Messraum gehen. Rauchgasschlauch an die Messzelle verbinden.
- 8. Durch das drücken auf dem Bratschlauch wird ein gleichmäßiger Durchsatz an Rauchgas durch die Messzelle eingeleitet und gewährleistet. IR Messzyklus einleiten (15 IR Messzyklen für eine Kurvenbestimmung). Nach Beendigung der Messung ca. 45 Sekunden die Messzelle mit Frischluft über eine elektrische Pumpe spülen.
- 9. Messkurve speichern.
- 10. nächster Einrauch- und Messzyklus (weiter mit Punkt 4)
- 1. Clean the diaphragm pumps completely (clean the diaphragm pumps completely every ten measuring cycles)
- 2. consume a batch of cigarettes before the first measuring cycle (prevents uneven absorption by the membrane pumps during the first measurement, ensuring uniform absorption by the membrane pumps for the next 10 measuring cycles)
- 3. Smoking takes place in a separate room opposite the measuring room (prevents contamination of the measuring room with tobacco smoke)
- 4. Before the cigarettes are smoked to measure the flue gas spectrometrically, the gas cell is flushed with room air for 45 seconds by a pump
- 5. after a minute we recorded the IR background noise and saved it as a background (15 IR measurement cycles)
- 6. Go to the smoking room for approx. 20 seconds, light cigarettes, connect the hose as a flue and in 4.5 minutes use 6 cigarettes in parallel with 10 moves a 1.8 seconds through the diaphragm pumps and catch the flue gas in the frying tube (the whole process takes approx 5.5 minutes - 5 minutes 30 seconds)
- 7. about 20 seconds to go back to the measuring room with the flue gas. Connect the flue gas hose to the measuring cell.
- 8. By pressing on the frying tube, a uniform flow of flue gas through the measuring cell is initiated and ensured. Initiate IR measurement cycle (15 IR measurement cycles for a curve determination). After completion of the measurement, rinse the measuring cell with fresh air for approx. 45 seconds using an electric pump.
- 9. Save the trace.
- 10. next consumption and measurement cycle (continue with point 4)
Versuche und AnalysenExperiments and analyzes
Einleitungintroduction
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 (bedingt durch die Beimischung bestimmter Mineralien im Tabak) 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, Phenol sowie dem giftigen Gas CO und der Blausäure.Gas flow guided within a flow reactor, which passes 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 (due to the admixture of certain minerals in the tobacco) before the pyrolytic zone and during the pyrolytic process by the pyrolytically reactivated CO2 gas dissolved out of the organic material, and taken with the gas stream. Also inhibits the formation of polycyclic aromatics such as benzene, toluene, phenol and the toxic gas CO and hydrocyanic acid.
Beschreibung der VersucheDescription of the experiments
Wie oben stehend erwähnt, wollen wir eine Quantitative Senkung der Schadstoffe anhand der IR-Spektroskopie. Wir können nur eine prozentuale Senkung bei gleichbleibendem Geschmack gegenüber dem Original aufzeigen. Die Qualitative Bestimmung der Senkung müssen die Zigarettenhersteller selbst durchführen, da wir die Erfahrung und Geschmacksbestimmung im Tabak nicht besitzen.As mentioned above, we want a quantitative reduction the pollutants by IR spectroscopy. We can only a percentage reduction with constant taste compared to the Show original. The qualitative determination of the reduction must the cigarette manufacturers themselves perform as we the Do not possess experience and taste in tobacco.
Für die endgültigen Bestimmung und Aussagen wurden ca. 95 Messreihen durchgeführt.For the final provision and statements were about 95 series of measurements carried out.
Ergebnis ist eine Maximale Dämpfung der unerwünschten Stoffe bei gleichem Geschmack und Stärkegefühl wie die der Original Zigarette.Result is a maximum attenuation of unwanted substances with the same taste and sense of strength as the the original cigarette.
Es sind noch größere Dämpfungen der unerwünschten Schadstoffe möglich, wobei der Geschmack und das Stärkegefühl gegenüber der Original-Zigarette im subjektiven Geschmacksempfinden abnehmen.It are even greater attenuation of the unwanted Pollutants possible, with the taste and the sensation of strength compared to the original cigarette in the subjective taste sensation lose weight.
