JP2009523439A - Cigarette components and methods of making and using the same having encapsulated catalyst particles - Google Patents

Cigarette components and methods of making and using the same having encapsulated catalyst particles Download PDF

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Abstract

Encapsulated catalyst particles can be incorporated in tobacco cut filler and/or cigarette paper used to form a cigarette. The encapsulated catalyst particles, which can decrease carbon monoxide and/or nitric oxide in mainstream tobacco smoke, comprise catalyst particles that are encapsulated with a volatile coating. During the smoking of a cigarette comprising the encapsulated catalyst particles, the volatile coating is volatilized to expose an active surface of the catalyst particles.

Description

シガレットは、吸煙中に主流煙かつ静的燃焼中に副流煙の両方を生成する。 Cigarette produces both sidestream smoke mainstream smoke and in the static burn during puffing. 主流煙と副流煙の両方の成分は、一酸化炭素(CO)と酸化窒素(NO)である。 Components of both mainstream smoke and sidestream smoke are carbon monoxide (CO) and nitric oxide (NO). 煙中の一酸化炭素及び/又は酸化窒素の低減が望ましい。 Reduction of carbon monoxide and / or nitric oxide in smoke is desirable.

米国特許公開第2004/0131859号 US Patent Publication No. 2004/0131859 米国特許公開第2004/0040566号 US Patent Publication No. 2004/0040566 米国特許公開第2004/0110633号 US Patent Publication No. 2004/0110633 米国特許第6、053、176号 US Pat. No. 6,053,176 米国特許第5、934、289号 US Pat. No. 5,934,289 米国特許第5、591、368号 US Pat. No. 5,591,368 米国特許第5、322、075号 US Pat. No. 5,322,075 米国特許第5、143、098号 US Pat. No. 5,143,098

開示するのは、シガレットと、主流タバコ煙中の一酸化炭素及び/又は酸化窒素を低減することができ、揮発性封入材料で少なくとも部分的に被覆された触媒粒子を含む封入触媒粒子を含むシガレットの構成要素(例えば、タバコの切断した充填物及びシガレット紙)である。 Disclosed includes a cigarette, mainstream tobacco can reduce carbon monoxide and / or nitric oxide in smoke, the encapsulated catalyst particles in the volatile encapsulant comprises at least partially coated with catalyst particles cigarette a component (e.g., filler and cigarette paper and cut tobacco). 好ましくは、触媒粒子は、揮発性封入材料で完全に被覆される。 Preferably, the catalyst particles are fully coated with the volatile encapsulant.
ナノスケールの粒子を含むことができる触媒粒子は、好ましくは、Mg、A1、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Ag、Sn、Ce、Pr、La、Hf、Ta、W、Re、0s、Ir、及びAuから成る群から選択された少なくとも1つの元素の元素金属、合金、酸化物、及び/又はオキシ水酸化物を含む。 Catalyst particles can comprise nanoscale particles, preferably, Mg, A1, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, ru, Ag, Sn, Ce, Pr, La, Hf, Ta, W, Re, 0s, Ir, and at least one element elemental metal selected from the group consisting of Au, alloys, oxides, and / or oxy including the hydroxide.

好ましい触媒粒子は、タバコ煙成分を低減し、例えば、一酸化炭素から二酸化炭素及び/又は酸化窒素から窒素への変換の触媒の働きをし、一酸化炭素を二酸化炭素に酸化し、かつ酸化窒素を窒素に還元することができる。 Preferred catalyst particles to reduce tobacco smoke constituents, for example, it acts as a catalyst for conversion to nitrogen from carbon dioxide and / or nitrogen oxides from carbon monoxide, oxidizing the carbon monoxide to carbon dioxide and nitric oxide a can be reduced to nitrogen.
揮発性封入材料は、好ましくは、ワックス、水溶性ポリマー、又は水不溶性ポリマーである。 Volatile encapsulant is preferably a wax, a water-soluble polymer, or a water-insoluble polymer. 揮発性封入材料は、メントール、メントール派生物、又はメントール前駆物質のような香味含有化合物を含むことができる。 Volatile encapsulant can comprise menthol, menthol derivatives, or flavor-bearing compound such as menthol precursors. 好ましい揮発性封入材料は、約40℃と約350℃の間の揮発温度を有し、又は約5%よりも高い相対湿度を有する雰囲気に露出されると揮発する。 Preferred volatile encapsulants have a volatilization temperature of between about 40 ° C. and about 350 ° C., or volatilize upon exposure to an atmosphere having a high relative humidity than about 5%.

実施形態において、揮発性封入材料は、触媒粒子と接触する第1の層(例えば、香味含有層)及び第1の層の上に形成された第2の層を含む。 In embodiments, the volatile encapsulant comprises a first layer in contact with the catalyst particles (e.g., flavor-bearing layer) comprising a second layer formed over the and the first layer.
封入触媒粒子を含むシガレットでは、揮発性封入材料は、シガレットの喫煙中に揮発して(例えば、熱又は化学的に分解する)、触媒粒子の活性表面を露出するようになっている。 In a cigarette comprising the encapsulated catalyst particles, the volatile encapsulant is volatilized during smoking of a cigarette (e.g., heat or chemically degrade), so as to expose the active surface of the catalyst particles.
一実施形態では、封入触媒粒子は、シガレットのタバコロッドに沿って均質に又は不均質に組み込むことができる。 In one embodiment, the encapsulated catalyst particles can be incorporated homogeneously or non-homogeneously along the tobacco rod of a cigarette. 更に別の実施形態では、封入触媒粒子は、シガレットの包装紙又はフィルタ内に組み込むことができる。 In yet another embodiment, the encapsulated catalyst particles can be incorporated into cigarette wrapping paper or the filter. 例えば、封入触媒粒子は、多層包装紙の第1(すなわち、内側)の層内に組み込むことができる。 For example, encapsulated catalyst particles, the first multilayer packaging paper (i.e., inside) may be incorporated in the layer of. 封入触媒粒子は、包装紙を通して分布させるか又は包装紙の表面上に印刷することができる。 The encapsulated catalyst particles can be printed on the surface of, or wrapper to be distributed through the wrapping paper. シガレットは、異なる封入触媒粒子の混合物を含むことができる。 A cigarette can comprise a mixture of different encapsulated catalyst particles.

シガレットを作る方法は、(i)封入触媒粒子をタバコ切断充填物及びシガレット包装紙の少なくとも一方の中に及び/又はその表面上に組み込む段階、(ii)タバコ切断充填物をタバコ製造機に供給してタバコ列を形成する段階、(iii)タバコ列の周りにシガレット包装紙を配置してシガレットのタバコロッドを形成する段階、及び(iv)任意的に先端紙を使用してシガレットフィルタをタバコ列に取り付ける段階を含む。 Method of making a cigarette, (i) supplying the encapsulated catalyst particles stage incorporated in tobacco cut filler and cigarette wrapper in at least one of the inside and / or in its surface, the (ii) the tobacco cut filler to a cigarette making machine forming a tobacco column and, (iii) by placing the cigarette wrapper around the tobacco column step to form a tobacco rod of a cigarette, and (iv) optionally tobacco cigarette filter using tipping paper including the step of attaching to the column. 封入触媒粒子は、噴霧、散布、又は浸漬によって組み込むことができる。 The encapsulated catalyst particles can be incorporated spraying, dusting, or by dipping. 例えば、封入触媒粒子は、濡れたベースウェブ、中間ウェブ、又は完成ウェブ上に封入触媒粒子を噴霧又は被覆することによってシガレット紙に組み込むことができる。 For example, encapsulated catalyst particles can be incorporated in cigarette paper wet base web, by the intermediate webs, or spraying or coating the encapsulated catalyst particles onto the finished web.

開示するのは、封入触媒粒子を組み込んだシガレット構成要素、シガレット、及びシガレットを喫煙する方法である。 Disclosed are cigarette components incorporating encapsulated catalyst particles, a method of smoking the cigarette, and the cigarette. 封入触媒粒子は、1つ又はそれよりも多くの触媒粒子のコアとコアの周りに形成された揮発性封入層(すなわち、コーティング)とを含む。 The encapsulated catalyst particles comprise one or more core many catalyst particles and core volatile encapsulating layer formed around the (i.e., coating) a. 揮発性封入層は、ほぼ周囲温度(例えば、シガレットの貯蔵中に及び着火シガレットの燃焼/熱分解区域の下流)での触媒粒子のための保護層とすることができるが、シガレット煙の上昇した温度、湿度、又は気相成分に露出されると、揮発性材料は、揮発して(例えば、熱又は化学的分解)下に重なる触媒粒子を露出することができる。 Volatile encapsulation layer, about ambient temperature (e.g., during storage of cigarettes and downstream of the combustion / pyrolysis zone ignition cigarettes) can be a protective layer for the catalyst particles, the rose of the cigarette smoke temperature, humidity, or when exposed to the gas phase component, the volatile material is volatilized to (e.g., thermal or chemical degradation) can be exposed to catalyst particles underlying.

封入触媒粒子は、シガレットのタバコ切断充填物、シガレット紙、及びシガレットフィルタのようなシガレットの1つ又はそれよりも多くの構成要素に組み込むことができる。 The encapsulated catalyst particles can be incorporated tobacco cut filler of a cigarette, cigarette paper, and one or more components of a cigarette such as a cigarette filter. 封入触媒粒子を含むシガレットでは、主流煙中の一酸化炭素及び/又は酸化窒素の量を低減することができる。 In a cigarette comprising the encapsulated catalyst particles, it is possible to reduce the amount of carbon monoxide and / or nitric oxide in mainstream smoke. 封入触媒粒子を含むシガレットを提供する方法は、触媒粒子の封入と、シガレットを形成するのに使用される1つ又はそれよりも多くの構成要素への封入触媒粒子の組み込みとを含む。 Method of providing a cigarette comprising encapsulated catalyst particles comprise a sealed catalyst particles and incorporation of the encapsulated catalyst particles into one or more well components are used to form a cigarette.

1つ又はそれよりも多くのシガレットの構成要素への触媒粒子の組み込みは、その内容が参照として本明細書に組み込まれている、本出願人所有の米国特許公開第2004/0131859号、第2004/0040566号、及び第2004/0110633号に開示されている。 One or more incorporation of catalyst particles into the many components of the cigarette also the contents of which are incorporated herein by reference, U.S. Patent Publication No. 2004/0131859 ​​of the Applicant owned No. 2004 / Nos 0040566, and are disclosed in No. 2004/0110633. 1つ又はそれよりも多くの気相成分(例えば、CO又はNO)の主流煙及び/又は副流煙中濃度を低減するために、触媒粒子をシガレットに組み込むことができる。 One or more much gas phase components (e.g., CO or NO) in order to reduce the mainstream smoke and / or Fukuryukemuri concentration, it is possible to incorporate catalyst particles into a cigarette. しかし、触媒粒子を含むシガレットの喫煙中に、触媒粒子にタールのような半揮発性又は不揮発性燃焼生成物が形成する可能性がある。 However, during smoking of a cigarette comprising catalyst particles, there is a possibility that the semi-volatile or nonvolatile combustion products such as tar catalyst particles form. 半揮発性又は不揮発性堆積物の早期の堆積は、触媒粒子を事実上不活性化する可能性がある(例えば、触媒粒子と気相成分の間に障壁を形成することにより、及び/又は触媒粒子と化学的に相互作用することにより)。 Early deposition of semi-volatile or non-volatile deposits has the potential to virtually deactivate the catalyst particles (e.g., by forming a barrier between the catalyst particles and vapor-phase components, and / or catalysts by interacting particles chemically). 例えば、半揮発性又は不揮発性材料は、主流煙中に生成された気相成分に対して事実上不浸透性とすることができる。 For example, semi-volatile or non-volatile material can be virtually impermeable to gas phase components produced in the mainstream smoke. 更に、高温においては、半揮発性又は不揮発性材料は、触媒粒子と反応して触媒作用を低減する可能性がある。 Further, in the hot, semi-volatile or non-volatile materials can react with the catalyst particles to reduce the catalytic activity.

