JP2023529352A - 喫煙品用紙シートフィルタエレメント及び関連方法 - Google Patents
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Abstract
喫煙品に使用するためのフィルタエレメントは、捲縮された三次元構造を有する紙シートで構成されるフィルタ材を含む。ポリエチレングリコール、トリエチルシトレート又はトリアセチンは、フィルタ材と相互作用して、フィルタ材のみにわたって、フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙からの半揮発性化合物の選択的除去を増大させる。喫煙品に使用するためのフィルタエレメントを作製する関連する方法も提供される。
Description
本開示の態様は、喫煙品用フィルタエレメントに関し、より詳細には、紙フィルタエレメント及びそのようなフィルタエレメントを製造する関連方法に関する。
多種多様な繊維状材料が、紙巻きタバコ煙用フィルタとして提案されている。セルロースアセテートトウは、最もよく使用されるフィルタ材である。しかし、このフィルタ材に関連する１つの欠点は、分解が遅いことである。使用済み喫煙品の構成要素の大半は、水分及び／又は機械的摩耗に曝露されると、その個々の構成部分に解離し、比較的短期間内に分解するが、セルロースアセテートフィルタ材の分解が遅いのは、セルロースアセテート繊維自体は実質的には水溶性ではなく、したがって生分解性が不十分なためである。
不織シート材及び紙も、喫煙品におけるフィルタ材として使用され得る。例えば、クレープ紙（捲縮紙又はギャザー加工紙とも呼ばれる）がフィルタ材として使用されてきた。不織シート材及び紙は、セルロースアセテートよりもただちに生分解可能である。しかし、不織シート材及び紙は現在、フィルタ材としての使用時に欠点がある。不織シート材及び紙からフィルタエレメントを構成する際に所望の構造的剛性を得るためには、フィルタ材は非常に高密度に圧縮される必要があり、このことはこれらのフィルタエレメントがセルロースアセテート製のものとは全く異なる特性を有することを意味する。これらのフィルタエレメントは、煙の流れに対してより大きな抵抗を示し、従来のセルロースアセテートフィルタよりも高い圧力降下をもたらし、ユーザはその喫煙品をより強く吸引する必要がある。おそらくより重要なことに、このようなフィルタ材を通じて吸引された煙は、従来のセルロースアセテートフィルタ材を通じて吸引された煙と比較して異なる味覚特性を有することが判明している。さらに、フィルタ材として不織シート材又は紙を含むフィルタエレメントは、従来のセルロースアセテートトウフィルタ材よりも半揮発性化合物の選択的除去が著しく少ないことが示されている。
トリアセチン（グリセリントリアセテート）、ＴＥＣ（トリエチルシトレート）及びＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などの添加剤は、従来のセルロースアセテート（ＣＡ）フィルタ並びに紙／不織フィルタで使用されてきた。これらの添加剤は可塑剤であり、紙巻きタバコの製造及び使用のためにフィルタロッドに十分な硬度を与える目的で、隣接する繊維を結合させるためにＣＡフィルタで使用される。可塑化セルロースアセテートトウは、煙に見出される半揮発性化合物（例えばフェノール、ｏ－クレゾール、ｐ－クレゾール及びｍ－クレゾール）の選択的除去を改善することも既知である。この効果のためには、可塑剤がＣＡ繊維の表面に存在することが必要であると思われる。可塑剤の繊維結合効果のために、ＣＡフィルタは、一般に１０％未満の可塑剤を含むとして開示されている。より多くの可塑剤を含むことは、ＣＡトウ材における穴の形成を含む、セルロースアセテートトウに対して有害な影響を有することが判明している。
ＣＡフィルタにトリアセチン、ＴＥＣ又はＰＥＧなどの可塑剤を包含させることは比較的よくあるが、不織シート及び紙フィルタ材への包含はあまり魅力的ではないかもしれない。第１に、可塑剤は繊維を結合するためにＣＡフィルタで使用され、可塑剤は、不織シート材又は紙（繊維がシート構造内で既に結合されている）に添加した場合に、この有利な効果を有さないのは明らかである。第２に、トリアセチン及びＴＥＣは、紙フィルタ材への使用時に、半揮発性化合物の選択的除去を特に改善しないことが示唆されている。第３に、これらのよく使用される可塑剤は液体であり、不織シート及び紙フィルタ材へのこれらの可塑剤の適用は、これらの材料を濡らし及び／又はその構造的完全性を失わせるので制限される。
