CN101827536A - 香烟过滤器 - Google Patents
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Abstract
一种烟草烟雾过滤器或过滤元件包括烟草烟雾过滤材料(2，3)，和选自甘油基三丙酸酯或三乙基柠檬酸酯的添加剂，相对于烟草烟雾过滤材料的重量，所述添加剂的含量为1％至30％。
Description
本发明涉及一种用于吸烟制品，比如香烟，的烟草烟雾过滤器及过滤元件。
酚类化合物，例如苯酚，甲酚，儿茶酚和间苯二酚，是熟知的香烟烟雾成分。它们是有毒的化合物，特别地，由香烟烟雾中发现的最危险的化合物构成的所谓的“霍夫曼”列表中列举了苯酚和儿茶酚。人们渴望尽可能的降低这些化合物传递给吸烟者的量。
当香烟烟雾中被选择的化合物的产量与主要化合物(比如焦油)的产量相比成比例的降低到很大程度时发生选择性过滤。在香烟过滤器中使用的标准过滤材料是三乙酸甘油酯塑化的醋酸纤维素丝束。过滤器制造过程中在醋酸纤维素丝束中加入增塑剂的目的是给香烟棒足够的硬度以便于香烟的制造和使用。三乙酸甘油酯塑化的醋酸纤维素丝束显示出对苯酚的选择性过滤效果。
相对于香烟中转移的焦油，往往更容易降低烟雾中的气相(特别是一氧化碳)和蒸汽相化合物。这可通过联合使用具有高香烟通风度的过滤器和高压降/低保留的过滤器有效地获得，例如菲尔特隆纳COR过滤器(欧洲专利No.1555899B)。和普通的单乙酸过滤器相比，COR型过滤器含有更少的塑化的醋酸纤维素丝束；和单乙酸过滤器相比，则减少了COR过滤器对酚类的全面的选择过滤性。人们期望，一种选择性的降低酚类的添加剂(其很容易应用于香烟过滤器)，或者作为一种手段抵消前面所提到的降低气相的香烟所导致的酚类的增加，比如COR过滤器，或者更加提高在普通单乙酸香烟过滤器中苯酚的降低量。
使用三乙酸甘油酯作为增塑剂产生的一个问题是在较长时间下，三乙酸甘油酯会分解产生醋酸，在极端情况下会从存储器里产生不希望的醋味。我们期望任何加入到过滤器里的添加剂都不会增加三乙酸甘油酯所产生的醋酸。
在此本发明提供了一种烟草烟雾过滤器或过滤元件，其包括烟草烟雾过滤材料，例如烟草烟雾过滤材料棒；甘油基三丙酸酯。在这甘油基三丙酸酯也指“三丙酸甘油酯”。
烟草烟雾过滤材料可以是，例如，醋酸纤维素丝束，纸例如过滤纸，聚丙烯或者非纺织过滤材料。三丙酸甘油酯可包含在烟草烟雾过滤材料内或烟草烟雾过滤材料上。
烟草烟雾过滤材料(例如醋酸纤维素丝束)可包括增塑剂材料(例如过滤材料可以是塑化的过滤材料，比如增塑剂材料塑化的过滤材料)。用于烟草烟雾过滤器的增塑剂材料(在此也是“增塑剂”)是现有技术中已知的。增塑剂材料可以是，例如，三乙酸甘油酯，三乙二醇二乙酸酯(TEGDA)或者聚乙二醇(PEG)。三丙酸甘油酯可包含在烟草烟雾过滤材料中或烟草烟雾过滤材料上。三丙酸甘油酯和增塑剂材料(比如三乙酸甘油酯)可混合。三丙酸甘油酯和增塑剂材料(比如三乙酸甘油酯)可混合并且该混合物应用于烟草烟雾过滤材料(比如醋酸纤维素丝束)。烟草烟雾过滤材料可以是已经由增塑剂材料(例如三乙酸甘油酯)塑化的过滤材料(例如塑化的醋酸纤维素丝束)，该增塑剂材料已经混合了三丙酸甘油酯。
在此本发明一个方面提供了一种烟草烟雾过滤器或过滤单元，其包括烟草烟雾过滤材料，例如烟草烟雾过滤材料棒；甘油基三丙酸酯；和三乙酸甘油酯。
例如，相对于烟草烟雾过滤材料(或塑化的烟草烟雾过滤材料)的重量，甘油基三丙酸酯的含量可以是1％至30％，例如2％至25％，例如3％至20％，例如4％至15％。
