ES2592203T3 - Carbón activado impregnado con mentol, filtro de cigarrillo y cigarrillo con filtro - Google Patents

Carbón activado impregnado con mentol, filtro de cigarrillo y cigarrillo con filtro Download PDF

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Abstract

Un filtro para cigarrillo que contiene un carbón activado con mentol adsorbido que comprende carbón activado con un área superficial específica entre 1500 m2/g y 1700 m2/g medida por el método BET, estando adsorbido mentol en el carbón activado a una tasa de adsorción de entre 80% y 92% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbón activado.

Description

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DESCRIPCION
Carbon activado impregnado con mentol, filtro de cigarrillo y cigarrillo con filtro Campo Tecnico
La presente invencion esta relacionada con un filtro para cigarrillo que contiene un carbon activado con mentol adsorbido, y un cigarrillo con filtro que comprende dicho filtro.
Tecnica Anterior
En los cigarrillos, se utilizan aromatizantes tales como el mentol para mejorar el aroma y el sabor intrmsecos de los cigarrillos. Como metodo para proporcionar sabor a mentol, se conocen la adicion a tabaco picado, la adicion al papel de envasado interior de una cajetilla, y la adicion a un filtro. El encapsulado de mentol es tambien una practica habitual.
Es conocido que, en la adicion de mentol a tabaco picado o al papel de envasado interior, si se incrementa la cantidad de mentol, aparecen mas manchas marrones en el papel de cigarrillo de la varilla de tabaco durante el almacenamiento del cigarrillo. Las manchas son atribuibles a la liberacion de colorantes por parte del tabaco picado cuando se produce la volatilizacion del mentol.
Por otro lado, el uso de capsulas de mentol permite el control de la aparicion de manchas en el papel de cigarrillo y del deterioro de mentol en el humo. Sin embargo, el uso de capsulas de mentol requiere los procesos de la produccion de las capsulas y de la incorporacion de las capsulas al interior del cigarrillo. Como resultado, el coste de produccion del cigarrillo aumentara.
Por otro lado, la Patente de EE.UU. N° 3.236.244 describe un elemento de filtro que contiene carbon activado. En el carbon activado esta adsorbido mentol, para realzar el sabor del tabaco.
El documento WO03/059096 describe un filtro para cigarrillo que contiene un carbon activado con un area superficial espedfica no mayor de 1.600 m2/g medidos por el metodo BET estando un aromatizante adsorbido en el carbon activado.
El documento WO04/086888 describe un filtro que incluye segmentos adsorbentes monolfticos que comprenden materiales porosos adsorbentes para eliminar de manera selectiva componentes gaseosos de un flujo de gas.
El documento US5.144.967 describe un material de liberacion de sabor que contiene un agente superficial activo y un aromatizante adsorbido en el agente superficial activo. El aromatizante puede ser mentol.
Descripcion de la Invencion
La presente invencion tiene el objetivo de proporcionar un filtro para cigarrillo que contiene carbon activado con mentol adsorbido, el cual retiene de manera estable el mentol durante el almacenamiento y libera el mentol suavemente solo durante el paso de humo de tabaco a traves de el.
La presente invencion tambien esta concebida para proporcionar un cigarrillo que comprende el filtro, que retiene de manera estable el mentol durante el almacenamiento a lo largo del tiempo en el carbon activado con mentol adsorbido del filtro, que libera suavemente el mentol solo cuando pasa humo de tabaco a traves del filtro durante el fumado, y que reduce la aparicion de manchas en el papel de cigarrillo.
Un primer aspecto de la presente invencion proporciona un filtro para cigarrillo que contiene un carbon activado con mentol adsorbido que comprende carbon activado con un area superficial espedfica mayor o igual que 1500 m2/g pero menor o igual que 1700 m2/g medida por el metodo BET, estando adsorbido mentol en el carbon activado a una tasa de adsorcion mayor o igual que 80% pero menor o igual que 92% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbon activado.
El carbon activado tiene un area superficial espedfica relativamente grande, y tiene un grado de actividad relativamente alto. Por lo tanto, en lo que sigue, al carbon activado se le denomina “carbon altamente activado”, diferenciandolo de este modo del carbon activado general.
Un segundo aspecto de la presente invencion proporciona un cigarrillo con filtro que comprende el filtro para cigarrillo del primer aspecto.
