JPH05207868A - 喫煙品のフューエルエレメント用の炭素質組成物 - Google Patents
喫煙品のフューエルエレメント用の炭素質組成物Info
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- JPH05207868A JPH05207868A JP4190282A JP19028292A JPH05207868A JP H05207868 A JPH05207868 A JP H05207868A JP 4190282 A JP4190282 A JP 4190282A JP 19028292 A JP19028292 A JP 19028292A JP H05207868 A JPH05207868 A JP H05207868A
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- A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
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- A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
- A24B15/16—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
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- A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
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- A24D1/22—Cigarettes with integrated combustible heat sources, e.g. with carbonaceous heat sources
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 くすぶり速度及びパフカロリーを、シガレッ
トを過熱しないで大きく向上させ、それで全(及びパフ
ずつ)エーロゾル収量を相当に改善する喫煙品のフュー
エルエレメント用の炭素質フューエル組成物を提供す
る。 【構成】 (a)炭素60〜99重量%、(b)バイン
ダー1〜20重量%、(c)タバコ1〜20重量%及び
(d)最終ナトリウム(Na)レベル3000〜20,
000ppmの均質な混合物を含む喫煙品のフューエル
エレメント用の炭素質フューエル組成物。
トを過熱しないで大きく向上させ、それで全(及びパフ
ずつ)エーロゾル収量を相当に改善する喫煙品のフュー
エルエレメント用の炭素質フューエル組成物を提供す
る。 【構成】 (a)炭素60〜99重量%、(b)バイン
ダー1〜20重量%、(c)タバコ1〜20重量%及び
(d)最終ナトリウム(Na)レベル3000〜20,
000ppmの均質な混合物を含む喫煙品のフューエル
エレメント用の炭素質フューエル組成物。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシガレットのような喫煙
品、特に短いフューエルエレメント及び物理的に分離し
たエーロゾル発生手段を有するそれらの喫煙品に関す
る。
品、特に短いフューエルエレメント及び物理的に分離し
たエーロゾル発生手段を有するそれらの喫煙品に関す
る。
【0002】
【従来技術】このタイプの喫煙品並びにそれらを製造す
る方法及び装置は下記の米国特許:Shelarに係る
第4,708,151号;Banerjee等に係る第
4,714,082号;Resceに係る第4,73
2,168号;Clearman等に係る第4,75
6,318号;Homer等に係る第4,782,64
4号;Sensabaugh等に係る第4,793,3
65号;Homer等に係る第4,802,562号;
Banerjee等に係る第4,827,950号;H
ensgen等に係る第4,870,748号;Cle
arman等に係る第4,881,556号;Hanc
ock等に係る第4,893,637号;Whiteに
係る第4,893,639号;Barnesに係る第
4,903,714号;Clearman等に係る第
4,917,128号;並びにR.J.レイノルズタバ
コカンパニー、1988、Chemical and
Biological Studies of New
Cigarette Prototypes Tha
t Heat Instead of Burn To
baccoなる表題のモノグラフ(RJR Monog
raph)に記載されている。これらの喫煙品は、喫煙
者に喫煙する楽しみ(例えば喫煙する味、感じ、満足、
等)を与えることができる。シガレット、シガー及びパ
イプはタバコを種々の形で使用するポピュラーな喫煙品
である。前述した特許の背景セクションにおいて述べら
れている通りに、多くの喫煙品は、種々のポピュラーな
喫煙品の改良或は代りとして提案されてきた。
る方法及び装置は下記の米国特許:Shelarに係る
第4,708,151号;Banerjee等に係る第
4,714,082号;Resceに係る第4,73
2,168号;Clearman等に係る第4,75
6,318号;Homer等に係る第4,782,64
4号;Sensabaugh等に係る第4,793,3
65号;Homer等に係る第4,802,562号;
Banerjee等に係る第4,827,950号;H
ensgen等に係る第4,870,748号;Cle
arman等に係る第4,881,556号;Hanc
ock等に係る第4,893,637号;Whiteに
係る第4,893,639号;Barnesに係る第
4,903,714号;Clearman等に係る第
4,917,128号;並びにR.J.レイノルズタバ
コカンパニー、1988、Chemical and
Biological Studies of New
Cigarette Prototypes Tha
t Heat Instead of Burn To
baccoなる表題のモノグラフ(RJR Monog
raph)に記載されている。これらの喫煙品は、喫煙
者に喫煙する楽しみ(例えば喫煙する味、感じ、満足、
等)を与えることができる。シガレット、シガー及びパ
イプはタバコを種々の形で使用するポピュラーな喫煙品
である。前述した特許の背景セクションにおいて述べら
れている通りに、多くの喫煙品は、種々のポピュラーな
喫煙品の改良或は代りとして提案されてきた。
【0003】前述した特許及び/又は刊行物に記載され
ている喫煙品は、熱を発生するための可燃性炭素質フュ
ーエルエレメント及びフューエルエレメントと物理的に
分離しかつそれと熱交換関係に位置させたエーロゾル生
成物質を用いる。このような喫煙品についての炭素質フ
ューエルエレメントは炭素とバインダーとの混合物を含
むのが代表的である。難燃剤、燃焼改質剤、一酸化炭素
触媒、等のような随意の添加剤もまたかかるフューエル
エレメント組成物において用いられてきた。かかるフュ
ーエルエレメントのエネルギーレベル、すなわちくすぶ
り(smolder)熱及び吸い込む(或は吸う(pu
ff))熱は調節するのが困難なことがしばしばであ
り、大部分フューエルエレメントのデザイン、例えばフ
ューエルエレメントの中を通る及び/又はその周囲の通
路の数及び配置を変えることにより扱われてきた。この
ような炭素質フューエルエレメントのエネルギーレベル
を、かかるフューエルエレメントを用いる喫煙品のデザ
インパラメータをフューエルエレメントが発生する調節
されたエネルギー量に基づいて変え得るように操作する
一層容易な方法を有することは有利である。驚くべきこ
とに、上記のタイプの炭素質フューエルエレメントのナ
トリウム含量が吸う及びくすぶる間のフューエルエレメ
ントのエネルギーレベルを調節する一要因であることを
見出した。また、これらのフューエルエレメントのナト
リウム含量はかかるフューエルエレメントの着火性に影
響を及ぼすことを見出した。フューエルエレメントに含
有されるナトリウムの量及びフューエルエレメントの製
造においてナトリウムが入れられる形態は、フューエル
エレメント燃焼特性に極めて大きな影響を及ぼす。これ
より、フューエルエレメントを製造する間に加えるナト
リウムの量及びナトリウムを加える形態を変えて喫煙品
の性能を向上させかつフューエルエレメントの燃焼特性
に対する調節を増大させることができる。
ている喫煙品は、熱を発生するための可燃性炭素質フュ
ーエルエレメント及びフューエルエレメントと物理的に
分離しかつそれと熱交換関係に位置させたエーロゾル生
成物質を用いる。このような喫煙品についての炭素質フ
ューエルエレメントは炭素とバインダーとの混合物を含
むのが代表的である。難燃剤、燃焼改質剤、一酸化炭素
触媒、等のような随意の添加剤もまたかかるフューエル
エレメント組成物において用いられてきた。かかるフュ
ーエルエレメントのエネルギーレベル、すなわちくすぶ
り(smolder)熱及び吸い込む(或は吸う(pu
ff))熱は調節するのが困難なことがしばしばであ
り、大部分フューエルエレメントのデザイン、例えばフ
ューエルエレメントの中を通る及び/又はその周囲の通
路の数及び配置を変えることにより扱われてきた。この
ような炭素質フューエルエレメントのエネルギーレベル
を、かかるフューエルエレメントを用いる喫煙品のデザ
インパラメータをフューエルエレメントが発生する調節
されたエネルギー量に基づいて変え得るように操作する
一層容易な方法を有することは有利である。驚くべきこ
とに、上記のタイプの炭素質フューエルエレメントのナ
トリウム含量が吸う及びくすぶる間のフューエルエレメ
ントのエネルギーレベルを調節する一要因であることを
見出した。また、これらのフューエルエレメントのナト
リウム含量はかかるフューエルエレメントの着火性に影
響を及ぼすことを見出した。フューエルエレメントに含
有されるナトリウムの量及びフューエルエレメントの製
造においてナトリウムが入れられる形態は、フューエル
エレメント燃焼特性に極めて大きな影響を及ぼす。これ
より、フューエルエレメントを製造する間に加えるナト
リウムの量及びナトリウムを加える形態を変えて喫煙品
の性能を向上させかつフューエルエレメントの燃焼特性
に対する調節を増大させることができる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、フューエルエ
レメントの燃焼特性に対する一層大きな調節を達成する
ためのシガレット及びその他の喫煙品用の炭素質フュー
エルエレメントを製造するのに有利な新規組成物、この
ようなフューエルエレメントを用いたシガレットのよう
な喫煙品、並びにこのようなフューエルエレメントの製
造方法を指向する。本発明の好ましい一フューエル組成
物は下記の均質な混合物を含む: (a)炭素約80〜99重量%; (b)バインダー約1〜20重量%;及び (c)ナトリウム(Na)レベル約2000〜20,0
00ppm。本発明の別の好ましいフューエル組成物は
下記の均質な混合物を含む: (a)炭素約60〜98重量%; (b)バインダー約1〜20重量%; (c)タバコ約1〜20重量%;及び (d)ナトリウム(Na)含量約2000〜20,00
0ppm。 本発明の好ましい実施態様は、(1)炭素、(2)適し
たバインダー、すなわち好ましい非ナトリウムバインダ
ー、低ナトリウムバインダー、或は管理されたナトリウ
ムレベルを有するバインダー混合物、及び(3)必要な
場合、ナトリウムレベルを2000〜20,000pp
mの範囲内にもたらすための、例えばNa2 CO3 によ
る添加ナトリウムの三部混合物を含む炭素質フューエル
