專利名稱：具有催化填料的香煙包裝紙及其制造方法
背景技術(shù)：
根據(jù)35USC§119，本申請要求標題為CIGARETTE WRAPPERWITH CATALYTIC FILLER AND METHODS OF MAKING SAME且在2003年6月13日提交的美國臨時申請No.60/477922的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此通過參考引入。
在以下的說明中，將參考一些結(jié)構(gòu)和方法，然而，這種參考不應當必然地解釋為根據(jù)合適的法定條款承認這些結(jié)構(gòu)和方法作為現(xiàn)有技術(shù)是合格的。申請人保留權(quán)利證明任何參考的主題不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
煙制品，例如香煙或雪茄煙，在一陣噴煙(puff)中產(chǎn)生主流煙霧和在靜態(tài)燃燒過程中產(chǎn)生側(cè)流煙霧。主流煙霧和側(cè)流煙霧二者的成分是一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO)和粒狀物質(zhì)(例如焦炭)。降低煙霧中的一氧化碳是所需的。
在下述中公開了用于煙制品的催化劑、吸附劑和/或氧化劑授予Snider等的美國專利No.6371127，授予Bowen等的美國專利No.6286516，授予Yamazaki等的美國專利No.6138684、授予Rongved的美國專利No.5671758、授予Quincy，III等的美國專利No.5386838，授予Shannon等的美國專利No.5211684、授予Deffeves等的美國專利No.4744374、授予Cohn的美國專利No.4453553、授予Owens的美國專利No.4450847，授予Seehofer等的美國專利No.4182348、授予Martin等的美國專利No.4108151、美國專利No.3807416和美國專利No.3720214。已公開的申請WO02/24005、WO87/06104、WO00/40104和美國專利申請公開Nos.2002/0002979A1、2003/0037792A1和2002/0062834A1也涉及催化劑、吸附劑和/或氧化劑。
公開了鐵和/或氧化鐵用于香煙產(chǎn)品(參見，例如美國專利No.4197861、4489739和5728462)。公開了氧化鐵作為著色劑(例如美國專利Nos.4119104、4195645、5284166)和作為燃燒調(diào)節(jié)劑(例如美國專利Nos.3931824、4109663和4195645)，且氧化鐵已被用于改進味道、顏色和/或外觀(例如美國專利Nos.6095152、5598868、5129408、5105836和5101839)。
盡管到迄今為止的開發(fā)研究，但仍需要降低在吸煙過程中在煙制品的主流煙霧內(nèi)的一氧化碳含量的改進和更有效的方法和組合物。
發(fā)明概述 煙制品的優(yōu)選實施方案包括具有包裝紙的煙草棒，該包裝紙包括紙幅紙幅(web)、紙幅-填料材料和納米顆粒一氧化碳催化劑，其中紙幅-填料承載納米顆粒催化劑。優(yōu)選地，納米顆粒一氧化碳催化劑包括通過碳酸鈣承載的納米顆粒氧化鐵催化劑。
制造煙制品的優(yōu)選方法包括(i)任選地在生產(chǎn)包裝紙中所使用的紙幅-填料內(nèi)摻入納米顆粒一氧化碳催化劑，形成催化劑改性的紙幅-填料，(ii)任選地制造包裝紙，該包裝紙包括催化劑改性的紙幅-填料，(iii)提供給制煙機含煙草的短切填料，和(iv)將包裝紙繞短切填料放置，形成煙制品的煙草棒部分，其中所述包裝紙包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料。該方法任選地包括在步驟(ii)和/或(v)將第二層包裝紙繞煙草棒部分放置之前，焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
用于煙制品的包裝紙的優(yōu)選實施方案包括紙幅和承載在該紙幅上的催化劑改性的紙幅-填料，其中催化劑改性的紙幅-填料包括通過紙幅-填料承載的納米顆粒一氧化碳催化劑。
制造卷煙紙的另一優(yōu)選方法包括(i)供應催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料到造紙機的成形部分的流漿箱(head box)中，其中催化劑改性的紙幅-填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料，(ii)沉積含催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料的含水漿料到造紙機的成形部分上，形成催化劑改性的紙幅-填料在其內(nèi)分布的基礎紙幅，和(iii)從基礎紙幅中除去水，以便形成中間紙幅。該方法任選地包括在步驟(iii)之前焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
制造含催化劑改性的紙幅-填料的卷煙紙的進一步優(yōu)選的方法包括(i)供應纖維素材料到造紙機的成形部分的第一流漿箱中，(ii)在造紙機的成形部分上沉積來自第一流漿箱的含水漿料，以便形成纖維素材料的基礎紙幅，(iii)在基礎紙幅上分配催化劑改性的紙幅-填料，其中催化劑改性的紙幅-填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料，和(iv)從基礎紙幅中除去水，以便形成中間紙幅。該方法任選地包括在步驟(iii)之前焙燒催化劑改性的紙幅-填料和/或在基礎紙幅的香味網(wǎng)絡內(nèi)分配催化劑改性的紙幅-填料，其中該層在中間紙幅上形成條帶或者格狀圖案。
制造雙層卷煙紙的優(yōu)選方法包括(i)在造紙機的絲網(wǎng)上沉積來自第一流漿箱的雙層卷煙紙的第一層，第一流漿箱容納第一配料組合物，(ii)在第一層的部分上沉積來自第二流漿箱的雙層卷煙紙的第二層，第二流漿箱容納第二配料組合物，第二配料組合物包括催化劑改性的紙幅-填料，所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料，和(iii)從第一層和第二層中除去水，以便形成單片中間紙幅。該方法任選地包括焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
制造卷煙紙的優(yōu)選方法包括(i)將含纖維素材料的配料(furnish)供應到造紙機的成形部分的第一流漿箱中，(ii)將承載紙幅輸送經(jīng)過造紙機，(iii)在承載紙幅上沉積催化劑改性的紙幅-填料，該催化劑改性的紙幅-填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料，(iv)在承載紙幅上沉積來自第一流漿箱的含水漿料，以便形成承載紙幅包埋在其內(nèi)的纖維素材料的基礎紙幅，(v)從基礎紙幅中除去水，以便形成片材，和(vi)收集該片材。
在生產(chǎn)煙制品用包裝紙中所使用的優(yōu)選的催化劑改性的紙幅-填料包括紙幅-填料和承載在紙幅-填料上的納米顆粒一氧化碳催化劑。
制造催化劑改性的紙幅-填料(所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載在紙幅-填料上的納米顆粒一氧化碳催化劑)的優(yōu)選方法包括(i)形成納米顆粒一氧化碳催化劑和紙幅-填料的含水漿料，(ii)任選地在承載表面上鋪開含水漿料，和(iii)干燥該含水漿料，蒸發(fā)水并形成催化劑改性的紙幅-填料。
制造催化劑改性的紙幅-填料(所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載在紙幅-填料上的納米顆粒一氧化碳催化劑)的進一步的優(yōu)選方法包括(i)在紙幅-填料上沉淀來自液相的納米顆粒一氧化碳催化劑，(ii)除去至少一部分液相，和(iii)干燥該紙幅-填料，蒸發(fā)其余液相并形成催化劑改性的紙幅-填料。
制造催化劑改性的紙幅-填料(所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載在紙幅-填料上的納米顆粒一氧化碳催化劑)的另一優(yōu)選方法包括在紙幅-填料上沉積來自氣相的納米顆粒一氧化碳催化劑，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，和紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
香煙的優(yōu)選實施方案包括具有包裝紙的煙草棒，該包裝紙包括纖維狀纖維素材料的紙幅和紙幅-填料的負載，至少一些紙幅-填料包括無機顆粒和通過該無機顆粒承載的納米顆粒。
在造紙工藝中使用的配料的優(yōu)選實施方案包括含催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料的含水漿料。
卷煙紙的優(yōu)選實施方案包括具有紙幅-填料的紙幅，至少一些紙幅-填料包含F(xiàn)eOOH。
附圖簡述

圖1(a)示出了具有承載在包裝紙上的納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料上的煙制品示例。圖1(b)示出了該包裝紙的放大視圖。
圖2(a)示出了納米顆粒一氧化碳催化劑承載在具有第二最外層包裝紙的第一層包裝紙的紙幅-填料上的煙制品示例。圖2(b)示出了具有第二最外層包裝紙的第一層包裝紙的放大視圖。
圖3(a)示出了具有含納米顆粒一氧化碳催化劑的包裝紙的煙制品示例。包裝紙的內(nèi)部紙幅區(qū)域含有承載催化劑的紙幅-填料。圖3(b)示出了該包裝紙的放大視圖。
圖4示出了造紙機的示意圖，其中粉箱可含有催化劑改性的紙幅-填料。
圖5示出了可與電子吸煙裝置一起使用的一類吸煙的結(jié)構(gòu)。
圖6是催化劑改性的紙張圍繞燃料元件的香煙的剖視圖。
圖7示出了圖6所示的香煙的截面。
圖8示出了催化劑改性的包裝紙位于管道中心的香煙的截面。
圖9示出了對于納米顆粒氧化鐵催化劑和納米顆粒氧化鐵/CaCO3混合物來說，CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率。
圖10示出了焙燒條件對在紙幅-填料上30％的納米顆粒氧化鐵催化劑負載的影響，對作為溫度函數(shù)，CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率的影響。
優(yōu)選實施方案的詳細說明 催化紙張，催化劑改性的紙幅-填料的組合物，香煙，制造煙制品的方法(其牽涉使用摻入到作為紙幅-填料的包裝紙內(nèi)的納米顆粒添加劑)能充當將一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳的氧化劑和/或充當將一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳的催化劑。納米顆粒添加劑降低在主流煙霧內(nèi)的一氧化碳含量。
術(shù)語“主流”煙霧是指從煙草棒中向下流動并通過過濾嘴端冒出的氣體混合物，即在香煙的吸煙過程中，從香煙的煙嘴端冒出或抽吸的煙霧量。主流煙霧含有通過點燃區(qū)域以及通過卷煙紙的包裝紙二者抽吸的煙霧。
一氧化碳(CO)氧化催化劑，如優(yōu)選實施方案的納米顆粒氧化鐵催化劑，可摻入到煙制品，如香煙的包裝紙的紙幅-填料內(nèi)。這種包裝紙用于組裝煙制品且在吸煙過程中被消耗。盡管不希望受到理論的束縛，但認為在吸煙過程中，摻入的納米顆粒催化劑催化氣流內(nèi)的組成氣體組分，例如一氧化碳催化劑催化CO，按照方程式1通過與煙制品的氣流內(nèi)的氧氣(O2)反應形成二氧化碳(CO2)，降低主流和側(cè)流吸煙煙霧內(nèi)的CO方程式1還認為在催化反應之后，催化劑還可充當氧化劑，例如在氣流內(nèi)不存在氧氣的情況下，可氧化CO，降低主流和/或側(cè)流煙霧內(nèi)的CO含量。
參考圖1(a)，煙制品100的優(yōu)選實施方案具有煙草棒部分90和過濾嘴92。任選地，可在沒有過濾嘴92的情況下，操作煙制品100的優(yōu)選實施方案。優(yōu)選地，煙草棒部分90包括用吸煙(煙草)包裝紙104包裹的煙草柱102。正如圖1(b)的放大視圖中所示，包裝紙104包括紙幅-填料顆粒108，例如碳酸鈣(CaCO3)分散在其內(nèi)的纖維狀纖維素材料紙幅。在實踐中，紙幅-填料108充當決定包裝紙104滲透率的試劑(典型的以CORESTA為單位測量，其定義為在1.0kPa的壓降下，在1分鐘內(nèi)流經(jīng)1cm2的材料以cm3測量的空氣量)且還充當一氧化碳催化劑納米顆粒，優(yōu)選氧化鐵納米顆粒的載體。視需要，包裝紙104可任選地包括不含催化劑的紙幅-填料110。紙幅-填料是在包裝紙104的生產(chǎn)中使用的填料。
圖2(a)和2(b)示出了納米顆粒一氧化碳催化劑承載在具有第二最外層包裝紙的第一層包裝紙的紙幅-填料上的煙制品。在圖2(a)的實施方案中，煙制品100包括被第一層內(nèi)部包裝紙112圍繞的香煙煙草柱102。正如圖2(b)的放大視圖中所示，第一層包裝紙112包括紙幅114和承載在該紙幅-填料116上的納米顆粒一氧化碳催化劑。視需要，第一層包裝紙112可任選地包括不含催化劑的紙幅-填料118。紙幅-填料是在生產(chǎn)第一層包裝紙112中使用的填料。在第一層內(nèi)部包裝紙內(nèi)，以重量百分數(shù)計，納米顆粒一氧化碳催化劑與紙幅-填料之比優(yōu)選0.1-3.0，更優(yōu)選0.1-1.0，和最優(yōu)選0.33-1.0。煙制品100具有圍繞第一層包裝紙112的第二層包裝紙120。對于給定的單根香煙100來說，在第二層外部包裝紙120內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的總量優(yōu)選小于1mg，更優(yōu)選第二層包裝紙120不包括納米顆粒一氧化碳催化劑，以便提供香煙100不受納米顆粒催化劑任何著色影響的外觀。在例舉的實施方案中，在第一層包裝紙內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的總量為10-100mg，和在第二層包裝紙內(nèi)小于1mg，優(yōu)選0mg，和/或以重量百分數(shù)計，在第二層包裝紙120內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑對在第一層包裝紙112內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑之比小于0.25。