開示するのは、触媒粒子の露出面(例えば、触媒面)上に直接形成された揮発性コーティングを含む封入触媒粒子である。 Disclosed is an exposed surface of the catalyst particles (e.g., catalyst surface) which is encapsulated catalyst particles comprising a directly formed volatile coating over. 揮発性とは、封入層が好ましくはタバコ燃焼/熱分解のタール又は他の固相副産物の揮発温度よりも低い揮発温度を有することを意味する。 Volatile A, is preferably encapsulated layer means having a volatilization temperature lower than the volatilization temperature of tobacco combustion / pyrolysis tar or other solid-phase byproducts. 封入触媒粒子を含むシガレットを喫煙する前に、揮発性コーティングは、触媒粒子を好ましくは部分的に封入し、より好ましくは完全に封入する。 Before smoking a cigarette comprising the encapsulated catalyst particles, the volatile coating, the catalyst particles preferably partially enclosed, and more preferably completely encapsulated. 好ましい揮発性コーティングは、シガレットの喫煙中に揮発する。 Preferred volatile coatings are volatilized during smoking of the cigarette.

封入触媒粒子を含むシガレットでは、封入触媒粒子がコーティングの揮発温度よりも低い温度に露出された時に、揮発性コーティングは、半揮発性及び不揮発性材料(例えば、タール)が上に堆積することができる保護層を形成する。 In a cigarette comprising the encapsulated catalyst particles, when the encapsulated catalyst particles are exposed to a temperature below the volatilization temperature of the coating, the volatile coating, semi-volatile and non-volatile materials (e.g., tar) that is deposited on the upper possible to form a protective layer. 半揮発性及び不揮発性材料は、触媒粒子上ではなく揮発性コーティング上に形成かつ堆積することができる。 Semi-volatile and non-volatile materials can form and deposit on the volatile coating and not on the catalyst particles. 温度が封入材料の温度に到達するか又はそれを超える時に、揮発性コーティング、並びにそこに形成されたあらゆる材料は、除去されて、触媒粒子の活性表面を露出することができる。 When the temperature exceeds or it reaches the temperature of the encapsulating material, the volatile coating, as well as any material formed therein, is removed, it is possible to expose an active surface of the catalyst particles. 従って、触媒粒子の活性表面は、喫煙条件下に露出され(すなわち、燃焼区域よりも前に)、主流煙及び/又は副流煙の気相成分に触媒作用を及ぼして酸化させることができる。 Thus, the active surface of the catalyst particles are exposed to smoking conditions (i.e., before the combustion zone), can be oxidized to catalyze the gas phase components of the mainstream and / or sidestream smoke. 本出願人は、封入されていない触媒粒子よりもシガレットに組み込まれた封入触媒粒子がシガレットの喫煙中に高い触媒効果を有することを予想外に見出した。 The Applicant has encapsulated catalyst particles incorporated in the cigarette than catalyst particles that are not encapsulated was found unexpectedly to have a high catalytic effect during smoking of the cigarette.
実施形態において、シガレットは、封入触媒粒子を含み、炭化線の前に約0.1mmから約10mmの距離で、好ましくは約0.5mmから約2mmの距離でシガレットの喫煙中に揮発性封入材料が揮発する。 In embodiments, a cigarette comprises encapsulated catalyst particles, at a distance of from about 0.1mm to about 10mm prior to carbonization lines, volatile encapsulant preferably during cigarette smoking at a distance of about 0.5mm to about 2mm There volatile. 本明細書で使用される「炭化線」は、シガレットの燃焼区域の縁部においてシガレットの喫煙中に生成されたシガレット包装紙に作られた線である。 "Hydrocarbon line" as used herein is a line made in the cigarette wrapper produced during smoking of a cigarette at the edge of the combustion zone of the cigarette.

封入層は、熱又は化学的に分解する可能性がある揮発性材料から形成される。 Encapsulation layer is formed from a volatile material that can be decomposed thermally or chemically. 第1の実施形態では、封入材料は、周囲温度を超えるが約350℃よりも低い、好ましくは約200℃よりも低い温度に露出されると熱分解(例えば、溶融、昇華、又は熱分解)させることができ、主流煙、副流煙、又は両方に対して触媒粒子面を露出する。 In the first embodiment, the encapsulating material is less than but about 350 ° C. above ambient temperature, preferably when exposed to a temperature lower than about 200 ° C. Thermal decomposition (e.g., melting, sublimation, or thermal decomposition) is to be able, mainstream smoke, sidestream smoke, or exposing the catalyst particles surface for both. 好ましい封入材料は、約40℃と約200℃の間の温度で熱分解する。 The preferred encapsulating material is thermally decomposed at a temperature between about 40 ° C. and about 200 ° C.. 例えば、主流煙中の水分が封入層と相互作用して封入材料を揮発させ、触媒粒子を露出させることができる。 For example, moisture in mainstream smoke interacts with encapsulating layer to volatilize the encapsulant material, it is possible to expose the catalyst particles. 好ましい封入層は、好ましくは約5%よりも高い、より好ましくは約20%よりも高い相対湿度を有する主流煙又は副流煙に露出されると化学的に分解する。 Preferred encapsulation layer is preferably greater than about 5%, and are the chemically decomposed exposed to mainstream smoke or sidestream smoke having a more preferably higher relative humidity than about 20%.

揮発性封入層を設けることによって、シガレットの燃焼区域よりも前にシガレットに(例えば、タバコ切断充填物に)組み込まれた粒子の活性触媒面を露出することができる。 By providing a volatile encapsulating layer, it may be exposed to cigarette before the burning zone of the cigarette (e.g., tobacco cut filler) active catalyst surface of the embedded particles. 揮発性封入層は、触媒粒子と不揮発性又は半揮発性燃焼物及び/又は熱分解生成物(例えば、タール)との間の物理的な相互作用及び化学反応を最小にすることができる。 The volatile encapsulating layer can be catalyst particles and non-volatile or semi-volatile combustion products and / or pyrolysis products (e.g., tar) the physical interaction and chemical reaction between the minimum. 例えば、触媒粒子との反応によるタール分子の高温亀裂を最小にすることができる。 For example, it is possible to hot cracking of tar molecules by reaction with the catalyst particles to a minimum.

封入触媒粒子のコアを構成する触媒粒子は、Mg、A1、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Ag、Sn、Ce、Pr、La、Hf、Ta、W、Re、0s、Ir、及びAuから成る群から選択された少なくとも1つの元素の元素金属、合金、酸化物、及び/又はオキシ水酸化物を含むことができる。 The catalyst particles constituting the core of the encapsulated catalyst particles, Mg, A1, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Ag, sn, Ce, Pr, La, Hf, Ta, W, Re, 0s, Ir, and at least one element elemental metal selected from the group consisting of Au, alloys, oxides, and / or oxyhydroxide it can be included.
触媒粒子は、好ましくはナノスケール粒子を含む。 The catalyst particles preferably comprise nanoscale particles. 「ナノスケール」とは、触媒粒子が1ミクロンよりも小さい平均粒子径を有することを意味する。 By "nanoscale", catalyst particles means having a smaller average particle diameter than 1 micron. 好ましくは、ナノスケール粒子は、約100nmよりも小さい平均粒子径を有し、より好ましくは、約50nmよりも小さい平均粒子径を有し、最も好ましくは約10nmよりも小さい平均粒子径を有する。 Preferably, the nanoscale particles have a smaller average particle diameter than about 100 nm, more preferably, has a smaller average particle size than about 50 nm, and most preferably having a smaller average particle diameter than about 10 nm.

好ましい触媒粒子は、鉄の酸化物及び/又はオキシ水酸化物を含む。 Preferred catalyst particles comprise oxides and / or oxyhydroxides of iron. 例えば、米国ペンシルベニア州キング・オブ・プラシア所在の「MACH I、Inc.」は、商標名「NANOCAT(登録商標)超微細酸化鉄(SFIO)」及び「NANOCAT(登録商標)磁性酸化鉄」の下でFe 23ナノスケール粒子を販売している。 For example, "MACH I, Inc.," Of the United States Pennsylvania King of Purashia whereabouts, under the trade name "NANOCAT (R) ultra-fine iron oxide (SFIO)" and "NANOCAT (registered trademark) magnetic iron oxide" in selling Fe 2 O 3 nanoscale particles. 「NANOCAT(登録商標)超微細酸化鉄(SFIO)」は、粒径が約3nm、比表面積が約250m 2 /g、体積密度が約0.05g/m1の自由流動粉体の形態をしたアモルファス酸化鉄である。 "NANOCAT (R) ultrafine iron oxide (sfio)" is a particle size of about 3 nm, a specific surface area of about 250 meters 2 / g, the volume density in the form of a free flowing powder of about 0.05 g / m1 amorphous is an iron oxide. 「NANOCAT(登録商標)超微細酸化鉄(SFIO)」は、従来の触媒内に存在することがある不純物を実質的になくし、かつ食品、薬品、及び化粧品に使用するのに適する気相処理によって合成される。 "NANOCAT (R) ultrafine iron oxide (sfio)" are substantially eliminate the impurities that may be present in conventional catalysts, and food, pharmaceutical, and by a gas phase process, suitable for use in cosmetics It is synthesized. 「NANOCAT(登録商標)磁性酸化鉄」は、粒径が約25nm、表面積が約40m 2 /gの自由流動粉体である。 "NANOCAT (R) Magnetic iron oxide" is a particle size of about 25 nm, the surface area is free flowing powder of about 40 m 2 / g. 更に別の好ましい触媒粒子は、マンガン、銅、及びセリウムの酸化物及び/又はオキシ水酸化物を含む。 Further preferred catalyst particles comprise manganese, copper, and oxides of cerium and / or oxyhydroxide.