組成物である。
レメントの燃焼特性に対する一層大きな調節を達成する
ためのシガレット及びその他の喫煙品用の炭素質フュー
エルエレメントを製造するのに有利な新規組成物、この
ようなフューエルエレメントを用いたシガレットのよう
な喫煙品、並びにこのようなフューエルエレメントの製
造方法を指向する。本発明の好ましい一フューエル組成
物は下記の均質な混合物を含む: (a)炭素約80〜99重量%; (b)バインダー約1〜20重量%;及び (c)ナトリウム(Na)レベル約2000〜20,0
00ppm。本発明の別の好ましいフューエル組成物は
下記の均質な混合物を含む: (a)炭素約60〜98重量%; (b)バインダー約1〜20重量%; (c)タバコ約1〜20重量%;及び (d)ナトリウム(Na)含量約2000〜20,00
0ppm。 本発明の好ましい実施態様は、(1)炭素、(2)適し
たバインダー、すなわち好ましい非ナトリウムバインダ
ー、低ナトリウムバインダー、或は管理されたナトリウ
ムレベルを有するバインダー混合物、及び(3)必要な
場合、ナトリウムレベルを2000〜20,000pp
mの範囲内にもたらすための、例えばNa2 CO3 によ
る添加ナトリウムの三部混合物を含む炭素質フューエル
組成物である。
【0005】所望の場合、フューエルエレメント中に存
在する可燃性物質の量を減少させることにより、フュー
エルエレメントが燃焼中に発生するカロリーを調節する
のを助成するために、炭酸カルシウム、凝集炭酸カルシ
ウム、等のような不燃性充填剤をフューエル組成物に加
えてもよい。充填剤はフューエル組成物の約50重量%
未満、好ましくは約30重量%未満、最も好ましくは約
5〜約20重量%を構成するのが典型的である。フュー
エルの製造において用いるフューエル組成物を適当に選
定することは、吸う間のエネルギー伝達(例えば対流
熱)、くすぶる間のエネルギー伝達(例えば輻射及び/
又は伝導熱)の調節を可能にし、フューエルエレメント
の点火性を向上させ、フューエルエレメントを用いたシ
ガレットの総括的エーロゾル発生を向上させ、並びにそ
の他の利点を提供する。フューエル組成物において用い
る炭素は活性或は不活性の任意のタイプの炭素にするこ
とができるが、平均粒径約12ミクロンを有する食品銘
柄炭素が好ましい。本発明において有用なバインダー
は、含有するナトリウムが約3000ppmより少な
い、最も好ましくは約1500ppmより少ないバイン
ダー(すなわち低或は非ナトリウムベースのバインダ
ー)、或はバインダーの混合物であり、ナトリウム塩物
質でないのが好ましい。バインダー中に天然に存在する
(すなわち固有に存在する)ナトリウムは、約3000
ppmより少なければ、容認し得る。容認し得るバイン
ダーは、特に好ましいアルギン酸アンモニウム、カルボ
キシメチルセルロース、等を含む。ナトリウム塩バイン
ダー(例えばナトリウムカルボキシメチルセルロース)
は、好ましくはないが、用いることができるが、他の非
ナトリウム或は低ナトリウム含有バインダーを混和して
希釈して全ナトリウム含量を減少させて2000〜2
0,000ppmの所望の範囲内にすべきである。終局
のフューエルエレメントのナトリウム含量は、バインダ
ーのナトリウム塩に由来する場合、本発明が提供する通
りの他の形態でフューエル組成物に添加するナトリウム
程には有効でないことが分かった。
在する可燃性物質の量を減少させることにより、フュー
エルエレメントが燃焼中に発生するカロリーを調節する
のを助成するために、炭酸カルシウム、凝集炭酸カルシ
ウム、等のような不燃性充填剤をフューエル組成物に加
えてもよい。充填剤はフューエル組成物の約50重量%
未満、好ましくは約30重量%未満、最も好ましくは約
5〜約20重量%を構成するのが典型的である。フュー
エルの製造において用いるフューエル組成物を適当に選
定することは、吸う間のエネルギー伝達(例えば対流
熱)、くすぶる間のエネルギー伝達(例えば輻射及び/
又は伝導熱)の調節を可能にし、フューエルエレメント
の点火性を向上させ、フューエルエレメントを用いたシ
ガレットの総括的エーロゾル発生を向上させ、並びにそ
の他の利点を提供する。フューエル組成物において用い
る炭素は活性或は不活性の任意のタイプの炭素にするこ
とができるが、平均粒径約12ミクロンを有する食品銘
柄炭素が好ましい。本発明において有用なバインダー
は、含有するナトリウムが約3000ppmより少な
い、最も好ましくは約1500ppmより少ないバイン
ダー(すなわち低或は非ナトリウムベースのバインダ
ー)、或はバインダーの混合物であり、ナトリウム塩物
質でないのが好ましい。バインダー中に天然に存在する
(すなわち固有に存在する)ナトリウムは、約3000
ppmより少なければ、容認し得る。容認し得るバイン
ダーは、特に好ましいアルギン酸アンモニウム、カルボ
キシメチルセルロース、等を含む。ナトリウム塩バイン
ダー(例えばナトリウムカルボキシメチルセルロース)
は、好ましくはないが、用いることができるが、他の非
ナトリウム或は低ナトリウム含有バインダーを混和して
希釈して全ナトリウム含量を減少させて2000〜2
0,000ppmの所望の範囲内にすべきである。終局
のフューエルエレメントのナトリウム含量は、バインダ
ーのナトリウム塩に由来する場合、本発明が提供する通
りの他の形態でフューエル組成物に添加するナトリウム
程には有効でないことが分かった。
【0006】驚くべきことに、終局のフューエルエレメ
ント中のナトリウム含量のレベルが重要であるばかりで
なく、またナトリウム源も極めて重要であることが分か
った。本発明のフューエル組成物において用いるための
最も好ましいナトリウム源は炭酸ナトリウム(Na2 C
O3 )である。炭酸ナトリウムを水溶液として加えるこ
とは、本発明のフューエル組成物において必要なナトリ
ウムレベルを供するのに有効である。種々の力価(例え
ば0.1〜10%、好ましくは0.5〜7%)の水溶液
を用いるのがナトリウムをフューエル組成物に加える好
ましい方法であるが、所望の場合、他の方法、例えば乾
燥混和もまた用いることができる。炭酸ナトリウムに加
えて、酢酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、リンゴ酸
ナトリウム、等のような他のナトリウム化合物を本発明
において用いてよい。しかし、塩化ナトリウム(NaC
l)のようなナトリウム源は特には有効でない。上述し
た通りに、フューエル組成物中のナトリウム(Na)レ
ベルを約2000〜20,000ppm(全Na含量=
固有のNa+添加Na)の範囲内で意図的に変えること
により、生成するフューエルエレメントに選択されかつ
確定できる燃焼特性を持たせることが可能になる。すな
わち、本発明は炭素約60〜約99重量%、適したバイ
ンダー約1〜約20重量%及び誘導結合プラズマ原子放
出分光法(ICP−AES)を用いて測定して約200
0〜約10,000ppmの範囲のナトリウム含量を含
む炭素質フューエル組成物を指向する。
ント中のナトリウム含量のレベルが重要であるばかりで
なく、またナトリウム源も極めて重要であることが分か
った。本発明のフューエル組成物において用いるための
最も好ましいナトリウム源は炭酸ナトリウム(Na2 C
O3 )である。炭酸ナトリウムを水溶液として加えるこ
とは、本発明のフューエル組成物において必要なナトリ
ウムレベルを供するのに有効である。種々の力価(例え
ば0.1〜10%、好ましくは0.5〜7%)の水溶液
を用いるのがナトリウムをフューエル組成物に加える好
ましい方法であるが、所望の場合、他の方法、例えば乾
燥混和もまた用いることができる。炭酸ナトリウムに加
えて、酢酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、リンゴ酸
ナトリウム、等のような他のナトリウム化合物を本発明
において用いてよい。しかし、塩化ナトリウム(NaC
l)のようなナトリウム源は特には有効でない。上述し
た通りに、フューエル組成物中のナトリウム(Na)レ
ベルを約2000〜20,000ppm(全Na含量=
固有のNa+添加Na)の範囲内で意図的に変えること
により、生成するフューエルエレメントに選択されかつ
確定できる燃焼特性を持たせることが可能になる。すな
わち、本発明は炭素約60〜約99重量%、適したバイ
ンダー約1〜約20重量%及び誘導結合プラズマ原子放
出分光法(ICP−AES)を用いて測定して約200
0〜約10,000ppmの範囲のナトリウム含量を含
む炭素質フューエル組成物を指向する。
【0007】本発明のフューエル組成物に入れることが
できる他の添加剤は、フューエル組成物の燃焼条件下で
アンモニアを放出することができる化合物を含む。この
ような化合物はフューエル組成物中約0.5〜5.0
%、好ましくは約1〜4%、最も好ましくは約2〜3%
で燃焼中のフューエルの燃焼生成物におけるいくつかの
カルボニルレベルを減少させるのに有用であるのが認め
られた。フューエル組成物の燃焼する間アンモニアを放
出する適した化合物は下記を含む:尿素、無機及び有機
塩(例えば炭酸アンモニウム、アルギン酸アンモニウ
ム、もしくはモノ−、ジ−或はトリ−アンモニウムホス
フェート);アミノ糖(例えばプロリノフルクトース或
はアスパリギノフルクトース);アミノ酸、特にアルフ
ァアミノ酸(例えばグルタミン、グリシン、アスパラギ
ン、プロリン、アラニン、シスチン、アスパラギン酸、
フェニルアラニン或はグルタミン酸);ジ−或はトリ−
ペプチド;第四級アンモニウム化合物、等。特に好まし
い一アンモニア放出化合物はアミノ酸アスパラギンであ
る。アスパラギン(Asn)を燃焼する間に生成するカ
ルボニル化合物を減少させるための手段としてフューエ
ル組成物に約1〜約3%加えることもまた本発明の一部
と考えられる。
できる他の添加剤は、フューエル組成物の燃焼条件下で
アンモニアを放出することができる化合物を含む。この
ような化合物はフューエル組成物中約0.5〜5.0
%、好ましくは約1〜4%、最も好ましくは約2〜3%
で燃焼中のフューエルの燃焼生成物におけるいくつかの
カルボニルレベルを減少させるのに有用であるのが認め
られた。フューエル組成物の燃焼する間アンモニアを放
出する適した化合物は下記を含む:尿素、無機及び有機
塩(例えば炭酸アンモニウム、アルギン酸アンモニウ
ム、もしくはモノ−、ジ−或はトリ−アンモニウムホス
フェート);アミノ糖(例えばプロリノフルクトース或
はアスパリギノフルクトース);アミノ酸、特にアルフ
ァアミノ酸(例えばグルタミン、グリシン、アスパラギ
ン、プロリン、アラニン、シスチン、アスパラギン酸、
フェニルアラニン或はグルタミン酸);ジ−或はトリ−
ペプチド;第四級アンモニウム化合物、等。特に好まし
い一アンモニア放出化合物はアミノ酸アスパラギンであ
る。アスパラギン(Asn)を燃焼する間に生成するカ
ルボニル化合物を減少させるための手段としてフューエ
ル組成物に約1〜約3%加えることもまた本発明の一部
と考えられる。
【0008】発明の好ましい一実施態様では、フューエ
ル組成物のナトリウムレベルが約3500〜約9,00
0ppmの範囲である場合、フューエルエレメントは極
めて点火容易である。本発明の別の実施態様では、燃焼
中の炭素質フューエルエレメントのくすぶり速度は、フ
ューエル組成物のナトリウム含量を変えて約3000〜
約9,000ppmの範囲内にすることにより、本質的
に所望の通りに速く或は遅くなるように調節することが
できる。本発明の別の実施態様では、炭素と非ナトリウ
ムベースのバインダーとの混合物を含む組成物から作っ
た燃焼中の炭素質フューエルエレメントのくすぶり温度
を、フューエルエレメント組成物のナトリウム含量を調
整して約2500〜約10,000ppmの範囲内にす