圖3(a)示出了具有含納米顆粒一氧化碳催化劑的包裝紙的煙制品的實施方案。在圖3(a)的實施方案中，煙制品100包括香煙煙草柱102和包裝紙122。正如圖3(b)的放大視圖中所示，包裝紙122包括紙幅124和承載在紙幅-填料126上的納米顆粒一氧化碳催化劑。視需要，包裝紙122可任選地包括不含催化劑的紙幅-填料128。紙幅-填料是在生產(chǎn)包裝紙122中使用的填料。包裝紙122具有徑向向內(nèi)的部分130和徑向向外的部分132，徑向向內(nèi)的部分130具有納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載，和徑向向外的部分132具有納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載。在一個實施方案中，納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載大于納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載。例如，對于給定的單根香煙100來說，在包裝紙內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載可以是最多100mg，和納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載可以小于1mg。優(yōu)選地，納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載為0。在另一實施方案中，在徑向向內(nèi)的部分130中，以重量百分數(shù)計，納米顆粒一氧化碳催化劑對紙幅-填料之比優(yōu)選為0.1-3.0，更優(yōu)選0.1-1.0，最優(yōu)選0.33-1.0。在徑向向外的部分132中，納米顆粒一氧化碳催化劑的總負載優(yōu)選小于1mg，更優(yōu)選為0mg。
“納米顆?！笔侵钙骄叫∮?微米的顆粒。納米顆粒催化劑優(yōu)選平均粒徑小于約500mm，進一步小于約300-400nm，更優(yōu)選1-50nm，甚至更優(yōu)選1-10nm，和最優(yōu)選小于約5nm。納米顆粒催化劑的堆積密度優(yōu)選小于0.25g/cc，優(yōu)選約0.05g/cc。優(yōu)選的納米顆粒催化劑的Brunauer，Emmett and Teller(BET)表面積為約20m2/g-400m2/g，更優(yōu)選約200m2/g-約300m2/g。高溫納米顆粒一氧化碳催化劑的實例包括納米顆粒氧化鐵催化劑。優(yōu)選的納米顆粒氧化鐵催化劑是獲自MachI，Inc.，of King of Prussia，PA的NANOCAT 7 SuperfineIron Oxide。納米顆粒氧化鐵催化劑可包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
通過將納米顆粒一氧化碳催化劑固定到在生產(chǎn)香煙包裝紙中用作紙幅-填料的填料中，從而將納米顆粒一氧化碳催化劑摻入到包裝紙內(nèi)。紙幅-填料可包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物，或者紙幅-填料可選自CaCO3、TiO2、硅酸鹽如SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。在優(yōu)選的實施例中，紙幅-填料是CaCO3或在卷煙紙的制造中使用的其它常規(guī)的填料。視需要，包裝紙可包括不含納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料。
在煙制品的優(yōu)選實施方案中，納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。催化劑改性的紙幅-填料優(yōu)選包括固定到選自CaCO3、TiO2、硅酸鹽如SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2中的填料顆粒上的納米顆粒氧化鐵催化劑。催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米，優(yōu)選小于或等于1.5微米。
在另一優(yōu)選的實施方案中，在煙制品內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的總量是足以將至少一些CO轉(zhuǎn)化成CO2的用量。對于香煙來說，每根香煙的催化劑的優(yōu)選用量為1-100mg，1-50mg或50-100mg，2-25mg或25-50mg，1-15mg或15-40mg，或4-10mg或10-20mg。
在一種方法中，通過形成納米顆粒一氧化碳催化劑和紙幅-填料的含水漿料，通過紙幅-填料，例如CaCO3承載納米顆粒一氧化碳催化劑，例如納米顆粒氧化鐵催化劑。在這一方法中使用的CaCO3可與在造紙工藝中使用的填料相同，例如商購于Specialty Mineralsof Bethlehem，Pennsylvania的ALBACAR7 5970。通過例如用刮刀鋪開漿料，從而使?jié){料鋪開，然后干燥，蒸發(fā)水，從而留下固體。干燥漿料的一種方法包括通過熱源，例如在75EC的輻射燈下加熱的同時在空氣中暴露，但也可使用其它方法，例如蒸發(fā)過濾，接著干燥。
可以以任何所需的用量，例如10-90％的催化劑和90-10％的紙幅-填料，來提供催化劑和填料。干燥的漿料形成粉末物質(zhì)或自支持的固體物料，這取決于漿料中納米顆粒一氧化碳催化劑的負載。例如對于漿料含有小于約50-60wt％在碳酸鈣上的納米顆粒氧化鐵的催化劑負載來說，將漿料干燥成粉末物質(zhì)；對于漿料含有大于約60-70wt％在碳酸鈣上的納米顆粒氧化鐵的催化劑負載來說，將漿料干燥成自支持固體物料。在將催化劑改性的紙幅-填料，例如紙幅-填料支持的納米顆粒一氧化碳催化劑，如納米顆粒氧化鐵催化劑/CaCO3顆粒摻入到包裝紙內(nèi)之前，可降低催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度到0.1-10微米，優(yōu)選約1微米或更低的平均粒度。例如，可例如通過用1cm瑪瑙研磨球以100-300rpm研磨2-4小時，從而球磨催化劑改性的紙幅-填料形成粉末。在其中漿料干燥成粉末物質(zhì)的情況下，可不需要球磨。隨后，催化劑改性的紙幅-填料，例如納米顆粒一氧化碳催化劑/紙幅-填料可通過造紙工藝摻入到包裝紙內(nèi)。例如，催化劑改性的紙幅-填料可用作造紙工藝的填料。在優(yōu)選實施方案中，在包裝紙內(nèi)的紙幅-填料(催化劑改性的紙幅-填料和/或不含催化劑的紙幅-填料二者)的含量，可以為3-50％。
在另一方法中，通過形成納米顆粒一氧化碳催化劑和紙幅-填料的含水漿料，干燥該漿料，形成催化劑改性的紙幅-填料，和隨后焙燒該催化劑改性的紙幅-填料，從而紙幅-填料，例如CaCO3將承載納米顆粒一氧化碳催化劑，例如納米顆粒氧化鐵催化劑。隨后，相對于以上所述的第一方法形成漿料。在干燥漿料形成自支持固體物料并球磨形成粉末(視需要，降低催化劑改性的紙幅-填料的尺寸)之后，通過加熱催化劑改性的紙幅-填料到合適的焙燒溫度，例如最多500EC，優(yōu)選200EC-400EC合適的時間段，例如1-3小時，優(yōu)選2小時，從而焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
可如下所述進行利用研磨，制造催化劑改性的紙幅-填料(其包括50/50NANOCAT氧化鐵納米顆粒催化劑/CaCO3混合物)的例舉方法1.混合150lb蒸餾水和25lb CaCO3到55加侖的不銹鋼釜內(nèi)。
2.在繼續(xù)混合下，緩慢添加25lb NANOCAT氧化鐵納米顆粒催化劑。
3.在添加其余50lb水之后，在最大可允許的速度下混合2小時。
4.使用布氏漏斗(25cm)和燒瓶(2000ml)，真空過濾該加侖成濾餅。
5.將濾餅切割成1英寸的小片，并將它們放置在煎鍋(鍋14″-10″-2″)內(nèi)。
6.凍干濾餅。
7.將煎鍋放置在真空室內(nèi)并在110EC下真空干燥24小時。
8.使用旋轉(zhuǎn)磨(Rotary Mill)、Ceramic Ball和圓柱體研磨粉末6小時。
9.在300EC下，在空氣中焙燒2小時。
可如下所述進行利用噴霧干燥，制造催化劑改性的紙幅填料(其包括50/50NANOCAT氧化鐵納米顆粒催化劑/CaCO3混合物)的例舉方法1.通過添加1份NANOCAT氧化鐵納米顆粒催化劑和1份CaCO3與12重量份水，在含水漿料中制備催化劑混合物。攪拌該混合物，得到均勻的漿料(至少30分鐘)。
2.將該漿料供應到噴霧機中。
3.調(diào)節(jié)空氣溫度，獲得干燥粉末(例如175EC的空氣溫度)。
4.取決于干燥所使用的溫度，任選地焙燒。若進行焙燒，則可在300EC下在空氣中進行焙燒2小時。
可通過任何合適的技術(shù)將納米顆粒一氧化碳催化劑固定到紙幅-填料上。例如，可通過在紙幅-填料上沉淀來自液相的納米顆粒氧化鐵催化劑，或者通過在紙幅-填料上沉積來自氣相的納米顆粒氧化鐵催化劑，從而結(jié)合納米顆粒一氧化碳催化劑與紙幅-填料。
根據(jù)優(yōu)選的實施方案，催化劑改性的紙幅-填料，例如納米顆粒一氧化碳催化劑/紙幅-填料通過常規(guī)的造紙工藝摻入到包裝紙內(nèi)。例如，催化劑改性的紙幅-填料可用作造紙工藝內(nèi)全部或部分的填料，或者可例如通過噴灑或者涂布在濕或干的基礎紙幅上，直接分配在包裝紙上。在煙制品，例如香煙的生產(chǎn)中，包裝紙繞短切填料包裹，通過造紙機形成煙制品的煙草棒部分，其中所述制煙機事先被供應或者被連續(xù)供應有煙草短切填料和一條或多條包裝紙。
任何合適的煙草混合物可用于短切填料。合適類型的煙草材料的實例包括煙熏(flue cured)的、Burley、Maryland或Oriental煙草、稀有或?qū)Ｓ脽煵菁捌涔不煳铩？梢砸詿煵荼∑⑻幚磉^的煙草材料，如體積擴張或膨脹的煙草、處理過的煙草莖，如切輥或切割疏松的(cut-puffed)莖，再生煙草材料或其共混物形式提供煙草材料。煙草也可包括煙草替代物。
在香煙制造中，煙草通常以短切填料形式，即以切割成寬度范圍為約1/10英寸-約1/20英寸或者甚至1/40英寸的碎條或繩股形式使用。繩股的長度范圍可介于約0.25英寸-約3.0英寸。香煙可進一步包括本領域已知的一種或多種調(diào)味劑或其它添加劑(例如燃燒添加劑、燃燒改性劑、著色劑、粘合劑等)。
包裝紙可以是圍繞短切填料的任何包裝品，其中包括含亞麻、大麻、洋麻、針茅草、稻草、纖維素等等的包裝紙?？砂ㄈ芜x的填料，香料添加劑，和燃燒添加劑。當包裝紙被供應到制煙機中時，可由連續(xù)片材的單一線軸(單包裝)或多個線軸(多包裝，例如來自兩個線軸的雙包裝)供應包裝紙。此外，包裝紙可具有大于一層的截面，如雙層紙張，正如在授予Rogers、共同擁有的美國專利No.5143098中所述，其全部內(nèi)容在此通過參考引入。
可使用常規(guī)的造紙設備進行造紙工藝。制造包裝紙，例如卷煙紙(其包括含由紙幅-填料承載的納米顆粒一氧化碳催化劑的催化劑改性的紙幅-填料)的例舉方法，包括供應催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料到造紙機中。例如，含催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料的含水漿料(或“配料”)可被供應到Fourdrinier造紙機的成形部分的流漿箱中。催化劑改性的紙幅-填料包括由紙幅-填料，例如CaCO3承載的納米顆粒一氧化碳催化劑，例如納米顆粒氧化鐵催化劑。例如，催化劑改性的紙幅-填料可包括納米顆粒氧化鐵催化劑/CaCO3顆粒，或者任何其它合適的納米顆粒一氧化碳催化劑和紙幅-填料，例如第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物，CaCO3、TiO2、硅酸鹽如SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2?？赏ㄟ^與源頭，例如儲罐相連的多根導管，將含水漿料供應到流漿箱中。
例舉方法可任選地包括在將配料供應到造紙機中之前，焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
可以在添加到流漿箱中之前，以任何形式，例如含水漿料形式或者在造紙工藝過程中待淤漿化的干燥粉末形式，將催化劑改性的紙幅-填料供應到造紙工藝中。例如，可作為漿料就地生產(chǎn)催化劑改性的紙幅-填料。含有催化劑改性的紙幅-填料的含水漿料可立即使用或者儲存以供將來使用。在優(yōu)選的實施方案中，流漿箱具有配料的含水漿料，所述配料的含水漿料包括催化劑改性的紙幅-填料和形成紙幅所使用的纖維素材料。任選地，含催化劑改性的紙幅-填料的配料的含水漿料以及不含催化劑改性的紙幅-填料或者具有不同濃度催化劑改性的紙幅-填料的纖維素材料的含水漿料配料可供應到獨立的流漿箱或者多個流漿箱中。
例舉的方法在成形部分上沉積來自流漿箱的含水漿料，以便形成纖維素材料和催化劑改性的紙幅-填料的基礎紙幅。例如，在典型的Fourdrinier機器中，成形部分是Fourdrinier絲網(wǎng)，所述Fourdrinier絲網(wǎng)以就在流漿箱下方的環(huán)形成形絲網(wǎng)形式排列。在與環(huán)形絲網(wǎng)相鄰的流漿箱下部中確定的薄片允許來自流漿箱的催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料的含水漿料通過薄片流動到環(huán)形絲網(wǎng)最外表面上，形成濕的基礎紙幅。任選地，可在承載紙幅上沉積含水漿料，所述含水漿料保留在紙張內(nèi)，例如，承載紙幅可以通過造紙機的成形部分輸送，且可以是含水漿料沉積在其上的涂布原紙。含水漿料在Fourdrinier絲網(wǎng)上的成形部分內(nèi)干燥成中間紙幅，所述中間紙幅仍保留含水組分，并進一步加工，形成承載紙幅包埋在其內(nèi)的紙片(例如成品紙幅)。承載紙幅可以是常規(guī)紙幅，例如亞麻承載紙幅，或者可包括具有摻入的催化組分的紙幅，例如納米顆粒一氧化碳催化劑。若承載紙幅包括催化組分，則摻入的催化組分可承載在紙幅-填料上，或者可在沒有紙幅-填料的情況下直接承載在承載紙幅上。
在含水漿料沉積到成形部分上之后，從濕的基礎紙幅中除去水，形成中間紙幅，和視需要，在采用額外的加工，例如進-步的干燥和壓榨的情況下，形成卷煙紙片(例如成品紙幅)。隨后收集卷煙紙以供儲存或者使用，例如卷煙紙纏繞在片材或輥上。
