專利名稱：吸煙制品用的煙霧生成材料的制作方法
吸煙制品用的煙霧生成材料本發(fā)明涉及一種吸煙制品(smoking article)用的煙霧生成材料。特別地，本發(fā)明涉及用于包括包封的稀釋劑的吸煙制品的煙霧生成材料、制造該煙霧生成材料的方法以及含有該材料的產(chǎn)品。吸煙制品比如香煙中含有稀釋劑是很常見的。稀釋劑是在吸煙過程中會(huì)蒸發(fā)及轉(zhuǎn)化成為煙霧狀主流煙的化合物。它們通常選擇為可以基本完全轉(zhuǎn)化成為煙霧。煙的其他組分(在含煙草吸煙制品的情況下是源自煙草的組分，或者在不含煙草的吸煙制品情況下是尼古丁和/或調(diào)味組分)因而通過這個(gè)手段得以“稀釋”。香煙在其嘴端可包括過濾器，煙絲條(tobacco rod)包括可抽吸的填料，香煙紙圍繞煙絲條包裹。當(dāng)稀釋劑存在于可抽吸的填料中時(shí)，它可以是與其他組分的簡單混合物 (特別是對(duì)于固態(tài)的稀釋劑而言)，或者稀釋劑可以承載在一種或多種其他組分中(特別是對(duì)于液態(tài)的稀釋劑而言)。W02007/012980記載了含煙草的組合物，其包括加入的稀釋劑，這可通過對(duì)煙草噴
灑、混合或者浸泡實(shí)施。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管稀釋劑在抽煙時(shí)，實(shí)現(xiàn)其功能過程中會(huì)蒸發(fā)，低溫下稀釋劑的蒸發(fā)可在香煙存儲(chǔ)階段引起問題。特別是，稀釋劑在存儲(chǔ)階段會(huì)游離，且隨后將會(huì)散發(fā)到周圍環(huán)境中或者與產(chǎn)品其他部分如香煙紙反應(yīng)。通過稀釋劑自身或者通過從稀釋劑反應(yīng)中釋放的的化合物，還將污染香煙紙或者在上面留下斑點(diǎn)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)試圖在需要稀釋劑之前將其固定。US2008/0110470記載了在多孔吸附劑中稀釋劑的固定，然后將其合并到煙絲條中。然而，這種固定技術(shù)并非十分令人滿意。比如，散粒樣本的稀釋劑承載能力相對(duì)較低。因而在本領(lǐng)域中需要以一種可選的方式，克服上述一個(gè)或多個(gè)問題，將稀釋劑整合到吸煙制品中。于是，本發(fā)明的發(fā)明者設(shè)計(jì)出了權(quán)利要求所限定的本發(fā)明。

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的噴干包封稀釋劑顆粒。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的共擠出包封稀釋劑顆粒。圖3顯示了包括包封稀釋劑顆粒的片狀材料，以及相應(yīng)的根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的切碎的片條材料。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案噴灑到煙草上的包封稀釋劑顆粒。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的含有煙霧生成材料的煙草。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品上實(shí)施的存儲(chǔ)測(cè)試的結(jié)果，其作為實(shí)施例1中記載的實(shí)驗(yàn)的一部分。稀釋劑為至少一種煙霧形成劑，它可以是，比如，多元醇煙霧生成劑或非多元醇煙霧生成劑，優(yōu)選地為非多元醇煙霧生成劑。在室溫條件下，它可以是固態(tài)或者液態(tài)，但優(yōu)選地在室溫條件下為液態(tài)。適宜的多元醇包括山梨醇、丙三醇、以及二醇類像丙二醇或者三甘醇。適宜的非多元醇包括一元醇，高沸點(diǎn)碳?xì)浠衔?，酸、如乳酸，以及酯如甘油二乙酸酯?乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯、或肉豆蔻酸異丙酯?？