ることにより、上昇させることができる。本発明のなお
別の実施態様では、炭素と非ナトリウムベースのバイン
ダーとの混合物を含む組成物から作った燃焼中の炭素質
フューエルエレメントのパフ温度を、フューエルエレメ
ント組成物のナトリウム含量を、ナトリウム含量が約6
500〜約10,000ppmになるように調整するこ
とにより、所望の通りに(高い/中位/低い)調節する
ことができる。
ル組成物のナトリウムレベルが約3500〜約9,00
0ppmの範囲である場合、フューエルエレメントは極
めて点火容易である。本発明の別の実施態様では、燃焼
中の炭素質フューエルエレメントのくすぶり速度は、フ
ューエル組成物のナトリウム含量を変えて約3000〜
約9,000ppmの範囲内にすることにより、本質的
に所望の通りに速く或は遅くなるように調節することが
できる。本発明の別の実施態様では、炭素と非ナトリウ
ムベースのバインダーとの混合物を含む組成物から作っ
た燃焼中の炭素質フューエルエレメントのくすぶり温度
を、フューエルエレメント組成物のナトリウム含量を調
整して約2500〜約10,000ppmの範囲内にす
ることにより、上昇させることができる。本発明のなお
別の実施態様では、炭素と非ナトリウムベースのバイン
ダーとの混合物を含む組成物から作った燃焼中の炭素質
フューエルエレメントのパフ温度を、フューエルエレメ
ント組成物のナトリウム含量を、ナトリウム含量が約6
500〜約10,000ppmになるように調整するこ
とにより、所望の通りに(高い/中位/低い)調節する
ことができる。
【0009】好ましい実施態様の詳細な説明 上述した通りに、本発明は、特に参考シガレット(図
1)のような喫煙品及び下記に記載されているようなそ
の他の喫煙品のフューエルエレメント用に有用なフュー
エル組成物を指向する:米国特許第4,793,365
号;同第4,928,714号;同第4,714,08
2号;同第4,756,318号;同第4,854,3
31号;同第4,708,151号;同第4,732,
168号;同第4,893,639号;同第4,82
7,950号;同第4,858,630号;同第4,9
38,238号;同第4,903,714号;同第4,
917,128号;同第4,881,556号;同第
4,991,596号;及び同第5,027,837
号。また、ヨーロッパ特許公表第342,538号も参
照。図1及び2は、それぞれ改造したフューエルエレメ
ント構造を有する参考シガレットを一般的に示す。シガ
レットは、本発明のフューエル組成物から形成した炭素
質フューエルエレメント10の周囲を、断熱性グラスフ
ァイバーのジャケット16で囲ませて有する。フューエ
ルエレメントの後ろにかつその後方外面の一部に接触さ
せて、カプセル12を縦方向に配置する。カプセルは、
エーロゾル生成物質及びフレーバラントを含有する基剤
物質14を持っている。カプセル12を、刻み充填剤の
形態のタバコのロール18が囲む。シガレットのマウス
エンドピースは2つの部分、すなわちタバコぺーパーセ
グメント20及び低効率ポリプロピレンフィルター物質
22で構成される。例示する通りに、ぺーパー層をいく
つか用いてシガレット及びそれの個々の部材を一緒にさ
せておく。
1)のような喫煙品及び下記に記載されているようなそ
の他の喫煙品のフューエルエレメント用に有用なフュー
エル組成物を指向する:米国特許第4,793,365
号;同第4,928,714号;同第4,714,08
2号;同第4,756,318号;同第4,854,3
31号;同第4,708,151号;同第4,732,
168号;同第4,893,639号;同第4,82
7,950号;同第4,858,630号;同第4,9
38,238号;同第4,903,714号;同第4,
917,128号;同第4,881,556号;同第
4,991,596号;及び同第5,027,837
号。また、ヨーロッパ特許公表第342,538号も参
照。図1及び2は、それぞれ改造したフューエルエレメ
ント構造を有する参考シガレットを一般的に示す。シガ
レットは、本発明のフューエル組成物から形成した炭素
質フューエルエレメント10の周囲を、断熱性グラスフ
ァイバーのジャケット16で囲ませて有する。フューエ
ルエレメントの後ろにかつその後方外面の一部に接触さ
せて、カプセル12を縦方向に配置する。カプセルは、
エーロゾル生成物質及びフレーバラントを含有する基剤
物質14を持っている。カプセル12を、刻み充填剤の
形態のタバコのロール18が囲む。シガレットのマウス
エンドピースは2つの部分、すなわちタバコぺーパーセ
グメント20及び低効率ポリプロピレンフィルター物質
22で構成される。例示する通りに、ぺーパー層をいく
つか用いてシガレット及びそれの個々の部材を一緒にさ
せておく。
【0010】燃焼しているフューエルエレメントからの
熱は、伝導及び対流によってカプセル中の基剤に移送さ
れる。基剤が有するエーロゾル及びフレーバラント物質
は、吸う間に凝縮されて煙様エーロゾルを形成し、これ
は喫煙品を通って吸われ、喫煙品の他の部材から更にタ
バコ及び他のフレーバーを吸収し、マウスエンドピース
22から出る。図3及び4を詳細に参照すると、本発明
のフューエル組成物を用いることができる別のシガレッ
トデザイン及びそれ用のフューエルエレメントを例示す
る。例示する通りに、シガレットは、周囲が断熱性物質
102のジャケットで囲まれたセグメンティド炭素質フ
ューエルエレメントを含む。断熱性物質102は、実質
的に不燃性になるように処理したグラスファイバー或は
タバコにすることができる。断熱性物質102は、示す
通りに、フューエルエレメントの各々の端部を越えて延
在する。換言すれば、フューエルエレメントは断熱性ジ
ャケット内に嵌込まれる。フューエルエレメント100
の後ろに、有利にはセルロース系物質、例えばぺーパー
或はタバコぺーパーのロール或はギャザ付きウエブから
作った基剤104を長手方向に位置させる。この基剤1
04の周囲を、有利には、例えば刻み充填剤の形のグラ
スファイバー、タバコ、或はこれらの混合物から成るこ
とができる弾性ジャケット106で囲む。基剤の後ろ
に、2つのセグメント、すなわちタバコぺーパーセグメ
ント108及び低効率ポリプロピレンフィルターセグメ
ント110を含むマウスエンドピース107を配置す
る。ぺーパー層をいくつか用いてシガレット及びそれの
個々の部材を一緒にさせておく。
熱は、伝導及び対流によってカプセル中の基剤に移送さ
れる。基剤が有するエーロゾル及びフレーバラント物質
は、吸う間に凝縮されて煙様エーロゾルを形成し、これ
は喫煙品を通って吸われ、喫煙品の他の部材から更にタ
バコ及び他のフレーバーを吸収し、マウスエンドピース
22から出る。図3及び4を詳細に参照すると、本発明
のフューエル組成物を用いることができる別のシガレッ
トデザイン及びそれ用のフューエルエレメントを例示す
る。例示する通りに、シガレットは、周囲が断熱性物質
102のジャケットで囲まれたセグメンティド炭素質フ
ューエルエレメントを含む。断熱性物質102は、実質
的に不燃性になるように処理したグラスファイバー或は
タバコにすることができる。断熱性物質102は、示す
通りに、フューエルエレメントの各々の端部を越えて延
在する。換言すれば、フューエルエレメントは断熱性ジ
ャケット内に嵌込まれる。フューエルエレメント100
の後ろに、有利にはセルロース系物質、例えばぺーパー
或はタバコぺーパーのロール或はギャザ付きウエブから
作った基剤104を長手方向に位置させる。この基剤1
04の周囲を、有利には、例えば刻み充填剤の形のグラ
スファイバー、タバコ、或はこれらの混合物から成るこ
とができる弾性ジャケット106で囲む。基剤の後ろ
に、2つのセグメント、すなわちタバコぺーパーセグメ
ント108及び低効率ポリプロピレンフィルターセグメ
ント110を含むマウスエンドピース107を配置す
る。ぺーパー層をいくつか用いてシガレット及びそれの
個々の部材を一緒にさせておく。
【0011】図3に示す実施態様に似ているが、それ程
好適とは言えない実施態様(図示せず)では、基剤(例
えばギャザ付きぺーパー)をチューブ内に位置させ、立
ち代わってチューブの周囲をタバコ刻み充填剤或は断熱
性物質で囲む。チューブは十分な長さを有してフューエ
ルエレメントの後端部と基剤の前端部との間のボイド空
間を通って延在し、フューエルエレメントの後端部の長
さの一部の周囲を囲む。それ故、チューブは断熱性ジャ
ケットとフューエルエレメントとの間に位置させ、フュ
ーエルエレメントの後端部の周囲を囲みかつそれに接触
する。チューブは、非吸上性の耐熱性物質から作られる
のが好ましい(例えば、耐熱性プラスチックチューブ、
処理されたぺーパーチューブ或はホイルライニングを施
したぺーパーチューブである)。図1のシガレットのよ
うに、このシガレットにおける燃焼しているフューエル
エレメントからの熱は基剤に移送される。しかし、この
シガレットでは、対流熱が支配的なエネルギー伝達様式
である。この熱は基剤が有しかつ凝縮されて煙様エーロ
ゾルを形成するエーロゾル及びフレーバラント物質を揮
発させ、煙様エーロゾルは、吸う間に喫煙品を通って吸
われ、マウスエンドピース106から出る。本発明のフ
ューエル組成物を用いて良好な結果を得ることができる
他の喫煙品は、先に本明細書中に援用した特許に記載さ
れている。
好適とは言えない実施態様(図示せず)では、基剤(例
えばギャザ付きぺーパー)をチューブ内に位置させ、立
ち代わってチューブの周囲をタバコ刻み充填剤或は断熱
性物質で囲む。チューブは十分な長さを有してフューエ
ルエレメントの後端部と基剤の前端部との間のボイド空
間を通って延在し、フューエルエレメントの後端部の長
さの一部の周囲を囲む。それ故、チューブは断熱性ジャ
ケットとフューエルエレメントとの間に位置させ、フュ
ーエルエレメントの後端部の周囲を囲みかつそれに接触
する。チューブは、非吸上性の耐熱性物質から作られる
のが好ましい(例えば、耐熱性プラスチックチューブ、
処理されたぺーパーチューブ或はホイルライニングを施
したぺーパーチューブである)。図1のシガレットのよ
うに、このシガレットにおける燃焼しているフューエル
エレメントからの熱は基剤に移送される。しかし、この
シガレットでは、対流熱が支配的なエネルギー伝達様式
である。この熱は基剤が有しかつ凝縮されて煙様エーロ
ゾルを形成するエーロゾル及びフレーバラント物質を揮
発させ、煙様エーロゾルは、吸う間に喫煙品を通って吸
われ、マウスエンドピース106から出る。本発明のフ
ューエル組成物を用いて良好な結果を得ることができる
他の喫煙品は、先に本明細書中に援用した特許に記載さ
れている。
【0012】前述した特許の多くでは、喫煙品用炭素質
フューエルエレメントは、ナトリウムカルボキシメチル
セルロース(SCMC)バインダー約10重量%を、炭
素粉末約90重量%と均一に混和して用いる。この組成
物から作ったフューエルエレメントは下記の物理的特性
を有する:(1)点火し難いことが時にある;(2)極
めて高い温度で燃焼する;(3)燃焼が極めて速い;
(4)一酸化炭素を高いレベルで発生し得る。これらの
フューエルエレメントの特性を向上させようとする試み
が、本発明を為すに至り、フューエル組成物の元素分析
により、フューエル組成物中のナトリウムレベルがフュ
ーエル組成物の燃焼特性に影響する一因子であることを
見出した。下記の表1に、炭素(90%)並びにSCM
C及びアルギン酸アンモニウム(Alg)の2種のバイ
ンダーの勾配から成るブレンドしたフューエルエレメン
ト組成物中に存在するカチオン性不純物の元素分析を挙
げる。
フューエルエレメントは、ナトリウムカルボキシメチル
セルロース(SCMC)バインダー約10重量%を、炭
素粉末約90重量%と均一に混和して用いる。この組成
物から作ったフューエルエレメントは下記の物理的特性
