降低香烟烟雾中一氧化碳和一氧化氮数量的纳米颗粒添加剂制造技术

本发明专利技术提供了去筋烟叶组合物，香烟，香烟的制造方法和吸烟方法，它们涉及使用能够用作将一氧化碳转化为二氧化碳的氧化剂和／或用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂的部分还原的纳米颗粒添加剂。本发明专利技术的组合物、制品和方法能够用来减少存在于主流烟雾中的一氧化碳和／或一氧化氮的量。该部分还原的添加剂可以通过部分还原Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］来形成，获得了各种还原形式比如Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］，ＦｅＯ和／或Ｆｅ以及未还原的Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］的混合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术一般涉及降低在吸烟过程中香烟的主流烟雾中的一氧化碳和/或一氧化氮数量的方法。更具体地说，本专利技术涉及去筋烟叶组合物，香烟，香烟的制造方法和吸烟方法，它们包括使用纳米颗粒形式的部分还原的添加剂，该添加剂用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和/或用作将一氧化氮转化为氮的催化剂。
技术介绍
已经有人提出了减少在吸烟过程中香烟的主流烟雾中的一氧化碳和/或一氧化氮的量的多种方法。例如，英国专利No.863,287描述了用于在烟草制品的制造之前处理烟草，使得不完全燃烧产物在烟草制品的抽烟过程中被去除或改性的方法。这据说通过将氧化钙或氧化钙前体加入到烟草中来实现。氧化铁也被作为烟草的添加剂提及。包括吸收剂(一般在过滤嘴中)的香烟已经被提出用来物理吸收一些一氧化碳，但这些方法通常不是完全有效的。用于去除在抽烟过程中形成的副产物的卷烟过滤嘴描述在US再公告专利No.RE 31,700中，其中该卷烟过滤嘴包括干燥和活性绿藻类，任选具有无机多孔吸附剂比如氧化铁。英国专利No.973,854描述了用于除去气体副产物，比如氰化氢和硫化氢的其它过滤材料和过滤嘴。这些过滤材料和过滤嘴含有气体吸附材料的吸收颗粒，掺杂了细微的铁和锌的氧化物。在另一个实例中，美国专利No.4,193,412描述了吸用烟草产品和它们的过滤元件的添加剂，它包含至少两种高度分散的金属氧化物或金属氢氧化物的精细混合物。这种添加剂据说对于烟草烟雾中的有毒物质具有协同提高的吸收能力。英国专利No.685,822描述了据说将烟草烟雾中的一氧化碳氧化为碳酸气的过滤剂。该过滤剂例如含有二氧化锰和氧化铜，以及熟石灰。添加少量的氧化铁据说改进了产品的效率。将氧化剂或催化剂加入到过滤嘴中已经被描述为用于降低到达吸烟者的一氧化碳的浓度的策略。使用普通催化剂的此类方法的缺点包括常常需要将大量的氧化剂引入到过滤嘴中，以便显著减少一氧化碳。另外，如果多相反应的无效被考虑进去的话，所需的氧化剂的量将甚至更大。例如，US专利No.4,317,460描述了用于将一氧化碳低温氧化为二氧化碳的在吸烟产品过滤嘴中使用的担载催化剂。此类催化剂包括担载于微孔载体上的锡或锡化合物例如与其它催化材料的混合物。用于吸烟制品的另一过滤嘴描述在瑞士专利609,217中，其中该过滤嘴包含含络合铁的四吡咯颜料(例如血红蛋白或血绿蛋白)，以及任选的能够固定一氧化碳或将其转化为二氧化碳的金属或金属盐或氧化物。在另一个实例中，英国专利No.1,104,993涉及由吸附剂颗粒和热塑性树脂制造的烟油滤芯。虽然活性炭是用于吸附剂颗粒的优选材料，但据说金属氧化物，比如氧化铁可以代替活性炭，或者可以与活性炭一起使用。然而，此类催化剂具有缺陷，因为在吸烟的正常情况下，催化剂例如被在吸烟过程中形成的各种副产物和/或被热快速钝化。另外，由于这种局限的催化活性，此类过滤嘴常常在吸烟过程中加热到不可接受的温度。用于将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂例如描述在美国专利Nos.4,956,330和5,258,330中。用于将一氧化碳和氧氧化反应为二氧化碳的催化剂组合物例如描述在美国专利No.4,956,330中。