Filter
Der Grundstoff für die Herstellung von Zigarettenfiltern ist Cellulose (gewonnen aus Holz). Sie wird in einem chemischen Prozess zu Celluloseacetat umgewandelt. Die Celluloseacetat-Flocken werden in Aceton gelöst und aus einer Spinnlösung heraus zu langen Fäden gesponnen. Der Durchmesser der Fasern liegt bei 30-50 µm. Sehr viele Fäden werden zu einem Endlos-Band zusammengeführt. Die Verklebung mit Triacetin erfolgt punktuell, um die Gasdurchlässigkeit zu erhalten. Der Filter hält Partikel bis zu einem Durchmesser von weniger als 0,2 µm zurück.
Weggeworfene Filter stellen eine Umweltbelastung dar. Zwar sind die Filter selbst untoxisch, die während des Rauchens vom Filter aufgenommenen Giftstoffe gelangen aber bei der Verrottung in die Böden.
Der Filter ist korkfarben, um die unschöne Braunfärbung des Papiers durch das Rauchen nicht sichtbar werden zu lassen.
Zigarettenpapier
Die Perforation (Lochung) des Filterpapiers hat eine maßgebliche Funktion bei der Dosierung der Tabakinhaltstoffe. Je mehr Löcher vorhanden sind, desto stärker wird der Rauch „verdünnt“. So soll bei „Light“-Zigaretten eine stärkere Perforation des Papiers, auch am Mundstück, die Nikotin und Teerwerte senken. Effektiv wird beim Rauchen aber ein großer Teil der Löcher von Fingern und Mund verdeckt.
Zudem wird über die Perforation die Brenngeschwindigkeit, sowie die Stabilität der erzeugten Asche bestimmt. Weiter wird die Brenngeschwindigkeit des Papiers der des Tabaks durch die Zugabe von Brandsalzen angepasst.
Das Papier hat einen hohen Kalkanteil, der das Papier glimmfähig macht und die Glätte, Opazität und Bedruckbarkeit beeinflusst. An zwei Stellen ist das Zigarettenpapier durch Ringe verstärkt. Dort kommt weniger Luft durch das Papier, sodass die Glut erlischt, wenn der Raucher nicht an der Zigarette zieht (Reduced Ignition Propensity-Verfahren, seit 2011).
Tabakmischung
Der Prozess der Vermischung (Blending) verleiht dem Endprodukt einen konsistenten Geschmack aus Chargen von Tabak, die, in verschiedenen Bereichen eines Landes gewachsen, ihr Geschmacksprofil von Jahr zu Jahr aufgrund unterschiedlicher Umgebungsbedingungen ändern können.
Moderne Zigaretten (nach den 1950er Jahren produziert), obwohl hauptsächlich aus zerkleinerten Tabakblättern bestehend, verwenden in der Mischung eine beträchtliche Menge an Nebenprodukte der Tabakverarbeitung. Die Tabak-Mischung jeder Zigarette wird hauptsächlich aus den Blättern von „flue-cured Brightleaf“, „Burley“-Tabak und „Oriental“-Tabak hergestellt.
Diese Blätter werden ausgewählt, verarbeitet und gereift bevor sie gemischt und abgefüllt werden. Die Verarbeitung von „Burley“- und „Brightleaf“-Tabaksorten zu „Tabakstreifen“ produziert verschiedene Nebenprodukte wie Blattstiele, Tabakstaub und Tabakblätterstücke („small laminate“).
Um die Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Zigaretten zu verbessern, werden diese Produkte getrennt zu Formen verarbeitet, in denen sie dann möglicherweise der Tabakmischung wieder hinzugefügt werden können, ohne die Zigarettenqualität sichtlich oder deutlich zu verändern. Die häufigsten Tabak-Nebenprodukte umfassen:
- Blended Leaf (BL): ein dünnes, trockenes Blatt gewalzt aus einer Paste aus Tabakstaub, fein gemahlenen „Burley“-Blattstielen und Pektin .
- Reconstituted leaf (RL): ein papierähnliches Material aus recycelten Tabakkleinteilen, Tabakstielen und „class tobacco“, bestehend aus Tabakteilchen von weniger als 30 „Mesh“ in der Größe (~ 0,599 mm), die in jedem Stadium der Tabak gesammelt werden. RL wird gewonnen durch Extraktion der löslichen Chemikalien in den Tabak-Produkten, Verarbeitung der übrig gebliebenen Tabakfasern aus der Extraktion zu Papier, und anschließend erneuter Hinzugabe der extrahierten Stoffe in konzentrierter Form zum Papier, in ähnlicher Weise, wie bei der Papierleimung. In diesem Stadium werden Ammonium-Zusatzstoffe zugeführt, um den „reconstituted tobacco“ zu einem effektiven Nikotinübermittler zu machen.
