JP5068138B2 - 吸着性材料を組み込むフィルタ付き紙巻きタバコ - Google Patents

Description

本発明は、喫煙用物品に関し、特にフィルタ付き紙巻きタバコ（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ）の形態を有する喫煙用物品に関する。

紙巻きタバコなどの一般的な喫煙用物品は、実質的に円柱形である棒状の構造を有しており、刻みタバコ（例えば、切り刻まれたフィラーの形態で）などの喫煙可能材料の充填、巻物、またはカラムを包装紙で囲んで含んでおり、それによっていわゆる「喫煙可能棒」または「タバコ棒」を形成している。通常は、紙巻きタバコは、タバコ棒と端部と端部を位置合わせされた円柱形のフィルタ素子を有している。典型的には、フィルタ素子は、トリアセチンを使用して可塑化させた酢酸セルローストウを含んでおり、このトウが、「プラグラップ（ｐｌｕｇ ｗｒａｐ）」として知られる紙材料で囲まれている。典型的には、フィルタ素子は、周囲を囲む「チッピング紙（ｔｉｐｐｉｎｇ ｐａｐｅｒ）」として知られる包装材料を使用して、タバコ棒の一端へと取り付けられる。さらに、吸い込む主流煙を周囲の空気で希釈するため、チッピング材料およびプラグラップに穿孔を加えることが望まれるようになってきている。紙巻きタバコおよびその種々の構成要素についての説明が、「タバコの製造、化学、および技術（Ｔｏｂａｃｃｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、Ｄａｖｉｓら（Ｅｄｓ．）（１９９９）に記載されている。喫煙者は、紙巻きタバコを、その一端に点火してタバコ棒を燃やすことによって利用する。次いで喫煙者は、紙巻きタバコの他端（例えば、フィルタ端）を吸うことによって、主流煙を自身の口内へと受け取る。

活性炭素粒子、またはシリカゲルなどの他の吸着性材料を、紙巻きタバコのフィルタに組み込むことができる。典型的な紙巻きタバコおよび紙巻きタバコ用フィルタが、Ｓｐｒｏｕｌｌらの米国特許第３，３５３，５４３号明細書、Ｒａｎｉｅｒらの米国特許第４，４８１，９５８号明細書、およびＢｅｒｅｍａｎのＰＣＴ国際公開第０２／３７９９０号パンフレットに記載されている。ある市販のフィルタは、Ｘｕｅらの米国特許第６，５８４，９７９号に記載されているように、炭素（例えば、活性炭素材料または活性炭材料）の粒子または顆粒を、繊維性の材料内に分散させて有している。他の市販のフィルタは、Ｇｒｅｅｎらの米国特許第４，１６３，４５２号明細書、Ｊａｋｏｂらの米国特許第５，１２９，４０８号明細書、Ｖｅｌｕｚの米国特許第６，５３７，１８６号明細書、および米国特許出願公開第２００３／０１０６５６２号明細書に記載のフィルタなど、いわゆる「区画フィルタ」または「トリプルフィルタ」の構成を有している。欧州特許出願公開第０５７９４１０号明細書に記載のフィルタは、炭素粒子からなる環状セクションを、酢酸セルロースフィルタセクションを囲むように備えている。Ｂｌａｋｌｅｙらの米国特許第５，３６０，０２３号明細書は、炭素質材料を含むひだ付き紙を有するフィルタを記載している。Ｄｙａｋｏｎｏｖらの米国特許第６，４８１，４４２号明細書およびＫｏｌｌｅｒらの米国特許第６，５９５，２１８号明細書に記載されているように、紙巻きタバコのフィルタへと組み込まれた吸着性材料を、官能基のための基質として使用することが可能である。米国特許出願公開第２００３／０１５９７０３号明細書に記載のとおり、香味料を活性炭素へと加えることができる。典型的な市販のフィルタは、ＳＣＳ ＩＶ Ｄｕａｌ Ｓｏｌｉｄ Ｃｈａｒｃｏａｌ ＦｉｌｔｅｒとしてＡｍｅｒｉｃａｎ Ｆｉｌｔｒｏｎａ Ｃｏｒｐ．から、Ｔｒｉｐｌｅ Ｓｏｌｉｄ Ｃｈａｒｃｏａｌ ＦｉｌｔｅｒとしてＦＩＬ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｌｔｄ．から、Ｔｒｉｐｌｅ Ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ ＦｉｌｔｅｒとしてＢａｕｍｇａｒｔｎｅｒから、さらにＡＣＴとしてＦＩＬ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｌｔｄ．から、入手可能である。

炭素を組み込んだ紙巻きタバコのフィルタ素子は、喫煙者による吸い込みの際にフィルタ素子を通過する主流煙から、ある特定の気相成分を除去する傾向を有している。主流煙と炭素粒子などの吸着性物質との相互作用が、煙からの特定の気相化合物のある程度の除去をもたらす。このような煙の特徴の変化が、煙の感覚特性の変化をもたらしうる。例えば、炭素を組み込む従来からの紙巻きタバコのフィルタ素子を使用してフィルタ処理されたタバコの主流煙は、わずかに舌を刺すようであり、乾いており、さらに粉末である風味が、しばしば特徴でありうる。

紙巻きタバコの主流煙の特定の気相成分の大量除去を効果的に行なう、紙巻きタバコ用フィルタ素子を提供することが望まれる。さらに、主流煙の気相成分を除去しつつ、依然として望ましい感覚的特性を有する煙をもたらす、紙巻きタバコ用フィルタの提供が望まれる。

本発明は、フィルタ素子を有する紙巻きタバコなど、フィルタ付きの喫煙用物品に関する。フィルタ付きの代表的な喫煙用物品は、フィルタ素子に組み込まれた少なくとも１つの吸着剤を含んでいる。吸着剤は、主流煙の１つ以上の気相成分を吸着するように構成されている。吸着剤は、複数のセグメントからなるフィルタ素子の１つ以上のセグメントに取り入れられる。本発明のフィルタ素子は、かなりの程度までタバコの主流煙から凝縮可能な気相成分を取り除くことができる。凝縮可能な気相成分としては、カルボニル化合物などの有機化合物（例えば、アセトン、ホルムアルデヒド、アクロレイン、およびアセトアルデヒド）が挙げられる。本発明は、タバコ棒とタバコ棒に接続されたフィルタ素子とを有している紙巻きタバコであって、フィルタ素子が、タバコ棒に近位の端部とタバコ棒から遠位の端部とを有している、紙巻きタバコを提供する。

一実施形態においては、フィルタ素子が、フィルタ素子のタバコ棒に近位の端部に位置して、長手方向に延びているフィルタ材料の第１のセクション（すなわち、タバコ端セクション）、およびフィルタ素子のタバコ棒から遠位の端部に位置して、長手方向に延びているフィルタ材料の第２のセクション（すなわち、吸い口端セクション）を有しており、フィルタ材料の第２のセクションは、フィルタ材料の第１のセクションから離間しており、したがって２つのセクションが、両者の間に区画を形成および画定している。顆粒化活性炭素など、好ましくは顆粒状の形態である吸着材料が、区画の少なくとも一部分に収容されている。

フィルタ素子へと空気を導入するように構成された複数の通気孔が、フィルタ素子の長さに沿って、フィルタ素子のタバコ棒に近位の端部と、区画の吸着剤収容部分のほぼ中央点との間の地点に位置している。好ましくは、通気孔は、区画の吸着剤収容部分に重なっており、具体的には、区画の吸着剤収容部分の中央点と、区画の吸着剤収容部分のフィルタ材料のタバコ端セクションに近位の端部との間に重なる。

フィルタ材料の第１および第２のセクションは、酢酸セルローストウ、ひだ付き酢酸セルロースウェブ、ポリプロピレントウ、ひだ付きポリプロピレンウェブ、ひだ付きポリエステルウェブ、ひだ付き紙、および再構成タバコのストランドなど、紙巻きタバコ用フィルタ素子としての使用が知られている任意のフィルタ材料を含むことができる。好ましくは、フィルタ材料の第１および第２のセクションは、可塑化酢酸セルローストウなどの繊維質のフィルタ材料で構成される。

好ましい一実施形態においては、上述したフィルタ素子のフィルタ材料のタバコ端セクションが、フィルタ材料の吸い口端セクションよりも高い粒子除去効率を有している。例えば、フィルタ材料のタバコ端セクションが、好ましくはフィルタ材料の吸い口端セクションのフィラメントよりも小さな単位長さ当たりの重量を有するフィラメントを含んでいる。フィルタ材料のタバコ端セクションが、フィラメント当たり約２．５デニール未満の単位長さ当たり重量を有するフィラメントを含むことができ、フィルタ材料の吸い口端セクションが、フィラメント当たり約３．０デニールを上回る単位長さ当たり重量を有するフィラメントを含むことができる。

特に好ましい一参考例においては、タバコ棒とタバコ棒に接続されたフィルタ素子とを有する紙巻きタバコが提供され、フィルタ素子が、タバコ棒に近位の端部とタバコ棒から遠位の端部とを有しており、フィルタ素子が、フィルタ素子のタバコ棒に近位の端部に位置して、長手方向に延びている繊維質のフィルタ材料の第１のセクションと、フィルタ素子のタバコ棒から遠位の端部に位置し、かつ前記フィルタ材料の第１のセクションから離間する、長手方向に延びている繊維質のフィルタ材料の第２のセクションとを備え、フィルタ材料の２つのセクションが、フィルタ材料の２のセクション間に区画を画定し、フィルタ素子がさらに、前記区画に収容される顆粒状の形態の吸着材料を備え、前記吸着材料が、活性炭素、分子ふるい、クレイ、活性アルミナ、シリカゲル、およびこれらの混合物からなるグループから選択され、フィルタ素子がさらに、フィルタ素子へと空気を導入するように構成されている複数の通気孔を備え、前記通気孔が、前記吸着剤収容区画の中央点と前記吸着剤収容区画の前記フィルタ材料の第１のセクションに近位の端部との間に位置し、前記繊維質のフィルタ材料の第１のセクションが、前記繊維質のフィルタ材料の第２のセクションのフィラメントよりも小さな単位長さ当たり重量を有するフィラメントを含んでいる。

他の参考例においては、少なくとも１つのチャネルが、フィルタ材料のタバコ端セクションを貫いて延びており、このチャネルが、タバコ棒と吸着材料を収容している区画との間で主流煙を通過させるように構成されている。ただ１つのチャネルが、フィルタ材料のタバコ端セクションを貫いて延びてもよく、あるいは複数のチャネルを利用してもよい。一参考例は、フィルタ材料のタバコ端セクションの中心軸の近くに、ただ１つのチャネルが使用される。他の参考例においては、複数のチャネルが、フィルタ材料の周囲に沿って離間し、あるいはフィルタ材料のタバコ端セクションの中心軸の付近の領域に集められて、フィルタ材料を貫いて延びている。フィルタ材料の第１のセクションを貫いて延びる１つ以上のチャネルの総断面積は、約０．１ｍｍ^２から約５０ｍｍ^２であってよく、好ましくは約０．５ｍｍ^２から約１５ｍｍ^２であってよい。

好ましい一参考例においては、タバコ棒とタバコ棒に接続されたフィルタ素子とを有する紙巻きタバコが提供され、フィルタ素子が、タバコ棒に近位の端部とタバコ棒から遠位の端部とを有しており、フィルタ素子が、フィルタ素子のタバコ棒に近位の端部に位置して、長手方向に延びている繊維質のフィルタ材料の第１のセクションと、フィルタ素子のタバコ棒から遠位の端部に位置し、かつ前記フィルタ材料の第１のセクションから離間する、長手方向に延びている繊維質のフィルタ材料の第２のセクションとを備え、フィルタ材料の２つのセクションが、フィルタ材料の２つのセクション間に区画を画定し、フィルタ素子がさらに、前記区画に収容された吸着材料を備え、少なくとも１つのチャネルが、前記フィルタ材料の第１のセクションを貫いて延びており、前記少なくとも１つのチャネルが、前記タバコ棒と前記区画との間で主流煙を通過させるように構成され、約０．１ｍｍ^２から約５０ｍｍ^２の断面積を有している。

