CN1028348C

CN1028348C - 卷烟及烟用可吸填料

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Publication number: CN1028348C
Application number: CN90108152A
Authority: CN
Inventors: 杰弗里·S·金特雷; G·R谢勒尔; M·D香农; R·L莱曼; Jl雷谢尔; R·F海登; O·D富琳; A·B诺曼; T·A珀弗蒂
Original assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Current assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1990-09-29
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2005-09-29
Also published as: US5105836A; HU906261D0; EP0419981A3; CN1050494A; CA2026537A1; KR910005794A; EP0419981A2; JPH03180165A; RU1812956C; HUT57559A

Abstract

一种可燃的烟用可吸填充材料，它包括一种具一无机成分(如碳酸钙颗粒)和一含碳成分(如经焙烧的糖浆)的凝聚的基体填充材料。此烟用可吸填充材料包括一种粘结剂和一种烟雾形成材料。烟草萃取物和/或烟叶可被掺用于该烟用可吸填充材料，和/或该烟用可吸填充材料可与烟草切丝填料混和。将此烟用可吸填充材料以纸质包装材料包装即可制得卷烟。一种典型的纸质包装材料具小于约5CORESTA单位的孔隙率。

Description

本发明涉及卷烟及其它吸烟制品，更具体地说，本发明涉及一类卷烟，当它们被抽吸时产生相对来说较低水平的未完全燃烧物。并只产生少量的侧流“焦油”和臭气，同时，在FTC吸烟条件下维持阴燃。

如香烟那样的，大众化吸烟制品具有一个基本上为圆杆形结构，它们包括将一卷可吸材料例如切成碎丝的烟草材料（如以切丝填料形式）包卷于纸质包装（卷）材料中，从而形成了所谓的“可吸烟杆”。通常，卷烟有一呈圆柱形的过滤元件，它与可吸杆形成一直线。一般，一个过滤元件包括有由衬垫（衬套）包装纸包卷的醋酸纤维束，并用包头材料（过滤元件包装材料）与可吸杆连在一起。

一般来说，吸烟者通过点燃卷烟的一端，燃烧可吸杆来抽吸卷烟。这样，通常由燃烧可吸材料提供烟雾，其中，可吸材料一般为烟草的切丝填充料。然后，吸烟者通过抽吸卷烟的另一端（如过滤器端）而吸入主流烟雾（例如，主流烟草烟）。如此，吸烟者即可获得吸烟的愉悦（如烟味、感觉、感到满足等等）。

在卷烟燃烧时，产生了侧流烟雾。侧流烟雾是直接从卷烟燃烧端进入大气的烟流，侧流烟雾扩散入大气中，由于烟雾的肉眼可见性及其气味，使一部分人感到不快。通过卷烟燃烧而产生的可见的侧流烟雾的量的多少与卷烟燃烧时产生的侧流“焦油”的量有关。典型的燃烧烟草切丝填料的市售卷烟其长度纸烟约为8.4cm左右，（如可吸杆的长度为约57mm，过滤嘴长度约为27mm），每支卷烟往往产生约25-35mg的侧流烟雾“焦油”。

关于测定卷烟侧流烟雾的“焦油”的仪器和技术参见Analyst，113卷，第1509页（1988），Proctor等人的文章。

人们提出了许多据报道只产生很少肉眼可见的侧流烟雾的卷烟。如Luke的美国专利第4，637，410号、Baker等人的美国专利第4，624，268号，Baker的第4，407，308号，Cline等人的第4，231，377号，Cline的第4，420，002号，Owens的第4，450，847号，Martin的第4，108，151号，Cline的4，225，636号，Cline的第4，433，697号，Mathews等人的第4，461，311号及Guess的第4，561，454美国专利等。

多年来，人们提出了种种方法，以改变主流烟雾为烟草烟雾的组成成分。如，人们提出了许多烟草替代材料，Rainer等人的美国专利第4，079，742号列举了很多这类替代材料的例子。另外，在七十年代，商品名为Cytrel和NSM的替代烟草的吸烟材料引入了欧洲。

许多文献提出了产生香味雾气和/或可见烟雾的烟制品。大多数此类制品用一可燃烧的燃料源以提供烟雾和/或加热一烟雾形成材料。对此可多见Banerjee等人的美国专利第4，714，082号上所引用的背景技术。

在Banerjee等人的第4，714，082号，Clearman等人的第4，756，318号和Sensabaugh，Jr等人的第4，793，365号美国专利中，阐述了在吸烟时，通过加热，但并不燃烧烟草，且不释放出大量未完全燃烧产物，而提供吸烟快感的烟制品。这类吸烟制品用一个可燃烧的燃料元件产生热量，并用一种与此燃料元件离开一定距离但与燃料元件处于热交换关系的烟雾形成物质。在使用此制品时，由燃料元件所产生的热用来使此烟雾形成物质挥发由此提供一种类似烟草烟的烟雾。这类吸烟制品产生极低的可见侧流烟以及很低的FTC“焦油”。

人们期待着提供一种烟味良好，既可提供吸烟满足感，又只产生较低的主流气相产物，较低水平的来完全燃烧产物，在FTC吸烟条件下能保持阻燃，能产生一种具有所需物理性质的烟灰，同时，只产生低水平的侧流“焦油”，从而只产生很少可见侧流烟的卷烟。

本发明涉及采用呈切丝填料形式的和/或经加工过的形式的烟草的吸烟制品。较佳的吸烟制品具有卷烟形式，并具两个必要的组成：（1）一卷可吸材料，（2）该卷可吸材料的外层包装（卷）材料（如包装（卷）纸）。

本发明的卷烟具有一种可吸填充材料（下面将对它作详细叙述），它至少作为所述可吸材料的一部分。

包卷在一卷可吸材料上，从而形成“可吸杆”的较好的包装（卷）材料为一种低空气渗透性的卷烟包装（卷）纸。更优选的包装纸具有低的空气渗透性，或低于5CORESTA单位的低孔隙率。一个CORESTA单位是在一厘巴的恒压下。通过1cm²面积的包装纸时，空气线速度的量度。见CORESTA出版物ISO/TC126/SC I N159E（1986）。可吸材料的一种形式是含烟草的可吸填充材料。本发明的这类可吸填充材料包括下述材料的混合物：（1）烟草（如切碎的烟叶，研碎的烟叶，烟草梗，烟草细粉，烟草末，烟草萃取物，或其它经过加工的烟草的形式）。（2）凝聚的基体填料。此凝聚的基体填料具有，紧密接触的碳质组分和无机组分。最好，此凝聚的基体填料制成颗粒形式。此可吸填充材料包括一个与此凝聚的基体填料和烟草作紧密接触的粘结剂。如此，此粘结剂用作把烟草与凝聚基体填料的颗粒保持在一起，以形成可吸填充材料。这种含烟草的可吸填充材料也包括一定量的香味剂（如可可、甘草、有机酸、薄荷醇、及诸如此类）和/或与此作紧密接触的烟雾形成材料（如甘油、丙二醇，及诸如此类）。此含烟草的可吸填充料，可从一种含水浆料浇注成片状，用造纸工艺制成页状，或以挤压的形式提供。此含烟草的可吸填充材料可以单独用作卷烟的可吸材料，或与其它可吸填料，如烟草切丝填料作机械掺和（即混合）或以其他方式与其他可吸材料共同使用。

本发明的另一种可吸填充材料形式包括一种凝聚的基体填料。此凝聚的基体填料具有紧密接触的含碳（碳质）成分和无机成分。最好，此凝聚的基体填料制成颗粒形式。此可吸填充材料包括一种与凝聚基体填料作紧密接触的粘结剂。如此，此粘结剂用作把凝聚基体填料颗粒保持在一起以形成可吸填充材料。这样的可吸填充材料也可以包括一定量的香味剂和/或与之紧密接触的烟雾形成材料。此可吸填充材料可由一种含水浆料浇注制成片状，用制纸工序制成页状，或以挤压形式提供。此可吸填充材料可机械地与含烟草可吸材料和/或烟草切丝填料混合或以其他形式与含烟草的可吸材料和/或烟草切割填料一起使用。

图1到4为本发明的吸烟制品的纵向截面图。

本发明的卷烟和可吸填充材料的优选实例示于图1。卷烟10包括一根常为圆柱形的杆15。此杆状物包括被至少一层外包装材料25（例如纸）包卷的一卷可吸材料20。杆15以下简称为“可吸杆”。此可吸杆15的一端外露，露出用于燃烧的可吸材料。使用可吸杆时，点燃其一端可吸材料燃烧的结果，产生烟雾（如烟）。如此，可吸杆从点燃端开始向其另一端燃烧。

卷烟10也包括一个置于可吸杆15一端邻近的过滤元件30，使此过滤元件与可吸杆成轴向直线关系，最好，两者对接。过滤元件30具有大致的圆柱形，且其直径与可吸杆的直径基本上相同。过滤元件的两端相通，以使空气和烟气可由此通过。较好的过滤元件具有至少两个过滤段。如图1所示，第一个过滤段紧靠可吸杆，并最好包括由包装材料37包卷的碳质过滤材料35。而另一段过滤段置于卷烟的吸嘴端，并最好包括一个过滤材料40如集聚的非织聚丙烯网状物或醋酸纤维束，并由包装材料45包卷。此段过滤材料40最好为一种可提供具有美观悦目的白色外观的材料。第一段此过滤元件用已知的过滤杆制造机械制造。此两段以已知的塞管技术联结，并用包卷用纸50保持在一起，以形成过滤元件。