參考圖4，卷煙紙制造機200包括可操作地位于Fourdrinier絲網(wǎng)204一端上的流漿箱202，和原料漿料源頭，如與流漿箱202連通的操作罐206。流漿箱202可以是在造紙工業(yè)中典型地使用的流漿箱用以在Fourdrinier絲網(wǎng)204上鋪開纖維素紙漿。通常來說，流漿箱202通過多根導管與操作罐206相連通。操作罐206接受來自配料供應裝置218的配料。優(yōu)選地，來自操作罐206的原料是精制纖維素紙漿，例如精制亞麻或木漿，這是卷煙紙造紙機中常見的做法。優(yōu)選地，粉罐228(其含有如上所述的催化劑改性的紙幅-填料)與操作罐206相連通，以便在供應到流漿箱202內(nèi)的漿料中確立所需的“白堊(chalk)”含量。
Fourdrinier絲網(wǎng)204沿著圖4中箭頭A的總方向上的路徑攜帶來自流漿箱202的鋪開的漿料紙漿(例如基礎紙幅)，于是通過在重力的影響下，和在沿著Fourdrinier絲網(wǎng)204的一些位置處，(任選地)在真空箱210、210′、210″的輔助下，允許水通過絲網(wǎng)204從紙漿中排出，這是卷煙紙制造領域中公知的做法。在沿著Fourdrinier絲網(wǎng)204的一些位置處，足量水從基礎紙幅中排出，以建立常常被稱為水線的東西，在此漿料的紋理從有光澤的含水外觀之一轉(zhuǎn)變?yōu)楦咏诔善坊A紙幅(但處于濕潤條件下，例如中間紙幅)的表面外觀。在水線上和在其周圍，紙漿材料的含濕量為約85-90％，這可隨操作條件等而變化。
在水線的下游，中間紙幅212在伏輥214處與Fourdrinier絲網(wǎng)204相分離。Fourdrinier絲網(wǎng)204從那繼續(xù)行進到其環(huán)形路徑的返回環(huán)路上。在伏輥214以外，中間紙幅212繼續(xù)經(jīng)過造紙體系的其余部分，在此進一步干燥并壓榨中間紙幅212，并使中間紙幅212的表面狀況達到所需的最終含濕量和紋理，形成紙張220(例如成品紙幅)。這種干燥裝置是造紙領域公知的，和可包括含干燥毛氈、真空裝置、輥和/或壓機、施加熱能等的干燥部分216。
制煙機200可任選地包括具有獨立或者共同的配料供應裝置的大于一個流漿箱和/或大于一個Fourdrinier絲網(wǎng)。參考圖4，合適地與操作罐和配料供應裝置一體化的任選的第二流漿箱202′，可在由第一流漿箱202層鋪的漿料紙漿上層鋪該漿料紙漿，并沿著Fourdrinier絲網(wǎng)204攜帶。視需要，基于待沉積的漿料紙漿的層數(shù)和/或使用由造紙工藝形成的包裝紙，第二和/或額外的流漿箱可供應催化劑改性的紙幅填料到所需的“白堊”含量或者可不含催化劑改性的紙幅-填料。任選地和/或在可供替代的方案中，一些或所有催化劑改性的紙幅-填料可從第一個上游的流漿箱202中引入。
參考圖4，合適地與在Fourdrinier絲網(wǎng)204′上層鋪漿料紙漿的流漿箱202′和排水與干燥設備一體化的任選的第二Fourdrinier絲網(wǎng)204′，可形成第二紙漿紙幅212′。第二紙漿紙幅212′可與第二Fourdrinier絲網(wǎng)204′在伏輥214′處隔開，并利用Fourdrinier絲網(wǎng)204層鋪在將要處理成雙層紙張的第一紙漿紙幅212上?？墒褂枚鄠€任選的Fourdrinier絲網(wǎng)，形成具有任何所需數(shù)量層，例如3、4等等一直到10-12層的多層紙張。
可使用其它造紙工藝制造具有納米顆粒一氧化碳催化劑的包裝紙。例如，可制造層壓的雙層或多層包裝紙。在授予Rogers、共同擁有的美國專利No.5143098中公開了雙層和多層包裝紙的實例，其全部內(nèi)容在此通過參考引入。在含納米顆粒一氧化碳催化劑的雙層或多包裝紙等一個實施方案中，至少一層徑向里層和/或徑向外層可包括此處實施方案中所述的納米顆粒一氧化碳催化劑。優(yōu)選地，對于美學外觀來說，由于含催化劑改性的紙幅-填料和氧化鐵作為納米顆粒催化劑的紙張發(fā)暗，因此，在煙制品內(nèi)，與短切填料相鄰的多層紙張的徑向最里層是多層包裝紙的一部分，該部分包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料。
可使用常規(guī)的紙張配料，如漿化木材、亞麻纖維或任何標準的纖維素纖維，制造雙層或多層單片包裝紙。優(yōu)選使用亞麻纖維。不同填料，其中包括不同的催化填料，如此處所述的催化劑改性的紙幅-填料，或者不同的纖維可用于每一層，且可包含在不同的流漿箱內(nèi)，正如在授予Rogers的美國專利No.5143098中所述，其全部內(nèi)容在此通過參考引入。例如，第一流漿箱可容納包括納米顆粒一氧化碳催化劑的用于包裝紙的材料，和第二流漿箱可容納用于常規(guī)包裝紙的材料。
在制造雙層或多層單片包裝紙的另一實施例中，第一流漿箱可容納包括第一濃度或者負載量的納米顆粒一氧化碳催化劑的用于包裝紙的材料，和第二流漿箱可容納包括第二濃度或者負載量的納米顆粒一氧化碳催化劑的用于包裝紙的材料。在優(yōu)選的實施方案中，第一濃度或第一負載量不同于第二濃度或者第二負載量。例如，包裝紙可具有徑向里層和徑向外層，其中徑向里層具有納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載和徑向外層具有納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載。納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載可大于納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載。在一個實施方案中，納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載為最多100mg，和納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載小于1mg。優(yōu)選地，納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載為0。在另一實施方案中，在徑向里層內(nèi)納米顆粒一氧化碳催化劑對紙幅-填料以重量百分數(shù)計的比例為0.1-3.0，更優(yōu)選0.1-1.0，最優(yōu)選0.33-1.0，和在徑向外層內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的總負載小于1mg，更優(yōu)選在徑向外層內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的總負載為0。在授予Rogers的美國專利No.5143098中公開了關(guān)于制造雙層和多層紙張的額外細節(jié)，其全部內(nèi)容在此通過參考引入。
造紙工藝的額外實例包括制造帶狀煙制品包裝紙的方法(如共同擁有的美國專利No.5342484中所述，其全部內(nèi)容在此通過參考引入)，和生產(chǎn)在截面上具有多個可變基本重量的區(qū)域的紙張(如共同擁有的美國專利No.5474095和5997691中所述，其全部內(nèi)容在此通過參考引入)。此外和在可供替代的實施方案中，在造紙工藝中，為了摻入納米顆粒催化劑到包裝紙的紙幅內(nèi)，認為可首先制造紙張(包裝紙)，并將納米顆粒催化劑放置在該表面上。例如，可例如通過噴灑或者涂布在濕的基礎紙幅、中間紙幅或成品紙幅上，從而將納米顆粒直接分布在包裝紙上。此外，可在造紙工藝內(nèi)或者在香煙制造過程中聯(lián)機地獨立施加納米顆粒催化劑中，涂布和/或印刷納米顆粒(文本或圖像)?？筛淖冇∷⒘亢?或催化劑量，以調(diào)節(jié)CO的下降水平。還可考慮使用保留助劑。
含催化劑的紙張可用作包裝紙，用于常規(guī)香煙或者非常規(guī)香煙，如在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利Nos.6026820、5988176、5915387、5692526、5692525、5666976、5499636和5388594中所述的用于電子吸煙體系的香煙，或者正如在共同正如的美國專利No.5345951中所述的具有燃料棒的非常規(guī)類型的香煙。
圖5示出了一類香煙的結(jié)構(gòu)300，它可與電子吸煙裝置一起使用。正如所示的，吸煙300包括煙草棒360和通過接頭紙364相連的過濾嘴部分362。過濾嘴部分362優(yōu)選含有管狀可自由流動的過濾器元件302和接口過濾器插塞(plug)304。自由流動的過濾器元件302和接口過濾器插塞304作為組合插塞310可與插塞包裝312連接在一起。煙草棒360可具有摻入一種或多種下述物體的各種形式外包裝371、另一管狀自由流動的過濾器元件374、優(yōu)選包裹在插塞包裝384內(nèi)的圓柱形煙草插塞380，含基礎紙幅368的煙草紙幅366，和孔隙空間391。催化劑改性的紙幅-填料優(yōu)選摻入到外包裝371內(nèi)，但除此以外或者在可供替代的方案中，可摻入到任何一個或多個插塞包裝384或煙草紙幅366的一個或多個組件上，優(yōu)選基礎紙幅368上。
圖6示出了具有燃料元件411的香煙410的結(jié)構(gòu)，正如在美國專利No.5345951中所述，其公開內(nèi)容在此通過參考引入。香煙410包括燃料元件411和通過香煙包裝紙414外包裝的膨脹管道412，和通過接頭紙405連接的過濾器元件413。參考圖7，燃料元件411包括熱源420和香料床421，所述香料床421，當與流經(jīng)熱源內(nèi)的一個或多個縱向通道的熾熱氣體接觸時，釋放加香的蒸汽和氣體。蒸汽進入膨脹腔室412內(nèi)，然后到達接口元件413。熱源可含有基本上純的碳和任選的催化劑或燃燒添加劑。圍繞熱源420的一層或多層催化劑改性的紙張418可用于降低熱源420產(chǎn)生的CO?；蛘?，或者除此以外，可在熱源420下游提供催化劑改性的紙張，例如催化劑改性的紙張可分散在熱源和香料床421之間或者分散在香料床421內(nèi)。香料床421可包括釋放所需香料的任何材料，例如煙草填料或者形成香味的化合物沉積在其上的惰性物質(zhì)， 燃料元件411位于具有輻射能量反射器套筒(sleeve)422(例如穿孔的金屬紙)和任選的內(nèi)部套筒423(例如穿孔的金屬紙)的復合套筒內(nèi)。內(nèi)部套筒422可折疊，在其上游端形成尖端424，以便與在其間的環(huán)形空間一起保持遠離反射器套筒422內(nèi)壁的熱源。香料床421容納在內(nèi)部套筒423內(nèi)。容納燃料元件和膨脹腔室412的包裝紙414一起優(yōu)選具有充足的孔隙度，以允許空氣通過紙張414進入并支持熱源的燃燒。燃料元件411還包括具有一個或多個開口416的反射端蓋帽415，以允許空氣進入燃料元件411內(nèi)。制造煙制品的方法可包括雙層紙張包裝紙，例如內(nèi)部包裝紙和外部包裝紙。視需要，可在其它位置處和/或?qū)τ趫D6和7所示的香煙的任何紙張層來說，使用催化劑改性的紙張。此外，圖6和7示出了燃料元件吸煙的一個實施方案，此處所述的催化劑改性的紙張可用于圍繞燃料元件和/或替代在圖6和7以外的其它燃料元件香煙組件內(nèi)的紙張層。
圖8示出了具有同心煙草棒510的香煙500，所述同心煙草棒510包括香煙包裝紙515的內(nèi)部管道或鞘，其紙幅-填料支持納米顆粒一氧化碳催化劑，例如氧化鐵和/或此處所述的任何其它氧化催化劑。正如所示的，香煙500包括過濾嘴505和煙草棒510，它們通過用接頭紙511以常規(guī)方式彼此相連。煙草棒510是“同心芯”或者“共軸”布局，其可在獲自于Hauni Machinenbau AG of Hamburg，德國的Hauni Baby棒制造機上生產(chǎn)。內(nèi)部芯區(qū)域512通過被煙草短切填料520圍繞的內(nèi)部包裝紙515來限定。外部香煙包裝紙525沿著煙草棒510的外側(cè)延伸。過濾嘴505可包括一個或多個纖維素束芯棒，和任選地包括吸附劑如碳。在這一實施方案中，在內(nèi)部包裝紙515內(nèi)的任何變色被隱藏看不見。
中心芯區(qū)域512可以是中空的和/或可部分或完全用煙草短切填料填充，且優(yōu)選直徑約2-5mm，更優(yōu)選直徑2-3mm。在一個可供替代的實施方案中，可以以由催化紙張形成的至少一層的層狀布局制造內(nèi)部包裝紙515，其中納米顆粒催化劑，例如納米顆粒氧化鐵承載在紙幅-填料，如CaCO3上。任選地，可制造外部包裝紙525類似地包括納米催化劑。
任選地，可制造中心管道，以便施加到管道終端的熱引起管道端部在自身上坍塌并閉合(或關(guān)閉)管道終端?？赏ㄟ^中心管道的許多不同實施方案來實現(xiàn)坍塌特征。在其中當施加熱量時，中心管道坍塌的可供替代的方案中，可以以使得外層或頂層由熱膨脹系數(shù)比內(nèi)部或底層高的材料制成的層狀布局制造中心管道515。結(jié)果，當加熱管道的一端時，兩層之間的熱膨脹系數(shù)之差將導致管道端部在自身上坍塌并任選地密封該終端。中心管道515的層可由不同熱膨脹系數(shù)的不同類紙張制造。各層熱膨脹系數(shù)之差可以是具有不同比例的纖維素和/或不同粘合劑的紙張類型的結(jié)果。一類或多類不同類的紙張可以是催化紙張，其中納米顆粒催化劑，例如納米顆粒氧化鐵，承載在紙幅-填料，如CaCO3上?；蛘?，其它聚合物、淀粉或纖維素基膜可用于中心管道515，這些中的任何一種可包括催化劑改性的紙幅-填料。
視需要，催化紙張可在其它位置使用和/或用于圖8所示的香煙的任何紙張層內(nèi)。此外，盡管圖8示出了具有多孔傳熱管道的香煙的一個實施方案，但此處披露的催化紙張可用于圍繞煙草棒部分，或者可用作包裝紙，摻入到過濾嘴部分的纖維素組分內(nèi)，和/或替代在圖8所示以外的其它多孔傳熱管道香煙布局內(nèi)的紙張層。
現(xiàn)參考圖2(a)和2(b)的實施方案，內(nèi)部包裝紙和外部包裝紙是在獨立的造紙機內(nèi)形成的單獨的包裝紙，且后者繞煙草短切填料包裹，形成香煙的煙草棒。內(nèi)部包裝紙、外部包裝紙或這兩種包裝紙可包括催化劑改性的紙幅-填料，例如通過紙幅-填料承載的納米顆粒一氧化碳催化劑。在其中兩種包裝紙包括催化劑改性的紙幅-填料的實施例中，特定的納米顆粒一氧化碳催化劑和在每一包裝紙上的催化劑負載可以相同或者不同。在一些實施方案中，添加催化劑改性的紙幅-填料可使包裝紙變色，例如包裝紙變?yōu)榉前咨蛘吆稚?。為了美學原因，具有常規(guī)顏色，例如白色的外部包裝紙可圍繞內(nèi)部包裝紙放置。可選擇內(nèi)部包裝紙和外部包裝紙二者，以便在煙制品的性能，例如噴煙次數(shù)，焦炭，燃燒速度和灰分外觀方面，得到所需的煙制品性能。因此且正如例如參考圖2(a)和2(b)所示和所描述的，煙制品和制造煙制品的方法的優(yōu)選實施方案可包括具有納米顆粒一氧化碳催化劑的香煙煙草棒部分，其中所述納米顆粒一氧化碳催化劑承載在具有不含催化劑改性的紙幅-填料的第二最外層包裝紙的第一層包裝紙的紙幅-填料上。同樣參考圖8，通過在煙制品內(nèi)部放置催化紙張，與催化紙張一起形成的中心管道可滿足美學要求。