本発明のフィルタ素子のさらなる参考例においては、長手方向に延びるフィルタ材料の第１および第２のセクションによって画定される区画が、半透過性のバリアによって２つのセクションまたは領域に分割されている。半透過性のバリアは、主流煙の通過を許容しながら吸着材料を区画の所定の部分に保持できる任意の材料で構成できる。半透過性のバリアの典型的な材料としては、高度に多孔性の紙、酢酸セルローストウ、ひだ付き酢酸セルロースウェブ、ポリプロピレントウ、ひだ付きポリプロピレンウェブ、およびひだ付きポリエステルウェブが挙げられる。

バリアは、区画を少なくとも２つの領域に分割する。一参考例においては、バリアが、区画を、活性炭素などの吸着材料を収容する第１の領域と、イオン交換樹脂を収容する第２の領域に分割する。好ましくは、吸着材料および樹脂の両者が、顆粒状の形態である。イオン交換樹脂は、好ましくは、強塩基アニオン交換樹脂または弱塩基アニオン交換樹脂である。他の参考例においては、吸着材料が、タバコ棒の端部から最も遠い領域に収容され、タバコ棒に最も近い領域は空であり、したがって区画の吸着剤収容部分への主流煙の進入に先立って、主流煙の混合を促進できる中空空間が形成されている。

好ましい一参考例においては、タバコ棒とタバコ棒に接続されたフィルタ素子とを有する紙巻きタバコが提供され、フィルタ素子が、タバコ棒に近位の端部とタバコ棒から遠位の端部とを有しており、フィルタ素子が、フィルタ素子のタバコ棒に近位の端部に位置して、長手方向に延びている繊維質のフィルタ材料の第１のセクションと、フィルタ素子のタバコ棒から遠位の端部に位置し、かつ前記フィルタ材料の第１のセクションから離間する、長手方向に延びている繊維質のフィルタ材料の第２のセクションとを備え、フィルタ材料の２つのセクションが、フィルタ材料の２つのセクション間に区画を画定し、フィルタ素子がさらに、紙または繊維質のフィルタ材料を含んでいる半透過性の膜を備え、半透過性の膜が、前記区画を、前記フィルタ材料の第１のセクションに隣接する第１の中空領域と、前記フィルタ材料の第２のセクションに隣接して顆粒状の吸着材料を収容している第２の領域とに分割する。

他の好ましい参考例においては、タバコ棒とタバコ棒に接続されたフィルタ素子とを有する紙巻きタバコが提供され、フィルタ素子が、タバコ棒に近位の端部とタバコ棒から遠位の端部とを有し、フィルタ素子が、フィルタ素子のタバコ棒に近位の端部に位置して、長手方向に延びているフィルタ材料の第１のセクションと、フィルタ素子のタバコ棒から遠位の端部に位置し、かつ前記フィルタ材料の第１のセクションから離間する、長手方向に延びているフィルタ材料の第２のセクションとを備え、フィルタ材料の２つセクションが、フィルタ材料の２つのセクション間に区画を画定し、フィルタ素子がさらに、前記区画の上記少なくとも一部分に収容された吸着材料と、前記フィルタ材料の第１および第２のセクションの一方または両方に分散されたイオン交換樹脂とを備える。

実施形態において、本発明のフィルタ素子は、吸着材料と、フィルタ材料の吸い口端セクションに配置された少なくとも１つの破壊可能カプセルとを含んでいる。好ましくは、破壊可能カプセルは、外側ゼラチンシェルと、１つの以上の香味料および希釈剤を含んでいる内側の液体組成物とを有している。破壊可能カプセルを吸着材料の下流側に配置することで、喫煙者が、風味の特性を補うための手段として、紙巻きタバコの香りを選択的に調節することができる。

好ましい一実施形態においては、タバコ棒とタバコ棒に接続されたフィルタ素子とを有する紙巻きタバコが提供され、フィルタ素子が、タバコ棒に近位の端部とタバコ棒から遠位の端部とを有しており、フィルタ素子が、フィルタ素子のタバコ棒から遠位の端部に位置して長手方向に延びているフィルタ材料の第１のセクションを備え、フィルタ材料の第１のセクションは、長手方向に延びるフィルタ材料の中央部と、中央部の周囲に環状に位置して長手方向に延びるフィルタ材料の外側部と、内側の中央部によって定められた構造を有している区画とを備え、フィルタ素子がさらに、フィルタ素子のタバコ棒に近位の端部に位置し、かつ前記フィルタ材料の第１のセクションから離間する、長手方向に延びているフィルタ材料の第２のセクションを備え、フィルタ材料の２つのセクションが、フィルタ材料の２つのセクション間に区画を画定し、フィルタ素子がさらに、顆粒状の形態であって前記フィルタ材料の第１のセクションと前記フィルタ材料の第２のセクションとの間の区画の少なくとも一部分に収容されている吸着材料と、前記フィルタ材料の第１のセクションの区画に配置された少なくとも１つの破壊可能カプセルとを備える。

以上の全般的説明および以下の詳細な説明の両者が、例示および説明のためだけのものであり、特許請求の範囲に記載される本発明を限定するものではないことを、理解されたい。参照により本明細書に組み込まれるとともに、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の特定の実施形態を示したものであり、詳細な説明とともに本発明の原理の説明に役立つものである。

本発明の実施形態の理解を助けるため、以下で添付図面を参照する。添付図面において、同様の参照符号は同様の要素を指し示している。添付図面は、必ずしも比例尺で描かれているわけではない。これらの図面は、あくまで例を示すものであり、本発明を限定するものと解釈すべきではない。

次に、本発明を以下でさらに詳しく説明する。しかしながら、本発明は、多数の様々な形態にて具現化可能であり、本明細書に記載の実施形態に限られると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本明細書の開示が完全かつ完結したものであって、当業者に本発明の技術的範囲を完全に伝達するように提示されている。本明細書において使用されるとき、文脈からそうではないことが明らかでない限り、「１つの」、および「その」といった単数形が、その言及対象が複数である場合をも包含することに、留意されたい。

本発明は、紙巻きタバコなどの喫煙用物品によって生成される主流煙のフィルタ処理に使用するように構成されたフィルタ素子を対象としており、フィルタ素子が、少なくとも１つの吸着材料を含んでいる。図１を参照すると、紙巻きタバコの形態の喫煙用物品１０が示されている。紙巻きタバコ１０は、喫煙可能フィラー材料の充填または巻物からなるおおむね円柱形の棒１２を含み、この円柱形の棒１２が、周囲を囲む包装材料１６に収容される。棒１２は、一般に「タバコ棒」と称されている。タバコ棒の両端は開いており、喫煙可能フィラー材料を露出している。タバコ棒１２の一端は、点火端１８であり、フィルタ素子２０は他端に配置されている。紙巻きタバコ１０は、包装材料１６上に任意の印刷帯２２を１つ有して示されており、この帯が、紙巻きタバコの長手軸を横切る方向に紙巻きタバコ棒を取り巻いている。すなわち、帯が、紙巻きタバコの長手軸に対する横断方向領域をもたらしている。帯は、包装材料の内表面（すなわち、喫煙可能フィラー材料に面している）に印刷されていてもよく、または包装材料の外表面に印刷されていてもよい。図１に示されている紙巻きタバコは、任意の帯を１つ有する包装材料を有しているが、紙巻きタバコは、２つ、３つ、またはそれ以上と数えられる離間して位置する、任意のさらなる帯を有する包装材料を有してもよい。

紙巻きタバコ１０は、フィルタ素子２０を含み、フィルタ素子は、フィルタ素子とタバコ棒とが、端部と端部とを接する関係で軸方向に整列され、好ましくは互いに当接して整列されるように、タバコ棒１２の一端に近接して配置される。フィルタ素子２０は、おおむね円柱形の形状を有し、その直径は、タバコ棒の直径に基本的に等しい。フィルタ素子２０の両端は、空気の通過およびフィルタ素子を通じての喫煙を可能にするため開いている。フィルタ素子２０は、フィルタ材料２４（例えば、可塑化させた酢酸セルローストウ）からなる少なくとも１つのセグメントまたはセクション２４を含み、このセグメントまたはセクションが、長手方向に延びる自身の表面に沿って、周囲のプラグラップ材料２６によって包まれている。典型的なプラグラップ材料２６は、空気の流れに対して透過性または非透過性である紙など、紙材料である。フィルタ素子２０は、フィルタ材料からなるセグメントを２つ以上有してもよく、および／または風味添加剤がその中に組み込まれてもよい。

フィルタ素子２０は、フィルタ素子の全長およびタバコ棒の近接領域の両者を囲むチッピング材料２８によって、タバコ棒１２に取り付けられる。チッピング材料２８の内表面が、プラグラップ２６の外表面およびタバコ棒の包装材料１６の外表面へと、適切な接着剤を使用してしっかりと固定される。通気式または空気希釈式喫煙用物品には、それぞれがチッピング材料２８およびプラグラップ２６を貫いて延びる一連の穿孔３０など、空気希釈手段が設けられる。空気希釈の場合、通常はフィルタ素子が、約１０パーセントから約７５パーセントの間、好ましくは約３０パーセントから約４０パーセントの間の空気希釈を有する紙巻きタバコをもたらすように通気される。本明細書において使用されるとき、用語「空気希釈」は、紙巻きタバコを通じて吸引されて紙巻きタバコの先端開口部を出る空気および煙の総体積に対する、空気希釈手段を通って吸い込まれる空気の体積の比（パーセントで表現される）である。Ｓｅｌｋｅらの、Ｂｅｉｔｒ．Ｚｕｒ Ｔａｂａｋ．Ｉｎ．，Ｖｏｌ．４，ｐ．１９３（１９７８）を参照されたい。穿孔３０は、当業者に知られている様々な技法で製作することができる。例えば、穿孔３０を、機械式またはマイクロレーザー式のオフライン技術を使用して製作でき、あるいはオンラインのレーザ穿孔を使用して製作することができる。

本発明の好ましい紙巻きタバコは、吸い込みに対して望ましい抵抗を呈する。例えば、典型的な紙巻きタバコは、１７．５ｃｃ／秒の空気流において約５０ｍｍから約２００ｍｍの間の水圧低下の圧力低下を示す。好ましい紙巻きタバコは、１７．５ｃｃ／秒の空気流において約６０ｍｍから約１８０ｍｍ、さらに好ましくは約７０ｍｍから約１５０ｍｍの間の水圧低下の圧力低下値を示す。典型的には、紙巻きタバコの圧力低下値は、Ｆｉｌｔｒｏｎａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｌｔｄから市販されているＦｉｌｔｒｏｎａ Ｆｉｌｔｅｒ Ｔｅｓｔ Ｓｔａｔｉｏｎ（ＣＴＳ Ｓｅｒｉｅｓ）、またはＣｅｒｕｌｅａｎ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｌｉｎｓ，ＰＬＣから市販されているＱｕａｌｉｔｙ Ｔｅｓｔ Ｍｏｄｕｌｅ（ＱＴＭ）を使用して測定される。

代表的な紙巻きタバコ１０の寸法は、様々であってよい。好ましい紙巻きタバコは、棒状であり、約１７ｍｍから約２７ｍｍの円周を有している。紙巻きタバコ１０の全長は、典型的には約８０ｍｍから約１５０ｍｍである。