を有する:(1)点火し難いことが時にある;(2)極
めて高い温度で燃焼する;(3)燃焼が極めて速い;
(4)一酸化炭素を高いレベルで発生し得る。これらの
フューエルエレメントの特性を向上させようとする試み
が、本発明を為すに至り、フューエル組成物の元素分析
により、フューエル組成物中のナトリウムレベルがフュ
ーエル組成物の燃焼特性に影響する一因子であることを
見出した。下記の表1に、炭素(90%)並びにSCM
C及びアルギン酸アンモニウム(Alg)の2種のバイ
ンダーの勾配から成るブレンドしたフューエルエレメン
ト組成物中に存在するカチオン性不純物の元素分析を挙
げる。
【0013】
【表1】
【0014】表1から、全SCMCバインダーはベース
ラインナトリウムレベル7741ppmを有し、全アル
ギネートバインダー中のベースラインナトリウムレベル
は2911ppmにすぎないことに留意されよう。フュ
ーエル組成物中のナトリウムレベルを、例えば高及び低
ナトリウムレベルバインダーをブレンドして、或は一層
好ましくは低ナトリウムレベルバインダーを用いかつ炭
酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、
リンゴ酸ナトリウム、等のようなナトリウム化合物を加
えて、変えることにより、フューエルエレメントの燃焼
特性の変更を達成し、任意の喫煙品のエネルギー要求を
満足するように製作し得ることを見出した。
ラインナトリウムレベル7741ppmを有し、全アル
ギネートバインダー中のベースラインナトリウムレベル
は2911ppmにすぎないことに留意されよう。フュ
ーエル組成物中のナトリウムレベルを、例えば高及び低
ナトリウムレベルバインダーをブレンドして、或は一層
好ましくは低ナトリウムレベルバインダーを用いかつ炭
酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、
リンゴ酸ナトリウム、等のようなナトリウム化合物を加
えて、変えることにより、フューエルエレメントの燃焼
特性の変更を達成し、任意の喫煙品のエネルギー要求を
満足するように製作し得ることを見出した。
【0015】前述した通りに、本発明のフューエルエレ
メント組成物の一主成分は炭素質物質である。好ましい
炭素質物質は炭素含量が約60重量%を越える、一層好
ましくは約75重量%を越える、最も好ましくは約85
重量%を越えるものである。炭素質物質は、有機物質を
炭化して供するのが代表的である。このような有機物質
の特に適した一源は硬木ぺーパーパルプである。炭素質
物質の他の適した源は下記の通りである:ココナッツ外
皮炭素、例えばPCBとして入手し得るPXC炭素、ペ
ンシルバニア、ピッツバーグ在Calgon Carb
on CorporationからLot B−110
30−CAC−5、Lot B−11250−CAC−
115及びLot089−A12−CAC−45として
入手し得る実験用炭素。フューエルエレメントは、本発
明の組成物から、成形、機械加工、圧力成形、或は押出
を含む種々の加工方法により、所望の形状に作ることが
できる。成形されたフューエルエレメントは通路、溝或
は中空領域を中に有することができる。
メント組成物の一主成分は炭素質物質である。好ましい
炭素質物質は炭素含量が約60重量%を越える、一層好
ましくは約75重量%を越える、最も好ましくは約85
重量%を越えるものである。炭素質物質は、有機物質を
炭化して供するのが代表的である。このような有機物質
の特に適した一源は硬木ぺーパーパルプである。炭素質
物質の他の適した源は下記の通りである:ココナッツ外
皮炭素、例えばPCBとして入手し得るPXC炭素、ペ
ンシルバニア、ピッツバーグ在Calgon Carb
on CorporationからLot B−110
30−CAC−5、Lot B−11250−CAC−
115及びLot089−A12−CAC−45として
入手し得る実験用炭素。フューエルエレメントは、本発
明の組成物から、成形、機械加工、圧力成形、或は押出
を含む種々の加工方法により、所望の形状に作ることが
できる。成形されたフューエルエレメントは通路、溝或
は中空領域を中に有することができる。
【0016】好ましい押出炭素質フューエルエレメント
は、炭素質物質95部まで、結合剤20部まで及びタバ
コ20部までを、押出可能な混合物にするのに十分なN
a2CO3 水溶液(予め選定した溶液力価を有する)と
混和することにより製造することができる。混合物は、
次いでラム或はピストンタイプ押出機もしくは配合スク
リュー押出機を使用して押し出して所望の数の通路或は
ボイド空間を有する所望の形状の押出物にすることがで
きる。前述した通りに、フューエルエレメント中に存在
する可燃性物質の量を減少させることにより、フューエ
ルエレメントが燃焼する間に発生するカロリーを調節す
るのを助成するために、炭酸カルシウム、凝集炭酸カル
シウム、等のような不燃性充填剤をフューエル組成物に
加えてよい。充填剤はフューエル組成物の約50重量%
未満、好ましくは約30重量%未満、最も好ましくは約
5〜約20重量%を構成するのが典型的である。このよ
うな充填剤に関する詳細については、ヨーロッパ特許公
表第419,981号を参照。前述した通りに、本発明
のフューエル組成物はタバコを含有することができる。
タバコの形態は変えることができ、所望の場合、タバコ
を一種より多くの形態でフューエル組成物に加入するこ
とができる。タバコのタイプは変えることができ、フル
ー−キュアド、バーリー、メリーランド及びオリエンタ
ルタバコ、希な及び特殊タバコ、並びにそれらのブレン
ドを含む。
は、炭素質物質95部まで、結合剤20部まで及びタバ
コ20部までを、押出可能な混合物にするのに十分なN
a2CO3 水溶液(予め選定した溶液力価を有する)と
混和することにより製造することができる。混合物は、
次いでラム或はピストンタイプ押出機もしくは配合スク
リュー押出機を使用して押し出して所望の数の通路或は
ボイド空間を有する所望の形状の押出物にすることがで
きる。前述した通りに、フューエルエレメント中に存在
する可燃性物質の量を減少させることにより、フューエ
ルエレメントが燃焼する間に発生するカロリーを調節す
るのを助成するために、炭酸カルシウム、凝集炭酸カル
シウム、等のような不燃性充填剤をフューエル組成物に
加えてよい。充填剤はフューエル組成物の約50重量%
未満、好ましくは約30重量%未満、最も好ましくは約
5〜約20重量%を構成するのが典型的である。このよ
うな充填剤に関する詳細については、ヨーロッパ特許公
表第419,981号を参照。前述した通りに、本発明
のフューエル組成物はタバコを含有することができる。
タバコの形態は変えることができ、所望の場合、タバコ
を一種より多くの形態でフューエル組成物に加入するこ
とができる。タバコのタイプは変えることができ、フル
ー−キュアド、バーリー、メリーランド及びオリエンタ
ルタバコ、希な及び特殊タバコ、並びにそれらのブレン
ドを含む。
【0017】フューエル組成物に入れるのに適したタバ
コの一形態は、タバコダスト及び微細なタバコ葉片を含
む微細なタバコ生成物である。フューエル組成物におい
て有用なタバコの別の形態はタバコエキストラクト或は
タバコエキストラクトの混合物である。タバコエキスト
ラクトは、タバコ物質を、溶剤、例えば水、二酸化炭
素、六弗化硫黄、ヘキサン或はエタノールのようなハイ
ドロカーボン、市販されているフレオンのようなハロカ
ーボン、並びに他の有機及び無機溶剤を使用して抽出す
ることによって供するのが代表的である。タバコエキス
トラクトはスプレー乾燥したタバコエキストラクト、凍
結乾燥したタバコエキストラクト、タバコアロマ油、タ
バコエッセンス及びその他のタイプのタバコエキストラ
クトを含む。適したタバコエキストラクトを提供する方
法は下記に記載されている:Muellerに係る米国
特許第4,506,682号、Roberts等に係る
同第4,986,286号、Faggに係る同第5,0
05,593号、White等に係る同第5,060,
669号及びヨーロッパ特許公表第338,831号。
本組成物において用いるのに適したバインダーはナトリ
ウムを認め得る程にフューエル組成物に加えない。ベー
スラインナトリウムレベルNa約3000ppm或はそ
れ以下を有する炭素及びバインダーベースのフューエル
組成物が望ましい。Naレベルに関するこのベースライ
ン限界は、水性Na2 CO3 を加えることによる所望の
レベルのナトリウムの管理された添加を可能にし、生成
したフューエルエレメントはそれからの顕著な利点を有
する。これより、ナトリウム塩は、希釈されない場合に
は、バインダーとして適格となら無いのが普通である。
その他のカチオン性種、例えばカリウム、アンモニウ
ム、等を有するバインダーが通常容認し得る。
コの一形態は、タバコダスト及び微細なタバコ葉片を含
む微細なタバコ生成物である。フューエル組成物におい
て有用なタバコの別の形態はタバコエキストラクト或は
タバコエキストラクトの混合物である。タバコエキスト
ラクトは、タバコ物質を、溶剤、例えば水、二酸化炭
素、六弗化硫黄、ヘキサン或はエタノールのようなハイ
ドロカーボン、市販されているフレオンのようなハロカ
ーボン、並びに他の有機及び無機溶剤を使用して抽出す
ることによって供するのが代表的である。タバコエキス
トラクトはスプレー乾燥したタバコエキストラクト、凍
結乾燥したタバコエキストラクト、タバコアロマ油、タ
バコエッセンス及びその他のタイプのタバコエキストラ
クトを含む。適したタバコエキストラクトを提供する方
法は下記に記載されている:Muellerに係る米国
特許第4,506,682号、Roberts等に係る
同第4,986,286号、Faggに係る同第5,0
05,593号、White等に係る同第5,060,
669号及びヨーロッパ特許公表第338,831号。
本組成物において用いるのに適したバインダーはナトリ
ウムを認め得る程にフューエル組成物に加えない。ベー
スラインナトリウムレベルNa約3000ppm或はそ
れ以下を有する炭素及びバインダーベースのフューエル
組成物が望ましい。Naレベルに関するこのベースライ
ン限界は、水性Na2 CO3 を加えることによる所望の
レベルのナトリウムの管理された添加を可能にし、生成
したフューエルエレメントはそれからの顕著な利点を有
する。これより、ナトリウム塩は、希釈されない場合に
は、バインダーとして適格となら無いのが普通である。
その他のカチオン性種、例えばカリウム、アンモニウ
ム、等を有するバインダーが通常容認し得る。
【0018】ナトリウムを非ナトリウムベースのバイン
ダー(或は低ナトリウム含量バインダー)に加える好ま
しい方法は、ナトリウム化合物の水溶液をバインダー及
び炭素質物質に混合することによる。水溶液の力価(濃
度)は、約0.1〜10重量%の範囲が好ましく、約
0.5〜7重量%の範囲が最も好ましい。本発明のフュ
ーエル組成物において用いるための最も好ましいナトリ
ウム源は炭酸ナトリウム(Na2 CO3 )であるが、そ
の他の有用なナトリウム化合物、例えば酢酸ナトリウ
ム、シュウ酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム、等を用
いることができる。好ましいとは言えないが、乾燥混和
物(適当な混合による)はナトリウム化合物をバインダ
ー及び炭素質物質中に分配させ、適した組成物を形成す
ることができる。本発明のフューエル組成物用の最も好
ましい非ナトリウムベースのバインダーは、カリホルニ
ア、サンジェゴのKelco Co.から入手されるア
ルギン酸アンモニウムHVである。その他の有用な非ナ
トリウムベースのバインダーは下記を含む:多糖、例え
ば植物滲出物;アラビア、トラガカント、カラヤ、ガッ