触媒粒子を封入するコーティングを形成する封入材料は、ワックス、水溶性ポリマー、水不溶性ポリマー、又はシガレットの喫煙中に揮発して下に重なる触媒粒子を露出させる他の材料を含むことができる。 Encapsulating material to form a coating encapsulating the catalyst particles, can comprise a wax, a water-soluble polymer, water-insoluble polymer, or other material to expose the catalyst particles underlying volatilized in during smoking of the cigarette. 好ましい封入材料は、毒性がなく、触媒粒子に容易に被覆され、かつ典型的なシガレットの貯蔵条件下で安定な(例えば、熱的及び化学的に安定な)材料である。 Preferred encapsulating materials are non-toxic, easily coated onto catalyst particles, and stable under storage conditions typical cigarette is (e.g., thermally and chemically stable) materials. 好ましい封入材料は、1つ又はそれよりも多くの香味含有化合物を含む。 Preferred encapsulating materials include one or more flavor-containing compound.
封入材料は、ワックスを含むことができる。 The encapsulant can comprise a wax. 好ましいワックスは、融点温度が約40℃から約350℃の熱溶融材料を含む。 Preferred waxes have a melting point temperature comprises a hot melt material from about 40 ° C. to about 350 ° C.. 例示的ワックスは、蜜蝋、ココナツ蝋、カンデリラ蝋、カルナウバ蝋、モンタン蝋、オーリクリー蝋、パラフィン蝋、米蝋、又はそれらの混合物を含む。 Exemplary waxes include beeswax, coconut wax, candelilla wax, carnauba wax, montan wax, ouricury wax, paraffin wax, rice wax, or mixtures thereof.

封入材料は、水溶性ポリマーを含むことができる。 The encapsulant can comprise a water-soluble polymer. 例示的な水溶性ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、酸化ポリエチレン、水溶性ポリアミド、水溶性ポリエステル、水溶性セルロース、アクリル酸ポリマー、又はそれらの混合物を含む。 Exemplary water soluble polymers include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, water-soluble polyamides, water soluble polyesters, water soluble celluloses, acrylic acid polymers, or mixtures thereof. 天然及び変性水溶性ポリマーは、でんぷん、デキストリン、ゴム、ゼラチン、ペクチン、アルギン酸塩、アラビアゴム、又はそれらの混合物を含む。 Natural and modified water-soluble polymers include starch, dextrin, acacia, gelatin, pectin, alginates, gum arabic, or mixtures thereof.

好ましい封入材料は、アルギン酸塩である。 The preferred encapsulating material is alginate. アルギン酸塩は、長鎖、炭水化物生体高分子アルギン酸であり、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カルシウム、アルギン酸カリウム、及びアルギン酸プロピレングリコールを含む。 Alginate is a long chain, a carbohydrate biopolymer alginic acid, sodium alginate, calcium alginate, potassium alginate, and propylene glycol alginate. アルギン酸は、水不溶性であるが、その塩類は、親水コロイド(すなわち、水を結合又は吸収する)でコーティングに形成することができる。 Alginate, is water-insoluble, its salts, can be formed in the coating with a hydrophilic colloid (i.e., bind or absorb water).
アルギン酸塩は、一般的に耐酸性で耐熱性である。 Alginate is a heat resistance generally acid resistant. カルシウムイオン濃度を調整すると、架橋を引き起こしてゲル強度を制御する。 Adjusting the concentration of calcium ions, to control the gel strength causing crosslinking. アルギン酸塩をペクチンのような他のゴムと組み合わせると粘性を高くすることができる。 The alginate can be increased viscosity when combined with other rubbers, such as pectin.
アルギン酸塩は、一般的に水温の低下に伴って溶解度が低くなるが、周囲温度の水に分散させることができる。 Alginate is generally solubility with decreasing temperature is low, it can be dispersed in ambient temperature water. 約2重量%を超えるアルギン酸塩濃度は、高剪断混合を使用して分散させ、凝集塊を解消することができる。 Alginate concentration of greater than about 2 weight percent, dispersed using high shear mixing, it is possible to eliminate agglomerates. 高速度混合器は、高速流を高剪断と組み合わせて混合効率を改善する。 High speed mixer, improves the mixing efficiency high-speed flow in combination with high shear. アルギン酸カルシウムコーティングを含む封入触媒粒子を形成する好ましい方法を以下に説明する。 The preferred method of forming encapsulated catalyst particles comprising a calcium alginate coating is discussed below.

封入材料は、水不溶性ポリマーを含むことができる。 The encapsulant can comprise a water-insoluble polymer. 例示的な水不溶性ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、ポリメチルメタクリル酸塩、塩化ポリビニル、塩化ポリビニリデン、多糖類、又はそれらの混合物を含む。 Exemplary water-insoluble polymers include polyethylene, polypropylene, polyacrylate, polymethacrylates, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polysaccharides, or mixtures thereof.
封入材料は、香味含有化合物を含むことができる。 The encapsulant can comprise a flavor-bearing compound. 好ましい香味含有化合物は、メントール、メントール派生物、及びメントール前駆物質を含む。 Preferred flavor-bearing compound comprises menthol, menthol derivatives, and menthol precursors. 他の適切な香味化合物は、合成及び天然芳香剤、精油、アルコール、アルデヒド、エステル、エーテル、ケトン、フェノール、及びそれらの混合物を含む。 Other suitable flavor compounds include synthetic and natural fragrances, essential oils, alcohols, aldehydes, esters, ethers, ketones, phenols, and mixtures thereof. 香味化合物は、芳香性化合物又は非芳香性化合物とすることができる。 Flavor compound can be an aromatic compound or a non-aromatic compound.

触媒粒子は、同一の又は異なる揮発性封入材料の1つ又はそれよりも多くの層を用いて被覆することができる。 The catalyst particles can be coated with one or more layers of the same or different volatile encapsulant. 例えば、複数の被覆段階を使用して望ましい厚み及び/又は望ましい封入材料の適用範囲を達成することができる。 For example, it is possible to achieve coverage of the desired thickness using multiple coating steps and / or desired the encapsulating material. 更に別の事例では、触媒粒子は、第1の揮発性コーティング、及び次に第2の揮発性コーティングを用いて被覆することができる。 In yet another case, the catalyst particles can be coated with a first volatile coating, and the next second volatile coating. 好ましい実施形態では、第1の揮発性コーティングは、香味含有化合物を含む。 In a preferred embodiment, the first volatile coating comprises a flavor-bearing compound.

様々な方法を使用して封入触媒粒子を形成することができる。 It is possible to form the encapsulated catalyst particles using a variety of methods. 適切な方法は、触媒粒子を準備する段階と、触媒粒子の上に少なくとも1つの揮発性封入層を形成する段階とを含む。 Suitable methods include preparing a catalyst particle, and forming at least one volatile encapsulating layer over the catalyst particles. 本方法は、気相技術と液層技術を含む 例示的な気相技術では、触媒粒子は、液相の封入材料(例えば、揮発性化合物の溶液又は純粋な液体)と混合して混合物を形成することができる。 The method in the exemplary gas phase technique, including vapor phase technique and the liquid layer technique, catalyst particles, of the liquid phase encapsulant (e.g., solution or neat liquid of a volatile compound) to the mixture and the mixture formed can do. 混合中に、温度及び攪拌の量は、制御することができる。 During mixing, temperature and the amount of agitation can be controlled. 例えば、触媒粒子及び封入材料の溶液は、均質な混合物を形成するために室温で超音波処理を用いて組み込むことができる。 For example, a solution of the catalyst particles and encapsulant can be incorporated with sonication at room temperature to form a homogeneous mixture.
触媒粒子封入材料混合物は、乾燥させて封入触媒粒子を形成することができる。 Catalyst particles encapsulant mixture can form the encapsulated catalyst particles are dried. 好ましい実施形態によれば、混合物は、吸引されて封入材料で被覆された触媒粒子を含むエアロゾルを形成することができる。 According to a preferred embodiment, the mixture can form an aerosol comprising aspirated and coated catalyst particles with an encapsulating material. エアロゾル化温度及び分配率は、固相封入触媒粒子(すなわち、封入材料相が乾燥して触媒粒子に固体のコーティングを形成する)を形成するように制御することができる。 Aerosolization temperature and the distribution ratio may be controlled to form solid phase encapsulated catalyst particles (i.e., to form a solid coating of the catalyst particles encapsulating material phase is dried).

一例として、アラビアゴムで被覆された50重量%の「NANOCAT(登録商標)」酸化鉄粒子を含む封入触媒粒子は、一定の攪拌条件下で約30m1の脱イオン水内にアラビアゴム(〜1g)を備えた第1の混合酸化鉄粒子(〜1g)によって調製され、酸化鉄粒子の均質な懸濁液を形成することができる。 As an example, a 50 wt% coated with gum arabic "NANOCAT (R)" encapsulated catalyst particles comprising iron oxide particles, gum arabic in the deionized water of about 30m1 at constant stirring conditions (~ 1 g) prepared by first mixing iron oxide particles having a (~ 1 g), it is possible to form a homogeneous suspension of iron oxide particles. 懸濁液は、約170℃の温度で0.5mmのノズルを使用してエアロゾル化され、それによって混合物内に存在する水分が蒸発し、アラビアゴムで被覆された酸化鉄粒子が形成される。 The suspension is aerosolized using a nozzle of 0.5mm at a temperature of about 170 ° C., thereby moisture evaporates present in the mixture, the iron oxide particles coated with gum arabic is formed. 処理条件に応じて、封入触媒粒子は、粉体、顆粒、又は凝集粒子の形態とすることができる。 Depending on the processing conditions, the encapsulated catalyst particles can be in the form of powder, granules or agglomerated particles. 封入触媒粒子は、球形、長球形、より糸形、及び小繊維形などの形状とすることができる。 Encapsulated catalyst particles, spherical, spheroidal, yarn type, and may be a shape such as fibrils form.

例示的な液相技術では、触媒粒子は、液相封入材料又は封入材料前駆物質(例えば、揮発性化合物の溶液又は純粋な液体)の中に浸漬され、触媒粒子上にコーティングが形成される混合物を形成することができる。 In an exemplary liquid phase technique, catalyst particles, liquid phase encapsulant or encapsulant precursor (e.g., solution or neat liquid of a volatile compound) is immersed in a mixture of coating on the catalyst particles are formed it can be formed. 浸漬時の温度は制御され、混合物は、任意的に攪拌する(例えば、かき混ぜる)ことができる。 Temperature during immersion are controlled, the mixture may optionally be stirred (e.g., stirring) may be. 触媒粒子及び封入材料は、室温で混合してコーティングを形成することができる。 Catalyst particles and encapsulating material may form a coating by mixing at room temperature. 浸漬の後に、被覆された触媒粒子は、乾燥させて、更に任意的に処理されて封入触媒粒子を形成することができる。 After soaking, the coated catalyst particles, may be dried further to form a optionally treated with encapsulated catalyst particles. 更に別の処理は、例えば、イオン交換反応を通じた封入ポリマーの架橋を含むことができる。 Further processing, for example, may include cross-linking of the encapsulating polymer through an ion exchange reaction.