本发明另一个方面也提供了甘油基三丙酸酯(三丙酸甘油酯)在烟草烟雾过滤器或过滤元件中选择性降低烟草烟雾中一种或多种酚类化合物的应用。例如，所述酚类化合物可以是苯酚，邻甲酚，间甲酚或对甲酚。
申请人发现含有三丙酸甘油酯的烟草烟雾过滤器或过滤单元显著地且难以预料地降低了烟草烟雾中酚的产量，以及酚∶焦油的比率。
本发明另一个方面也提供了甘油基三丙酸酯(三丙酸甘油酯)[可选择与三乙酸甘油酯一起]在烟草烟雾过滤器或过滤元件中选择性降低烟草烟雾中一种或多种嘧啶，喹啉和/或苯乙烯的应用。
申请人发现含有三丙酸甘油酯的烟草烟雾过滤器或过滤单元显著且难以预料降低了烟草烟雾中嘧啶，喹啉和/或苯乙烯的产量，以及嘧啶∶焦油，喹啉∶焦油和/或苯乙烯∶焦油的比率。
本发明的另一个方面提供了一种烟草烟雾过滤器或过滤单元，其包括烟草烟雾过滤材料，例如烟草烟雾过滤材料棒；三乙基柠檬酸酯，相对于烟草烟雾过滤材料的重量，三乙基柠檬酸酯的含量为1％至30％，例如2％至25％，例如3％至20％，例如4％至15％。相对于烟草烟雾过滤材料的重量，三乙基柠檬酸酯的含量可以是，例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，13，14，15，16，17，18，19或20％。
三乙基柠檬酸酯在这也指“TEC”。
烟草烟雾过滤材料可以是，例如，醋酸纤维素丝束，纸例如过滤纸，聚丙烯或者非纺织过滤材料。烟草烟雾过滤材料可以是塑化的。三乙基柠檬酸酯可以包含在烟草烟雾过滤材料中或烟草烟雾过滤材料上。
烟草烟雾过滤材料(例如醋酸纤维素丝束)可包含三乙基柠檬酸酯作为增塑剂材料[例如烟草烟雾过滤材料可以是塑化的过滤材料，比如三乙基柠檬酸酯塑化的过滤材料(例如塑化的醋酸纤维素丝束)]。三乙基柠檬酸酯可作为单独的增塑剂来塑化烟草烟雾过滤材料，或者与其他增塑剂联合，例如，三乙酸甘油酯，三乙二醇二乙酸酯(TEGDA)或者聚乙二醇(PEG)。
因此，本发明另一方面提供了一种包含烟草烟雾过滤材料的烟草烟雾过滤器或过滤单元，相对于烟草烟雾过滤材料的重量，三乙基柠檬酸酯的使用量为1％至30％，例如2％至25％，例如3％至20％，例如4％至15％。相对于烟草烟雾过滤材料的重量，三乙基柠檬酸酯的含量可以是，例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19或20％。烟草烟雾过滤器可以是例如烟草烟雾过滤材料棒，例如醋酸纤维素丝束棒。
本发明另一个方面提供了三乙基柠檬酸酯(TEC)在烟草烟雾过滤器或过滤元件中选择性降低烟草烟雾中一种或多种酚类化合物的应用。所述酚类化合物可以是，例如，苯酚，邻甲酚，间甲酚或对甲酚。
申请人发现含有三乙基柠檬酸酯的烟草烟雾过滤器或过滤单元(作为例如增塑剂)显著且难以预料的降低了烟草烟雾中酚的产量，以及烟草烟雾中酚∶焦油的比率。
本发明另一个方面提供了一种烟草烟雾过滤器或过滤单元，其包含烟草烟雾过滤材料，以及选自甘油基三丙酸酯和三乙基柠檬酸酯的添加剂，相对于烟草烟雾过滤材料的重量，所述添加剂的含量为1％至30％。
相对于烟草烟雾过滤材料的重量，所述添加剂的含量为2％至25％，例如3％至20％，例如4％至15％。对于烟草烟雾过滤材料的重量，添加剂的含量可以是，例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19或20％。烟草烟雾过滤器可以是例如烟草烟雾过滤材料棒，例如醋酸纤维素丝束棒。
没有发现TEC和三丙酸甘油酯会引起醋酸的增加。
在本发明中的过滤器或过滤元件中，烟草烟雾过滤材料可使用包装材料或滤棒盘纸，例如纸的包装材料，例如空气渗透纸的包装材料，来进行完全包装。