Hierzu muss der Zigarettenhersteller seine eignen Tests durchführen und bestimmen in wie weit die Schadstoffe noch weiter gesenkt werden sollen!For this the cigarette maker has to do his own tests and determine how far the pollutants are lowered even further should!
In den Versuchsreihen wurden selbstverständlich auch subjektive Rauch- und Geschmackseindrücke mit natürlichen Personen vorgenommen (siehe Rauch- und Geschmackseindrücke)In Of course, the test series were also subjective Smoke and taste impressions with natural Persons made (see smoke and taste impressions)
Wenn die Bereiche auf gespreizt werden, lässt sich sagen dass die Kohlenwasserstoffe (Benzol/Benzen, Toluol und Phenole) in ihren Werten um 45% gesenkt werden. CO wird um ca. 35%–40% gesenkt und die Dämpfung der Blausäure sollte um 50% betragen. Genauere Masse-Ergebnisse nur über Einrauchmaschine und GCMS Bestimmung.If the areas are spread on, it can be said that the hydrocarbons (benzene / benzene, toluene and phenols) in their Values can be lowered by 45%. CO is reduced by about 35% -40% and the attenuation of hydrocyanic acid should be around 50%. More accurate mass results only via a smoking machine and GCMS determination.
Im Ergebnis lässt sich gut erkennen, dass die CO2 Werte aller Probanden in der gleichen Größenordnung liegen. Somit kann man schlussfolgern, dass die Verbrennung in der gleichen Größenordnung liegt nur mit weniger Schadstoffen. Ähnlich dem Prinzip der Abgasrückführung, wie es bei den Automobilherstellern zur Anwendung kommt.in the Result, it is easy to see that the CO2 values of all Subjects are of the same order of magnitude. Thus one can conclude that the combustion is in the same Magnitude is only with fewer pollutants. Similar the principle of exhaust gas recirculation, as is the case with the Automobile manufacturers is used.
Zum einen kommt ein Mineral zum Einsatz, der bei der Pyrolyse ein pyrolytisch reaktiviertes CO2-Gas aus dem organischen Material herausgelöst und somit die Pyrolyse Temperaturen senkt, wobei gleichzeitig eine verbesserte Lösung der Aromate vor und währen der Pyrolyse eingeleitet wird (siehe rote Kennlinie). Zum zweiten kommt hier, wie aus der Labortechnik bekannt ein Molekularsieb zum Einsatz (natürliches Mineral). Durch das Molekularsieb werden die Schadstoffe und Aromen vor der Pyrolysezone zum Teil eingefangen und gespeichert. Während der Pyrolyse werden die Stoffe wieder freigegeben, allerdings durch die Behinderung des CO2 Gases werden die Schadstoffe weitgehendst zurückgehalten wobei die Aromate zum größten Teil im Gasstrom freigesetzt werden.To the One is a mineral used, the pyrolysis a pyrolytic Reactivated CO2 gas extracted from the organic material and thus the pyrolysis lowers temperatures, at the same time a improved solution of aromatics before and during pyrolysis is initiated (see red curve). Second Here comes, as known from laboratory technology, a molecular sieve Use (natural mineral). Through the molecular sieve the pollutants and flavors in front of the pyrolysis zone become part of it captured and saved. During the pyrolysis the substances are released again, but by the obstruction of the CO2 gases, the pollutants are largely retained the aromatics for the most part in the gas stream be released.
Die Dämpfung der Schadstoffe ist Messtechnisch nicht ganz so gut wie beim Einsatz der doppelten Menge des Minerals, dass bei der Pyrolyse ein pyrolytisch reaktiviertes CO2-Gas aus dem organischen Material herausgelöst und somit die Pyrolyse Temperaturen senkt und die Bildung der schädlichen Gase behindert. Zum anderen schneiden die Geschmackseindrücke der verrauchten Zigaretten durch Versuchspersonen (siehe Rauch und Geschmackseindrücke) im Ergebnis schlechter ab.The Damping of the pollutants is metrologically not quite so good as when using twice the amount of mineral that at pyrolysis a pyrolytically reactivated CO2 gas from the organic Material dissolved out and thus the pyrolysis temperatures lowers and hinders the formation of harmful gases. To the others cut the taste impressions of the smoky ones Cigarettes by test persons (see smoke and taste impressions) in the result worse off.
