用于吸煙制品的包裹物的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明描述了紙質(zhì)包裹物以及可包括該紙質(zhì)包裹物的吸煙制品。該紙質(zhì)包裹物可包含弱有機(jī)酸或其鹽。向紙質(zhì)包裹物添加弱有機(jī)酸或其鹽可增強(qiáng)包括該紙質(zhì)包裹物的吸煙制品的感官特性。例如，該弱有機(jī)酸的添加可增強(qiáng)包括該紙質(zhì)包裹物的吸煙制品的味道和/或氣味。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于吸煙制品的包裹物
【背景技術(shù)】
[0001 ] 本申請(qǐng)基于2014年I月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第61/934062號(hào)以及2013年12月11日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第61/914773號(hào)，并要求上述專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，上述專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文。
[0002]吸煙制品如香煙通常通過(guò)將煙草的柱卷入白色包裹紙中而制造。吸煙制品在一端處通常包含通過(guò)其抽吸該制品過(guò)濾嘴。過(guò)濾嘴利用粘接至白色包裹紙的接裝紙附接至吸煙制品。用于構(gòu)成吸煙制品的包裹紙和接裝紙通常由亞麻或其他纖維素纖維制成，且可包含填料，如碳酸鈣。
[0003]當(dāng)抽吸吸煙制品時(shí)，產(chǎn)生通過(guò)過(guò)濾嘴吸入的主流煙氣。主流煙氣可含有多種不同的為吸煙制品提供特別味道的組分，該特別味道包括既可由人的味覺(jué)感知到的也可由人的嗅覺(jué)感知到的。為了提供帶有特別味道的吸煙制品，可向不同等級(jí)的煙草加入多達(dá)超過(guò)500種不同的成分。除了主流煙氣中貢獻(xiàn)吸煙制品味道的組分，該主流煙氣還可含多種其他分析物。例如，美國(guó)健康基金會(huì)的D.Hof fmann已識(shí)別出可存在于主流煙氣中的44種不同的分析物。這些分析物通常稱(chēng)為“Hoffmann分析物”，包括如氨、氨基萘、苯并芘、甲醛、乙醛、丙酮、甲基乙基酮、丁醛、氰化氫、氮氧化物、煙草特異性亞硝胺(“TSNAs”)、吡啶、喹啉、對(duì)苯二酚、苯酚、甲酚、焦油、尼古丁、一氧化碳、I，3_丁二烯、異戊二烯、丙烯腈、苯、甲苯、苯乙烯以及其他各種。已確定吸煙制品的主流煙氣中的一些Hoffmann分析物可能是不期望的。因此，在減少Hoffmann分析物方面已進(jìn)行了大量研究。
[0004]除了用于將吸煙制品結(jié)合在一起之外，包裹紙還貢獻(xiàn)和控制所述吸煙制品的許多物理性質(zhì)和特征。例如，香煙包裹紙影響香煙燃燒的速率、每根香煙吸的口數(shù)、每吸一口釋放的總焦油以及焦油、各種揮發(fā)性分析物。然而我們所需的是一種可額外用于減少吸煙制品的主流煙氣中至少一種Hof fmann分析物的量的香煙包裹紙，具體的說(shuō)，減少吸煙制品的主流煙氣中一氧化碳的量和/或改善所述吸煙制品的味道和享受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，公開(kāi)了一種用于吸煙制品的紙質(zhì)包裹物。一個(gè)實(shí)施方案中的紙質(zhì)包裹物可具有高孔隙率，例如大于約40COresta單位。紙質(zhì)包裹物可包含弱有機(jī)酸或所述弱有機(jī)酸的鹽。該弱有機(jī)酸通常可包含四個(gè)或更多個(gè)碳原子。此外，弱有機(jī)酸可為?1大于4.2的一元酸或可為pKal大于4.2的多元酸。弱有機(jī)酸或其鹽可以足以改善包括該紙質(zhì)包裹物的吸煙制品的味道和/或氣味的量存在于紙上和/或紙內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該弱有機(jī)酸可為乙酰丙酸。
[0006]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，紙質(zhì)包裹物可包含第一有機(jī)酸或該第一有機(jī)酸的鹽，以及還可包含第二有機(jī)酸或該第二有機(jī)酸的鹽。第一有機(jī)酸為比第二有機(jī)酸更弱的酸。例如，第一有機(jī)酸可為上文所述酸，而第二有機(jī)酸可具有4.2以下的pKa(或者在多元有機(jī)酸的情況下為pKal)。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一有機(jī)酸可為乙酰丙酸而第二有機(jī)酸可為乳酸。
[0007]第一和/或第二有機(jī)酸(或其鹽)可施用于紙質(zhì)包裹物的基本整個(gè)包裹物之上或之內(nèi)或僅在選定區(qū)域中。例如，酸或鹽可獨(dú)立地以一種圖案(如在整個(gè)紙質(zhì)包裹物上以環(huán)的方式)施用。在一個(gè)實(shí)施方案中，附加的材料可以與所述酸相互結(jié)合地施用于所述紙質(zhì)包裹物或獨(dú)立于所述酸施用于所述紙質(zhì)包裹物。例如，可用于改變引燃傾向的成膜劑既可與所述弱酸和/或所述第二有機(jī)酸(或其鹽)相互結(jié)合地施用于紙質(zhì)包裹物、也可獨(dú)立于所述弱酸和/或所述第二有機(jī)酸(或其鹽)而施用于紙質(zhì)包裹物。