梢圆捎枚喾N等量或者不等量稀釋劑的組合。特別優(yōu)選乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯以及肉豆蔻酸異丙酯。在環(huán)境條件下影響稀釋劑穩(wěn)定性和游離的因素可有多個(gè)。這些因素可以包括疏水性或親水性、粘度、室溫下的飽和蒸汽壓力、沸點(diǎn)、分子結(jié)構(gòu)(比如氫鍵結(jié)合或范德華力)以及稀釋劑和基質(zhì)之間的吸收/吸附相互作用。一些稀釋劑可相比于其他吸附劑而言將遭遇更大程度的游離問題；比如，據(jù)發(fā)現(xiàn)，正如在本發(fā)明中這樣，乙酸甘油酯、肉豆蔻酸異丙酯和檸檬酸三乙酯從包封處理中尤其得益。另一個(gè)相關(guān)因素是吸煙制品中稀釋劑的載入水平。比如，如果稀釋劑如丙三醇的量比較大，游離問題仍然很明顯。屏蔽材料能夠在吸煙制品存儲(chǔ)期間抑制稀釋劑的游離，但在抽吸吸煙制品的時(shí)候允許稀釋劑釋放。它可以是這樣一種物質(zhì)，其在高于室溫的溫度下通過熔化、分解、反應(yīng)、降解、膨脹或變形來釋放出稀釋劑，而在該溫度或該溫度之下時(shí)，在抽吸過程中深入吸煙制品內(nèi)。比如，隨著足夠量稀釋劑的蒸發(fā)發(fā)生的物理膨脹會(huì)摧毀屏蔽材料的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，屏蔽材料在高于50°C，優(yōu)選地高于60°C、70°C、8(rC或90°C下釋放出大量稀釋劑。屏蔽材料可以是，比如多糖類或者纖維素屏蔽材料、明膠、樹膠、凝膠或它們的混合物。適宜的多糖類包括藻酸鹽、右旋糖酐、麥芽糊精、環(huán)式糊精和果膠。適宜的纖維素材料包括甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥基丙基纖維素、羧甲基纖維素以及纖維素醚類。適宜的樹膠包括阿拉伯樹膠、印度膠、黃蓍膠、刺梧桐樹膠、刺槐豆膠、阿拉伯膠、瓜爾膠、溫柏籽膠和黃原膠。適宜的凝膠包括瓊脂、瓊脂糖、角叉(菜)膠、褐藻多糖硫酸酯 (furoidan)禾口 1 ! (furcellarari)。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案中，屏蔽材料包括多糖。因?yàn)榘庑阅芴貏e優(yōu)選采用藻酸鹽(酯)(alginate)。藻酸鹽可以是，比如，褐藻酸的鹽、酯化的藻酸鹽(esterified alginate)或者甘油藻酸酯。褐藻酸的鹽包括藻酸銨、三乙醇胺藻酸鹽、以及I或II組金屬離子藻酸鹽如藻酸鈉、藻酸鉀、藻酸鈣和藻酸鎂。酯化的藻酸鹽包括丙二醇藻酸酯和甘油基藻酸酯。在一個(gè)實(shí)施方案中，屏蔽材料是藻酸鈉和/或藻酸鈣。藻酸鈣相對(duì)于藻酸鈉而言， 在環(huán)境溫度下能夠提供更好的稀釋劑的游離抑制，還能夠在比后者更高溫度中釋放出稀釋劑。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，屏蔽材料特別優(yōu)選地包括樹膠和阿拉伯樹膠。樹膠可以是單獨(dú)使用的屏蔽材料，或者可以與其他屏蔽材料比如交聯(lián)藻酸鹽，結(jié)合使用。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，稀釋劑包封在或者嵌入第一屏蔽材料中，然后這個(gè)產(chǎn)品被一層或多層與第一屏蔽材料相同或者不同的屏蔽材料包覆。比如，在一個(gè)實(shí)施方案中，稀釋劑被樹膠包封起來，然后包封的產(chǎn)品被一層或多層多糖包覆。利用屏蔽材料包封稀釋劑可以通過任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適宜的方法或者此處記載的方法進(jìn)行。在包封加工過程中，稀釋劑優(yōu)選地采用液態(tài)。換句話說，室溫條件下液態(tài)的稀釋劑可不需要進(jìn)一步加工便采用，然而室溫條件下為固態(tài)的稀釋劑可熔化，或混入液體載體中，即溶液、懸浮液或乳液。優(yōu)選地，稀釋劑以液態(tài)使用，不需要任何附加的液體載體。