フィルタ素子２０の長さは、様々であってよい。典型的なフィルタ素子は、約１５ｍｍから約６５ｍｍの長さを有することができ、多くの場合、約２５ｍｍから約５０ｍｍの長さを有することができる。典型的には、チッピング紙２８が、フィルタ素子２０の全体を囲んでおり、さらにフィルタ素子に隣接する領域において、タバコ棒１２の長さの約４ｍｍを囲んでいる。

タバコ棒の周囲を包むために使用される包装材料は、様々であってよい。好ましくは、包装材料は、紙巻きタバコ製造に典型的に使用されている種類の紙材料など、紙材料である。包装材料は、幅広い範囲の組成および特性を有することができる。特定の包装材料の選択は、紙巻きタバコの設計および製造における当業者にとって、容易に明らかであろう。喫煙可能棒が、包装材料の層を１つ有してもよく、あるいはいわゆる「二重ラップ」喫煙可能棒の場合などのように、喫煙可能棒が、周囲を囲む２層以上の包装材料を有してもよい。包装材料は、包装材料が、喫煙可能材料（例えば、エアゾール形成材料）の成分との接触の結果として目に見える染みを呈することがないような、材料で構成でき、あるいは適切に処理することができる。包装材料、包装材料の成分、および処理済み包装材料の種類の例が、Ｗｈｉｔｅらの米国特許第５，１０５，８３８号明細書、Ａｒｚｏｎｉｃｏらの米国特許第５，２７１，４１９号明細書、Ｇｅｎｔｒｙの米国特許第５，２２０，９３０号明細書、ＦｏｕｒｎｉｅｒらのＰＣＴ国際公開第０１／０８５１４号パンフレット、ＨａｊａｌｉｇｏｌらのＰＣＴ国際公開第０３／０４３４５０号パンフレット、Ｗｏｏｄｈｅａｄらの米国特許出願公開第２００３／０１１４２９８号明細書、Ａｓｈｃｒａｆｔらの米国特許出願公開第２００３／０１３１８６０号明細書、２００２年１２月２０日に出願された米国特許出願第１０／３２４，４１８号（米国特許出願公開第２００４／０１１８４１７号）、２００３年５月１６日に出願された米国特許出願第１０／４４０，２９０号、および２００３年８月１２日に出願された米国特許出願第１０／６４５，９９６号（米国特許出願公開第２００４／０１２９２８１号）に記載されており、これらは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。代表的な包装材料は、Ｓｃｈｗｅｉｔｚｅｒ−Ｍａｕｄｉｔ ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌからＲ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｇｒａｄｅｓ １１９、１７０、４１９、４５３、４５４、４５６、４６５、４６６、４９０、５２５、５３５、５５７、６５２、６６４、６７２、６７６、および６８０として市販されている。包装材料の多孔率は、様々であってよいが、約５ＣＯＲＥＳＴＡ単位から約１００ＣＯＲＥＳＴＡ単位の間であることが多く、約１０ＣＯＲＥＳＴＡ単位から約９０ＣＯＲＥＳＴＡ単位の間であることがしばしばであり、約２０ＣＯＲＥＳＴＡ単位から約８０ＣＯＲＥＳＴＡ単位の間であることが頻繁である。

包装材料は、典型的には、繊維性の材料を組み込んでおり、少なくとも１つのフィラー材料を、繊維性の材料に埋め込みまたは分散される。繊維性の材料は、様々であってよい。もっとも好ましくは、繊維性の材料は、セルロースでできた材料である。好ましくは、フィラー材料は、基本的に水に溶けない粒子の形態を有している。さらに、フィラー材料は、通常は無機成分を組み込んでいる。フィラー材料は、主流煙の気相成分を吸収でき、あるいは主流煙の気相成分と反応できる触媒材料または吸着材料を含むことができる。カルシウム塩を組み込むフィラー材料が、特に好ましい。典型的なフィラー材料の１つは、炭酸カルシウムの形態を有しており、もっとも好ましくは、炭酸カルシウムが、粒子の形態で使用される。例えばＨａｍｐｌの米国特許第４，８０５，６４４号明細書、Ｓａｎｄｅｒｓの米国特許第５，１６１，５５１号明細書、Ｂａｌｄｗｉｎらの米国特許第５，２６３，５００号明細書、およびＰＣＴ国際公開第０１／４８，３１６号パンフレットを参照されたい。他のフィラー材料としては、凝集させた炭酸カルシウム粒子、酒石酸カルシウム粒子、酸化マグネシウム粒子、水酸化マグネシウムゲル、炭酸マグネシウム系の材料、クレイ、珪藻土材料、二酸化チタン粒子、ガンマアルミナ材料、および硫酸カルシウム粒子が挙げられる。フィラーは、燃焼特性の改善、または主流煙の特徴および成分を調節する能力（例えば、特定の化合物を吸着することによって）など、包装材料に特定の有益な特徴を付与するように選択できる。

フィルタ棒、フィルタ棒セグメント、およびフィルタ素子の製造、ならびにそれらフィルタ棒、フィルタ棒セグメント、およびフィルタ素子からの紙巻きタバコの製造は、このような用途のために、当技術分野において知られている形式の設備を使用して実行できる。複数セグメントの紙巻きタバコ用フィルタ棒を、Ｍｕｌｆｉというブランド名でＨａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ Ｋｏｒｂｅｒ ＆ Ｃｏ．ＫＧ．から市販されている、紙巻きタバコ用フィルタ棒製作装置を使用して製造できる。フィルタ付き紙巻きタバコの製造に従来から使用されている６アップの棒、４アップのフィルタ棒、および２アップの棒を、Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ Ｋｏｒｂｅｒ ＆ Ｃｏ．ＫＧ．からＬａｂ ＭＡＸ、ＭＡＸ、ＭＡＸ Ｓ、またはＭＡＸ ８０として市販されているチッピング装置など、従来からの形式の紙巻きタバコ棒ハンドリング装置、または適切に変更された紙巻きタバコ棒ハンドリング装置を使用して取り扱うことができる。例えば、この種の装置は、Ｅｒｄｍａｎｎらの米国特許第３，３０８，６００号明細書、Ｈｅｉｔｍａｎｎらの米国特許第４，２８１，６７０号明細書、Ｒｅｕｌａｎｄらの米国特許第４，２８０，１８７号明細書、およびＶｏｓらの米国特許第６，２２９，１１５号明細書に記載されている。

本発明の実行に有用なタバコ材料は、様々であってよい。タバコ材料は、機械乾燥タバコ（ｆｌｕｅ−ｃｕｒｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ）、バレータバコ、オリエンタルタバコまたはメリーランドタバコ、黒煙草（ｄａｒｋ ｔｏｂａｃｃｏ）、ダークファイアド（ｄａｒｋ−ｆｉｒｅｄ）タバコ、およびルスティカ（Ｒｕｓｔｉｃａ）タバコ、ならびに他の希少なまたは特別なタバコ、またはこれらの混合のような、様々な種類のタバコから由来することができる。様々な種類のタバコ、生育手法、収穫手法、および乾燥方法が、「タバコの製造、化学、および技術（Ｔｏｂａｃｃｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」，Ｄａｖｉｓら（Ｅｄｓ．）（１９９９）に記載されている。もっとも好ましくは、タバコは、適切に乾燥および熟成されたタバコである。

典型的には、紙巻きタバコ製造のためのタバコ材料は、いわゆる「ブレンドされた」形式で使用される。例えば、広く「アメリカンブレンド」と称されるある一般的なタバコブレンドは、機械乾燥タバコ、バレータバコ、およびオリエンタルタバコの混合物を含んでいる。そのようなブレンドは、多くの場合、加工タバコ茎（例えば、切り押しまたは切り吹かし茎）や体積膨張タバコ（例えば、好ましくは刻みフィラー形態であるドライアイス膨張タバコ（ＤＩＥＴ）などの吹かしタバコ）など、加工済みの形態を有するタバコ材料を含んでいる。さらに、タバコ材料が、再構成タバコ（例えば、製紙またはシートキャスト式のプロセスを使用して製造された再構成タバコ）の形態を有していてもよい。特定の紙巻きタバコの銘柄の製造に使用されるタバコブレンドにおいて、各種のタバコの正確な量は、銘柄ごとに様々である。例えば、「タバコ百科事典（Ｔｏｂｂａｃｏ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ）」，Ｖｏｇｅｓ（Ｅｄ．）ｐ．４４−４５（１９８４）、Ｂｒｏｗｎｅ，「タバコの設計（Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅｓ）」，３ｒｄ Ｅｄ．，ｐ．４３（１９９０）、および「タバコの製造、化学、および技術（Ｔｏｂａｃｃｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」，Ｄａｖｉｓら（Ｅｄｓ．）ｐ．３４６（１９９９）を参照されたい。種々の典型的なタバコの種類、加工タバコの種類、タバコブレンドの種類、紙巻きタバコの構成要素、および紙巻きタバコの構成が、Ｌａｗｓｏｎらの米国特許第４，８３６，２２４号明細書、Ｐｅｒｆｅｔｔｉらの米国特許第４，９２４，８８８号明細書、Ｂｒｏｗｎらの米国特許第５，０５６，５３７号明細書、Ｂｒｉｎｋｌｅｙらの米国特許第５，１５９，９４２号明細書、Ｇｅｎｔｒｙの米国特許第５，２２０，９３０号明細書、Ｂｌａｋｌｅｙらの米国特許第５，３６０，０２３号明細書、Ｓｈａｆｅｒらの米国特許出願公開第２００２／００００２３５号明細書、Ｌｉらの米国特許出願公開第２００３／００７５１９３号明細書、Ｌｉらの米国特許出願公開第２００３／０１３１８５９号明細書、ＢｅｒｅｍａｎのＰＣＴ国際公開第０２／３７９９０号パンフレット、Ｌａｗｓｏｎらの２００２年１０月３１日に出願された米国特許出願第１０／２８５，３９５号（米国特許出願公開第２００４／００８４０５６号）、Ｐｅｒｆｅｔｔｉらの２００３年６月１７日に出願された米国特許出願第１０／４６３，２１１号、およびＢｏｍｂｉｃｋらのＦｕｎｄ．Ａｐｐｌ．Ｔｏｘｉｃｏｌ．，３９，ｐ．１１−１７（１９９７）に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

タバコ材料は、典型的には、紙巻きタバコなどの喫煙用物品の製造において伝統的である形態およびやり方にて使用される。タバコは、通常は、刻みフィラー形式（例えば、約２．５ｍｍ（約１／１０インチ）から約０．４ｍｍ（約１／６０インチ）の幅、好ましくは約１．３ｍｍ（約１／２０インチ）から約０．７ｍｍ（１／３５インチ）の幅、および約６．４ｍｍ（約１／４インチ）から約０．９ｍｍ（約３インチ）の長さに刻まれた、タバコフィラーのスレッドまたはストランド）で使用される。紙巻きタバコのタバコ棒において使用されるタバコフィラーの量は、通常は約０．５ｇから約１ｇの範囲である。タバコフィラーは、通常は、タバコ棒を約１００ｍｇ／ｃｍ^３から約３００ｍｇ／ｃｍ^３、多くの場合には約１５０ｍｇ／ｃｍ^３から約２７５ｍｇ／ｃｍ^３の充填密度で満たすように使用される。