过滤元件30通常以包头（过滤元件包卷纸）材料55连接于可吸杆15。此包头材料55包卷整个过滤元件长度和可吸杆的邻近区域。此包头材料55的内表面用适当的粘结剂固定在衬垫（衬套）包卷材料50的外表面和可吸杆的包装材料25的外表面。卷烟10可用一已知的制造卷烟机械和设备来生产。或者，可选择地，用一空气稀释装置，如一系列的孔65，制成一种通气的或空气稀释的卷烟，该系列孔65穿通包头材料55，衬垫（衬套）包卷材料50和包装材料37。用已知的技术，如激光穿孔技术，即可将此类通气装置做在卷烟上。

另一较好的、本发明的卷烟和可吸填充材料的实施例示于图2。卷烟10一般与参照图1所述的卷烟相似，不同之处是，可吸材料具有混合形式，并以分段形式提供。在可吸杆15之一端（如，在行将点燃的卷烟一端），置可吸材料的第一段70。在其另一端（邻近过滤元件的可吸杆一端）置可吸材料的第二段75。图中每一段都以其组分表示（画出）（即，每段组分不同）。在两段材料相接处，可以有一定量的可吸材料的内部的相互混合。每段可吸材料沿可吸杆的长度可不一样。但是，第一段对第二段的相对纵向长度之比通常为1∶2-2∶1，最好1∶1。此可吸杆可由Wahle等人的第4，009，722号和Pin Kham的第4，516，585号美国专利中所述的设备制造。

对图1所示的优选的卷烟型，第一段70常包括某些可吸形式的烟草。此种烟草形式包括烟草切丝填料（如烟叶，加工过的烟草材料，体积膨胀的烟草填料，重（复）制的烟草填充材料，诸如此类及其混合物），和它与其它可吸材料的混合物。加工过的烟草材料有，Bernasek等人的第4，887，618号和Clapp等人的第4，941，484号美国专利中所述的，脱蛋白质的复（重）制卷烟材料，该专利援引在此供参考。另一加工过的烟草材料的例子，是根据1990年2月23日申请的，美国专利申请第484，587号所述的方法加工的烟草材料，该专利援引在此供参考。优选的卷烟还具有包括可吸材料或其混合材料的第二段75，该可吸材料在其整个组成上，与第一段可吸材料不同。第一段70和/或第二段75至少包括一种本发明的可吸填充材料。

本发明的另一优选卷烟实施例示于图3。除了掺入了本发明的可吸填充材料的可吸材料20，被包卷在一加工过的烟草纸（页）80，或其它内层包装材料之外，卷烟10基本上与参照图1和图2所述的卷烟相似。此加工过的烟草纸（页）80通常是用制纸工艺制过的复制烟草纸（页）、且用一单层该纸（页）包卷着可吸材料。此包卷在加工过的烟草纸（页）80内的可吸材料再用一层外层包装材料25包装（如卷烟纸）。

本发明的卷烟的再一优选实施例示于图4。除了含有三段过滤元件之外，卷烟10基本上与参照图1、2和3所描述的相似。过滤段85，置于第一段过滤材料35和过滤材料40之间，最好由颗粒材料如，活性碳粒，硅酸镁细粒，二氧化硅胶粒等等组成。

制造可吸杆所用的可吸材料可以有种种变化，最好选用切丝填料形式。此处对可吸材料所用的“切丝填料”一词，意即包括具有适用于制造卷烟的可吸杆时所用形式。如此，切丝填料可以包括混合的和处于用于卷烟制造形式的可吸材料。可吸材料通常常被以断股或切碎的形态利用，如通常的卷烟制造一样。例如，切丝填料可以由片状或条状材料切成断股或切碎的形态被利用。这样的条状材料被切成宽度为1/5英寸到1/60英寸，最好，从1/25英寸至1/35英寸。一般，所得的断股的切碎的材料，宽度常为0.25英寸-3英寸。切丝填料还可以有一挤压形式（如，挤压断股），或其它机械加工形式。

本发明的卷烟可吸杆，包括本发明的可吸填充材料。此可吸填充材料可以切丝填料形态被利用。

本发明的一个优选的可吸填充材料包括包含一种含碳质成分和一种紧密接触的无机成分的凝聚基体的凝聚基体填料，此凝聚基体填料再与粘结剂紧密混合以产生可吸填充材料。此可吸填充材料最好包括（作为最终的混合物的一部分）至少一种烟雾形成材料和/或至少一种香味剂。另外，如需要的话，其它具有改变可吸填充材料所产生的烟雾成分的能力的物质，也可掺用于可吸填充材料。此凝聚基体填料通常包含约80-97、最好90-97%（重量）的无机成分，和约3-20、最好约3-10%（重量）的由含碳成分提供的碳。这样的可吸填充材料通常包括约60-95，最好约65-90%（重量）的凝聚基体填料，上至20%，最好约2-10%（重量）烟雾形成材料;和足够量的香味剂，以提供所需香味特征。

如需要，另一种含碳材料（如热解的α纤维素）可被掺用于可吸填充材料，其用量常上至约10%（重量），有时上至约30%（重量），以此可吸填充材料的总干重为准。不过，此种另加的含碳材料并不是可吸填材料的必需成分，有时可不用此种含碳材料。此可吸填充材料可以燃烧，并通常与另外的可吸材料（如烟草切丝填料）共用（如混合）以产生本发明的卷烟。

本发明的一类优选的含烟草可吸填充材料由一种包含一种含碳成分和密切接触的无机成分的凝聚基体的凝聚基体填料组成此凝聚基体填料，再与一些烟草和粘结剂紧密混合，以形成可吸填充材料。这样的含烟草可吸填充材料，最好，作为最终混合的一部分，含有至少一种烟雾形成材料和/或至少一种香味剂。如需要的话，另一些具有能改变由可吸填充材料所产生的烟雾的组成能力的物质也可掺用于此可吸填充材料。此凝聚的基体填料通常包含约80-97，最好约90-97%（重量）的无机成分，和约3-20，最好约3-10%（重量）的由碳质成分提供的碳。这样的含烟草可吸填充材料通常包括上至50%，典型地上至约20%（重量）的某种形式的烟草;约45-90，最好约50-85%（重量）的凝聚的基体填料;上至约20，最好约2-10%（重量）的粘结剂;上至约20，最好约3-15%（重量）的烟雾形成物质;和足够数量的香味剂，以产生所需的香味特征。

如果需要，另一种含碳材料（如热解的α纤维素）可掺用于此可吸填充材料。以可吸填充材料的总干量为基准，其用量通常上至约10，有时上至30%（重量）。不过，此含碳材料并不是此可吸填充材料的必需部分，可吸填充材料可以不用它。此可吸填充材料是可燃烧的，可单独地用于本发明作为唯一的可吸材料。

本发明的又一类优选的可吸填充材料包括含有含碳成分和一紧密接触的无机成分的凝聚基体的凝聚基体填料。此凝聚基体填料与一粘结剂，和至少一种烟雾形成材料紧密接触，以提供一种可吸填充材料，这种可吸的填充材料最好包括，作为最终混合的一部分，至少一种香味剂和某一形式的烟草。此凝聚基体填料通常包括约80-97，最好约90-97%（重量）的无机成分，和约3-20，最好约3-10%（重量）的由碳质成分提供的碳。这样的可吸填充材料通常包括上至20，最好约为3-15%（重量）的粘结剂;大于20，较好约为25-80，最好约30-50%（重量）的烟雾形成材料;和少于80，最好约30-70%（重量）包含前述的凝聚基体填料的填料成分。

具体地说，此填料成分可以包括：（1）所有上述的凝聚基体填料，或（2）一种上述的凝聚基体填料和一无机填充材料的混合物（如，沉淀的碳酸钙）和/或一有机填充材料（如，烟草），一其量足以提供给此可吸填充材料的所需香味特征的香味剂可掺合于此材料。如需要的话，另一种含碳物质（如热解α纤维素）可掺用于此可吸填充材料，以此可吸填充材料的总干重为基准，其用量常为上至约10%，有时上至30%（重量）。不过，此含碳材料并不是此可吸填充材料的必需部分，可吸填充材料可以不用它。此可吸填充材料是可燃烧的，且可与其它可吸材料混合。

本发明的含烟草的可吸填充材料在制造时，掺有某种形式的烟草。用于提供这样的含烟草的可吸填充材料的烟草可有多种形态，如，烟草萃取物，研碎的烟叶，烟草的粉或烟末，切碎的、可粉碎的烟草，烟草梗，体积膨胀的烟草填充料和其它形式的加工烟草等等，及它们的结合。烟草萃取物为烟草的加工形态，它是用一种溶剂如，水，二氧化碳，碳氢化合物，或卤代烃，及其它有机或无机溶剂制取的，烟草萃取物可包括喷雾干燥萃取物，冷冻干燥萃取物，热处理萃取物等，如在1990年4月19日申请的、申请号为511，158、和在1989年12月18日申请的申请号为452，175的美国专利中所述的萃取物;又如，Mueller的第4，506，682号和申请号为310，413，申请日为1989年2月13日的美国专利申请中所述的芳香油和提取物。