チ;植物エキストラクト、ペクチン、アラビノグラクタ
ン;植物シードフラワー、イナゴ豆のさや、グアー、ア
ルギネート、カラゲーン、ファーセレラン、穀類、デン
プン、コーン、小麦、米、含ロウメイズ、ソルガム、含
ロウソルガム、塊茎デンプン、じゃがいも、アロールー
ト、タピオカ;微生物発酵ガム、キサンタン及びデキス
トラン;セルロース誘導体、メチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、等を含む改質ガム。本発明を、更に下記の例により
説明する。下記の例は本発明の理解を助けるものであ
り、発明を制限するものと解釈すべきで無い。例におい
て報告するパーセンテージは、他に示さない場合には、
すべて重量によるパーセントである。温度は、すべて摂
氏で表わす。
ダー(或は低ナトリウム含量バインダー)に加える好ま
しい方法は、ナトリウム化合物の水溶液をバインダー及
び炭素質物質に混合することによる。水溶液の力価(濃
度)は、約0.1〜10重量%の範囲が好ましく、約
0.5〜7重量%の範囲が最も好ましい。本発明のフュ
ーエル組成物において用いるための最も好ましいナトリ
ウム源は炭酸ナトリウム(Na2 CO3 )であるが、そ
の他の有用なナトリウム化合物、例えば酢酸ナトリウ
ム、シュウ酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム、等を用
いることができる。好ましいとは言えないが、乾燥混和
物(適当な混合による)はナトリウム化合物をバインダ
ー及び炭素質物質中に分配させ、適した組成物を形成す
ることができる。本発明のフューエル組成物用の最も好
ましい非ナトリウムベースのバインダーは、カリホルニ
ア、サンジェゴのKelco Co.から入手されるア
ルギン酸アンモニウムHVである。その他の有用な非ナ
トリウムベースのバインダーは下記を含む:多糖、例え
ば植物滲出物;アラビア、トラガカント、カラヤ、ガッ
チ;植物エキストラクト、ペクチン、アラビノグラクタ
ン;植物シードフラワー、イナゴ豆のさや、グアー、ア
ルギネート、カラゲーン、ファーセレラン、穀類、デン
プン、コーン、小麦、米、含ロウメイズ、ソルガム、含
ロウソルガム、塊茎デンプン、じゃがいも、アロールー
ト、タピオカ;微生物発酵ガム、キサンタン及びデキス
トラン;セルロース誘導体、メチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、等を含む改質ガム。本発明を、更に下記の例により
説明する。下記の例は本発明の理解を助けるものであ
り、発明を制限するものと解釈すべきで無い。例におい
て報告するパーセンテージは、他に示さない場合には、
すべて重量によるパーセントである。温度は、すべて摂
氏で表わす。
【0019】
例1 炭酸ナトリウムを種々のレベルで押出ミックスに加えた
6組のフューエルエレメントを作製した。フューエルエ
レメントは、粉砕して平均粒子寸法12ミクロン(Mi
crotracを使用して測定した)Kraft硬木炭
化パルプ90重量%及びKelco HVアルギン酸ア
ンモニウムバインダー10重量%を含有するブレンドか
ら作製した。炭素粉末とバインダーとのこのブレンドを
種々の力価の炭酸ナトリウムの水溶液と一緒に混合して
押出混合物を形成し、これらの混合物からフューエルエ
レメントを加工して最終形態にした。各々のNa2 CO
3溶液およそ30重量%を各々のブレンドに加えて種々
の押出混合物を形成した。硬木パルプ炭素は、Gran
d Prairie Canadian Kraft硬
木ペーパーのタルクを含有しないグレードを窒素ガスシ
ール下で、ペーパーの酸化を最少にする程の段階方式で
昇温して最終炭化温度少なくとも750℃にして炭化し
て作製した。生成した炭素物質を窒素下で冷却して約3
5℃より低い温度にし、次いで粉砕して平均粒子寸法が
直径12ミクロンの微粉にした。押出混合物を形成する
際に用いたNa2 CO3 溶液の力価は下記の通りであっ
た:水中の重量による炭酸ナトリウム(a)0%、対
照、(b)0.5%、(c)1.0%、(d)3.0
%、(e)5.0%及び(f)7.0%。フューエル混
合物をラム押出機を使用して押し出して、各々が深さ約
0.035インチ(0.89mm)及び幅約0.027
インチ(0.69mm)を有するスロット或は溝の形態
の周囲通路を等間隔で6個有するフューエルロッドにし
た。フューエルエレメントの周囲に沿って長手方向に延
在する通路(スロット)の構造は実質的に図1に示す通
りである。押し出した後に、濡れたフューエルロッドを
乾燥して水分レベル約4.0%にした。生成した乾燥し
たロッドを切断して長さ10mmにし、それでフューエ
ルエレメントにした。乾燥しかつ切断したフューエルエ
レメントの物理的特性を下記の表2に示す。
6組のフューエルエレメントを作製した。フューエルエ
レメントは、粉砕して平均粒子寸法12ミクロン(Mi
crotracを使用して測定した)Kraft硬木炭
化パルプ90重量%及びKelco HVアルギン酸ア
ンモニウムバインダー10重量%を含有するブレンドか
ら作製した。炭素粉末とバインダーとのこのブレンドを
種々の力価の炭酸ナトリウムの水溶液と一緒に混合して
押出混合物を形成し、これらの混合物からフューエルエ
レメントを加工して最終形態にした。各々のNa2 CO
3溶液およそ30重量%を各々のブレンドに加えて種々
の押出混合物を形成した。硬木パルプ炭素は、Gran
d Prairie Canadian Kraft硬
木ペーパーのタルクを含有しないグレードを窒素ガスシ
ール下で、ペーパーの酸化を最少にする程の段階方式で
昇温して最終炭化温度少なくとも750℃にして炭化し
て作製した。生成した炭素物質を窒素下で冷却して約3
5℃より低い温度にし、次いで粉砕して平均粒子寸法が
直径12ミクロンの微粉にした。押出混合物を形成する
際に用いたNa2 CO3 溶液の力価は下記の通りであっ
た:水中の重量による炭酸ナトリウム(a)0%、対
照、(b)0.5%、(c)1.0%、(d)3.0
%、(e)5.0%及び(f)7.0%。フューエル混
合物をラム押出機を使用して押し出して、各々が深さ約
0.035インチ(0.89mm)及び幅約0.027
インチ(0.69mm)を有するスロット或は溝の形態
の周囲通路を等間隔で6個有するフューエルロッドにし
た。フューエルエレメントの周囲に沿って長手方向に延
在する通路(スロット)の構造は実質的に図1に示す通
りである。押し出した後に、濡れたフューエルロッドを
乾燥して水分レベル約4.0%にした。生成した乾燥し
たロッドを切断して長さ10mmにし、それでフューエ
ルエレメントにした。乾燥しかつ切断したフューエルエ
レメントの物理的特性を下記の表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】例2 例1で作製したフューエルエレメントに誘導結合プラズ
マ原子放出分光法(ICP−AES)を施して元素組成
を求めた。表3は例1で作製した6つの異なる組のフュ
ーエルエレメントのICP−AES分析の結果を提示す
る。
マ原子放出分光法(ICP−AES)を施して元素組成
を求めた。表3は例1で作製した6つの異なる組のフュ
ーエルエレメントのICP−AES分析の結果を提示す
る。
【0022】
【表3】
【0023】表3から、炭酸ナトリウム溶液は、使用す
る溶液の力価に応じて、フューエルエレメントによるナ
トリウムの吸収量が相当に異なることになるのが分か
る。ナトリウム含量は、対照について1120ppm
(すなわち固有の量)〜7%炭酸ナトリウム溶液を使用
して作製したアルギン酸アンモニウムフューエルエレメ
ントについて17,420ppmの範囲である。
る溶液の力価に応じて、フューエルエレメントによるナ
トリウムの吸収量が相当に異なることになるのが分か
る。ナトリウム含量は、対照について1120ppm
(すなわち固有の量)〜7%炭酸ナトリウム溶液を使用
して作製したアルギン酸アンモニウムフューエルエレメ
ントについて17,420ppmの範囲である。
【0024】例3 例1で作製した種々の組のフューエルエレメントに関し
て点火試験を、コンピューター駆動式喫煙機及び空気ピ
ストン装置を使用して行なった。この試験で、フューエ
ルエレメントを空のアルミニウムカプセルの中に入れ、
次いでカプセルをC−ガラス断熱ジャケットで囲んだ。
このアセンブリーを次いでホルダーの中に入れ、これを
コンピューター駆動式ピストンにより2.4秒間プロパ
ンフレームの中に押し込んだ。フューエルエレメントを
フレームに入れながら、期間2秒の50ccパフを吸引
した。次いで、ピストンはフレームからアセンブリーを
取り出し、第二の50ccパフを吸引した。次いで、フ
ューエルエレメントの温度測定を、赤外カメラアセンブ
リー(heat Spy)によりモニターした。初めの
2パフの後、合計4より多くの50ccパフをアセンブ
リーに適用し、その間フューエルエレメントの温度を絶
えずモニターした。フューエルエレメントは、全部で6
回のパフの後、表面温度が200℃を越えた場合に、点
火されたと考えた。フューエルエレメントは、フューエ
ルエレメントの表面温度がパフ4回の後に200℃を越
えるが、パフ6回までに200℃より下がった場合に、
部分点火されたと考えた。フューエルエレメントは、パ
フ4回までに200℃より低い温度を有していた場合
に、点火され無いと考えた。
て点火試験を、コンピューター駆動式喫煙機及び空気ピ
ストン装置を使用して行なった。この試験で、フューエ
ルエレメントを空のアルミニウムカプセルの中に入れ、
次いでカプセルをC−ガラス断熱ジャケットで囲んだ。
このアセンブリーを次いでホルダーの中に入れ、これを
コンピューター駆動式ピストンにより2.4秒間プロパ
ンフレームの中に押し込んだ。フューエルエレメントを
フレームに入れながら、期間2秒の50ccパフを吸引
した。次いで、ピストンはフレームからアセンブリーを
取り出し、第二の50ccパフを吸引した。次いで、フ
ューエルエレメントの温度測定を、赤外カメラアセンブ
リー(heat Spy)によりモニターした。初めの
2パフの後、合計4より多くの50ccパフをアセンブ
リーに適用し、その間フューエルエレメントの温度を絶
えずモニターした。フューエルエレメントは、全部で6
回のパフの後、表面温度が200℃を越えた場合に、点
火されたと考えた。フューエルエレメントは、フューエ
ルエレメントの表面温度がパフ4回の後に200℃を越
えるが、パフ6回までに200℃より下がった場合に、
部分点火されたと考えた。フューエルエレメントは、パ
フ4回までに200℃より低い温度を有していた場合
に、点火され無いと考えた。
【0025】フューエルエレメントを試験する場合、各
々のNa2 CO3 レベルからの合計10を試験にさらし
てそのグループの平均点火性を求めた。ナトリウムを余
分に含有しないアルギン酸アンモニウムフューエルエレ
メントは、試験条件下で100%の時間点火しないこと
が認められた。しかし、フューエルエレメント成分を混
合する間、1%炭酸ナトリウム溶液を用いると、同じ試
験条件下で、フューエルエレメントの60%が完全に点
火し、10%が部分点火し、点火しなかったのは30%
にすぎなかった。炭酸ナトリウムの30%溶液をミック
スに用いることにより、点火しないフューエルエレメン
トのパーセンテージは10%に減少する。炭酸ナトリウ
ムをミックスにそれ以上添加すると、点火性が低下する
に至った。本例は、結局、炭酸ナトリウム水溶液を使用
してナトリウムをフューエルエレメントに添加すること
が、フューエルエレメントの点火性の著しい向上をもた
らすことを示す。しかし、ナトリウムをフューエルエレ
メントにそれ以上添加すると、点火性向が低下するに至
る点があるようである。これらのデータから、図2のス