したがって、従来のセルロースアセテートフィルタ材を含むフィルタエレメントよりも容易に分解可能であるフィルタエレメントに対する必要性が存在し、そのようなフィルタエレメントは、フィルタエレメントを通じて吸引された主流煙からの半揮発性化合物の良好な選択的除去を示し、従来のセルロースアセテートフィルタによって提供されるものと同様の味覚特性及び感覚効果を有する、フィルタエレメントを通じて吸引された主流煙を提供する。
上記及び他の必要性は、一態様では、捲縮三次元構造を有する紙シートで構成されるフィルタ材を含む、喫煙品で使用するためのフィルタエレメントを提供する、本開示の態様によって満たされる。ポリエチレングリコール、トリエチルシトレート又はトリアセチンは、フィルタ材と相互作用して、フィルタ材のみについて、フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙からの半揮発性化合物の選択的除去を増大させる。
本開示の別の態様は、喫煙品に使用するためのフィルタエレメントを作製する方法を提供する。そのような方法は、紙シートで構成されるフィルタ材を捲縮させて紙シートから三次元構造を形成すること、及びポリエチレングリコール、トリエチルシトレート又はトリアセチンを該フィルタ材と相互作用させて、該フィルタ材のみにわたって、該フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙からの半揮発性化合物の選択的除去を増大させることを含む。
本開示の別の態様によれば、フィルタエレメントであって、（ｉ）フィルタエレメントを通じて吸引される煙からの半揮発性化合物の選択的除去を増大させるのに十分な量のポリエチレングリコール、（ｉｉ）フィルタエレメントを通じて吸引される煙の味覚特性を改善するのに十分な量のＴＥＣ、又は（ｉｉｉ）フィルタエレメントを通じて吸引される煙の味覚特性を改善するのに十分な量のトリアセチンに加えて、再生タバコ紙シート又は他の再生植物紙シート材であるフィルタ材を含む、フィルタエレメントが提供される。
本開示の他の態様では、本明細書に開示される１つ以上のフィルタエレメントを含むフィルタが提供される。本開示のさらに他の態様では、喫煙品であって、喫煙可能材のロッドに取り付けられた、本明細書に開示されるフィルタエレメント、及び／又は本明細書に記載の１つ以上のフィルタエレメントを含むフィルタを含む、喫煙品が提供される。喫煙品は紙巻きタバコであってもよい。さらに別の態様では、フィルタ材として再生タバコ紙シート又は他の再生植物紙シートを含むフィルタエレメントによる半揮発性化合物の選択的除去を改善し、該フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙の味覚特性を改善するための、ポリエチレングリコール、ＴＥＣ又はトリアセチンの使用が提供される。本明細書で使用される場合、「喫煙品」という用語は、タバコ、タバコ誘導体、膨張タバコ、再生タバコ又はタバコ代替物に基づいているか否かにかかわらず、紙巻きタバコ、葉巻及びシガリロなどの喫煙可能製品、並びに非燃焼加熱製品及びカーボンチップタバコ加熱製品も含む。
このように本開示を一般的な用語で説明してきたが、必ずしも縮尺通りに描かれていない添付の図面をここで参照する。
本開示のすべての態様ではないが、一部の態様を示す添付図面を参照して、本開示を以下でより十分に説明する。実際に、本開示は、多くの形態で実現され得て、本明細書に示す態様に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が適用可能な法的要件を満足するために提供されている。同一の番号は、全体で同一の要素を示す。
紙フィルタへのＰＥＧ、ＴＥＣ及び／又はトリアセチンの添加であって、フェノール還元のため及び紙フィルタの性能をセルロースアセテートフィルタにより近づけるための、紙フィルタへのＰＥＧ、ＴＥＣ及び／又はトリアセチンの添加が開示されている。しかし、そのような開示は、通常の紙とは異なる特性を有し、したがって異なる処理を必要とし得る、再生タバコ紙シート又は他の再生植物紙シートなどの代替紙材料に言及したり、又は代替材料を扱ったりしているとは思われない。例えば、再生タバコ紙シートは、「紙フィルタ」を形成するために細断又はストランド状に切断する必要があり得る。さらに、紙フィルタのいくつかの一般的な欠点、例えば、特に液体で処理された際の構造強度の不足、及びフィルタへの形成時の高い吸引抵抗を克服する必要がある。