本发明中的过滤元件可用来作为多段过滤器中的一个段，例如前面提到的COR过滤器，双重，三重，其他多重或共轴过滤器。这些过滤器均是现有技术已知的。如果过滤元件作为多段过滤器中的一段而使用，其可用在过滤器的嘴段或颊段上(或内)，或者用在过滤器的任何段上(或内)。本发明的过滤元件可用于自身上，例如作为单段过滤器(例如，单乙酸过滤器)。上述过滤器是现有技术中已知的。
在本发明中的过滤嘴香烟中，将本发明中的过滤器(或者包含本发明中的过滤单元的过滤器)的一个末端与香烟相对应，连接所述过滤器和包装过的烟草棒。例如，通过端部包环[其仅仅围绕在相接近的(包装的)过滤器和棒的尾部而使大部分的过滤器外套是暴露的]或者通过一个完整的包套(其围绕整个长度过滤嘴和香烟棒的近邻尾部)使过滤器与包装的香烟棒连接。本发明的任何过滤器或过滤嘴香烟可以是不通风的，或者是通过现有技术已知的方法而通风的，例如使用预先打孔的或者可渗透空气的滤棒盘纸，和/或激光打孔的滤棒盘纸和包套。
现通过以下相关的实施例和附图阐明本发明，图1是本发明中的过滤器的侧截面示意图，该附图未按比例绘制。
实施例1
用醋酸纤维素丝束制备单乙酸香烟过滤器样品，所述醋酸纤维素丝束未塑化或者采用如下增塑剂材料塑化(三乙酸甘油酯，三乙基柠檬酸酯，乙酰基三乙基柠檬酸酯，或三乙二醇二乙酸酯)，所述样品应用于不同的水平。这些样品是所属领域技术人员通过已知的方法制造的，包括分开丝束的步骤，使用增塑剂供料器供应增塑剂(如果存在的话)到丝束，用常用的棒制造方法将该丝束聚集和浓缩成棒状并且采用装饰品包装。在一些包含三乙酸甘油酯(在香烟过滤器制造工艺中常用的增塑剂)的样品中包含三丙酸甘油酯。
测量这些样品的硬度值(定义为压缩后的过滤器棒的直径相对于原始的棒的直径的百分比，通过圆角在特定时间段内产生的已知力引起棒的压缩)和压降(PD)(通过mm水尺表示)。硬度值超过85％的通常是可以接受的。表1总结了所述样品的硬度值和压降。
表1
使用表1中描述的过滤器样品组装过滤嘴香烟样品并且放置三周。在ISO条件下熏这些样品，测量苯酚，邻甲酚，间甲酚和对甲酚(统称为单羟基酚)的产量。同时也测量香烟中焦油的产量，目的是评价这些酚和焦油比率的改变。
表2总结了上述结果。
表2
本发明中包含三丙酸甘油酯(样品/实施例3，4，5，7和8)与增塑剂如三醋酸甘油酯混合的样品证明了进一步的，难以预料的酚产量以及酚∶焦油比率的降低。上述样品/实施例具有可接受的硬度和压降特征。
更进一步，相对于香烟过滤器申请中已知的其他增塑剂，本发明中包含三乙基柠檬酸酯(样品/实施例9和10)的样品也导致酚产量以及酚∶焦油比率的大幅降低。上述样品/实施例具有可接受的硬度和压降特征。
实施例2-COR过滤器
图1是本发明实施例中的一个被称作Filtrona(菲尔特隆纳)COR过滤器的侧截面示意图，该附图未按比例绘制。图1的过滤器具有圆柱状颊底过滤插件2，该插件具有相对高的拉伸阻力(压降)和低焦油保持力，圆柱状上游过滤插件3，该插件具有相对低的拉伸阻力(压降)和低焦油保持力，过滤器包装材料4围绕上述插件形成腔体6。过滤器具有27mm的长度和大约25mm的周长。颊底插件2具有10mm的长度，该插件是通过塑化的醋酸纤维素丝聚集结合在一起形成的未包装的插件。混合了10％(相对于醋酸纤维素的重量)的三丙酸甘油酯的三醋酸甘油酯的增塑剂事先应用于醋酸纤维素丝(丝束)。该插件通过两捆丝束混合制成，一捆丝束为8/39旦(denier)-即8dpf(旦每丝)和39×103总旦-另一捆丝束为7/34旦，产生7-8/73旦的产品。上游过滤插件3具有10mm长度，该插件是通过塑化的醋酸纤维素丝形成的包装的插件-即通过9/37旦的丝束制成。增塑剂是三乙酸甘油酯与10％(相对于醋酸纤维素的重量)三丙酸甘油酯的混合物。过滤器的包装材料是27mm的长度，其在插件2和插件3之间产生一个7mm长的腔体，该包装材料采用空气渗透纸，其目的是使腔体6通风。插件2和插件3是采用WA和NWA插件制造工艺中添加三丙酸甘油酯到增塑剂的已知方法中合适的方法制造的。完整的过滤元件是通过已知方法制造的-例如EP1555899A公开的。