本发明的可吸填充材料掺用了一种粘结剂。合适的粘结剂的例子有：Aqualon公司的Klucel H等的羟基丙基纤维素;Dow化学公司的Methocel K4 MS等羟基丙基甲基纤维素;Aqualon公司生产的Matrosol250MRCS等羟基乙基纤维素;FMC公司生产的微晶纤维素Avicel;Dow化学公司生产的Metholel A4M甲基纤维素;及Hercules公司生产的CMC7 HF和CMC 7H4F羧基甲基纤维素。特别优选的粘结剂有，藻酸铵，藻酸钠，丙二醇的藻酸盐和藻酸钾等藻酸盐。这些藻酸盐，特别是高粘度的藻酸盐，可与其量受控制的游离钙离子一起使用。其它粘结剂包括，淀粉（如玉米淀粉），瓜耳树胶，槐豆胶，果胶和xanthan胶。还可应用粘结剂的组合或混合物（如瓜耳胶与槐豆胶的混合物）。

本发明的可吸填充材料可以包含至少一种烟雾形成材料和/或至少一种与其掺和的香味剂。此类优选的烟雾形成材料包括多元醇（如，甘油，丙二醇或三甘醇）和其它任何可产生可见烟雾的材料，或它们的混合物。此烟雾形成材料可作为粘结剂之一部分（如，当粘结剂为丙二醇藻酸盐时）。也可应用烟雾形成材料的混合物，香味剂可有多种：包括：藻荷醇，香兰素（香草醛），柠檬酸，苹果酸，可可，甘草，等等，以及它们的混合物。见，Leffingwell等人着，Tobacco Flavor ing for Smoking Products（1972）。

有时，人们希望将焦糖化的材料掺入本发明的可吸填充材料。焦化材料可用于改善，（1）烟灰或卷烟火锥的完整性，（2）可吸填充材料的外观，（3）卷烟主流烟雾的香味特征。焦化材料可在可吸填充材料的制备过程中，和/或在其制备之后，加于该材料（如作为粉剂的表面）。通常，用于处理某一可吸填充材料的焦化材料的用量是使掺和焦化材料后所得的材料中包含上至约20重量份，典型地上至约5重量份的焦化材料，和大于80份重量的被处理可吸材料。合适的焦化材料例子有：糖，如葡萄糖、果糖（左旋糖），蔗糖、和如M.F Neal公司的Carob Powder Code 1739等的组合物。

本发明的可吸填充材料可用某些物质作表面处理。例如，此可吸填充材料可在其表面加上一种粉状物质。如可可粉，甘草粉，粉状无机材料（如碳酸钾和氧化铁），烟草末，细分的烟草叶等，或它们的混合物。可吸填充材料的表面处理可以改善其颜色与外观，改良烟灰性质，提高香味特征。

上述的凝聚基体填料具有一种无机成分和含碳成分的凝聚基体。此无机成分可包括碳酸钙，硫酸钙，氧化锰等颗粒。一个特别优选的凝聚基体填料是凝聚碳酸钙，最优选的是凝聚的沉淀碳酸钙。这样的凝聚基体填料可先制备碳酸钙粒子和一粘结材料的含水浆材料而后干燥此浆料以形成一个碳酸钙的凝聚基体。（即很多碳酸钙颗粒彼此离开地处于一粘结材料的连续或半连续相中）。如需要的话，此浆料可掺入发泡剂而进行体积膨胀。合适的发泡剂例子有：直链苯磺酸钠，直链烷基磺酸盐和直链烷基乙氧基磺酸盐。用来制备凝聚基体的碳酸钙颗粒，其表面积一般小于约20m²/g，常小于10m²/g，有时甚至小于1m²/g。表面积的测定使用J.Am.Chem.Soc.Vol.60，p.309（1938）上Brunauer，Emmett和Teller（BET）一文所述的方法。典型的粘结剂为有机材料，如纤维素衍生物（如，羧基甲基钠纤维素），最好是含糖材料，如糖浆，高果糖玉米糖浆，或M.F.Neal公司生产的Carob Powder Code1739。其它有机材料，如果胶和藻酸盐，也可使用。

最好，将碳酸钙和粘结材料的高固体含量的含水浆料（如约40-55%（重量）的固体含量浆料）喷雾干燥，以制得凝聚的颗粒（通常呈球形的颗粒）。或者，此浆料可用热干燥，以制得凝聚碳酸钙和粘结材料的固态块，此固态块可磨碎以得到所需尺寸的颗粒。最好，碳酸钙相对于粘结材料的用量之比为（以干重为基准）约20∶1-2∶1，更好的是约15∶1-约4∶1。通常，使用糖类或多糖材料凝聚的无机颗粒，在环境条件下与水接触时，由于糖类或多糖材料易溶于水的倾向，往往导致丧失它们的凝聚性。

无机成分和有机粘结材料的凝聚基体经受热处理，这样，有机粘结材料中的挥发成分被排出，有机粘结材料被焙烧而形成一基本不溶于水，干净的燃烧含碳成分。通常，此凝聚基体填料的热处理是在一控制的气氛中进行的，以尽量减少或防止此粘结材料的氧化。最好，此热处理提供的是一种含碳材料形式的粘结材料，而后者则提供把无机成分颗粒凝聚为基体形态的手段。具体地说，此碳酸钙和粘结材料的凝聚颗粒可用炉子，间歇焙烧炉，流化床，旋转焙烧炉，带式焙烧炉等进行加热处理（如，至温度为约625℃，通常在温度约为600℃）。如，用糖浆凝聚的喷雾干燥的碳酸钙的颗粒，可在气态氮流经的流化床上加热。温度应使颗粒被加热至约300℃-625℃，然后收集此颗粒。此无机成分和有机粘结材料的凝聚基体可在足可避免该无机成分分解的条件下（如该无机成分为一碳酸钙时），从而经受足够的热处理而焙烧此有机粘结材料。不过，如果无机成分为碳酸钙，此碳酸钙在焙烧中引起一些分解，则此凝聚材料由（1），将此材料暴露于二氧化碳气氛中，或（2），将此材料分散于水中并将二氧化碳通入此分散液中使之再次碳酸化。

经焙烧后，此凝聚的碳酸钙颗粒通常具有大于80%，更多是大于90%（重量）的碳酸钙和由碳质成分提供的大于3%（重量）的碳。通常，所得的凝聚颗粒被筛选成约50/+325美国筛目和常约-80/+200美国筛目。较佳的经焙烧过的凝聚碳酸钙颗粒基本上不溶于水，呈球形，可自由流动，并显示出约0.1g/cm³-1.1g/cm³的堆积密度，常为约0.3g/cm³-1g/cm³所述堆积密度用汞压技术测定。这样，经焙烧的凝聚碳酸钙颗粒提供了一种具有堆积密度小于约2g/cm³，最好小于约1g/cm³的无机材料，它包括堆积密度大于2.5g/cm³的无机成分。通常，这样的焙烧过的凝聚碳酸钙颗粒具有小于30m²/g，且常为10m²/g-25m²/g的表面积。表面积用BET方法测定。

如果需要的话，此经焙烧的凝聚无机填料的堆积密度可用一酸化剂除掉部分无机成分而使之降低。如，经焙烧的凝聚物可被分散于水中，然后将盐酸水溶液加入所形成的、被搅拌的浆料中，所加的酸与碳酸钙起反应，而基本上不与碳质成分反应。这样，碳质成分起了固定剩余碳酸钙的作用，而部分碳酸钙反应生成可溶于水中的氧化钙和二氧化碳气体。

其它无机材料也可作为本发明的可吸填充材料的填料掺入。此无机材料常具有纤维状，片状，中空状，非晶状或颗粒状等形态。无机材料的例子有：碳酸钙，硫酸钙颗粒，氧化镁，氢氧化镁，珍珠岩，合成云母，蛭石，粘土，热稳定碳纤维，氧化锌，片钠铝石，低密度中空碳酸钙球，玻璃珠，玻璃小孔，硅酸钠，热稳定碳微珠，硫酸钙纤维，陶瓷中空微珠，氧化铝，用有机材料凝聚的碳酸钙，低密度加工碳酸钙，等等。如需要的话，有机材料（如谷粒）可作为填料掺入本发明的可吸填充材料。这些无机和有机材料被用作填塞本发明的可吸填料中的空隙。