したがって、本開示のいくつかの態様は、例えば、再生タバコ紙シート材又は他の再生植物紙シート材などの代替紙の種類に基づいた喫煙品用紙フィルタ／紙フィルタエレメントを含む。特定の態様では、再生タバコ紙シート又は他の再生植物紙シートは、未分割形態（例えば、シート材がフィルタエレメントを形成するために細断又はストランド状に切断されていない）で実装される。代わりに、トリアセチン、トリエチルシトレート（ＴＥＣ）、ＰＥＧなどの改質剤が、捲縮及びギャザー加工並びに／又はフィルタロッド形成工程の前又はその間に、再生タバコ紙材料に個別に又は組み合わせて適用される。例えば、改質剤は、捲縮工程と併せて（例えば噴霧によって）シートフィルタ材に適用することができ、又はシートフィルタ材の連続フィルタロッドへの形成時に、装飾領域のフィルタ材に注入することができる。したがって、そのような改質剤の添加は、代替紙フィルタの官能特性を改善し、在来のセルロースアセテート（ＣＡ）フィルタを（例えば、「味覚」、「口当たり」などに関して）模倣し得る。当業者は、添加剤／改質剤のトリアセチン、ＴＥＣ及びＰＥＧが本明細書で論じられていても、多くの各種の添加剤／改質剤又はそれらの組み合わせも本明細書に記載の目的を達成可能であり得ることを理解するであろう。したがって、本明細書の開示の態様は、添加剤／改質剤のトリアセチン、ＴＥＣ、及びＰＥＧに限定されない。
すなわち、本開示のいくつかの態様は、喫煙品用の「紙フィルタ」を含み、「紙フィルタ」は、フィルタエレメントを形成するために細断又はストランド状に切断されていない再生タバコ紙シート材（又は他の再生植物紙シート材）から作製されるが、代わりに未分割再生タバコ紙シート２００は、シート材の三次元構造を与えてフィルタエレメントの形成に十分な構造強度を達成するために（例えば、図１のステップ１００を参照のこと）、例えば捲縮ユニット２５０を使用して捲縮工程（例えば、図２を参照のこと）に供される。例えば、捲縮ユニット２５０は、その捲縮ローラが長手方向又は機械方向に向けて配置され得る。さらに、シート材はトリアセチン、ＴＥＣ、又はＰＥＧ（例えば可塑剤）などの単一の添加剤によって処理されるので、得られたフィルタエレメントを通じて濾過された主流煙のある成分を除去することができる（例えば、図１のステップ１５０を参照のこと）、得られた「紙フィルタ」を提供される。このような添加剤は、例えば捲縮ユニットに関連する添加剤分配ユニットを使用して、再生タバコ紙（又は他の植物紙）シート材に適用することができる。このようにして、従来のセルロースアセテートフィルタと同様の性能を有する「紙フィルタ」に形成された再生タバコ紙シート、及び（例えば図１に示すような）そのような再生タバコ「紙フィルタ」の製造方法が実現される。
シート材の厚さは変化させることができ、典型的には、材料の組成及び強度、シート材の他の所望の特性並びに他のそのような要因に依存する。一般に、シート材の厚さは、その加工段階（捲縮工程によって達成される三次元構造への変形を含む）に耐える好適な強度を与え、最終的に所望の特性を示すフィルタロッドを与えるのに十分である。特定の態様では、（例えば再生タバコ紙シート又は他の再生植物紙シートで構成される）シート材の厚さは、約０．００１インチ～約０．０５インチ、好ましくは約０．００３インチ～約０．０１インチ、より好ましくは約０．００３インチ～約０．００６インチの範囲である。特定の態様では、シート材は、約１５ｇ／ｍ２～約６０ｇ／ｍ２以上、又は好ましくは約２０ｇ／ｍ２～約５５ｇ／ｍ２の坪量を有する。
特定の態様では、例えば図３に示すように、フィルタエレメント３００は、フィルタ材からなる長手方向に延在するコア３５０及びコアを包囲するラッパー４００を有する。フィルタエレメントのラッパーは、好ましくは巻き紙である。一態様では、ラッパーは従来のプラグラップである。本開示のフィルタエレメントで使用するためのラッパーは、多孔質又は非多孔質であってもよい。フィルタエレメントで使用するためのラッパーは、通気性又は非通気性であってもよい。一態様では、ラッパーは、コアの３６０°及び中心軸周囲を被覆する従来のプラグラップであってもよく、この場合、プラグラップは、コア周囲にラッパーを固定する重ねて接着された継ぎ目を有する。ラッパーの継ぎ目を所定の位置に保持するために接着剤を使用する場合、接着剤は好ましくは水分散性の接着剤である。別の態様では、ラッパー（特にプラグラップ）は、コアの周囲に３６０°延在していない。すなわち、一態様では、ラッパーは、コア周囲にて円周方向に延在するが、コアの円周周囲に３６０°未満で延在する分割ラッパーである。そのような態様では、コア周囲にラッパーを保持する重ねて接着された継ぎ目はないが、分割ラッパーは代わりに、例えばラッパーのコアへの直接結合などの他の既知の方法で、所定の位置に固定されてもよい。