[0008]本發(fā)明的其他特征和方面在下文中進(jìn)一步詳述。
【附圖說(shuō)明】
[0009]對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，本發(fā)明的完整可行的公開(kāi)，包括其最佳方式，將在包括引用的附圖的本說(shuō)明書(shū)剩余部分更具體地陳述，其中
[0010]圖1為包括如本文所述的香煙包裹物的吸煙制品分解圖。
[0011 ]圖2為包括根據(jù)本發(fā)明制造的包裹物的吸煙制品透視圖。
[0012]圖3為圖2中所示出的吸煙制品的分解圖。
[0013]圖4顯示了弱有機(jī)酸(或其鹽)施用于本文所述包裹物的幾種情形，包括分別施用多種有機(jī)酸鹽的第一溶液和成膜劑的第二溶液(圖4A);分別施用成膜劑的第一溶液和混有多種有機(jī)酸的成膜劑的第二溶液(圖4B);施用包含成膜劑和多種有機(jī)酸的單一溶液(圖4C);施用包含多種有機(jī)酸的單一溶液(圖4D);以及施用包含成膜劑和弱有機(jī)酸的單一溶液(圖 4E)。
[0014]本說(shuō)明書(shū)和附圖中重復(fù)使用的附圖標(biāo)記旨在表示本發(fā)明的相同或相似特征或元素。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)將具體描述本發(fā)明的實(shí)施方案，下文中列出了本發(fā)明實(shí)施方案的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例。提供各個(gè)實(shí)施例以解釋本發(fā)明而非限制本發(fā)明。實(shí)際上，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言明顯的是，可對(duì)本發(fā)明做出各種修改和變化，而不會(huì)背離本發(fā)明的范圍或精神。例如，作為一個(gè)實(shí)施方案的部分而說(shuō)明或描述的特征可用在另一實(shí)施方案中，以得到又一個(gè)實(shí)施方案。因此，本發(fā)明旨在覆蓋這些修改方案和變化方案。
[0016]出于解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的實(shí)施方案和原理將就香煙進(jìn)行討論。然而，這僅出于解釋本發(fā)明的目的，而非意圖將本發(fā)明僅限制于香煙。任何形式的吸煙制品都在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。
[0017]本公開(kāi)涉及一種用于吸煙制品的紙質(zhì)包裹物以及包含該紙質(zhì)包裹物的吸煙制品，該包裹物具有施用于表面和/或浸漬于紙中的弱有機(jī)酸和/或其鹽。向包裹物加入弱有機(jī)酸或其鹽可增強(qiáng)吸煙制品的感官特性。特別地，加入弱有機(jī)酸可增強(qiáng)吸煙制品的味道和/或氣味。在一個(gè)實(shí)施方案中，向包裹物加入弱有機(jī)酸和/或其鹽可減少吸煙制品的主流煙氣中一種或更多種Hoffmann分析物的量。例如，向包裹物加入弱有機(jī)酸或其鹽可減少吸煙制品的主流煙氣中一氧化碳的量。雖然未知，但是當(dāng)使用乙酰丙酸或乙酰丙酸鹽作為弱有機(jī)酸或其鹽時(shí)，上述效果顯示為最優(yōu)。
[0018]盡管不希望受理論限制，據(jù)認(rèn)為一種或更多種Hoffmann分析物的量減少可能由吸煙制品因存在有機(jī)酸(和/或鹽)造成的酸性增大而引起，酸性增大將導(dǎo)致當(dāng)施用于具有高孔隙率的包裹物時(shí)，可抽吸(smokable)材料和/或填料的燃燒更完全，即二氧化碳的產(chǎn)生增加而一氧化碳的產(chǎn)生減少。此外，認(rèn)為由于使用有機(jī)酸或其鹽而得到的改善的味道應(yīng)歸因于酸性添加劑相對(duì)于堿性添加劑對(duì)纖維素?zé)峤獾挠绊?。堿性添加劑使纖維素分解為較低分子量化合物，包括通常被認(rèn)為味道不佳的那些化合物，如醛和羧基化合物。酸性添加劑導(dǎo)致較少的分解，產(chǎn)生更多可蒸餾而得的的左旋葡聚糖衍生化合物和脫水糖，預(yù)期這些均不會(huì)對(duì)味道產(chǎn)生不良影響。
[0019]通常，在一個(gè)實(shí)施方案中可使用的弱有機(jī)酸包含具有至少四個(gè)碳原子或至少五個(gè)碳原子的那些。弱有機(jī)酸可為一元酸或者多元酸?？捎玫囊辉跤袡C(jī)酸可具有大于4.2(例如，約4.3或更高、約4.4或更高、或約4.5或更高)的解離常數(shù)pKa，而可用的多元弱有機(jī)酸可具有大于4.2 (例如，約4.3或更高、約4.4或更高、或約4.5或更高)的第一解離常數(shù)pKal。弱有機(jī)酸的實(shí)例包括但不限于:乙酰丙酸、庚二酸、己二酸、或兩種或更多弱有機(jī)酸的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，弱有機(jī)酸可為乙酰丙酸。不在本文中的弱有機(jī)酸范圍內(nèi)的有機(jī)酸包括檸檬酸、琥珀酸、以及乙酸。
[0020]使用的酸鹽可包括但不限于，弱有機(jī)酸的鈣鹽、鉀鹽和鈉鹽。在一個(gè)實(shí)施方案中，待施用于包裹物表面和/或浸漬于紙中的酸鹽的0.1摩爾水溶液的pH值可為約5.5或更低。