アルギン酸塩封入触媒粒子を形成する方法は、触媒粒子をアルギン酸塩の溶液内に浸漬して被覆された触媒粒子を形成する段階と、次に、被覆された触媒粒子を処理して架橋ポリマーアルギン酸塩コーティングを形成する段階とを含む。 A method of forming alginate encapsulated catalyst particles, forming a catalyst particle of the catalyst particles were coated by dipping in a solution of alginate, then crosslinked polymer alginate processing the coated catalyst particles and forming a coating.
一例として、アルギン酸カルシウム及び/又はナトリウムで被覆された50重量%の「NANOCAT(登録商標)」酸化鉄粒子を含む封入触媒粒子は、一定の攪拌条件下でアルギン酸ナトリウムの溶液(約100m1の脱イオン水内に1gのアルギン酸ナトリウム)を備えた第1の混合酸化鉄粒子(〜1g)によって調製され、酸化鉄粒子で被覆されたアルギン酸ナトリウムを形成することができる。 As an example, a 50 wt% coated with calcium alginate and / or sodium "NANOCAT (R)" encapsulated catalyst particles comprising iron oxide particles, a solution of sodium alginate at a constant stirring conditions (about 100m1 deionized prepared by first mixing iron oxide particles with sodium alginate) 1g of the water (~ 1 g), it is possible to form the coated sodium alginate iron oxide particles. 混合物は、好ましくは、均質化され(例えば、30〜130秒間)、空気内に放置され(例えば、10〜60分間)、次に、再度均質化される(例えば、30〜130秒間)。 The mixture is preferably homogenized (e.g., 30-130 seconds), allowed to stand in the air (e.g., 10-60 minutes), then, is again homogenized (e.g., 30-130 seconds).

アルギン酸ナトリウムコーティングは、イオン交換反応を通じて少なくとも部分的にかつ好ましくは完全にアルギン酸カルシウムコーティングに変換(例えば、重合)することができる。 Sodium alginate coating is at least partially and preferably through ion exchange reaction can be completely converted to calcium alginate coating (e.g., polymerization). 既知容積のアルギン酸ナトリウム被覆酸化鉄粒子が、好ましくは多価カチオンを含む溶液と接触する。 Sodium alginate coated iron oxide particles of known volume is preferably contacted with a solution containing multivalent cations. ナトリウムは、水溶液又は非水(例えば、アルコール)溶液を含むことができる。 Sodium, aqueous or non-aqueous (e.g., alcohol) solution can contain. 好ましい方法では、溶液は、塩化カルシウム(例えば、塩化カルシウムの0.1M水溶液)を含み、それによって酸化鉄粒子の周りに架橋揮発性アルギン酸カルシウムシェルを形成するイオン交換反応を通じてCa 2+がNa 1+と交換される。 In a preferred method, the solution of calcium chloride (e.g., 0.1 M aqueous solution of calcium chloride) include, whereby Ca 2+ through an ion exchange reaction that forms a cross-linked volatile calcium alginate shell around the iron oxide particles are Na 1 + to be exchanged. 架橋封入層を形成するのに適する他の多価カチオン溶液は、アルミニウム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ストロンチウム、銀、及びバリウムを含むことができる。 Other multivalent cation solution suitable for forming a cross-linked encapsulating layer can comprise aluminum, manganese, iron, copper, zinc, strontium, silver and barium. 架橋ポリマー封入材料の硬度は、架橋の程度を変えることによって制御することができる。 Hardness of the crosslinked polymer encapsulant can be controlled by varying the degree of crosslinking. 架橋の量は、封入材料と多価カチオン溶液の間の反応時間(例えば、硬化時間)に比例する。 The amount of crosslinking is proportional to the encapsulating material and the reaction time between the multivalent cation solution (e.g., curing time). イオン交換を通じて架橋することができる他のポリマーは、多糖類を含む。 Other polymers that can be crosslinked via ion exchange include polysaccharides.

好ましい方法では、既知容積のアルギン酸ナトリウム被覆酸化鉄粒子が、塩化カルシウム溶液内に滴状分散される(例えば、26.5ゲージの注射針により)。 In a preferred method, sodium alginate coated iron oxide particles of known volume is dropwise dispersed in the calcium chloride solution (e.g., by injection needle 26.5 gauge). 分配の高さと速度が制御されて、封入触媒粒子の大きさを制御することができる。 The height and speed of the distributor is controlled, it is possible to control the size of the encapsulated catalyst particles. 過剰の塩化カルシウム溶液は、予め設定した硬化時間後に(例えば、約2時間まで)、除去(例えば、濾過又は静かに注ぐ)され、アルギン酸カルシウム被覆粒子は、洗浄して乾燥させることができる。 Excess calcium chloride solution, after curing time set in advance (for example, up to about 2 hours), is removed (e.g. poured filtration or quiet), calcium alginate-coated particles can be washed and dried. 少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、80、又は90±5重量%の触媒粒子(例えば、酸化鉄粒子)を含む封入触媒粒子を調製することができる。 At least about 50, 60, 70, 80, or 90 ± 5 wt% of the catalyst particles (e.g., iron oxide particles) can be prepared encapsulated catalyst particles comprising a.

酸化鉄/アルギン酸カルシウムサンプルの光学顕微鏡写真を図1に示している。 It shows an optical micrograph of iron oxide / calcium alginate samples in FIG. 図1(a)は、受け取ったままの「NANOCAT(登録商標)」酸化鉄触媒粒子の光学顕微鏡写真を示している。 FIGS. 1 (a) shows an optical micrograph of the received remains "NANOCAT (R)" iron oxide catalyst particles. 図1(b)は、不規則で球形粒子形態のアルギン酸カルシウム封入酸化鉄粒子の光学顕微鏡写真を示している。 Figure 1 (b) is irregular shows an optical micrograph of calcium alginate encapsulated iron oxide particles in spherical particle form. 図1(c)は、小繊維形形態のアルギン酸カルシウム封入酸化鉄粒子の光学顕微鏡写真を示している。 FIG. 1 (c) shows an optical micrograph of calcium alginate encapsulated iron oxide particles in fibril form form.
封入触媒粒子を形成するための付加的な方法は、ポリマー対ポリマー非相容性(触媒粒子が、共通溶剤に溶解した非相容性ポリマーの溶液から1つのポリマーの選択的吸着を通じて被覆される)、流動化床封入、及び気相重合を含む。 Additional methods for forming encapsulated catalyst particles, the polymer-to-polymer non-compatible (catalyst particles are coated via selective adsorption of one polymer from a solution of incompatible polymers that are dissolved in a common solvent ), including fluidized bed encapsulation and gas phase polymerization.

封入ミクロンサイズ触媒粒子は、約1ミクロン又はそれ未満から約1000ミクロン又はそれよりも大きいまでの平均粒径を有することができる。 Encapsulated micron sized catalyst particles can have an average particle size of about 1 micron or less to about greater 1000 microns or even more. 封入触媒粒子は、10、20、30、40、50、60、70、80、又は90±5ミクロンから約100、200、300、400、500、600、700、800、又は900ミクロン±50ミクロンの平均粒径を有することができる。 Encapsulated catalyst particles 50, 60, 70, 80, or 90 from ± 5 microns to about 100,200,300,400,500,600,700,800, or 900 microns ± 50 microns it can have an average particle size of. 封入触媒粒子は、個別の粒子又は被覆触媒粒子の凝集を含むことができる。 The encapsulated catalyst particles can comprise the aggregation of individual particles or coated catalyst particles. 好ましい封入触媒粒子は、約1ミクロンよりも小さい平均粒径を有することができる。 Preferred encapsulated catalyst particles can have an average particle diameter smaller than about 1 micron. サブミクロン及びナノスケール触媒粒子は、封入され、封入材料の平均厚みに応じて、10、20、30、40、50、60、70、80、又は90±5ミクロンから約100、200、300、400、500、600、700、800、又は900ミクロン±50ミクロンの平均粒径を有する封入触媒粒子を形成する。 Submicron and nanoscale catalyst particles, is encapsulated, in accordance with the average thickness of the encapsulating material 50, 60, 70, 80, or 90 ± 5 microns to about 100, 200, 300, 400,500,600,700,800, or to form the encapsulated catalyst particles having an average particle size of 900 microns ± 50 microns.

好ましい方法によれば、封入触媒粒子は、シガレットを形成するのに使用されるタバコ切断充填物、シガレット紙、及びシガレットフィルタの少なくとも1つに組み込むことができる。 According to a preferred method, the encapsulated catalyst particles, the tobacco cut filler to be used to form a cigarette, can be incorporated cigarette paper, and on at least one cigarette filter. シガレットの1つ又はそれよりも多くの構成要素の中に触媒粒子を組み込むことによって、喫煙中に主流煙中の一酸化炭素及び/又は酸化窒素の量を低減することができる。 By incorporating the catalyst particles into one or more components of a cigarette, it is possible to reduce the amount of carbon monoxide and / or nitric oxide in mainstream smoke during smoking.
好ましくは、封入触媒粒子は、少なくとも5%だけ(例えば、少なくとも10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は96%だけ)一酸化炭素及び/又は酸化窒素の主流煙中濃度を低下させるのに有効な量でタバコ切断充填物、シガレット紙、及び/又はシガレットフィルタに組み込むことができる。 Preferably, the encapsulated catalyst particles are at least 5% by (e.g., at least 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65 %, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, or 96% only) carbon monoxide and / or tobacco cut filler in an amount effective to reduce the mainstream smoke levels of nitric oxide, a cigarette it can be incorporated into paper and / or cigarette filter. シガレット当たりの触媒粒子の好ましい量は、約200mgまで(例えば、1mgから200mg、1mgから50mg、又は50mgから100mg)である。 The preferred amount of the catalyst particles per cigarette is up to about 200 mg (e.g., 50 mg 200 mg, from 1mg from 1mg, or 100mg of 50 mg). 封入触媒粒子は、約200℃よりも低い温度で二酸化炭素に対して主流タバコ煙中の一酸化炭素の少なくとも5%、より好ましくは少なくとも25%を変換し、及び/又は約200℃よりも低い温度で酸化窒素に対して主流タバコ煙中の酸化窒素の少なくとも5%、より好ましくは少なくとも25%を変換するのに有効な量で組み込むことができる。 The encapsulated catalyst particles is at least 5% of the carbon monoxide in mainstream tobacco smoke against carbon dioxide at a temperature lower than about 200 ° C., more preferably converts at least 25%, and / or less than about 200 ° C. at least 5% of the nitric oxide in mainstream tobacco smoke to oxidation of nitrogen at a temperature, and more preferably may be incorporated in an amount effective to convert at least 25%.

開示するのは、(i)タバコ切断充填物、シガレット紙、及びシガレットフィルタの少なくとも1つの中に及び/又はその表面上に封入触媒粒子を組み込む段階、(ii)シガレット製造機にタバコ切断充填物を供給してタバコ列を形成する段階、(iii)タバコ列の周りにシガレット包装紙を配置してシガレットのタバコロッドを形成する段階、及び(iv)任意的に、先端紙を使用してタバコ列にシガレットフィルタを取り付ける段階を含むシガレットの製造方法である。 Disclosed is, (i) tobacco cut filler, cigarette paper, and at least one and / or in in incorporating encapsulated catalyst particles on its surface of the cigarette filter, tobacco cut filler to (ii) a cigarette making machine forming a tobacco column by supplying, (iii) step by placing the cigarette wrapper around the tobacco column to form a tobacco rod of a cigarette, and (iv) optionally, tobacco using tipping paper a method of manufacturing cigarettes comprising the step of attaching a cigarette filter to the column.

