專利名稱：帶有改進(jìn)的填充料的吸煙品包裝物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸煙品(smoking article)包裝物。具體地說，本發(fā)明涉及含銨化合物，其用作吸煙品的包裝紙內(nèi)的新穎的填充料，并對選擇性地降低在該吸煙品使用期間所產(chǎn)生的煙霧中的氣體成分(例如低分子量醛)的含量有效。
背景技術(shù)：
用于吸煙品的包裝紙已經(jīng)在美國專利中公開，這些美國專利的公開號有2673565；2801636；3744496；3931824；4129134；4225636；4231377；4420002；4433697；4450847；4622983；4805644；4881557；4911184；4915118；4924888；4941485；4941486；4984589；4998542；4998543；5060674；5092306；5105837；5103844；5121759；5131416；5220930；5228463；5450862和5540242，因此上述專利公開的內(nèi)容引如本申請作為參考。
在上述專利中，US5060674公開了把磷酸二氫銨作為燃燒改良劑加入到卷煙紙中；US4998543把磷酸二氫銨加入到卷煙紙中，以便減少外層紙的條紋(streaking)，這是由于噴煙后在內(nèi)層紙上的凝聚作用而形成的。US5105837公開了把鹵化物、硫酸鹽和磷酸鹽例如氯化銨、氯化鎂、硫酸鎂、硫酸氫銨和磷酸二鈉作為阻燃劑加入到卷煙紙中；US5540242公開了把藻酸鹽，包括藻酸銨作為膜形成添加劑加入到卷煙紙中，以便減少側(cè)流煙。
美國專利US2815760公開了煙草煙霧過濾嘴，其具有離子交換材料，該材料能與羰基化合物例如醛起化學(xué)反應(yīng)，并且把羰基化合物例如醛保留在過濾嘴中。US3685070公開了煙草煙霧過濾嘴，其包含類脂可溶性抗氧化劑N，N′-二苯基-p-苯二胺(DDPD)，用于降低煙草煙霧中的細(xì)胞溶解物質(zhì)。US3716063公開了一種煙草煙霧過濾嘴，其選擇性地去除揮發(fā)性的醛，該過濾器為多孔微粒材料例如用緩沖聚烯化亞胺浸漬過的氧化鋁。US3878853公開了一種香煙過濾嘴，其包含陽離子成分和高分子量的聚胺成分，用于從煙草煙霧去除纖毛毒素(ciliatoxic)化合物。
盡管在先有技術(shù)中有關(guān)于改進(jìn)香煙過濾嘴以去除主流煙霧中醛的提議，但這些提議與本發(fā)明背道而馳，在本發(fā)明中煙草吸煙品的包裝物能夠有效地降低主流煙霧中氣體成分的含量。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了一種用于吸煙品的包裝物，其中包裝物容納煙草，該包裝物內(nèi)包括纖維網(wǎng)材料和至少一填充料，該填充料對選擇性地降低由吸煙品的燃燒/熱解所產(chǎn)生的煙霧中的氣體成分的含量是有效的。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，包裝物包括卷煙紙，其含氨化合物填充料的量能有效地減少由吸煙品的燃燒/熱解所產(chǎn)生的煙霧中的醛含量。含氨化合物填充料優(yōu)選為低溶解度的無機(jī)銨金屬鹽(例如磷酸氨鎂)。當(dāng)作為填充料用于吸煙品的包裝物成品中時，應(yīng)采用最終包裝物重量的約10％到約60％，優(yōu)選為包裝物總重量的約20％到50％的重量。
在本發(fā)明的吸煙品包裝物內(nèi)含氨化合物可以用作單獨(dú)的填充料或者可以與本領(lǐng)域公知的其它填充料混合使用。填充料能夠包括兩個或多個不同的含氨化合物。包裝物可以具有約15g/m2到約75g/m2之間的標(biāo)準(zhǔn)重量，優(yōu)選為約20g/m2到約50g/m2之間的標(biāo)準(zhǔn)重量，并且其孔隙度為約2 CORESTA單位到約200 CORESTA單位之間，優(yōu)選為約10 CORESTA單位到約110 CORESTA單位之間。包裝物能夠包括燃燒添加劑，其重量約為包裝物總重量的2％到15％。另外，本發(fā)明的包裝物可以是傳統(tǒng)的一種包裝物結(jié)構(gòu)，多包封結(jié)構(gòu)或多層單包裝物結(jié)構(gòu)。多包封結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)可以有不同含量的含氨填充料。如果需要，包裝物被穿孔和/或包括一膜形成劑。在一優(yōu)選實(shí)施例中，用包括含氨化合物填充料的包裝物把煙草容納到吸煙品內(nèi)，在燃燒/熱解中，其導(dǎo)致煙霧中低分子量醛含量的降低。