用于煙制品的例舉包裝紙包括含纖維素纖維的紙幅和摻入到該紙幅內(nèi)的催化劑改性的紙幅-填料。催化劑改性的紙幅-填料包括紙幅-填料承載的納米顆粒一氧化碳催化劑。
包裝紙可以是任何合適的常規(guī)包裝紙，例如，優(yōu)選的包裝紙可具有約18g/m2-約60g/m2的基本重量，和約5CORESTA單位-約80CORESTA單位的滲透率。更優(yōu)選，包裝紙的基本重量為約30g/m2-約45g/m2，和滲透率為約30-35CORESTA單位。然而，可選擇包裝紙的任何合適的基本重量。例如，較高的基本重量，例如35-45g/m2可承載較高負載的催化劑。若選擇較低的催化劑負載，則可使用較低的基本重量的包裝紙。
可基于包裝紙的應用和位置來選擇包裝紙的其它滲透率(通過CORESTA單位測量)。例如，在多層包裝紙中，第一層的滲透率可以是最多30000 CORESTA單位，但可使用或高或低的滲透率。單層包裝紙的厚度可優(yōu)選為15-100微米，更優(yōu)選20-50微米。在多層包裝紙內(nèi)的額外層的滲透率可以是第一層的0.1-10倍，和厚度可以是第一層厚度的0.1-2倍?？蛇x擇第一層和第二層的滲透率與厚度，以實現(xiàn)煙制品所需的總的空氣滲透率和總厚度。
生產(chǎn)納米顆粒一氧化碳催化劑負載的包裝紙，并與不含納米顆粒一氧化碳催化劑的包裝紙相比較。表1概述了對照紙張(表示為X)和具有催化劑改性的紙幅-填料，例如納米顆粒一氧化碳催化劑/支持材料作為填料的包裝紙張(表示為Y)的選擇性能。納米顆粒一氧化碳催化劑是氧化鐵形式的納米顆粒氧化鐵催化劑且以25wt％的催化劑負載承載在CaCO3紙幅-填料上。由沒有焙燒的漿料如此所述地形成納米顆粒一氧化碳催化劑/紙幅-填料。
表1具有催化劑改性的紙幅-填料的包裝紙與不含催化劑改性的紙幅-填料的紙張包裝紙的選擇性能的比較
可通過對納米顆粒一氧化碳催化劑/紙幅-填料的漿料，例如納米顆粒氧化鐵催化劑/CaCO3或其它催化劑改性的紙幅-填料在不同溫度下進行焙燒不同的時間段，從而可改變納米顆粒一氧化碳催化劑對紙幅-填料之比。此外，可選擇漿料的混合條件，以實現(xiàn)具有納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料所需分布。例如，可全部調(diào)節(jié)速度、時間、刮刀類型和溫度，以實現(xiàn)納米顆粒一氧化碳催化劑對紙幅-填料之比?；蛘撸晒渤恋砑{米顆粒一氧化碳催化劑/紙幅-填料，形成顆?；蚍勰?，例如可使用化學沉淀方法，例如通過添加碳酸鹽，如Na2CO3，由CaCl2沉淀CaCO3。也可使用在紙幅-填料上就地沉積納米顆粒一氧化碳催化劑的氣相沉淀方法。例如，可使用氣相沉積或噴灑技術(shù)。
盡管不希望受到理論的束縛，認為納米顆粒氧化鐵催化劑，例如NANOCAT7 Superfine Iron Oxide形式的CO催化劑在高于150EC的溫度下，優(yōu)選在高于400EC的溫度下，開始將CO轉(zhuǎn)化成CO2。例外，通過快速和有效地傳輸CO到納米顆粒一氧化碳催化劑的區(qū)域和CO2離開催化劑區(qū)域，例如在煙制品內(nèi)的空氣流動，來提高藉助納米顆粒一氧化碳催化劑將CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化速度。同時，在煙制品內(nèi)的操作溫度和空氣流動可影響納米顆粒一氧化碳催化劑的操作。
在一陣噴煙過程中，在主流煙霧內(nèi)的CO流向煙制品的過濾嘴端。當一氧化碳行進到煙制品內(nèi)時，氧氣通過紙張包裝紙擴散到煙制品內(nèi)和一氧化碳通過紙張包裝紙擴散到煙制品外。在香煙典型的第2次噴煙之后，CO在香煙周圍，即在燃燒區(qū)前面的靠近香煙包裝紙?zhí)帩饪s。由于來自香煙外部的氧氣的擴散，在同一區(qū)域內(nèi)氧氣濃度也和一氧化碳濃度一樣高。在煙制品周圍，靠近燃燒區(qū)處，在煙草棒內(nèi)的氣流最大，且大致與溫度梯度相匹配，例如，較大的氣流與較高的溫度梯度相關(guān)。因此，最高的氣流也是最高溫度梯度的區(qū)域。例如，在典型的煙制品內(nèi)，最高的溫度梯度為從燃燒區(qū)處煙制品周圍的＞850-900EC到煙制品中心處的約300EC。在靠近過濾嘴端溫度進一步下降到接近環(huán)境溫度。此外，在點燃端溫降非?？焖偾以诠草S方向上，在燃燒區(qū)后數(shù)mm以內(nèi)從900EC下降到200EC。可在Richard R.Baker，“Mechanism of Smoke Formation and Delivery”，Recent Advancesin Tobacco Science，vol.6，pp.184-224(1980)和Richard R.Baker，“Variation of the Gas Formation Region within a CigaretteCombustion Coal during the Smoking Cycle”，Beitrge zurTabakforschung International，vol.11，no.1，pp.1-17(1981)中可找到關(guān)于氣流圖案的進一步信息，在吸煙過程中在香煙內(nèi)各成分的形成，以及煙霧的形成與排放，這兩篇的內(nèi)容在此通過參考引入。
可作為在燃燒區(qū)內(nèi)顯示出的溫度和氣流特征的函數(shù)來選擇在包裝紙內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的位置和用量，以便通過在造紙工藝過程中，選擇性沉積具有催化劑改性的紙幅-填料的含水漿料，從而調(diào)節(jié)，例如，增加、降低、最小化或最大化CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化速度。例如，在接近燃燒區(qū)處，例如在燃燒區(qū)的約2mm內(nèi)，煙制品中的固體炭達到大于850-900EC的峰值溫度，和在燃燒區(qū)的2-3mm內(nèi)，為300EC-400EC。因此，可選擇在給定溫度范圍內(nèi)操作的納米顆粒一氧化碳催化劑，并如下所述制造包裝紙，其中催化劑改性的紙幅-填料，例如納米顆粒氧化鐵催化劑/CaCO3摻入到預期與催化劑操作的合適溫度相一致的包裝紙的那些部分內(nèi)?？衫缤ㄟ^使用含有選擇濃度的催化劑改性的紙幅-填料的不同流漿箱和/或在造紙工藝的選擇位置處安裝具有不同濃度的催化劑改性的紙幅-填料的流漿箱以對應于待生產(chǎn)的催化紙張的選擇位置，從而實現(xiàn)催化劑改性的紙幅-填料的選擇摻入。
例如，在煙制品的包裝紙中使用的優(yōu)選的納米顆粒一氧化碳催化劑在低至環(huán)境溫度的溫度下具有催化活性，和優(yōu)選甚至在高至900EC的溫度下不失活?？裳刂A期的燃燒區(qū)的全部軸向長度方向，例如不僅在煙制品的過濾嘴端布置優(yōu)選的納米顆粒一氧化碳催化劑，和優(yōu)選的納米顆粒一氧化碳催化劑在使用過程中，從點燃端到過濾嘴端可具有催化活性。納米顆粒一氧化碳催化劑的軸向分布提供主流煙霧和納米顆粒一氧化碳催化劑之間充足的接觸時間以供CO轉(zhuǎn)化成CO2。優(yōu)選的納米顆粒一氧化碳催化劑的實例包括NANOCAT7 SuperfineIron Oxide，它在高于150EC的溫度下開始將CO轉(zhuǎn)化成CO2。
在進一步的實例中，混合催化劑，例如各自在不同溫度范圍下或者在重疊的溫度范圍內(nèi)操作的各催化劑組合物的結(jié)合催化劑可用于拓寬可能發(fā)生CO轉(zhuǎn)化成CO2時的溫度范圍并增加催化的操作時間段，當煙制品燃燒時。例如，混合催化劑可在高于約500EC和在300EC-400EC這兩個溫度下操作，并因此在燃燒區(qū)和在燃燒區(qū)后方兩處將CO轉(zhuǎn)化成CO2，從而有效地增加轉(zhuǎn)化時間和發(fā)生轉(zhuǎn)化時的包裝紙面積。
盡管此處描述催化劑為具有操作溫度，但術(shù)語操作溫度是指將CO轉(zhuǎn)化成CO2的優(yōu)選溫度。在所述溫度范圍以外，催化劑仍可起作用將CO轉(zhuǎn)化成CO2，但轉(zhuǎn)化效率可能受到影響。
根據(jù)FTC測試條件，在煙制品結(jié)構(gòu)內(nèi)生產(chǎn)并測試具有CaCO3紙幅-填料的包裝紙和具有催化劑改性的紙幅-填料，例如納米顆粒氧化鐵催化劑/CaCO3紙幅-填料的包裝紙的實例，納米顆粒氧化鐵催化劑是NANOCAT7 Superfine Iron Oxide。CaCO3承載納米顆粒氧化鐵催化劑且通過漿料方法在沒有焙燒的情況下生產(chǎn)。測試在催化劑改性的紙幅-填料內(nèi)從15wt％-50wt％負載的納米顆粒氧化鐵催化劑，并與不含納米顆粒氧化鐵催化劑的對照樣品相比較。研究在紙張的兩種不同基本重量(35g/m2和45g/m2)下，含30％紙幅-填料負載(或者CaCO3紙幅-填料或者催化劑改性的紙幅-填料)的片材特征。煙制品結(jié)構(gòu)包括棒長63mm，直徑約8mm和全部香料過濾嘴長度21mm。每一樣品具有相同的常規(guī)煙草共混物。在每一類中抽吸20根香煙。表2中概述了主流煙霧的平均結(jié)果。
表2主流煙霧的平均結(jié)果
表2的結(jié)果表明，與對照香煙相比，在用具有催化劑改性的紙幅-填料的包裝紙制造的試驗香煙中，CO焦炭之比顯著下降。當催化劑從15wt％增加到50wt％時，CO焦炭之比的下降百分數(shù)從24％增加到34％。與CO焦炭之比下降一致的是，噴煙次數(shù)很少變化(例如＜1或＜10％)。此外，CO焦炭之比下降表明CO催化劑和CO下降之間的關(guān)系。當在紙張中使用時，納米顆粒催化劑對CO具有更大的選擇性，和CO的下降比例大于焦炭。有利地，CO催化劑對焦炭含量的影響下降。對于每根香煙來說，在包裝紙內(nèi)使用的催化劑量為約4-8mg/根香煙，這取決于負載量。
表3說明了不含填料手工制造的常規(guī)香煙設計的比較試驗結(jié)果。樣品A包裹在不含催化劑改性的紙幅-填料的手工制造的45g/m2的包裝紙內(nèi)，和樣品I包裹在具有包埋的催化劑改性的紙幅-填料，例如固定到CaCO3載體材料上的納米顆粒氧化鐵催化劑的手工制造的45g/m2的包裝紙內(nèi)。在所示的樣品I中，相對于催化劑改性的紙幅-填料，在催化劑改性的紙幅-填料內(nèi)包埋的納米顆粒氧化鐵催化劑負載為30wt％的NANOCAT7 Superfine Iron Oxide催化劑負載(相對于包裝紙，約9wt％的催化劑負載)。煙制品結(jié)構(gòu)包括棒長63mm，直徑約8mm和全部香料過濾嘴長度21mm。每一樣品具有相同的常規(guī)煙草共混物。然后在標準的FTC條件下測試兩根樣品香煙。表3示出了兩根香煙性能的變化。
表3-指定香煙的選擇性能的比較試驗結(jié)果
表9示出了對于50mg樣品(A)NANOCAT7 Superfine IronOxide(曲線i)和樣品(B)100mg25wt％NANOCAT7 Superfine Iron Oxide催化劑負載和CaCO3的混合物(曲線ii)來說，CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率。在圖9中，在含樣品(A)和(B)且具有3.7％O2和22％CO的氛圍的流動管狀反應器內(nèi)，作為溫度的函數(shù)研究了CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率。流速為1000ml/min和加熱速度為12EC/分鐘。對于NANOCAT7 SuperfineIron Oxide以及NANOCAT7 Supergine Iron Oxide與CaCO3的混合物這兩個樣品來說，在約100-125EC下開始發(fā)生轉(zhuǎn)化，這表明NANOCAT7Superfine Iron Oxide的活化溫度沒有顯著受到CaCO3的影響。
為了熱處理在CaCO3上的NANOCATSuperfine Iron Oxide，還研究焙燒工藝。通過采用來自漿料方法的催化劑，并在不存在空氣的情況下加熱它們長的時間段，從而實現(xiàn)焙燒。例如，在不大于500EC的溫度下，優(yōu)選200EC-400EC下焙燒1-3小時的時間段，例如2小時。在不束縛于任何一種理論的情況下，認為焙燒步驟可改進催化劑與紙幅-填料之間的鍵接，且在焙燒步驟過程中，由于鍵合的水分子蒸發(fā)導致催化劑表面得到改進。
圖10示出了在催化劑改性的紙幅-填料中30wt％的催化劑負載下，焙燒對NANOCAT7 Superfine Iron Oxide與CaCO3的影響。在含催化劑改性的紙幅-填料的流動管狀反應器內(nèi)，作為溫度函數(shù)測定CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率。氛圍包括20.6％O2和3.4％CO，和氛圍的流速為1000ml/分鐘。加熱速度為12EC/分鐘。圖10列出了5條曲線曲線A表示沒有焙燒時催化劑改性的紙幅-填料的結(jié)果，曲線B表示在200EC下焙燒2小時的催化劑改性的紙幅-填料樣品，曲線C表示在300EC下焙燒2小時的催化劑改性的紙幅-填料樣品，曲線D表示在400EC下焙燒2小時的催化劑改性的紙幅-填料樣品，和曲線E表示在500EC下焙燒1小時的催化劑改性的紙幅-填料樣品。通過轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率增加表明，4個樣品的開始溫度和轉(zhuǎn)化百分數(shù)基本上不變。在高于約400EC的溫度下，所有焙燒的樣品比未焙燒的樣品(曲線A)具有較高的轉(zhuǎn)化百分數(shù)。
基于CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化百分數(shù)，在例舉的實施方案中，納米顆粒一氧化碳催化劑在至少400EC-約900EC的溫度下，以足以將至少10％一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳的用量存在。優(yōu)選地，納米顆粒一氧化碳催化劑在至少500EC的溫度下將至少25％一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳。更優(yōu)選，納米顆粒一氧化碳催化劑在至少700EC的溫度下將至少50％一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳。