然而，如果使用固態(tài)的稀釋劑顆粒，這些顆粒還可以可選地被屏蔽材料直接包覆。在一個(gè)實(shí)施方案中，包封的稀釋劑顆粒通過噴霧干燥制成。這個(gè)技術(shù)涉及使包含了稀釋劑和防潮材料的液體均質(zhì)化，并噴灑成熱氣。該工藝生產(chǎn)顆粒(1)，其基本上由被俘獲到屏蔽材料(3)基質(zhì)中的稀釋劑(2)組成，如圖1中示意性地所示。如有需要，可以實(shí)施團(tuán)聚和/或聚結(jié)步驟以增加顆粒尺寸并降低脆性。在另一個(gè)實(shí)施方案中，具有適宜幾何形狀和疏水性的稀釋劑利用β -環(huán)式糊精進(jìn)行分子包封?？蛇x地，包括稀釋劑的固態(tài)稀釋劑顆?；蛞簯B(tài)液滴可滴穿屏蔽材料簾。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，稀釋劑與屏蔽材料共擠出形成由圍繞稀釋劑“芯” O)的屏蔽材料“殼”(3) 制成的膠囊(10)，如圖2中示意性地所示。在這個(gè)過程中，液態(tài)稀釋劑和屏蔽材料穿過同心孔板送入，稀釋劑位于中心而屏蔽材料位于外環(huán)，以形成液滴，然后該液滴將通過適宜手段，如屏蔽材料的冷卻、或交聯(lián)硬化。包封稀釋劑的顆粒可以包含任意量的稀釋劑。然而，優(yōu)選地，顆粒中稀釋劑的含量至少為 10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%，80%，90%，95%或 99%。共擠出是有利的，因?yàn)樗试S顆粒具有較高的稀釋劑載入量。重要的是，不管使用哪一種方法，都應(yīng)該注意，基本上沒有其他材料與稀釋劑一起包封，以及對(duì)后者沒有任何液體載體。特別地，包封的稀釋劑顆?；旧喜话瑹煵荨⑻盍匣蚬虘B(tài)吸附劑(比如白堊或碳)，或者香味劑；屏蔽材料與稀釋劑密切接觸。然而，一些雜質(zhì)是不可避免的。此外，還可包括少量的著色劑；優(yōu)選地在顆粒中其不表現(xiàn)為均質(zhì)狀態(tài)，但是可以，比如施加在顆粒外表面上或者僅與屏蔽材料混合。在一個(gè)實(shí)施方案中，顆粒完全由屏蔽材料包封的稀釋劑組成。包封的稀釋劑顆粒可是微粒。優(yōu)選地，平均顆粒尺寸在100-300 μ m范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，相同或不同類型的單個(gè)包封稀釋劑顆粒利用粘合劑聚結(jié)到一起。適宜的粘合劑對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的，正如上述屏蔽材料一樣。聚結(jié)體的尺寸可以是，比如，0. 5-4mm。本發(fā)明的煙霧生成材料可完全由包封的稀釋劑顆粒(聚結(jié)的或非聚結(jié)的)，任選多種不同的類型組成?？蛇x地，包封的稀釋劑顆?？山Y(jié)合其他物質(zhì)并形成其中顆粒保持完整的新材料。這樣的其他材料可包括適宜的填料，如研磨的碳酸鈣，粘合劑，如藻酸鹽，增塑劑如丙三醇，和/或著色劑。比如，包封稀釋劑顆粒(1)可結(jié)合這樣的材料以形成漿體，其可以澆注并干燥從而形成片狀材料G)，如圖3示意性地所示。比如，使用基于片材的重量高達(dá)約15%的丙三醇，可使得片材具有合適的柔韌性。該丙三醇具有抽吸時(shí)可隨著乙酸甘油酯一起轉(zhuǎn)化為煙霧的優(yōu)點(diǎn)，提供了額外的稀釋效果。優(yōu)選地，接著將片材切割或者切碎成碎片(5)，從而形成本發(fā)明的煙霧生成材料(6)。優(yōu)選地，片材被切割或切碎以具有類似于切割煙草的尺寸。比如，片材可在每英寸內(nèi)切35-40下，優(yōu)選地每英寸切36-39、37或38下。切碎部分的寬度可為0. 5_2mm，長度為 5mm-5cm0其優(yōu)點(diǎn)在于煙霧生成材料可使用與切割煙草相同的設(shè)備進(jìn)行加工。此外，當(dāng)煙霧生成材料混入本發(fā)明的可抽吸填料時(shí)，煙霧生成材料的存在不是非常明顯?？蛇x地，漿體可擠壓形成長條材料，然后將其切成片，例如具有上述尺寸。