所望であれば、タバコ棒のタバコ材料が、他の成分をさらに含んでよい。他の成分としては、ケーシング材料（例えば、砂糖、グリセリン、ココア、および甘草）および最上ドレッシング材料（例えば、メンソールなどの香味材料）が挙げられる。特定のケーシング成分および最上ドレッシング成分の選択は、望まれる感覚上の特徴などの要因によって決まり、それらの成分の選択は、紙巻きタバコの設計および製造における当業者にとって、容易に明らかであろう。Ｇｕｔｃｈｏ，「タバコの香味料物質および方法（Ｔｏｂａｃｃｏ Ｆｌａｖｏｒｉｎｇ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ）」，Ｎｏｙｅｓ Ｄａｔａ Ｃｏｒｐ．（１９７２）、およびＬｅｆｆｉｎｇｗｅｌｌら，「喫煙製品のためのタバコ香味料（Ｔｏｂａｃｃｏ Ｆｌａｖｏｒｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｍｏｋｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）」（１９７２）を参照されたい。

本明細書において使用するための典型的なタバコブレンドの１つは、約２５重量パーセントから約９８重量パーセントの機械乾燥タバコ、約１０重量パーセントから約３０重量パーセントのバレータバコ、約１０重量パーセントから約３０重量パーセントのオリエンタルタバコ、約１０重量パーセントから約３０重量パーセントの再構成機械乾燥および／またはオリエンタルタバコ葉、約１０重量パーセントから約５０重量パーセントの膨張機械乾燥タバコ薄片、任意には約５重量パーセントから約２０重量パーセントの膨張機械乾燥タバコ茎、および約２重量パーセントから約８重量パーセントのケーシング材料を含んでいる。任意には、このブレンドが、約０．２５重量パーセントから約２重量パーセント、好ましくは約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの香味料を、最上ドレッシングの形態でさらに含んでもよい。好ましい最上ドレッシング組成物は、４０℃において約２．０ｍｍＨｇを超えない蒸気圧を有する香味料を含んでいる。

好ましい実施形態においては、タバコブレンドが、約２５重量パーセントから約７０重量パーセントの機械乾燥タバコ、約１２重量パーセントから約２０重量パーセントのバレータバコ、約１５重量パーセントから約２０重量パーセントのオリエンタルタバコ、約１５重量パーセントから約２０重量パーセントの再構成機械乾燥および／またはオリエンタルタバコ葉、約２０重量パーセントから約３０重量パーセントの膨張機械乾燥タバコ薄片、任意には約１０重量パーセントから約１５重量パーセントの膨張機械乾燥タバコ茎、および約３重量パーセントから約５重量パーセントのケーシング材料を含んでいる。

ケーシング材料は、好ましくは、ココア、甘草、種々の糖類、およびグリセリンなど、当技術分野において知られている種々の香味成分を含んでいる。一実施形態においては、ケーシング材料が、いちじくの木から由来または抽出された成分（例えば、Ｂｅｌｌ Ｆｌａｖｏｒｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＦｉｇ Ｓｕｐｒｅｍｅ Ｆｌａｖｏｒ）を含んでいる。典型的なケーシング組成の１つが、Ｂｌａｋｌｅｙらの米国特許第５，３６０，０２３号明細書に開示されており、この米国特許第５，３６０，０２３号明細書は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明の紙巻きタバコによってもたらされる「タール」およびニコチンの水準は、様々であろう。典型的には、本発明の紙巻きタバコは、米国特許第４，８３６，２２４号明細書に記載の量の「タール」およびニコチンをもたらし、この米国特許第４，８３６，２２４号明細書は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明の紙巻きタバコは、ＦＴＣの喫煙条件で喫煙されたときに、一般に、約０．２ｍｇから約３．５ｍｇ、頻繁には約０．３ｍｇから約２．５ｍｇ、より頻繁には約０．６ｍｇから約１．２ｍｇのニコチンをもたらす。本発明の紙巻きタバコは、ＦＴＣの喫煙条件で喫煙されたときに、一般に、約０．５ｍｇから約１８ｍｇ、頻繁には約３ｍｇから約１３ｍｇ、より頻繁には約５ｍｇから約１１ｍｇの「タール」をもたらす。

一実施形態においては、タバコブレンドが、レブリン酸、ピルビン酸、および乳酸など、Ｃ３からＣ２０の有機酸、典型的にはＣ３からＣ１２の有機酸の混合物を含んでいる。この混合物は、好ましくは、レブリン酸と１つ以上の追加のＣ３からＣ６の有機酸を含んでいる。典型的な有機酸混合物は、レブリン酸、ピルビン酸、および乳酸を、１：１：１の重量比で含んでいる。紙巻きタバコへと加えられる有機酸の量は、好ましくは約１：１から約３：１であって、さらに好ましくは約１．５：１から約２．５：１である、ニコチンに対する有機酸のモルベースの比をもたらす。好ましい一実施形態においては、ニコチンのモル数に対する有機酸のモル数の比が、約２：１である。有機酸は、ケーシング組成物または最上ドレッシング組成物の一部として加えることができ、あるいはブレンド前のタバコブレンドの１つ以上のタバコ成分に加えることができる。例えば、有機酸を、再構成タバコシートの製造の際に形成される含水抽出物に加えることができる。

タバコブレンドが、エアゾール形成材料を含んでいてもよい。エアゾール形成材料は、様々であってよく、種々のエアゾール形成材料の混合物を使用することができる。代表的な種類のエアゾール形成材料は、Ｓｅｎｓａｂａｕｇｈ，Ｊｒ．らの米国特許第４，７９３，３６５号明細書、Ｊａｋｏｂらの米国特許第５，１０１，８３９号明細書、ＢｉｇｇｓらのＰＣＴ国際公開第９８／５７５５６号パンフレット、および「タバコを燃やすのではなく熱する、新しい紙巻きタバコのプロトタイプについての化学的および生物的な研究（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ Ｎｅｗ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ ｔｈａｔ Ｈｅａｔ Ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ Ｂｕｒｎ Ｔｏｂａｃｃｏ）」，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ（１９８８）に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。好ましいエアゾール形成材料は、十分な熱が加えられたときに視認可能なエアゾールを生成し、きわめて好ましいエアゾール形成材料は、「煙のようである」とみなすことができるエアゾールを生成する。好ましいエアゾール形成材料は、タバコを燃やすことによって生成される煙の化学的性質に比べ、化学的に単純である。きわめて好ましいエアゾール形成材料は、グリセリンなどのポリオールである。

喫煙可能棒に存在する喫煙可能材料の乾燥重量に対し、使用されるエアゾール形成材料の量は、様々であってよい。喫煙可能棒において、棒に存在するエアゾール形成材料の量は、棒内のエアゾール形成材料およびタバコ材料の合計の乾燥重量の約２パーセント超であり、一般的には３パーセント超である。好ましい喫煙可能棒においては、棒に存在するエアゾール形成材料の量が、典型的には、棒内のエアゾール形成材料およびタバコ材料の合計の乾燥重量の少なくとも約５パーセントであり、一般的には少なくとも約１０パーセントであり、多くの場合には少なくとも約１５パーセントであり、頻繁には少なくとも約２０パーセントであり、さらには少なくとも約２５パーセントであってさえよい。好ましい喫煙可能棒においては、棒に存在するエアゾール形成材料の量が、典型的には、棒内のエアゾール形成材料およびタバコ材料の合計の乾燥重量の約６５パーセントを超えず、一般的には約６０パーセントを超えず、多くの場合には約５５パーセントを超えず、頻繁には約５０パーセントを超えない。エアゾール形成材料を極めて高い水準で有している喫煙可能材料は、典型的には、従来からの形式の自動紙巻きタバコ製造設備を使用して紙巻きタバコ棒へと加工することが困難である。

キャストシート形式の喫煙可能材料が、典型的には、エアゾール形成材料を比較的高い水準で組み込むことができる。製紙式のプロセスを使用して製造される再構成タバコは、典型的には、エアゾール形成材料を中程度の水準で組み込むことができる。タバコストリップおよびタバコ刻みフラーは、少量のエアゾール形成材料しか組み込むことができない。キャストシート材料および紙状の再構成タバコなど、加工された材料においては、水性の液体で抽出されたタバコパルプ材料を、その成分として使用することができる。タバコの水溶性の成分のほぼすべて、またはある割合を除去することが、エアゾール形成材料を高水準で含むための有効な基質として作用できる加工済み材料をもたらす上で役に立つ。さらに、加工済みの材料に乾燥タバコ粉末をまぶすことが、過剰な粘着性または付着性を呈することなく、グリセリンを比較的高い水準で有する加工済み材料をもたらす上で役に立つ。キャストシート材料、特に、特定の量の水抽出タバコパルプ材料を組み込むキャストシート材料は、そのようにして製造された材料中のタバコおよびエアゾール形成材料の乾燥重量を基準にして、しばしば最大約６５パーセント、多くの場合最大約６０パーセント、頻繁には最大約５５パーセントのエアゾール形成材料を含むことができる。紙状の再構成タバコ材料、特に、特定の量の水抽出タバコパルプ材料を組み込み、水溶性の抽出成分の一部または全てをパルプに戻すことはない、そのような材料は、そのようにして製造された材料中のタバコおよびエアゾール形成材料の乾燥重量を基準にして、最大約５５パーセント、多くの場合最大約５０パーセント、頻繁には最大約４５パーセントのエアゾール形成材料を、しばしば含むことができる。タバコストリップまたは刻みフィラーをエアゾール形成材料とともに噴霧することによって生成される材料は、そのようにして製造された材料中のタバコおよびエアゾール形成材料の乾燥重量を基準にして、約２０パーセントを超えるエアゾール形成材料を含むことはほとんどなく、多くの場合約１５パーセントを超えるエアゾール形成材料を含むことはない。

エアゾール形成材料を比較的高いレベルで取り入れる他の種類の材料を、喫煙可能材料のブレンドに組み込むことができる。形成され、カプセル化され、あるいはマイクロカプセル化された材料を、使用することができる。そのような種類の材料は、主としてエアゾール形成材料で構成することができ、そのような材料に、ある量および形態のタバコを組み込むことができる。そのような種類の材料の一例は、約７０重量部のグリセリンと約３０重量部のバインダ（例えば、シトラスペクチン、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、またはグアールガム）とからなる水溶液をキャストして乾燥させ、このフィルムの表面を、タバコ薄片を粉砕することによってもたらされた微細に分割された約２重量部の粉末でコートして、製造されるフィルムである。

図２から図１０は、紙巻きタバコなどの喫煙用物品における使用に合わせて構成された、本発明のフィルタ素子の種々の実施形態または参考例を示している。本発明のフィルタ素子は、典型的には、長手方向に延びる複数のセグメントを有している。各セグメントは、様々な特性を有することができ、粒子状物質および／または気相化合物をフィルタ処理または吸着できる様々な材料を含むことができる。典型的には、本発明のフィルタ素子は、２個から６個のセグメントを含んでおり、多くの場合、２個から４個のセグメントを含んでいる。好ましい一実施形態においては、フィルタ素子が、吸い口端セグメント、タバコ端セグメント、および両者の間の区画を備えている。このフィルタ構成は、「区画フィルタ」または「プラグ／スペース／プラグ」フィルタと称されることもある。後でさらに詳しく説明するように、区画を２つ以上の区画へと分割してもよい。

図示の各実施形態または参考例においては、主流煙の少なくとも１つの気相成分を除去することができる少なくとも１つの物質３４が、フィルタ素子に組み込まれる。好ましくは、この物質は、喫煙用物品によって生成された主流煙から、１つ以上の気相成分を吸着することができる吸着材料である。典型的な吸着剤３４としては、活性炭素、分子ふるい（例えば、ゼオライトおよび炭素分子ふるい）、クレイ、活性アルミナ、シリカゲル、およびこれらの混合物が挙げられる。フィルタ素子における吸着剤３４の量は、典型的には、約５０ｍｇから約２５０ｍｇの範囲であり、多くの場合に約８０ｍｇから約１５０ｍｇであり、頻繁には約９０ｍｇから約１２０ｍｇである。