Breve Descripcion de los Dibujos
La Figura 1 muestra un cigarrillo con filtro de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La Figura 2 muestra una relacion entre el area superficial espedfica del carbon activado en el carbon activado con mentol adsorbido de un cigarrillo con filtro y la cantidad de mentol en humo de tabaco en la etapa inicial (sin almacenamiento).
La Figura 3 muestra la cantidad de mentol (valor relativo) en humo de tabaco durante el fumado despues del almacenamiento de un cigarrillo con filtro durante 0,5, 1,5, y 2,5 meses.
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La Figura 4 muestra una relacion entre el area superficial espedfica del carbon activado en el carbon activado con mentol adsorbido de un cigarrillo con filtro y la tasa de aparicion de manchas en el papel de cigarrillo.
La Figura 5 muestra una relacion entre la tasa de adsorcion de mentol para el carbon activado con mentol adsorbido en un cigarrillo con filtro y la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado.
La Figura 6 muestra una relacion entre la tasa de adsorcion de mentol para el carbon activado con mentol adsorbido en un cigarrillo con filtro y la cantidad de mentol (valor relativo) en humo de tabaco durante el fumado despues de almacenamiento bajo condiciones de alta temperatura (temperatura maxima 55°C, humedad relativa 35%) durante 0,5, 1,5, 2,5, y 3,5 meses.
La Figura 7 muestra la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado de los cigarrillos con filtro del Ejemplo 1 y del Ejemplo Comparativo 1 despues de almacenamiento bajo condiciones de alta temperatura (temperatura maxima 55°C, humedad relativa 35%) durante 1, 5, y 9 semanas.
La Figura 8 muestra la tasa de aparicion de manchas en el papel de cigarrillo de los cigarrillos con filtro del Ejemplo 1 y del Ejemplo Comparativo 1.
La Figura 9 muestra el cambio del contenido de mentol en cada calada de los cigarrillos del Ejemplo 2 y del Ejemplo Comparativo 2.
Mejor Modo de Llevar a Cabo la Invencion
A continuacion se describen en detalle realizaciones de la presente invencion.
Un carbon activado con mentol adsorbido utilizado en el filtro para cigarrillo de acuerdo con una realizacion de la presente invencion comprende carbon altamente activado con un area superficial espedfica mayor o igual que 1500 m2/g pero menor o igual que 1700 m2/g medida por el metodo BET, y en el carbon, esta adsorbido mentol a una tasa de adsorcion mayor o igual que 80% pero menor o igual que 92% con respecto a la cantidad saturada de mentol para el carbon altamente activado.
El area superficial espedfica por el metodo BET se puede medir de la siguiente manera:
Aparato: Autosorb-1-MP (fabricado por la empresa Quantachrome)
Pretratamiento: 0,010 g de muestra de carbon activado para medida se calento durante 15 horas en vado a 0,1 Pa y 573 K,
Metodo de Medida: el area superficial espedfica de la muestra pretratada se calculo por el metodo BET Multipoint a presion relativa P/P0 = 0,1 a 0,3 utilizando los datos isotermos de adsorcion de nitrogeno obtenidos a una temperatura de 77 K.
El carbon altamente activado puede ser cualquier carbon activado siempre y cuando tenga un area superficial espedfica mayor o igual que 1500 m2/g pero menor o igual que 1700 m2/g medida por el metodo BET. Como carbon altamente activado se puede utilizar, por ejemplo, carbon activado de cascara de coco.
Un carbon activado con un area superficial espedfica menor que 1500 m2/g reduce la cantidad de mentol retenida en el carbon activado en el cigarrillo con filtro. Como resultado, se vuelve diffcil incrementar suficientemente la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado. Por otro lado, un carbon activado con un area superficial espedfica mayor o igual que 1700 m2/g puede reducir rapidamente el porcentaje de reduccion de mentol durante el almacenamiento.
Preferiblemente, el carbon altamente activado tiene un tamano medio de partfcula de 200 a 600 |im.
Cuando se utiliza en un cigarrillo con filtro, la tasa de adsorcion de mentol para el carbon altamente activado es importante para la relacion entre los dfas de almacenamiento transcurridos y la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado. Si la tasa de adsorcion de mentol es menor del 80% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbon altamente activado, la cantidad de mentol contenida por el carbon altamente activado disminuye cuando el carbon se aplica a un cigarrillo con filtro. Como resultado de esto, se vuelve diffcil incrementar suficientemente la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado. Por otro lado, si la tasa de adsorcion de mentol es mayor del 92% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbon altamente activado, la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado puede disminuir con los dfas de almacenamiento transcurridos.