此外，煙霧生成材料可以是薄片狀的。本發(fā)明的可抽吸填料(smokeable filler material)包括抽吸材料(smokingmaterial)和本發(fā)明的煙霧生成材料，優(yōu)選地是這些物質(zhì)的混合物。抽吸材料可以是煙草， 含煙草材料或者不含煙草的材料如非煙草重構(gòu)材料。優(yōu)選地，抽吸材料是含煙草的材料，但更優(yōu)選地抽吸材料是煙草。煙草可以是，比如，煙梗、煙葉、煙粉或其混合物。適宜的煙草材料包括下面類型的煙草弗吉尼亞煙草、烤煙型煙草、白肋煙、東方煙草或煙草材料混合物。煙草可以經(jīng)過膨脹處理，比如干冰膨脹煙草(DIET)，或通過任意其他手段如擠壓進(jìn)行加工。煙草或其他抽吸材料還可以或者可選地混入上述片狀材料中。在一個(gè)實(shí)施方案中，煙霧生成材料作為與抽吸材料的簡單混合物提供。在另一個(gè)實(shí)施方案中，包封的稀釋劑顆粒利用任意適宜的本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的粘合劑與抽吸材料聚結(jié)在一起或者噴灑到抽吸材料上。圖4示意性地示出了攜載著包封的稀釋劑顆粒(1)的煙草顆粒(7)。優(yōu)選地，本發(fā)明的可抽吸填料包含至少5重量％的稀釋劑，優(yōu)選地10-30重量％的稀釋劑。優(yōu)選地，可抽吸填料包含5-95%，優(yōu)選地7-80%、10-60%、12-30%或15-25重量％ 的包封的稀釋劑顆粒。本發(fā)明第四方面涉及包含本發(fā)明煙霧生成材料的吸煙制品。煙霧生成材料可以通過傳統(tǒng)手段混入到抽吸材料中。如此處所用，名詞“吸煙制品”包括基于煙草、煙草衍生物、 重構(gòu)煙草或者煙草替代物的可抽吸的產(chǎn)品如香煙，雪茄和小雪茄。該名詞也包括所謂的“加熱不燃燒”產(chǎn)品，其產(chǎn)生煙或類似煙的霧。吸煙制品可提供有過濾器，處理使用者抽出的微粒和氣流。優(yōu)選地，吸煙制品是香煙。吸煙制品可包括由本發(fā)明的煙霧生成材料組成的可抽吸填料，即在吸煙制品中沒有其他抽吸或者煙霧生成材料混入其中。這特別適于加熱不燃燒的吸煙制品?？蛇x擇地， 吸煙制品可包含煙霧生成材料作為添加劑。圖5顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，其中吸煙制品為香煙(8)，其包括過濾器(9) 和煙絲條(10)。煙霧生成材料(6)為切碎片狀，且與可抽吸填料的其它組分一起混入煙絲條中。實(shí)施例12kg阿拉伯樹膠溶解在Mkg軟化水中。4kg乙酸甘油酯加入到該混合物中，并在高壓勻漿器中均勻化，送入到噴霧干燥機(jī)的加料槽中?；旌衔镞M(jìn)行噴干，得到容積密度為 390g/L、平均激光粒徑(D5tl)為53 μ m的精細(xì)粉末。這種粉末被指定為產(chǎn)品1。干重基)的產(chǎn)品1粉末流入流化床烘干器中，并噴灑300mL的軟化水以使得顆粒聚結(jié)。產(chǎn)生的聚結(jié)體的容積密度為430g/L、平均激光粒徑(D5tl)為120 μ m。該聚結(jié)體被指定為產(chǎn)品2。另一個(gè)2kg產(chǎn)品1粉末通過先在流化床烘干器中噴灑具有6. 6%藻酸鈉溶液的粉末，并接著噴灑氯化鈣溶液以與藻酸鹽交聯(lián)，而包覆有藻酸鈣。在此過程中，顆粒也聚結(jié)。產(chǎn)生的顆粒的容積密度為380g/L、平均激光粒徑(D5tl)為610 μ m。該材料被指定為產(chǎn)品3。1. 8kg產(chǎn)品1粉末與IOOg藻酸鈉混合。該混合物在流化床干燥器中噴灑6. 6%藻酸鈉溶液。所產(chǎn)生的材料然后被噴灑氯化鈣溶液以與藻酸鹽交聯(lián)。產(chǎn)生的顆粒的容積密度為350g/L、平均激光粒徑(D5tl)為465 μ m。該材料被指定為產(chǎn)品4。生產(chǎn)另一批2kg重的產(chǎn)品3，并通過先在流化床干燥器中噴灑6. 6%的藻酸鈉溶液，接著噴灑氯化鈣溶液以與藻酸鹽交聯(lián)而包覆第二層藻酸鈣。在這次加工中該粉末也聚結(jié)了。產(chǎn)生的顆粒被篩成小于500 μ m、500和1400 μ m之間、1400和1500 μ m之間、以及大于2500 μ m的級(jí)分。大于2500 μ m的級(jí)分的容積密度為335g/L。大于2500 μ m的級(jí)分被指