实施例3-使用三丙酸甘油酯的选择性过滤
通过添加三丙酸甘油酯和不添加三丙酸甘油酯制造COR过滤器(例如EP1555899所描述的)的样品，目的是评价添加剂在这种类型的过滤器中产生的效果。
制造四种规格的过滤器，它们的特点是具有11mm长的没有包装醋酸结构的烟嘴端部段，5mm的空腔和11mm的由醋酸纤维素包装的烟丝段段。过滤器规格的具体内容在下表最终列出。三乙酸甘油酯(TA)的量控制在恒量7％，同时下表3显示三丙酸甘油酯(TP)加入量为10％。
表3
| 样品 | 控制(无添加剂) | TP BS(双段) | TPTE(只有烟丝端部段) | TPME(只有烟嘴端部段) |
| 烟嘴端部段 | 7％三乙酸甘油酯 | 7％三乙酸甘油酯+10％三丙酸甘油酯 | 7％三乙酸甘油酯 | 7％三乙酸甘油酯+10％三丙酸甘油酯 |
| 烟丝端部段 | 7％三乙酸甘油酯 | 7％三乙酸甘油酯+10％三丙酸甘油酯 | 7％三乙酸甘油酯+10％三丙酸甘油酯 | 7％三乙酸甘油酯 |
香烟采用这些过滤器组装并且在分析之前放置3周。在ISO烟雾化条件下测量焦油，尼古丁，一氧化碳和酚类化合物的产量。另外，嘧啶，喹啉和苯乙烯-这些香烟烟雾中的半挥发性成分中发现的有毒化合物-的产量也被测量。表4列出了这些结果。
表4
| 控制 | TP BS | TPTE | TP ME | |
| 焦油(mg/cig) | 9.3 | 8.6 | 8.8 | 8.9 |
| 尼古丁(mg/cig) | 0.96 | 0.85 | 0.90 | 0.91 |
| 一氧化碳(mg/cig) | 5.9 | 5.5 | 5.6 | 5.7 |
| 单羟基酚(ug/cig) | 37.5 | 19.8 | 24.2 | 27.5 |
| 单羟基酚∶焦油的比率 | 4.0 | 2.3 | 2.8 | 3.1 |
| 嘧啶(ug/cig) | 6.96 | 3.01 | 4.33 | 4.51 |
| 控制 | TP BS | TPTE | TP ME | |
| 苯乙烯(ug/cig) | 6.07 | 2.65 | 3.79 | 3.71 |
| 喹啉(ug/cig) | 0.38 | 0.25 | 0.30 | 0.28 |
这些结果证实了和仅包含三乙酸甘油酯的过滤器(现有技术中的)比较，本发明中的包含三丙酸甘油酯和三乙酸甘油酯的过滤器(TP BS；TP TE和TP ME)能显著的降低酚类化合物，嘧啶，喹啉和苯乙烯的产量(绝对产量和相对于焦油的产量)。
Claims (22)
1.一种烟草烟雾过滤器或过滤元件，其包含烟草烟雾过滤材料，和选自甘油基三丙酸酯和三乙基柠檬酸酯的添加剂，相对于烟草烟雾过滤材料的重量，所述添加剂的含量为1％至30％。
2.一种烟草烟雾过滤器或过滤元件，其包含烟草烟雾过滤材料和甘油基三丙酸酯。
3.一种烟草烟雾过滤器或过滤元件，其包含烟草烟雾过滤材料、甘油基三丙酸酯和三乙酸甘油酯。
4.如权利要求1，2或3任一项所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述的烟草烟雾过滤材料形成棒状。
