香烟侧流烟雾处理材料制造技术

由不可燃活性成分的片材制成的香烟侧流烟雾处理材料，可提供一种处理侧流烟雾用的多孔结构。该处理材料当与常规卷烟纸的香烟组合在一起使用时，可提供释放低侧流烟雾的香烟单元。该材料的孔隙率可促进香烟的常规自由燃烧速率。该材料可包含能吸附侧流烟雾成分的吸附剂以及储氧成分，后者能在自由燃烧速率温度下放出氧气以保证常规自由燃烧速率得以维持，并强化对被吸附非水成分的氧化处理。优选该材料中包括氧化催化剂，最好是该储氧成分又同时兼具作为氧化催化剂的双重功能。发挥双重功能的尤其优选成分是铈的氧化物。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
由一种不可燃活性成分片材制成的香烟侧流烟雾处理材料，可提供一种处理侧流烟雾用的多孔结构。该处理材料当与带常规卷烟纸的香烟组合在一起使用时，可提供侧流烟雾释放低的香烟单元。该材料具有的孔隙率能促进香烟的常规自由燃烧速率。该材料可包含能吸附侧流烟雾成分的吸附剂以及一种储氧成分，后者能在自由燃烧速率的温度下放出氧气，以保证常规自由燃烧速率得以维持，并增强对被截留非水成分的氧化处理。优选该材料中包括氧化催化剂，最好是该储氧成分同时又具备作为氧化催化剂的双重功能。发挥双重功能的具体优选成分是铈的氧化物。
技术介绍
烟草制品点着(具体如被人抽吸)时产生3种烟雾流，即，主流烟雾、呼出烟雾及侧流烟雾。充填的用于某种程度上消除侧流烟雾和呼出烟雾的过滤材料可限制人们被烟熏的范围。普遍认为，侧流烟雾是在抽烟过程中放出的烟雾主要部分。因此，人们对减少侧流烟雾一直非常重视，为此可采用1种或多种以下技术来实现ⅰ)改变烟草组成以及香烟或雪茄中装入的烟草柱的堆积特性；ⅱ)改变包卷香烟或雪茄的卷烟纸；ⅲ)改变香烟直径及其烟草组成和/或在香烟或雪茄上提供某种器件以限制和/或控制侧流烟雾的放出。已提出各种各样有关香烟烟草和卷烟纸的设计，旨在以这种或那种方式影响香烟或雪茄的自由燃烧速率，以期减少侧流烟雾和/或在点着的香烟或雪茄长时间不抽时自动熄灭。这类设计包括选择烟草共混物、缩小香烟直径、密度，以及采取香烟多层烟草装料。此种选择的设计能够显著阻滞香烟的自由燃烧速率，并因此增加单位长度香烟获得的抽吸次数。不论与烟草选择和/或构造结合，抑或独立于烟草配制，各种不同卷烟纸的组成也可影响香烟的自由燃烧速率。此种纸的组成，包括使用阻滞自由燃烧速率的化学品、减少侧流烟雾的化学品、相同或不同特性的不同卷烟纸的多层包卷以及降低透气性。例如可参见加拿大专利1,239,783及1,259,008,美国专利4,108,151、4,225,636、4,231,377、4,420,002、4,433,697、6,450,847、4,461,311、4,461,454、4,624,268、4,805,644、4,878,507、4,915,118、5,220,930及5,271,419，以及英国专利申请2 094 130。小直径香烟也曾尝试过，例如描述在美国专利4,637,410中。曾提供各种各样器件，用以包容香烟，主要用于防止意外着火的目的。它们可以也可不同时地包括各种类型过滤介质，以便滤除并从而减少侧流烟雾的量。此种器件的例子公开在美国专利1,211,071、3.827,444、3,886,954及4,685,477中。再有，还推出了各种类型香烟握持器(烟嘴)，主要功能在于尽量减少对吸烟者手指的沾污。此种器件可连接到香烟端部上和/或装在香烟上，例如公开在美国专利1,862,679中。另一类香烟被包卷在穿孔包卷层中，以这样或那样的方式提供安全特征和/或侧流烟雾控制功能，公开在加拿大专利835,684及美国专利2,220,418及5,271,419中。可安装在香烟上并能够沿着香烟滑动以控制燃烧速率并以此控制自由燃烧速率的器件，公开在英国专利928,089、美国专利4,638,819及国际申请号WO 96/22031中。英国专利928,089描述了一种香烟用燃烧控制装置，通过限制流向香烟余烬的空气流达到控制燃烧的目的。所谓香烟的阻滞燃烧，是指在香烟中只加入常规烟草需要量的一半，从而使香烟变得更短。