El carbon activado con mentol adsorbido a utilizar en un cigarrillo con filtro de acuerdo con una realizacion se puede producir, por ejemplo, cargando cantidades deseadas de mentol y de carbon altamente activado, el cual tiene un area superficial espedfica mayor o igual que 1500 m2/g pero menor o igual que 1700 m2/g medida por el metodo BET, en el interior de la camara de un aparato agitador rotatorio, y permitiendo que el mentol sea adsorbido por el carbon altamente activado mientras se hace girar el carbon altamente activado. La camara se puede calentar hasta una temperatura interna de 40°C a 80°C.
A continuacion, se describira un filtro para cigarrillo de acuerdo con una realizacion.
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El filtro para cigarrillo de acuerdo con una realizacion contiene el carbon activado con mentol adsorbido descrito anteriormente.
En una realizacion, el filtro para cigarrillo tiene dos o mas segmentos y contiene el carbon activado con mentol adsorbido en una parte del mismo. En otra realizacion, el filtro para cigarrillo tiene una estructura en la que el espacio entre dos materiales de filtro con forma de columna se rellena con muchas pardculas del carbon activado con mentol adsorbido y una envoltura del filtro envuelve a los materiales de filtro, incluida la parte rellenada.
El material de filtro es un material de filtro utilizado en filtros para cigarrillo ordinarios. Por ejemplo, se pueden utilizar hilos de fibras de acetato de celulosa. El haz de fibras de acetato de celulosa se puede consolidar mediante el tratamiento con triacetina.
A continuacion, se describira un cigarrillo con filtro de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
El cigarrillo con filtro de acuerdo con una realizacion incluye el filtro para cigarrillo descrito anteriormente.
En una realizacion, el cigarrillo con filtro tiene la estructura mostrada en la Figura 1. El cigarrillo con filtro incluye una varilla 1 de tabaco, y un filtro 2 que tiene un penmetro igual o menor que el de la varilla 1 de tabaco. La varilla 1 de tabaco y el filtro 2 estan colocados haciendo contacto entre sf en sus extremos, y toda la superficie circunferencial del filtro 2 y la superficie circunferencial de la varilla 1 de tabaco cerca de la parte en contacto estan envueltas por un papel 3 de boquilla, integrando de este modo la varilla 1 de tabaco con el filtro 2. La varilla 1 de tabaco se conforma envolviendo tabaco picado en papel de cigarrillo para conformar una columna. El filtro 2 es un filtro segmentado en el cual un primer material 4 de filtro y un segundo material 5 de filtro, el cual esta colocado en contacto en serie con el extremo posterior del material 4 de filtro, se envuelven con una envoltura 6 del filtro para conformar una columna. El primer material 4 de filtro se fabrica, por ejemplo, desenredando haz de fibras de acetato de celulosa, dispersando uniformemente muchas partfculas del carbon activado con mentol adsorbido en el interior de las fibras de acetato de celulosa desenredadas, y uniendo a continuacion las fibras entre sf para conformar una columna. El segundo material 5 de filtro se fabrica, por ejemplo, desenredando haz de fibras de acetato de celulosa, y uniendo a continuacion las fibras entre sf para conformar una columna. El primer material 4 de filtro, en el cual esta dispersado el carbon activado con mentol adsorbido, esta situado en el lado de la varilla 1 de tabaco.
El filtro no estara limitado a la estructura mostrada en la Figura 1. El filtro puede tener una estructura formada por dos materiales de filtro situados uno enfrente de otro con sus extremos separados el uno del otro a una distancia deseada, muchas partfculas de carbon activado con mentol adsorbido que rellenan el espacio entre los dos materiales de filtro, y una envoltura del filtro que envuelve a los dos materiales de filtro y al relleno de carbon activado con mentol adsorbido para conformar una columna. Los dos materiales de filtro se fabrican, por ejemplo, desenredando haces de fibras de acetato de celulosa, y uniendo a continuacion las fibras entre sf para conformar una columna.
El carbon activado con mentol adsorbido descrito anteriormente de acuerdo con una realizacion tiene una constitucion igual que la del carbon altamente activado con un area superficial espedfica mayor o igual que 1500 m2/g pero menor o igual que 1700 m2/g medida por el metodo BET, estando adsorbido mentol a una tasa de adsorcion mayor o igual que 80% pero menor o igual que 92% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbon altamente activado. Por lo tanto, el mentol es retenido de manera estable durante el almacenamiento, y el mentol se libera suavemente solo durante el paso de humo de tabaco a traves del carbon.