- Expanded (ES) or improved stems (IS): ES sind gerollte, abgeflachte und gehäckselte Blattstiele, die in Wasser eingeweicht und schnell erwärmt werden. „improved stems“ werden nach dem gleichen Verfahren verarbeitet, nur dass sie einfach nach dem Schreddern bedampft werden. Beide Produkte werden dann getrocknet. Diese beiden Produkte ähneln im Aussehen, sind im Geschmack aber unterschiedlich.
In den letzten Jahren hat das Streben der Hersteller nach maximalen Gewinnen dazu geführt, dass nicht nur die Blätter verwendet werden, sondern auch Recycling-Tabakinnereien und die Pflanzenstämme. Der Stamm wird zuerst zerkleinert und geschnitten, um dem Blatt zu ähneln, bevor er mit dem Blatt vermischt wird. Nach Angaben der World Health Organization sank die Menge an Tabak je 1000 Zigaretten von 2,28 Pfund im Jahr 1960 auf 0,91 Pfund im Jahr 1999, vor allem als Folge von Wiederherstellung des Tabaks, Auflockerung und der Hinzugabe von Zusatzstoffen.
Zusatzstoffe
Die Tabakwarenhersteller fügen ihren Produkten bis zu 600 Zusatzstoffe hinzu, die über 10 % des Gesamtgewichts eines Produktes ausmachen können. Diese Zusatzstoffe werden dem Rohtabak, der Papierhülle und den Filtern zugefügt. Sie dienen unter anderem dazu, den Geschmack, den Geruch und die Inhalation für den Raucher so angenehm wie möglich zu gestalten. Zudem haben sie Einfluss auf die Abbrenngeschwindigkeit der Zigarette.
Die deutsche Tabakverordnung erlaubt bei der Herstellung von Tabakprodukten eine Vielzahl von Zusatzstoffen, von denen die meisten für Lebensmittel genehmigt sind. Gestattet sind demnach sämtliche Aromen der Aromenverordnung, die mehr als 130 Einzelsubstanzen und 30 chemisch nicht definierte Gemische umfasst. Darüber hinaus sind durch die Tabakverordnung 120 weitere Einzelsubstanzen und 115 chemisch entweder nur vage definierte oder völlig undefinierte Gemische erlaubt. Zu den am häufigsten verwendeten Zusatzstoffen gehören Menthol, Zucker, Lakritze und Kakao.
Zugelassene Substanzen bei der Herstellung von Tabakprodukten. Quelle: Tabakatlas 2009
In Lebensmitteln unbedenkliche Zusatzstoffe können sich in Rauchwaren, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch nicht gegessen, sondern geraucht werden, teilweise in gesundheitsgefährdende Substanzen umwandeln, denn in den hohen Temperaturen der Glutzone (600 bis 900°C) verdampfen, sublimieren oder verbrennen die Zusatzstoffe. Dabei können Dutzende krebserzeugender Verbrennungsprodukte sowie Kohlendioxid, Stickstoffoxide und Schwefeldioxid entstehen. Beim Rauchen werden diese gesundheitsgefährdenden Verbrennungsprodukte zusammen mit den anderen Inhaltsstoffen des Tabakrauchs inhaliert. Über die Lunge werden Gase, flüchtige Substanzen und auch kleine Partikel besonders schnell und effektiv aufgenommen.
Zucker und andere Süßstoffe dienen dazu die Schärfe des Tabakrauchs zu maskieren und zu neutralisieren, die Inhalationstiefe zu verstärken und dadurch die Nikotinaufnahme zu erhöhen. Ausserdem erhöhen sie die Suchtwirkung.
Entstehung gesundheitsschädlicher Substanzen durch die Umwandlung von Zucker beim Rauchen. Quelle: Tabakatlas 2009
Menthol ist der am häufigsten verwendete Zusatzstoff für Tabakprodukte; es wird fast allen Zigaretten zugesetzt (auch Nicht-Mentholzigaretten). Es erleichtert und vertieft die Inhalation, wirkt schmerzunterdrückend, mildert das Kratzen im Hals und den Tabakgeschmack und kann so den Einstieg ins Rauchen erleichtern. Zudem kann Menthol die Aufnahme von Nikotin und krebserzeugenden Substanzen in die Lunge erhöhen.
Die Wirkungen von Menthol beim Rauchen. Quelle: Tabakatlas 2009
Quellen: http://en.wikipedia.org/wiki/Cigarette, Tabakatlas 2009