[0021]此外，作為弱有機(jī)酸的前驅(qū)體的化合物可用作紙質(zhì)包裹物的添加劑?？墒褂脽岱纸庠划a(chǎn)生酸類(lèi)物質(zhì)的化合物。帶有至少一個(gè)不穩(wěn)定質(zhì)子的多價(jià)酸的鹽可在熱和水蒸氣的存在下產(chǎn)生期望的效果?？墒褂米鳛樗崆膀?qū)體的各種酯，包括磷酸酯。
[0022]在一個(gè)實(shí)施方案中，弱有機(jī)酸和/或其鹽可施用于基本上整個(gè)紙質(zhì)包裹物，例如基本上施用于紙質(zhì)包裹物的整個(gè)表面和/或浸透紙質(zhì)包裹物的整個(gè)部分。在另一個(gè)實(shí)施方案中，弱有機(jī)酸和/或其鹽能夠以一種圖案施用于紙質(zhì)包裹物。例如，如圖1所示，弱有機(jī)酸可施用于紙質(zhì)包裹物314的例如環(huán)340的區(qū)域中，所述環(huán)340形成在包裹物之上或之內(nèi)且相互隔開(kāi)一定間距342。在圖1所示實(shí)施方案中，當(dāng)形成香煙310時(shí)，環(huán)340垂直于包裹物314的軸。然而在另一個(gè)實(shí)施方案中，應(yīng)當(dāng)理解環(huán)可平行于吸煙制品的軸或可以螺旋狀排列設(shè)置于包裹物上。在更進(jìn)一步的實(shí)施方案中，弱有機(jī)酸區(qū)域340可以以任意類(lèi)型合適的圖案呈現(xiàn)在包裹物314上，包括相互隔開(kāi)的弱有機(jī)酸區(qū)域340。
[0023]在圖1所示實(shí)施方案中，弱有機(jī)酸區(qū)域340形成環(huán)，該環(huán)沿包裹吸煙材料312的包裹物314的長(zhǎng)度縱向相互間隔開(kāi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所形成的包含過(guò)濾嘴316的香煙中弱有機(jī)酸區(qū)域340可能基本不可見(jiàn)。換言之，吸煙者可能不會(huì)從任何外部標(biāo)記識(shí)別包裹物314包含弱有機(jī)酸區(qū)域340。然而這并不是必需的，在另一實(shí)施方案中該區(qū)域可以是可見(jiàn)的或以其它方式可識(shí)別的。
[0024]當(dāng)設(shè)置為如圖1所示的環(huán)時(shí)，環(huán)的寬度和間距可變。例如對(duì)一些施用來(lái)說(shuō)，環(huán)寬度可為約2毫米或更大，約3毫米或更大，如從約2毫米到約10毫米。通常，可使用約I毫米到約30毫米的環(huán)間距，在一個(gè)實(shí)施方案中為約10毫米到25毫米。
[0025]弱有機(jī)酸或其鹽施用于紙質(zhì)包裹物的方式可變，或可在整張紙上或可在紙的選定區(qū)域中。例如，弱有機(jī)酸或鹽的水溶液可被噴、刷或印在包裹物上。在一個(gè)實(shí)施方案中，在將弱有機(jī)酸或其鹽的溶液施用于紙上之后，可將該紙穿過(guò)加壓輥，以使弱有機(jī)酸浸漬到紙的本體中?？梢砸詥未位蚨啻尾僮魇┯萌芤骸＠?，溶液可在一系列步驟中施用于紙質(zhì)包裹物。通常，多次過(guò)程中，可施用溶液約2到約8次。
[0026]添加到紙質(zhì)包裹物中的弱有機(jī)酸和/或其鹽的量可取決于多種因素，包括施用的弱有機(jī)酸和/或其鹽的類(lèi)型。在一次施用中，可以以紙的約I重量％到約100重量％的量將約
0.05重量％到約5重量％的弱有機(jī)酸或其鹽的水溶液添加到紙中，在一個(gè)實(shí)施方案中可以以紙的約10重量％到80重量％添加。紙質(zhì)包裹物通?？梢砸约堎|(zhì)包裹物的約0.05重量％到約5重量％的量包括弱有機(jī)酸和/或其鹽，例如以紙質(zhì)包裹物的約0.2重量％到約4重量％，或在一些實(shí)施方案中以紙質(zhì)包裹物的約0.5重量％到約3重量％，或在一些實(shí)施方案中以紙質(zhì)包裹物的約I重量％到約2.5重量％。當(dāng)然，待使用的弱有機(jī)酸和/或其鹽的確切的量可根據(jù)所用的具體酸和/或其鹽以及弱有機(jī)酸和/或其鹽的任意施用圖案而變化。
[0027]向紙質(zhì)包裹物添加弱有機(jī)酸后，酸可保持施用時(shí)的形態(tài)或可與紙質(zhì)包裹物中的其他組分相互作用。例如，在施用酸后，酸可在紙質(zhì)包裹物之上/之內(nèi)解離以形成酸的鹽。舉例來(lái)說(shuō)，在向紙質(zhì)包裹物施用乙酰丙酸后，可由酸的一些或全部形成所述酸的乙酰丙酸鹽。因此，紙質(zhì)包裹物可負(fù)載有鹽，任選地結(jié)合一定量的所施用的酸。
[0028]為了輔助描述和解釋本發(fā)明，圖2和3—般性地示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。至少一種Hoffmann分析物釋放降低的吸煙制品(香煙)10—般包括紙質(zhì)包裹物14中的煙草柱
12。制品10可包含過(guò)濾嘴26。紙質(zhì)包裹物14可包括任何形式的市售香煙包裹物。例如，紙質(zhì)包裹物可由纖維素纖維制成，所述纖維素纖維例如從亞麻、軟木或硬木獲得。為了根據(jù)需要改變紙的性質(zhì)，可用纖維素纖維的多種混合物。纖維的精制程度也可不同。
[0029]可使用紙質(zhì)包裹物的吸煙制品可以具有任意的長(zhǎng)度或周長(zhǎng)。例如，香煙周長(zhǎng)可在約15毫米到約25毫米的范圍內(nèi)。此外，可使用紙質(zhì)包裹物的吸煙制品可包含多種可抽吸材料，如煙草、膨脹煙草、多種煙草共混類(lèi)型、再生煙草材料、非煙草填充材料及其組合。
[0030]對(duì)大部分應(yīng)用，紙質(zhì)包裹物可包含填料。填料可為例如碳酸鈣、氧化鎂、氯化鈣、乳酸鈣、葡萄糖酸鈣或任意其他合適材料。