Haciendo que el carbon activado con mentol adsorbido este contenido en un filtro, y aplicando este filtro en un cigarrillo con filtro, el mentol es retenido de manera estable a lo largo del tiempo en el carbon activado con mentol adsorbido en el filtro durante el almacenamiento, el mentol se libera suavemente solo cuando pasa humo de tabaco a traves del filtro durante el fumado, y se reduce la aparicion de manchas en el papel de cigarrillo. Estos resultados fueron confirmados por los siguientes ensayos.
<Ensayo 1>
Se proporcionaron carbones activados de cascara de coco con areas superficiales espedficas de 700, 1000, 1700, y 2000 m2/g medidas por el metodo BET y un tamano medio de partfcula de 400 |im (cuatro prototipos preparados modificando el area superficial espedfica de Kuraraycoal GGS fabricado por la empresa Kuraray Chemical Co., Ltd., mediante la modificacion de las condiciones de activacion). Un aromatizante de mentol (fabricado por la empresa Fuji Flavor Co., Ltd.) fue adsorbido en el carbon activado de cascara de coco hasta saturacion, preparando de ese modo cuatro tipos de carbones activados con mentol adsorbido.
Se dispersaron 50 mg de las partfculas del carbon activado con mentol adsorbido obtenido de esta manera en uno de dos materiales de filtro de acetato de celulosa. Estos dos materiales de filtro se envolvieron con una envoltura del filtro para conformar una columna, fabricando de este modo un filtro segmentado. Este filtro fue colocado en contacto con el extremo de una varilla de tabaco (sin aromatizante de mentol) de tal manera que el material de filtro que contema las partfculas de carbon activado con mentol adsorbido quedo situado en el lado de la varilla de tabaco. Posteriormente, toda la superficie circunferencial del filtro y toda la superficie circunferencial de la varilla de tabaco cerca de la parte en contacto se envolvieron con un papel de boquilla. De esta manera, se fabricaron cuatro tipos de cigarrillos con filtro.
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Mediante el metodo explicado a continuacion, se midio la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado de los cigarrillos con filtro obtenida de esta manera, en la etapa inicial (sin almacenamiento), examinando de ese modo la capacidad de liberacion de mentol. Ademas, mediante el metodo explicado a continuacion se midio la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado despues de almacenamiento durante 0,5, 1,5, y 2,5 meses, y se determino la cantidad de mentol (valor relativo) con referencia al valor despues de almacenamiento durante 0,5 meses. Ademas, mediante el metodo explicado a continuacion se estudio la tasa de aparicion de manchas en el papel de cigarrillo.
(Medida de la cantidad de mentol)
El cigarrillo con filtro en la etapa inicial despues de la produccion, y los cigarrillos con filtro despues de almacenamiento durante 0,5, 1,5, y 2,5 meses se quemaron utilizando una maquina de fumar automatica a un volumen de calada de 35 ml/2 seg, un intervalo entre caladas de 60 segundos, y una longitud de quemado de 35 mm desde la punta de la boquilla. Durante el quemado, los componentes en fase de partfcula del humo de tabaco se recogieron utilizando un Filtro de Cambridge. Los componentes asf obtenidos fueron extrafdos mediante extraccion con disolvente utilizando metanol, y fueron sometidos a continuacion a cromatograffa de gases, determinando de ese modo cuantitativamente la cantidad de mentol en el humo de tabaco.
(La tasa de aparicion de manchas en papel de cigarrillo)
Los cigarrillos con filtro se almacenaron durante 1 mes en un bano a temperatura y humedad constantes a una temperatura de 22°C y con una humedad relativa del 60%. Despues de eso, se observaron visualmente las manchas aparecidas en el papel de cigarrillo de la varilla de tabaco, y se determino la tasa de aparicion de manchas. La mancha con un tamano de 0,9 a 1,8 mm medido por observacion visual fue calificada como “mancha pequena”, y la mancha con un tamano mayor de 1,8 mm medido por observacion visual fue calificada como “mancha grande”.
