CN106061296B - 用于吸烟制品的活性炭 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了吸烟制品，其包括可抽吸材料和在可抽吸材料下游的过滤嘴。过滤嘴包括活性炭材料，其具有1000‑2000m2/g的BET且显示出比目前用于吸烟制品的过滤嘴的粒状椰子壳衍生的活性炭更少的粒子漏出。

Description

用于吸烟制品的活性炭
技术领域
本公开内容涉及适合于吸烟制品的活性炭，含有此类活性炭的过滤嘴，以及相关吸烟制品。
背景技术
可燃吸烟制品例如香烟通常具有由纸包装材料包围的烟丝(通常以切割填料形式)，形成烟丝条。香烟通过在香烟的一个端部点燃且燃烧烟丝条由吸烟者采用。吸烟者随后通过在香烟的相对端部或口端部抽吸而接受主流烟气，所述香烟通常包括过滤嘴。过滤嘴放置为在主流烟气递送至吸烟者之前诱陷主流烟气的一些成分，且可含有活性炭用于吸附烟气成分。
含有活性炭的过滤嘴趋于具有粒子漏出的缺点，随着吸烟者在吸烟制品的口端部处抽吸，当活性炭粒子从过滤嘴中释放且进入吸烟者的口中时，发生所述粒子漏出。用于吸烟制品的过滤嘴中的活性炭通常来源于椰子壳，其可活化至不同程度以控制吸附效率。较高度活化的炭一般比较不高度活化的炭更有效。然而，当椰子壳衍生的活性炭活化至更高程度时，磨损阻力减少并且可导致更高量的粒子漏出。此外，活化至高程度的椰子壳衍生的活性炭在过滤嘴制造过程期间可生成大量粉尘，其可污染过滤嘴制造机器。
尽管具有粒子漏出和撒尘的缺点，但与来源于其他植物源的活性炭相比较，来源于椰子壳的活性炭趋于更硬且趋于具有更大的磨损阻力。然而，可有利的是采用除椰子壳外的活性炭源，以便进一步改善活性炭的性质且因为椰子壳是有限资源。
已提出许多工艺以增加活性炭的硬度。此类工艺包括用聚合物涂布活性炭粒子，并且修饰粒子表面。然而，此类工艺可导致吸附效率丧失。由某些聚合物制成的活性炭可比由植物源制成的活性炭更易碎，但在许多情况下，如此硬或致擦伤，使得它可损坏工业制造设备。
发明内容
本发明的一个目的是采用除椰子壳外的活性炭源用于吸烟制品过滤嘴中。
本发明的另一个目的是将活性炭包括到吸烟制品中，在所述吸烟制品中，活性炭在抽吸期间显示出比目前用于吸烟制品过滤嘴中的椰子壳衍生的活性炭更少的粒子漏出，同时具有类似于或大于目前用于吸烟制品过滤嘴中的椰子壳衍生的活性炭的吸附效率。
本发明的另一个目的是将活性炭包括到吸烟制品中，在所述吸烟制品中，活性炭在制造期间显示出比目前用于吸烟制品过滤嘴中的椰子壳衍生的活性炭更少的撒尘。
在阅读且理解本公开内容后，本发明的其他目的对于本领域技术人员将是显而易见的，所述公开内容包括随后的权利要求和附图。
在本发明的方面，吸烟制品包括可抽吸材料和在可抽吸材料下游的过滤嘴。过滤嘴包括由这样的工艺形成的活性炭，所述工艺包括使包含纤维素材料和添加的可活化粘合剂的组合物碳化。优选地，粘合剂包含木质素。在本发明的方面，由包含纤维素材料和可活化粘合剂的组合物形成的活性炭材料用于吸烟制品的过滤嘴的制造中。
在本发明的方面，用于制造吸烟制品的过滤嘴或具有过滤嘴的吸烟制品的方法包括提供由工艺形成的活性炭材料，所述工艺包括使包含纤维素材料和添加的可活化粘合剂的组合物碳化；提供用于吸烟制品中的过滤嘴材料；并且组合活性炭材料和过滤嘴材料，以形成用于吸烟制品的过滤嘴。过滤嘴可掺入吸烟制品中。
在本发明的方面，吸烟制品包括可抽吸材料和在可抽吸材料下游的过滤嘴。过滤嘴包括具有约1000-2000m2/g的BET、大于约95％的球盘硬度的活性炭材料，并且显示出比活化至相同程度的椰子壳衍生的活性炭更少的粒子漏出。粒子漏出分析可在具有标准塞-空间-塞配置的过滤嘴的制品中执行，在所述标准塞-空间-塞配置中，椰子壳衍生的活性炭显示出至少一些粒子漏出。