在研究焙燒效果之后，緊跟著使用BET表面積測量結(jié)果研究承載的催化劑的表面積。測試3個樣品樣品1是原樣制備的30wt％催化劑負載的NANOCAT7 Superfine Iron Oxide和CaCO3，樣品2是在400EC下焙燒2小時的30wt％催化劑負載的NANOCAT7 SuperfineIron Oxide和CaCO3，和樣品3是通過化學沉淀形成的CaCO3(所謂沉淀碳酸鈣(PCC))，與天然粉碎的CaCO3(所謂的粉碎碳酸鈣(GCC))相反，并用作對照樣品。所有樣品在BET測量之前在150EC下脫氣1小時。
觀察具有NANOCAT7 Superfine Iron Oxide的樣品，例如樣品1和2的BET表面積，在焙燒之前和之后具有接近相同的BET表面積，例如在10％以內(nèi)，和這些樣品的BET表面積的數(shù)量級大小基本上大于不含納米顆粒一氧化碳催化劑的樣品，例如樣品3的BET表面積。因此，樣品1和2表明焙燒沒有對或?qū)τ糜趯O轉(zhuǎn)化成CO2的催化劑表面積產(chǎn)生負面影響。
在另一例舉的實施方案中，可或者單獨或者與另一催化劑結(jié)合使用低溫納米顆粒一氧化碳催化劑作為納米顆粒一氧化碳催化劑。低溫和甚至室溫催化劑可延長將CO轉(zhuǎn)化成CO2的的反應區(qū)的有效區(qū)域到整根香煙，條件是由于放熱反應導致的升溫保持低于包裝紙的點燃溫度。
合適的低溫納米顆粒一氧化碳催化劑的實例包括鈰基催化劑。鈰基催化劑可在接近環(huán)境溫度下氧化CO。在標題為“CERIA-BASEDCATALYSTS FOR CO OXIDATION AT NEAR-AMBIENT TEMPERATURES”且于2002年12月9日提交的共同擁有的美國專利申請No.10/314449中公開了合適的鈰基催化劑，在此通過參考將其全文引入。低溫納米顆粒一氧化碳催化劑的另一實例包括能充當將轉(zhuǎn)化CO的氧化劑的納米顆粒添加劑。合適的納米顆粒添加劑包括金屬氧化物，例如Fe2O3、CuO、CeO2或Ce2O3，摻雜的金屬氧化物，例如用鋯摻雜的Y2O3，或者用鈀摻雜的Mn2O3，或其混合物，正如在標題為“OXIDANT/CATALYSTNANOPARTICLES TO REDUCE TOBACCO SMOKE CONSTITUENTS SUCH ASCARBON MONOXIDE”其它于2002年11月4日提交的共同擁有的美國專利申請No.10/286968中所述，在此通過參考將其全文引入。
另外，此處所述的任何包裝紙，煙制品或方法可包括在煙制品用包裝紙中常規(guī)使用的額外添加劑。這些添加劑可包括例如控制包裝紙的外觀，例如顏色的添加劑，控制包裝紙的燃燒速度的添加劑和/或?qū)е滤璧幕曳滞庥^和/或在卷煙紙中所使用的紙幅-填料的添加劑。
可以如此處所述以容易使用且經(jīng)濟的方式實施本發(fā)明的方法。催化劑改性的紙幅-填料可用于(1)除去煙制品的主流香煙煙霧或者側(cè)流煙霧內(nèi)的一氧化碳，(2)由于催化劑包埋在包裝紙，因此降低或消除顆粒的夾帶，(3)高度選擇性除去目標成分，例如一氧化碳，這是因為在包裝紙內(nèi)的催化劑僅僅催化接近包裝紙和/或催化劑對其具有親和力的那些氣體，和/或(4)容易通過造紙工藝大規(guī)模生產(chǎn)實施。
煙草柱優(yōu)選包括包括工業(yè)典型的煙草共混物的短切填料，其中包括光亮的、Burley和Oriental煙草和其它共混物組分的共混物，其中包括常規(guī)的煙草香料。在優(yōu)選的實施方案中，煙草柱的粉碎的煙草(短切填料)包括光亮的、Burley、Maryland和Oriental煙草且包括或不包括回用煙草或任何后切割香料的共混物。任選地，膨脹煙草組分可包括在該共混物內(nèi)，以調(diào)節(jié)棒的密度，和可添加香料。任選地，可使用單一的各種前述煙草替代共混物。
盡管結(jié)合本發(fā)明的例舉實施方案描述了本發(fā)明，但要理解，對于領域的技術(shù)人員來說，可在沒有脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，作出此處沒有描述的添加、刪除、改性和替代。
權(quán)利要求
1.一種煙制品，它包括具有包裝紙的香煙煙草棒，所述包裝紙包括紙幅、紙幅-填料，和納米顆粒一氧化碳催化劑，其中紙幅-填料承載納米顆粒催化劑。
2.權(quán)利要求1的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
3.權(quán)利要求2的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的平均粒度小于50nm。
4.權(quán)利要求3的煙制品，其中平均粒度為1-10nm。
5.權(quán)利要求4的煙制品，其中平均粒度為約2-5nm。
6.權(quán)利要求2的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的堆積密度小于0.25g/cc。
7.權(quán)利要求6的煙制品，其中堆積密度大于或等于0.05g/cc。
8.權(quán)利要求2的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的BET表面積為約200-300m2/g。
9.權(quán)利要求2的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
10.權(quán)利要求1的煙制品，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
11.權(quán)利要求1的煙制品，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
12.權(quán)利要求11的煙制品，其中紙幅-填料是CaCO3。
13.權(quán)利要求2的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和具有承載的納米顆粒氧化鐵催化劑的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
14.權(quán)利要求13的煙制品，其中平均粒度小于或等于1.5微米。
15.權(quán)利要求1的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑與紙幅-填料之比以重量百分數(shù)計為0.1-3.0。
16.權(quán)利要求15的煙制品，其中比值為0.1-1.0。
17.權(quán)利要求16的煙制品，其中比值為0.33-1.0。
18.權(quán)利要求1的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑在包裝紙內(nèi)的總量為最多100mg。
19.權(quán)利要求1的煙制品，其中包裝紙是第一層包裝紙和煙制品進一步包括第二層包裝紙。
20.權(quán)利要求19的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑與第一層包裝紙內(nèi)的紙幅-填料之比以重量百分數(shù)計為0.1-3.0。
21.權(quán)利要求20的煙制品，其中比值為0.1-1.0。
22.權(quán)利要求21的煙制品，其中比值為0.33-1.0。
23.權(quán)利要求19的煙制品，其中在第二層包裝紙內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的總量小于1mg。
24.權(quán)利要求23的煙制品，其中在第二層包裝紙內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑的總量為0mg。
25.權(quán)利要求19的煙制品，其中在第二層包裝紙內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑與第一層包裝紙內(nèi)的納米顆粒一氧化碳催化劑之比以重量百分數(shù)計小于0.25。
26.權(quán)利要求19的煙制品，其中第二層包裝紙在第一層包裝紙的徑向外。
27.權(quán)利要求1的煙制品，其中包裝紙具有徑向里部分和徑向外部分，其中徑向里部分具有納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載，和徑向外部分具有納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載。
28.權(quán)利要求27的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載大于納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載。
29.權(quán)利要求28的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑的第一負載最多100mg。
30.權(quán)利要求29的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載小于1mg。
31.權(quán)利要求30的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑的第二負載為0。
32.權(quán)利要求28的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和具有承載的納米顆粒氧化鐵催化劑的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
33.權(quán)利要求27的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑與徑向里部分內(nèi)的紙幅-填料之比以重量百分數(shù)計為0.1-3.0。
34.權(quán)利要求33的煙制品，其中比值為0.1-1.0。
35.權(quán)利要求34的煙制品，其中比值為0.33-1.0。
36.權(quán)利要求33的煙制品，其中在徑向外部分內(nèi)納米顆粒一氧化碳催化劑的總負載小于1mg。
37.權(quán)利要求36的煙制品，其中在徑向外部分內(nèi)納米顆粒一氧化碳催化劑的總負載為0。
38.權(quán)利要求26的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和具有承載的納米顆粒氧化鐵催化劑的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
39.權(quán)利要求27的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
40.權(quán)利要求39的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的平均粒度小于50nm。
41.權(quán)利要求40的煙制品，其中平均粒度為1-10nm。
42.權(quán)利要求41的煙制品，其中平均粒度為約2-5nm。
43.權(quán)利要求39的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑的堆積密度小于0.25g/cc。
44.權(quán)利要求43的煙制品，其中堆積密度大于或等于0.05g/cc。
45.權(quán)利要求39的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的BET表面積為約200-300m2/g。
46.權(quán)利要求39的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
47.權(quán)利要求27的煙制品，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
48.權(quán)利要求27的煙制品，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
49.權(quán)利要求48的煙制品，其中紙幅-填料是CaCO3。
50.權(quán)利要求27的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和具有承載的納米顆粒氧化鐵催化劑的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
51.權(quán)利要求50的煙制品，其中具有承載的納米顆粒氧化鐵催化劑的紙幅-填料的平均粒度小于或等于1.5微米。
52.權(quán)利要求2的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
53.一種煙制品，它包括具有包裝紙的香煙煙草棒，所述包裝紙圍繞煙草柱，所述包裝紙包括紙幅、紙幅-填料，和通過該紙幅-填料承載的納米顆粒一氧化碳催化劑，其中納米顆粒催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑和紙幅-填料包括碳酸鈣。
54.權(quán)利要求53的煙制品，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的平均粒度為0.1-10nm，和碳酸鈣占包裝紙的10-60wt％。
55.權(quán)利要求53的煙制品，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
56.一種制造煙制品的方法，該方法包括(i)在生產(chǎn)包裝紙中使用的紙幅-填料內(nèi)任選地摻入納米顆粒一氧化碳催化劑，形成催化劑改性的紙幅-填料；(ii)任選地制造包裝紙，其中包裝紙包括催化劑改性的紙幅-填料；(iii)向制煙機提供含煙草的短切填料；和(iv)將包裝紙繞短切填料放置，形成煙制品的煙草棒部分，其中所述包裝紙包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料。