理論に制限されるのを望まないが、封入触媒粒子を組み込んだシガレットの喫煙中に、CO及び/又はNOが酸素の存在下で触媒作用を受け、主流煙及び/又は副流煙中のCO及び/又はNOレベルを低下させることができると考えられている。 While not wishing to be bound by theory, during smoking of a cigarette incorporating encapsulated catalyst particles, CO and / or NO is catalyzed in the presence of oxygen, CO in the mainstream and / or sidestream smoke it is believed to be able to reduce and / or NO levels. また、触媒反応に続いて、触媒粒子は、酸素の存在の有無に関わらずCOを酸化させ、及び/又はNOを還元し、主流煙及び/又は副流煙中のCO及び/又はNOレベルを低下させることができると考えられている。 Also, subsequent to the catalytic reaction, the catalyst particles, to oxidize the CO with or without the presence of oxygen, and / or by reducing the NO, CO and / or NO levels in mainstream and / or sidestream smoke believed may be reduced. 好ましくは、封入触媒粒子は、CO対CO 2 、及びNO対N 2変換の両方に対して触媒作用を及ぼすことができる。 Preferably, the encapsulated catalyst particles can catalyze both for CO versus CO 2, and NO to N 2 conversion.

ここで使用されるように、触媒は、化学反応速度に影響を及ぼすことができ、例えば、触媒は、反応の反応物質又は反応生成物として参加せずに一酸化炭素対二酸化炭素の酸化速度を増大させることができる。 As used herein, the catalyst, the chemical reaction rate can be influenced, for example, the catalyst, the oxidation rate of carbon monoxide to carbon dioxide without participating as a reactant or reaction product of the reaction it can be increased. 酸化剤は、例えば、反応物質に酸素を提供して酸化剤自体を還元させることによって反応物質を酸化させることができる。 Oxidizing agent, for example, it can oxidize reactants by providing oxygen to the reactants to reduce the oxidant itself. 還元剤は、反応物質から酸素を受け取り、還元剤自体を酸化させることによって反応物質を還元させることができる。 Reducing agent receives oxygen from the reactant, thereby reducing the reactants by oxidizing the reducing agent itself.

シガレットの「喫煙」は、シガレットを通して吸引することができる煙を形成するためのシガレットの加熱又は燃焼を意味する。 "Smoking" of a cigarette means the heating or combustion of the cigarette to form smoke, which can be drawn through the cigarette. 一般的に、シガレットの喫煙は、シガレットの一端に着火すると同時にそこに含有されるタバコが燃焼反応の作用を受ける段階と、シガレットの唇側端部を通した燃焼により煙を吸引する段階とを含む。 Generally, smoking of a cigarette, the method comprising the tobacco contained therein and simultaneously ignited at one end of the cigarette is subjected to the action of the combustion reaction, and a step of sucking the smoke from the combustion through the mouth end of the cigarette including. シガレットはまた、他の手段によって喫煙することができる。 Cigarette may also be smoked by other means. 例えば、シガレットは、シガレットを加熱することにより、及び/又は本出願人に譲渡された米国特許第6、053、176号、第5、934、289号、第5、591、368号、又は第5、322、075号に説明されているような電気加熱器手段を使用して加熱することによって喫煙することができる。 For example, cigarette, by heating the cigarette and / or the assigned U.S. Pat. No. 6,053,176, assigned to, No. 5,934,289, No. 5,591,368, or the can smoke by heating using electrical heater means as described in US 5,322,075.

用語「主流」煙は、タバコロッド下流まで通過してフィルタ端部を通って排出される気体の混合物、すなわち、シガレットの喫煙中にシガレットの唇側端部から排出されるか又は吸引される煙を指す。 The term "mainstream" smoke, mixture of gases through the filter end to pass through to the tobacco rod downstream, i.e., the smoke that is or sucked is discharged during smoking of a cigarette from the cigarette mouth end the point. 主流煙は、シガレット包装紙を通して、並びに着火領域の両方を通して吸引される煙を含有する。 The mainstream smoke through the cigarette wrapper, and contains smoke that is drawn through both the ignition area. 用語「副流」煙は、静的燃焼中に生成された煙を意味する。 The term "sidestream" smoke refers to smoke produced during static burning.
いくつかの要素が、シガレット内の一酸化炭素及び酸化窒素形成に寄与する。 Several factors contribute to carbon monoxide and nitrogen oxide formation in the cigarette. タバコ内の成分に加えて、喫煙時のシガレットの温度及び酸素濃度がそれらの形成に影響を及ぼす。 In addition to the components in the tobacco, the temperature and the oxygen concentration in a cigarette during smoking affect their formation. 例えば、喫煙中に形成される一酸化炭素の全体量は、3つの主要な原因、すなわち、熱分解(約30%)、燃焼(約36%)、及び炭化したタバコに伴う二酸化炭素の減少(少なくとも23%)の組合せに由来する。 For example, the total amount of carbon monoxide formed during smoking three major causes, i.e., thermal decomposition (about 30%), combustion (about 36%), and reduction of carbon dioxide associated with carbonized tobacco ( derived from combinations of at least 23%). 熱分解による一酸化炭素の形成は、化学的動力学によって大部分制御されるが、約180℃の温度で始まり、約1050℃の温度で終わる。 Formation of carbon monoxide by thermal decomposition, by chemical kinetics, but is largely controlled, starts at a temperature of about 180 ° C., and ends at a temperature of about 1050 ° C.. 燃焼時の一酸化炭素及び二酸化炭素の形成は、表面への酸素の拡散(k a )及び表面反応を通じた酸素の拡散(k b )によって大部分制御される。 Formation of carbon monoxide and carbon dioxide during combustion is largely controlled by diffusion of oxygen through the oxygen diffusion (k a) and surface reaction of the surface (k b). 温度250℃では、k aとk bは、ほぼ同じである。 In the temperature 250 ° C., k a and k b are substantially the same. 400℃では、反応は、拡散制御型になる。 At 400 ° C., the reaction becomes diffusion controlled. 最終的に、炭化タバコ又はチャコールに伴う二酸化炭素の減少が、390℃付近又はそれよりも高い温度で発生する。 Finally, reduction of carbon dioxide with carbonized tobacco or charcoal occurs at 390 ° C. near or higher temperature.

燃焼中に、約0.5mg/シガレットの濃度で主流煙中に酸化窒素が生成される。 During combustion, nitric oxide is produced in mainstream smoke at a concentration of about 0.5 mg / cigarette. しかし、酸化窒素は、以下の反応による一酸化炭素によって低減することができる。 However, nitric oxide can be reduced by carbon monoxide according to the following reaction.
2NO+CO→N 2 0+CO 2 2NO + CO → N 2 0 + CO 2
2 O+CO→N 2 +CO 2 N 2 O + CO → N 2 + CO 2
喫煙中に、シガレットには、燃焼区域、熱分解/蒸留区域、及び凝縮/濾過区域の3つの異なる領域がある。 During smoking, the cigarettes, there are three different areas of the combustion zone, the pyrolysis / distillation zone, and the condensation / filtration zone. 燃焼区域は、シガレットの喫煙中に通常シガレットの着火端部に生成されるシガレットの燃焼する区域である。 Combustion zone is a zone of burning of the cigarette to be produced in the lit end of the normal cigarette during smoking of the cigarette. 燃焼区域の温度は、約700℃から約950℃まで、及び加熱速度は、500℃/秒ほどになる可能性がある。 Temperature in the combustion zone ranges from about 700 ° C. to about 950 ° C., and the heating rate is likely to become more 500 ° C. / sec. タバコの燃焼においては酸素が消費され、一酸化炭素、二酸化炭素、酸化窒素、水蒸気、及び他の有機化合物(例えば、タール)を生成する。 In the combustion of tobacco is consumed oxygen produces carbon monoxide, carbon dioxide, nitric oxide, water vapor and other organic compounds (e.g., tar). 燃焼区域は、高い発熱性があり、発生熱は、熱分解/蒸留区域に搬送される。 Combustion zone, there is a highly exothermic, heat generated is carried to the pyrolysis / distillation zone.

熱分解区域は、燃焼区域の後方の区域であり、そこでは温度が約200℃から約600℃までに及んでいる。 Pyrolysis zone is a rear zone of the combustion zone, where the temperature is ranged from about 200 ° C. to about 600 ° C.. 熱分解区域は、一酸化炭素の大部分が生成される場所である。 Pyrolysis zone is where most of the carbon monoxide is generated. 主要な反応は、燃焼区域で発生した熱を使用して一酸化炭素、二酸化炭素、酸化窒素、チャコール、及び他の煙成分(例えば、タール)を生成するタバコの熱分解(すなわち、熱分解)である。 Main reaction is the pyrolysis of the tobacco that produces carbon monoxide, carbon dioxide, nitric oxide, charcoal and other smoke components using the heat generated in the combustion zone (e.g., tar) (i.e., thermal decomposition) it is.
凝縮/濾過区域では、温度が周囲温度から約150℃までに及んでいる。 In the condensation / filtration zone, temperature ranges from ambient to about 0.99 ° C.. この区域での主要な処理は、煙成分の凝縮/濾過である。 Main processing in this zone is the condensation / filtration of the smoke components. 一酸化炭素、二酸化炭素、酸化窒素、及び窒素の一部の量は、シガレットから外に拡散し、一部の酸素(例えば、空気)は、シガレット内に拡散する。 Carbon monoxide, carbon dioxide, part of the amount of nitric oxide, and nitrogen diffuse out of the cigarette and some oxygen (e.g., air) diffuses into the cigarette.

シガレットの喫煙中に、主流煙は、シガレットのフィルタ端部に向って流れる。 During smoking of a cigarette, the mainstream smoke flows toward the filter end of the cigarette. 一酸化炭素と酸化窒素がシガレット内に移動するので、酸素は、シガレットの中に、かつ一酸化炭素及び酸化窒素は、シガレットから外に包装紙を通って拡散する。 Since carbon and nitrogen oxides monoxide moves into the cigarette, oxygen, into the cigarette, and carbon monoxide and nitric oxide, it diffuses through the wrapping paper out of the cigarette. シガレットの標準的な2秒間の吸煙の後に、COとNOは、シガレットの周囲部、すなわち、燃焼区域の前のシガレット包装紙近くに集中する。 After a standard two-second puff of a cigarette, CO and NO, periphery of the cigarette, that is, concentrated near the cigarette wrapper prior to the combustion zone. 2のシガレット中への拡散のために、酸素の集中はまた、周囲部区域内で高い。 For the diffusion of O 2 into the cigarette during the concentration of oxygen also high in the surrounding edge region. タバコロッド中への空気流は、シガレットの周囲部の燃焼区域近くで最も大きく、かつ温度勾配にほぼ対応しており、すなわち、より高い空気流がより大きな温度勾配と関連している。 Air flow into the tobacco rod during the largest near the combustion zone of the periphery of the cigarette, and are substantially corresponds to the temperature gradient, i.e., higher airflow is associated with larger temperature gradients. 標準的なシガレットでは、最高温度勾配は、燃焼区域(>850℃〜900℃)からシガレットのフィルタ端部に向って軸線方向である。 In a standard cigarette, the highest temperature gradient is axially toward the combustion zone (> 850 ℃ ~900 ℃) the filter end of the cigarette. 燃焼区域の後方数ミリメートルの範囲内で、温度は、周囲温度近くまで低下する。 Within the rear few millimeters of the combustion zone, the temperature drops to near ambient temperature. 空気流パターンに対する更に別の情報、喫煙中のシガレット内の成分の形成、及び煙の形成及び送出は、Richard R. Further information with respect to the air flow pattern, the formation of components in the cigarette during smoking, and smoke formation and delivery can, Richard R. Baker著「煙形成及び送出の機構」、「タバコ科学の最近の進歩」、第6巻、184〜224ページ(1980年)と、Richard R. Baker et al., "Mechanism of smoke formation and delivery", "Recent advances in tobacco science", Vol. 6, and 184 to 224 pages (1980), Richard R. Baker著「喫煙サイクル中のシガレット燃焼コール内の気体形成領域の変動」、「Beitrage zur Tabakforschung Internationa1」、第11巻、第1号、1〜17ページ(1981年)とに見ることができるが、それらの内容は、両方とも引用により本明細書に組み込まれている。 Baker et al., "Fluctuations in the gas-forming region in the cigarette burning call during smoking cycle", "Beitrage zur Tabakforschung Internationa1", Vol. 11, No. 1, but can be seen with the 1-17 page (1981), the contents of which are incorporated herein by both reference.