“活化至相同程度”意指椰子壳衍生的活性炭具有在用于过滤嘴中或用作过滤嘴的活性炭的10％内的BET。“BET”是通过布鲁诺尔、埃米特、特勒方程(Brunauer,Emmet,Teller equation)计算的固体总表面积，如下文实例中进一步描述的。
本发明的过滤嘴和吸烟制品的各个方面可具有相对于目前可用的过滤嘴和吸烟制品的一个或多个优点。例如，如果椰子壳的供应减少，则可有利地使用来源于除椰子壳外的源的活性炭。作为进一步例子，相对于通常用于吸烟制品的过滤嘴中的椰子壳衍生的活性炭，本文描述的活性炭的实施例可导致在制造期间减少的撒尘和在抽吸期间减少的粒子漏出。在一些实施例中，活性炭的效率相对于通常用于吸烟制品的过滤嘴中的椰子壳衍生的活性炭可增强，同时维持所需低水平的撒尘和粒子漏出。在阅读且理解本公开内容后，本文描述的过滤嘴和吸烟制品的一个或多个方面的另外优点对于本领域技术人员将是显而易见的。
活性炭是用于描述具有广泛发展的内部孔结构的含碳吸附剂家族的一般术语。活性炭可由含碳源材料产生，所述含碳源材料例如木材、褐煤、煤、椰子皮或壳、泥炭、沥青、聚合物、纤维素纤维、聚合物纤维等等。活性炭可通过任何合适的工艺例如物理活化或化学活化产生。在物理活化中，源材料通过碳化、活化/氧化或碳化和活化/氧化使用热气体发展成活性炭。碳化过程包括在不存在氧的情况下，在通常在约600℃至约900℃的范围内的高温下热解源材料。活化/氧化包括在250℃以上的温度下，使碳化材料暴露于氧化大气，例如蒸汽、二氧化碳或氧。碳化/氧化的温度通常范围为约600℃至约1200℃。
化学活化包括用某些化学品浸渍原始源材料，所述化学品例如酸、碱或盐，例如磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠、氯化钙或氯化锌。原材料随后在通常低于物理活化碳化的温度下进行碳化。例如，化学活化碳化的温度可在约450℃至约900℃的范围内。碳化和活化可同时发生。
为了本公开内容的目的，含碳源材料可经由任何合适的工艺进行活化。例如，活化工艺可包括化学活化，其可包括相对于物理活化较短的活化时间和较低的温度。可替代地，可采用物理活化。
在优选实施例中，活性炭由包含纤维素材料和可活化粘合剂的组合物形成。如本文使用的，“可活化粘合剂”意指可进行处理或加工以变成活性炭的粘合剂。因此，可活化粘合剂连同纤维素材料一起可活化以形成活性炭。可使用任何合适的可活化粘合剂。优选地，可活化粘合剂包含木质素、基本上由木质素组成、或由木质素组成。如本文使用的，“木质素”包括如它在自然界中存在的木质素或衍生形式的木质素，所述衍生形式的木质素起因于从源材料中提取木质素，例如木质素酚(lignophenol)、木质素氨基酚和木质素磺酸盐。
任何合适的纤维素材料均可与可活化粘合剂组合使用，以产生活性炭。优选地，纤维素材料包含原始植物材料。合适的原始植物材料的例子包括椰子皮、椰子壳、橄榄石、木材、纤维素纤维等等。可使用的木材的例子包括硬木材、软木材和废木材。在实施例中，纤维素材料的组合用于产生活性炭。优选地，纤维素材料的组合包括木材例如小木块和植物材料例如壳或仁。木材与植物材料的重量比可为任何合适比，例如10:90-90:10。
用于活化的组合物可包括任何合适量的纤维素和可活化粘合剂。优选地，纤维素材料以约50％或更大的量存在于组合物中。一般地，纤维素材料以小于约99％的量存在于用于活化的组合物中。更优选地，纤维素材料以按重量计约65％至按重量计约95％的量存在于待活化的组合物中。