La Figura 2 muestra la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado en la etapa inicial (sin almacenamiento) de los cigarrillos con filtro. La Figura 3 muestra la cantidad de mentol (valor relativo). La Figura 4 muestra la tasa de aparicion de manchas en el papel de cigarrillo. En la Figura 3, la curva A muestra la relacion entre los dfas de almacenamiento transcurridos del cigarrillo provisto del filtro que incorpora el carbon activado con mentol adsorbido fabricado a partir de carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 700 m2/g y la tasa de disminucion del mentol. La Curva B muestra la relacion entre los dfas de almacenamiento transcurridos del cigarrillo provisto del filtro que incorpora el carbon activado con mentol adsorbido fabricado a partir de carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 1000 m2/g y la tasa de disminucion del mentol. La curva C muestra la relacion entre los dfas de almacenamiento transcurridos del cigarrillo provisto del filtro que inc°rp°ra el carbon activado con rantd adsorbido fabricado a partir de carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 1700 m /g y la tasa de disminucion del mentol. La curva D muestra la relacion entre los dfas de almacenamiento transcurridos del cigarrillo provisto del filtro que incorpora el carbon activado con mentol adsorbido fabricado a partir de carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 2000 m2/g y la tasa de disminucion del mentol. En la Figura 4, la parte superior de las barras representa “mancha grande”, y la parte inferior representa “mancha pequena”.
Como es evidente a partir de la Figura 2, los cigarrillos provistos en la punta de los filtros que incorporan el carbon activado con mentol adsorbido que comprende carbon activado con un area superficial espedfica de 1500 a 1700 m2/g medida por el metodo BET liberan durante el fumado una cantidad de mentol en humo de tabaco mayor que los cigarrillos provistos en la punta de los filtros que incorporan el carbon activado con mentol adsorbido que comprende carbon activado con un area superficial espedfica de menos de 1500 m2/g y, por lo tanto, mostraron mayor capacidad de liberacion de mentol. Sin embargo, se observa que hay poco incremento de la cantidad de mentol en humo de tabaco liberado durante el fumado de los cigarrillos provistos en la punta de los filtros que incorporan el carbon activado con mentol adsorbido que comprende carbon activado con un area superficial espedfica mayor de 1700 m2/g.
Por otro lado, como es evidente a partir de la Figura 3, el cambio con el tiempo de la capacidad de liberacion de mentol (la disminucion de la cantidad de mentol) fue casi el mismo entre los cigarrillos provistos en la punta de los filtros que incorporan el carbon activado con mentol adsorbido que comprende carbon activado con un area superficial espedfica de 700 a 1700 m2/g. Sin embargo, la cantidad de mentol (valor relativo) liberado por el cigarrillo provisto en la punta del filtro que incorpora el carbon activado con mentol adsorbido que comprende carbon activado con un area superficial espedfica mayor de 1700 m2/g (2000 m2/g) aumento rapidamente (curva D).
Ademas, como es evidente a partir de la Figura 4, la tasa de aparicion de manchas en el papel de cigarrillo de la varilla de tabaco fue igual con independencia del area superficial espedfica de carbon activado en el carbon activado con mentol adsorbido.
Basandose en los resultados anteriores del Ensayo I, se encontro que el uso del filtro que contiene carbon activado con mentol adsorbido con carbon altamente activado con un area superficial espedfica mayor o igual que 1500 m2/g pero menor o igual que 1700 m2/g medida por el metodo BET es apropiado para conseguir un cigarrillo con filtro que muestra un pequeno cambio con el tiempo de la cantidad de mentol y una baja tasa de aparicion de manchas en papel de cigarrillo durante el almacenamiento, al mismo tiempo que consigue una alta capacidad de liberacion de mentol.
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<Ensayo II>
Se proporciono carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 1700 m2/g medida por el metodo BET y un tamano medio de partfcula de 400 |im (prototipo preparado modificando el area superficial espedfica de Kuraraycoal GGS fabricado por la empresa Kuraray Chemical Co., Ltd., mediante la modificacion de las condiciones de activacion). Un aromatizante de mentol (fabricado por la empresa Fuji Flavor Co., Ltd) fue adsorbido en el carbon activado de cascara de coco a las tasas de adsorcion de 80% a 100% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbon activado de cascara de coco, preparando de ese modo seis carbones activados con mentol adsorbido en forma de partfculas. La cantidad saturada de mentol para el carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 1700 m2/g medida por el metodo BET y un tamano medio de partfcula de 400 |im es 60 partes en peso de mentol con referencia a 100 partes en peso de carbon activado. Por lo tanto, la tasa de adsorcion se definio de la siguiente manera: carbon activado:mentol = 100:48 a 60.