空气限流设计可通过在此种器件中开孔率可变的穿孔阵列来达到其目的；或者以该器件的控制部分提供沿香烟部件的纵向开口。美国专利4,638,819描述了一种环，将其放在香烟上并在吸烟过程中沿着香烟滑动以控制香烟的自由燃烧速率并减少侧流烟雾。该环由实心材料制成，优选金属，这会造成相当程度的沾污，并且由于香烟直径是可变的，故无法可靠地使侧流烟雾减少及熄灭时间达到所需程度。另一种环系统描述在本申请人公开的PCT申请号WO 96/22031中。该器件备有包围并接触常规香烟周边的内环，其中内环由多孔材料制成。外环罩在内环外面以引导气流沿着多孔内环的周长流动。内环的多孔材料中蜿蜒曲折的路径控制空气向燃烧的香烟炭扩散的速率，并借此控制(旨在减少)香烟的自由燃烧速率。此种设计可任选地延长到最多香烟长度的一半，在这段长度内空气必须沿着多孔内环流动，才能达到燃烧着的炭。另一类旨在用来控制侧流烟雾的系统描述在公开的PCT申请W095/34226及美国专利4,685,477、美国专利5,592,955及美国专利5,105,838中。这些参考文献描述了各种各样内部装入了烟草成分的管状构造，旨在尽量减少香烟测流的放出。各种各样陶瓷成分已在香烟构造中得到采用，这类构造包括香烟用隔热管以及香烟雾溶胶发生装置用的隔热管。美国专利4,915,117描述了一种陶瓷薄片，用以替代卷烟纸，以期减少常规卷烟纸燃烧期间有机物质的释放。美国专利5,105,838及5,159,940描述了一种隔热陶瓷套筒。美国专利5,105,838描述的是一种香烟单元，具有周长约12.5mm的细烟草柱。该隔热陶瓷套筒导热性低并且是多孔的。为达到减少侧流烟雾从燃烧烟草柱中的放出，在多孔陶瓷元件外面采用低孔隙率包卷层来降低自由燃烧速率，其中包卷层的透气性小于约15Coresta单位。美国专利5,592,955描述了一种可重复使用、不可燃多孔外壳，用于在抽烟前、期间及以后包围及挡住可发烟材料柱。此种装置放出的侧流烟雾由外壳的外包卷层减少，因为后者的透气性小于40Coresta单位，其中外壳的径向厚度介于约0.25mm～0.75mm。包卷层控制着装置的总透气性，并借此控制香烟的自由燃烧速率，并且减少2次抽吸间歇期间产生的侧流烟雾。该装置包括在管体敞口端设可透气盖子。不可燃外壳可包括许多金属条带，起到降低烟草柱自由燃烧速率的热阱作用。催化材料已在烟草，特别是香烟过滤嘴中得到应用，用以转化主流烟中的成分，通常依靠氧化反应，例如公开在美国专利3,693,632、英国专利1 435 504以及公开的欧洲专利申请EP 107 471及EP 658320中。还有人将催化剂引入到包卷烟草的卷烟纸中，例如公开在加拿大专利604,895及美国专利4,182,348及5,386,838中。吸附材料，例如沸石，也曾被结合到烟草以及香烟过滤嘴中。适用于此种用途的沸石描述在公开的欧洲专利申请EP 740 907，其中沸石的孔隙尺寸介于5～7埃范围。虽然上述各种不同专利技术措施在不同程度上成功地控制了燃烧香烟中放出的侧流烟雾，然而本专利技术的各种实施方案却可提供一种高孔隙率侧流烟雾处理材料，它能够以令人惊奇的方式处理香烟烟草侧流烟雾，而同时允许香烟以常规自由燃烧速率燃烧。为便于本专利技术的说明，术语“烟草柱”或“烟草充填物”指香烟、雪茄、cigarillo、包卷烟草柱、烟草塞、卷烟之类。还应明确，当使用术语“香烟”时，它可与雪茄、cigarillo及其他柱状抽吸制品互换使用。专利技术概述综上所述，本专利技术一个方面提供一种处理材料在处理香烟侧流烟雾的方法中的应用，用以去除可见烟雾颗粒、气溶胶并转化异味气体。按照本专利技术的另一方面，一种释放低侧流烟雾的香烟单元包括ⅰ)以常规卷烟纸包卷烟草柱的香烟；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种释放低侧流烟雾的香烟单元，包含：ｉ）以常规卷烟纸包卷烟草柱的香烟；ｉｉ）处理侧流烟雾的不可燃材料，它包卷所述香烟烟草柱部分的所述常规卷烟纸并大体上与之接触；所述材料具有促进该材料内香烟常规自由燃烧速率的孔隙率；ｉｉｉ）所述材 料包含储氧成分，它能在所述香烟燃烧炭附近自由燃烧速率的温度下释放氧气，借此，该释放的氧气便可：ａ）因该材料降低氧气扩散到燃烧炭中的速率而进行补偿，从而保证所述常规自由燃烧速率，以及ｂ）对侧流烟雾成分的氧化处理起作用。