吸着剤３４の形態は、様々であってよい。典型的には、吸着剤３４は、米国のシーブシステムを使用して、約８×１６メッシュから約３０×７０メッシュの粒子サイズを有する顆粒状または粒子状の固体の形態で使用される。しかしながら、本発明から離れることなく、より小さい粒子またはより大きい粒子を使用することができる。用語「顆粒」および「粒子」は、球状でない粒子、および参照により本明細書に組み込まれる国際公開第０３／０５９０９６号パンフレットに記載のいわゆる「数珠（ｂｅａｄｅｄ）カーボン」などの球状の粒子の両者を包含するものである。

吸着剤３４をフィルタ素子へと組み込むやり方は、様々であってよい。添付図面に示されているように、顆粒状にした吸着剤を、フィルタ素子の区画内に配置することができる。しかしながら、吸着剤３４を、繊維状のフィルタ材料（例えば、酢酸セルローストウ）などのフィルタ材料のセクションに、埋め込みあるいは分散させることもでき、あるいはＢｌａｋｌｅｙらの米国特許第５，３６０，０２３号明細書に記載される炭素含有ひだ付き紙などの紙に組み込むことができる。さらに、吸着材料３４を、区画へと配置すると同時に、フィルタ材料の１つ以上のセクションに埋め込むことができ、区画内の吸着材料と、フィルタ材料へと埋め込まれまたは分散される吸着材料とが、同じであってもよく、相違していてもよい。

好ましい一実施形態においては、吸着剤が活性炭素である。炭素の活性度合いは様々であってよい。典型的には、炭素は、約６０から約１５０の四塩化炭素活性（Ｃａｒｂｏｎ Ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｉｄｅ Ａｃｔｉｖｉｔｙ）（すなわち、吸収した四塩化炭素の重量パーセント）の活性度を有している。本発明においてもっとも有用な活性炭素は、主として炭素で構成され、好ましくは約８０重量パーセントを上回る炭素含有量を有し、さらに好ましくは約９０重量パーセントを上回る炭素含有量を有する。好ましい炭素質材料は、瀝青質の石炭、タバコ材料、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、ココナッツの殻、アーモンドの殻、ぶどうの種、クルミの殻、マカダミアの殻、カポック繊維、コットン繊維、およびコットンリンターなどを、炭化または熱分解することによってもたらされる。特にアーモンドの殻、ぶどうの種、クルミの殻、およびマカダミアナッツの殻からの炭素が好ましく、ココナッツの殻の炭素と比べ、特定の化合物の気相をより大きく除去すると考えられる。適切な炭素質材料の例は、Ｃａｌｇｏｎ Ｃｏｒｐ．からＰＣＢおよびＧＲＣ−１１として市販されている活性化されたココナッツ殻ベースの炭素、Ｃａｌｇｏｎ Ｃｏｒｐ．からＳ−Ｓｏｒｂ、ＢＰＬ、ＣＲＣ−１１Ｆ、ＦＣＡ、およびＳＧＬとして市販されている石炭ベースの炭素、ＷｅｓｔｖａｃｏからＷＶ−Ｂ、ＳＡ−２０、およびＢＳＡ−２０として市販されている木材ベースの炭素、Ｃａｌｇｏｎ Ｃｏｒｐ．からＨＭＣ、ＡＳＣ／ＧＲ−１、およびＳＣ ＩＩとして市販されている炭素質材料、ならびにＷｉｔｃｏ Ｃａｒｂｏｎ Ｎｏ．６３７である。他の炭素質材料が、Ｗｈｉｔｅらの米国特許第４，７７１，７９５号明細書、Ｃｌｅａｒｍａｎらの米国特許第５，０２７，８３７号明細書、ならびに欧州特許出願第２３６，９２２号、欧州特許出願第４１９，７３３号、および欧州特許出願第４１９，９８１号に記載されている。特定の炭素質材料を、遷移金属（例えば、銀、金、銅、白金、およびパラジウム）、炭酸水素カリウム、タバコ抽出物、ポリエチレンイミン、二酸化マンガン、ユージノール、および４−ケトノナノイック（ｋｅｔｏｎｏｎａｎｏｉｃ）酸などの物質に、含浸させることができる。さらに、炭素組成物が、セモリナなどの１つ以上のフィラーを含んでもよい。さらに、ぶどうの種の抽出物を、フリーラジカル捕捉剤としてフィルタ素子２０に組み込まれることができる。

図２は、本発明のフィルタ素子２０の一参考例を示しており、繊維質のフィルタ材料（例えば、可塑化酢酸セルローストウ）などのフィルタ材料の第１のセクション３６と、フィルタ材料の第１のセクションから離間するフィルタ材料の第２のセクション３８とを有している。図示のとおり、フィルタ材料の第１のセクション３６は、フィルタ素子２０の吸い口端に位置しており、フィルタ材料の第２のセクション３８は、タバコ棒１２に近接して位置している。フィルタ材料の第１のセクション３６とフィルタ材料の第２のセクション３８との間の空間が、区画３２を画定している。区画３２の少なくとも一部分が、吸着材料３４を好ましくは顆粒の形態で収容している。典型的には、区画３２の実質的に全体が、吸着剤３４を収容している。

図示のとおり、フィルタ素子２０は、通気孔３０を含み、これら通気孔３０は、チッピング紙２８およびプラグラップ２６を貫いて延びて、主流煙の空気による希釈をもたらす。この実施形態においては、通気孔３０が、区画３２の吸着剤収容部のほぼ中央と、フィルタ素子２０のタバコ棒１２に近位端部との間に位置している。好ましくは、通気孔３０は、区画３２に重なる位置にあり、好ましくは、区画３２の中央点と、区画から上流側で、フィルタ材料の第２のセクション３８に隣接している区画の端部との間に位置している。通気孔３０を、吸着剤収容区画３２の少なくとも一部分の上流側に配置することで、吸着剤３４による主流煙の特定の気相成分の吸着を向上させることができる。

通気孔３０は、フィルタ素子２０の周囲を巡って延びる一列の穿孔として構成することができ、あるいは複数列の穿孔を含むことができる。理解されるように、通気孔３０の正確な数およびサイズは、望ましい空気希釈のレベルに応じて様々である。

フィルタ素子２０のタバコ棒１２に近位端部からの通気孔３０の正確な距離は、タバコ棒に近接するセグメント３８など、フィルタの個々のセグメントの長さに応じて様々である。ある特定の実施形態においては、通気孔３０が、タバコ棒１２より約１０ｍｍから２２ｍｍにあり、典型的には、通気孔が吸着剤含有区画３２に重なっている場合には、孔が、タバコ棒に近接するフィルタ材料のセクション３８の約５ｍｍ、好ましくは約２ｍｍ内の範囲にある。

図３に示されている本発明のフィルタ素子の他の参考例においては、フィルタ素子２０が、区画３２を２つのセクションまたは領域に分割する半透過バリア４２を備えている。図２に示した参考例と同様、区画３２の少なくとも一部分が、吸着剤３４で満たされている。区画３２において吸着剤を収容するセクションは、区画の下流側のセクションである。バリア４２の上流側の区画３２の部分は、中空である。区画３２の中空セクション４４は、煙の吸着材料への進入に先立って主流煙に混合領域をもたらすことができ、吸着剤３４による気相の除去に貢献することができる。

図４は、本発明のフィルタ素子２０のさらに他の参考例を示している。図示のとおり、図２および図３に示した参考例と同様、フィルタ材料の吸い口端セクション３６とフィルタ材料のタバコ端セクション３８との間に位置する区画３２が、吸着材料３４で満たされている。タバコ棒１２に近接するフィルタ材料のセクション３８は、セクション３８を貫く１つ以上のチャネルを有しており、このチャネルが、フィルタ材料のセクション３８を通過する主流煙のための通路を提供している。１つ以上のチャネル４８が、主流煙に、タバコ棒１２を出て吸着剤３４を収容している区画３２へと進入するための、妨げのない通路を提供する。

図５から図７は、フィルタセクション３８を貫いて延びる１つ以上のチャネル４８について、種々の典型的な構成を示している。図５は、図４の線Ａ−Ａに沿って得た断面図である。図５に示されているように、フィルタ素子は、例えばフィルタ材料のセクション３８の中心軸に沿って延びる、ただ１つのチャネル４８を含むことができる。あるいは、図６および図７に示すように、複数のより小さなチャネル４８を利用してもよいが、複数のチャネルの正確な配置および構成は、様々であってよい。しかしながら、図６に示すように、好ましい１つの構成は、複数のチャネル４８をフィルタセクション３８の中心軸に近接して配置することを含む。図７に示した他の参考例においては、複数のチャネル４８が、フィルタセクション３８の周囲に沿って配置されている。一参考例においては、チャネル４８の数が、１から約２０であり、好ましくは１から約１５であり、さらに好ましくは１から約１０である（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個のチャネル）。

チャネル４８の壁面は、フィルタ材料のセクション３８の材料によって定められてもよく、あるいはフィルタ材料へと挿入される筒（図示されていない）を使用して、チャネルを形成してもよい。筒が使用される場合、筒は、酢酸セルロース、ポリエチレン、または自己支持構造を形成できる他の任意の重合体材料を含むことができる。

１つ以上のチャネル４８の総断面積は、様々であってよい。典型的には、チャネル４８の総断面積は、約０．１ｍｍ^２から約５０ｍｍ^２であり、多くの場合は約０．５ｍｍ^２から約１５ｍｍ^２である。チャネル４８の断面形状は、本発明にとって重要ではなく、例えば矩形または円形であってよい。各チャネルまたは筒の直径は、様々であってよい。典型的には、各チャネルまたは筒の直径は、約０．５ｍｍから約８ｍｍであり、多くの場合には約１ｍｍから３ｍｍである。チャネルまたは筒の直径は、吸着剤がチャネルまたは筒へと移動することがないように選択される（すなわち、チャネルまたは筒の直径が、吸着剤粒子の直径よりも小さい）。

図８は、本発明のフィルタ素子２０の参考例を示しており、図３に示した参考例と類似している。図３と同様、図８に示したフィルタ素子は、半透過バリア４２によって２つのセクションへと分割された区画３２を含む。分割された区画３２のうち半透過バリア４２の下流側に位置する区画が、吸着剤３４を収容している。区画３２の上流側の区画は、イオン交換樹脂５０を収容している。あるいは、図示はされていないが、参考例はさらに、イオン交換樹脂５０が、区画３２の下流側の区画に配置され、吸着剤３４が、区画の上流側の区画に配置される例を包含する。すなわち、吸着材料３４およびイオン交換樹脂５０の相対配置は、参考例において様々であってよい。さらに他の参考例においては、活性炭素などの吸着剤３４とイオン交換樹脂５０とを一緒に混ぜ合わせ、２つの材料を物理的に隔てることなく区画３２に配置することができる。

図８に示した参考例に類似する他の参考例として、図９が、イオン交換樹脂５０が、区画３２の一部分にではなく、フィルタ材料のセクション３８に分散されあるいは埋め込まれている参考例を示している。すでに述べたように、イオン交換樹脂５０と吸着剤３４との相対配置は、様々であってよい。したがって、代案として、イオン交換樹脂５０の粒子を、フィルタ材料の吸い口端セクション３６内に分散させてもよく、あるいはフィルタ材料の両方のセクションに分散させてもよい。