Se fabricaron cigarrillos con filtro utilizando el carbon activado con mentol adsorbido obtenido anteriormente de la misma manera que en el Ensayo I. La cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado liberado por los cigarrillos con filtro en la etapa inicial (sin almacenamiento) se midio de la misma manera que en el Ensayo I. Los resultados se muestran en la Figura 5. La cantidad de mentol en las ordenadas de la Figura 5 se normalizo con la cantidad de mentol emitido por el cigarrillo incluyendo el carbon activado con mentol adsorbido que tiene una tasa de adsorcion del 100% como 1.
Como es evidente a partir de la Figura 5, la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado aumento cuando la tasa de adsorcion del carbon activado con mentol adsorbido se aproximo al 100%, y apenas se libero mentol cuando se utilizo el carbon activado con mentol adsorbido con una tasa de adsorcion de menos de 80%.
<Ensayo III>
Se proporciono carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 1700 m2/g medida por el metodo BET y un tamano medio de partfcula de 400 |im (prototipo preparado modificando el area superficial espedfica de Kuraraycoal GGS fabricado por la empresa Kuraray Chemical Co., Ltd., mediante la modificacion de las condiciones de activacion). Un aromatizante de mentol (fabricado por la empresa Fuji Flavor Co., Ltd) fue adsorbido en el carbon activado de cascara de coco a las tasas de adsorcion de 92, 95, y 100% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbon activado de cascara de coco, preparando de este modo tres carbones activados con mentol adsorbido en forma de partfculas.
Se fabricaron cigarrillos con filtro utilizando el carbon activado con mentol adsorbido obtenido anteriormente, de la misma manera que en el Ensayo I. En estos cigarrillos con filtro se midio la cantidad de mentol de humo de tabaco durante el fumado despues de almacenamiento durante 0,5, 1,5, 2,5, y 3,5 meses bajo condiciones de alta temperatura (temperatura maxima 55°C, humedad relativa 35%) de la misma manera que en el Ensayo I, y se determino la cantidad de mentol (valor relativo), estableciendo el valor despues de almacenamiento durante 0,5 meses como el 100%. Los resultados se muestran en la Figura 6. En la Figura 6, o representa el cambio con el tiempo de la cantidad de mentol (valor relativo) en humo de tabaco emitido por el cigarrillo que contiene carbon activado con mentol adsorbido con una tasa de adsorcion del 92%, □ representa el cambio con el tiempo de la cantidad de mentol (valor relativo) en humo de tabaco emitido por el cigarrillo que contiene carbon activado con mentol adsorbido con una tasa de adsorcion del 92%, y A representa el cambio con el tiempo de la cantidad de mentol (valor relativo) en humo de tabaco emitido por el cigarrillo que contiene carbon activado con mentol adsorbido con una tasa de adsorcion del 100%.
Como es evidente a partir de la Figura 6, en los cigarrillos que incluyen el carbon activado con mentol adsorbido con tasas de adsorcion del 95 y del 100%, la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado despues de almacenamiento durante 31^ meses bajo las condiciones de alta temperatura fue 60% y 50% con referencia a la cantidad despues de almacenamiento durante 0,5 meses, lo que indica que el mentol en humo de tabaco se deteriora notablemente con el paso del tiempo.
Por otro lado, se observa que en el cigarrillo que incluye el carbon activado con mentol adsorbido con una tasa de adsorcion del 92%, la cantidad de mentol en humo de tabaco se mantuvo en aproximadamente el 85% incluso despues de almacenamiento durante 3,5 meses bajo las condiciones de alta temperatura con referencia a la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado tras un tiempo de almacenamiento de 0,5 meses.
Basandose en los resultados anteriores de los Ensayos II y III, se encontro que el uso del filtro que contiene el carbon activado con mentol adsorbido, en el cual esta adsorbido mentol en carbon altamente activado con un area superficial espedfica a una tasa de adsorcion mayor o igual que 80% y menor o igual que 92% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbon altamente activado, es apropiado para proporcionar un cigarrillo con filtro que muestra un pequeno cambio con el tiempo de la cantidad de mentol durante el almacenamiento, lo cual consigue una gran capacidad de liberacion de mentol.
A continuacion se describen ejemplos de la presente invencion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
(Ejemplo 1)
Se proporciono carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 1700 m2/g medida por el metodo BET y un tamano medio de partfcula de 400 |im (prototipo preparado modificando el area superficial espedfica de Kuraraycoal GGS fabricado por la empresa Kuraray Chemical Co., Ltd., mediante la modificacion de las condiciones de activacion). Un aromatizante de mentol (fabricado por la empresa Fuji Flavor Co., Ltd) fue adsorbido en el carbon activado de cascara de coco a una tasa de adsorcion del 92% con referencia a la cantidad saturada de mentol para el carbon activado de cascara de coco, preparando de este modo carbon activado con mento adsorbido en forma de partfculas. La cant2dad saturada de mento| para el carbon activado de cascara de coco con un area superficial espedfica de 1700 m /g medida por el metodo BET y un tamano medio de partfcula de 400 |im es 60 partes en peso de mentol con referencia a 100 partes en peso de carbon activado. Por lo tanto, la tasa de adsorcion de 92% se consiguio utilizando 100 partes en peso de carbon activado y 55 partes en peso de mentol.