一態様では、本開示によるフィルタエレメントは、粒状材をさらに含む。粒状材としては、例えば吸着剤（例えば活性炭、チャコール、シリカゲル、海泡石、アルミナ、イオン交換材などから選択される。）、ｐＨ調整剤（例えばＮａ２ＣＯ３などのアルカリ性材、酸性材）、香味料、他の固体添加剤並びにその混合物及び組み合わせを挙げることができる。粒状材は、高度の特異性を持たずに煙成分を吸着することができる比較的表面積の大きい材料の群から選択することもできる。好適な一般的な吸着剤は、カーボン、活性炭、活性チャコール、活性ヤシカーボン、活性石炭系カーボン若しくはチャコール、ゼオライト、シリカゲル、海泡石、酸化アルミニウム（活性化又は非活性）、炭素質樹脂又はそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。一態様では、本明細書で使用される粒状材は、カーボン、例えば活性炭、又はチャコール又は他の吸着材料である。一態様では、活性炭は好ましくは活性ヤシカーボンである。
使用される任意の粒状材は、単一の物質若しくは混合物であってもよく、及び／又は他の材料と混合していてもよい。粒状材は、フィルタ材のコア全体に散在していてもよい。又は、粒状材は、コアの（全体ではなく）一部に散在していてもよい。その部分は、均一又は不均一に分布していてもよい。粒状材は、コアの長手方向全長にわたって延在してもよい。又は、粒状材はコアの一端から他端の短い区域まで延在してもよい。又は、粒状材は、コアの任意の端部から延在する必要のない、又はコアの任意の端部に存在する必要のない、不連続の領域に存在してもよい。異なる領域は、異なる充填量の粒状材及び／又は異なる種類の粒状材を有し得る。
フィルタエレメントに粒状材を包含させるための別の選択肢は、フィルタエレメントを包囲するラッパーに粒子を接着させることである。ＧＢ ２２６０４７７及びＧＢ ２２６１１５２は、付加接着の様々な構成について記載している。一態様では、フィルタエレメントのラッパーは、ラッパーの１つ以上の部分に接着された粒状材を含む。好ましくは、粒状材は、ラッパーの２つ以上の部分に接着され、その部分は互いに周方向に離間され、該２つ以上の部分のうちの少なくとも１つは、該ラッパーの長手方向全長にわたって延在する。
いくつかの態様では、ラッパーに接着された吸着性粒状材を有することに加えて、コアは、フィルタ材に散在する粒状材をさらに含んでもよい。コアに散在する粒状材は、ラッパーに接着された粒状材と同じであってもよい。又は、コアに散在する粒状材は、ラッパーに接着された粒状材と異なっていてもよい。コア中の粒状材は均質であり、実質的に同じ成分からなってもよい。又は、コア中に散在する粒状材は、不均質であり、２つ以上の異なる成分からなってもよい。
粒状材は、例えば、ホットメルト接着剤（例えば、様々なポリエステル接着剤）、高融点ポリエチレングリコール、又はＰＶＡなどのエマルジョン型接着剤によって、ラッパー及び／又はフィルタ材に接着されてもよい。粒状材は、ラッパー及び／又はシートフィルタ材に直接又は間接的に接着されてもよい。直接付着の一例では、粒状材が好適な接着剤によってシートフィルタ材及び／又はラッパー（その内面など）に固定される。間接的接着の一例では、粒状材が好適な接着剤によって中間層（紙又は織物材などの他の好適な支持マトリックス又はそれらの組み合わせからなり得る）に固定され、該中間層が好適な接着剤によってフィルタ材及び／又はラッパー（その内面など）に固定される。
本開示によるいくつかのフィルタエレメントは、フィルタ材０．１ｇ当たり１７．５ｃｍ３／ｓの気流速度にて約４０ｍｍを超える水の圧力降下を示し得る。いくつかの例では、フィルタエレメントは、好ましくは、フィルタ材０．１グラム当たり約１５％未満のタバコ主流煙の粒状物の濾過効率も示す。
本明細書でさらに開示されるように、本開示は、フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙からの半揮発性化合物の選択的除去を増大させ、フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙の味覚特性又は吸引性能を改善するために、フィルタエレメントに添加剤を含む。半揮発性化合物の選択的除去は、添加剤（例えば可塑剤）のポリエチレングリコールによって提供される。フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙の味覚特性を改善することが判明している、ＴＥＣ及び／又はトリアセチン。これらの添加剤によって、代替（例えば再生タバコ紙又は他の再生植物紙）フィルタ材の使用を微調整することが可能となるため、フィルタエレメントの性能を、セルロースアセテートフィルタエレメントの性能により似せることができる。添加剤はまた、これらの代替紙フィルタ材の使用にはるかに大きな柔軟性を与え、フィルタエレメントの有益な生分解特性を保持しながら、その適用範囲を拡大する。