イオン交換樹脂５０は、反対の電荷のイオンとの相互作用によって置換可能な帯電部位の形態である活性基を有する、任意のポリマーを含むことができる。典型的には、イオン交換樹脂５０は、スチレン−ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）コポリマー、アクリラート、メタクリル樹脂、フェノールホルムアルデヒド縮合物、およびエピクロロヒドリンアミン縮合物などのポリマー骨格と、ポリマー骨格に付着した複数の帯電官能基を含んでいる。イオン交換樹脂５０は、好ましくは、弱塩基アニオン交換樹脂または強塩基アニオン交換樹脂である。典型的な樹脂としては、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．から市販されているＤＩＡＩＯＮ（登録商標）イオン交換樹脂（例えば、ＷＡ３０およびＤＣＡ１１）、ならびにＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓから市販されているＤＵＯＬＩＴＥ（登録商標）イオン交換樹脂（例えば、ＤＵＯＬＩＴＥ（登録商標）Ａ７）が挙げられる。

イオン交換樹脂５０の形態は、様々であってよい。一般に、イオン交換樹脂５０は、米国のシーブシステムを使用して、約８×１６メッシュから約３０×７０メッシュの間の粒子サイズを有する固体粒子の形態である。

本発明のフィルタ素子２０の実施形態が、図１０に示されている。図示のとおり、この実施形態も、フィルタ材料の２つのセクション３６および３８の間に区画３２を備えている。区画３２は、吸着剤３４を収容している。フィルタ材料の吸い口端セクション３６は、内部に少なくとも１つの破壊可能カプセル５４を収容して有している。カプセル５４は、単純にフィルタ材料３６へと埋め込まれることができる。図１０に示した実施形態においては、フィルタ材料のセクション３６が、環状の外側セクション５６および内側部５８を有しており、内側部５８が、破壊可能カプセル５４を受け入れるように構成された区画６０を内部に備えている。図示のとおり、フィルタ材料３６の内側部５８の一端または両端を、破壊可能カプセル５４をフィルタ素子２０内に保持するために圧着されることができる。各破壊可能カプセル５４は、このフィルタ素子を通して吸引される主流煙の性質または特徴に何らかの変化を導入するよう意図された、化合物を組み込むペイロード（例えば、香味料）を保持している。喫煙者は、カプセル５４を選択的に破壊して、香味料を放出させることができる。香味料を含有している破壊可能なカプセル５４を、吸着材料３４の下流側において使用することで、喫煙者が喫煙用物品の風味の特質を賞賛する可能性がもたらされると考えられる。カプセル５４に収容された香味料が、吸着剤３４の下流側にあるため、吸着材料との相互作用は最小限である。内部に破壊可能カプセル５４を有している図１０に示したフィルタ素子は、参照により本明細書に組み込まれる、２００３年６月２３日に出願された米国特許同時係属出願第１０／６００，７１２号に記載のとおり、製造されることができる。

フィルタ素子２０をタバコ棒１２へと接続しているチッピング材料２８は、表面に印刷された表示（図示されていない）を備えることができる。例えば、帯（図示されていない）によって、フィルタ素子２０内のカプセル５４の大まかな配置または位置を、喫煙者に知らせることができる。このような表示は、喫煙者がカプセル５４の位置を突き止める上で役に立つことができ、カプセルの位置の外側からフィルタ素子２０を直接圧迫することによって、カプセルをより容易に破ることができる。さらに、チッピング材料２８の表示が、カプセル５４の保持するペイロードの性質を表示してもよい。例えば、表示が、特定の色、形状、またはデザインを有することによって、特定のペイロードがスペアミントの風味であることを知らせることができる。

所望に応じ、喫煙者は、喫煙体験の前、最中、あるいは後でさえも、任意の時点でカプセル５４を破ることができる。カプセル５４の破壊が、カプセル内に収容されて密封された中身を放出すべく機能する。この結果、フィルタ素子２０へのカプセル５４の中身の放出が、喫煙者にとって、それら中身の特定の作用による意図する利益の達成を可能にし、そのような利益は、煙の風味付けまたは香り付け、煙の冷却または加湿、タバコの吸い殻のにおいの除去、あるいは煙の全体組成の変更または紙巻きタバコの性能特性の変更に関する何らかの他の目標の達成によってもたらされる利益であってよい。すなわち、きわめて好ましい実施形態においては、フィルタ素子２０へと放出されたペイロードのある部分（例えば、香味料の一部）が、その後にフィルタ素子を通過して受け取られる主流煙の一服に組み込まれる。

例えば喫煙者の指によってフィルタ素子２０にもたらされる圧迫作用によってカプセル５４へと接触圧力を加えることで、フィルタ素子の関連領域に変形が生じ、結果としてカプセルに破れが生じ、フィルタ素子の区画内部６０へのカプセルのペイロードの放出が生じる。カプセル５４の破れは、聞き取り可能な破裂音、スナップ音、または喫煙者が加えている圧力に対する抵抗の急激な減少によって、知覚することができる。カプセル５４の破れによって、カプセルのペイロードの中身が、区画６０の全体および外側環状フィルタセクション５６のフィルタトウ材料の全体へと分散する。もっとも好ましくは、フィルタ素子２０の全体の円柱形状が、フィルタ素子への圧力の印加が終了した後に、基本的に元の形状へと復帰する。

カプセル５４を収容する区画６０は、好ましくは、おおむね円形および／または円錐形の断面形状を有しており、最も幅の広い点において約３ｍｍから約４ｍｍの直径を有している。しかしながら、区画６０の壁面は、圧縮可能かつ変形可能な材料（例えば、可塑化酢酸セルロース）によって定めることができ、区画を、より大きな直径またはより小さな直径を有するように製造することが可能である。従って、区画６０は、少なくとも約１ｍｍ、典型的には少なくとも約２ｍｍ、多くの場合には少なくとも約３ｍｍの直径を有する、１つ以上のカプセル５４を受け入れることができる。典型的には、カプセル５４の直径は、約６ｍｍを超えることがなく、大抵は約５ｍｍを超えることがなく、多くの場合は約４．５ｍｍを超えることがない。ある特定の好ましいカプセル５４は、約３ｍｍから約４ｍｍの範囲の直径を有し、ある特定のきわめて好ましいカプセルは、直径が約３．５ｍｍである。

カプセル５４は、一般に球形の形状であって、内部のペイロードを囲んでいるゼラチン外側シェルなどの剛性の外側シェルを有している。適切なカプセルは、Ｎｉｃｅ，Ｆｒａｎｃｅに位置するＭａｎｅ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｆｌａｖｏｒｓから、中鎖トリグリセリドと香味料とからなるゼラチンカプセル化混合物として市販されている。Ｍａｎｅ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｆｌａｖｏｒｓから市販されている香味カプセルの番号の指定は、スペアミントであるＥ２０９１２３、シナモンであるＥ０３０３３９２、ロシア紅茶であるＥ０３０３３８６、レモンであるＥ１２７３８２、メンソールであるＥ１２７３８４である。このような代表的なカプセル５４は、約３．５ｍｍおよび約４ｍｍの直径を有している。

カプセル５４の外側シェルは、好ましくは、牛、魚、または豚の系統から由来した食品用のゼラチンで構成される。幅広く様々なゼラチンを使用することができ、カプセル外側表面用のゼラチンの選択は、当業者にとって設計上の選択事項であると考えられる。参照により本明細書に組み込まれる、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ，「化学技術の百科事典（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」，（４ｔｈ Ｅｄ．）１２，４０６−４１６（１９９４）を参照されたい。カプセルの外側シェルの構成に使用されるゼラチンの種類が、カプセルに、望ましくない相互作用（例えば、ゼラチンの溶解）を経験することなく、比較的長い時間期間にわたって、トリアセチン（紙巻きタバコフィルタの製造に使用される一般的な可塑剤）、または１，２プロピレングリコール（一般的なタバコケーシング成分）へと暴露できる能力をもたらす。好ましい実施形態において使用されるゼラチンが、長い時間期間において水へと溶解する可能性があるため、ゼラチンの外側被覆を有するカプセルにおいては、実質的に無水のペイロード（または、きわめて少量の水しか有さないペイロード）を使用することが望ましい。

カプセルのペイロードは、様々であってよい形態を取ることができるが、典型的には、ペイロードは、液体、ゲル、または固体（例えば、結晶質材料または乾燥粉末）の形態を有する。ペイロードは、紙巻きタバコの主流煙の風味付けまたは香り付けを助ける成分を組み込むことができる。あるいは、ペイロードが、喫煙者のための呼気清涼化剤、紙巻きタバコの吸い殻のための脱臭剤、紙巻きタバコ煙のための加湿または冷却剤、あるいは他のやり方で紙巻きタバコの性質または特徴を変化させることができる組成物であってよい。

好ましい実施形態においては、ペイロードが、香味料と希釈剤または担体の混合物である。好ましい希釈剤は、中鎖トリグリセリドなどのトリグリセリドであり、さらに具体的には、中鎖トリグリセリドの食品用混合物である。例えば、Ｒａｄｚｕａｎら，Ｐｏｒｉｍ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，３９，３３−３８（１９９９）を参照されたい。ペイロードの香味料は、天然でも合成でもよく、それらの風味の特徴を、これらに限られるわけではないが、フレッシュ（ｆｒｅｓｈ）、スイート（ｓｗｅｅｔ）、ハーブ（Ｈｅｒｂａｌ）、コンフェクショナリ（ｃｏｎｆｅｃｔｉｏｎａｒｙ）、フローラル（ｆｌｏｒａｌ）、フルーティ（Ｆｒｕｉｔｙ）、およびスパイス（ｓｐｉｃｅ）と表わすことができる。具体的な香味料の種類としては、これらに限られるわけではないが、バニラ、コーヒー、チョコレート、クリーム、ミント、スペアミント、メンソール、ペパーミント、ウインターグリーン、ラベンダー、カルダモン、ナツメグ、シナモン、クローブ、カスカリラ、白檀、ハチミツ、ジャスミン、しょうが、アニス、セージ、甘草、レモン、オレンジ、りんご、桃、ライム、チェリー、およびイチゴが挙げられる。さらに、Ｌｅｆｆｉｎｇｗｉｌｌらの、「喫煙製品のためのタバコ香味料（Ｔｏｂａｃｃｏ Ｆｌａｖｏｒｉｎｇ ｆｏｒ Ｓｍｏｋｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）」，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ（１９７２）を参照されたい。さらに香味料は、加湿、冷却、または平滑化剤と考えられるユーカリ油などの成分を含むことができる。これらの香味料は、ストレート（すなわち、単独）で提供されてもよく、あるいは複合（例えば、スペアミントとメンソール、またはオレンジとシナモン）にて提供されてもよい。複合の香味料は、混合物としてただ１つのカプセル内に組み合わせることができ、あるいはフィルタ素子内に配置された複数のカプセルの成分として組み合わせることができる。

カプセル５４内の香味料および希釈剤の量は、様々であってよい。いくつかの例では、希釈剤を完全に除くことができ、ペイロードの全体を香味料で構成することができる。あるいは、ペイロードをほぼ完全に希釈剤で構成でき、比較的強力な香味料をきわめて少量だけ含むことができる。直径が約３．５ｍｍのカプセルを使用する好ましい実施形態においては、液体ペイロード（例えば、香味料および希釈剤）の重量は、好ましくは約１５ｍｇから約２５ｍｇの範囲にあり、さらに好ましくは約２０ｍｇから約２２ｍｇの範囲にある。香味料と希釈剤との混合物について好ましい組成は、ペイロードの全重量にもとづいて、約５重量パーセントから約２５重量パーセントの範囲の香味料、さらに好ましくは約１０重量パーセントから約１５重量パーセントの範囲の香味料であり、残りが希釈剤である。