优选地，可活化粘合剂以按重量计约2％或更大的量存在于组合物中。更优选地，可活化粘合剂以按重量计约5％或更大的量存在于组合物中。一般地，可活化粘合剂以按重量计小于50％的量存在于用于活化的组合物中。优选地，可活化粘合剂以按重量计最高达约35％的量存在于用于活化的组合物中。更优选地，待活化的组合物具有按重量计约5％至按重量计约35％的可活化粘合剂。
如果用于活化的组合物待化学活化，则可化学活化组合物可通过将一种或多种化学活化剂例如酸、碱或盐加入包含纤维素材料和可活化粘合剂的组合物中来形成。特异性化学活化剂的例子包括磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠、氯化钙和氯化锌。化学活化剂优选以足够的量存在，以有利于纤维素材料和可活化粘合剂的化学活化。在实施例中，一种或多种化学活化剂包含按重量计约25％至按重量计约75％的可化学活化组合物。
优选地，包含纤维素材料和可活化粘合剂的组合物在活化前挤出，无论组合物是否是可化学活化组合物。组合物可作为任何合适大小或形状的团块挤出。优选地，组合物挤出成大致圆柱形的团块。圆柱形团块可具有任何合适的尺寸。优选地，圆柱形团块具有约0.5mm至约1mm的直径。优选地，圆柱形团块具有约0.5mm至约10mm的长度。更优选地，圆柱形团块具有约1mm至约5mm的长度。
例如，挤出和化学活化一般可如标题为CHEMICALLY ACTIVATED CARBON ANDMETHODS FOR PREPARING THE SAME的WO 2009/011590中所述执行。
优选地，活性炭在活化后不进行修饰。例如，在活化后无涂层或可留下大量残余物的其他材料设置在活性炭上。
本发明的活性炭优选显示出比目前用于吸烟制品过滤嘴中的椰子壳衍生的活性炭更少的粒子漏出或撒尘。目前采用的椰子壳衍生的活性炭通常是具有30-70(US)(0.595mm x 0.210mm)的网格大小和约1100m2/g的BET的粒状活性炭。如下文实例中所示，参考椰子壳衍生的活性炭具有约0.49g/cm3的密度和约98％的球盘硬度。
用于本发明的过滤嘴中的活性炭显示出比椰子壳衍生的活性炭更少的粒子漏出或撒尘，所述椰子壳衍生的活性炭活化至与用于本发明的过滤嘴中的活性炭相同的程度。为了参考，用于与本发明的活性炭比较的椰子壳衍生的活性炭可与标准活性炭相同，但具有不同水平的活化，以匹配本发明的活性炭的活化水平。例如，用于制备目前用于吸烟制品过滤嘴中的椰子壳衍生的活性炭的相同源材料可在与BET为1100m2/g的椰子壳衍生的活性炭不同的温度或时间下进行活化，但使用与目前用于吸烟制品过滤嘴中的椰子壳衍生的活性炭相同的工艺以其他方式进行活化。
粒子漏出可通过任何合适的工艺进行测定。优选地，粒子漏出经由干单口抽吸(puff)(单位)分析对含有活性炭的过滤嘴进行测量。当过滤嘴(任选掺入吸烟制品中)可操作地联接至吸烟机(其配备配置为检测尺寸范围为约0.3μm至约10μm的粒子的粒子计数器)时，分析粒子漏出。优选地，粒子计数器是激光散射粒子计数器，例如粒子计数器。吸烟机优选配置为每13秒/过滤嘴(任选掺入吸烟制品中)，在2秒期间获取55mL的12次单口抽吸。优选地，粒子漏出结果由多个过滤嘴或吸烟制品，例如五个或十个或更多个过滤嘴或吸烟制品的测试求平均值。