5.如前述任一项权利要求所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述的过滤材料是醋酸纤维素丝束、纸、聚丙烯或非纺织过滤材料。
6.如前述任一项权利要求所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述的甘油基三丙酸酯包含在过滤材料上或过滤材料内。
7.如前述任一项权利要求所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述过滤材料已被增塑剂材料所塑化。
8.如权利要求7所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述增塑剂材料是三乙酸甘油酯、三乙二醇二乙酸酯(TEGDA)或聚乙二醇(PEG)。
9.如权利要求7或8任一项所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述的甘油基三丙酸酯在过滤材料上或与过滤材料混合。
10.如权利要求2至9任一项所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中相对于所述烟草烟雾过滤材料或塑化的烟草烟雾过滤材料的重量，所述甘油基三丙酸酯的含量为1％至30％。
11.如前述任一项权利要求所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中相对于所述烟草烟雾过滤材料或塑化的烟草烟雾过滤材料的重量，所述甘油基三丙酸酯的含量为2％至25％。
12.如权利要求1或4所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，相对于所述烟草烟雾过滤材料的重量，包括含量为2％至25％的三乙基柠檬酸酯。
13.如权利要求12所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述过滤材料是醋酸纤维素丝束、纸、聚丙烯或非纺织过滤材料。
14.如权利要求12或13所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述三乙基柠檬酸酯包含在过滤材料上或过滤材料内。
15.如权利要求1，4和12至14任一项所述的烟草烟雾过滤器或过滤元件，其中所述的过滤材料通过三乙基柠檬酸酯塑化。
16.一种烟草烟雾过滤器或过滤元件，其包含烟草烟雾过滤材料，三乙基柠檬酸酯应用于所述材料，且相对于烟草烟雾过滤材料的重量，三乙基柠檬酸酯的含量为1％至30％。
17.前面基本上参照一个或多个实施例和/或附图而描述的烟草烟雾过滤器或过滤元件。
18.一种过滤嘴香烟，其包含如前述任一项权利要求的过滤器，或包含如前述任一项权利要求的过滤元件的过滤器，其与包装后的烟丝棒连接。
19.三乙基柠檬酸酯(TEC)在烟草烟雾过滤器或过滤元件中选择性降低烟草烟雾中一种或多种酚类化合物的应用。
20.甘油基三丙酸酯(三丙酸甘油酯)在烟草烟雾过滤器或过滤元件中选择性降低烟草烟雾中一种或多种酚类化合物的应用。
21.如权利要求19或20中的应用，其中所述酚类化合物是苯酚、邻甲酚、间甲酚或对甲酚中的一种。
22.甘油基三丙酸酯(三丙酸甘油酯)在烟草烟雾过滤器或过滤元件中选择性降低烟草烟雾中嘧啶、喹啉和/或苯乙烯中的一种或多种的应用。
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