How to handle the smoking article and mainstream smoke with activated carbon and sodium bicarbonate-treated fibers |
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申请号 | JP2008545145 | 申请日 | 2006-12-13 | 公开(公告)号 | JP2009519034A | 公开(公告)日 | 2009-05-14 |
申请人 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム; | 发明人 | ジョエル シェンデル; リクシン シュー; リークン ユー; | ||||
摘要 | 【課題】フィルタ、喫煙物品、及び 活性炭 及び重炭酸ナトリウムを使用して主流煙から選択された成分を除去する方法を提供する。 【解決手段】フィルタ14及び喫煙物品10は、主流煙から1つ又はそれよりも多くの選択された成分を選択的に除去することができる重炭酸ナトリウム処理繊維20及び活性炭18を含む。 重炭酸ナトリウム処理繊維及び活性炭を使用してシガレットフィルタ及びシガレットを作る方法、及び重炭酸ナトリウム処理繊維及び活性炭を含む主流煙を処理する方法も提供する。 【選択図】図1 |
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权利要求 | 唇側端部と、 活性炭と、 前記活性炭と前記唇側端部の間に位置する重炭酸ナトリウム処理繊維と、 を含むことを特徴とするシガレットフィルタ。 前記重炭酸ナトリウム処理繊維は、セルローストウ、セルロースアセテートトウ、モノセルロース、モノアセテート、プロピレン、ポリエステル、ポリスルフォン、又はポリプロピレンのものであることを特徴とする請求項1に記載のシガレットフィルタ。 約50mgから約250mgの活性炭を含有し、 前記重炭酸ナトリウム処理繊維は、全部で約5mgから約100mg、好ましくは、約5mgから約30mg、より好ましくは、約5mgから約15mgの重炭酸ナトリウムを含有する、 ことを特徴とする請求項1に記載のシガレットフィルタ。 前記活性炭は、約100ミクロンから約1000ミクロンの長さと約10ミクロンから約25ミクロンの直径とを有する繊維の形態であることを特徴とする請求項1に記載のシガレットフィルタ。 前記活性炭は、少なくとも1つのモノリシック構造体であることを特徴とする請求項1に記載のシガレットフィルタ。 前記重炭酸ナトリウム処理繊維は、前記活性炭に隣接して位置することを特徴とする請求項1に記載のシガレットフィルタ。 前記重炭酸ナトリウム処理繊維と前記唇側端部の間、及び/又は前記活性炭と該重炭酸ナトリウム処理繊維の間に位置する香味料区画を含むことを特徴とする請求項1に記載のシガレットフィルタ。 タバコ列、及び 先端紙によって前記タバコ列に取り付けられたシガレットフィルタ、 を含み、 前記シガレットフィルタは、 唇側端部、 活性炭、及び 前記活性炭と前記唇側端部の間に位置する重炭酸ナトリウム処理繊維、 を含む、 ことを特徴とするシガレット。 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のフィルタを含むシガレット。 タバコと、 活性炭と、 前記タバコによって生成された主流煙が重炭酸ナトリウム処理繊維に接触する前に前記活性炭に接触するように配列された1つ又はそれよりも多くの重炭酸ナトリウム処理繊維と、 を含むことを特徴とする喫煙物品。 |
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说明书全文 | 関連出願への相互参照 タバコ煙を処理するためにシガレットフィルタに組み込む様々なフィルタ材料が提案されている。 そのような材料は、例えば、セルロースアセテート綿、紙、及び合成繊維を含む。 異なる形態の炭素も説明されている。 「Pure App1. Chem.」、第73巻、第2号、381−394ページ(2001年) フィルタ、喫煙物品、及び活性炭及び重炭酸ナトリウムを使用して主流煙から選択された成分を除去する方法を提供する。 フィルタの好ましい実施形態は、主流煙から成分を選択的に除去することができる活性炭及び重炭酸ナトリウム処理繊維を含む。 活性炭は、重炭酸ナトリウム処理繊維からフィルタの上流側に設けられる。 