Se fabrico un cigarrillo con filtro utilizando 160 mg del carbon activado con mentol adsorbido obtenido de esta manera, de la misma manera que en el Ensayo I.
(Ejemplo Comparativo I)
Se fabrico un cigarrillo con filtro de la misma manera que en el Ensayo I, excepto en que 4,0 mg de mentol fueron adsorbidos en el tabaco picado en la varilla de tabaco, en lugar de colocar el carbon activado con mentol adsorbido dentro del filtro.
En los cigarrillos con filtro del Ejemplo 1 y del Ejemplo Comparativo 1 se midio la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado en la etapa inicial despues de la produccion (sin almacenamiento), de la misma manera que en el Ensayo I. Como resultado de esto, la cantidad de mentol en humo de tabaco emitido por el cigarrillo del Ejemplo 1 fue 0,41 mg/cigarrillo, y la cantidad de mentol en humo de tabaco emitido por el cigarrillo del Ejemplo Comparativo 1 fue 0,4 mg/cigarrillo.
Ademas, en los cigarrillos con filtro del Ejemplo 1 y del Ejemplo Comparativo 1 se midio la cantidad de mentol en humo de tabaco durante el fumado despues de almacenamiento durante 1, 5, y 9 semanas bajo condiciones de alta temperatura (temperatura maxima 55°C, humedad relativa 35%), de la misma manera que en el Ensayo I. Los resultados se muestran en la Figura 7. En la Figura 7, o representa el cambio con el tiempo de la cantidad de mentol en humo de tabaco emitido por el cigarrillo del Ejemplo 1, y □ representa el cambio con el tiempo de la cantidad de mentol en humo de tabaco emitido por el cigarrillo del Ejemplo Comparativo 1.
Como es evidente a partir de la Figura 7, el cigarrillo del Ejemplo 1 mostro un cambio con el tiempo de la cantidad de mentol en humo de tabaco significativamente menor en comparacion con el cigarrillo del Ejemplo Comparativo 1.
Ademas, los cigarrillos con filtro del Ejemplo 1 y del Ejemplo Comparativo 1 se almacenaron durante un mes en un bano de temperatura y humedad constantes a una temperatura de 22°C y con una humedad relativa del 60%, y se observaron visualmente las manchas aparecidas en el papel de cigarrillo de la varilla de tabaco, y se determino la tasa de aparicion de manchas. La mancha con un tamano de 0,9 a 1,8 mm medido por observacion visual fue calificada como “mancha pequena”, y la mancha con un tamano mayor de 1,8 mm medido por observacion visual fue calificada como “mancha grande”. Los resultados se muestran en la Figura 8. En la Figura 8, la parte superior de las barras representa “mancha grande”, y la parte inferior de las barras representa “mancha pequena”.
Como es evidente a partir de la Figura 8, el cigarrillo del Ejemplo 1 mostro una tasa de aparicion de manchas en el papel de cigarrillo de la varilla de tabaco significativamente menor que la del cigarrillo del Ejemplo Comparativo 1.
(Ejemplo 2)
Se proporciono el mismo carbon activado con mentol adsorbido (tasa de adsorcion del 92%) que en el Ejemplo 1, y se fabrico un cigarrillo con filtro de la misma manera que en el Ensayo I utilizando 80 mg del carbon activado con mentol adsorbido.
(Ejemplo Comparativo 2)
Se fabrico un cigarrillo con filtro de la misma manera que en el Ensayo I, excepto en que se adsorbieron 6,0 mg de mentol en el tabaco picado en la varilla de tabaco, en lugar de colocar carbon activado con mentol adsorbido en el filtro.
Los cigarrillos con filtro del Ejemplo 2 y del Ejemplo Comparativo 2 se almacenaron durante 1,5 meses en un bano de temperatura y humedad constantes a una temperatura de 22°C y con una humedad relativa del 60%, y a continuacion se midio el cambio en la cantidad de mentol por el numero de caladas mediante el metodo explicado a continuacion.