使用藻酸铵凝聚的碳酸钙是一个在有机成分中具有无机成分的凝聚基体填料的例子。其它无机成分包括：硫酸钙，氧化镁或碳酸镁。这样的凝聚基体填料的制备步骤是：先制取碳酸钙颗粒和水合藻酸盐的浆料，然后干燥此浆料以形成碳酸钙的凝聚基体（即，在藻酸盐的连续或半连续相中的碳酸钙颗粒的基体）。如需要的话，此浆料可通过掺入发泡剂而进行体积膨胀。合适的发泡剂的例子有：直链苯磺酸钠，直链烷基磺酸盐和直链烷基乙氧基磺酸盐。最好一种碳酸钙和藻酸盐的高固体含量的含水浆料被喷雾干燥，以产生碳酸钙颗粒和藻酸盐的凝聚颗粒（如通常的球形颗粒）。或者，此浆料可加热干燥，以生成凝聚的碳酸钙和藻酸盐的固体块，此固体块加以研磨而形成所需尺寸的颗粒。最好，碳酸钙与藻酸盐的相对用量比率为约99∶1-10∶1（以干重为基准）。一般，以藻酸盐凝聚的碳酸钙的颗粒在环境条件下基本不溶于水。具体的说，此凝聚基体填料中的藻酸盐的基本不溶于水的性质，当在环境条件下与水接触时，会大大限制此凝聚的基体填料的任何丧失其凝聚特性的倾和。此凝聚的基体填料因藻酸盐与碳酸钙的钙离子的相互反应而成为不溶于水。如果需要的话，此凝聚的基体填料可用酸的稀释液处理，以分解部分碳酸钙，释出钙离子，用以（用此钙离子）使凝聚基体填料中的藻酸盐成分成为不溶于水。

具有一无机成分和一有机成分的凝聚基体填料可掺入许多其它有机成分。例如，此有机成分可以是果胶，它在与钙作用后，有变为基本不溶于水的倾向，或者，具有多糖有机成分的凝聚的基体填料可由二价离子（如钙、钡、钴、铁或锰离子）或三价离子（如，铁或铝离子）处理，使此多糖成为基本上不溶于水。再一个例子是，多糖材料（如乙基纤维素）和无机成分粒子可由以非水溶剂（如乙二醇）制成浆料干燥后，结果生成基本不溶于水的凝聚的基体填料。

另一类可掺入本发明的可吸填充材料的无机材料为一种低密度无机填料。这种填料的制备过程是：先制取钙盐的颗粒，然后分解该盐的阴离子且使颗粒与二氧化碳接触。合适的盐的例子有：丙酸钙，钙的琥珀酸盐、酒石酸盐、硬脂酸盐、水杨酸盐、棕榈酸盐、油酸盐、乳酸盐、葡糖酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、乙酰水杨酸盐和苯甲酸盐。其它合适的盐有：糖类或多糖类的钙盐。这些盐被置于足够分离其阴离子的环境下，通常将此类盐在二氧化碳气氛中进行热处理。

提供低密度无机填料的方法之一包括将筛成-80/+70美国筛目的乳酸钙盐颗粒在稳定的228毫升/分钟二氧化碳气体流经下，在约600℃，加热8分钟以后成重量损耗约65%的材料。此材料的约20%（重量）被填装入约80份（重量）的水，产生的浆料与足够的盐酸溶液接触，以降低其pH值至约6.8。此材料然后被从水中取出，经水洗、干燥，并被筛为-80/+70美国筛目的颗粒，这样的材料是大于95%（重量）的碳酸钙，并具有约0.4g/cm³的堆积密度，此堆积密度用压汞技术测定。

典型地，本发明的可吸填充材料可由以下过程制备：先形成一种粘结剂和此可吸填充材料的其它成分的含水浆料，并将此浆料浇注成片状，干燥此浇注材料以形成一种较干的可加工的薄片。把浆料浇注成薄片的技术和设备，对于此领域技术人员是显而易知的，其它材料，如醋酸钙，碳酸钾，pH控制剂，脲，氨基酸，氯化钾和/或氢氧化钙可掺入此浆料。螯合剂（如正磷酸氢二铵，六磷酸钾，柠檬酸钠或焦磷酸四钠）可掺入于此浆料，使其量应足以控制浆料中游离钙离子的浓度。浇注的材料可在常温下或在一高温下烘干。另外，钙盐的水溶液可加入该浇注浆料。所得的烘干后的薄片可被切成，或粉碎成“条”状，而后者又可被切或粉碎成要丝填料形式。

本发明的可吸填充材料可用制纸工艺制作。具体地说，一种纤维素材料（如软木纸浆，硬木纸浆，亚麻纤维和/或粉碎的烟梗）及前述的填料，可在一纤维带或金属筛网上浇注成“层”，而后被干燥成所需含湿水平。通常一种浆料，浆料香味剂的分散液或溶液，烟草萃取物，烟草部分，烟雾形成材料等等，可加于此浇注的“层”上（如以喷雾形式），如此形成的浇注层可被进一步干燥以形成纸页状。所得的干燥后的纸页可被切割、或粉碎成“条”状，以后可以再被切或粉碎成切丝填料形式。用于制造“纸页”的技术和设备对于此领域技术人员来说，将是显而易见的。

本发明的可吸填充材料，可用一合适的挤压技术，挤压成所需形状。见Graves，Jr.等人的美国专利第4，880，018号中所述的加工方法，此专利援引在此供参考。或者，此可吸材料的成分和一藻酸盐粘结剂的含水浆料可被挤入钙离子的水溶液（如氯化钙的水溶液），然后加以收集和干燥。如果需要的话，挤出的可吸填充材料可经机械加工（如经轧辊处理等）形成所需形状。

本发明的卷烟的可吸杆通常包括烟用可吸材料的物理混合或掺合物。这种掺合物可包括本发明的一种或多种可吸填充材料，或者本发明的至少一种可吸填充材料与至少另一种可吸材料的混合物。一些较好的卷烟在这样的掺合中，包括足够的至少一种本发明的烟用可吸填充材料，以便每一支卷烟的可吸材料中，包含（以掺合总重为基准的）至少约1%的碳质材料。具体地说，具有如此可吸填充材料和低孔隙率的外层包装纸（如，小于约5CORESTA单位孔隙率的外层包装纸）的卷烟，当在FTC吸烟条件下被抽吸时，具有维持阴燃（如，不会自行熄灭）的倾向。FTC吸烟条件是指二秒时间内喷吐35ml烟雾，每60秒种抽吸一次。

本发明的可吸填充材料可与烟草切丝掺合。此类烟草可以有多种形式，它包括烤烟，Burley，Maryland和Oriental烟草，以及稀有和特种烟草以及它们的掺合物。这些烟草切丝填料可以以下形式提供：烟草叶，体积膨胀的或疏松的烟叶，加工的烟草梗如切轧的或切胀松的烟草梗。复制的烟草材料，如（1），在Barnasek等人的第4，887，618号和Clapp等人的第4，941，484号美国专利上所述的脱蛋白的烟草材料;（2）Hind等人的第3，353，541和3，420，241号，Hind的3，386，449号及1989年9月13日申请的，申请号406，637和1990年1月5日申请的，申请号为461，216的美国专利申请中所述、含磷酸盐的复制烟草材料;（3），在1988年11月16日申请的，申请号为272，156的美国专利申请中和Voges所编Tobacco Encyclopediu第389页TJI（1984）中所述的复制烟草材料;（4）在1989年11月29日申请的，申请号为416，332号、1989年9月29日申请的，申请号为414，833号美国专利申请中所述的复制烟草材料;或以上材料的混合。

可吸材料可作表面处理，如同通常的卷烟制造过程一样。

例如，像人通常所做的那样，当加工卷烟切丝时，可将香味剂加入可吸材料。合适的香味剂包括香兰素，可可，甘草，薄荷醇等等。也可加入香味调节剂。一种乙酰丙酸形式的香味调节剂可加入可吸材料（如，以可吸材料的干重为准，其加入量范围为约0.01-2%，通常约0.1-1%，最好约0.2-0.6%）。另一种以碳酸钾形式的香味调节剂也可加入此可吸材料（如，以可吸材料的干重为基准，其用量小于约5%，通常为约1-3%）。也可将烟雾形成材料和湿润剂，如甘油和丙二醇加入可吸材料。这些成分可作为表面处理成分加入可吸材料。

较好的可制作可吸杆的包装材料为一种具低的空气渗透率的卷烟包装材料。这种包装材料一般具有小于约5CORESTA单位的空气渗透性，常小于约3CORESTA单位，更经常小于约1CORESTA单位。典型的包装材料为卷烟包装纸。合适的卷烟包装材料为Kimberly-Clark公司生产、现可购得的DD-71-1，DD-71-6，MTR-1021，P-2831-60-2，P-2831-60-3，P-2831-60-4，P-2831-60-5，P-2674-110，P-2831-60-1和DD-100-2等卷烟包装纸。低孔隙率的卷烟包装纸可从市场购得，其中掺入具不同含量的可燃化学物质，助熔剂。特别优选的包装材料为，包括一定量的、足以提供具所需低的空气渗透率的聚合薄膜形成剂的卷烟包装纸。例如，可在包装纸上加上足够的聚合（如，羧甲基纤维素或乙基纤维素）薄膜形成剂。至于聚合薄膜形成剂的选用，对此领域技术人员来说，将是显而易见的。

根据需要使用的聚合薄膜形成剂，可在制造卷烟包装纸时加上，或在制造完成之后，以印刷或涂料的形式加上。一般此薄膜形成剂作为稀释液施加于包装纸（如，相对于溶剂为约0.2-5%（重量的浓度）以利于加工。加在包装纸上的薄膜形成剂的量取决于纸的渗透性和该形成剂的薄膜形成能力等因素。一般，根据纸的干重，薄膜形成剂的用量范围为约1～10。例如，一个5%（重量）的乙基纤维素在乙醇中的溶液或羧甲基钠纤维素在水中的溶液，可用一胶印机加于卷烟包装纸，该卷烟纸再可被干燥以提供一种孔隙率小于约1CORESTA单位，最好小于约0.5CORESTA单位的无湿，耐潮包装纸。