上述のフィルタ素子２０の実施形態または参考例は、相互に排他的ではなく、すなわち２つ以上のフィルタの実施形態または参考例の態様を、フィルタの特性をさらに向上させるために組み合わせることができる。例えば、図８、図９に示したように吸着剤とイオン交換樹脂とを組み合わせてなるフィルタが、図４に示した流れチャネル、および／または図３に示した中空の区画、および／または図１０に示した破壊可能カプセルを、さらに含んでもよい。

上述の各実施形態または参考例において、フィルタ材料の第１のセクション３６およびフィルタ材料の第２のセクション３８は、喫煙用物品によって生成される主流煙に混入している粒子状物質を濾し取ることができる任意のフィルタ材料を含むことができる。典型的なフィルタ材料としては、酢酸セルローストウ、ひだ付き酢酸セルロースウェブ、ポリプロピレントウ、ひだ付きポリプロピレンウェブ、ひだ付きポリエステルウェブ、ひだ付き紙、および再構成タバコのストランドが挙げられる。好ましい実施形態においては、フィルタ材料の各セクション３６および３８が、酢酸セルローストウなどの繊維質のフィルタ材料を含んでいる。

フィルタ材料のセクション３６および３８が、さらにトリアセチンやカーボワックスなどの可塑化成分を含んでもよい。一実施形態においては、フィルタ材料の可塑化成分が、トリアセチンおよびカーボワックスを１：１の重量比で含んでいる。可塑化剤の総量は、一般に、約４重量パーセントから２０重量パーセント、好ましくは約６重量パーセントから１２重量パーセントである。

フィルタ材料の各セクションまたはセグメント３６および３８の長さは、様々であってよい。典型的には、フィルタ材料の各セクションは、約５ｍｍから約２５ｍｍの長さであり、大抵の場合は約５ｍｍから約１５ｍｍの長さである。

フィルタ素子のフィルタ材料の各セグメントの粒子除去効率は、様々であってよい。繊維質のフィルタ材料においては、粒子除去効率は、好ましくは繊維を形成しているフィラメントの単位長さ当たりの重量として定量化される。典型的なフィルタ材料は、フィラメント当たり約１．８デニールから約１０デニールの濾過効率を呈する。多セグメントのフィルタ素子の各フィルタセグメントは、同じ濾過効率を有していてもよく、あるいは異なる濾過効率を有していてもよい。一実施形態においては、タバコ棒１２に近位のフィルタ材料のセクション３８が、タバコ棒から遠位のフィルタ材料のセクション３６よりも、高い粒子除去効率を有している。例えば、フィルタ材料のタバコ端セクション３８のフィラメントが、フィルタ材料の吸い口端セクション３６のフィラメントと比べ、より小さい単位長さ当たり重量を有してよい。フィルタ材料のタバコ端セクション３８に使用される典型的なフィラメントは、フィラメント当たり約２．５デニール未満、好ましくは約１．８から約２．５の単位長さ当たり重量を有している。フィルタ材料の吸い口端セクション３６に使用される典型的なフィラメントは、フィラメント当たり約３．０デニールを超え、好ましくは約３．０から約１０．０の単位長さ当たり重量を有している。あるいは、フィルタ材料の吸い口端セクション３６が、フィルタ材料のタバコ端セクション３８よりも高い粒子除去効率を有してもよい。

上述の実施形態または参考例のそれぞれにおいて、フィルタ材料の２つのセクション３６および３８の間に形成される区画３２は、約５ｍｍから約５０ｍｍ、典型的には約５ｍｍから約３０ｍｍの長さを有している。区画３２が２つの区画に分割されている参考例において、半透過性の分割バリア４２は、主流煙に対して透過性であるが吸着剤３４については非透過性であり、したがって吸着剤を区画の所定の部分に保持することができる任意の材料であってよい。典型的な半透過性バリア４２としては、高度に多孔性の紙（例えば、約１００ＣＯＲＥＳＴＡ以上）ならびにフィルタ材料のセクション３６および３８として適切な任意の材料が挙げられる。

バリア４２の長さは、様々である。典型的には、バリア４２は、約０．５ｍｍから約１０ｍｍ、さらに好ましくは約０．５ｍｍから約５ｍｍの長さを有している。分割された区画３２の各区画は、典型的には、約５ｍｍから約２０ｍｍ、多くの場合は約５ｍｍから約１０ｍｍの長さを有している。

所望であれば、例えば一酸化炭素を二酸化炭素に変換するため、適切な触媒化合物を、フィルタ素子２０の１つ以上のセグメントに組み込むことができる。典型的な触媒としては、貴金属（例えば、銀、金、白金）、金属酸化物、セラミック、およびこれらの混合物が挙げられる。

（実験）
以下の例は、本発明の実施形態を例証すべく用意されたものであり、本発明または添付の特許請求の範囲における範囲を制限するものとして解釈すべきではない。特に述べられていない限り、部およびパーセントはすべて、重量部および重量パーセントである。例に記載される紙巻きタバコは、手作りされてもよく、あるいは例えばＨａｕｎｉ−Ｗｅｒｋ Ｋｏｒｂｅｒ ＆ Ｃｏ．ＫＧのＰｉｌｏｔ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｍａｋｅｒを使用して、機械で製造することも可能である。

（例１）
約１３パーセントのバレータバコ、約２０パーセントの機械乾燥タバコ、約１７パーセントの再構成タバコ材料、および約１７パーセントのオリエンタルタバコを含む、代表的なアメリカンブレンドを使用して、紙巻きタバコを作成する。湿潤剤および香味料を含む約３パーセントの水性のケーシング材料を、フィラー形態へと刻む前のタバコブレンドに加える。次いで、主として機械乾燥タバコで構成される約３０パーセントの膨張タバコを、刻んだタバコブレンドへと加えて、最終的な刻みフィラーを準備する。このブレンドを、紙巻きタバコの製造に先立って、約１３パーセントの最終水分含有量へと平衡させる。

このタバコブレンドを使用して、長さ約８４ｍｍの紙巻きタバコを作成する。タバコ棒の長さが、約５７ｍｍであり、フィルタ素子の長さは、約２７ｍｍである。タバコ棒は、ＴｅｒｖａｋｏｓｋｉからＮｏ．４５６として入手できる種類の紙巻きタバコ紙ラップで包んで収容される、約０．６００ｇの重量のタバコ刻みフィラーの装填を含む。チッピング材料は、フィルタ素子の全長を囲み、タバコ棒の長さへと約４ｍｍ延びている。

この紙巻きタバコのフィルタ素子は、図２に示した全体構成を有している。この一般的な形式のフィルタ素子は、Ｂａｕｍｇａｒｔｎｅｒ Ｉｎｃ．，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄから入手可能である。この紙巻きタバコは、７％のトリアセチンを有する１２ｍｍの吸い口端酢酸セルローストウ（フィラメント当たり２．５デニール／３５，０００総デニール）セグメントと、ＰＩＣＡからＧ２７７（四塩化炭素活性が８５であって、サイズが２０×５０メッシュである）として入手できる顆粒状の炭素で満たされた７ｍｍの区画と、７％のトリアセチンを有する８ｍｍの酢酸セルローストウ（８．０／３２，０００）タバコ端セグメントとを含む、フィルタ素子を有している。

複数のレーザ穿孔からなるリングが、吸い口側先端から約１３ｍｍの位置に、各紙巻きタバコの周囲を巡って設けられている。穿孔は、チッピング紙およびプラグラップを貫通し、Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋ Ｋｏｒｂｅｒ ＆ Ｃｏ．ＫＧのＬａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｌａｓｅｒ Ｐｅｒｆｏｒａｔｏｒを使用して設けることができる。この紙巻きタバコは、約３４パーセントまで空気希釈される。この紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、約１０ｍｇの「タール」および０．８ｍｇのニコチンをもたらす。

（例２）
フィルタ素子が、７％のトリアセチンを有する８ｍｍの吸い口端酢酸セルローストウ（８．０／３２，０００）セグメントと、ＰＩＣＡからＧ２７７（四塩化炭素活性が８５であって、サイズが２０×５０メッシュである）として入手できる顆粒状の炭素で満たされた７ｍｍの区画と、７％のトリアセチンを有する１２ｍｍの酢酸セルローストウ（２．５／３５，０００）タバコ端セグメントとを含む点を除き、例１で説明したとおりに紙巻きタバコを準備した。この紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、約１０ｍｇの「タール」および０．８ｍｇのニコチンをもたらす。

より高い粒子除去効率を有するフィルタセグメントをタバコ棒に近接させ、通気孔をタバコ棒のより近くに配置して製作された例２の紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、例１の紙巻きタバコと比べ、特定の揮発性および半揮発性の主流煙成分をより大きく除去する。例２の紙巻きタバコは、カテコールの約５パーセントの低減、ｐ−，＋ｍ−クレゾールの約２８パーセントの低減、ホルムアルデヒドの約１７パーセントの低減、アセトアルデヒドの約２９パーセントの低減、アセトンの約６５パーセントの低減、アクロレインの約６７パーセントの低減、およびシアン化水素の約２８パーセントの低減をもたらす。

（例３）
紙巻きタバコを、例１に説明したとおりに用意する。しかしながら、香味カプセルを、カプセルがフィルタ材料の吸い口端セクションに埋め込まれるように、吸い口端可塑化酢酸セルローストウに手作業で挿入する。この香味カプセルは、Ｍａｎｅ Ａｒｏｍａｔｉｃ ＦｌａｖｏｒｓからＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｅ１２７３８４（メンソール）として入手可能である。この紙巻きタバコは、カプセルを壊して喫煙することができ、あるいはカプセルを壊すことなく喫煙することもできる。

（例４）
例としての紙巻きタバコを、例１に説明したとおり、タバコ棒、紙ラップ、およびチッピング材料を使用して作成する。この例の紙巻きタバコのタバコ棒の長さは、約５７ｍｍであり、フィルタ素子の長さは、約３０ｍｍである。

この例の紙巻きタバコは、図３に示した概略構成を有している。この例の紙巻きタバコは、７％のトリアセチンを有する２．５／３５，００のトウからなる１０ｍｍの吸い口端酢酸セルロースプラグと、ＰＩＣＡからＧ２７７（四塩化炭素活性が８５であって、粒子サイズが２０×５０メッシュである）として入手できる顆粒状の活性炭素で満たされた７ｍｍの区画と、２．５／３５，０００のトウからなる２ｍｍの酢酸セルロースプラグと、５ｍｍの中空区画と、タバコ棒に近接して位置する７％のトリアセチンを有する８．０／３２，０００のトウからなる６ｍｍの酢酸セルロースプラグとを含む、フィルタ素子を有している。この紙巻きタバコは、約３４パーセントまで空気希釈される。この紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、約１０ｍｇの「タール」および０．８ｍｇのニコチンをもたらす。

下流側の区画に吸着剤を収容し上流側の区画が中空である、分割された区画を有する、この例の紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、例１の紙巻きタバコと比べ、特定の気相主流煙成分をより大きく減少させる。この例の紙巻きタバコは、ホルムアルデヒドの約６％の低減、アセトアルデヒドの約７％の低減、アセトンの約１１％の低減、およびアクロレインの約８％の低減をもたらす。

（例５）
例としての紙巻きタバコを、例１に説明したとおり、タバコ棒、紙ラップ、およびチッピング材料を使用して作成する。この例の紙巻きタバコのタバコ棒の長さは、約５７ｍｍであり、フィルタ素子の長さは、約２７ｍｍである。