別の好ましい実施形態では、喫煙物品は、活性炭及び重炭酸ナトリウム処理繊維を含む。 香味料区画は、任意的に喫煙物品のフィルタに沿って設けることができる。 喫煙物品は、好ましくは、従来的な着火端部シガレット又は非従来的なシガレットである。 主流煙を処理する方法の好ましい実施形態は、シガレット内のタバコを加熱するか又は着火して煙を形成する段階、及びシガレットを通して煙を吸引する段階を含む。 シガレット内の活性炭及び重炭酸ナトリウム処理繊維は、主流煙から選択された成分を除去する。 任意的に、煙が重炭酸ナトリウム処理繊維を通過した後に、シガレットの香味料区画において、香味料が煙に追加される。 主流煙から選択された成分を除去することができる吸着材料を含むシガレットフィルタ及びシガレットを説明する。 フィルタ及びシガレットを作る方法、並びにフィルタを含むシガレットの主流煙を処理する方法も説明する。 重炭酸ナトリウム処理繊維(すなわち、NaHC0 3処理繊維)は、活性炭によって部分的に除去された主流シガレット煙から選択された成分を選択的に除去することができると更に判断されている。 更に、煙は、活性炭を通過することによって活性炭風味を作り出すことができる。 本明細書で使用する場合、用語「吸着」は、吸着及び/又は吸収による濾過を含む。 吸着は、吸着剤の外面上の相互作用、並びに吸着剤の孔隙及びチャンネル内の相互作用を含む。 換言すれば、「吸着剤」は、その表面上に他の物質の分子を凝縮させるか又は保持することができ、及び/又は他の物質を取り込み、すなわち、その内部構造内又はその孔隙内への他の物質の浸透を通して取り込むことができる物質である。 従って、本明細書で使用される時の用語「吸着剤」は、吸着剤、吸収剤、又は吸着剤及び吸収剤の両方として機能することができる物質のいずれかを意味する。 活性炭は、その孔隙構造に応じて、微孔性、メソ多孔性、及び/又はマクロ多孔性として特徴付けることができる。 用語「微孔性」は、一般的に孔隙サイズが約2ナノメートル(nm)又はそれ未満の小さな材料を意味する。 用語「メソ多孔性」は、一般的に孔隙サイズが約2nmから50nmの材料を意味する。 50nm又はそれよりも大きな孔隙サイズの材料は、「マクロ多孔性」と呼ぶことができる。 例えば、「Pure App1.Chem.」、第73巻、第2号、381−394ページ(2001年)を参照されたい。 微孔性、メソ多孔性、及び/又はマクロ多孔性の活性炭は、主流煙から除去されることが望ましい選択された成分に基づいて選択することができる。 図1は、タバコ列12とタバコ列に先端紙によって取り付けられたフィルタ14とを含むシガレット10の好ましい実施形態を示している。 フィルタ14は、第1のプラグ16、活性炭18、及び活性炭18の下流側の重炭酸ナトリウム処理繊維20を含む。 実施形態では、フィルタ14はまた、重炭酸ナトリウム処理繊維から下流側に香味料区画22及び唇側端部プラグ24を含む。 活性炭は、フィルタ内のあらゆる適切な形態とすることができる。 例えば、活性炭は、繊維、ビーズ、顆粒、1つ又はそれよりも多くのモノリシック構造体とすることができ、及び/又は基体上のコーティングとして設けることができる。 シガレット内のビーズ状活性炭の量は、好ましくは、約50mgから約250mgである。 別の好ましい実施形態では、活性炭のモノリシック構造体は、円筒形状、並びに楕円形又は多角形断面形状、シート状、球面、ハニカム、又は他のモノリシック構造体などを含む様々な他の形状を有することができる。 モノリシック構造体は、異なるサイズを有することができる。 例えば、シガレットフィルタ内のモノリシック構造体の形態で使用される場合、活性炭は、円盤形状又は円筒形状とし、好ましくは、約2mmから約20mmの長さと、シガレットのフィルタ部分の直径よりも僅かに小さな直径とを有することができる。 モノリシック構造体は、好ましくは、シガレットの喫煙中に適度に低いRTD値をもたらす孔隙サイズ分布及びサイズ、例えば、長さ又は厚さを有する。 好ましい実施形態では、モノリシック構造体は、構造体がシガレットの長さ方向に沿って長さ的に延びるようにシガレットフィルタ内に配向される。 活性炭のそのような配向は、主流煙が移動する活性炭を通る流れ経路の長さを増加させ、従って、活性炭の孔隙の増加した全表面積に煙を露出させる。 円盤形状のモノリシック構造体の場合、円盤の入口及び出口(すなわち、対向する主要表面)は、好ましくは、シガレットの縦軸線に対して垂直に配向される。 