Das Bild neun zeigt die Mineralien (16% gew. Anteile am Gesamtgewicht), die die Bildung der Schadstoffe durch ein reaktives CO2-Gas behindern. Die Mineralien unterscheiden sich hierbei stark bei ihren mittleren Teilchendurchmesser.The Figure 9 shows the minerals (16% by weight of the total weight), which hinder the formation of pollutants by a reactive CO2 gas. The minerals differ greatly in their mean Particle diameter.
Lediglich hat die rote Messkurve eine geringfügig andere Mineralstoffzusammensetzung (10%).Only the red trace has a slightly different mineral composition (10%).
Bild neun zeigt in der schwarzen Messkurve wie die davor gestellten Bilder den originalen Tabakrauch dar.
- • rote Messkurve: mittlerer Teilchendurchmesser 110 μm
- • lila Messkurve: mittlerer Teilchendurchmesser 70 μm
- • grüne Messkurve: mittlerer Teilchendurchmesser 35 μm
- • blaue Messkurve mittlerer Teilchendurchmesser 20 μm
- • red trace: average particle diameter 110 μm
- • purple trace: average particle diameter 70 μm
- • green trace: mean particle diameter 35 μm
- • blue measurement curve average particle diameter 20 μm
Wenn wir die Dämpfung der Schadstoffe gegenüber der roten Kennlinie betrachten, liegen die Unterschiede nicht allzu weit auseinander (max. 20% weniger Dämpfung bei gleichem Materialeinsatz der versch. Additive). Es liegen hier allerdings sehr große Unterschiede des Subjektiven Geschmacks- und Stärkeempfinden beim rauchen der verschiedenen Zigaretten vor (getestet bei 3 Versuchspersonen, die im Schnitt 15–25 Zigaretten pro Tag rauchen).If we attenuate the pollutants over the look at the red characteristic, the differences are not too far apart (max 20% less damping at the same Use of materials of the various additives). It is here, however very large differences of subjective taste and Strength sensation while smoking different cigarettes before (tested in 3 subjects, averaging 15-25 cigarettes smoke per day).
Da wir nicht alle Kombinationen der Mischungsvarianten untersuchen konnten ist hier noch großes Potential vorhanden den Geschmack mit der gewünschten Dämpfung der Schadstoffe (größer als bei unserer Untersuchung) abzustimmen.There we do not study all combinations of mixture variants There is still great potential here for the taste with the desired attenuation of pollutants (greater as in our investigation).
Rauch- und GeschmackseindrückeSmoke and taste impressions
Es werden jeweils 6 verschiedene Zigaretten Unabhängig von insgesamt 3 Versuchspersonen verkostet.It are each 6 different cigarettes Regardless of a total of 3 subjects tasted.
Die Versuchspersonen rauchen zwischen 15–25 Zigaretten pro Tag.The Subjects smoke between 15-25 cigarettes each Day.
Als Originaltabak wurde West red vom Unternehmen REEMTSMA verwendet.When Original tobacco was used by REEMTSMA West Red.
Unten
stehend eine Zusammenfassung der subjektiven Geschmacksempfinden
der Testpersonen.
Zusammenfassung der Testergebnisse:Summary of test results:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei einem Einsatz von 16% gew. Anteilen des Mineralstoffes C4_0 sich die und Gesundheitsgefährlichen Stoffe im Tabakrauch zwischen 35%–50% absenken lassen ohne den Geschmack und das Gefühl der Zigarette zu ändern.In summary can be said that with a use of 16% wt. shares C4_0 mineral and health hazards Lower substances in tobacco smoke between 35% -50% without the Taste and change the feel of the cigarette.
Durch die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten der Mineralien in Teilchengröße und Zusammensetzung lassen sich gewiss noch bessere Ergebnisse erzielen. Besonders in Hinsicht das die Zigarettenindustrie andere Möglichkeiten besitzt die Verteilung innerhalb des Tabaks zu gewährleisten. Insbesondere dann, wenn man erlaubt, dass die Zigarette mehr einer Light Zigarette schmecken darf.The different combinations of minerals in particle size and composition can certainly achieve even better results. Especially in view of the cigarette industry has other ways to ensure distribution within the tobacco. Especially then, if you allow the cigarette to taste more of a light cigarette.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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