この例の紙巻きタバコは、７％のトリアセチンを有する８ｍｍの吸い口端酢酸セルローストウ（８／３２，０００）セグメントと、ＰＩＣＡからＧ２７７（四塩化炭素活性が８５であって、サイズが２０×５０メッシュである）として入手できる顆粒状の炭素で満たされた７ｍｍの区画と、７％のトリアセチンを有する１２ｍｍの酢酸セルローストウ（２．５／３５，０００）タバコ端セグメントとを含む、フィルタ素子を有している。いくつかの例の紙巻きタバコにおいては、フィルタ材料のタバコ端セグメントが、周囲に直径０．２ｍｍから３ｍｍの６個の筒を挿入して有している。他の例の紙巻きタバコにおいては、フィルタ材料のタバコ端セグメントが、フィルタセグメントの中心に直径０．２ｍｍから３ｍｍのただ１つの筒を挿入して有している。この紙巻きタバコは、約３４パーセントまで空気希釈される。この紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、約１０ｍｇの「タール」および０．８ｍｇのニコチンをもたらす。

フィルタ材料のタバコ端セグメントに１つ以上の筒を有するこの例の紙巻きタバコは、例１の紙巻きタバコと比べ、特定の気相主流煙成分をより大きく低減する。この例の紙巻きタバコは、ホルムアルデヒドの約１３％から１８％の低減、アセトアルデヒドの約３％から４％の低減、アセトンの約７％から１２％の低減、およびアクロレインの約１５％から１６％の低減をもたらす。

（例６）
例としての紙巻きタバコを、例１に説明したとおり、タバコ棒、紙ラップ、およびチッピング材料を使用して作成する。この例の紙巻きタバコのタバコ棒の長さは、約５７ｍｍであり、フィルタ素子の長さは、約２７ｍｍまたは３１ｍｍである。

第１の例の紙巻きタバコは、７％のトリアセチンを有する１０ｍｍの吸い口端酢酸セルローストウ（フィラメント当たり２．５デニール／３５，０００総デニール）セグメントと、ＰＩＣＡからＧ２７７（四塩化炭素活性が８５であって、サイズが２０×５０メッシュである）として入手できる顆粒状の炭素で満たされた７ｍｍの区画と、７％のトリアセチンを有する２ｍｍの低効率酢酸セルローストウ（８．０／３２，０００）と、重合体イオン交換樹脂（ＤＣＡ１１として知られるベンゼンメタンアミン，ａｒ−エチニル（ｅｔｈｙｅｎｙｌ）−Ｎ、Ｎ−ジメチル−、ジビニルベンゼンの重合体（ｐｏｌｙｍｅｒ ｗｉｔｈ ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、粒子サイズ１６×５０メッシュ、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．から）で満たされた４ｍｍの区画と、７％のトリアセチンを有する８ｍｍの酢酸セルローストウ（８．０／３２，０００）タバコ端セグメントとを含む、フィルタ素子を有している。第２の例の紙巻きタバコは、７％のトリアセチンを有する１２ｍｍの吸い口端酢酸セルローストウ（フィラメント当たり２．５デニール／３５，０００総デニール）セグメントと、ＰＩＣＡからＧ２７７（四塩化炭素活性が８５であって、サイズが２０×５０メッシュである）として入手できる顆粒状の炭素で満たされた７ｍｍの区画と、７％のトリアセチンおよびＤＣＡ１１イオン交換樹脂が酢酸セルロース繊維中に埋め込まれてなる、８ｍｍの酢酸セルローストウ（８．０／３２，０００）タバコ端セグメントとを含む、フィルタ素子を有している。これらの紙巻きタバコは、約３４パーセントまで空気希釈される。これらの紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、約１０ｍｇの「タール」および０．８ｍｇのニコチンをもたらす。

活性炭素とイオン交換樹脂とを含んでいるこの例の紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、例１の紙巻きタバコと比べ、ホルムアルデヒドを大きく低減する。この実験用の紙巻きタバコは、ホルムアルデヒドの約１８％から３２％の低減をもたらす。

（例７）
例としての紙巻きタバコを、例１に説明したとおり、タバコ棒、紙ラップ、およびチッピング材料を使用して作成する。この例の紙巻きタバコのタバコ棒の長さは、約５７ｍｍであり、フィルタ素子の長さは、約２７ｍｍである。

この例の紙巻きタバコは、７％のトリアセチンを有する１２ｍｍの吸い口端酢酸セルローストウ（フィラメント当たり２．５デニール／３５，０００総デニール）セグメントと、ＰＩＣＡからの顆粒アーモンド殻炭素（四塩化炭素活性が７０であって、サイズが２０×５０メッシュである）メッシュで満たされた７ｍｍの区画と、７％のトリアセチンを有する８ｍｍの酢酸セルローストウ（８．０／３２，０００）タバコ端セグメントとを含む、フィルタ素子を有している。この紙巻きタバコは、約３４パーセントまで空気希釈される。この紙巻きタバコは、ＦＴＣ喫煙条件のもとで喫煙されたとき、約１０ｍｇの「タール」および０．８ｍｇのニコチンをもたらす。

アーモンドシェル炭素を含んでいるこの例の紙巻きタバコは、ＦＴＣおよび他の喫煙条件のもとで喫煙されたとき、ココナッツシェル炭素（Ｇ２７７）を含んでいる例１の紙巻きタバコに比べ、カルボニル成分をより大きく低減する。この例の紙巻きタバコは、カルボニルの約２０％から４０％の低減をもたらす。

本発明の属する技術分野の当業者であって、以上の説明に提示されている教示の利益を手にしたものであれば、本発明の多くの変形および他の実施形態を考えるであろう。本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明の変形および変更が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。したがって、本発明が、開示した特定の実施形態に限られるわけではなく、変更および他の実施形態が、添付の特許請求の範囲の技術的範囲に包含されるものであることを、理解されたい。具体的な用語が、本明細書において使用されているが、それらは包括的かつ説明用の意味でのみ使用されており、限定を意図して使用されているわけではない。

紙巻きタバコの形態を有する喫煙用物品の分解斜視図であり、紙巻きタバコの喫煙可能材料、包装材料部品、およびフィルタ素子が示されている。 参考例の紙巻きタバコの側面断面図であり、フィルタ素子が、内部の区画内に配置された吸着材料を有している。 参考例の紙巻きタバコの側面断面図であり、フィルタ素子が、半透過性のバリアによって中空部と吸着材料収容部とに分割された区画を有している。 参考例の紙巻きタバコの側面断面図であり、フィルタ素子が、吸着剤収容セクションと、主流煙をタバコ棒からフィルタの吸着剤収容部へと直接通過させるように構成された少なくとも１つのチャネルとを有している。 図４のフィルタ素子の一セクションについて、線Ａ−Ａに沿って得た断面図である。 参考例のフィルタ素子の一セクションの断面図であり、チャネルの他の構成を示している。 参考例のフィルタ素子の一セクションの断面図であり、チャネルのさらに他の構成を示している。 参考例の紙巻きタバコの側面断面図であり、フィルタ素子が、半透過性のバリアによって分割された区画を有しており、分割された区画のうちの一方の区画が吸着剤を含んでおり、第２の区画がイオン交換樹脂を含んでいる。 参考例の紙巻きタバコの側面断面図であり、フィルタ素子が、フィルタ材料の一セクションに分散されたイオン交換樹脂を含んでいる。 本発明の紙巻きタバコの側面断面図であり、フィルタ素子が、吸着剤で満たされた区画と、フィルタ材料の吸い口端セクションに収容された破壊可能カプセルとを有している。

Claims (20)

1. タバコ棒とタバコ棒に接続されたフィルタ素子とを備える紙巻きタバコであって、前記フィルタ素子は、タバコ棒に近位の端部とタバコ棒から遠位の端部とを有し、
   前記フィルタ素子が、
   フィルタ素子のタバコ棒に遠位の端部に位置して、紙巻きタバコによって生成された主流煙に混入している粒子状物質を濾し取ることができる、長手方向に延びているフィルタ材料の第１のセクションと、
   前記フィルタ材料の第１のセクションと前記タバコ棒との間に位置して、紙巻きタバコによって生成された主流煙に混入している粒子状物質を濾し取ることができる、長手方向に延びているフィルタ材料の第２のセクションと、
   フィルタ材料の第１のセクションとフィルタ材料の第２のセクションとの間に形成された任意の区画と、
   前記区画の少なくとも一部分に収容される、または前記フィルタ材料の第２のセクション内に分散される吸着剤と、
   前記フィルタ材料の第１のセクションに収容された、少なくとも１つの破壊可能カプセルとを備え、前記破壊可能カプセルが、前記吸着剤から下流側に配置される、紙巻きタバコ。
2. 前記フィルタ材料の第１のセクションおよび前記フィルタ材料の第２のセクションが、可塑化酢酸セルローストウを含んでいる、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
3. 前記吸着剤が、活性炭素、分子ふるい、クレイ、活性アルミナ、シリカゲル、およびこれらの混合物からなるグループから選択される、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
4. 前記吸着剤が、活性炭素である、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
5. 活性炭素が、約６０から約１５０の四塩化炭素活性の活性度を有している、請求項４に記載の紙巻きタバコ。
6. 前記吸着剤が、顆粒状の形態である、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
7. 前記吸着剤が、約８×１６メッシュから約３０×７０メッシュの粒子サイズを有している、請求項６に記載の紙巻きタバコ。
8. 前記フィルタ材料の第２のセクションが、前記フィルタ材料の第１のセクションよりも高い粒子除去効率を有している、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
9. 前記フィルタ材料の第１のセクションおよび前記フィルタ材料の第２のセクションが、繊維質のフィルタ材料を含んでおり、前記フィルタ材料の第２のセクションが、前記フィルタ材料の第１のセクションのフィラメントよりも小さな単位長さ当たり重量を有するフィラメントを含んでいる、請求項８に記載の紙巻きタバコ。
10. 前記フィルタ材料の第２のセクションが、フィラメント当たり約２．５デニール未満の単位長さ当たり重量を有するフィラメントを含んでおり、前記フィルタ材料の第１のセクションが、フィラメント当たり約３．０デニールを上回る単位長さ当たり重量を有するフィラメントを含んでいる、請求項９に記載の紙巻きタバコ。
11. 前記フィルタ材料の第２のセクションが、フィラメント当たり約１．８デニールから約２．５デニールの単位長さ当たり重量を有するフィラメントを含んでおり、前記フィルタ材料の第１のセクションが、フィラメント当たり約３．０デニールから約１０デニールの単位長さ当たり重量を有するフィラメントを含んでいる、請求項１０に記載の紙巻きタバコ。
12. 前記フィルタ材料の第１のセクションが、
    長手方向に延びるフィルタ材料の中央部と、
    中央部の周囲に環状に位置して長手方向に延びるフィルタ材料の外側部と、
    中央部によって定められた構造を有し、前記破壊可能カプセルが収容される区画とを備える、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
13. 前記フィルタ材料の第１のセクションの中央部および外側部が、酢酸セルローストウを含んでいる、請求項１２に記載の紙巻きタバコ。
14. 破壊可能カプセルが、紙巻きタバコによって生成される主流煙のための香味料または呼気清涼化剤を収容している、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
15. 破壊可能カプセルが、おおむね球形である、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
16. 破壊可能カプセルが、
    外側ゼラチンシェルと、
    少なくとも１つの香味料および少なくとも１つの希釈剤を含んでおり、外側ゼラチンシェルに収容されている内側液体組成物とを含んでいる、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
17. 希釈剤が、中鎖トリグリセリド混合物である、請求項１６に記載の紙巻きタバコ。
18. タバコ棒とフィルタ素子とを接続するチッピング材料をさらに備え、前記チッピング材料が、フィルタ素子内の破壊可能カプセルの位置の視覚的表示を備えている、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
19. 破壊可能カプセルが、少なくとも約３ｍｍの直径を有している、請求項１に記載の紙巻きタバコ。
20. 破壊可能カプセルが、約５ｍｍ未満の直径を有している、請求項１９に記載の紙巻きタバコ。

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