本发明的过滤嘴的活性炭的粒子漏出分析可以下述方式与参考椰子壳衍生的活性炭相比较。将参考椰子壳衍生的活性炭和本发明的活性炭掺入测试制品中，例如基本上相同的测试过滤嘴或包括测试过滤嘴的制品。例如，具有参考椰子壳衍生的活性炭的测试制品优选具有相同量的活性炭(两种测试制品中的炭重量在彼此的5％内)。将参考活性炭掺入测试制品中，其方式与将本发明的活性炭掺入相应测试制品中基本上相同。测试制品具有塞-空间-塞配置，其中炭加入过滤嘴中的空间内。
优选地，当通过对于参考椰子壳衍生的活性炭产生约580个计数的方法进行测试时，本发明的活性炭显示出约500个计数或更少的粒子漏出。更优选地，当通过对于参考椰子壳衍生的活性炭产生约580个计数的方法进行测试时，本发明的活性炭显示出约400个计数或更少的粒子漏出。甚至更优选地，当通过对于参考椰子壳衍生的活性炭产生约580个计数的方法进行测试时，本发明的活性炭显示出约250个计数或更少的粒子漏出。
测试制品中的过滤嘴材料例如醋酸纤维素束的长度、量、密度或组成可改变，以影响参考椰子壳衍生的活性炭的粒子漏出。一旦在参考测试制品中达到所需粒子漏出，本发明的活性炭就可在基本相同的测试制品中进行测试，以测定本发明的活性炭的粒子漏出相对于参考椰子壳衍生的活性炭的粒子漏出是否减少。
为了测试过滤嘴或吸烟制品是否具有本发明的活性炭，活性炭可从过滤嘴或吸烟制品中取出且置于测试制品中。优选地，测试制品是使用参考椰子壳衍生的活性炭产生约580的粒子漏出的那种。活性炭可以任何合适的方式从过滤嘴或吸烟制品中取出。例如，如果过滤嘴是塞-空间-塞过滤嘴，则活性炭可从过滤嘴中物理取出。作为进一步例子，如果过滤嘴是醋酸纤维素炭载束(carbon-on-tow)过滤嘴，过滤嘴材料可溶解于例如丙酮中，留下可干燥且掺入测试制品中的活性炭。
相对于具有目前用于吸烟制品中的椰子壳衍生的活性炭(30-70网格US(0.595mmx 0.210mm)，1100m2/g BET)的过滤嘴，在粒子漏出中的任何减少视为期望的。
当与具有与本发明的过滤嘴的活性炭活化至相同程度的参考活性炭的过滤嘴相比较时，本发明的过滤嘴优选显示出粒子漏出中10％或更多的减少。更优选地，与具有活化至相同程度的参考活性炭的过滤嘴相比较时，本发明的过滤嘴优选显示出粒子漏出中50％或更多的减少。甚至更优选地，与具有活化至相同程度的参考活性炭的过滤嘴相比较时，本发明的过滤嘴显示出粒子漏出中90％或更多的减少。
用于本发明的吸烟制品的过滤嘴中的活性炭可具有任何合适的BET。优选地，用于本发明的吸烟制品的过滤嘴中的活性炭具有约1000m2/g至约2000m2/g的BET。更优选地，用于本发明的吸烟制品的过滤嘴中的活性炭具有约1200m2/g至约1800m2/g的BET。甚至更优选地，用于本发明的吸烟制品的过滤嘴中的活性炭具有约1400m2/g至约1600m2/g的BET。例如，用于本发明的吸烟制品的过滤嘴中的优选活性炭可具有约1500m2/g的BET。
用于本发明的过滤嘴或吸烟制品中的活性炭可具有任何合适的硬度。优选地，活性炭不这样硬，使得它损坏过滤嘴制造设备或吸烟制品制造设备。可用于表征硬度的一种量度是球盘硬度。球盘硬度可遵循ASTM D3802-10进行测量。本发明人已发现球盘硬度可给出活性炭对粒子降解如何抗性的概念，其中具有更大球盘硬度的活性炭趋于具有增加的磨损抗性。球盘硬度是用于确定与撒尘有关的活性炭的可测量特征的广泛使用的量度。在实施例中，用于本发明的过滤嘴或吸烟制品中的活性炭具有约95％或更大的球盘硬度。优选地，用于本发明的过滤嘴或吸烟制品中的活性炭具有约97％或更大或者98％或更大的球盘硬度。更优选地，用于本发明的过滤嘴或吸烟制品中的活性炭具有约99％的球盘硬度。应了解用于本发明的过滤嘴或吸烟制品中的活性炭一般具有小于100％的球盘硬度。