タバコの燃焼及び/又は熱分解から生成されたタールのような不揮発性化合物は、封入されていない触媒粒子を被覆し、それらの触媒効率を低下させる可能性がある。 Volatile compounds such as tar produced from the combustion and / or pyrolysis of tobacco can coat the catalyst particles that are not encapsulated, may reduce their catalytic efficiency. 封入触媒粒子の表面に形成する不揮発性化合物は、しかし、触媒粒子から揮発性封入層を除去することによって排除され、それによってシガレット煙に触媒粒子を露出させることができる。 Volatile compounds that form on the surface of encapsulated catalyst particles, however, be eliminated by removing the volatile encapsulating layer from the catalyst particles, thereby exposing the catalyst particles to cigarette smoke.
封入触媒粒子は、乾燥粉末、ペースト、液体内に分散した形態で提供することができる。 Encapsulated catalyst particles, a dry powder, pastes, in dispersed form in the liquid. 例えば、封入触媒粒子は、散布するか、又は噴霧するか、又は切断充填物タバコ又はシガレット紙と組み合わせることができる。 For example, encapsulated catalyst particles can be combined or spraying, or spraying, or cut filler tobacco or cigarette paper and. 更に別の例では、タバコ切断充填物又はシガレット紙材料は、水洗するか又は封入触媒粒子を含有する液体で浸漬被覆することができる。 In yet another example, tobacco cut filler or cigarette paper material may be dip coated with a liquid containing or encapsulated catalyst particles and washed with water.

シガレット製造技術は、当業技術で公知である。 Cigarette making techniques are known in the art. 封入触媒粒子を組み込むために、あらゆる従来の又は改良されたシガレット製造技術を使用することができる。 To incorporate the encapsulated catalyst particles, any conventional or modified cigarette making technique may be used. シガレット製造では、一般的に、切断した充填物組成物は、他のシガレット添加物と任意的に組み合わされ、シガレット製造機に供給されてタバコ列を生成し、それは、次に、シガレット紙に包まれて区画に切断され、任意的にフィルタを先端に付けたタバコロッドを形成する。 In cigarette manufacturing, generally fill composition cut the other cigarette additives and combined optionally to produce a tobacco column is fed to a cigarette making machine, it is then wrapped in cigarette paper or which are cut into sections to form a tobacco rod tipped optionally filter. 得られるシガレットは、標準の又は改良されたシガレット製造技術及び装置を使用して望ましい規格値のものに製造することができる。 The resulting cigarettes can be manufactured to those of the desired specifications using standard or modified cigarette making techniques and equipment. シガレットの長さは、約50mmから約120mmに及んでいる。 The length of the cigarettes, which range from about 50mm to about 120mm. 周囲長は、約15mmから約30mmであり、好ましくは約25mmである。 Perimeter is from about 15mm to about 30 mm, preferably about 25 mm. タバコの充填密度は、一般的に、約100mg/cm 3から約300mg/cm 3の範囲であり、好ましくは、約150mg/cm 3から約275mg/cm 3の範囲である。 Packing density of the tobacco, generally in the range of about 100 mg / cm 3 to about 300 mg / cm 3, preferably in the range of about 150 mg / cm 3 to about 275 mg / cm 3.

一実施形態は、封入触媒粒子を形成し、次に触媒粒子をタバコ切断充填物上に堆積させ、及び/又は触媒粒子を、その後シガレットを形成するのに使用されるタバコ切断充填物に組み込む方法を提供する。 One embodiment, the method of incorporating forming the encapsulated catalyst particles, and then the catalyst particles are deposited on the tobacco cut filler, and / or catalyst particles, thereafter the tobacco cut filler to be used to form a cigarette I will provide a. タバコ切断充填物は、通常は、約1/4cmから約1/8cm(約1/10インチから約1/20インチ)、又は更に1/16cm(1/40インチ)にも及ぶ幅に切断された刻み又はストランドの形態である。 Tobacco cut filler is normally from about 1/4 cm to about 1/8 cm (about 1/10 inch to about 1/20 inch), or be further cut into 1 / 16cm (1/40 inch) to also extends the width It was in the form of chopped or strands. ストランドの長さは、約0.65cmから約7.6cmまで(約0.25インチから約3.0インチまで)に及んでいる。 The lengths of the strands ranging from about 0.65cm to about 7.6 cm (about 0.25 inches to about 3.0 inches). シガレットは、1つ又はそれよりも多くの香味料又は他の添加物(例えば、燃焼性添加剤、燃焼改良剤、着色剤、結合剤、その他)を更に含むことができる。 The cigarettes may further comprise one or more flavorants or other additives (e.g., burn additives, combustion modifying agents, coloring agents, binding agents, etc.) may further include a.

切断した充填物には、あらゆる適切なタバコ混合物を使用することができる。 The cut filler can be used any suitable tobacco mixture. 適切な種類のタバコ材料の例は、煙道乾燥タバコ、Bur1eyタバコ、Brightタバコ、Mary1andタバコ、又はOrienta1タバコ、レア又は特製タバコ、及びそれらの配合物を含む。 Examples of suitable types of tobacco materials include flue cured tobacco, Bur1ey tobacco, Bright tobacco, Mary1and tobacco, or Orienta1 tobacco, rare or specialty tobaccos, and blends thereof. タバコ材料は、タバコ葉、体積膨張又はパフタバコのような加工タバコ材料、カットロール状又はカットパフ状茎のような加工タバコ茎、再構成タバコ材料、又はそれらの配合物の形態で提供することができる。 Tobacco material can be provided in the form of processed tobacco materials such as tobacco, volume expanded or Pafutabako, processed tobacco stems such as cut rolled or Kattopafu like stems, reconstituted tobacco materials, or blends thereof . タバコはまた、タバコ代用品を含むことができる。 Tobacco can also include tobacco substitutes.

封入触媒粒子は、シガレット製造機に供給される切断した充填物タバコ原料(例えば、ばら詰めの切断した充填物)に追加するか、又はタバコ列を形成するためにシガレットロッドの周りにシガレット包装紙を包む前にタバコロッドに直接組み込むことができる。 Encapsulated catalyst particles, filler tobacco material cut is fed to a cigarette making machine (e.g., packing cut roses filling) should be added to the, or cigarette wrapper around the cigarette rod to form a tobacco column it can be incorporated directly into the tobacco rod before wrapping. 封入触媒粒子は、タバコロッドの長さ方向に沿って個々の位置に供給されるが、好ましくは、封入触媒粒子は、タバコロッドの長さ方向に沿って連続して供給することができる。 The encapsulated catalyst particles are of the tobacco rod along the length direction is supplied to each position, preferably, the encapsulated catalyst particles can be fed continuously along the length of the tobacco rod. 従って、封入触媒粒子は、タバコロッドの長さ方向に沿って均一に又は不均一に分布させることができる。 Thus, the encapsulated catalyst particles can be uniformly or nonuniformly distributed along the length of the tobacco rod. 例えば、タバコロッドは、タバコロッドに沿った1つの位置に封入触媒粒子の第1の装填物と、タバコロッドに沿った第2の位置に封入粒子の第2の装填物とを含むことができる。 For example, the tobacco rod can comprise a first loading of encapsulated catalyst particles at one location along the tobacco rod, and a second charge of encapsulated particles at a second location along the tobacco rod . 封入触媒粒子を含む好ましいタバコロッドは、タバコロッドのフィルタ端部に封入触媒粒子の第1の装填物と、タバコロッドの遠位端に封入触媒粒子の第2の装填物とを有し、第1の装填物が第2の装填物よりも大きい。 Preferred tobacco rod comprising encapsulated catalyst particles has a first loading of encapsulated catalyst particles at the filter end of the tobacco rod and a second loading of encapsulated catalyst particles at the distal end of the tobacco rod, the 1 loading material is greater than the second charge.

封入触媒粒子とタバコ切断充填物は、あらゆる望ましい割合、例えば、1重量%から90重量%の封入触媒粒子及び99重量%から10重量%のタバコ切断充填物、より好ましくは、1重量%から50重量%の封入触媒粒子、最も好ましくは、1重量%から20重量%の封入触媒粒子で供給することができる。 The encapsulated catalyst particles and tobacco cut filler can be any desired ratio, e.g., 1 wt% to 90 wt% of the encapsulated catalyst particles and 10 wt% of tobacco cut filler from 99% by weight, more preferably, from 1 wt% 50 wt% of the encapsulated catalyst particles, most preferably, may be supplied at from 1 wt% to 20 wt% of the encapsulated catalyst particles.
タバコロッドに封入触媒粒子を組み込むのに加えて又はその代わりに、封入触媒粒子は、シガレット紙がシガレットに組み込まれる前か又は組み込まれた後にシガレット紙に組み込むことができる。 In addition to incorporating encapsulated catalyst particles in the tobacco rod, or alternatively, encapsulated catalyst particles can be incorporated after the cigarette paper is before or incorporated to be incorporated into a cigarette in the cigarette paper. 封入触媒粒子は、繊維状ウェブに又は紙内に組み込まれたウェブ充填物材料に粒子を直接堆積させることによって紙の繊維状ウェブ内に組み込むことができる。 The encapsulated catalyst particles can be incorporated by directly depositing particles on the web filler material incorporated into a fibrous web or the paper into the fibrous paper web. 封入触媒粒子は、シガレット紙の中に及び/又はシガレット紙を作るために使用される原材料の中に組み込むことができる(例えば、シガレット紙製造機の紙原料の中に組み込むことができる)。 The encapsulated catalyst particles can be incorporated into the raw materials used to make and / or cigarette paper in the cigarette paper (e.g., can be incorporated into the paper stock of a cigarette paper making machine).

封入触媒粒子は、湿ったベース(例えば、セルロース)ウェブ、中間ウェブ、又は完成ウェブに粒子を噴霧又は被覆することによってシガレット紙に組み込むことができる。 The encapsulated catalyst particles, wet base (e.g., cellulose) web, can be incorporated in cigarette paper by the particles in the intermediate web or finished web spraying or coating. 1つの方法によれば、粉末の形態をした封入触媒粒子は、紙製造工程中にシガレット紙材料と物理的に混ぜることができる。 According to one method, encapsulated catalyst particles in the form of a powder, can be mixed in the cigarette paper material and physically during the paper manufacturing process. 別の方法では、封入触媒粒子のスラリ(例えば、水溶性スラリ)を紙製造機のヘッドボックスの中に組み込むことができ、かつ封入触媒粒子は、紙製造工程中にシガレット紙に組み込むことができる。 Alternatively, encapsulation slurry of the catalyst particles (e.g., water soluble slurry) can incorporate into the headbox of a paper making machine, and encapsulated catalyst particles can be incorporated into cigarette paper during the paper manufacturing process .