[0031]添加到紙質(zhì)包裹物的總填料負(fù)載量通常可為約10重量％到約40重量％。如所述，填料可與添加劑相互作用，從而在紙質(zhì)包裹物之上/之內(nèi)形成鹽。例如，施用于紙的酸可與填料相互作用從而在紙質(zhì)包裹物之上/之內(nèi)形成所述酸的鹽。
[0032]用于根據(jù)本發(fā)明制造的吸煙制品的紙質(zhì)包裹物的滲透率通常可大于約40CoreSta單位，例如從約40Coresta單位到約120Coresta單位。在一些應(yīng)用中，滲透率可為從約45Coresta單位到約10Coresta單位。在不同實(shí)施方案中，例如紙質(zhì)包裹物的初始滲透率(即在任何涂層形成于其上之前)可大于約70Coresta單位、大于約80Coresta單位、大于約90Coresta單位或大于約I OOCoresta單位。
[0033]紙質(zhì)包裹物的單位面積重量通?？缮儆诩s40克每平方米，例如從約20克每平方米到約40克每平方米，或從約25克每平方米到約35克每平方米。
[0034]除了將弱有機(jī)酸和/或其鹽施用于紙質(zhì)包裹物(即在紙質(zhì)包裹物上和/或浸漬于紙質(zhì)包裹物中)，在一個(gè)實(shí)施方案中紙質(zhì)包裹物可利用第二有機(jī)酸和/或第二有機(jī)酸的鹽處理。第二有機(jī)酸可強(qiáng)于第一有機(jī)酸。例如，第二有機(jī)酸可為具有PKa為4.2以下的一元酸或?yàn)?11為4.2以下的多元酸。在一個(gè)實(shí)施方案中，第二有機(jī)酸的?1或?11可為從約1到4.2，或從約1.5到約4。可用的第二有機(jī)酸的實(shí)例可包括但不限于:丙二酸、乳酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、半乳糖醛酸、戊二酸、琥珀酸或兩種或更多有機(jī)酸的組合。第二有機(jī)酸的鹽可為，例如，第二有機(jī)酸的鈣鹽、鈉鹽或鉀鹽。在一個(gè)實(shí)施方案中，第二有機(jī)酸可為乳酸。舉例來(lái)說(shuō)，紙質(zhì)包裹物的一個(gè)實(shí)施方案可包括乙酰丙酸作為第一有機(jī)酸，乳酸作為第二有機(jī)酸。
[0035]第二有機(jī)酸和/或其鹽可施用于紙質(zhì)包裹物的基本整個(gè)表面區(qū)域之上和/或浸漬于紙質(zhì)包裹物的基本整個(gè)表面區(qū)域中，或者可施用于紙質(zhì)包裹物的選定區(qū)域(如，環(huán))之上和/或浸漬于紙質(zhì)包裹物的選定區(qū)域(如，環(huán))中，根據(jù)需要，所述第二有機(jī)酸和/或其鹽的施用或者浸漬既可與第一有機(jī)酸和/或其鹽相互結(jié)合地進(jìn)行(如，同在單一水溶液中)，也可分開(kāi)進(jìn)行。例如一種有機(jī)酸或其鹽可施用于紙質(zhì)包裹物表面，而另一種有機(jī)酸或其鹽可浸漬于紙質(zhì)包裹物中。此外，有機(jī)酸或其鹽的一者或兩者可以既在紙質(zhì)包裹物的表面，又浸漬于紙質(zhì)包裹物中。有機(jī)酸可獨(dú)立地以酸的形式提供，或者以該酸的鹽的形式提供。例如，弱有機(jī)酸可施用于紙質(zhì)包裹物，而第二有機(jī)酸的鹽可施用于紙，反之亦然。在另一個(gè)實(shí)施方案中，兩種材料均可以以酸的形式施用，或者兩種材料均可以以鹽的形式施用。鹽和酸的混合物也包括在內(nèi)。此外，在一個(gè)實(shí)施方案中酸可施用于紙質(zhì)包裹物，同時(shí)在將酸施用于紙質(zhì)包裹物之后至少一部分酸可形成該酸的鹽。舉例來(lái)說(shuō)，將乳酸施用于紙質(zhì)包裹物后，全部或部分乳酸可與紙質(zhì)包裹物的另一組分或施用于紙質(zhì)包裹物的材料(如碳酸鈣填料)相互作用以形成全部或部分的乳酸的乳酸鹽(如，乳酸鈣鹽)。
[0036]在一個(gè)實(shí)施方案中，兩種有機(jī)酸的混合物可施用于紙質(zhì)包裹物的選定區(qū)域中，例如，如前述在紙質(zhì)包裹物上的隔開(kāi)的環(huán)中?；蛘?，一種有機(jī)酸可以一種圖案施用于紙質(zhì)包裹物之上或之內(nèi)，而另一種有機(jī)酸可獨(dú)立地施用于基本全部紙質(zhì)包裹物之上或與第一有機(jī)酸的圖案相同或不同的圖案中。例如，包含弱有機(jī)酸或其鹽的溶液可施用于紙質(zhì)包裹物的選定區(qū)域，而包含第二有機(jī)酸或其鹽的第二溶液可單獨(dú)地施用于紙質(zhì)包裹物的選定區(qū)域中。弱有機(jī)酸的選定區(qū)域可與第二有機(jī)酸的選定區(qū)域相同(即，兩種溶液依次施用于相同區(qū)域)或弱有機(jī)酸的選定區(qū)域可不同于第二有機(jī)酸的選定區(qū)域。此外，當(dāng)將材料施用于紙質(zhì)包裹物時(shí)利用兩種不同圖案的選定區(qū)域時(shí)，兩個(gè)區(qū)域可部分重疊。
[0037]第二有機(jī)酸和/或第二有機(jī)酸的鹽可施用于紙質(zhì)包裹物之上和/或之內(nèi)，用量為紙質(zhì)包裹物的約0.05重量％到約5重量％，如約0.2重量％到約2.5重量％，如約0.5重量％到約4重量％，或在一些實(shí)施方案中為包裹物的約0.8重量％到約3重量％，或在一些實(shí)施方案中為包裹物的約I重量％到約2.5重量％。第二有機(jī)酸可以以與第一有機(jī)酸相似的量添加到紙質(zhì)包裹物，或可以根據(jù)需要添加不同的量，而第二有機(jī)酸的確切的量可根據(jù)所用的具體的酸而變化。