如通过ASTM D-2854-09测定的，用于本发明的过滤嘴或吸烟制品中的活性炭可具有任何合适的密度。优选地，用于本发明的吸烟制品的过滤嘴中的活性炭具有约0.35g/cm3至约0.65g/cm3的密度。更优选地，用于本发明的吸烟制品的过滤嘴中的活性炭具有约0.4g/cm3至约0.60g/cm3的密度。例如，用于本发明的吸烟制品的过滤嘴中的优选活性炭可具有约0.42g/cm3的密度。
用于本发明的过滤嘴中的活性炭优选具有上文描述的优选粒子漏出性质、优选BET性质、优选硬度性质和优选密度性质中的两种或更多种。优选地，用于本发明的过滤嘴中的活性炭具有至少上文描述的优选粒子漏出性质和上文描述的优选BET性质。更优选地，用于本发明的过滤嘴中的活性炭具有上文描述的优选性质中的三种或更多种。例如，用于本发明的过滤嘴中的活性炭具有上文描述的优选粒子漏出性质、上文描述的优选BET性质和上文描述的优选硬度性质。甚至更优选地，用于本发明的过滤嘴中的活性炭具有上文描述的优选粒子漏出性质、优选密度性质、优选硬度性质和优选BET性质中的所有四种。
活性炭可以任何合适的方式置于用于吸烟制品的过滤嘴中。例如，活性炭可与纤维性过滤嘴材料混合，置于过滤嘴中的空隙空间中，或与纤维性过滤嘴材料混合和在过滤嘴中的空隙空间中的组合。
在实施例中，活性炭以塞-空间-塞配置在过滤嘴中提供，其中活性炭存在于两段过滤嘴塞材料之间的空隙空间中。优选地，以塞-空间-塞过滤嘴配置的过滤嘴段的塞是醋酸纤维素束的塞。在实施例中，活性炭以炭载束配置提供。优选地，束是醋酸纤维素束。与过滤嘴配置无关，可期望在过滤嘴的口端部处包括白色醋酸纤维素束段，用于美学的目的或满足消费者期望。
任何合适的吸烟制品均可包括如本公开内容中所述的具有活性炭的过滤嘴，其中过滤嘴设置在可抽吸材料下游。术语“吸烟制品”包括香烟、雪茄、小雪茄以及其他制品，其中可抽吸材料例如烟草被点燃且燃烧以产生烟气。术语“吸烟制品”还包括其中可抽吸材料不燃烧的制品，例如但不限于直接或间接加热抽吸组合物的吸烟制品，或含或不含热源，使用气流或化学反应的吸烟制品，以递送来自可抽吸材料的尼古丁或其他材料。
本文使用的所有科学和技术术语均具有本领域常用的含义，除非另有说明。本文提供的定义有利于本文频繁使用的某些术语的理解。
如本文使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”涵盖具有复数指代物的实施例，除非上下文另有明确说明。
如本文使用的，“或”一般以其包括“和/或”的含义采用，除非上下文另有明确说明。术语“和/或”意指所列出元件的一种或全部或者所列出元件中的任何两种或更多种的组合。
如本文使用的，“具有(have)”、“具有(having)”、“包括(include)”、“包括(including)”、“包含(comprise)”、“包括(comprising)”等等以其开放式含义使用，并且一般意指“包括但不限于”。应理解“基本上由……组成”、“由……组成”等等包含在“包含”中等等。
单词“优选的”和“优选地”指在某些情况下可提供某些益处的本发明的实施例。然而，其他实施例在相同或其他情况下也可为优选的。此外，一个或多个优选实施例的叙述不暗示其他实施例并非有用的，并且不预期从本公开内容包括权利要求的范围内排除其他实施例。
附图说明
图1-2是部分打开的吸烟制品的实施例的示意性透视图。图1-2中所述的吸烟制品示出了上文描述的吸烟制品或吸烟制品的部件的实施例。