いくつかの例では、再生タバコ紙（又は他の植物紙）シート材に添加剤を包含させることにより、フィルタエレメントの生分解が向上され得る。３つの添加剤ＰＥＧ、ＴＥＣ、又はトリアセチンのいずれか１つを含む本開示によるフィルタエレメントは、環境条件への曝露時に、添加剤を含まない同等のセルロースアセテートフィルタエレメント又は紙フィルタエレメントよりも高い生分解を示し得る。
フィルタ材は、いくつかの態様によれば、ギャザー加工、プリーツ加工、捲縮、又はクレープ加工された再生タバコ紙又は他の植物紙を含む。そのような再生タバコ紙（又は他の植物紙）フィルタ材は、低い通気性を有する傾向があり、塩基性ｐＨを示し、フィルタエレメントを形成するためにギャザー加工、プリーツ加工、又はさもなければ形成することができる。
本開示の一態様では、ポリエチレングリコールは、高分子量ポリエチレングリコール、好ましくは室温にて固体のポリエチレングリコールである。そのようなポリエチレングリコールとしては、ＰＥＧ ６００以上、好ましくはＰＥＧ １０００以上が挙げられる。これらの特定のポリエチレングリコールは、その添加が再生タバコ紙（又は他の植物紙）フィルタ材の構造的完全性を損なわないように、室温にて固体（又は半固体）であるため有利であり得る。室温にて液体の添加剤は、フィルタ材が紙材料で構成されるフィルタエレメントの構造的完全性及び強度に悪影響を及ぼすおそれがあるため、得られたフィルタエレメントの必要な剛性及び強度をなお保持しながら、含むことができるそのような添加剤の量が制限され得る。高分子量ポリエチレングリコールの使用によって、紙材料が脆弱化されるのではなく、フィルタ材の構造的完全性及び剛性が向上され得るので、フィルタエレメント内のフィルタ材の使用を少なくすることが可能になり得る。これにより、所望の硬度及び剛性を達成するために必要なフィルタ材の量に関して、フィルタエレメントの形成時にさらなる柔軟性が提供される。これにより次いで、フィルタエレメントの圧力降下の調整が可能となる。したがって、本開示によるフィルタエレメントは、従来のセルロースアセテート（ＣＡ）フィルタエレメントの特性によく似た特性を有するように調整することができる。しかし、本明細書の開示の他の態様はシートフィルタ材の構造的完全性／強度を改善することを対象としているので、本開示の態様に従って実装されるＰＥＧは液体形態であり得ることが当業者には理解される。例えば、室温にて液体形態であるＰＥＧ ４００などの低分子量ＰＥＧも、高分子量ＰＥＧの代わりに、又はそれに加えて実装することができる。
さらに、フィルタエレメントへのＰＥＧの添加によって提供される半揮発性化合物の選択的除去は、含まれるＰＥＧの量に比例する。より多量のＰＥＧ、特に高分子量ＰＥＧを添加する柔軟性は、半揮発性化合物を選択的に除去するフィルタエレメントの能力を所望のレベルに容易に調整できることを意味する。ＰＥＧは水溶性であるので、フィルタエレメント中へのその包含は、フィルタエレメントの生分解性能に悪影響を及ぼすべきではない。いくつかの態様では、フィルタ材として再生タバコ紙（又は他の植物紙）シートを含むフィルタエレメントへのＰＥＧの添加によって、フィルタエレメントの生分解が増強され得る。一態様では、ＰＥＧは、（例えばＰＥＧを含まないフィルタ材又はフィルタエレメント（フィルタ材及びラッパー）の乾燥重量を、ＰＥＧ添加剤を含むフィルタ材又はフィルタエレメントの重量と比較して、フィルタ材の少なくとも約５重量％から最大約３０重量％、好ましくは最大約２０重量％、より好ましくは約５重量％～１０重量％の量でフィルタエレメントのフィルタ材の中又は表面に含まれる。
ＴＥＣ及び／又はトリアセチンの添加は、フィルタ材に対してＰＥＧとは異なる効果を有し得る。例えば、ＴＥＣ及び／又はトリアセチンは、フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙の味及び香り（例えば、知覚）にプラスの効果を有し得る。紙フィルタエレメントは、それらが味の悪い煙を生成する傾向があることでよく批判される。トリアセチン及びＴＥＣは、主流煙の味覚特性に対して異なる効果を有し得て、ＴＥＣ及びトリアセチン添加剤は、望ましい煙の味覚特性を生成するために様々な量で添加され得る。