[0038]第二有機(jī)酸和/或其鹽可出于多種原因而添加到包裹物之上和/或之內(nèi)。例如，可以使用第二有機(jī)酸，以進(jìn)一步改善吸煙制品的感官特性，特別是吸煙制品的味道和氣味。
[0039]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，吸煙制品可顯示出改善的引燃傾向。“引燃傾向”用來(lái)衡量如果燃燒的香煙掉落或以其他方式留在可燃基底上，吸煙制品或香煙引燃可燃基底的傾向。NIST(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所)已建立了用于香煙引燃傾向的試驗(yàn)，該試驗(yàn)通常被稱(chēng)為“實(shí)物模型點(diǎn)燃試驗(yàn)”。該試驗(yàn)包括將陰燃的香煙放置于可燃的試驗(yàn)織物上并記錄以下傾向:香煙引燃試驗(yàn)織物，在香煙的正常燒焦線(normal char line)之外點(diǎn)燃試驗(yàn)織物，燃盡香煙的全部長(zhǎng)度而不引燃織物，或在引燃試驗(yàn)織物或燃盡香煙的全部長(zhǎng)度前自行熄滅。
[0040]另一個(gè)引燃傾向試驗(yàn)稱(chēng)為“香煙熄滅試驗(yàn)”。該“香煙熄滅試驗(yàn)”是ASTM試驗(yàn)第E2187-04號(hào)。在香煙熄滅試驗(yàn)中，點(diǎn)著的香煙置于十層濾紙上。如果香煙自行熄滅，該香煙通過(guò)測(cè)試。如果香煙在濾紙上一路燃燒到其末端，則該香煙不合格。根據(jù)本發(fā)明制造的吸煙制品可設(shè)計(jì)成通過(guò)一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)上述實(shí)驗(yàn)。
[0041]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，具有降低的引燃傾向的吸煙制品可包括在全部或部分紙質(zhì)包裹物上的成膜組合物，以致形成較低滲透率的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，成膜組合物可包括與燃燒促進(jìn)劑共混的成膜材料。此外，在一個(gè)實(shí)施方案中成膜組合物可不含任何阻燃劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，具有降低的引燃傾向的吸煙制品可包括其他可降低引燃傾向的材料。例如，紙質(zhì)包裹物可包括纖維素纖維或引燃傾向降低顆粒，其已加入到紙質(zhì)包裹物的區(qū)域中。
[0042]成膜組合物施用于全部或部分紙質(zhì)包裹物以形成較低滲透率的區(qū)域的實(shí)施方案中，可任選地與燃燒促進(jìn)劑相互結(jié)合地使用的成膜材料可包括但不限于:藻酸鹽、瓜爾膠、果膠、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、纖維素衍生物如乙基纖維素、甲基纖維素、羥甲基纖維素、淀粉、淀粉衍生物等?？墒褂玫脑逅猁}可包括以褐藻綱褐藻中不溶的混合鈣鹽、鈉鹽、鉀鹽以及鎂鹽形式的膠或者酸性多糖衍生物。通常來(lái)說(shuō)，這些衍生物為由不同比例的D-甘露糖醛酸和L-古羅糖醛酸構(gòu)成的高分子量多糖的鈣鹽、鈉鹽、鉀鹽和/或鎂鹽。示例性的藻酸的鹽或衍生物包括藻酸銨、藻酸鉀、藻酸鈉、藻酸丙二醇酯、和/或它們的混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用藻酸的鹽和/或衍生物的酸化溶液。例如，可以使用PH小于約4或小于約3的酸化溶液。比如，可使用藻酸鹽濃度為約4重量％以下，或約3重量％以下，或約I重量％到約3重量％的藻酸鈉的酸化溶液。
[0043]在一個(gè)實(shí)施方案中，可應(yīng)用成膜劑，并且成膜劑與多價(jià)金屬陽(yáng)離子相互作用以形成聚合物膜涂層。例如，成膜劑(如藻酸的鹽或衍生物)的酸化溶液可施用于紙質(zhì)包裹物，并且酸化溶液可溶解部分微粒填料，如碳酸鈣填料，以提供多價(jià)金屬陽(yáng)離子，如鈣或鎂。微粒填料可為所形成的紙質(zhì)包裹物中提供的填料和/或可與成膜劑相互結(jié)合地施用于紙質(zhì)包裹物或獨(dú)立于成膜劑施用于紙質(zhì)包裹物。多價(jià)金屬陽(yáng)離子和成膜劑(如藻酸的鹽和/或衍生物)的反應(yīng)產(chǎn)物可根據(jù)多價(jià)金屬陽(yáng)離子和/或藻酸鹽/酯材料的濃度和類(lèi)型而改變。通常，反應(yīng)產(chǎn)物可形成通常不溶的聚合物，并可改善紙質(zhì)包裹物的引燃傾向。舉例來(lái)說(shuō)，碳酸鈣填料可溶解以提供鈣離子，該鈣離子可與藻酸鹽/酯相互作用以在紙質(zhì)包裹物上形成交聯(lián)的藻酸鈣聚合物涂層。
[0044]在一個(gè)實(shí)施方案中，包含多價(jià)金屬陽(yáng)離子的溶液可以以一定量加入紙質(zhì)包裹物中，使得多價(jià)金屬陽(yáng)離子的水平可最高達(dá)施用溶液中藻酸鹽/酯固體的約1重量％。例如多價(jià)金屬陽(yáng)離子濃度可為施用溶液中成膜固體的約I重量％到約8重量％。當(dāng)包含于施用溶液中時(shí)，多價(jià)金屬陽(yáng)離子可部分交聯(lián)成膜材料。在這個(gè)實(shí)施方案中，施用溶液可能是觸變型凝膠的形式，其可在施用(如，凹版印刷)過(guò)程中液化，并且可在施用后再凝固，從而在紙質(zhì)包裹物上形成膜。