图3显示了实施例中所使用的活性炭颗粒或圆柱体的代表性图像。
图4-5显示了粒子漏出实验的结果。
图6-7示出了相对于参考白色醋酸纤维素束过滤嘴，GCN REF和WOOD活性炭过滤嘴在塞-空间-塞配置中吸附各种烟气成分的能力(图6)，以及GCN REF和WOOD EXTRUDED活性炭过滤嘴在炭载束配置中吸附各种烟气成分的能力(图7)。
示意图不一定按比例描绘并且呈现用于举例说明而不是限制性目的。附图描述了本公开内容中所述的一个或多个方面。然而，应理解附图中未描述的其他方面落入本公开内容的范围和精神内。
具体实施方式
现在参考图1，描述了吸烟制品10，在这种情况下是香烟。吸烟制品10包括条20例如烟丝条和口端部过滤嘴30。过滤嘴30包括口端部段32，例如白色醋酸纤维素束段，以及上游炭载束段34。为了举例说明的目的，过滤嘴段32和34显示为分离的，但可为邻近的。类似地，为了举例说明的目的，过滤嘴段32和条20显示为分离的，但可为邻近的。所述吸烟制品10包括塞包装材料60、卷烟纸40和接装纸50。在所述实施例中，塞包装材料60包围过滤嘴30的至少一部分。卷烟纸40包围条20的至少一部分。接装纸50或其他合适的包装材料包围塞包装材料60和卷烟纸40的一部分，如本领域一般已知的。
图2示出了其中过滤嘴30处于塞32-空间37-塞35配置的实施例。活性炭(未示出)可占据过滤嘴塞32和35之间的空隙空间37。在图2中，为了举例说明的目的，过滤嘴段35和条20显示为分离的，但可为邻近的。在图2中，以与图1中所述部件相同的编号标记的部件与上文就图1而言讨论的那些部件相同或相似。对于未就图2而言具体讨论的那些部件，参考上文就图1而言的讨论。
示出了如上所述的活性炭以及具有此类活性炭的过滤嘴和吸烟制品的非限制性例子在下文描述。
实例
在下述实例中，描述了由各种源产生的活性炭的表征和在吸烟制品的过滤嘴中的一些活性炭的功能。
表征的活性炭包括活化至1100m2/g的BET的椰子壳衍生的活性炭(GCN”REF)、活化至1400m2/g的BET的椰子壳衍生的活性炭(“GCN EXTRA”)、活化至1200m2/g的BET的木材(松树)衍生的活性炭(“WOOD”)、活化至1600m2/g的BET的橄榄石衍生的活性炭(“OLIVESTONE”)、以及活化至1500m2/g的BET的挤压木材(木材＝可活化粘合剂)衍生的活性炭(“WOOD EXTRUDED”)。
GCN REF活性炭通过蒸汽活化得自Cabot-Norit。GCN EXTRA活性炭通过蒸汽活化得自Cabot-Norit。WOOD活性炭通过蒸汽活化得自Cabot-Norit。OLIVE STONE活性炭通过化学活化得自Cabot-Norit。WOOD EXTRUDED活性炭在挤压工艺后通过蒸汽活化得自Cabot-Norit。
关于活性炭材料各自的密度、BET、网格大小或直径、和球盘硬度进行测试或得自制造商说明书。密度如下进行测定。简言之，密度根据ASTM D2854-09进行测定。BET使用在来自Quantachrome的体积Autosorb-6B仪器中获得的在-196℃下的N2吸附等温线进行测定，一般如下述中所述：(i)Gregg SJ,Sing KSW.Adsorption,Surface Science andPorosity.Academic Press,New York 1982；和(ii)Rouquerol F,Rouquerol J,SingK.Adsorption by powders and porous solids.Principles,methodology andapplications.Academic Press,1999；(iii)Linares-Solano A,Salinas-Martínez deLecea C,-Monge J,Cazorla-Amorós D.Further advances in thecharacterization of Microporous carbons by Physical adsorption of gases.Tanso1998；185:316-25。