従来のセルロースアセテートフィルタ材では、含むことができるトリアセチン又はＴＥＣの量は、繊維材料の繊維の結合に対してこれらの添加剤が有する効果によって制限され、約７％を超えるトリアセチンの量によってセルロースアセテート材に孔が形成される。対照的に、本開示のフィルタ材中又はフィルタ材表面に含まれ得るＴＥＣ及びトリアセチンの量は、限定されないことがある。ＰＥＧもフィルタ材との相互作用に含まれる場合（ＰＥＧは室温で固体である）、フィルタ材を湿らせる際のこれらの液体添加剤の効果は低減又は最小化される。少なくとも約５重量％～約３０重量％のＴＥＣ及び／又はトリアセチンが含まれてもよいが、（例えば、添加剤を含まないフィルタ材又はフィルタエレメント（フィルタ材及びラッパー）の乾燥重量を、添加剤を含むフィルタエレメントの重量と比較して）最大約２０重量％又は最大約１２重量％のフィルタ材の量が好ましい場合がある。
いくつかの態様では、シートフィルタ材は、セルロースアセテート繊維でコーティングされていない、又はさもなければセルロースアセテート繊維と相互作用していない。一態様では、フィルタ材及び／又はフィルタエレメントは、セルロースアセテートを一切含まない。
必要又は所望であれば、例えばタバコ抽出物、グリセリン、メントール、炭素繊維、炭素粒子などを含む、さらなる添加剤をフィルタ材の中又は表面に包含することができる。そのような添加剤は、その製造時にシートフィルタ材に包含させる、又は製造完了後にシートフィルタ材に塗布することができる。
いくつかの態様では、フィルタは、本明細書に開示されるフィルタエレメントのうちの１つ以上で構成されてもよい。他の態様では、フィルタエレメントは、喫煙品ロッドへの形成時にフィルタ内の唯一のフィルタエレメントであってもよい。さらに他の態様では、フィルタエレメントは、複合フィルタ又は多成分フィルタなどのより大型のフィルタの一部であってもよい。好適には、そのような複合フィルタのフィルタエレメントは、各フィルタエレメントの端部が次のフィルタエレメントに当接するように、互いに長手方向に配置されてもよい。他の例では、複合フィルタは、２つ、３つ、４つ又はそれ以上の別個の又は不連続の区域を有し得る。しかし、本開示によるフィルタは一体構造であってもよいが、複合フィルタの一般的な外観を有する。一態様では、フィルタは、３つの区域を有するトリプルフィルタである。別の態様では、フィルタは、２つの区域を有するデュアルフィルタである。
複合フィルタを含む態様では、本開示による１つ以上のフィルタエレメントが存在してもよい。複合フィルタのフィルタエレメントが１を超える場合、フィルタエレメントは、長手方向に互いに隣接して位置決めされてもよく、又は別のフィルタエレメントによって分離されてもよい。フィルタエレメントが複合フィルタに使用される場合、複合フィルタの１つ以上の他の区域は、クレープ、捲縮又はギャザー加工紙材料などの生分解性フィルタ材を含み得る。１つ以上の他の区域は、例えば吸着剤又は香味材などの１つ以上の添加剤を任意に含んでもよい。またさらなる代替の態様では、複合フィルタは、粒状材を収容及び含有するための空洞を形成する区域を含み得る。
好適には、特定の圧力降下特性を有する既存のフィルタエレメントを複合フィルタに利用することもできる。さらに、様々なフィルタ区域の圧力降下及び／又は機械的濾過効率は、必要な又は所望の特定の製品設計で必要とされ得る所望の喫煙機構及び濾過特性を達成するように選択することができる。複合フィルタ配置では、フィルタ材区域の圧力降下を変化させることができる。
いくつかの態様では、フィルタエレメント及び／又は該フィルタエレメントを含む複合フィルタの一部は、触媒を含み得る。そのような例では、触媒は、主流煙の気相中の一酸化炭素（ＣＯ）の二酸化炭素（ＣＯ２）への転化を促進し得る。特定の態様では、触媒は一酸化炭素に対して高度に選択的である。好ましくは、触媒は、遷移金属酸化物、シリカ、アルミナ、ゼオライト、含浸炭素（例えば、金属を含浸させた炭素）、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。
いくつかの態様では、複合フィルタのタバコロッド端部は、吸着剤及び／若しくは触媒を含有する空洞を画定し得る、並びに／又は代替的に、吸着剤及び／若しくは触媒が分散された煙フィルタ材を含み得る。そのような例では、吸着剤は、主流煙の気相の少なくとも一部を保持することができる。
本開示による喫煙品は、本明細書に開示されるようなフィルタエレメント、及び／又はそのようなフィルタエレメントを実装し、喫煙可能充填材（例えば、タバコ）を含むロッドに取り付けられたフィルタを含み得る。喫煙品は紙巻きタバコであってもよい。