57.權(quán)利要求56的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑與包裝紙內(nèi)的紙幅-填料之比以重量百分數(shù)計為0.1-3.0。
58.權(quán)利要求57的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑和紙幅-填料包括碳酸鈣。
59.權(quán)利要求58的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
60.權(quán)利要求57的方法，其中比值為0.1-1.0。
61.權(quán)利要求60的方法，其中比值為0.33-1.0。
62.權(quán)利要求56的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑在包裝紙內(nèi)的總量為最多100mg。
63.權(quán)利要求62的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑和紙幅-填料包括碳酸鈣。
64.權(quán)利要求56的方法，其中包裝紙是第一層包裝紙和該方法進一步包括(v)將第二層包裝紙繞煙草棒部分放置。
65.權(quán)利要求64的方法，其中第二層包裝紙在第一層包裝紙的徑向外。
66.權(quán)利要求64的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑和紙幅-填料包括碳酸鈣。
67.權(quán)利要求64的方法，其中在第二層包裝紙內(nèi)納米顆粒一氧化碳催化劑對紙幅-填料之比以重量百分數(shù)計小于0.1。
68.權(quán)利要求67的方法，其中比值小于0.05。
69.權(quán)利要求68的方法，其中比值小于0.01。
70.權(quán)利要求56的方法，其中在步驟(i)中使用的納米顆粒一氧化碳催化劑的平均粒度小于50nm。
71.權(quán)利要求70的方法，其中平均粒度為1-10nm。
72.權(quán)利要求71的方法，其中平均粒度為2-5nm。
73.權(quán)利要求56的方法，其中通過形成納米顆粒一氧化碳催化劑和紙幅-填料的含水漿料，并干燥該漿料，形成催化劑改性的紙幅-填料，從而將納米顆粒一氧化碳催化劑摻入到紙幅-填料內(nèi)。
74.權(quán)利要求56的方法，包括在步驟(ii)之前，焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
75.權(quán)利要求74的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑和紙幅-填料包括碳酸鈣。
76.權(quán)利要求74的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間。
77.權(quán)利要求76的方法，其中時間段為最多2小時。
78.權(quán)利要求77的方法，其中焙燒溫度為200EC-400EC。
79.權(quán)利要求56的方法，其中通過形成納米顆粒一氧化碳催化劑和紙幅-填料的含水漿料，并干燥該漿料，形成催化劑改性的紙幅-填料的聚集體，降低該聚集體的平均粒度，和隨后在步驟(ii)之前，焙燒催化劑改性的紙幅-填料，從而將納米顆粒一氧化碳催化劑摻入到紙幅-填料內(nèi)。
80.權(quán)利要求79的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑和紙幅-填料包括碳酸鈣。
81.權(quán)利要求79的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間。
82.權(quán)利要求81的方法，其中時間段為最多2小時。
83.權(quán)利要求81的方法，其中焙燒溫度為200EC-400EC。
84.權(quán)利要求56的方法，其中通過在紙幅-填料上沉淀來自液相的納米顆粒氧化鐵催化劑，或者在紙幅-填料上沉積來自氣相的納米顆粒氧化鐵催化劑，從而將納米顆粒一氧化碳催化劑摻入到紙幅-填料內(nèi)。
85.權(quán)利要求84的方法，其中通過沉淀納米顆粒一氧化碳催化劑，將納米顆粒一氧化碳催化劑摻入到紙幅-填料內(nèi)，和還沉淀該紙幅-填料，形成催化劑改性的紙幅-填料。
86.權(quán)利要求84的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑和紙幅-填料包括碳酸鈣。
87.權(quán)利要求86的方法，其中在步驟(ii)之前，焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
88.權(quán)利要求87的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑和紙幅-填料包括碳酸鈣。
89.權(quán)利要求87的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間。
90.權(quán)利要求89的方法，其中時間段為最多2小時。
91.權(quán)利要求90的方法，其中焙燒溫度為200EC-400EC。
92.用于煙制品的包裝紙，該包裝紙包括紙幅；紙幅-填料；和納米顆粒一氧化碳催化劑，其中該納米顆粒一氧化碳催化劑被紙幅-填料承載，形成催化劑改性的紙幅-填料。
93.權(quán)利要求92的包裝紙，其中紙幅包括纖維素纖維。
94.權(quán)利要求92的包裝紙，其中納米顆粒一氧化碳催化劑是納米顆粒氧化鐵催化劑。
95.權(quán)利要求94的包裝紙，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
96.權(quán)利要求94的包裝紙，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
97.權(quán)利要求92的包裝紙，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
98.權(quán)利要求92的包裝紙，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
99.權(quán)利要求98的包裝紙，其中紙幅-填料是CaCO3。
100.權(quán)利要求92的包裝紙，其中納米顆粒一氧化碳催化劑以最多約60wt％的催化劑負載存在于催化劑改性的紙幅-填料內(nèi)。
101.權(quán)利要求100的包裝紙，其中納米顆粒一氧化碳催化劑以約10wt％-約50wt％的催化劑負載存在于催化劑改性的紙幅-填料內(nèi)。
102.權(quán)利要求101的包裝紙，其中納米顆粒一氧化碳催化劑以約20-30wt％的催化劑負載存在于催化劑改性的紙幅-填料內(nèi)。
103.權(quán)利要求92的包裝紙，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的平均粒度為1-50nm，堆積密度小于0.25g/cc，和BET表面積為約200-300m2/g。
104.權(quán)利要求103的包裝紙，其中平均粒度為1-10nm。
105.權(quán)利要求104的包裝紙，其中平均粒度為約2-5nm。
106.權(quán)利要求103的包裝紙，其中堆積密度大于或等于0.05g/cc。
107.權(quán)利要求92的包裝紙，其中包裝紙的基本重量為約18g/m2-約60g/m2，和滲透率為約5CORESTA單位-約80CORESTA單位。
108.權(quán)利要求107的包裝紙，其中基本重量為約20g/m2-約45g/m2，和滲透率為約30-35CORESTA單位。
109.權(quán)利要求92的包裝紙，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
110.制造卷煙紙的方法，該方法包括(i)供應催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料到造紙機的成形部分的流漿箱中，其中催化劑改性的紙幅-填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料；(ii)沉積含催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料的含水漿料到造紙機的成形部分上，形成催化劑改性的紙幅-填料在其內(nèi)分布的基礎紙幅；和(iii)從基礎紙幅中除去水，以便形成中間紙幅片。
111.權(quán)利要求110的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
112.權(quán)利要求111的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
113.權(quán)利要求111的方法，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
114.權(quán)利要求111的方法，包括在步驟(iii)之前焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
115.權(quán)利要求110的方法，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
116.權(quán)利要求110的方法，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
117.權(quán)利要求116的方法，其中紙幅-填料是CaCO3。
118.權(quán)利要求110的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑，紙幅-填料包括CaCO3，和該方法包括在將催化劑改性的紙幅-填料供應到造紙機中之前，焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
119.一種制造含催化劑改性的紙幅-填料的卷煙紙的方法，該方法包括(i)將纖維素材料提供給造紙機成形部分的第一流漿箱中；(ii)在造紙機的成形部分上沉積來自第一流漿箱的含水漿料，以便形成纖維素材料的基礎紙幅；(iii)在基礎紙幅上分配催化劑改性的紙幅-填料，其中催化劑改性的紙幅-填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料；和(iv)從基礎紙幅中除去水，以便形成中間紙幅片。
120.權(quán)利要求119的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
121.權(quán)利要求120的方法，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
122.權(quán)利要求119的方法，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
123.權(quán)利要求119的方法，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
124.權(quán)利要求123的方法，其中紙幅-填料是CaCO3。
125.權(quán)利要求119的方法，其中步驟(iii)包括通過噴灑、流延、鋪涂、噴涂、浸涂和幕涂中的至少一種分配，其中改性的催化劑紙幅-填料在基礎紙幅的纖維網(wǎng)絡內(nèi)分布。
126.權(quán)利要求119的方法，包括在步驟(iii)之前焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
127.權(quán)利要求126的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑，和紙幅-填料是CaCO3。
128.權(quán)利要求119的方法，其中步驟(iii)包括在一部分基礎紙幅上分配催化劑改性的紙幅-填料。
129.權(quán)利要求128的方法，其中該層形成條帶、條紋或格狀圖案。
130.一種制造雙層卷煙紙的方法，該方法包括i)在造紙機的絲網(wǎng)上沉積來自第一流漿箱的雙層卷煙紙的第一層，第一流漿箱容納第一配料組合物；ii)在第一層的一部分上沉積來自第二流漿箱的雙層卷煙紙的第二層，第二流漿箱容納第二配料組合物，第二配料組合物包括催化劑改性的紙幅-填料，所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料；iii)從第一層和第二層中除去水，以便形成單片卷煙紙；和(iv)收集卷煙紙片。
131.權(quán)利要求130的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
132.權(quán)利要求131的方法，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
133.權(quán)利要求130的方法，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
134.權(quán)利要求130的方法，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
135.權(quán)利要求134的方法，其中紙幅-填料是CaCO3。
136.權(quán)利要求130的方法，其中在步驟(ii)中沉積的部分第二層形成條帶、條紋或格狀圖案。
137.權(quán)利要求136的方法，其中該部分在成品紙幅內(nèi)。
138.權(quán)利要求130的方法，其中第二配料組合物包括保留助劑。
139.權(quán)利要求131的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
140.權(quán)利要求130的方法，包括焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
141.權(quán)利要求130的方法，其中第一配料組合物不含催化劑改性的紙幅-填料。
142.權(quán)利要求130的方法，其中第一配料組合物具有第一濃度的催化劑改性的紙幅-填料，和第二配料組合物具有第二濃度的催化劑改性的紙幅-填料。
143.權(quán)利要求142的方法，其中第一濃度小于第二濃度。
144.權(quán)利要求143的方法，其中第一濃度不大于第二濃度的1/10。