用已知制造卷烟的技术和设备，可将可吸杆和卷烟制成各种已知构型。可吸杆的可吸材料一般包在单层包装纸中，但也可以采用双层不同的包装材料。关于这一方面可参见1990年5月24日申请的，申请号为528，302的美国专利申请，本发明援引在此以供参考。

用双层材料包装的卷烟，最好包括上述纸孔隙率的包装纸之一种作为外层包装。其内层包装则可用多种多样。不过，一般是用含烟草的包装材料。例如一种包括3份Java烟烟草梗部分和约1份纸浆（由Kimberly-Clark公购得，商品号为P-2249-115和P-2831-23-3）的包装纸。其它合适的内层包装材料包括烟草部分和碳质材料，后者可从Kimberly-Clark公司购得，其商品号为P-2540-94-A，P-2540-94-C和P-2540-94-D。此内层包装材料（1）可包括燃烧化学物质（如，柠檬酸钾、醋酸钾或琥珀酸钾）或/或（2）用作香料基底（如薄荷醇或香兰素）或香料母体（如香草醛葡糖苷或乙基香草醛葡糖苷。

典型地，此可吸杆长度约为30-70mm，最好约35-60mm，其周长约17-27mm，最好约22-25mm。短可吸杆（即其长度约为30-50mm）也可使用，特别用于可吸材料的装填密度较高时。

在外层包装材料中包含的可吸材料的装填密度可以不同。本发明的卷烟可吸杆的典型装填密度约为150-400mg/cm³。往往此类可吸杆的装填密度约为200-380mg/cm³，当使用较短的（即小于50mm长度）可吸杆时，常为约250-360mg/cm³。

本发明的卷烟一般包括一个过滤元件。最好包括一段过滤段以上的过滤元件。如，一个较好的过滤元件具两个或两个以上过滤段。典型地，此优选的过滤元件每段长度约10-30mm;其外围周长约17-27mm，最好约22-25mm。包卷每个过滤段的过滤材料的衬垫（衬套）包装一般是常用的衬垫（衬套）包装纸，且既可以是透气的，也可是基本不透气的。

此过滤段的优选过滤材料之一包括碳质材料（如活性碳颗粒，炭颗粒，或碳纸）。一个特别优选的过滤材料的例子，可由聚集从Kimberly-Clark公司购得的P-144-BAC烟草/碳纸而得到。这种过滤材料减少了通往吸烟者嘴里去的主流烟中的某些气相成分。如此，过滤段的优选的过滤材料可起到减少主流烟中的异味或其它不需要的特性的烟雾成分的作用。

另一种过滤段的优选过滤材料，通常包括纤维料。一个合适的过滤材料的例子是聚集的非织聚丙烯网状物。一个特别优选的非织聚丙烯网状物为可从Kimberly-Clark公司购得的PP-100F。另一种合适的纤维材料例子为醋酸纤维束，特别优选的醋酸纤维束包括（1）每丝8但尼尔/总但尼尔为40，000，（2）每丝8但尼尔/总但尼尔为15，000，（3）每丝8但尼尔/总但尼尔为25，000，（4）单丝8但尼尔/总但尼尔为30，000。增塑剂，如甘油三乙酸酯，丙二醇或三乙柠檬酸盐，可与此填充材料结合。

另一过滤段可具有以与溶于水的烟草萃取物紧密接触的非织热塑性（即，疏水的）纤维集聚网状物形式的过滤材料。一个高度优选的非织网状物为可从Kimberly-Clark公司购得的PP-200SD的聚丙烯纤维的非织网状物。过滤段和过滤元件的例子可参见1989年9月29日申请的，4请号为414，835和1990年5月3日申请的，申请号为518，579的美国专利申请。这样的段可以提供流经过滤段的主流烟以增强的香味特征。

另一种过滤段可以包括烟草纸材料作为过滤材料。如，一种过滤材料可具有从Kimberly-Clark 公司购得的P-144-B那样的烟草纸的集聚网状物。

适合于本发明所用的过滤元件，可由已知卷烟过滤器制造技术制造。过滤元件可用已知技术从醋酸纤维来制得。过滤元件也可用在Pryor等人的第4，807，809号美国专利中所述过滤元件制造技术，从碳纸，烟草纸和纸状非织聚丙烯网状物制得。该专利在此援引以供参考。或者，可用所谓的将颗粒置于两段合适的过滤材料之间的“三重过滤”结构而将木炭或活性炭的颗粒置于过滤元件中。

此过滤元件可具有低的，中等的或高的过滤效率。优选的过滤元件，当维持卷烟的所需的吸烟性能时，具有最低的主流烟雾（即，烟）的去除效率。这种最低的去烟效率由“低效”的过滤元件提供。低效过滤元件具有最低的去除主流烟颗粒的能力。见，Keith在Schemdtz's The Chemistry of Tonacco and Tobacco Smoke第157页（1972）中所述。一般，低效过滤元件提供小于40%（重量）的主流烟颗粒的去除效率。

包头材料（过滤元件包卷材料）包卷过滤元件和与之邻近的可吸杆部分，该包头材料沿可吸杆长度方向伸出约3-6mm。典型地，此包头材料为通常的纸质包头材料，适用的包头材料可以是具有多种孔隙率的包头纸。如，它即可以是基本不透气的，透气的，或经加工的（如用机械或激光穿孔技术加工），以使其具有孔，眼或通气部分，由此为卷烟提供供应稀释空气的手段（装置）。孔的总表积和孔沿卷烟外圆面的位置可以变化，以控制卷烟的吸用特征。

对本发明的经空气稀释的或通风的卷烟来说，稀释空气的量的多少也可以不同。一般，一支空气稀释的卷烟的稀释空气量大于约25%，常大于约40%。一支卷烟的空气稀释量的上限一般小于75%，更经常的是小于65%。这里所用“空气稀释”一词是指吸经空气稀释装置的空气的体积，与吸经卷烟到从烟嘴端部分出来的空气和烟雾（即，烟），总体积量之比。见，Selke等人的Beitr，Zur Takak.In.，第4卷第193页（1978）。

本发明的卷烟，被抽吸时，产生一种芳香的主流烟雾。这种卷烟的主流烟雾只产生很低的未完全燃烧产物以及很低的气相成分。此卷烟以一可接受速率燃烧，并保持静态的阻燃至少在FTC吸烟条件下是如此。此卷烟被抽吸时，所产生的灰和火锥并不过分粘因而其灰与火锥并不太长。但是，此卷烟所产生的烟灰和火锥具有良好完整性。

本发明的卷烟抽吸时，每支一般产生小于20mg，更好的小于10mg的支流“焦油”。所述焦油量用Proctor等人在Aralyst 113卷，第1509页（1988）上所述设备和技术测定。这种卷烟在FTC吸烟条件下抽吸时通常每支喷烟大于约5次，较好的大于6次。但是本发明的卷烟通常在FTC条件下抽吸时，每支所提供的喷烟小于20次，常常是小于15次。

以下所提供的例子是为了进一步说明本发明，本发明的范围并不限于这些例子。除非另有说明，例子中所有份量和百分比都指重量。

实施例1

A，含烟草烟用可吸填充材料的制备

一种凝聚基体填料的制备过程如下：

在室温下将约832份自来水，757份从Pfizer公司购得的沉淀的碳酸钙颗粒（Albacar 5970），和267份糖浆装入低剪切混合机。此碳酸钙具瓣状结构其平均颗粒大小约为2微米（即，直径）。所用糖浆是从Savannah Sugar公司购得的Refiner's Syrup，其固/液含量比为约3.7∶1。所形成的混合物被搅拌约5-10分钟。以获得具约52%的固体含量和粘度约为1，200CPS的浆料，所述粘度用带有圆柱形LV4号轴的Brookfield LVT粘度计测定。

以约6磅/分钟（约2.724kg/分钟）的速度在喂入压力约为475-500Psig（约0.07kg/cm²）的条件下，连续泵送上述浆料至喷雾干燥器，对浆料进行喷雾干燥。此喷雾干燥器为装备有SD-046喷头的Bowen型商用机器，并以商业方式操作。入口温度约470°F出口温度约260°F。所产生的喷雾干燥颗粒一般呈球形，其含湿量低于2%。该颗粒筛至-70/+200美国筛目。

此经喷雾干燥的颗粒置于-12×36英寸（30.48×91.44cm）的钢盘中形成约0.5英寸（1.27cm）厚度。然后，这个盘子以约8-12英寸/分钟的速率通过带式炉，并在氮气氛下，在约600℃下被加热10分钟，又在约400℃下被加热20分钟。带式炉调到720℃，在此期间盘子经受最大空气温度为约670℃，被加热的颗粒在氮气氛下被从炉中移出到一冷却区约1小时，然后，冷却到室温。