[0045]如前所述，紙質(zhì)包裹物還可以包含燃燒促進(jìn)劑。燃燒促進(jìn)劑可以單獨(dú)添加至紙質(zhì)包裹物，或與成膜材料合并且共混而添加至紙質(zhì)包裹物，燃燒促進(jìn)劑可包含任意合適的能夠增強(qiáng)燃燒速率的物質(zhì)。燃燒促進(jìn)劑的實(shí)例包括堿金屬鹽、堿土金屬鹽、及其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，燃燒促進(jìn)劑可包含羧酸鹽。在特定實(shí)例中，例如，燃燒促進(jìn)劑可包含乙酸鹽、檸檬酸鹽、蘋(píng)果酸鹽、乳酸鹽、酒石酸鹽、碳酸鹽、甲酸鹽、丙酸鹽、羥基乙酸鹽、富馬酸鹽、草酸鹽、丙二酸鹽、琥珀酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽，及其混合物。例如在一個(gè)特定應(yīng)用中，燃燒促進(jìn)劑可包含檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、琥珀酸鉀、琥珀酸鈉，及其混合物。燃燒促進(jìn)劑可施用于紙質(zhì)包裹物的基本整個(gè)表面區(qū)域或其一部分，且無(wú)需在施用于紙之前緊密結(jié)合入成膜組合物中。
[0046]然而引燃傾向降低的成膜組合物不限于這個(gè)實(shí)施方案?？山Y(jié)合在本公開(kāi)的吸煙制品中的可降低吸煙制品引燃傾向的成膜組合物可包括美國(guó)專(zhuān)利第6779530號(hào)和第6725867號(hào)中的公開(kāi)的那些，二者均通過(guò)引用并入本文。正如上述討論，其他材料，如顆粒和纖維素纖維，也可用于形成引燃傾向降低的紙質(zhì)包裹物。
[0047]任選地包含多價(jià)金屬陽(yáng)離子和/或燃燒促進(jìn)劑的引燃傾向降低的成膜組合物可根據(jù)需要施用于基本整個(gè)紙質(zhì)包裹物或選定區(qū)域中，以形成較低滲透率的區(qū)域。例如，較低滲透率的區(qū)域可形成沿著包裹物的長(zhǎng)邊縱向上相互隔開(kāi)的環(huán)，如以上關(guān)于有機(jī)酸及其鹽中所述的。對(duì)大部分應(yīng)用，較低滲透率的區(qū)域可能在形成的香煙中基本不可見(jiàn)。
[0048]當(dāng)施用為環(huán)時(shí)，較低滲透率的環(huán)的寬度和間距可取決于多個(gè)變量，例如包裹物的初始滲透率、煙草柱的密度等。較低滲透率的環(huán)可具有一定寬度以使到達(dá)燃煤(coal)的氧氣受限足夠長(zhǎng)的時(shí)間段從而使該煤熄滅。換言之，如果環(huán)太窄，當(dāng)設(shè)置于相鄰表面上時(shí)，燃煤將在自行熄滅前燒穿該環(huán)。對(duì)一些應(yīng)用，例如，較低滲透率的環(huán)可具有至少3毫米的寬度，如約5毫米到約10毫米的寬度。
[0049]較低滲透率的環(huán)之間的間距也是多個(gè)變量的一個(gè)因素。間距不應(yīng)過(guò)大，否則甚至在炭燃燒至較低滲透率區(qū)域之前，香煙燃燒足夠長(zhǎng)時(shí)間以引燃基底。環(huán)間的間距還影響燃燒炭的熱慣性，或炭燒穿環(huán)而不自行熄滅的能力。通常，環(huán)間距為約I毫米到約30毫米之間，特別是在約10毫米到約25毫米之間是合適的。
[0050]成膜組合物可根據(jù)需要與弱有機(jī)酸和/或第二有機(jī)酸相互結(jié)合地施用或單獨(dú)施用。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中成膜組合物可任選地與多價(jià)金屬陽(yáng)離子相互結(jié)合地施用于紙質(zhì)包裹物的選定區(qū)域(如環(huán))中，而弱有機(jī)酸(和/或其鹽)和第二有機(jī)酸(和/或其鹽)的混合物可單獨(dú)施用，根據(jù)需要以相同的圖案或以不同的圖案基本覆蓋整個(gè)紙質(zhì)包裹物。
[0051]在另一個(gè)實(shí)施方案中，成膜劑可與一種或更多有機(jī)酸(和/或其鹽)共同結(jié)合以形成第一施用溶液，而相同或不同的成膜劑可在第二施用溶液中單獨(dú)施用；第一和第二施用溶液施用于紙質(zhì)包裹物的相同區(qū)域、紙質(zhì)包裹物的不同區(qū)域、或紙質(zhì)包裹物的部分重疊區(qū)域。此外，如所述，每種溶液的成膜劑可任選地與多價(jià)金屬陽(yáng)離子相互結(jié)合地施用。
[0052]可使用多種組分的任意組合以形成單一施用溶液或多種施用溶液以施用于選定區(qū)域或基本全部紙質(zhì)包裹物。此外，對(duì)于多種材料施用于紙質(zhì)包裹物，沒(méi)有特定的順序，弱有機(jī)酸可與第二有機(jī)酸和/或成膜劑相互結(jié)合地施用于紙質(zhì)包裹物或獨(dú)立地施用于紙質(zhì)包裹物，所述施用以任意順序進(jìn)行且根據(jù)基本覆蓋整個(gè)紙質(zhì)包裹物或選定區(qū)域的任意組合進(jìn)行。
[0053]圖4示出向紙質(zhì)包裹物施用弱有機(jī)酸(或其鹽)和其他組分的若干示例性實(shí)施方案。舉例來(lái)說(shuō)，圖4A示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中，第一溶液30(包含弱有機(jī)酸的鹽和第二有機(jī)酸的鹽(如乙酰丙酸鈣和乳酸鈣)二者的水溶液)施用于紙質(zhì)包裹物14的選定區(qū)域(如環(huán))。包含成膜劑(如藻酸鈉)的第二溶液32單獨(dú)地施用于紙質(zhì)包裹物的與第一溶液30相同的選定位置處。所獲得的紙質(zhì)包裹物(如大指向箭頭的指示形成的)包括環(huán)34，環(huán)34包括在紙質(zhì)包裹物的下層36中的較高比例有機(jī)酸鹽和在紙質(zhì)包裹物的上層38中的較高比例成膜劑。