145.一種制造卷煙紙的方法，該方法包括(i)將含纖維素材料的配料供應到造紙機的成形部分的第一流漿箱中；(ii)將承載紙幅輸送經(jīng)過造紙機；(iii)在承載紙幅上沉積催化劑改性的紙幅-填料，該催化劑改性的紙幅-填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料；(iv)在承載紙幅上沉積來自第一流漿箱的含水漿料，以便形成承載紙幅包埋在其內(nèi)的纖維素材料的紙漿紙幅；(v)從紙漿紙幅中除去水，以便形成片材；和(vi)收集該片材。
146.權(quán)利要求145的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
147.權(quán)利要求146的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
148.權(quán)利要求147的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
149.在生產(chǎn)煙制品用包裝紙中所使用的催化劑改性的紙幅-填料，該催化劑改性的紙幅-填料包括紙幅-填料；和承載在紙幅-填料上的納米顆粒一氧化碳催化劑。
150.權(quán)利要求149的催化劑改性的紙幅-填料，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
151.權(quán)利要求150的催化劑改性的紙幅-填料，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的平均粒度小于50nm。
152.權(quán)利要求151的催化劑改性的紙幅-填料，其中平均粒度為1-10nm。
153.權(quán)利要求152的催化劑改性的紙幅-填料，其中平均粒度為約2-5nm。
154.權(quán)利要求150的催化劑改性的紙幅-填料，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的堆積密度小于0.25g/cc。
155.權(quán)利要求154的催化劑改性的紙幅-填料，其中堆積密度大于或等于0.05g/cc。
156.權(quán)利要求150的催化劑改性的紙幅-填料，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的BET表面積為約200-300m2/g。
157.權(quán)利要求150的催化劑改性的紙幅-填料，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
158.權(quán)利要求149的催化劑改性的紙幅-填料，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
159.權(quán)利要求149的催化劑改性的紙幅-填料，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
160.權(quán)利要求149的催化劑改性的紙幅-填料，其中紙幅-填料是CaCO3。
161.權(quán)利要求160的催化劑改性的紙幅-填料，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
162.權(quán)利要求161的催化劑改性的紙幅-填料，其中催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度小于或等于1.5微米。
163.權(quán)利要求149的催化劑改性的紙幅-填料，其中納米顆粒一氧化碳催化劑對紙幅-填料之比以重量百分數(shù)計為0.1-3.0。
164.權(quán)利要求163的催化劑改性的紙幅-填料，其中比值為0.1-1.0。
165.權(quán)利要求164的催化劑改性的紙幅-填料，其中比值為0.33-1.0。
166.一種制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載在紙幅-填料上的納米顆粒一氧化碳催化劑，該方法包括(i)形成納米顆粒一氧化碳催化劑和紙幅-填料的含水漿料；(ii)任選地在承載表面上鋪開含水漿料；和(iii)干燥該含水漿料，蒸發(fā)水并形成催化劑改性的紙幅-填料。
167.權(quán)利要求166的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中干燥含水漿料包括用熱源加熱和/或真空過濾。
168.權(quán)利要求166的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑，和紙幅-填料是CaCO3。
169.權(quán)利要求168的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
170.權(quán)利要求168的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中漿料含有小于約50-60wt％在碳酸鈣上的納米顆粒氧化鐵催化劑的催化劑負載，和漿料干燥成粉末物質(zhì)。
171.權(quán)利要求170的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，包括緊跟在步驟(iii)之后焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
172.權(quán)利要求171的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間段。
173.權(quán)利要求172的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中時間段為最多2小時。
174.權(quán)利要求173的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒溫度為200EC-400EC。
175.權(quán)利要求170的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
176.權(quán)利要求168的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中漿料含有大于約60-70wt％在碳酸鈣上的納米顆粒氧化鐵催化劑的催化劑負載，和漿料干燥成自支持固體物料。
177.權(quán)利要求176的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，進一步包括降低自支持固體物料的尺寸。
178.權(quán)利要求177的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中降低尺寸包括球磨自支持固體物料，形成粉末。
179.權(quán)利要求178的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中球磨利用1cm瑪瑙研磨球100-300rpm研磨2-4小時。
180.權(quán)利要求178的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，包括焙燒粉末。
181.權(quán)利要求180的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱粉末最多3小時的時間段。
182.權(quán)利要求181的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中時間段為最多2小時。
183.權(quán)利要求181的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒溫度為200EC-400EC。
184.權(quán)利要求178的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中粉末的平均粒度為0.1-10微米。
185.權(quán)利要求184的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中平均粒度為約1微米或更低。
186.權(quán)利要求170的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
187.權(quán)利要求166的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
188.權(quán)利要求187的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
189.權(quán)利要求188的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的平均粒度小于50nm。
190.權(quán)利要求189的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中平均粒度為1-10nm。
191.權(quán)利要求190的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中平均粒度為約2-5nm。
192.權(quán)利要求187的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的堆積密度小于0.25g/cc。
193.權(quán)利要求192的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中堆積密度大于或等于0.05g/cc。
194.權(quán)利要求187的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的BET表面積為約200-300m2/g。
195.權(quán)利要求187的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
196.權(quán)利要求166的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
197.權(quán)利要求166的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
198.權(quán)利要求197的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中紙幅-填料是CaCO3。
199.權(quán)利要求198的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
200.權(quán)利要求166的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中平均粒度小于或等于1.5微米。
201.權(quán)利要求166的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑對紙幅-填料之比以重量百分數(shù)計為0.1-3.0。
202.權(quán)利要求201的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中比值為0.1-1.0。
203.權(quán)利要求202的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中比值為0.33-1.0。
204.一種制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載在紙幅-填料上的納米顆粒一氧化碳催化劑，該方法包括(i)在紙幅-填料上沉淀來自液相的納米顆粒一氧化碳催化劑；(ii)除去至少一部分液相；和(iii)干燥具有沉淀的納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅-填料，蒸發(fā)其余液相并形成催化劑改性的紙幅-填料。
205.權(quán)利要求204的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，包括(iv)降低催化劑改性的紙幅-填料的尺寸到0.1-10微米的平均粒度。
206.權(quán)利要求205的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，包括(v)在步驟(iv)之后焙燒尺寸下降的催化劑改性的紙幅-填料。
207.權(quán)利要求206的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱尺寸降低的催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間段。
208.權(quán)利要求204的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，包括(v)焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
209.權(quán)利要求208的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間段。
210.權(quán)利要求204的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，和紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
211.權(quán)利要求210的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
212.權(quán)利要求204的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中通過沉淀形成紙幅-填料。
213.制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載在紙幅-填料上的納米顆粒一氧化碳催化劑，該方法包括在紙幅-填料上沉積來自氣相的納米顆粒一氧化碳催化劑，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
214.權(quán)利要求213的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