Mas concretamente, el cigarrillo con filtro despues de almacenamiento se monto en una maquina de fumar automatica, se le dio una calada durante 2 segundos, y se recogieron los componentes de la fase en partfculas de la calada utilizando un Filtro de Cambridge. El componente asf obtenido se extrajo mediante extraccion con disolvente utilizando metanol, y a continuacion se sometio a cromatograffa de gases, determinando de este modo la cantidad de mentol en la calada. Las caladas se realizaron siete veces en total a intervalos de un minuto, y se determino la cantidad de mentol en cada calada. Se determino el ratio (%) de mentol en cada calada sumando la cantidad de
mentol en las caladas primera a septima, y dividiendo la cantidad de mentol en cada calada por la cantidad total de mentol. Los resultados se muestran en la Figura 9. En la Figura 9, o representa el cambio en el ratio de mentol por el numero de calada del cigarrillo del Ejemplo 2, y □ representa el cambio en el ratio de mentol por el numero de calada del cigarrillo del Ejemplo Comparativo 2.
5 Como es evidente a partir de la Figura 9, el cigarrillo del Ejemplo 2 que incluye el filtro que contiene el carbon activado con mentol adsorbido dispersado libero mentol desde la calada inicial al mismo nivel que el cigarrillo del Ejemplo Comparativo 2 que incluye tabaco picado con mentol adsorbido. Mas concretamente, dado que el cigarrillo del Ejemplo Comparativo 2 incluye mentol adsorbido en tabaco picado, este cigarrillo libera mentol de manera eficiente desde la primera calada, pero hay una gran tasa de aparicion de manchas en el papel de cigarrillo como 10 muestra el Ejemplo Comparativo 1 de la Figura 8 descrita anteriormente. Por otro lado, dado que el cigarrillo del Ejemplo 2 contiene carbon activado con mentol adsorbido dispersado en el filtro, este cigarrillo reduce significativamente la tasa de aparicion de manchas en el papel de cigarrillo de la varilla de tabaco, y libera mentol de manera eficiente desde la primera calada al mismo nivel que el cigarrillo del Ejemplo Comparativo 2.
Aplicabilidad Industrial
15 La presente invencion proporciona un filtro para cigarrillo con un carbon activado con mentol adsorbido que retiene de manera estable mentol durante el almacenamiento y que libera suavemente mentol solo durante el paso de humo de tabaco.
La presente invencion tambien proporciona un cigarrillo con filtro que incluye el filtro, que retiene de manera estable mentol a lo largo del tiempo durante el almacenamiento en el carbon activado con mentol adsorbido en el filtro, que 20 libera suavemente mentol solo cuando pasa humo de tabaco a traves del filtro durante el fumado, y que reduce la aparicion de manchas en el papel de cigarrillo.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un filtro para cigarrillo que contiene un carbon activado con mentol adsorbido que comprende carbon activado con un area superficial espedfica entre 1500 m2/g y 1700 m2/g medida por el metodo BET, estando adsorbido mentol en el carbon activado a una tasa de adsorcion de entre 80% y 92% con referencia a la cantidad saturada de mentol
    5 para el carbon activado.
  2. 2. El filtro para cigarrillo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual el filtro tiene dos o mas segmentos, y el carbon activado con mentol adsorbido esta contenido en una parte del mismo.
  3. 3. El filtro para cigarrillo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el cual el material del filtro es un material de acetato de celulosa.
    10 4. Un cigarrillo que comprende un filtro para cigarrillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
    Cantidad de mentol en humo de tabaco
    imagen1
    FIG. 1
    imagen2
    FIG. 2
    imagen3
    FIG. 3
    imagen4
    FIG. 4
    Cantidad de mentol en humo de tabaco
    (valor relativo) [%] Cantidad de mentol en humo de tabaco
    imagen5
    imagen6
    FIG.5
    120%
    110%
    100%
    90%
    60%
    70%
    60%
    50%
    40%
    0 12 3 4
    Tiempo transcurrido [meses]
    FIG. 6
    imagen7
    Cantidad de mentol en humo de tabaco
  4. 0.5
  5. 0.45
  6. 0.4
    „ 0.35
    I 0,25 0.2 0.15 0.1
    0 2 4 S S 10
    Tiempo transcurrido [meses]
    imagen8
    FIG. 7
    30
    0
    CL
    imagen9
    Comparative 1
    FIG. 8
    Contenido de mentol en la calada (%)
    imagen10
    FIG, 9
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