这样得到的焙烧后的颗粒呈黑色，球形，可自由流动，并耐湿。此颗粒约93%为碳酸钙，堆积密度约为0.5g/cm³。所有的颗粒都是彼此有一定间隔地置于碳质材料中的许多沉淀的碳酸钙颗粒的凝聚基料。

含烟草的可吸填充材料以下列方式制备：

在室温下将约2份羧甲基钠纤维素（从Hercules公司购得商品名称CMC7HF）装填入维持高剪切的混合机中的自来水中。然后，将约4份甘油加入水中。当形成一稠浆料后，将约6份经喷雾干燥的烟草萃取物注入此浆料内。然后，约18份上述的焙烧过的凝聚基体填料颗粒被混入此浆料中。所得到的浆料，是上述成分的紧密混合物。具有约25%的固体含量，pH值约7。

上述的浆料在一高密度聚乙烯片上浇注到约0.2英寸（约5mm）厚后，经空气干燥。所得到的含烟草可吸填充材料为深棕色薄片，并具有（1）约0.01英寸的厚度，（2）约0.5g/cm³的密度，（3）约2-6%的含湿量，和（4）具有柔性和可弯挠的特性。该薄片为条形，尺寸为约2×3英寸（约5×7.6cm）。该条形薄片又被每英寸切32刀进行细切，以形成可燃的含烟草可吸切丝填料。

B卷烟的制备

如图1所示的卷烟制备过程如下：

每支卷烟具有的长度约为84mm，外圆周长约24.8mm，并包括一长度约57mm的可吸杆，第一段过滤段长约15mm，第二段过滤段长约12mm。第一和第二段过滤段形成一过滤元件。每个过滤段以无孔隙的包头纸连接在每支可吸杆上。在每支卷烟上，此包头纸包卷过滤元件和约4mm长的，与之邻近的可吸杆，过滤元件为不通气的。

上述可吸杆包括上述的切丝形态的含烟草可吸填料。

第一段过滤段用Pryor等人的美国专利第4，807，820号例1中所述的填料杆形成设备，由聚集从Kimberly-Clark公司购得的P-144-BAC11.75英寸（约30cm）宽的烟草和碳纸的网状物形成。过滤段的衬热（衬套）包装纸可从Ecusta公司购得，其编号为5831。第一段过滤段置于可吸杆邻近。

第二段过滤段用Pryor等人的第4，807，809号美国专利中例1中所述的过滤器杆生产设备，通过将可由Kimberly-Clark公司购得的PP-100F11.75英寸（约30cm）宽的非织聚丙烯网状物聚集而得。此过滤段的衬垫（衬套）包装纸可由Ecusta公司购得编号为5831。第二段过滤段与第一过滤段相邻在卷烟的吸嘴端。

该卷烟的包装纸透气度约为1CORESTA单位。该卷烟纸可从Kimberly-Clark公司购得商品名为MIR1021。

可吸卷烟杆用已知技术制备。具体地说，可吸材料由一单层包装纸包卷。每支卷烟中可吸填充材料的重量约为0.92克。

此卷烟在使用时，点燃可吸杆，使包装纸内的可吸材料燃烧而生成烟。这样的卷烟产生很低水平的可见侧流烟，且基本上无测流烟臭味。以这种方式试吸的卷烟在FTC吸烟条件下，每支喷烟8.0次，产生18.7mg湿的总颗粒物质（WTPM），1.8mg的尼古丁，4.8mg的水和4.8mg的甘油。这种烟在FTC吸烟条件下阴燃时，不会自行熄灭。

实施例2

A.可吸填充材料的制备

将3份羧甲基钠纤维素（可从Hercules公司购得，商品名为CMC7HF）在室温下，加入保持高剪切的混合机的自来水中。然后在水中加入约6份甘油。当获得稠的浆料后，约91份在实施例1中描述的焙烧过的凝聚碳酸钙加入此浆料中。所得的浆料，是上述成分的紧密的混合体，具有约25%的固体成分，其pH值约为7。

该浆液被浇注在一平的高密度聚乙烯薄膜片上，形成约0.02英寸（约0.5mm）的厚度，然后，被凉干。所得的可吸填充材料为深棕色薄片，并具有，（1）约0.01英寸（约0.25mm）的厚度，（2）约0.5g/cm³的密度，（3）约2.5-6%的含湿量，和（4）具柔性和可弯挠的特性。该薄片以条状形式提供尺寸约为2×3英寸（约为5×7.6cm）。此条状材料再被细切32刀每英寸（12.6刀/cm），以形成可吸切丝填料。

该可吸填充材料表面上加有粉状混合物。该粉状混合物为约9份可可粉，约1份氧化铁，粉状混合物的施加使所获得的可吸填充材料包括约3%的粉状混合物。此粉状混合物使可燃的可吸切丝填料成棕色。

B卷烟的制备

基本上如图3所示的卷烟用以下方式制备：

每支卷烟具有约84mm的长度和约24.8mm的外圆周长，并包括一长度约为57mm的可吸杆，长约15mm的第一过滤段和长约12mm的第二过滤段。第一和第二过滤段形成一过滤元件。每一过滤段以无孔隙的包头纸连接在每支可吸杆上。在每支卷烟中，此包头纸包覆此过滤元件和与过滤元件相邻部分的4mm长的可吸杆。过滤元件上设一排环形通气穿孔，该穿孔穿过包卷卷烟的过滤元件的包头纸及衬垫（衬套）包装纸，且位于离烟嘴端约12mm处。该过滤元件的通气程度达到约60%的空气稀释。

该可吸杆包括两段纵向设置的、包卷在两层卷纸内的可吸材料，外层包卷纸的内表面直接与内层包卷纸的外表面接触。内层包卷纸包卷着可吸材料。第一段可吸材料置于要点燃的可吸杆端部，第二段可吸材料置于邻近过滤元件的可吸杆端部。每段沿可吸杆延伸28.5mm。

第一段可吸材料为0.6g上述可吸填充材料的约65份和35份烟草切丝填料（烟草每英寸（2.54cm）切32刀的切丝）混合物。该烟草切丝填料部分为，约30份体积膨胀的烤烟，约20份体积膨胀的Oriental烟草，约45份的烤烟，和约5份的喷雾干燥的含水Burley烟草提取物的混合物。该切丝填料然后经用甘油和碳酸钾混合物作表面处理，使最后的切丝填料包括约91%的烟草，约3%的碳酸钾和约6%的甘油。

该二段完全由上述可吸填充材料的约0.6g组成。

第一过滤段用Pryor等人的第4，807，809号美国专利例1中所述过滤杆制造设备，通过聚集从Kimberly-Clark公司购得的P-144BAC11.75英寸（29.8cm）宽的烟草和碳纸网状物而制得。用于该过滤段的衬垫包装纸从Ecusta公司购得，商品编号为5831。第一过滤段与可吸杆相邻。

第二过滤段为用甘油三乙酸酯增塑的醋酸纤维束（每纤维8但尼尔/总但尼尔数40，000），并由无孔隙的衬垫包卷纸包卷。第二过滤段与第一过滤段相邻，在卷烟的烟嘴端。

该可吸杆的卷烟外包装纸的空气渗透性约为0CORESTA单位。该纸包括约4.2%的柠檬酸钾和约1.1%的羧酸甲基钠纤维素。卷烟纸从Kimberly-Clark公司购得商品名为P-2831-60-1。

该可吸杆的内层包装是由Kimberly-Clark公司购得，商品名为P-2831-23-3的含烟草的纸。

吸烟时，点燃可吸杆，包装纸内的可吸材料即燃烧生烟。该烟在使用时，产生很低水平的可见侧流烟，并基本无侧流烟臭味。以此方式试吸的卷烟，在FTC吸烟条件下每支可喷9.5次烟产生5.2mg湿的总颗粒物质（WTPM），0.5mg的尼古丁，0.5mg水，和1.5mg甘油。在FTC吸烟条件下，阴燃时，该卷烟不会自行熄灭。

实施例3

一种可吸填充材料以如下方式制备：

在室温下，将约5g从Kelco Division of Merck & Co.，公司所购的Amoloid HV高粘度的藻酸铵分散于约300ml的自来水中。再加入6g甘油。然后加入约89g在例1中所述的经焙烧的凝聚碳酸钙。形成的浆料以打蛋器型混和机搅拌15分钟，直至该浆料质地光滑。而后，该浆料被浇注在一高密度聚乙烯薄膜上，达约0.02英寸（约0.5mm）厚度后，被晾干。形成的薄片具良好的抗张强度，可折曲和弯挠，耐水，干燥时不会产生任何明显的开裂。其含湿量约20%，厚度约0.02英寸。该薄片以每英寸（2.54cm）32刀细切，以获得可燃烧的可吸切丝填料。

实施例4

一种含烟草可吸填充材料由如下方式制备：

在室温下，将约5g实施例3中所述的藻酸铵分散于约300ml的自来水中。再加入6g甘油。然后加入约2克磷酸二铵，再加入约5g经喷雾干燥的Burley烟草的含水萃取物。接着加入82克在例1中所述的经焙烧的凝聚碳酸钙。所得的浆料以一打蛋器型混合机搅拌15分钟，直至该浆料质地光滑。而后，该浆料被浇注在一高密度聚乙烯薄膜上，达约0.02英寸（约0.5mm）厚度后，加以晾干，所形成的薄片具良好的抗张强度，可折曲和弯挠，耐水，干燥时不会产生任何明显的开裂。其含湿量约20%，厚度约0.02英寸。该薄片以每英寸（2.54cm）32刀细切，以获得一可燃烧的可吸切丝填料。