附圖簡介

圖1是根據(jù)本發(fā)明的含有磷酸銨鎂的卷煙紙中醛降低率對氨的曲線圖；圖2是具有根據(jù)本發(fā)明的單個包裝物的傳統(tǒng)香煙的透視圖；圖3是具有根據(jù)本發(fā)明的一個以上包裝物的非傳統(tǒng)香煙的透視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明，提供了一種吸煙品的包裝物，其中包裝物的填充料對減少由吸煙品燃燒/熱解所產(chǎn)生的煙中的氣體成分的含量是有效的。包裝物優(yōu)選為包裝紙，其中在吸煙品的燃燒/熱解過程中，包裝紙內(nèi)的填充料對減少主流煙草煙霧中的醛含量是有效的。
根據(jù)本發(fā)明的包裝物能夠通過傳統(tǒng)的造紙工藝進(jìn)行制造，其中把具有低溶解度且能有效地減少煙霧中氣體成分含量的填充料單獨(dú)或者與其它填充材料混合加入到包含有纖維素材料的含水漿液中。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提出了吸煙品包裝物的填充料，其中包裝物容納煙草和含煙草的產(chǎn)品。本文使用的術(shù)語煙草不僅包括香煙內(nèi)常見的切割的煙葉填充料，而且包括膨脹的煙草、擠壓的煙草、重構(gòu)的煙草、煙草莖、煙草替代物、合成煙草以及它們的混合物。煙絲條包括任何基本上為圓柱形的含煙草的吸煙品(例如香煙)。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，對用來生產(chǎn)吸煙品包裝物的填充材料的物理和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行選擇，并用來減少吸煙品燃燒/熱解期間產(chǎn)生的煙霧的醛含量。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，填充料包括含氨的化合物，當(dāng)被加熱時，其釋放出氨，所述氨能夠在與煙草煙霧中的醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和/或改變?nèi)紵?熱解反應(yīng)，從而減少醛的初始形成，進(jìn)而降低所述醛向吸煙者的傳遞。
優(yōu)選的含氨化合物為無機(jī)銨金屬鹽例如銨堿土金屬鹽(例如MgNH4PO4.xH2O，其中x的范圍為1至6)。優(yōu)選地是，含氨化合物在水中的溶解度低，從而能與傳統(tǒng)的造紙工藝相兼容，例如填充料基本上不溶于含紙成分例如亞麻纖維等的水分散系中。也就是說，含氨化合物應(yīng)該在造紙工藝中足夠穩(wěn)定，便作為填充料原樣地存在于最終的紙產(chǎn)品中。這包括足夠的熱穩(wěn)定性，以便在造紙工藝中繼續(xù)進(jìn)行干燥步驟。磷酸銨鎂和其水合物非常適合于傳統(tǒng)的造紙工藝，并且在吸煙過程中以大大地減少煙霧中某種低分子量醛含量的方式釋放出氨。磷酸鉀鎂與磷酸氨鎂結(jié)構(gòu)相同，并且兩者能夠形成固溶體。該固溶體對減少煙霧中的醛含量也有效，盡管本發(fā)明最好的實(shí)施例最小化了該固溶體中鉀的含量。
含氨化合物填充料也能夠包括一個或多個下述礦物相迪磷鎂銨石、鳥糞石、水磷鎂銨石、schertelite、蒙磷鈣銨石和swaknoite。
含銨化合物被認(rèn)為是有用的填充料材料，其具有一系列表面積、一系列微粒尺寸(主要在微米范圍內(nèi))，并且具有合適的不透明度，在水中具有低溶解度(造紙所需的)，以及在卷煙紙的填充料內(nèi)具有其它被認(rèn)為是合乎需要的特性。為了卷煙紙?zhí)畛淞系哪康?，填充料的微粒大小?yōu)選為低于25衸，更優(yōu)選的是低于10衸。