好ましい実施形態では、炭素は、約10ミクロン(μm)から約25μmの直径と、約100μmから約1000μm、好ましくは、約100μmから約500μmの長さとを有する繊維の形態である。 繊維は、紙に組み込まれた繊維トウ材料と混ぜ合わされるか、又はプラグを形成することができる。 活性炭は、適切な炭素質材料又は炭素産出前駆物質を処理することによって生成することができる。 例えば、活性炭は、炭素ビーズ又は天然又は合成有機材料から生成することができる。 別の好ましい実施形態では、活性炭は、適切な等方性ピッチ前駆物質から派生する等方性繊維を使用して生成することができる。 そのような炭素繊維の製造は、例えば、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれているUS−A−6、030、698に説明されている。 コールタールピッチ、レーヨン、又は重油から得られる繊維などの他の種類の炭素繊維も使用することができる。 適切な炭素繊維は、ケンタッキー州アッシュランド所在の「Ash1and Petro1eum Company」及び中国アンシャン所在の「Anshan East Asia Carbon Company」から市販されている。 炭素質材料は、望ましい孔隙構造を有する活性炭を生成するために活性化処理を受ける。 多孔性炭素材料は、活性化されて付加的な孔隙を形成し、かつ既存の孔隙サイズ分布を変えることによってそれらの既存の孔隙構造を改良する。 好ましい実施形態では、炭素質材料は、バーンオフの所望レベルまで活性化される。 「バーンオフ」は、活性化処理中に発生する炭素の重量損失を表している(すなわち、重量損失=最初の重量−最後の重量)。 活性化中に、バーンオフは、好ましくは、活性炭の孔隙サイズ及び孔隙表面積を制御するように制御される。 活性炭のBET(Brunauer、Emmett、及びTeller)表面積は、好ましくは、約1000m 2 /gから約3000m 2 /gである。 重炭酸ナトリウム処理繊維がシガレットフィルタに設けられて、煙が活性炭を通過した後に主流煙内に残っている選択された成分を除去する。 例えば、主流煙に存在する場合がある硫黄化合物及び酸性化合物は、活性炭によって実質的に除去できず、結果的として活性炭を通過した後に主流煙内に残ると判断されている。 更に、重炭酸ナトリウム処理繊維は、特に、シガレットフィルタ内で繊維が活性炭の下流側に置かれた時に、主流煙からそのような成分を除去することができると判断されている。 繊維上に重炭酸ナトリウムを設けることにより、シガレット内で主流煙が露出される重炭酸ナトリウムの表面積を増大させることができる。 重炭酸ナトリウムが設けられた繊維は、あらゆる適切な材料とすることができる。 例えば、繊維は、以下に限定されるものではないが、セルローストウ、セルロースアセテートトウ、モノセルロース、モノアセテート、プロピレン、ポリエステル、ポリスルフォン、又はポリプロピレン(例えば、ニュージャージー州モリスタウン所在の「Honeywe11 Internationa1 Inc.」から市販されているTriad(登録商標)ポリプロピレン微小空洞繊維)を含む材料とすることができる。 ポリマー繊維は、好ましくは、微小空洞を含有する。 繊維は、あらゆる適切な形態でフィルタに設けることができる。 例えば、繊維は、連続した束、マットの形態とすることができ、又は繊維は、約0.5mmから約5mmの望ましい長さに切断することができる。 繊維は、好ましくは、約1ミクロンから約100μm、より好ましくは、約30μmから約60μmの直径を有する。 好ましい実施形態では、シガレットフィルタは、任意的に、香味料(香味放出)区画を収容する。 煙は、香味料区画で香味料を取り上げ、それによって煙の主観的(感覚刺激的)特性に影響を及ぼす。 好ましい実施形態では、香味料区画は、重炭酸ナトリウム処理繊維の下流側に配置される。 この実施形態では、香味料は、香味料区画を通る主流煙の通路を通じて放出され、それによって主流煙の主観的特性に影響を及ぼす。 シガレットフィルタ内に設ける任意的な香味料は、好ましくは、メンソール及びミントの少なくとも一方である。 香味料の量は、好ましくは、煙に望ましい香味をもたらすように、シガレットの喫煙中に香味料区画を通過する主流煙に所望量の香味料を与えるのに十分な量である。 