215.權(quán)利要求213的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，包括(iv)降低催化劑改性的紙幅-填料的尺寸到0.1-10微米的平均粒度。
216.權(quán)利要求215的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，包括(v)在步驟(iv)之后焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
217.權(quán)利要求216的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱尺寸下降的催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間段。
218.權(quán)利要求213的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，包括(v)焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
219.權(quán)利要求213的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間段。
220.一種香煙，它包括具有包裝紙的煙草棒；該包裝紙包括纖維狀纖維素材料的紙幅和紙幅-填料的負載，至少一些紙幅-填料包括無機顆粒和通過該無機顆粒承載的納米顆粒。
221.權(quán)利要求220的香煙，其中無機顆粒包括碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、碳酸鎂、氧化鎂和氫氧化鎂中的至少一種，和納米顆粒是氧化鐵。
222.權(quán)利要求221的香煙，其中納米顆粒進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒。
223.權(quán)利要求220的香煙，其中納米顆粒包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
224.在造紙工藝中使用的配料，該配料包括含催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料的含水漿料。
225.權(quán)利要求224的配料，其中催化劑改性的紙幅-填料包括納米顆粒一氧化碳催化劑和紙幅-填料。
226.權(quán)利要求225的配料，其中納米顆粒一氧化碳催化劑包括納米顆粒氧化鐵催化劑。
227.權(quán)利要求226的配料，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
228.權(quán)利要求225的配料，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物。
229.權(quán)利要求225的配料，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
230.權(quán)利要求229的配料，其中紙幅-填料是CaCO3。
231.權(quán)利要求226的配料，其中納米顆粒氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物，紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2，和具有承載的納米顆粒氧化鐵催化劑的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
232.權(quán)利要求226的配料，其中納米顆粒一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的納米顆粒催化劑。
233.權(quán)利要求226的配料，其中納米顆粒氧化鐵催化劑的平均粒度小于50nm。
234.權(quán)利要求233的配料，其中平均粒度為1-10nm。
235.權(quán)利要求234的配料，其中平均粒度為約2-5nm。
236.一種卷煙紙，它包括具有紙幅-填料的紙幅，至少一些包括FeOOH的紙幅-填料。
237.權(quán)利要求236的卷煙紙，其中FeOOH的平均粒度＜1微米或者？？1微米。
238.權(quán)利要求1的煙制品，其中包裝紙是煙制品的插塞(plug)包裝、外包裝或煙草紙幅。
239.權(quán)利要求1的煙制品，其中包裝紙外包裹煙制品的燃料元件和/或膨脹管道。
240.權(quán)利要求1的煙制品，其中包裝紙圍繞煙制品的熱源。
241.權(quán)利要求1的煙制品，其中包裝紙在熱源與香料床之間。
242.權(quán)利要求1的煙制品，其中包裝紙是被煙草短切填料圍繞的內(nèi)部管道。
243.權(quán)利要求242的煙制品，其中內(nèi)部管道中空。
244.權(quán)利要求242的煙制品，其中內(nèi)部管道至少部分用煙草短切填料填充。
245.一種制造煙制品的方法，該方法包括(i)任選地在生產(chǎn)包裝紙中所使用的紙幅-填料內(nèi)摻入一氧化碳氧化鐵催化劑，形成催化劑改性的紙幅-填料；(ii)任選地制造包裝紙，該包裝紙包括催化劑改性的紙幅-填料；(iii)提供給制煙機含煙草的短切填料；和(iv)將包裝紙繞短切填料放置，形成煙制品的煙草棒部分，其中所述包裝紙包括承載一氧化碳催化劑的紙幅-填料。
246.權(quán)利要求245的方法，其中催化劑改性的紙幅-填料處于焙燒狀態(tài)和/或一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的催化劑。
247.權(quán)利要求245的方法，其中在包裝紙內(nèi)的一氧化碳催化劑的總量最多100mg和/或催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
248.權(quán)利要求245的方法，其中通過形成一氧化碳催化劑和紙幅-填料的含水漿料，并干燥該漿料，形成催化劑改性的紙幅-填料，從而將一氧化碳催化劑摻入到紙幅-填料內(nèi)。
249.權(quán)利要求245的方法，包括在步驟(ii)之前，焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
250.權(quán)利要求249的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間段。
251.權(quán)利要求250的方法，其中時間段為最多2小時。
252.權(quán)利要求251的方法，其中焙燒溫度為200EC-400EC。
253.權(quán)利要求245的方法，其中通過形成一氧化碳催化劑和紙幅-填料的含水漿料，并干燥該漿料，形成催化劑改性的紙幅-填料的聚集體，降低該聚集體的平均粒度，和隨后在步驟(ii)之前，焙燒催化劑改性的紙幅-填料，從而將一氧化碳催化劑摻入到紙幅-填料內(nèi)。
254.用于煙制品的包裝紙，該包裝紙包括紙幅；紙幅-填料；和一氧化碳氧化鐵催化劑，其中該一氧化碳氧化鐵催化劑被紙幅-填料承載，形成催化劑改性的紙幅-填料。
255.權(quán)利要求254的包裝紙，其中一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的催化劑。
256.權(quán)利要求254的包裝紙，其中催化劑改性的紙幅填料處于焙燒狀態(tài)和/或氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
257.權(quán)利要求254的包裝紙，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物，和/或催化劑改性的紙幅填料的平均粒度為0.1-10微米。
258.權(quán)利要求254的包裝紙，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
259.權(quán)利要求258的包裝紙，其中紙幅-填料是CaCO3。
260.權(quán)利要求254的包裝紙，其中一氧化碳催化劑以最多約60wt％的催化劑負載存在于催化劑改性的紙幅-填料內(nèi)。
261.權(quán)利要求254的包裝紙，其中一氧化碳催化劑以約10wt％-約50wt％的催化劑負載存在于催化劑改性的紙幅-填料內(nèi)。
262.一種制造卷煙紙的方法，該方法包括(i)供應催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料到造紙機的成形部分的流漿箱中，其中催化劑改性的紙幅-填料包括承載一氧化碳氧化鐵催化劑的紙幅-填料；(ii)沉積含催化劑改性的紙幅-填料和纖維素材料的含水漿料到造紙機的成形部分上，形成催化劑改性的紙幅-填料在其內(nèi)分布的基礎紙幅；和(iii)從基礎紙幅中除去水，以便形成中間紙幅片。
263.權(quán)利要求262的方法，其中催化劑改性的紙幅填料處于焙燒狀態(tài)和/或氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
264.權(quán)利要求262的方法，包括在步驟(iii)之前焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
265.權(quán)利要求262的方法，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物，和/或催化劑改性的紙幅填料的平均粒度為0.1-10微米。
266.權(quán)利要求262的方法，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
267.權(quán)利要求266的方法，其中紙幅-填料是CaCO3。
268.一種制造含催化劑改性的紙幅-填料的卷煙紙的方法，該方法包括(i)供應纖維素材料到造紙機的成形部分的第一流漿箱中；(ii)在造紙機的成形部分上沉積來自第一流漿箱的含水漿料，以便形成纖維素材料的基礎紙幅；(iii)在基礎紙幅上分配催化劑改性的紙幅-填料，其中催化劑改性的紙幅-填料包括承載一氧化碳氧化鐵催化劑的紙幅-填料；和(iv)從基礎紙幅中除去水，以便形成中間紙幅片。
269.權(quán)利要求268的方法，其中一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的催化劑。
270.權(quán)利要求268的方法，其中催化劑改性的紙幅填料處于焙燒狀態(tài)和/或氧化鐵催化劑包括FeOOH、α-Fe2O3、γ-Fe2O3或其混合物。
271.權(quán)利要求268的方法，其中紙幅-填料包括第II族、第III族或第IV族金屬的氧化物、碳酸鹽或氫氧化物，和/或催化劑改性的紙幅填料的平均粒度為0.1-10微米。
272.權(quán)利要求268的方法，其中紙幅-填料選自CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、MgCO3、MgO和Mg(OH)2。
273.權(quán)利要求272的方法，其中紙幅-填料是CaCO3。
274.權(quán)利要求268的方法，其中步驟(iii)包括通過噴灑、流延、鋪涂、噴涂、浸涂和幕涂中的至少一種分配，其中改性的催化劑紙幅-填料在基礎紙幅的纖維網(wǎng)絡內(nèi)分布。
275.權(quán)利要求268的方法，包括在步驟(iii)之前焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
276.一種制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，所述催化劑改性的紙幅-填料包括承載在紙幅-填料上的一氧化碳催化劑，該方法包括(i)形成一氧化碳氧化鐵催化劑和紙幅-填料的含水漿料；(ii)任選地在承載表面上鋪開含水漿料；和(iii)干燥該含水漿料，蒸發(fā)水并形成催化劑改性的紙幅-填料。
277.權(quán)利要求276的方法，其中干燥含水漿料包括用熱源加熱和/或真空過濾。
278.權(quán)利要求276的方法，其中催化劑改性的紙幅填料處于焙燒狀態(tài)和/或一氧化碳催化劑進一步包括除了氧化鐵以外的催化劑。
279.權(quán)利要求276的方法，其中漿料含有小于約60wt％在碳酸鈣上的氧化鐵催化劑的催化劑負載，和漿料干燥成粉末物質(zhì)，和/或催化劑改性的紙幅填料的平均粒度為0.1-10微米。
280.權(quán)利要求276的方法，緊跟在步驟(iii)之后焙燒催化劑改性的紙幅-填料。
281.權(quán)利要求280的方法，其中焙燒包括在不大于500EC的焙燒溫度下，加熱催化劑改性的紙幅-填料最多3小時的時間段。
282.權(quán)利要求281的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中時間段為最多2小時。
283.權(quán)利要求282的制造催化劑改性的紙幅-填料的方法，其中焙燒溫度為200EC-400EC。
284.權(quán)利要求224的配料，其中催化劑改性的紙幅-填料包括一氧化碳氧化鐵催化劑和紙幅填料，其中催化劑改性的紙幅-填料處于焙燒狀態(tài)下。
285.權(quán)利要求284的配料，其中催化劑改性的紙幅-填料的平均粒度為0.1-10微米。
286.權(quán)利要求236的香煙包裝紙，其中催化劑改性的紙幅填料處于焙燒狀態(tài)和/或催化劑改性的紙幅填料的平均粒度為0.1-10微米。
全文摘要
煙制品用包裝紙包括含纖維素纖維的紙幅和摻入到該紙幅內(nèi)的催化劑改性的紙幅－填料。催化劑改性的紙幅－填料包括承載納米顆粒一氧化碳催化劑的紙幅－填料。納米顆粒一氧化碳催化劑可以是納米顆粒氧化鐵催化劑。還提供煙制品，其包括具有包裝紙的香煙煙草棒，所述包裝紙包括紙幅、紙幅－填料和納米顆粒一氧化碳催化劑，其中紙幅填料承載納米顆粒催化劑。還提供制造包裝紙的方法和利用該包裝紙制造煙制品的方法。
文檔編號A24D1/02GK1805696SQ200480016552
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者F·拉蘇利, 李平, S·塔富爾, J·艾倫, S·格杰瓦尼什維利, M·R·哈賈利戈爾, R·W·德懷爾, C·E·B·大格倫 申請人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司