當(dāng)作為填充料用于吸煙品包裝物成品內(nèi)時，優(yōu)選的含氨化合物填充料的量等于約10％至約60％的最終包裝物重量，更優(yōu)選的是約20％至約50％的重量。該百分比稱為填充料載荷(loading)。含銨化合物可以是純填充料，或者它可以與一種或多種其它填充料在紙中混合。在混合物的情況下，一部分，例如重量達(dá)60％的填充料載荷可以包括一種或多種無機(jī)碳酸鹽，無機(jī)氫氧化物，無機(jī)氧化物或者無機(jī)磷酸鹽。這些填料的例子包括例如碳酸鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂、二氧化鈦以及其它本領(lǐng)域已知的填充料。
包含本發(fā)明填充料的包裝物能夠具有約15至約75g/m2的標(biāo)準(zhǔn)重量，并且能夠具有約2至約200cm3/min.cm2的孔隙率，該孔隙率是通過CORESTA方法(CORESTA單位”)測量的。最優(yōu)選的標(biāo)準(zhǔn)重量介于約20到50g/m2，最最優(yōu)選的孔隙率介于約10至約110 CORESTA單位。
能夠把燃燒添加劑例如羧酸或磷酸的堿金屬鹽應(yīng)用到包裝物中，以調(diào)整或控制所得到的吸煙品的燃燒率。例如，能夠采用的燃燒添加劑的量約為包裝物重量的2％到15％。燃燒添加劑的例子包括富馬酸鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、琥珀酸鉀、磷酸一氫鉀和磷酸二氫鉀。
為了制備包含本發(fā)明填充料的包裝物，傳統(tǒng)的香煙造紙程序采用了包括根據(jù)本發(fā)明的含氨化合物填充料，該填充料代替或結(jié)合了傳統(tǒng)卷煙紙?zhí)畛淞?例如碳酸鈣)。包裝紙可以由亞麻纖維、木槳或其它植物纖維制造。另外，包裝紙可以是傳統(tǒng)的包裝紙結(jié)構(gòu)，多包封結(jié)構(gòu)或多層單包裝物結(jié)構(gòu)。
為了演示本發(fā)明的實(shí)際和有益效果，利用不同的填充料和不同的總填充料重量/平方米紙制備了幾種卷煙紙的成分?？偺畛淞现亓?平方米紙通過調(diào)節(jié)填充料載荷和/或紙的標(biāo)準(zhǔn)重量(厚度)而得到控制。包括手工造紙和機(jī)器造紙的例子以及手工造香煙和機(jī)器造香煙的例子。采用的香煙構(gòu)造是如圖3所示的非傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，其中香煙可以由美國專利US5692525所描述的電子吸煙設(shè)備使用，因此該專利的全部內(nèi)容引入此申請作參考。在通過使用本發(fā)明的包裝紙作為香煙的外層紙包裝(71)而制備的香煙的主流煙霧中，甲醛和乙醛的含量采用全煙方法(hole smoke)行分析，并在同樣的吸煙條件進(jìn)行比較，通過采用含有重量約35％的碳酸鈣的標(biāo)準(zhǔn)含量為28g/m2、孔隙率為46 CORESTA的外層包裝紙，以便控制同樣結(jié)構(gòu)的香煙。表1列出了不同香煙的例子及紙的描述，包括填充料、填充料含量、標(biāo)準(zhǔn)重量、孔隙度、每平方厘米紙的有效氨量、針對每一香煙對其控制，流煙霧中甲醛和乙醛含量的百分降低率。如圖表1所示，含銨化合物磷酸銨鎂用作卷煙紙內(nèi)的填充料產(chǎn)生了令人驚奇的和不可預(yù)料的結(jié)果，其中主流煙霧中甲醛含量的降低率高達(dá)91％。
表1
*每一個樣品列出的值是由采用了可比能量的電子吸煙設(shè)備抽吸的三根香煙的平均值。
圖1是甲醛和乙醛的降低率對根據(jù)本發(fā)明的含磷酸銨鎂的卷煙紙中有效銨(μmols/cm2紙)的曲線圖。如圖1所示，主流煙霧中甲醛和乙醛含量的百分降低率隨著每單位面積紙的有效銨(由加熱磷酸銨鎂紙?zhí)畛淞隙a(chǎn)生)的增加而增加。令人驚奇地，隨著磷酸銨鎂填充料(有效銨)含量的增加，甲醛含量比乙醛含量減少得更快?；跓嶂胤治龇?質(zhì)譜法數(shù)據(jù)，據(jù)相信，在紙的燃燒/熱解期間，僅氨和水從磷酸銨鎂填充料釋放出來；以及化學(xué)和熱力學(xué)是引起煙霧中醛含量減少的原因。通過若干機(jī)理單獨(dú)或同時作用，釋放的氨能夠影響產(chǎn)生的煙霧的醛含量。在不期望束縛于原理的同時，我們相信在可能引起醛含量減少的可能機(jī)理中，其一為氨和醛氣體之間的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物可能具有低揮發(fā)性并且被濃縮/捕獲在香煙的灰、條和/或填充料中。另外一種可能性是燃燒/熱解溫度的變化和/或燃燒/熱解環(huán)境中氨的出現(xiàn)可能最終影響吸煙過程中所產(chǎn)生的醛的初始形成。