球盘硬度根据ASTM D3802-10进行测定。
活性炭的表征结果呈现于下表1中。
表1：活性炭的表征
所使用的活性炭颗粒或圆柱体的代表性图像显示于图3中。如图3中所示，所观察到的撒尘的相对量如下：OLIVE STONE≈GCN EXTRA>WOOD>GCN REF>>WOOD EXTRUDED。
对香烟的过滤嘴执行粒子漏出和烟气成分吸附实验，其中所述过滤嘴含有活性炭。活性炭掺入塞-空间-塞配置的过滤嘴的空隙空间内，或掺入炭载束配置的过滤嘴中。对于炭载束配置，过滤嘴含有通过20mm醋酸纤维素束段邻接的7mm白色醋酸纤维素束的口端部段，60mg活性炭掺入所述20mm醋酸纤维素束段内。对于塞-空间-塞配置，过滤嘴含有11mm醋酸纤维素束的口端部段和11mm醋酸纤维素束的条端部段。口端部段和条端部段通过5mm的间隔分离，110mg活性炭置于间隔的空隙空间中。
含有活性炭的过滤嘴掺入具有57mm长的烟丝条的原型香烟中，所述烟丝条含有约700mg烟草。还测试具有27mm醋酸纤维素束过滤嘴的对照香烟。
对于粒子漏出测试，香烟可操作地联接至吸烟机，所述吸烟机可操作地联接至AEROTRAK激光散射粒子计数器，其配置为检测在0.3微米至10微米的大小范围内的粒子。对于每13秒在2秒期间55mL的12次单口抽吸，香烟通过机器进行干单口抽吸(单位)。结果对于每种测试的过滤嘴配置的10根香烟求平均值。
对于烟气成分得率分析，香烟根据(Coresta Methods)CRM N070“香烟的主流烟气中所选择的挥发性有机化合物测定-气相色谱法质谱法”和CRM No 74“通过高效液相色谱法(HPLC)测定主流香烟烟气中所选择的羰基”进行测试。评估乙醛、丙烯醛、甲醛、苯和丁二烯的得率。
粒子漏出实验的结果显示于图4-5中。在图4中，显示了关于炭载束配置的结果。关于WOOD EXTRUDED的粒子计数约等于参考白色醋酸纤维素过滤嘴的那种(各约20个计数)，其中GCN REF略微更高(约22个计数)。关于WOOD和OLIVE STONE的粒子计数相当高，具有100-200的计数。更高度活化的椰子壳衍生的活性炭(GCN EXTRA)显著高于测试的任何其他活性炭，具有大约350个的总粒子计数。如图4中所示，具有来源于纤维素材料的活性炭和粘合剂(WOOD EXTRUDED)的过滤嘴显示出比目前用于吸烟制品过滤嘴中的活性炭(GCN REF)更少的粒子漏出，并且显著小于活化至相似程度的椰子壳衍生的活性炭(GCN EXTRA)。
图5显示了关于塞-空间-塞配置的粒子漏出结果。如图5中所示，粒子漏出趋于在塞-空间-塞过滤嘴配置中高于在炭载束配置中。在塞-空间-塞配置中，关于WOOD EXTRUDED活性炭的粒子漏出高于对照白色过滤嘴，而在炭载束配置中的两者之间未见差异。在塞-空间-塞配置中，WOOD EXTRUDED表现得比GCN REF好得多(较少的粒子漏出)(分别为约190相对于约590)。
