專利名稱：香煙過濾嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠降低香煙的主流煙中含有的醛類的數(shù)量的香煙過濾嘴(filter)。
背景技術(shù)：
吸煙者吸煙時(shí)噴出的主流煙中含有各種化學(xué)成分。很難利用普通的香煙過濾嘴吸附、并除去這些化學(xué)成分中的以甲醛為代表的醛類。因此，人們希望從香煙的主流煙中除去醛類。
在過去，為了吸附、并除去香煙的主流煙中含有的醛類，人們嘗試在香煙過濾嘴中使用各種添加劑。然而，使用常規(guī)的添加劑會(huì)產(chǎn)生損害煙草味道的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種香煙過濾嘴，該香煙過濾嘴能夠有效地降低香煙主流煙中的醛類的數(shù)量，同時(shí)抑制諸如煙草味道劣化那樣的有害影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的香煙過濾嘴，其特征在于包括過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)含有選自碳酸鹽、磷酸鹽的無機(jī)堿性物質(zhì)(basic substance)和增濕劑。
本發(fā)明使用的碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀和碳酸氫銨。本發(fā)明使用的磷酸鹽選自磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和磷酸二氫銨。本發(fā)明使用的增濕劑選自甘油、丙酸鈉和乳酸鈉。
在本發(fā)明的香煙過濾嘴中，優(yōu)選含有3.5mg或者3.5mg以上的無機(jī)堿性物質(zhì)。
在本發(fā)明的香煙過濾嘴中，優(yōu)選使無機(jī)堿性物質(zhì)與增濕劑的比率為1∶1～1∶2。
附圖的簡要說明

圖1圖式表示本發(fā)明實(shí)施例中測(cè)定香煙主流煙中所含甲醛的裝置構(gòu)造；圖2表示本發(fā)明實(shí)施例中使用的香煙的構(gòu)造剖視圖；圖3表示根據(jù)添加至香煙過濾嘴的無機(jī)堿性物質(zhì)的種類而釋放甲醛的圖表；圖4表示與碳酸鈉一起添加至香煙過濾嘴的水量與釋放甲醛的關(guān)系圖；圖5表示與碳酸鈉一起添加至香煙過濾嘴的甘油量與增加的水量的關(guān)系圖；圖6表示根據(jù)與碳酸鈉一起添加至香煙過濾嘴的增濕劑的種類而釋放甲醛的圖表。
圖7表示添加至香煙過濾嘴的碳酸鈉和甘油的比率與釋放甲醛的關(guān)系圖。
最佳實(shí)施方式鑒于試圖降低香煙主流煙中含有的醛類的各種觀點(diǎn)，本發(fā)明的發(fā)明人開展了廣泛的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，選自碳酸鹽和磷酸鹽的無機(jī)堿性物質(zhì)是有效的添加劑。在本發(fā)明中使用的碳酸鹽選自例如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀和碳酸氫銨。在本發(fā)明中使用的磷酸鹽選自磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和磷酸二氫銨。
本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)如果與增濕劑結(jié)合使用無機(jī)堿性物質(zhì)，將更有效地除去香煙主流煙中含有的醛類。應(yīng)用于本發(fā)明的增濕劑選自甘油、丙酸鈉和乳酸鈉。
可以使用例如醋酸酯絲束(acetate tow)、紙過濾材料或者紙漿無紡織物的常規(guī)過濾介質(zhì)作為無機(jī)堿性物質(zhì)和增濕劑的載體(過濾嘴原材料)。
據(jù)信，在本發(fā)明的香煙過濾嘴中，香煙主流煙中的醛類是通過如下所述機(jī)理而被降低的。首先，香煙主流煙中含有的醛類被溶解于過濾嘴攜帶的增濕劑保留(holded)的水中。接著，使溶解于水中的醛類與過濾嘴攜帶的無機(jī)堿性物質(zhì)反應(yīng)，從而被收集(trap)在過濾嘴中。值得注意的是增濕劑起到穩(wěn)定地保留用于溶解醛類的水的作用。
在本發(fā)明的香煙過濾嘴中，無機(jī)堿性物質(zhì)的含量應(yīng)當(dāng)為3.5mg或者3.5mg以上，這是由于如果低于3.5mg，就難以獲得足夠的降低醛類的效果。
而且，在本發(fā)明的香煙過濾嘴中，無機(jī)堿性物質(zhì)與增濕劑的比率被規(guī)定為1∶1～1∶2。如果上述比率沒有在上述范圍內(nèi)，就難以獲得足夠的降低醛類的效果。