根據(jù)本發(fā)明的香煙包裝物能夠具有任何所需的結(jié)構(gòu)和/或一層或多層纖維(例如紙和/或煙草)，其包含有能夠有效地降低醛含量的填充料。例如，圖2的部分剖面圖所示，香煙包裝物2可以是包圍煙絲條6的單層4。如圖3所示的非傳統(tǒng)的香煙包裝物，其中香煙可由美國專利US5692525所描述的電子吸煙設(shè)備所使用。圖3示出了一種可由電子吸煙設(shè)備所使用的香煙100的結(jié)構(gòu)。如圖所示，煙100包括煙絲條60和由卷紙64結(jié)合的過濾部分62。過濾部分62優(yōu)選地包括管狀自由流過濾件102和煙嘴過濾塞104。自由流過濾件102和煙嘴過濾塞104可以結(jié)合在一起成為結(jié)合塞110，其與塞包裝物112結(jié)合。煙絲條60能夠具有各種形式，括一個或多個下列條目一外包裝紙71、另一管狀自由流過濾件74、一圓柱形煙草塞80，其優(yōu)選地包裹在塞包裝物84內(nèi)、煙草網(wǎng)或編制物66，其包括基網(wǎng)68、煙草70和一空隙空間91。自由流過濾元件74在煙絲條60的頂端72提供了結(jié)構(gòu)限制和支持。在煙絲條60的自由端78，煙草網(wǎng)66與外包裝紙71圍繞圓柱形煙草塞80進(jìn)行包封。煙絲條可以包括煙草、煙草混合物、煙草替代物等。根據(jù)本發(fā)明的填充料可以被包括在一層或多個層71、84、68、70或66內(nèi)。
盡管本發(fā)明是參考優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述的，但是應(yīng)該理解可以進(jìn)行各種變化和修改，這對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。這些變化和修改應(yīng)該認(rèn)為處于所附權(quán)利要求所限定的權(quán)限和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于吸煙品的包裝物，其中煙草由包裝物容納，所述包裝物內(nèi)包括纖維網(wǎng)材料和至少一填充料，所述填充料對減少由所述吸煙品的燃燒/熱解所產(chǎn)生的煙霧中的氣體成分的含量是有效的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝物所述填充料包括一含氨化合物，其量對減少由所述吸煙品的燃燒/熱解所產(chǎn)生的主流煙霧中醛含量是有效的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝物，其中所述填充料包括無機(jī)化合物，其選自由無機(jī)碳酸鹽、無機(jī)氫氧化物、無機(jī)氧化物和無機(jī)磷酸鹽組成的組中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包裝物，其中所述的含氨化合物填充料為磷酸氨鎂或其水合物之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝物，其中所述填充料的重量為所述包裝物總重量的約10％至約60％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝物，其中所述包裝物包括具有單層或多層的卷煙紙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝物，其具有約15g/cm2至約75g/cm2之間的標(biāo)準(zhǔn)重量，并且其孔隙度為約2 CORESTA單位至約200 CORESTA單位之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝物，其具有約20g/cm2至約50g/cm2之間的標(biāo)準(zhǔn)重量，并且其孔隙度為約10 CORESTA單位至約110 CORESTA單位之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝物，其中所述包裝物包括重量為約2％至約15％的燃燒添加劑。