ロットパターンを有するフューエルエレメントの点火能
力を改良するためにフューエルエレメントに加える炭酸
ナトリウム溶液の最適な力価は1〜3%であり、これは
フューエルエレメント中にナトリウム含量が3800〜
8700ppm在ることになる。別の点火試験では、参
考シガレット(図2のスロットパターンを有する)の改
造フューエルエレメントを本発明のフューエルエレメン
トと比較した。参考シガレットフューエルエレメントは
長さ10mm及び直径4.5mmで、硬木炭素9部、S
CMバインダー1部及びK2 CO3 1重量%の組成を有
し、使用する前に800℃を越える温度で2時間焼成し
てバインダーを炭化しかつ中の揮発性化合物をすべて減
少させ或は除いたものであった。例1の通りにして作製
したNa約3500〜9000ppmを有するフューエ
ルエレメントは時間の100%近く火が着いているのが
認められたのに対し、参考シガレットフューエルエレメ
ントは時間の約10〜約25%火が着いているにすぎな
かった。
々のNa2 CO3 レベルからの合計10を試験にさらし
てそのグループの平均点火性を求めた。ナトリウムを余
分に含有しないアルギン酸アンモニウムフューエルエレ
メントは、試験条件下で100%の時間点火しないこと
が認められた。しかし、フューエルエレメント成分を混
合する間、1%炭酸ナトリウム溶液を用いると、同じ試
験条件下で、フューエルエレメントの60%が完全に点
火し、10%が部分点火し、点火しなかったのは30%
にすぎなかった。炭酸ナトリウムの30%溶液をミック
スに用いることにより、点火しないフューエルエレメン
トのパーセンテージは10%に減少する。炭酸ナトリウ
ムをミックスにそれ以上添加すると、点火性が低下する
に至った。本例は、結局、炭酸ナトリウム水溶液を使用
してナトリウムをフューエルエレメントに添加すること
が、フューエルエレメントの点火性の著しい向上をもた
らすことを示す。しかし、ナトリウムをフューエルエレ
メントにそれ以上添加すると、点火性向が低下するに至
る点があるようである。これらのデータから、図2のス
ロットパターンを有するフューエルエレメントの点火能
力を改良するためにフューエルエレメントに加える炭酸
ナトリウム溶液の最適な力価は1〜3%であり、これは
フューエルエレメント中にナトリウム含量が3800〜
8700ppm在ることになる。別の点火試験では、参
考シガレット(図2のスロットパターンを有する)の改
造フューエルエレメントを本発明のフューエルエレメン
トと比較した。参考シガレットフューエルエレメントは
長さ10mm及び直径4.5mmで、硬木炭素9部、S
CMバインダー1部及びK2 CO3 1重量%の組成を有
し、使用する前に800℃を越える温度で2時間焼成し
てバインダーを炭化しかつ中の揮発性化合物をすべて減
少させ或は除いたものであった。例1の通りにして作製
したNa約3500〜9000ppmを有するフューエ
ルエレメントは時間の100%近く火が着いているのが
認められたのに対し、参考シガレットフューエルエレメ
ントは時間の約10〜約25%火が着いているにすぎな
かった。
【0026】例4 例1に記載するフューエルエレメントのくすぶり傾向
を、フューエルエレメントを空のカプセルに入れ、点火
し、次いでその減量を、点火したシガレットにおいてフ
ューエルエレメントがくすぶり期間中にいかに速く燃焼
するかの指標としてモニターして測定した。これは、ま
たすぶり中のカプセルへの伝導エネルギー伝達速度の相
対的尺度となる。添加ナトリウムを含有しないアルギン
酸アンモニウムフューエルエレメントがくすぶり期間中
に燃焼する速度は極めて遅い。ナトリウムの添加はフュ
ーエルエレメントに添加するナトリウムの量に応じて燃
焼速度を促進する。燃焼される炭素の量は、約3.0%
の炭酸ナトリウム溶液濃度まで急速に増大した。添加ナ
トリウムをそれ以上増大しても、3%溶液を用いて作っ
たフューエルエレメントに比べて、くすぶり速度はわず
かに速くなるにすぎない。これらのデータは、ナトリウ
ム含量を調整することにより、フューエルエレメントの
くすぶり速度を調節し、これよりカプセルへの伝導エネ
ルギー伝達を調節することが可能であることを立証する
ことから、重要である。
を、フューエルエレメントを空のカプセルに入れ、点火
し、次いでその減量を、点火したシガレットにおいてフ
ューエルエレメントがくすぶり期間中にいかに速く燃焼
するかの指標としてモニターして測定した。これは、ま
たすぶり中のカプセルへの伝導エネルギー伝達速度の相
対的尺度となる。添加ナトリウムを含有しないアルギン
酸アンモニウムフューエルエレメントがくすぶり期間中
に燃焼する速度は極めて遅い。ナトリウムの添加はフュ
ーエルエレメントに添加するナトリウムの量に応じて燃
焼速度を促進する。燃焼される炭素の量は、約3.0%
の炭酸ナトリウム溶液濃度まで急速に増大した。添加ナ
トリウムをそれ以上増大しても、3%溶液を用いて作っ
たフューエルエレメントに比べて、くすぶり速度はわず
かに速くなるにすぎない。これらのデータは、ナトリウ
ム含量を調整することにより、フューエルエレメントの
くすぶり速度を調節し、これよりカプセルへの伝導エネ
ルギー伝達を調節することが可能であることを立証する
ことから、重要である。
【0027】例5 例1のフューエルエレメントに、下記を含むそれ以上の
分析を施した: (a)フューエルエレメント表面温度の測定; (b)フューエルエレメント背面温度の測定; (c)カプセル温度の測定; (d)エーロゾル温度の測定; (e)指温度の測定。 これらの研究は、期間2秒の50ccパフが30秒毎か
らなる喫煙条件を採用してパフずつ基準で行なった。こ
の試験法を本明細書以降で「50/30」試験と言う。
例1の燃焼しているフューエルエレメントがくすぶる間
に示す表面温度を図5に示す。これらの温度は、赤外H
eat Spyカメラを使用し、フューエルエレメント
の正面に焦点を合わせて測定した。図5に例示する通り
に、フューエルエレメントの温度の読みは、本質的に2
グループの内の1つになる。添加炭酸ナトリウムを有し
ないフューエルエレメント(対照−すなわち、添加Na
2 CO3 0%溶液)は、100%アルギン酸アンモニウ
ムバインダー炭素フューエルエレメントの代表的な挙動
を示す。すなわち、パフ温度は全パフィングスケジュー
ルにわたり高い。
分析を施した: (a)フューエルエレメント表面温度の測定; (b)フューエルエレメント背面温度の測定; (c)カプセル温度の測定; (d)エーロゾル温度の測定; (e)指温度の測定。 これらの研究は、期間2秒の50ccパフが30秒毎か
らなる喫煙条件を採用してパフずつ基準で行なった。こ
の試験法を本明細書以降で「50/30」試験と言う。
例1の燃焼しているフューエルエレメントがくすぶる間
に示す表面温度を図5に示す。これらの温度は、赤外H
eat Spyカメラを使用し、フューエルエレメント
の正面に焦点を合わせて測定した。図5に例示する通り
に、フューエルエレメントの温度の読みは、本質的に2
グループの内の1つになる。添加炭酸ナトリウムを有し
ないフューエルエレメント(対照−すなわち、添加Na
2 CO3 0%溶液)は、100%アルギン酸アンモニウ
ムバインダー炭素フューエルエレメントの代表的な挙動
を示す。すなわち、パフ温度は全パフィングスケジュー
ルにわたり高い。
【0028】フューエルエレメントに添加する炭酸ナト
リウムが少ない(すなわち、0.5%〜1.0%Na2
CO3 溶液)場合、対照に比較してのパフ温度の差異は
ほとんど認められない。しかし、フューエルエレメント
を作製する際に3.0%或はそれ以上の炭酸ナトリウム
の溶液を用いる場合に、パフ温度の著しい変化が生じる
のが認められる。パフ温度は対照に比べて相当の低下を
示しかつSCMCバインダーフューエルエレメントに伴
う温度にずっと似た温度を示す。図6は、パフを吸って
15秒した後に測定したフューエルエレメントのくすぶ
り温度を示す。これらのデータは、前に図5において検
討したパフ温度について示したデータと同じである。一
層多いナトリウム含量を有するフューエルエレメントの
くすぶり温度は、添加ナトリウムをほとんど或は何ら有
しないものに比べて低くなる。しかし、ナトリウムが一
層高いレベルで存在する場合、くすぶり温度が低いにも
かかわらず、くすぶり速度は実際速くなる。炭酸ナトリ
ウムを高いレベルでフューエルエレメントに加えた場
合、たとえ総括燃焼温度が低くなるにしても、くすぶり
における任意の所定の点において燃焼している炭素は多
くなる。
リウムが少ない(すなわち、0.5%〜1.0%Na2
CO3 溶液)場合、対照に比較してのパフ温度の差異は
ほとんど認められない。しかし、フューエルエレメント
を作製する際に3.0%或はそれ以上の炭酸ナトリウム
の溶液を用いる場合に、パフ温度の著しい変化が生じる
のが認められる。パフ温度は対照に比べて相当の低下を
示しかつSCMCバインダーフューエルエレメントに伴
う温度にずっと似た温度を示す。図6は、パフを吸って
15秒した後に測定したフューエルエレメントのくすぶ
り温度を示す。これらのデータは、前に図5において検
討したパフ温度について示したデータと同じである。一
層多いナトリウム含量を有するフューエルエレメントの
くすぶり温度は、添加ナトリウムをほとんど或は何ら有
しないものに比べて低くなる。しかし、ナトリウムが一
層高いレベルで存在する場合、くすぶり温度が低いにも
かかわらず、くすぶり速度は実際速くなる。炭酸ナトリ
ウムを高いレベルでフューエルエレメントに加えた場
合、たとえ総括燃焼温度が低くなるにしても、くすぶり
における任意の所定の点において燃焼している炭素は多
くなる。
【0029】図7は、薄いワイヤ熱電対をカプセルの中
にフューエルエレメントの背面にむけて装入して測定し
た通りの、例1の燃焼中のフューエルエレメントの後部
温度を例示する。この図のデータは、対照フューエルエ
レメント(添加ナトリウムを有しない)が、パフの大部
分にわたり、添加ナトリウムを有する同じタイプのフュ
ーエルエレメントに比べて低い後部温度(およそ40
℃)を有することを示す。添加ナトリウムを有するそれ
らのフューエルエレメントは、すべて、大かれ少なかれ
同じようにして挙動する。図8は、フューエルエレメン
トの前端から11mmの点で測定した通りのカプセル壁
温度を例示する。この分析では、フューエルエレメント
を30mm×4.5mm(内直径)アルミニウムカプセ
ル中に装着し、マルメライズドタバコ基剤(Whit
e、米国特許第4,893,639号参照)を深さ25
mmに満たし、組み合わせたものをC−ガラス断熱性ジ
ャケットでオーバーラップした。温度測定は、薄いワイ
ヤ熱電対をジャケットを通して熱電対の先端がカプセル
に接する点にまで装入して得た。喫煙する前に、装入孔
をコーキングコンパウンドで再シールした。図8は、対
照フューエルエレメントが、ナトリウム添加剤を有する
フューエルエレメントを使用した場合に観測されるカプ
セル温度に比べて相当に低いカプセル温度になることを
示す。
にフューエルエレメントの背面にむけて装入して測定し
た通りの、例1の燃焼中のフューエルエレメントの後部
温度を例示する。この図のデータは、対照フューエルエ
レメント(添加ナトリウムを有しない)が、パフの大部
分にわたり、添加ナトリウムを有する同じタイプのフュ
ーエルエレメントに比べて低い後部温度(およそ40
℃)を有することを示す。添加ナトリウムを有するそれ
らのフューエルエレメントは、すべて、大かれ少なかれ
同じようにして挙動する。図8は、フューエルエレメン
トの前端から11mmの点で測定した通りのカプセル壁
温度を例示する。この分析では、フューエルエレメント
を30mm×4.5mm(内直径)アルミニウムカプセ
ル中に装着し、マルメライズドタバコ基剤(Whit
e、米国特許第4,893,639号参照)を深さ25