【技术特征摘要】
US 1998-4-16 09/0612221．一种释放低侧流烟雾的香烟单元，包含ⅰ)以常规卷烟纸包卷烟草柱的香烟；ⅱ)处理侧流烟雾的不可燃材料，它包卷所述香烟烟草柱部分的所述常规卷烟纸并大体上与之接触；所述材料具有促进该材料内香烟常规自由燃烧速率的孔隙率；ⅲ)所述材料包含储氧成分，它能在所述香烟燃烧炭附近自由燃烧速率的温度下释放氧气，借此，该释放的氧气便可a)因该材料降低氧气扩散到燃烧炭中的速率而进行补偿，从而保证所述常规自由燃烧速率，以及b)对侧流烟雾成分的氧化处理起作用。2．权利要求1的香烟单元，其中所述储氧成分是具有多种氧化态的金属氧化物。3．权利要求2的香烟单元，其中所述金属氧化物选自过渡金属氧化物、稀土金属氧化物及镧系金属氧化物。4．权利要求3的香烟单元，其中所述过渡金属氧化物选自元素周期表ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ及ⅠB及其混合物以及二种或多种金属氧化物的固溶体。5．权利要求3的香烟单元，其中所述金属氧化物选自镧系金属氧化物。6．权利要求5的香烟单元，其中所述金属氧化物是铈的氧化物。7．权利要求1的香烟单元，其中所述材料另外还包含用于促进渗入所述材料的非水成分氧化的催化剂，所述催化剂与所述储氧成分掺混在一起。8．权利要求7的香烟单元，其中所述催化剂选自铂族金属、过渡金属氧化物、稀土金属氧化物、镧系金属氧化物、硅酸铝、氧化铝及碳酸钙及其二种或多种金属氧化物的固溶体。9．权利要求8的香烟单元，其中所述催化剂选自硅酸铝、铂、钯、铁、铜、银及铈。10．权利要求9的香烟单元，其中所述催化剂是铈的氧化物或铈与权利要求8的其他金属氧化物的固溶体。11．权利要求1的香烟单元，其中所述储氧成分兼具氧化催化剂的双重功能。12．权利要求11的香烟单元，其中所述双重功能储氧成分及催化剂选自具有多种氧化态的过渡金属氧化物以及镧系金属氧化物。13．权利要求12的香烟单元，其中所述储氧成分和催化剂是铈的氧化物。14．权利要求1的香烟单元，其中所述储氧成分在所述材料中的量是实现所述氧化反应的有效量，最高约30wt％。15．权利要求7的香烟单元，其中所述储氧成分及所述催化剂在所述材料中的合计量是实现所述氧化反应的有效量，最高约30wt％。16．权利要求11的香烟单元，其中所述催化剂在所述材料中的量是实现所述氧化反应的有效量，最高约30wt％。17．权利要求14、15或16的香烟单元，其中所述储氧成分和/或催化剂的量介于约5～约20wt％。18．权利要求14、15或16的香烟单元，其中储氧材料另外还施加到与所述卷烟纸相邻的所述材料的内表面上。19．权利要求1的香烟单元，其中所述材料的孔隙率至少为约200Coresta单位。20．权利要求19的香烟单元，其中所述材料的孔隙率小于约10,000 Coresta单位。21．权利要求20的香烟单元，其中所述材料的孔隙率介于约300～约4000 Coresta单位。22．权利要求1的香烟单元，其中所述材料包卷在所述卷烟纸上，从而围成由该材料构成的所述单元的包卷层。23．权利要求1的香烟单元，其中所述材料预成形为管状，其内径可容纳香烟并与其处于摩擦衔接状态。24．权利要求1的香烟单元，其中所述处理材料由卷烟纸包卷设备包卷到香烟上。25．以上权利要求中任何一项的香烟单元，其中所述处理材料另外还包含能吸附侧流烟雾成分的吸附剂，所述储氧成分对被吸附侧流烟雾成分的氧化处理起作用。26．权利要求25的香烟单元，其中所述吸附剂是疏水的，用于选择性吸附侧流烟雾的非水成分。27．权利要求25或26的香烟单元，其中所述处理材料能够氧化透过所述此类材料而未被吸附的侧流烟雾非吸附气态成分。28．权利要求25的香烟单元，其中所述吸附剂材料选自活性炭、分子筛及多孔金属氧化物。29．权利要求28的香烟单元，其中所述吸附剂是活性炭。30．权利要求28的香烟单元，其中所述吸附剂是沸石，其孔隙直径足以吸附侧流烟雾非水成分。31．