10.利要求9所述的包裝物，其中所述燃燒添加劑為酸的堿金屬鹽。
11.利要求10所述的包裝物，其中所述酸的堿金屬鹽為選自由富馬酸鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、琥珀酸鉀、磷酸一氫鉀和磷酸二氫鉀組成的組中的至少一種物質(zhì)。
12.利要求2所述的包裝物，其中所述含氨化合物填充料為無機(jī)銨金屬鹽。
13.利要求2所述的包裝物，其中所述含氨化合物的重量為包裝物總重量的約20％至約50％。
14.1所述的包裝物，其中所述包裝物包括卷煙紙，以及所述纖維材料包括植物纖維。
15.利要求2所述的包裝物，其中所述含氨化合物填充料為磷酸氨鎂和磷酸鉀鎂的固溶體或者它們各自水合物的任意一種。
16.利要求2所述的包裝物，其中所述含氨化合物填充料包括礦物相迪磷鎂銨石、鳥糞石、水磷氨鎂石、schertelite、蒙磷鈣銨石和swaknoite中的至少一種礦物相。
17.利要求2所述的包裝物，其中所述含氨化合物填充料包括至少兩種不同含氨化合物。
18.利要求1所述的包裝物，其中所述包裝物包括圍繞煙絲條的卷煙紙。
19.利要求1所述的包裝物，其中所述氣體成分包括至少一種低分子量醛，在所述吸煙品的燃燒和熱解期間，所述填充料的出現(xiàn)能降低所述氣體成分的含量。
20.利要求1所述的包裝物，其中所述包裝物被穿孔和/或包括一膜形成劑。
21.煙，其包括由包裝紙容納的煙絲條和在所述香煙一端的任選的過濾嘴，所述包裝紙內(nèi)包括一纖維網(wǎng)材料和至少一填充料，所述填充料對減少由所述香煙的燃燒/熱解所產(chǎn)生的煙霧中氣體成分的含量是有效的。
22.利要求21所述的香煙，其中所述填充料包括含氨化合物填充料，其量對減少由所述香煙的燃燒/熱解所產(chǎn)生的主流煙霧中醛含量是有效的。
23.利要求22所述的香煙，其中所述含氨化合物填充料基本上由磷酸銨鎂和/或磷酸銨鈣組成。
24.煙，其包括圍繞煙絲條的煙草網(wǎng)、圍繞所述煙草網(wǎng)的包裝紙以及在所述香煙一端的可選擇過濾嘴，所述包裝紙內(nèi)包括纖維網(wǎng)材料和至少一填充料的包裝紙，所述填充料對減少由所述香煙的燃燒/熱解所產(chǎn)生的主流煙霧中的氣體成分的含量是有效的。
25.利要求24所述的香煙，其中所述填充料包括含氨化合物填充料，其量對減少由所述香煙的燃燒/熱解所產(chǎn)生的主流煙霧中醛含量是有效的。
26.，其包括纖維網(wǎng)材料和填充料，至少一部分所述填充料基本上由磷酸銨鎂和/或磷酸銨鈣組成。
27.煙，其包括圍繞煙絲條的煙草網(wǎng)、圍繞所述煙草網(wǎng)的包裝紙以及在所述香煙一端的可選擇過濾嘴，所述煙草網(wǎng)內(nèi)包括煙草和至少一填充料，所述填充料對減少由所述香煙的燃燒/熱解所產(chǎn)生的主流煙霧中的氣體成分的含量是有效的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煙草吸煙品包裝物,其選擇性地降低由吸煙品的使用中所傳遞的煙霧內(nèi)的氣體成分含量。氣體成分可以是在所述吸煙品的燃燒/熱解期間所產(chǎn)生煙霧內(nèi)的低分子量的醛。所述包裝物能夠包括卷煙紙,其內(nèi)具有含氨化合物填充料,用于降低所述煙霧中的醛含量和/或改進(jìn)燃燒/熱解反應(yīng),從而降低醛的初始形成,以選擇性地降低吸煙者吸入的煙霧中的這些醛類。在所述吸煙品的燃燒/熱解期間,含氨化合物填充料釋放出氨,在煙草煙霧中所述填充料能夠與醛進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。含氨化合物可以包括磷酸氨鎂,其能夠單獨(dú)使用或者與一種或多種其它填充料例如碳酸鈣結(jié)合使用。
文檔編號A24F47/00GK1378427SQ00810861
公開日2002年11月6日 申請日期2000年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月28日
發(fā)明者J·A·弗尼爾, J·B·佩尼三世 申請人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司