另外，美国专利No.5,050,621描述了具有含用于将一氧化碳氧化为二氧化碳的材料的催化装置的吸烟制品。该催化剂材料可以是氧化铜和/或二氧化锰。制备该催化剂的方法描述在英国专利No.1,315,374中。最后，美国专利No.5,258,340描述了用于将一氧化碳氧化为二氧化碳的混合过渡金属氧化物催化剂。该催化剂据说可用于引入到吸烟制品中。金属氧化物，比如氧化铁也因为各种目的而被引入到香烟中。例如，WO 87/06104描述了将少量的氧化锌或氧化铁加入到烟草中的方法，目的是减少或消除某些副产物，比如氮-碳化合物的产生，以及去除与香烟有关的陈旧的余味。氧化铁以颗粒形式提供，使得在燃烧条件下，以颗粒形式微量存在的氧化铁或氧化锌被还原为铁。铁据称能将水蒸汽离解为氢气和氧，并且引起氮与氢比氮与氧和碳优先燃烧，从而优先形成了氨，而不是氮-碳化合物。在另一个实例中，US专利No.3,807,416描述了包括复原烟叶和氧化锌粉末的吸烟材料。此外，美国专利No.3,720,214涉及包括烟草和主要地由微细氧化锌组成的催化剂的吸烟制品组合物。该组合物被描述为导致了在吸烟过程中多环芳族化合物的量的减少。降低一氧化碳的浓度的另一种方法描述在WO 00/40104中，它描述了将烟草与作为添加剂的黄土和任选的氧化铁化合物结合使用。黄土中的成分的氧化物以及氧化铁添加剂据说减低了一氧化碳的浓度。另外，氧化铁还因为各种其它目的而被建议引入到烟草制品中。例如，氧化铁已经作为颗粒无机填料(例如美国专利Nos.4,197,861；4,195,645；和3,931,824)，作为着色剂(例如美国专利No.4,119,104)和以粉末形式作为燃烧调节剂(例如美国专利No.4,109,663)进行了描述。另外，几个专利描述了用粉状氧化铁处理填料的方法，以便改进味道，颜色和/或外观(例如美国专利Nos.6,095,152；5,598,868；5,129,408；5,105,836和5,101,839)。CN 1312038描述了包括铁和氧化铁(包括FeO，Fe2O3，Fe3O4，和铁氧体在内)作为用于减少刺激剂和烟的异常气味和减少烟的某些组分的添加剂的香烟。然而，制备引入了金属氧化物，比如FeO或Fe2O3的香烟的现有尝试没有导致主流烟雾中的一氧化碳的有效减少。尽管开发至今，但对于降低在吸烟过程中香烟的主流烟雾中的一氧化碳和/或一氧化氮的量的改进和更有效的方法和组合物仍然存在很大的兴趣。优选，此类方法和组合物不应该牵涉昂贵或费时的制造和/或加工步骤。更优选，它应该不仅可以催化或氧化香烟的过滤嘴部位的一氧化碳和/或一氧化氮，而且可以催化或氧化在吸烟过程中沿香烟的整个长度分布的一氧化碳和/或一氧化氮。概述本专利技术提供了去筋烟叶(cut filler)组合物，香烟，香烟的制造方法和吸烟方法，它们涉及使用能够用作将一氧化碳转化为二氧化碳的氧化剂和/或用作将一氧化氮转化为氮的催化剂的部分还原的纳米颗粒添加剂。在一个实施方案中，本专利技术涉及去筋烟叶组合物，其含有烟草和能够用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和/或将一氧化氮转化为氮的催化剂的至少一种部分还原的添加剂。该部分还原的添加剂以纳米颗粒的形式存在。在另一个实施方案中，本专利技术涉及包括含去筋烟叶组合物的烟丝条的香烟，该组合物含有烟草和能够用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和/或将一氧化氮转化为氮的催化剂的至少一种部分还原的添加剂。该部分还原的添加剂以纳米颗粒的形式存在。该香烟优选具有大约5mg部分还原的添加剂/香烟到大约100mg部分还原的添加剂/香烟，或者该香烟可以更优选具有大约40mg部分还原的添加剂/香烟到大约50mg部分还原的添加剂/香烟。在另一个实施方案中，本专利技术涉及制造香烟的方法，包括(i)用还原气体处理Fe2O3纳米颗粒，以便形成能够用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和/或将一氧化氮转化为氮的催化剂的至少一种部分还原的添加剂，其中该部分还原的添加剂以纳米颗粒的形式存在；(ii)将该部分还原的添加剂加入到去筋本文档来自技高网...