mmに満たし、組み合わせたものをC−ガラス断熱性ジ
ャケットでオーバーラップした。温度測定は、薄いワイ
ヤ熱電対をジャケットを通して熱電対の先端がカプセル
に接する点にまで装入して得た。喫煙する前に、装入孔
をコーキングコンパウンドで再シールした。図8は、対
照フューエルエレメントが、ナトリウム添加剤を有する
フューエルエレメントを使用した場合に観測されるカプ
セル温度に比べて相当に低いカプセル温度になることを
示す。
【0030】炭酸ナトリウム1.0%〜5.0%の範囲
のNa2 CO3 水溶液を用いて製造したフューエルエレ
メントは、対照(添加0%)に比べて約50℃高いカプ
セル温度を生じた。このことは、ナトリウムを含んだフ
ューエルエレメントの一層速いくすぶり速度は伝導熱を
一層多くカプセルに供給し、対照SCMCバインダーフ
ューエルエレメントに比べて一層適当にシガレット作動
温度を保つ。図9は、カプセルの背面で測定する通りの
パフずつの出口ガス温度のプロットである。この分析で
は、フューエルエレメントを再び30mm×4.5mm
(内直径)アルミニウムカプセル中に装着し、マルメラ
イズドタバコ基剤(White、米国特許第4,89
3,639号参照)を深さ25mmに満たし、組み合わ
せたものをC−ガラス断熱性ジャケットでオーバーラッ
プした。フューエルエレメントを作製するのに用いる組
成物に炭酸ナトリウムを添加すると、カプセルを出てい
るエーロゾルの温度を上げることになる。ナトリウムレ
ベルを高くすると、エーロゾルの温度は対照に比べて約
20℃高くなる。
のNa2 CO3 水溶液を用いて製造したフューエルエレ
メントは、対照(添加0%)に比べて約50℃高いカプ
セル温度を生じた。このことは、ナトリウムを含んだフ
ューエルエレメントの一層速いくすぶり速度は伝導熱を
一層多くカプセルに供給し、対照SCMCバインダーフ
ューエルエレメントに比べて一層適当にシガレット作動
温度を保つ。図9は、カプセルの背面で測定する通りの
パフずつの出口ガス温度のプロットである。この分析で
は、フューエルエレメントを再び30mm×4.5mm
(内直径)アルミニウムカプセル中に装着し、マルメラ
イズドタバコ基剤(White、米国特許第4,89
3,639号参照)を深さ25mmに満たし、組み合わ
せたものをC−ガラス断熱性ジャケットでオーバーラッ
プした。フューエルエレメントを作製するのに用いる組
成物に炭酸ナトリウムを添加すると、カプセルを出てい
るエーロゾルの温度を上げることになる。ナトリウムレ
ベルを高くすると、エーロゾルの温度は対照に比べて約
20℃高くなる。
【0031】例6 実質的に例1に記載する通りのシガレットを、下記の成
分部を用いて、例1〜5のフューエルエレメントにより
作製した: 1.稠密化(densified)(すなわち、マルメ
ライズド)タバコ基剤を深さ25mmに満たした長さ3
0mmのスロット付きアルミニウムカプセル、 2.15mmC−ガラスフューエルエレメント断熱性ジ
ャケット、 3.カプセルの回りの長さ22mmのタバコロール、及
び 4.幅4インチ(10cm)のギャザー付きタバコぺー
パーの長さ20mmセクション及び20mmのポリプロ
ピレンフィルター物質から成るマウスエンドピース。基剤調製 基剤は、タバコ及びグリセリンのペーストを高速回転す
るディスクに押し出して基剤物質の小さい、おおよそ球
形のボールを形成することにより作製した稠密化(或は
マルメライズド)タバコであった。そのプロセスは米国
特許第4,893,639号(White)に一般的に
記載されかつ装置は同特許に身元を明らかにされてい
る。同米国特許の開示を本明細書中に援用する。アルミニウムカプセル 中空のアルミニウムカプセルを、金属ドローイングプロ
セスを用いてアルミニウムから作製した。カプセルは長
さ約30mm、外直径約4.6mm及び内直径約4.4
mmを有していた。容器の一端を開放し、他端を、寸法
約0.65mm×3.45mmかつ約1.14mmの間
隔を開けた2つのスロット様開口を除いて、シールし
た。カプセルに稠密化タバコ基剤を、深さ約25mmに
充填した。次いで、フューエルエレメントを容器の開放
端の中に深さ約3mmに装入した。それ故、フューエル
エレメントはカプセルの開放端を約7mm越えて延在し
た。
分部を用いて、例1〜5のフューエルエレメントにより
作製した: 1.稠密化(densified)(すなわち、マルメ
ライズド)タバコ基剤を深さ25mmに満たした長さ3
0mmのスロット付きアルミニウムカプセル、 2.15mmC−ガラスフューエルエレメント断熱性ジ
ャケット、 3.カプセルの回りの長さ22mmのタバコロール、及
び 4.幅4インチ(10cm)のギャザー付きタバコぺー
パーの長さ20mmセクション及び20mmのポリプロ
ピレンフィルター物質から成るマウスエンドピース。基剤調製 基剤は、タバコ及びグリセリンのペーストを高速回転す
るディスクに押し出して基剤物質の小さい、おおよそ球
形のボールを形成することにより作製した稠密化(或は
マルメライズド)タバコであった。そのプロセスは米国
特許第4,893,639号(White)に一般的に
記載されかつ装置は同特許に身元を明らかにされてい
る。同米国特許の開示を本明細書中に援用する。アルミニウムカプセル 中空のアルミニウムカプセルを、金属ドローイングプロ
セスを用いてアルミニウムから作製した。カプセルは長
さ約30mm、外直径約4.6mm及び内直径約4.4
mmを有していた。容器の一端を開放し、他端を、寸法
約0.65mm×3.45mmかつ約1.14mmの間
隔を開けた2つのスロット様開口を除いて、シールし
た。カプセルに稠密化タバコ基剤を、深さ約25mmに
充填した。次いで、フューエルエレメントを容器の開放
端の中に深さ約3mmに装入した。それ故、フューエル
エレメントはカプセルの開放端を約7mm越えて延在し
た。
【0032】断熱性ジャケット 長さ15mm、直径4.5mmのプラスチックチューブ
を、また長さ15mmの断熱性ジャケット物質でオーバ
ーラップする。これらのシガレット実施態様において、
断熱性ジャケットは、ジャケット形成機で圧縮する前に
厚さ約2mmのOwens−Corning C−グラ
スマットの1層で構成される。ジャケット付きプラスチ
ックチューブの最終直径は約7.5mmである。タバコロール バーリー、フルーキュアド及びオリエンタルタバコ刻み
充填剤の容積膨張ブレンドから成るタバコロールをKi
mberly−Clark Corp.からのP148
7−125と表示されるペーパーでラップし、それで直
径は約7.5mm及び長さ約22mmを有するタバコロ
ールを形成する。前端部アセンブリー 断熱性ジャケットセクション及びタバコロッドを、Ki
mberly−Clark Corp.からのP267
4−190と表示されるペーパーオーバーラップでタバ
コ/ガラスジャケットセクションの長さ並びにタバコロ
ールの長さの周囲を囲むことにより、一緒に接合させ
る。タバコロールのマウスエンドにドリルで孔を開けて
直径約4.6mmの長手方向の通路を中に通して生じ
る。ドリルの先端は、プラスチックチューブを断熱性ジ
ャケットに入れてかみ合わせるように造形する。カート
リッジアセンブリーを結合させた断熱性ジャケット及び
タバコロールの前端から装入し、同時にドリル及びかみ
合わせたプラスチックチューブがロールのマウスエンド
から抜き出される。カートリッジアセンブリーを、フュ
ーエルエレメントの点火端が断熱性ジャケットの前端と
じかに接触するまで、装入する。生成した前端部アセン
ブリーの総括長さは約37mmである。
を、また長さ15mmの断熱性ジャケット物質でオーバ
ーラップする。これらのシガレット実施態様において、
断熱性ジャケットは、ジャケット形成機で圧縮する前に
厚さ約2mmのOwens−Corning C−グラ
スマットの1層で構成される。ジャケット付きプラスチ
ックチューブの最終直径は約7.5mmである。タバコロール バーリー、フルーキュアド及びオリエンタルタバコ刻み
充填剤の容積膨張ブレンドから成るタバコロールをKi
mberly−Clark Corp.からのP148
7−125と表示されるペーパーでラップし、それで直
径は約7.5mm及び長さ約22mmを有するタバコロ
ールを形成する。前端部アセンブリー 断熱性ジャケットセクション及びタバコロッドを、Ki
mberly−Clark Corp.からのP267
4−190と表示されるペーパーオーバーラップでタバ
コ/ガラスジャケットセクションの長さ並びにタバコロ
ールの長さの周囲を囲むことにより、一緒に接合させ
る。タバコロールのマウスエンドにドリルで孔を開けて
直径約4.6mmの長手方向の通路を中に通して生じ
る。ドリルの先端は、プラスチックチューブを断熱性ジ
ャケットに入れてかみ合わせるように造形する。カート
リッジアセンブリーを結合させた断熱性ジャケット及び
タバコロールの前端から装入し、同時にドリル及びかみ
合わせたプラスチックチューブがロールのマウスエンド
から抜き出される。カートリッジアセンブリーを、フュ
ーエルエレメントの点火端が断熱性ジャケットの前端と
じかに接触するまで、装入する。生成した前端部アセン
ブリーの総括長さは約37mmである。
【0033】マウスエンドピース マウスエンドピースはゆるくギャザーを付けたタバコペ
ーパーの長さ20mmの円筒形セグメント及び不織のメ
ルトブローンポリプロピレンのギャザー付きウエブの長
さ20mmの円筒形セグメントを含み、これらの各々は
外ペーパーラップを含む。セグメントの各々は、米国特
許第4,807,809号(Pryor、等)に記載さ
れている装置を使用して作製したロッドを再分すること
により供する。第一セグメントは直径約7.5mmであ
り、Kimberly−ClarkCorp.からP1
440ーGNAとして入手し得るタバコペーパーのゆる
くギャザーを付けたウエブから供し、これの周囲をKi
mberly−ClarkCorp.からP1487−
184−2として入手し得るペーパープラグラップで囲
む。第二セグメントは直径約7.5mmであり、Kim
berly−ClarkCorp.からPP−100と
して入手し得る不織ポリプロピレンのギャザー付きウエ
ブから供し、これの周囲をKimberly−Clar
k Corp.からP1487−184−2として入手
し得るペーパープラグラップで囲む。2つのセグメント
を端対端の接触関係で軸方向に一直線に並べかつセグメ
ントの各々の長さをミシガン、ビックスバーグ在Sim
pson Paper CompanyからL−137
7−196Fとして入手し得るペーパーオーバーラップ
で囲んで結合させる。マウスエンドピースの長さは約4
0mmである。
ーパーの長さ20mmの円筒形セグメント及び不織のメ
ルトブローンポリプロピレンのギャザー付きウエブの長
さ20mmの円筒形セグメントを含み、これらの各々は
外ペーパーラップを含む。セグメントの各々は、米国特
許第4,807,809号(Pryor、等)に記載さ
れている装置を使用して作製したロッドを再分すること
により供する。第一セグメントは直径約7.5mmであ
り、Kimberly−ClarkCorp.からP1
440ーGNAとして入手し得るタバコペーパーのゆる
くギャザーを付けたウエブから供し、これの周囲をKi
mberly−ClarkCorp.からP1487−
184−2として入手し得るペーパープラグラップで囲
む。第二セグメントは直径約7.5mmであり、Kim
berly−ClarkCorp.からPP−100と
して入手し得る不織ポリプロピレンのギャザー付きウエ
ブから供し、これの周囲をKimberly−Clar
k Corp.からP1487−184−2として入手
し得るペーパープラグラップで囲む。2つのセグメント
を端対端の接触関係で軸方向に一直線に並べかつセグメ