封入触媒粒子とシガレット紙は、あらゆる望ましい比率、例えば、1重量%から90重量%の触媒と99重量%から10重量%のシガレット紙とで供給することができる。 The encapsulated catalyst particles and cigarette paper can be any desired ratio, for example, may be supplied by from 1 wt% to 90 wt% of the catalyst and 10 wt% of the cigarette paper 99 wt%. 好ましい実施形態では、封入触媒粒子の量は、シガレット紙の約1重量%から約50重量%、より好ましくは、約1重量%から約20重量%を含む。 In a preferred embodiment, the amount of encapsulated catalyst particles, from about 1% to about 50 wt.% Of the cigarette paper, more preferably, from about 1 wt% to about 20 wt%.
封入触媒粒子のシガレットの量、位置、及び分布は、CO対CO 2及び/又はNO対N 2の変換速度を調節するために、例えば、増加又は最大にするために、喫煙中に示される温度及び空気流特性に応じて選択することができる。 The amount of the cigarette of the encapsulated catalyst particles, the position, and distribution, CO in order to adjust the rate of conversion versus CO 2 and / or NO to N 2, for example, in order to increase or maximize the temperature shown during smoking and it can be selected depending on the air flow characteristics. シガレット内に組み込まれた封入触媒粒子の量は、シガレットの喫煙中に主流煙中の一酸化炭素の量及び酸化窒素の量が減少するように選択することができる。 The amount of encapsulated catalyst particles incorporated into a cigarette can be selected such that the amount of the amount and nitrogen oxide of carbon monoxide in mainstream smoke during smoking of the cigarette is reduced.

封入触媒粒子は、包装紙の少なくとも1つの表面(例えば、内面及び/又は外面)上に被覆及び/又は印刷され、シガレット包装紙にテキスト又は画像を形成することができる。 Encapsulated catalyst particles, at least one surface of the wrapping paper (e.g., inner and / or outer surface) is coated and / or printed on, it is possible to form text or images on the cigarette wrapper. 印刷の量及び/又は触媒の量を変えて、CO及び/又はNO低減量を調節することができる。 By changing the amount of printing of the amount and / or catalyst, it is possible to adjust the CO and / or NO reduction amount.
揮発性封入層は、封入触媒粒子の外観を制御するために染色することができる(例えば、食品のための染料で)。 The volatile encapsulating layer can be dyed in order to control the appearance of the encapsulated catalyst particles (e.g., a dye for food). 例えば、封入触媒粒子の色は、シガレット紙(又はタバコ切断充填物)の色と調和又は対比するように設けることができる。 For example, the color of the encapsulated catalyst particles can be provided to match or contrast with the color of the cigarette paper (or tobacco cut filler).

シガレットは、異なる封入触媒粒子の混合物を含むことができる。 A cigarette can comprise a mixture of different encapsulated catalyst particles. 封入触媒粒子の組成(すなわち、触媒粒子の組成及び/又は大きさ、及び/又は封入材料の組成及び/又は厚み)は、所定の温度範囲で作用するように選択され、触媒粒子の触媒作用的に有効な量がシガレットの構成要素(例えば、タバコ切断充填物、シガレットフィルタ、及び/又はシガレット紙)の中に組み込まれ、触媒の変換効率及び/又は選択性を制御することができる。 The composition of the encapsulated catalyst particles (i.e., the composition of the catalyst particles and / or size, and / or composition and / or thickness of the encapsulating material) is selected to act at a predetermined temperature range, catalytically catalyst particles effective amount of the cigarette components (e.g., tobacco cut filler, cigarette filter and / or cigarette paper) incorporated into, it is possible to control the conversion efficiency and / or selectivity of the catalyst. 例えば、第1の封入触媒粒子をシガレットのタバコ切断充填物に組み込み、第2の封入触媒粒子をシガレット紙に組み込むことができる。 For example, incorporating the first encapsulated catalyst particles to the tobacco cut filler of a cigarette may incorporate a second encapsulated catalyst particles in the cigarette paper. 組み込まれた封入触媒粒子を有するシガレット紙は、シガレット内で包装紙、紙フィルタ、及び/又は紙充填物として使用することができる。 Cigarette paper having an embedded encapsulated catalyst particles can be used wrapping paper in the cigarette, as a paper filter, and / or paper filler.

シガレット包装紙は、亜麻、麻、ボンベイ麻、アフリカハネガヤ、稲わら、及びセルロースなどを含有する包装紙を含む、切断充填物を取り囲むのに適するあらゆる包装とすることができる。 Cigarette wrapper may be flax, hemp, Bombay hemp, esparto grass, rice straw, and a wrapping paper containing cellulose, and any packaging suitable for surrounding the cut filler. 任意的な充填物材料、香味添加物、及び燃焼性添加物は、シガレット包装紙に含めることができる。 Optional filler materials, flavor additives, and burning additives can be included in the cigarette wrapper. 本明細書においてその全開示内容が引用により組み込まれている、本出願人所有の米国特許第5、143、098号に開示するように、包装紙は、2層包装紙のような断面に1つよりも多くの層を有することができる。 In the present specification, the entire disclosure of which is incorporated by reference, as disclosed in U.S. Patent No. 5,143,098 of the applicant owned wrapping paper, 1 cross section such as a two-layer wrapper than one also can have many layers.

封入触媒粒子は、シガレット包装紙の中に組み込むことができる。 The encapsulated catalyst particles can be incorporated into a cigarette wrapper. 繊維状セルロース材料のウェブを含む包装紙は、炭酸カルシウム(CaCO 3 )のようなウェブ充填物材料の粒子を更に含むことができる。 Wrapping paper comprising a web of fibrous cellulosic material, it can further comprise particles of web filler material such as calcium carbonate (CaCO 3). 実際面では、ウェブ充填物材料は、包装紙の浸透性を制御するための作用物として役立つ。 In practice, the web packing material serves as a working substance for controlling the wrapper permeability. 包装紙の浸透性は、典型的には、1.0キロパスカルの圧力降下で毎分1平方センチメートルの材料を通過する立方センチメートルで測定した空気の容積として定められるCoresta単位で測定される。 Permeability of wrapper is typically measured in Coresta units defined as the volume of air measured in cubic centimeters through the material per minute 1 cm2 at a pressure drop of from 1.0 kPa.

包装紙は、1つ又はそれよりも多くの層を含むことができる。 Wrapper can comprise one or more layers. 好ましいシガレットは、第1の包装紙、第1の包装紙の周りに形成された第2の包装紙、及び第1の包装紙に組み込まれた封入触媒粒子を含む。 Preferred cigarettes comprises a first wrapper, a second wrapper formed on the first around the wrapping paper, and encapsulated catalyst particles incorporated in the first wrapper.
封入触媒粒子は、好ましくは、シガレットのタバコロッド部分及び/又はシガレット包装紙部分を通して分配されることになる。 The encapsulated catalyst particles will preferably be distributed throughout the tobacco rod portion and / or the cigarette wrapper portions of a cigarette. シガレットの1つ又はそれよりも多くの構成要素を通して封入触媒を設けることにより、特に燃焼、熱分解、凝縮、及び/又は濾過領域においてシガレットを通して吸引される一酸化炭素の量を低減することができる。 By providing the encapsulated catalyst throughout one or more components of a cigarette, in particular combustion, pyrolysis, condensation and / or in the filtering region to reduce the amount of carbon monoxide drawn through the cigarette .

更に別の実施形態は、シガレットに着火してタバコ煙を形成する段階と、シガレットを通して煙を吸引する段階とを含み、揮発性封入材料が、少なくとも部分的に揮発して触媒粒子の表面を露出させる、タバコ煙を処理する方法を提供する。 Yet another embodiment is exposed forming a tobacco smoke By igniting cigarettes, and a step of sucking the smoke through the cigarette, the volatile encapsulant is a surface of the at least partially vaporized in the catalyst particles let, it provides a method of treating tobacco smoke. 好ましい実施形態では、揮発性封入材料は、炭化線の前の約0.1mmから10mmの距離で揮発する。 In a preferred embodiment, the volatile encapsulant is volatilized at a distance of 10mm from about 0.1mm before carbonization line.
様々な実施形態を説明したが、当業者には明らかなように、変形及び修正の手段に頼ることができることは理解されるものとする。 Having described the various embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that can be resorted to variations and modifications are to be understood. そのような変形及び修正は、特許請求の範囲及び視野に含まれると考えるものとする。 Such variations and modifications are to be considered within the scope and field of view of the claims.

受け取ったままのNANOCAT酸化鉄触媒粒子の光学顕微鏡写真画像を示す図である。 Is a diagram showing an optical micrograph image of NANOCAT iron oxide catalyst particles as received. 粒子の形態のアルギン酸塩封入NANOCAT酸化鉄の光学顕微鏡写真画像を示す図である。 It is a diagram showing an optical micrograph image of alginate encapsulated NANOCAT iron oxide in the form of particles. 繊維の形態のアルギン酸塩封入NANOCAT酸化鉄の光学顕微鏡写真画像を示す図である。 It is a diagram showing an optical micrograph image of alginate encapsulated NANOCAT iron oxide in the form of fibers.

Claims (18)