為了使過濾介質(zhì)含有無機(jī)堿性物質(zhì)和增濕劑，可以應(yīng)用諸如噴霧、浸漬和滾筒傳遞(roller transfer)等方法。
除了無機(jī)堿性物質(zhì)和增濕劑，過濾介質(zhì)還可以含有活性炭。
過濾嘴的構(gòu)型可以為平面式、雙重(dual)式、具有三或三個(gè)以上節(jié)的多節(jié)式或者填料-空隙-填料式?？梢栽谶^濾嘴的一部分或者所有節(jié)中含有無機(jī)堿性物質(zhì)和增濕劑。
本發(fā)明的香煙過濾嘴可以是作為口末端組件而與香煙的煙草部位連接的過濾嘴或者是香煙柄形式的過濾嘴。
實(shí)施例在以下實(shí)施例中應(yīng)用的測(cè)量香煙主流煙中含有的醛類的方法中，利用高效液相色譜(HPLC)測(cè)定2，4-二硝基苯肼(DNPH)(收集物質(zhì))的衍生物。能夠通過這種方法同時(shí)測(cè)定的物質(zhì)是下列8種成分甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、甲乙酮和正丁醛。在以下實(shí)施例中，所有描述是針對(duì)待測(cè)的醛類(羰基化合物)中的甲醛。
首先，通過如下過程制備收集溶液把9.51g2，4-二硝基苯肼(DNPH)溶于1L乙腈中，然后，加入5.6ml的60％高氯酸，隨后利用超純水把所得溶液稀釋至2L。
參考圖1對(duì)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。如圖1所示，在德雷克塞爾式吸收器(Drechset type trap)11中放入DNPH收集溶液12。德雷克塞爾式吸收器11具有250mL的內(nèi)容積，DNPH收集溶液的體積為100mL，死體積為150mL。把德雷克塞爾式吸收器11放入冰水浴13中進(jìn)行冷卻。把頂端裝有香煙1的玻璃管14的較低端浸入德雷可塞爾吸收器11內(nèi)的收集溶液12中。此外，安裝玻璃管15和橋連墊塊(Cambridge pad)16，從而連通到德雷克塞爾吸收器11的死體積，并把自動(dòng)吸煙器17與橋連墊塊16相連。
把香煙1連接至玻璃管14，使香煙1在ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)吸煙條件下自動(dòng)吸煙。更具體地，以58秒的間隔對(duì)1枝香煙重復(fù)進(jìn)行在2秒的單一吸煙中吸入35mL煙的操作。當(dāng)主流煙冒泡時(shí)，8種羰基化合物成分被轉(zhuǎn)化成DNPH的衍生物。使用2支香煙進(jìn)行測(cè)定。
利用HPLC對(duì)如此生成的衍生物進(jìn)行測(cè)量。首先，過濾收集溶液，然后用Trizma Base液稀釋收集溶液(收集溶液4mLTrizma Base液6mL)。然后，通過HPLC對(duì)該稀釋液進(jìn)行測(cè)定。HPLC的測(cè)定條件如下。
柱HP LiChrospher 100RP-18(5μ)250×4mm保護(hù)柱HP LiChrospher 100RP-18(5μ)4×mm柱溫30℃檢測(cè)波長DAD356nm注入量20μL流動(dòng)相3相梯度(A液含有30％乙腈、10％四氫呋喃以及1％IPA的超純水溶液；B液含有65％乙腈、1％四氫呋喃以及1％IPA的超純水溶液；C液100％乙腈)。
參考附圖2顯示的剖面圖，對(duì)作為試樣使用的香煙的構(gòu)造進(jìn)行說明。如圖2所示，該香煙具有煙草部分20和過濾嘴部分30，在煙草部分20中煙絲21被卷紙22包裹，在過濾嘴部分30中通過包裝紙(forming paper)32包裹過濾嘴31。利用切尖紙(tipping paper)把過濾嘴部分30連接至煙草部分20。例如，可以使用醋酸纖維素的絲束作為過濾嘴材料。
在測(cè)試?yán)煤屑尤肫渲械臒o機(jī)堿性物質(zhì)和增濕劑的試驗(yàn)過濾嘴制備的香煙中，通過從6mg焦油量的市售香煙切去醋酸酯過濾嘴而取出煙草部分，并將該煙草部分連接至試驗(yàn)過濾嘴，從而制得試樣。使用原子化器向試驗(yàn)過濾嘴添加無機(jī)堿性物質(zhì)和增濕劑。
試驗(yàn)1制備25mm長的醋酸酯過濾嘴作為基本過濾嘴。使基本過濾嘴含有3.5mg添加劑而制備試驗(yàn)過濾嘴。該添加劑，例如無機(jī)堿性物質(zhì)，選自碳酸氫鉀(KHCO3)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、碳酸鉀(K2CO3)、碳酸鈉(Na2CO3)、碳酸氫銨(NH4HCO3)、磷酸二氫鈉(NaH2PO4)、磷酸二氫銨(NH4H2PO4)、磷酸氫二鈉(Na2HPO4)、磷酸氫二鉀(K2HPO4)、磷酸鉀(K3PO4)和磷酸鈉(Na3PO4)。