フィルタエレメント及び／又は該フィルタエレメントを備えるフィルタは、従来のチッピングオーバーラップによって巻かれた喫煙可能充填材ロッド（例えば、巻かれたタバコロッド）に取り付けられて、喫煙品を形成してもよい。チッピングオーバーラップは、通気性又は非通気性オーバーラップであってもよい。喫煙可能充填材は、タバコ材又はタバコ代替材であってもよい。好ましくは、喫煙可能材はタバコ材である。タバコ材は、葉柄、葉身及びタバコダストの内の１つ以上を含んでもよい。いくつかの態様では、タバコ材は、以下の種類：バージニア又はフルキュアドタバコ、バーレータバコ、オリエンタルタバコ、再生タバコのうちの１つ以上を含む。他の態様では、喫煙可能材は、例えば１０～８０％のバージニアタバコ、１０～６０％のバーレータバコ、０～２０％のオリエンタルタバコ、０～１２０％の再生タバコ及び０～３０％の膨張タバコなどのタバコ材のブレンドを含む。
本開示の態様によるフィルタエレメント及び／又は本開示の態様によるフィルタエレメントを含むフィルタを含む喫煙品の喫煙可能材は、刻みタバコ、膨張タバコ、再生タバコ又はタバコ代替材を含み得る。喫煙可能材は、以下のうちの１つ以上：燃焼添加剤、灰質改良剤、無機充填材、有機充填剤、エアロゾル生成手段、結合剤、香味料及び／又は着色剤も含み得る。
これらの開示された実施形態が関連する分野の当業者は、上述の記載及び関連図面に示した教示の利点を有する本明細書に記載する本発明の多くの変更及び他の実施形態に想到する。従って、本発明の実施形態は開示した具体的な実施形態に限定されず、変更及び他の実施形態は発明の範囲内に含まれるものであることが理解される。さらに、前述の説明及び関連する図面は、要素及び／又は機能のある例示的な組み合わせの文脈で例示的な実施形態を説明しているが、本開示の範囲から逸脱することなく、代替の実施形態によって要素及び／又は機能の別の組み合わせが提供されてもよいことが理解されるべきである。これに関して、例えば、上記で明示的に説明したものとは異なる要素及び／又は機能の組み合わせも本開示の範囲内で検討される。本明細書では具体的な用語が用いられているが、該用語は一般的及び説明的な意味のみで使用され、限定を目的とするものではない。
本明細書では、第１、第２などの用語を使用して様々なステップ又は計算を説明し得るが、これらのステップ又は計算はこれらの用語によって限定されるべきではないことを理解されたい。これらの用語は、１つの操作又は計算を別の操作又は計算と区別するためにのみ使用される。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の計算は第２の計算と呼ばれ得て、同様に、第２のステップは第１のステップと呼ばれ得る。本明細書で使用される場合、「及び／又は」という用語及び「／」記号は、関連する列挙項目のうちの１つ以上のありとあらゆる組み合わせを含む。
本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに別途指摘しない限り、複数形も含むことが意図される。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」及び／又は「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素及び／又は構成要素の存在を規定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことがさらに理解されよう。したがって、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものではない。
Claims (23)
- 喫煙品に使用するためのフィルタエレメントであって、
捲縮された三次元構造を有する紙シートで構成されるフィルタ材、及び
前記フィルタ材と相互作用して、前記フィルタ材のみにわたって、前記フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙からの半揮発性化合物の選択的除去を増大させる、ポリエチレングリコール、トリエチルシトレート又はトリアセチン
を含む、フィルタエレメント。 - 前記紙シートが、未分割再生タバコ紙シートを含む、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- 相互作用する前記ポリエチレングリコール、トリエチルシトレート又はトリアセチンを有する前記フィルタ材周囲に巻き付けられたプラグラップ材を含む、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- 前記トリエチルシトレート又はトリアセチンが、前記フィルタ材と相互作用して、前記フィルタ材のみにわたって、前記フィルタエレメントを通じて吸引される前記主流煙の味覚特性を改善する、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- 前記フィルタ材が、ギャザー加工又はプリーツ加工再生タバコ紙シートである、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- 前記ポリエチレングリコールが、前記フィルタエレメントの約５重量％～約３０重量％の量で前記フィルタ材と相互作用する、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- 前記トリアセチンが、前記フィルタエレメントの約５重量％～約３０重量％の量で前記フィルタ材と相互作用する、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- 前記トリエチルシトレートが、前記フィルタエレメントの約５重量％～約３０重量％の量で前記フィルタ材と相互作用する、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- 少なくとも１つの吸着材料を含む、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- タバコ抽出物、グリセリン、香味料、炭素粒子及び炭素繊維を含む１つ以上の添加剤を含む、請求項１に記載のフィルタエレメント。
- 前記再生タバコ紙シートが、約１５ｇ／ｍ２～約６０ｇ／ｍ２の坪量を有する、請求項２に記載のフィルタエレメント。
- 前記再生タバコ紙シートが、約０．００１インチ～約０．０５インチの厚さを有する、請求項２に記載のフィルタエレメント。
- 喫煙品で使用するためのフィルタエレメントを作製する方法であって、
紙シートで構成されるフィルタ材を捲縮させて、前記紙シートから三次元構造を形成すること、及び
ポリエチレングリコール、トリエチルシトレート又はトリアセチンを前記フィルタ材と相互作用させて、前記フィルタ材のみにわたって、前記フィルタエレメントを通じて吸引される主流煙からの半揮発性化合物の選択的除去を増大させること
を含む、方法。 - 相互作用する前記ポリエチレングリコール、トリエチルシトレート又はトリアセチンを有する前記フィルタ材周囲にプラグラップ材を巻き付けることを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記フィルタ材を捲縮することが、未分割再生タバコ紙シートで構成される前記フィルタ材を捲縮することを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記再生タバコシートをギャザー加工又はプリーツ加工することを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記ポリエチレングリコールを前記フィルタ材と相互作用させることが、前記ポリエチレングリコールを前記フィルタエレメントの約５重量％～約３０重量％の量で前記フィルタ材と相互作用させることを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記トリアセチンと前記フィルタ材とを相互作用させることが、前記トリアセチンを前記フィルタエレメントの約５重量％～約３０重量％の量で前記フィルタ材と相互作用させることを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記ＴＥＣ（トリエチルシトレート）を前記フィルタ材とを相互作用させることが、前記トリエチルシトレートを前記フィルタエレメントの約５重量％～約３０重量％の量で前記フィルタ材と相互作用させることを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記フィルタエレメント中に少なくとも１つの吸着材料を含むことを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記フィルタエレメント中にタバコ抽出物、グリセリン、香味料、炭素粒子及び炭素繊維を含む１つ以上の添加剤を含むことを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記フィルタ材を捲縮することが、約１５ｇ／ｍ２～約６０ｇ／ｍ２の坪量を有する前記再生タバコ紙シートを捲縮することを含む、請求項１５に記載の方法。
- 前記フィルタ材を捲縮することが、約０．００１インチ～約０．０５インチの厚さを有する前記再生タバコ紙シートを捲縮することを含む、請求項１５に記載の方法。
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