[0054]在圖4B的實(shí)施方案中，包含成膜劑(如藻酸鈉)與能夠提供多價(jià)金屬陽(yáng)離子的微粒(如碳酸鈣)的組合的第一溶液40可施用于紙質(zhì)包裹物14的選定區(qū)域(如環(huán))。包含成膜劑與弱有機(jī)酸和第二有機(jī)酸的組合的第二溶液42可單獨(dú)施用于紙質(zhì)包裹物的與第一溶液40相同的選定位置處。得到的紙質(zhì)包裹物包括環(huán)44，環(huán)44包括在紙質(zhì)包裹物的下層46中的較高比例的交聯(lián)聚合物膜(藻酸鈣)以及在紙質(zhì)包裹物的上層48中的較高比例成膜劑(藻酸鈉)和有機(jī)酸。
[0055]圖4C示出一個(gè)實(shí)施方案，其中包含成膜劑(如藻酸鈣)與弱有機(jī)酸和第二有機(jī)酸二者的組合的單一溶液50施用于紙質(zhì)包裹物的選定位置。在該實(shí)施方案中，溶液在施用位置可被酸化并溶解紙中的填料(如碳酸鈣)以提供多價(jià)金屬離子。得到的紙質(zhì)包裹物14可包括環(huán)54，該環(huán)包括在紙質(zhì)包裹物的下層56中的較高比例的交聯(lián)聚合物(如藻酸鈣)膜和該有機(jī)酸的鹽(如鈣鹽)以及在紙質(zhì)包裹物的上層58中的較高比例成膜劑和有機(jī)酸。
[0056]圖4D示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中包含弱有機(jī)酸和第二有機(jī)酸混合物的溶液60施用于紙質(zhì)包裹物14的基本整個(gè)表面。得到的紙質(zhì)包裹物14可由此包括在紙質(zhì)包裹物14之上/之內(nèi)的有機(jī)酸64的混合物。
[0057]如前文所述，弱有機(jī)酸可在存在或不存在第二有機(jī)酸的情況下施用于紙質(zhì)包裹物。例如，圖4E示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中包含弱有機(jī)酸和成膜劑的組合的溶液70施用于紙質(zhì)包裹物的選定位置。得到的紙質(zhì)包裹物14可包括為在紙質(zhì)包裹物14的表面之上/之內(nèi)的成膜劑和弱有機(jī)酸的環(huán)74。
[0058]這些實(shí)施方案僅示出了可在向紙質(zhì)包裹物施用弱有機(jī)酸或其鹽時(shí)可使用的各種材料和位置的變化方案的一些實(shí)例。包含有機(jī)酸的溶液可被噴、刷、或印在紙上，任選地結(jié)合加壓以形成包裹物。通常來(lái)說(shuō)，任何合適的施用方法均可使用。在溶液施用于和/或浸漬于紙中后，紙可干燥，如通過(guò)將紙?jiān)O(shè)置為與蒸汽罐接觸。
[0059]除了利用熱蒸汽或蒸汽罐干燥紙，在另一個(gè)實(shí)施方案中，紙還可通過(guò)使紙與紅外線接觸來(lái)干燥。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，紙可通過(guò)紅外加熱燈。還在另一個(gè)替代實(shí)施方案中，在干燥操作中，紙可被簡(jiǎn)單風(fēng)干。
[0060]在不背離本發(fā)明的精神和范圍下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可進(jìn)行本發(fā)明的這些和其他修改和變化。另外，應(yīng)當(dāng)理解各個(gè)實(shí)施方案的方面可整體或部分的互換。此外，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解前述說(shuō)明書(shū)僅作為示例，且無(wú)意于限制本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于吸煙制品的紙質(zhì)包裹物，所述紙質(zhì)包裹物具有大于約40Coresta單位的孔隙率，所述紙質(zhì)包裹物包含弱有機(jī)酸或所述弱有機(jī)酸的鹽，所述弱有機(jī)酸為PKa大于4.2的一元酸或PKal大于4.2的多元酸，所述弱有機(jī)酸包含至少四個(gè)碳原子。2.—種用于吸煙制品的紙質(zhì)包裹物，所述紙質(zhì)包裹物具有小于約40克每平方米的單位面積重量，所述紙質(zhì)包裹物包含第一有機(jī)酸或所述第一有機(jī)酸的鹽以及第二有機(jī)酸或所述第二有機(jī)酸的鹽，所述第一有機(jī)酸為PKa大于4.2的一元酸或pKal大于4.2的多元酸，所述第一有機(jī)酸包含至少四個(gè)碳，所述第二有機(jī)酸為口1為4.2以下的一元酸或?1(31為4.2以下的多元酸。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述弱有機(jī)酸和所述第一有機(jī)酸不是乙酸、琥珀酸、或檸檬酸。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述弱有機(jī)酸和所述第一有機(jī)酸涂布在所述紙質(zhì)包裹物的表面和/或浸漬于所述紙質(zhì)包裹物中。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述弱有機(jī)酸和所述第一有機(jī)酸和所述第二有機(jī)酸于所述紙質(zhì)包裹物的選定位置，如環(huán)處，施用于所述紙質(zhì)包裹物。