实施例5

一种可吸填充材料以如下方式制备：

在室温下，将约5g例3中所述的藻酸铵分散于约300ml的自来水中。再加入20g甘油，然后加入约40g的，在例1中所述的经焙烧的凝聚碳酸钙。所形成的浆料以一打蛋器型混和机缓慢搅拌15分钟。所得到的浆料用一个50ml的注射器，在室温下，通过一具有大致圆形的、直径约1mm孔的模具、加以挤压。从模具挤出的挤出物在室温下进入约含98份自来水和约2份氯化钙的溶液。在30秒内，挤出物从氯化钙水溶液中取出时成为具有1mm直径的类似圆柱体的形状。在室温下被干燥后，该挤出物通过两间隙很小的、光滑的金属轧辊之间，形成约2mm宽、0.4mm厚的带状体。该带状材料适于用作可吸填充材料。

实施例6

一种含烟草烟用可吸填充材料由以下方法制备：

在室温下，将约4份实施例3所述的藻酸铵分散于约320份的自来水中。再加入10份甘油，然后，加约5份的粉状爪哇烟草片，再加入81份实施例1所述的经焙烧的凝聚碳酸钙，生成的浆料被搅拌，直至质地光滑。而后，该浆料被浇注在一平的高密度聚乙烯薄膜上成约0.02英寸（约0.5mm）厚度以后，被晾干成含湿量为约12%，厚约0.012英寸（约0.3mm）。

该薄片以每英寸（2.54cm）32刀细切以获得一可燃的可吸切丝填料。

实施例7

A.烟用可吸填充材料的制备

一种含烟草可吸填充材料用制纸工艺以如下方法制得：

在室温下，将约2份具有加拿大标准排水度约95的硬木纸浆分散于约400份自来水中。在高剪切的混和机中，高速搅拌此混合物约4分钟，得一浆料。以约25份实施例1中所述的经焙烧的碳酸钙加于此浆料中。至此，该浆料中的纤维素浆含量小于12%左右，（以该浆料中固体含量为准）缓慢搅拌所形成的浆料，得一均匀、一致的浆料。

该均质浆料从浆料箱中浇注于一个100美国筛目的织物上形成一薄层料。从浆料箱流出的浆料用滚筒（旋转鼓）进行计量，该滚筒（旋转鼓）具有可伸缩的、可将浆料由滚筒（旋转鼓）卸往上述织物的计量系统。该滚筒（旋转鼓）相对于织物表面作直线移动。滚筒（旋转鼓）的圆周速度与鼓的直线速度之比约1.6∶1。一个约-25英寸（63.5cm）水的真空被拉在该织物上，以获得一个具有厚约0.02英寸（约0.5mm）的薄层料。水、甘油，经喷雾干燥的烟草含水萃取物的混和物被喷施于此薄层料的两面。该经喷雾干燥的烟草含水萃取物的约30份为喷雾干燥的Burley烟草和70份为喷雾干燥的烤烟。将足够的混和物喷施于薄层料上，以获得具有约20份烟草萃取物，约6份甘油和约74份的薄成料的薄片（以干重为基础）。然后，将此薄层料在约76F和相对湿度为约60%的情况下置放过夜，以获得一种纸型材料。

接着，将上述薄层料切为约2×3英寸（约5×7.6cm）的矩形条状。用可从Michael Business Machines公司购得的Model 52 AM切碎机，将此条状片料切碎（每英寸（2.54cm）切32刀）。所得的条状可吸切丝填料在90℃左右的炉温下干燥至含湿约3%。

B.卷烟的制备

基本上如图3所示的卷烟可以下法制备：

每支卷烟具有约84mm的长度和约24.8mm的外圆周长，并包括一长度约57mm的可吸杆，长15mm的第一过滤段和长约12mm的第二过滤段。第一和第二过滤段形成一过滤元件。每一过滤段以无孔隙（非透气性）包头纸连接于每支可吸杆。在每支卷烟中，此包头纸包卷此过滤元件和与之邻近部分的4mm长的可吸杆。在离烟嘴端约12mm处，设一排环状孔，该孔穿过包卷卷烟的包头纸，和过滤元件的衬垫包装纸（衬套纸）使过滤元件能透过空气。该过滤元件的通气性可达约60%的空气稀释。

该可吸杆包括上述的包卷在两层包装纸内的可吸材料。

第一过滤段可由用Pryor等人的第4，807，809号美国专利例1中所述过滤杆制造设备，通过聚集可从Kimberly Clark公司购得的P-144-BAC11.75英寸（约29.8cm）宽的烟草和碳纸网状物而制得。用于该过滤段的衬垫包装可从Ecusta公司购得商品编号为5831号。第一过滤段与可吸杆相邻。

第二过滤段为用甘油三乙酸酯增塑的醋酸纤维素（单纤维8但尼尔/总但尼尔数40，000），并以不透气的衬垫（衬套）包装纸包卷。第二过滤段与第一过滤段相邻，在卷烟的烟嘴端。

该可吸杆的卷烟外包装纸的空气渗透性约为0CORESTA单位。该纸包括约4.2%的柠檬酸钾和约1.1%的羧酸甲基钠纤维素。卷烟纸为可由Kimberly-Clark公司购得，商品编号为P-2831-60-1。

该可吸杆的内层包装为可由Kimberly-Clark公司所购得的P-2831-22-2的含烟草纸。

每支卷烟重约1.26g。

吸烟时，点燃可吸杆，包装纸内的可吸材料燃烧生烟。该烟在使用时，产生很低水平的可见侧流烟，并基本无侧流烟臭味。以此方式试吸的卷烟，在FTC吸烟条件下每支可喷9.0次烟，产生7.3mg湿的总颗粒物质（WTPM），0.74mg的尼古丁，0.5mg水，和1.2mg甘油。

实施例8

一种可吸填流材料如下法制备：

将约4份例3中所述的藻酸铵置于约240份自来水中，随后，将约17.5份甘油，接着约17.5份丙二醇，最后加入约61份例1中所述的焙烧的凝聚碳酸钙。用一打蛋器型混和机搅拌所得浆料，直至该浆料呈光滑质地。将浆料浇注于一高密度聚乙烯薄膜上成厚约0.015英寸（0.38mm）后，凉干。所得干燥薄片厚约0.011英寸（0.3mm）密度约0.745g/cm³。

从上述可吸填充材料制取卷烟的过程如下：

用含Java烟草梗部分和水浆的重制烟草纸型包装纸包卷上述可吸材料。其内层包装物为可从Kimberly-Clark公司购得，商品编号为P-2831-23-3。然后用可从Kimberly-Clark公司购得的P-2831-60-1包装纸包卷此内层。该卷烟包括过滤元件和包头材料，基本上如例7所述。

实施例9

一种可吸填充材料以如下的过程获得：

将约12份例3中所述的藻酸铵加入约720份自来水中，随后加约48份甘油，最后加入约40份例1中所述的焙烧的凝聚碳酸钙。用一打蛋器型混和机搅拌所得浆料，直至该浆料呈光滑质地为止。将浆料浇注于一高密度聚乙烯薄膜上形成厚度约0.015英寸（0.38mm）后，晾干。所得干燥薄片厚约0.007英寸（0.178mm），密度约0.503g/cm³。

从上述可吸填充材料以下法制得卷烟：

用含Java烟草梗部分和木浆的重制烟草纸型包装纸包卷上述可吸材料。其内层包装材料可从Kimberly-Clark公司购得，商品编号为P-2831-23-3。然后，用可从Kimberly-Clark公司购得的P-2831-60-1包装纸包卷此内层包装材料。该卷烟的过滤元件和包头材料基本上如例7所述。

实施例10

一种可吸填充材以下法制备：

将约12份例3中所述的藻酸铵加入约720份自来水，随后，将约24份甘油，接着约24份丙二醇，最后约40份例1中所述的焙烧的凝聚碳酸钙加入其中。用一打蛋器型混和机搅拌所得浆料，直至该浆料呈光滑质地。将浆料浇注于一高密度聚乙烯薄膜上形成约0.015英寸（0.38mm）的厚度后，凉干。所得干燥薄片厚约0.007英寸（0.178mm），密度约0.47g/cm。

从上述可吸填充材料通过以下过程制得卷烟：

用含Java烟草梗部分和木浆的重制烟草纸型包装纸包卷上述可吸材料。其内层包装纸可从Kimberly-Clark公司购得，商品编号为P-2831-23-3。然后用可从Kimberly-Clark公司购得的P-2831-60-1包装纸包卷此内层。该卷烟包括过滤元件和包头材料，基本如例7所述。