【技术保护点】
去筋烟叶组合物，包含烟草和能够用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和／或将一氧化氮转化为氮的催化剂的至少一种部分还原的添加剂，其中该部分还原的添加剂以纳米颗粒的形式存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-4-12 60/371,7291.去筋烟叶组合物，包含烟草和能够用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和/或将一氧化氮转化为氮的催化剂的至少一种部分还原的添加剂，其中该部分还原的添加剂以纳米颗粒的形式存在。2.权利要求1的去筋烟叶组合物，其中该部分还原的添加剂能够同时用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和将一氧化氮转化为氮的催化剂。3.权利要求1的去筋烟叶组合物，其中该部分还原的添加剂通过将选自Fe2O3，CuO，TiO2，CeO2，Ce2O3，Al2O3，掺杂锆的Y2O3，掺杂钯的Mn2O3和它们的混合物中的化合物部分还原来形成。4.权利要求3的去筋烟叶组合物，其中Fe2O3被部分还原，形成部分还原的添加剂。5.权利要求3的去筋烟叶组合物，其中该部分还原的添加剂包括Fe3O4，FeO和/或Fe。6.权利要求1的去筋烟叶组合物，其中该部分还原的添加剂具有低于约50nm的平均粒度。7.权利要求6的去筋烟叶组合物，其中该部分还原的添加剂具有低于约5nm的平均粒度。8.包括含有去筋烟叶组合物的烟丝条的香烟，该组合物含有烟草和能够用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和/或将一氧化氮转化为氮的催化剂的至少一种部分还原的添加剂，其中该部分还原的添加剂以纳米颗粒的形式存在。9.权利要求8的香烟，其中该部分还原的添加剂能够同时用作将一氧化碳转化为二氧化碳的催化剂和将一氧化氮转化为氮的催化剂。10.权利要求8的香烟，其中该部分还原的添加剂通过将选自Fe2O3，CuO，TiO2，CeO2，Ce2O3，Al2O3，掺杂锆的Y2O3，掺杂钯的Mn2O3和它们的混合物中的化合物部分还原来形成。11.权利要求10的香烟，其中该部分还原的添加剂包括已经用还原气体处理，从而形成部分还原的添加剂的Fe2O3纳米颗粒。12.权利要求10的香烟，其中该部分还原的添加剂以有效将至少50％的一氧化碳转化为二氧化碳和/或将至少50％的一氧化氮转化为氮的量存在。13.权利要求8的香烟，其中该部分还原的添加剂具有低于约50nm的平均粒度。14.权利要求8的香烟，其中该部分还原的添加剂具有低于约5nm的平均粒度。15.权利要求8的香烟，其中该香烟优选具有约5mg部分还原的添加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，F拉索里，M哈加利戈尔，
申请(专利权)人：菲利普莫里斯生产公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]