例えば、好ましい実施形態では、香味料区画は、メントールのような約5mgから50mgの香味料を含有することができる。 好ましい実施形態では、香味料は、例えば大気条件において、喫煙前に好ましくはシガレット内の香味料の放出及び移行を最小にし、かつ好ましくは香味料による活性炭及び重炭酸ナトリウム処理繊維の不活性化を最小にする形態で香味料区画に組み込むことができる。 従って、香味料は、好ましくはシガレットの主観的特性を高める一方、主流煙から気相成分を除去する吸着材料の機能に悪影響を及ぼさない。 例えば、香味料は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている2003年10月30日出願の本出願人に譲渡された米国特許出願第2004/0129280号に説明されているように、カプセル封入して香味料放出添加物の形態で設けることができる。 香味料放出添加物は、ビーズ、フィルム、及び包接錯体の形態にすることができ、香味料放出添加物は、異なる最低温度において放出させることができる。 従って、好ましい実施形態では、1つ又はそれよりも多くの香味料放出添加物は、喫煙中に香味料の放出のために少なくとも最低温度が達成されるシガレット内の1つ又はそれよりも多くの位置に配置することができる。 フィルタを作る方法の例示的実施形態は、シガレットフィルタ及び/又はタバコ列に活性炭及び重炭酸ナトリウム処理繊維を組み込む段階を含む。 好ましい実施形態では、香味料もフィルタに組み込まれる。 活性炭、重炭酸ナトリウム処理繊維、及び香味料をシガレットに組み込むために、シガレットフィルタを作るあらゆる従来の方法又は改良された方法を使用することができる。 使用することができる適切な種類のタバコ材料は、火力乾燥したもの、Bur1ey、Mary1and又は0rienta1タバコ、レア又は特殊タバコ、及びそれらの配合物を含む。 タバコ材料は、タバコ葉、体積膨張又はパフタバコのような加工タバコ材料、カット−ロール又はカット−パフ状茎のような加工タバコ茎、再構成タバコ材料、又はそれらの配合物の形態で提供することができる。 タバコ代用品も使用することができる。 タバコ製造では、タバコは、通常は、切断した充填物の形態、すなわち、約2.5mm(1/10インチ)から約1.2mm(1/20インチ)まで又は更には0.6mm(1/40インチ)までの範囲の幅に切断した細片又はストランドの形態である。 ストランドの長さは、約6mm(0.25インチ)から約75mm(3インチ)の範囲に及んでいる。 シガレットは、1つ又はそれよりも多くの香味料又は他の添加物(例えば、燃焼性添加物、燃焼改良剤、着色剤、及び結合剤など)を更に含むことができる。 得られるシガレットは、標準的な又は改良したシガレット製造技術と装置を使用してあらゆる望ましい仕様に製造することができる。 シガレットの長さは、約50mmから約120mmに及ぶことがある。 シガレットの「喫煙」は、タバコ煙を生成するシガレットの加熱又は燃焼を意味する。 シガレットの喫煙は、一般的に、シガレットの一端に着火する段階とシガレットの唇側端部を通じてシガレット煙を吸引する段階とを伴い、一方、タバコ列に含有されたタバコは、燃焼反応を受ける。 しかし、シガレットはまた、例えば、各々が本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている、本出願人に譲渡されたUS−A−6、053、176、US−A−5、934、289、US−A−5、591、368、及びUS−A−5、322、075のいずれか1つに説明されているように、電気加熱器を使用してシガレットを加熱することによって喫煙することができる。 主流煙からある一定の気相成分を除去するために活性炭及び重炭酸ナトリウム処理繊維を含有した改良シガレットの効果を明らかにする試験が行われた。 見本のシガレットは、ココナッツ殻から採取した180mgの活性炭をシガレットに組み込むことによって作られた。 モデル2のシガレットは、フィルタ内で180mgの活性炭から下流側に50mgの重炭酸ナトリウム粉末を組み込むことによって作られた。 (表1) 本発明をその好ましい実施形態に関連して詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更を行い、かつ均等物を使用することができることは当業者には明らかであろう。 10 シガレット 14 フィルタ 18 活性炭 20 重炭酸ナトリウム処理繊維 22 香味料区画 |