把每個(gè)過濾嘴連接至上述煙草部位而制備試樣香煙，并通過上述測(cè)量方法測(cè)定在每根香煙的主流煙中的甲醛的釋放量(μg/根)。圖3為顯示結(jié)果的圖表。圖3清楚地證實(shí)由含有任何如圖3所示的無機(jī)堿性化合物的過濾嘴釋放的甲醛量低于由基本過濾嘴釋放的甲醛量。尤其，發(fā)現(xiàn)碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸氫銨很有效。
同時(shí)，發(fā)現(xiàn)為了降低甲醛的釋放量，在過濾嘴中無機(jī)堿性化合物的量優(yōu)選為3.5mg或3.5mg以上。
試驗(yàn)2使基本過濾嘴含有3.5mg碳酸鈉和不同數(shù)量的水。把每個(gè)含有不同含量的水的過濾嘴連接至上述煙草部位而制備試樣過濾嘴，并通過上述測(cè)量方法測(cè)定在每根香煙的主流煙中的甲醛的釋放量(μg/根)。圖4為顯示結(jié)果的圖表。由圖4可以清楚的了解當(dāng)過濾嘴含有3.5mg碳酸鈉的情況下，如果過濾嘴的水含量為5mg或5mg以上，能夠有效地降低主流煙中的甲醛量。
試驗(yàn)3為了檢驗(yàn)過濾嘴中水的增加量，使基本過濾嘴含有碳酸鈉和作為增濕劑的甘油。把碳酸鈉的含量設(shè)定為3.5mg、7.0mg或10.5mg。把甘油的含量設(shè)定為18mg或者52mg。圖5為顯示結(jié)果的圖表。圖5清楚地證實(shí)過濾嘴保留的水量隨著增濕劑，如甘油量的增加而增加。
試驗(yàn)4通過使基本過濾嘴只含有3.5mg碳酸鈉而制備不含增濕劑的作為參考的試驗(yàn)過濾嘴。并使基本過濾嘴含有3.5mg碳酸鈉和增濕劑而制備試驗(yàn)過濾嘴。所用增試劑選自甘油、木糖醇、泛酸鈉、PCA鈉、乳酸鈉、丙酸鈉、DL-蘋果酸鈉、D-甘露糖和氯化鈣。把每個(gè)試驗(yàn)過濾嘴連接至上述煙草部位而制備試樣香煙，并通過上述測(cè)量方法測(cè)定在每根香煙的主流煙中的甲醛的釋放量(μg/根)。圖6為顯示結(jié)果的圖表。由圖6可以清楚地知道與只含有碳酸鈉的基本過濾嘴的情況相比，使用甘油、乳酸鈉和丙酸鈉作為增濕劑，能夠有效地降低甲醛的釋放量。鑒于過濾嘴的制造過程，這些增濕劑也是很合適的。
試驗(yàn)5制備各種試驗(yàn)過濾嘴，其中基本過濾嘴含有3.5mL碳酸鈉和不同數(shù)量的乳酸鈉作為增濕劑。將乳酸鈉與碳酸鈉的比例設(shè)定為1∶1、1∶2或1∶3。
把每個(gè)試驗(yàn)過濾嘴連接至上述香煙部位而制備試樣香煙，并通過上述測(cè)量方法測(cè)定在每根香煙的主流煙中的甲醛的釋放量(μg/根)。圖7為顯示結(jié)果的圖表。圖7證實(shí)通過使基本過濾嘴含有的碳酸鈉和乳酸鈉的比率為1∶1或者1∶2，能夠有效地降低主流煙中甲醛的釋放量。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的香煙過濾嘴能夠有效地降低香煙主流煙中含有的醛類的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種香煙過濾嘴，其特征在于包括含有無機(jī)堿性物質(zhì)和增濕劑的過濾介質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的香煙過濾嘴，其特征在于碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀和碳酸氫銨。
3.如權(quán)利要求1所述的香煙過濾嘴，其特征在于磷酸鹽選自磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和磷酸二氫銨。
4.如權(quán)利要求1所述的香煙過濾嘴，其特征在于增濕劑選自甘油、丙酸鈉和乳酸鈉。
5.如權(quán)利要求1所述的香煙過濾嘴，其特征在于含有3.5mg或者3.5mg以上的無機(jī)堿性物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的香煙過濾嘴，其特征在于無機(jī)堿性物質(zhì)與增濕劑的比率為1∶1～1∶2。
全文摘要
一種具有過濾介質(zhì)的香煙過濾嘴，該過濾介質(zhì)含有諸如碳酸鈉的無機(jī)堿性物質(zhì)和選自甘油、丙酸鈉和乳酸鈉的增濕劑。
文檔編號(hào)A24D3/06GK1681406SQ0382215
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月19日
發(fā)明者佐佐木隆, 太郎良賢史, 長谷川毅 申請(qǐng)人:日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社