权利要求30的香烟单元，其中所述沸石的大孔尺寸介于约9～40埃。32．权利要求31的香烟单元，其中所述沸石是Y沸石。33．权利要求30的香烟单元，其中所述沸石吸附剂兼具吸附剂和氧化催化剂的双重功能。34．权利要求28的香烟单元，其中所述多孔金属氧化物系通过对片材的热处理制成，所述片材包含金属氧化物、片材增强剂以及热处理期间将被驱出从而形成多孔片材的有机物。35．权利要求25的香烟单元，其中所述材料是多层材料。36．权利要求35的香烟单元，其中与卷烟纸相邻的第1层主要是所述储氧成分，第2层主要是所述催化剂材料或所述吸附剂材料，而第3层是其它的所述催化剂或吸附剂。37．以上权利要求中任何一项的香烟单元，其中所述材料在施加到所述香烟上以后其厚度介于约0.04mm～约1mm。38．以上权利要求中任何一项的香烟单元，其中所述材料在施加到所述香烟上以后，具有不受任何涂层或附加卷烟纸限制的外表面。39．一种香烟单元，包含ⅰ)以卷烟纸包卷烟草柱的香烟；ⅱ)包卷并大体上接触所述卷烟纸外周边的不可燃材料，所述材料具有促进所述香烟特有的自由燃烧速率的孔隙率；ⅲ)包含基本疏水的吸附剂和储氧成分的上述材料，所述吸附剂能吸附所述香烟燃烧炭放出的侧流烟雾非水成分，所述储氧成分在邻近所述香烟燃烧炭的温度下释放氧气，借此，该释放的氧气便可a)因该材料降低氧气扩散到燃烧炭中的速率而进行补偿，从而保证其自由燃烧速率，以及b)对侧流烟雾成分的氧化处理起作用。40．权利要求39的香烟单元，其中所述香烟借助包卷所述香烟烟草柱部分并处理侧流烟雾的所述材料，能够减少侧流烟雾放出量。41．权利要求39或40的香烟单元，其中所述卷烟纸有降低自由燃烧速率的非常规孔隙率。42．权利要求39或40的香烟单元，其中所述所述香烟是具有常规卷烟纸和常规自由燃烧速率的常规香烟，所述材料的所述孔隙率能促进所述香烟的常规自由燃烧。43．一种香烟单元，包含香烟及包卷并大体接触所述香烟卷烟纸的处理材料，所述处理材料具有能促进所述香烟常规自由燃烧速率的孔隙率，并包含促进对所述香烟燃烧炭放出的侧流烟雾氧化处理的氧化催化剂，所述卷烟纸使香烟抽吸期间所述侧流烟雾的处理反应与主流烟的产生彼此隔绝。44．权利要求43的香烟单元，其中所述催化剂选自铂族金属、过渡金属氧化物、稀土金属氧化物、镧系金属氧化物、硅酸铝、氧化铝及碳酸钙。45．权利要求44的香烟单元，其中所述催化剂选自硅酸铝、铂、钯、铁、铜、银及铈。46．权利要求45的香烟单元，其中所述催化剂是铈的氧化物或铈与权利要求44的其他金属氧化物的固溶体。47．权利要求43的香烟单元，其中所述氧化催化剂兼有作为储氧成分的双重功能。48．权利要求47的香烟单元，其中所述双重功能储氧成分及催化剂选自具有多种氧化态的过渡金属氧化物以及镧系金属氧化物。49．权利要求48的香烟单元，其中所述储氧成分和催化剂是铈的氧化物。50．权利要求44的香烟单元，其中所述催化剂在所述材料中的量是实现所述氧化反应的有效量，最高约30wt％。51．权利要求47的香烟单元，其中所述双重功能催化剂在所述材料中的合计量介于约5～约20wt％。52．权利要求47的香烟单元，其中双重功能催化剂另外还施加到所述材料与所述卷烟纸相邻的内表面上。53．权利要求43的香烟单元，其中所述材料的孔隙率至少为约200 Coresta单位。54．权利要求53的香烟单元，其中所述材料的孔隙率小于约10,000 Coresta单位。55．权利要求54的香烟单元，其中所述材料的孔隙率介于约300～约4000 Coresta单位。56．权利要求43的香烟单元，其中所述香烟是常规香烟，带有常规卷烟纸。57．一种处理香烟燃烧中放出的侧流烟雾的方法，该香烟有包卷并大体上接触香烟卷烟纸的侧流烟雾处理材料，所述材料具有促进所述香烟常规自由燃烧速率的孔隙率，并包含吸附剂和储氧成分，后者在邻近所述香烟燃烧炭的自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：L波文，SM斯奈德尔，ER贝克尔，WA布拉克曼，
申请(专利权)人：乐富门本森及赫奇斯有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]