实施例11

含烟草可吸填充材料的制备如下：

在室温下，将约24.2g甘油和约12.1g丙二醇加入约400ml自来水中，所得混和物以一高剪切拌和机以高速搅拌。将在实施例3中所述的藻酸铵约7.2g加入此混和物中，再以一拌和机高速搅拌所得混和物15分钟，以分散并水合化该液体中的藻酸盐。将约10g的如从Pfizer公司所购的Code No.2A的沉淀碳酸钙分散于约100ml的自来水中，加入甘油、丙二醇和藻酸盐的含水浆料，搅拌所得的混合物直至成质地光滑的浆料。将此浆料移至一打蛋器型的混合机，并在缓慢搅拌该混和物时，加入10g左右例1中所述的凝聚的碳酸钙。而后，加入约36.4g体积膨胀薰烤的和研磨成 -35/+80美国筛目的颗粒的Bur-ley烟叶，缓慢搅拌该混合物。约3g的磷酸二铵溶于约200g的水中后也加入该浆料，而后，缓慢搅拌该浆料5分钟左右。

所得的浆料被浇注于一高密度聚乙烯薄膜上，形成的约0.03英寸（0.76mm）的厚度，凉干30分钟左右。然后，将1%氯化钙的水溶液喷施于此浇注浆料上面，以提供浇注浆料以干重计的1%左右的氯化钙。该浆料接着通风凉干，以获得较硬的薄片。最后，薄片以每英寸32刀细切，以形成一可吸填充材料。

实施例12

用藻酸盐凝聚的碳酸钙颗粒以下法制备：

先后将约750毫升自来水和约20克甘油加入一个拌和机。当将此混和物缓慢搅拌时，慢慢加入10克例3中所述的藻酸铵，以分散该藻酸盐于水中。生成的混和物被移至一升的广口瓶中，而后密封，缓慢转动一夜，以水合化该藻酸盐。

将从Pfizer公司获得的Code No.2A沉淀碳酸钙250克掺于250克自来水中首先制成浆料，然后将制得的浆料加入200克的水/甘油/藻酸盐混和物中。生成的浆料被缓慢搅拌，以制成呈光滑质地的浆料。

将浆料浇注于一高密度聚乙烯薄膜上形成约0.04英寸（1mm）的厚度，然后凉干，制得约6×6英寸（15.24×15.24cm）的干薄片。此干薄片再被研磨成细粒后被筛到-50美国筛目。

一种含烟草的烟用可吸填充材料以下法制备：

将约225毫升自来水加入一高剪切的拌和机，在水中分散约5克例3中所述的藻酸铵。在室温下缓慢搅拌所得混和物约15分钟，直至该藻酸盐被水合化。然后，先后加入20克左右的甘油和25ml左右自来水于此混和物中。再加入16.7克研成粉末的烟草细切填料的“American Blend”。接着，在此混合物中加入约25毫升自来水。生成的混和物被搅拌直至成光滑浆料，再在此浆料中，加入约13.8克在例1中所述的经焙烧的凝聚碳酸钙和约13.8克以藻酸铵凝聚的碳酸钙颗粒的混和物。搅拌生成的浆料，直到呈光滑质地。所得浆料被浇注于一高密度聚乙烯薄膜上形成约0.025英寸（约0.64mm）的厚度后，晾干。

实施例13

一种烟用可吸填充材料的制备过程如下：

将例1中所述、经焙烧的凝聚碳酸钙约400克加入约2000毫升自来水中。用磁力搅拌棒搅拌此浆料，以滴注法将约500毫升的3摩尔的盐酸水溶液滴入。然后，此浆料经过滤用用约4000毫升水的水洗。生成的溶出凝聚的基体碳酸钙显示了约104克的堆积密度和重量。

将约5克可从Hercules公司购得的CMC7HF羧甲基钠纤维素加入高速运转的、含约430克自来水的高剪切混和机，再加入此混和液约6克甘油。停止搅拌，填入约89克的、上述溶出的凝聚的基体碳酸钙。缓慢搅拌生成的浆料，直至成质地光滑的浆料。此浆料经一个20美国筛目筛子筛选，以除去其中的结块。然后，浆料浇注成约0.02英寸（约0.5mm）的厚度，晾干。生成的薄片厚约0.015英寸（约0.38mm）的厚度，堆积密度约为0.31g/cm。

实施例14

一含烟草的可吸填充材料用下法制备：

在室温下，将约24.2g甘油和约12.1g丙二醇加入约190ml自来水中，所得混和物以一高剪切拌和机高速搅拌。将在实施例3中所述的藻酸铵约3.6g加入此混和物中，继续搅拌15分钟直至该藻酸铵完全分散并水合化，然后慢慢加入并混和约10g的沉淀碳酸钙，直至均匀分散并形成质地光滑的浆料。再加入10g左右在例1中所述的凝聚的碳酸钙。并缓慢拌和直至掺和均匀。混合物被浇注于一塑料表面上成0.02英寸（约0.5mm）的厚度。晾干1小时后，将例6中所述的1%氯化钙的水溶液喷施其上（上面一侧）。该薄片在室温下通风干燥。接着，在室温下，将约3.6克藻酸铵加入约300毫升自来水中，搅拌混和物，直至藻酸盐被分散和水合化。然后，加入并混和约14.6g的Burley烟草粉，约2.9克的经研磨的Turkish烟，约18.9克的研磨烤烟，和约13.5克的丙二醇，直至均匀。此混和物被浇注于本例上述的薄膜上形成约0.07英寸（约1.78mm）的厚度。产生的层状薄片被每英寸32刀细切。

Claims

1、一种卷烟，其特征在于，它包括，

(1)含凝聚的基体填料的可吸填充材料，和

(2)包卷所说的可吸填充材料的包装材料，其中，所述的可吸填充材料包括一种粘结剂，所述的凝聚的基体填料由一碳酸钙成分和一含碳成分组成。

2、如权利要求1所述的卷烟，其特征在于，该粘结剂包括藻酸铵。

3、如权利要求1所述的卷烟，其特征在于，该可吸材料包括一种烟雾形成材料。

4、如权利要求3所述的卷烟，其特征在于，该烟雾形成材料包括多元醇。

5、如权利要求3或4所述的卷烟，其特征在于，该烟雾形成材料包括甘油，丙二醇及三甘醇。

6、如权利要求1所述的卷烟，其特征在于，该包装材料为具有小于5CORESTA单位（在一厘巴的恒压下，通过1cm²面积的包装纸时，空气线速度的量度）的孔隙率的纸。

7、如权利要求1所述的卷烟，其特征在于，其中该凝聚基体填料有大于约90%（重量）的碳酸钙成分和大于约3%（重量）的、由该含碳成分提供的碳。

8、如权利要求1或6所述的卷烟，其特征在于，其中，凝聚的基体填料由一无机成分和一含碳成分组成。

9、如权利要求1或2所述的卷烟，其特征在于，它进一步包括烟草切丝填料。

10、如权利要求6所述的卷烟，其特征在于，它进一步包括烟草切丝填料。

11、如权利要求1所述的卷烟，其特征在于，其中，该可吸填充材料由，约60-95%（重量）的凝聚的基体填料，上至约20%（重量）的粘结剂，和上至约20%（重量）的烟雾形成材料组成。

12、一种卷烟，其特征在于，它包括：

（1）包括凝聚的基体填料，及烟草的紧密混和物的可吸填充材料，和

（2）包卷该可吸填充材料的包装材料，

其中，所述的可吸填充材料包括粘结剂，所述的凝聚的基体填料由一碳酸钙成分和一含碳成分组成。

13、如权利要求12所述的卷烟，其特征在于，其中，粘结剂包括藻酸铵。

14、如权利要求12或13所述的卷烟，其特征在于，该烟草具有烟草萃取物的形式。

15、如权利要求14所述的卷烟，其特征在于，其中，所述的可吸填充材料包括一种烟雾形成材料。

16、如权利要求12所述的卷烟，其特征在于，该烟雾形成材料包括多元醇。

17、如权利要求16所述的卷烟，其特征在于，该烟雾形成材料包括甘油、丙二醇及三甘醇。

18、如权利要求12所述的卷烟，其特征在于，该包装材料为具有小于5CORESTA单位（在一厘巴的恒压下，通过1cm²面积的包装纸时，空气线速度的量度）的孔隙率的纸。

19、如权利要求12所述的卷烟，其特征在于，其中，该凝聚的基体填料有大于约90%（重量）的碳酸钙成分和大于约3%（重量）的、由该含碳成分提供的碳。

20、如权利要求12或18所述的卷烟，其特征在于，其中，凝聚的基体填料由一无机成分或一含碳成分组成。

21、一种可吸填充材料，其特征在于，它包括一种凝聚的基体填充材料，该凝聚的基体填充材料包括一种无机成分和一种含碳成分。

22、如权利要求21所述的可吸填充材料，其特征在于，其中，该凝聚的基体填料由大于约90%（重量）的无机成分和大于约3%（重量）的含碳成分提供的碳组成。

23、如权利要求21或22所述的可吸填充材料，其特征在于，其中，该无机成分包括碳酸钙，硫酸钙，氧化镁。

24、如权利要求22所述的可吸填充材料，其特征在于，它包括约60-95%（重量）的凝聚的基体填料，上至约20%（重量）的粘结剂，和上至约20%（重量）的烟雾形成材料。

25、如权利要求21或22所述的可吸填充材料，其特征在于，它进一步包括烟草。

26、如权利要求25所述的可吸填充材料，其特征在于，其中，该烟草具有萃取物的形式。