  1. 主流タバコ煙中の一酸化炭素及び酸化窒素の少なくとも一方を低減することができる封入触媒粒子を含むシガレットの構成要素であって、 A component of a cigarette comprising encapsulated catalyst particles capable of decreasing at least one of carbon monoxide and nitric oxide in mainstream tobacco smoke,
    触媒粒子が、少なくとも部分的に揮発性封入材料で被覆され、 Catalyst particles are at least partially coated with a volatile encapsulant,
    構成要素が、タバコ切断充填物、シガレット紙、及びシガレットフィルタから成る群から選択される、 Components, tobacco cut filler, cigarette paper, and is selected from the group consisting of a cigarette filter,
    ことを特徴とする構成要素。 Components, characterized in that.
  2. (a)前記触媒粒子は、前記揮発性封入材料で完全に被覆され、 (A) the catalyst particles are fully coated with the volatile encapsulant,
    (b)前記触媒粒子は、Mg、A1、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Ag、Sn、Ce、Pr、La、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、及びAuから成る群から選択された少なくとも1つの元素の元素金属、合金、酸化物、及びオキシ水酸化物の少なくとも1つを含み、 (B) the catalyst particles, Mg, A1, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Ag, Sn, Ce, wherein Pr, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, and at least one element elemental metal selected from the group consisting of Au, alloys, oxides, and at least one of the oxy-hydroxide,
    (c)前記触媒粒子は、マンガン、鉄、銅、又はセリウムの酸化物及びオキシ水酸化物の少なくとも一方を含み、 (C) the catalyst particles comprise manganese, iron, copper, or oxide of cerium and at least one of the oxy-hydroxides,
    (d)前記触媒粒子は、ナノスケール粒子を含み、又は (e)前記触媒粒子は、約100nmよりも小さいか又は約50nmよりも小さな平均粒径を有する、 ; (D) the catalyst particles comprise nanoscale particles, or (e) the catalyst particles have a smaller average particle diameter than the smaller or about 50nm than about 100 nm,
    ことを特徴とする請求項1に記載の構成要素。 Component according to claim 1, characterized in that.
  3. 前記揮発性封入材料は、 The volatile encapsulant,
    (a)ワックス、水溶性ポリマー、又は水不溶性ポリマー、 (A) a wax, a water-soluble polymer, or water-insoluble polymer,
    (b)蜜蝋、ココナツ蝋、カンデリラ蝋、カルナウバ蝋、モンタン蝋、オーリクリー蝋、パラフィン蝋、米蝋、及びそれらの混合物から成る群から選択されたワックス、 (B) beeswax, coconut wax, candelilla wax, carnauba wax, montan wax, ouricury wax, paraffin wax, rice wax, and the wax selected from the group consisting of mixtures thereof,
    (c)ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、酸化ポリエチレン、水溶性ポリアミド、水溶性ポリエステル、水溶性セルロース、アクリル酸ポリマー、でんぷん、デキストリン、ゴム、ゼラチン、ペクチン、アルギン酸塩、アラビアゴム、及びそれらの混合物から成る群から選択された水溶性ポリマー、 (C) polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, water-soluble polyamides, water soluble polyesters, water soluble celluloses, acrylic acid polymers, starch, dextrin, acacia, gelatin, pectin, alginates, and gum arabic, and mixtures thereof is selected from the group water-soluble polymer,
    (d)ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、ポリメチルメタクリル酸塩、塩化ポリビニル、塩化ポリビニリデン、多糖類、及びそれらの混合物から成る群から選択された水不溶性ポリマー、 (D) polyethylene, polypropylene, polyacrylate, polymethacrylates, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polysaccharides, and water-insoluble polymer selected from the group consisting of mixtures thereof,
    (e)前記触媒粒子と接触した第1の層及び該第1の層の上に形成された第2の層、及び (f)香味含有化合物を含む第1の層及び該第1の層の上に形成された第2の層、 (E) a second layer formed over the first layer and the first layer in contact with the catalyst particles, and (f) of the first layer and the first layer comprising a flavor-bearing compound a second layer formed on the upper,
    のうちの少なくとも1つを含む、 Comprising at least one of,
    ことを特徴とする請求項1に記載の構成要素。 Component according to claim 1, characterized in that.
  4. (a)前記揮発性封入材料は、約40℃と約350℃の間の揮発温度を有し、 (A) the volatile encapsulant has a volatilization temperature of between about 40 ° C. and about 350 ° C.,
    (b)前記揮発性封入材料は、約5%よりも高い相対湿度を有する雰囲気で揮発するようになっており、又は (c)前記揮発性封入材料は、約40℃と約350℃の間の揮発温度を有し、かつ約5%よりも高い相対湿度を有する雰囲気で揮発するようになっている、 (B) the volatile encapsulant is adapted to volatilize in an atmosphere having a high relative humidity than about 5%, or (c) the volatile encapsulant is between about 40 ° C. and about 350 ° C. of having a volatilization temperature, and is adapted to volatilize in an atmosphere having a high relative humidity than about 5 percent,
    ことを特徴とする請求項1に記載の構成要素。 Component according to claim 1, characterized in that.
  5. 前記揮発性封入材料は、香味含有化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の構成要素。 The volatile encapsulant, component according to claim 1, characterized in that it comprises a flavor-bearing compound.
  6. 前記香味含有化合物は、メントール、メントール派生物、メントール前駆物質、又はそれらの混合物を含むことを特徴とする請求項5に記載の構成要素。 The flavor-containing compound, component according to claim 5, characterized in that it comprises menthol, menthol derivatives, menthol precursor, or mixtures thereof.
  7. 前記香味含有化合物は、合成芳香剤、天然芳香剤、精油、アルデヒド、アルコール、エステル、ケトン、フェノール、又はそれらの混合物を含むことを特徴とする請求項5に記載の構成要素。 The flavor-bearing compound, synthetic fragrances, natural fragrances, essential oils, aldehydes, alcohols, esters, ketones, phenols, or component according to claim 5, characterized in that it comprises a mixture thereof.
  8. 前記触媒粒子は、一酸化炭素から二酸化炭素への変換のための酸化剤、酸化窒素から窒素への変換のための還元剤、及び一酸化炭素から二酸化炭素及び酸化窒素から窒素の少なくとも一方への変換のための触媒として作用することができることを特徴とする請求項1に記載の構成要素。 The catalyst particles, an oxidizing agent for the conversion of carbon monoxide to carbon dioxide, a reducing agent for the conversion of nitric oxide to nitrogen, and carbon monoxide from carbon dioxide and nitrogen oxide to at least one of nitrogen component according to claim 1, characterized in that it can act as a catalyst for the conversion.
  9. タバコロッド、シガレット紙、及び任意的なフィルタを含むシガレットであって、 Tobacco rod, cigarette paper, and a cigarette comprising an optional filter,
    タバコロッド、シガレット紙、及びフィルタのうちの少なくとも1つが、主流タバコ煙中の一酸化炭素及び酸化窒素の少なくとも一方を低減することができる封入触媒粒子を含み、 Tobacco rod, cigarette paper, and at least one of the filter comprises encapsulated catalyst particles capable of decreasing at least one of carbon monoxide and nitric oxide in mainstream tobacco smoke,
    前記触媒粒子は、少なくとも部分的に揮発性封入材料で被覆されている、 The catalyst particles are at least partially coated with a volatile encapsulant,
    ことを特徴とするシガレット。 Cigarette, characterized in that.
  10. (a)前記揮発性封入材料は、シガレットの吸煙中に揮発して前記触媒粒子の活性表面を露出するようになっており、 (A) the volatile encapsulant is adapted to expose the active surface of the catalyst particles to volatilize during cigarette puff,
    (b)前記揮発性封入材料は、シガレットの吸煙中に熱又は化学的に分解して前記触媒粒子の表面を露出するようになっており、又は (c)前記揮発性封入材料は、シガレットの吸煙中に揮発し、かつ熱又は化学的に分解して前記触媒粒子の表面を露出するようになっている、 (B) the volatile encapsulant is decomposed thermally or chemically during puff of a cigarette is adapted to expose the surface of the catalyst particles, or (c) the volatile encapsulant, the cigarette volatilized during puffing, and thermally or chemically decompose adapted to expose the surface of the catalyst particles,
    ことを特徴とする請求項9に記載のシガレット。 The cigarette according to claim 9, characterized in that.
  11. 前記触媒粒子は、前記揮発性封入材料で完全に被覆されることを特徴とする請求項9に記載のシガレット。 The catalyst particles, cigarette according to claim 9, characterized in that it is completely covered with the volatile encapsulant.
  12. 前記封入触媒粒子は、 The encapsulated catalyst particles,
    (a)主流タバコ煙中の前記一酸化炭素の少なくとも5%を二酸化炭素に、又は主流タバコ煙中の前記酸化窒素の少なくとも5%を窒素に変換するのに有効な量で、又は主流タバコ煙中の該一酸化炭素の少なくとも5%を二酸化炭素に、かつ主流タバコ煙中の該酸化窒素の少なくとも5%を窒素に変換するのに有効な量で組み込まれ、 (A) the main flow at least 5 percent of the carbon monoxide tobacco smoke to carbon dioxide or mainstream tobacco at least 5% of the nitric oxide in the smoke in an amount effective to convert nitrogen or mainstream tobacco smoke incorporated in an amount effective to convert at least 5% carbon dioxide, and at least 5% of said nitric oxide in mainstream tobacco smoke to nitrogen of said carbon monoxide in,
    (b)シガレット当たり約200mgまでの全体量で組み込まれ、かつ、 (B) incorporated in the total amount of up to about per cigarette 200mg, and,
    (c)タバコロッドの全長に沿って均一又は不均一に配分される、 (C) it is uniformly or non-uniformly distributed along the entire length of the tobacco rod,
    うちの少なくとも1つである、 At least one of out,
    ことを特徴とする請求項9に記載のシガレット。 The cigarette according to claim 9, characterized in that.
  13. 前記シガレット紙は、 The cigarette paper,
    (a)第1の層及び該第1の層の周りに形成された第2の層を有し、かつ前記封入触媒粒子が該第1の層に組み込まれた包装紙、及び (b)少なくとも1つの表面上に前記封入触媒粒子が被覆され、印刷され、又は被覆かつ印刷された包装紙、 (A) the second a layer, and the encapsulating wrapper catalyst particles are incorporated in the layer of the first formed around the first layer and the first layer, and (b) at least the encapsulated catalyst particles are coated on one surface, it is printed, or coated and printed wrapping paper,
    のうちの少なくとも一方を含む、 Comprising at least one of,
    ことを特徴とする請求項9に記載のシガレット。 The cigarette according to claim 9, characterized in that.
  14. 異なる封入触媒粒子の混合物を含むことを特徴とする請求項9に記載のシガレット。 The cigarette according to claim 9, characterized in that it comprises a mixture of different encapsulated catalyst particles.
  15. シガレットを製造する方法であって、 A method of manufacturing a cigarette,
    (i)封入触媒粒子をタバコ切断充填物、シガレットフィルタ、及びシガレット包装紙のうちの少なくとも1つの中に、その表面上に、又はその中にかつその表面上に組み込む段階、 (I) tobacco cut filler encapsulated catalyst particles, the step of incorporating a cigarette filter, and in at least one of the cigarette wrapper, on its surface, or within and on its surface,
    (ii)前記タバコ切断充填物をシガレット製造機に供給してタバコ列を形成する段階、 (Ii) step of the tobacco cut filler is supplied to the cigarette making machine to form a tobacco column,
    (iii)前記タバコ列の周りに前記シガレット包装紙を配置してシガレットのタバコロッドを形成する段階、及び (iv)任意的に、先端紙を使用して前記シガレットフィルタを前記タバコ列に取り付ける段階、 Step (iii) attaching step to form a tobacco rod of a cigarette the place the cigarette wrapper around the tobacco column, and (iv) optionally, the cigarette filter using the tipping paper to the cigarette column ,
    を含むことを特徴とする方法。 Wherein the containing.
  16. 前記組み込む段階は、噴霧、散布、又は浸漬を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。 The method of claim 15 wherein the incorporation step, spraying, dusting, or which comprises a dip.
  17. 前記封入触媒粒子は、該封入触媒粒子を濡れたベースウェブ、中間ウェブ、又は完成ウェブ上に噴霧又は被覆することによってシガレット紙に組み込まれることを特徴とする請求項15に記載の方法。 The encapsulated catalyst particles, the method according to claim 15, characterized in that incorporated in cigarette paper base web which wet the encapsulated catalyst particles, by spraying or coating on the intermediate web or finished web.
  18. 前記組み込む段階は、前記封入触媒粒子と、前記タバコ切断充填物及びシガレット包装紙の少なくとも一方とを液体のない状態で組み合わせる段階を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。 The incorporation step, said the encapsulated catalyst particles, the method of claim 15 and at least one of the tobacco cut filler and cigarette wrapper, characterized in that it comprises the step of combining in the absence of liquid.
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