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述弱有機(jī)酸和所述第一有機(jī)酸和所述第二有機(jī)酸于環(huán)處施用于所述紙質(zhì)包裹物，其中每個(gè)環(huán)具有寬度且每個(gè)單獨(dú)的環(huán)的寬度獨(dú)立地為約2毫米到約10毫米，其中所述環(huán)隔開(kāi)一定間距，所述間距具有從約10毫米到約30毫米的寬度。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述弱有機(jī)酸和所述第一有機(jī)酸包括乙酰丙酸、庚二酸、己二酸、或者兩種或更多種弱有機(jī)酸的組合。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述弱有機(jī)酸的鹽和所述第一有機(jī)酸的鹽包括所述有機(jī)酸的鈣鹽、鉀鹽或鈉鹽。9.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述紙質(zhì)包裹物以所述紙質(zhì)包裹物的約0.05重量％至約5重量％的量包括所述弱有機(jī)酸或所述弱有機(jī)酸的土卜ΠΤΤ.010.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述紙質(zhì)包裹物的所述孔隙率大于約40Coresta單位且小于約120Coresta單位。11.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3到10中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述紙質(zhì)包裹物包括強(qiáng)于所述弱有機(jī)酸的第二有機(jī)酸。12.根據(jù)權(quán)利要求1至8、權(quán)利要求10或權(quán)利要求11中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述第二有機(jī)酸為丙二酸、乳酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、半乳糖醛酸、戊二酸、琥珀酸、或者兩種或更多種有機(jī)酸的組合。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述弱有機(jī)酸和所述第一有機(jī)酸施用于所述紙質(zhì)包裹物的基本整個(gè)表面之上和/或浸漬于所述紙質(zhì)包裹物的整個(gè)本體中。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述紙質(zhì)包裹物還包含成膜劑、燃燒促進(jìn)劑或燃燒控制添加劑。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述成膜劑、所述燃燒促進(jìn)劑、和/或所述燃燒控制添加劑連同所述弱有機(jī)酸或所述第一有機(jī)酸相互結(jié)合地包含于所述紙質(zhì)包裹物中，或者獨(dú)立于所述弱有機(jī)酸或所述第一有機(jī)酸而包含于所述紙質(zhì)包裹物中。16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述第一有機(jī)酸包括乙酰丙酸、庚二酸、己二酸、或者兩種或更多種所述第一有機(jī)酸的組合，其中所述第二有機(jī)酸包括丙二酸、乳酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、半乳糖醛酸、戊二酸、琥珀酸、或者兩種或更多種所述第二有機(jī)酸的組合。17.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述第一有機(jī)酸包括乙酰丙酸，所述第二有機(jī)酸包括乳酸。18.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述紙質(zhì)包裹物以所述紙質(zhì)包裹物的約0.05重量％到約5重量％的量獨(dú)立地包括所述第一有機(jī)酸或所述第一有機(jī)酸的鹽和所述第二有機(jī)酸或所述第二有機(jī)酸的鹽中的每一種。19.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述第一有機(jī)酸或其鹽和所述第二有機(jī)酸或其鹽中的至少一種獨(dú)立地施用于所述紙質(zhì)包裹物的選定區(qū)域中，如環(huán)中。20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物，其中所述紙質(zhì)包裹物包含與多價(jià)金屬陽(yáng)離子交聯(lián)的成膜劑。21.一種吸煙制品，包含可抽吸材料的柱和包圍所述可抽吸材料的柱的根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紙質(zhì)包裹物。
【文檔編號(hào)】A24D1/02GK106028845SQ201480073236
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2014年12月10日
【發(fā)明人】陳才, 米歇爾·巴拉勒
【申請(qǐng)人】施韋特-莫迪國(guó)際公司, 法國(guó)Ltr再造煙葉工業(yè)有限公司