图6-7示出了相对于参考白色醋酸纤维素束过滤嘴，GCN REF和WOOD活性炭过滤嘴在塞-空间-塞配置中吸附各种烟气成分的能力(图6)，以及GCN REF和WOOD EXTRUDED活性炭过滤嘴在炭载束配置中吸附各种烟气成分的能力(图7)。如图6和7中所示，具有在过滤嘴中的活性炭的香烟能够比不含活性炭的过滤嘴(WHITE REF)更好地减少各种烟气成分的量。图6和7还揭示WOOD EXTRUDED活性炭表现得与WOOD活性炭大约一样好。这是可推导的，因为图6中的WOOD表现得与图6中的GCN REF大约一样好，并且图7中的WOOD EXTRUDED表现得与图7中的GCN REF大约一样好。相应地，WOOD和WOOD EXTRUDED可视为表现相似(因为两者均表现类似于GCN REF)。相应地，粘合剂的存在和挤出看起来不负面影响WOOD EXTRUDED吸附烟气成分的能力。

Claims (15)

1.一种用于生产用于吸烟制品的滤嘴的方法，所述方法包括：
提供由物理活化工艺形成的颗粒活性炭材料，所述物理活化工艺包括包含纤维素材料和添加的可活化粘合剂的组合物的物理活化，所述颗粒活性炭材料具有大于95％的球盘硬度；
提供用于吸烟制品中的过滤嘴材料；和
组合所述颗粒活性炭材料和所述过滤嘴材料，以形成用于吸烟制品的过滤嘴。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将所形成的过滤嘴掺入吸烟制品中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述颗粒活性炭材料是挤出的颗粒活性炭材料。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述可活化粘合剂包含木质素化合物。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述纤维素材料包含木材和橄榄石中的一种或多种。
6.由物理活化工艺形成的颗粒活性炭材料在吸烟制品的生产中的用途，所述物理活化工艺包括使包含纤维素材料和添加的可活化粘合剂的组合物碳化，其中所述颗粒活性炭材料具有大于95％的球盘硬度。
7.根据权利要求6所述的用途，其中所述颗粒活性炭材料是挤出的颗粒活性炭材料。
8.根据权利要求6或7所述的用途，其中所述可活化粘合剂包含木质素化合物。
9.根据权利要求6或7所述的用途，其中所述纤维素材料包含木材和橄榄石中的一种或多种。
10.一种吸烟制品，所述吸烟制品包括：
可抽吸材料；和
在所述可抽吸材料下游的包含颗粒活性炭材料的过滤嘴，所述颗粒活性炭材料具有1000-2000m2/g的BET和大于95％的球盘硬度，
其中所述颗粒活性炭材料由包括使包含纤维素材料和添加的可活化粘合剂的组合物碳化的物理活化工艺形成，和
其中，在标准塞-空间-塞配置测试过滤嘴中，颗粒活性炭材料显示出比活化至相同程度的粒状椰子壳活性炭更少的粒子漏出。
11.根据权利要求10所述的吸烟制品，其中所述颗粒活性炭材料具有1200m2/g至1800m2/g的BET。
12.根据权利要求10或11所述的吸烟制品，其中相对于活化至相同程度的粒状椰子壳活性炭，所述颗粒活性炭材料显示出粒子漏出减少至少10％。
13.根据权利要求10或11所述的吸烟制品，其中无涂层或残余物设置在所述颗粒活性炭材料上。
14.根据权利要求10或11所述的吸烟制品，其中所述颗粒活性炭材料是挤出的活性炭材料。
15.根据权利要求10或11所述的吸烟制品，其中所述颗粒活性炭材料包含纤维素材料和可活化粘合剂。
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