定為產(chǎn)品5。五種產(chǎn)品的總結(jié)見表1。表 權(quán)利要求
1.吸煙制品用煙霧生成材料(6)，包含主要由被屏障材料(3)包封的稀釋劑(2)組成的顆粒(1)。
2.如權(quán)利要求1所述的煙霧生成材料(6)，其中稀釋劑( 是多元醇噴霧發(fā)生劑或者非多元醇煙霧發(fā)生劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的煙霧生成材料(6)，其中稀釋劑( 在室溫下是液態(tài)的。
4.如權(quán)利要求3所述的煙霧生成材料(6)，其中稀釋劑( 是乙酸甘油酯、檸檬酸三乙酯、和/或肉豆蔻酸異丙酯。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的煙霧生成材料(6)，其中屏障材料C3)包括多糖、樹膠、 纖維素材料、明膠、凝膠或它們的混合物。
6.如權(quán)利要求5所述的煙霧生成材料(6)，其中屏蔽材料(3)包括藻酸鹽(酯)。
7.如權(quán)利要求5所述的煙霧生成材料(6)，其中屏蔽材料(3)包括阿拉伯樹膠。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的煙霧生成材料(6)，其中顆粒(1)主要由圍繞稀釋劑(2) 的芯的屏障材料(3)的殼構(gòu)成。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的煙霧生成材料(6)，其中顆粒(1)基本不含煙草、填料、 固體吸附劑或者香味劑。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的煙霧生成材料(6)，其中顆粒(1)包含至少10%的稀釋劑，優(yōu)選至少50%的稀釋劑，優(yōu)選至少90%的稀釋劑。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的煙霧生成材料(6)，進(jìn)一步包含填料和粘合劑材料。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的煙霧生成材料(6)，其是切割或者切碎的片狀材料。
13.可點(diǎn)燃抽吸填料，包含抽吸材料和前述任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的煙霧生成材料(6)。
14.如權(quán)利要求13所述的可點(diǎn)燃抽吸填料，至少含有5重量％的稀釋劑O)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的可點(diǎn)燃抽吸填料，其中包封的稀釋劑顆粒承載在煙草顆粒的表面上。
16.吸煙制品(8)，其包含如權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述的煙霧生成材料(6)，或如權(quán)利要求13-15任一項(xiàng)所述的可抽吸填料。
17.生產(chǎn)前述權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述的煙霧生成材料(6)的方法，包括將物質(zhì)包封在屏障材料(3)中，其中該物質(zhì)主要由稀釋劑(2)組成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種吸煙制品用的煙霧生成材料(6)，包括主要由被屏蔽材料(3)包封的稀釋劑(2)組成的顆粒(1)。
文檔編號(hào)A24B15/28GK102413721SQ201080019151
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者D·伍德科克, E·D·約翰, M·科爾曼 申請(qǐng)人:英美煙草(投資)有限公司