ントの各々の長さをミシガン、ビックスバーグ在Sim
pson Paper CompanyからL−137
7−196Fとして入手し得るペーパーオーバーラップ
で囲んで結合させる。マウスエンドピースの長さは約4
0mmである。
【0034】シガレットの最終アセンブリー 前端部アセンブリーをマウスエンドピースと端対端の接
触関係で軸方向に、前端部アセンブリーの容器端がマウ
スエンドピースのギャザー付きタバコペーパーセグメン
トに隣接するように一直線に並べる。前端部アセンブリ
ーをマウスエンドピースに、マウスエンドピースの長さ
及びマウスエンドピースに隣接する前端部アセンブリー
の長さをチッピングペーパーで周囲を囲むことにより、
接合させる。最終の状態調節 完成したシガレットをすべて喫煙する前に75°F(2
4℃)/相対湿度(RH)40%で4〜5日状態調節し
た。使用 使用する際、喫煙者はフューエルエレメントをシガレッ
トライターで点火し、フューエルエレメントは燃焼す
る。喫煙者はシガレットのマウスエンドを彼の/彼女の
唇の中に装入し、シガレットを吸う。タバコフレーバー
を有する可視のエーロゾルが喫煙者の口の中に吸い込ま
れる。
触関係で軸方向に、前端部アセンブリーの容器端がマウ
スエンドピースのギャザー付きタバコペーパーセグメン
トに隣接するように一直線に並べる。前端部アセンブリ
ーをマウスエンドピースに、マウスエンドピースの長さ
及びマウスエンドピースに隣接する前端部アセンブリー
の長さをチッピングペーパーで周囲を囲むことにより、
接合させる。最終の状態調節 完成したシガレットをすべて喫煙する前に75°F(2
4℃)/相対湿度(RH)40%で4〜5日状態調節し
た。使用 使用する際、喫煙者はフューエルエレメントをシガレッ
トライターで点火し、フューエルエレメントは燃焼す
る。喫煙者はシガレットのマウスエンドを彼の/彼女の
唇の中に装入し、シガレットを吸う。タバコフレーバー
を有する可視のエーロゾルが喫煙者の口の中に吸い込ま
れる。
【0035】例7 例6のシガレットに、例1のフューエルエレメントの様
に、また下記を含む詳細な分析を施した: (a)カプセル出口ガス温度の測定、(b)マウスエン
ドピース指温度の測定、(c)CO/CO2 収量の測
定、(d)全カロリー出力の測定、(e)点火された圧
損の測定、(f)パフずつのエーロゾル密度の測定、
(g)全エーロゾル収量の測定、(h)パフずつのグリ
セリン収量の測定、(i)全グリセリン収量の測定、
(j)パフずつのニコチ収収量の測定、(k)全ニコチ
収収量の測定、これらの研究は、下記の2つのタイプの
喫煙条件の内の一方(或は両方)を採用してパフずつ基
準で行なった:(1)上記した「50/30」試験、及
び(2)FTC喫煙条件。例6のシガレットのマウスエ
ンドからの出口ガス温度を図10に示す。すべてのサン
プルのエーロゾル温度はパフ数に応じて約40℃或はそ
れ以下である。しかし、図10から、炭酸ナトリウムを
フューエルエレメントに加えることにより、対照に比べ
て、後のパフにおいてエーロゾル温度が高くなることに
留意されるものと思う。
に、また下記を含む詳細な分析を施した: (a)カプセル出口ガス温度の測定、(b)マウスエン
ドピース指温度の測定、(c)CO/CO2 収量の測
定、(d)全カロリー出力の測定、(e)点火された圧
損の測定、(f)パフずつのエーロゾル密度の測定、
(g)全エーロゾル収量の測定、(h)パフずつのグリ
セリン収量の測定、(i)全グリセリン収量の測定、
(j)パフずつのニコチ収収量の測定、(k)全ニコチ
収収量の測定、これらの研究は、下記の2つのタイプの
喫煙条件の内の一方(或は両方)を採用してパフずつ基
準で行なった:(1)上記した「50/30」試験、及
び(2)FTC喫煙条件。例6のシガレットのマウスエ
ンドからの出口ガス温度を図10に示す。すべてのサン
プルのエーロゾル温度はパフ数に応じて約40℃或はそ
れ以下である。しかし、図10から、炭酸ナトリウムを
フューエルエレメントに加えることにより、対照に比べ
て、後のパフにおいてエーロゾル温度が高くなることに
留意されるものと思う。
【0036】例6のシガレットの種々の指温度のプロッ
トを図11に示す。指温度は、薄いワイヤ熱電対をシガ
レットのマウスエンドの上のフィルターのマウスエンド
から約20mmの点に置いて測定する。図11は、ナト
リウム溶液力価が3.0%レベルまで増大するにつれ
て、指温度が上昇することを示す。添加炭酸ナトリウム
のレベルを高くすると、指温度は低下することになる。
図11に示す指温度のすべての値は、参考シガレットの
代表的な測定値約75℃に比べて著しく低い。炭酸ナト
リウムを種々のレベルで含有する例6のシガレットから
のCO/CO2 収量は、50/30パフィング条件を用
いたパフずつ基準で及び標準FTC法(パフ容積35c
c、期間2秒;58秒のくすぶりで離した)によるの両
方で測定した。50/30試験CO収量及び対応するF
TC試験CO収量のまとめを下記の表4に挙げる。
トを図11に示す。指温度は、薄いワイヤ熱電対をシガ
レットのマウスエンドの上のフィルターのマウスエンド
から約20mmの点に置いて測定する。図11は、ナト
リウム溶液力価が3.0%レベルまで増大するにつれ
て、指温度が上昇することを示す。添加炭酸ナトリウム
のレベルを高くすると、指温度は低下することになる。
図11に示す指温度のすべての値は、参考シガレットの
代表的な測定値約75℃に比べて著しく低い。炭酸ナト
リウムを種々のレベルで含有する例6のシガレットから
のCO/CO2 収量は、50/30パフィング条件を用
いたパフずつ基準で及び標準FTC法(パフ容積35c
c、期間2秒;58秒のくすぶりで離した)によるの両
方で測定した。50/30試験CO収量及び対応するF
TC試験CO収量のまとめを下記の表4に挙げる。
【0037】
【表4】
【0038】この表から、FTC CO収量が相対的に
少ないことが分かる。同様に、50/30試験CO収量
及びFTC試験CO収量の両方のまとめを下記の表5に
挙げる。
少ないことが分かる。同様に、50/30試験CO収量
及びFTC試験CO収量の両方のまとめを下記の表5に
挙げる。
【0039】
【表5】
【0040】上に提示するCO/CO2 収量データを用
いてフューエルエレメントが生じる対流熱エネルギーの
パフずつ及び全の両方の収量の両方を計算することがで
きる。種々のフューエルエレメントが50/30試験喫
煙条件で喫煙した際に発生するパフずつのカロリーカー
ブを図12に示す。図12は、炭酸ナトリウムをフュー
エルエレメントに加えることにより、特に初めの8パフ
の間に、対流エネルギーが増大することになることを示
す。50/30及びFTC喫煙条件下でのフューエルエ
レメントの全カロリー出力を下記の表6にまとめる。
いてフューエルエレメントが生じる対流熱エネルギーの
パフずつ及び全の両方の収量の両方を計算することがで
きる。種々のフューエルエレメントが50/30試験喫
煙条件で喫煙した際に発生するパフずつのカロリーカー
ブを図12に示す。図12は、炭酸ナトリウムをフュー
エルエレメントに加えることにより、特に初めの8パフ
の間に、対流エネルギーが増大することになることを示
す。50/30及びFTC喫煙条件下でのフューエルエ
レメントの全カロリー出力を下記の表6にまとめる。
【0041】
【表6】
【0042】50/30喫煙条件を用いて喫煙しながら
シガレットから得られる点火された(lit)圧損を図
13に示す。図13は、試験した例6のシガレットのす
べてが水500mmより小さい点火された圧損を示した
ことを示す。炭酸ナトリウムをフューエルエレメントに
加えることにより、対照に比べて、加える炭酸ナトリウ
ムのレベルに応じて、H2 O100mmまで点火された
圧損が増大することになる。表7は、フューエルエレメ
ントを形成する際に下記の3種のバインダーを採用した
外は3つの同じシガレットの性能特性の比較を表わす:
(1)SCMC(添加Na無し);(2)アルギン酸ア
ンモニウム(添加Na無し);及び(3)3%Na2 C
O3 溶液を添加したアルギン酸アンモニウム。
シガレットから得られる点火された(lit)圧損を図
13に示す。図13は、試験した例6のシガレットのす
べてが水500mmより小さい点火された圧損を示した
ことを示す。炭酸ナトリウムをフューエルエレメントに
加えることにより、対照に比べて、加える炭酸ナトリウ
ムのレベルに応じて、H2 O100mmまで点火された
圧損が増大することになる。表7は、フューエルエレメ
ントを形成する際に下記の3種のバインダーを採用した
外は3つの同じシガレットの性能特性の比較を表わす:
(1)SCMC(添加Na無し);(2)アルギン酸ア
ンモニウム(添加Na無し);及び(3)3%Na2 C
O3 溶液を添加したアルギン酸アンモニウム。
【0043】
【表7】
【0044】これらの3つのシガレットの性能の差異は
直に観測することができる。炭酸ナトリウムを種々のレ
ベルでミクロ構造に加えたフューエルエレメントを加入
した例6のシガレットのパフずつのエーロゾル密度を、
シガレットを喫煙機で50/30喫煙条件を用いて喫煙
して得た。マウスエンドピースからのエーロゾルの密度
を、エーロゾルを光度計に通すことにより測定した。図
14は6つの異なるタイプのフューエルエレメントを有
するシガレットについてのエーロゾル密度のパフずつの
プロットを例示する。図14から、対照(添加Na2 C
O3 0%)フューエルエレメントによりシガレットから
発生するエーロゾルはほとんど無いことがわかる。炭酸
ナトリウムを少量でさえフューエルエレメントに加える
と、エーロゾル密度は顕著に増大することになる。1.
0%炭酸ナトリウム溶液を用いて作製したフューエルエ
レメントは、全エーロゾル収量が400%増大すること
になる。これは、全エーロゾル収量を炭酸ナトリウム溶
液力価及びフューエルエレメントの各々における100
万当りのナトリウムの実際の部のそれぞれの関数として
プロットした図15及び16を検討することにより、更
に一層明瞭に見ることができる。エーロゾル成分及びフ
レーバラント(例えばグリセリン及びニコチン)の収量
を、例6のシガレットから50/30喫煙条件を用いて
得た。図17はパフずつのグリセリン収量を表わす。図
17を検討すると、対照フューエルエレメントを用いた
シガレットが生じるグリセリン収量は炭酸ナトリウム添
加剤を有するフューエルエレメントを用いたものに比べ
て相当に少ないことを示す。同じ挙動は、図18に示す
ニコチン収量に関してみることができる。
直に観測することができる。炭酸ナトリウムを種々のレ
ベルでミクロ構造に加えたフューエルエレメントを加入
した例6のシガレットのパフずつのエーロゾル密度を、
シガレットを喫煙機で50/30喫煙条件を用いて喫煙
して得た。マウスエンドピースからのエーロゾルの密度
を、エーロゾルを光度計に通すことにより測定した。図
14は6つの異なるタイプのフューエルエレメントを有
するシガレットについてのエーロゾル密度のパフずつの
プロットを例示する。図14から、対照(添加Na2 C
O3 0%)フューエルエレメントによりシガレットから
発生するエーロゾルはほとんど無いことがわかる。炭酸
ナトリウムを少量でさえフューエルエレメントに加える
と、エーロゾル密度は顕著に増大することになる。1.
0%炭酸ナトリウム溶液を用いて作製したフューエルエ
レメントは、全エーロゾル収量が400%増大すること
になる。これは、全エーロゾル収量を炭酸ナトリウム溶
液力価及びフューエルエレメントの各々における100
万当りのナトリウムの実際の部のそれぞれの関数として
プロットした図15及び16を検討することにより、更
に一層明瞭に見ることができる。エーロゾル成分及びフ
レーバラント(例えばグリセリン及びニコチン)の収量
を、例6のシガレットから50/30喫煙条件を用いて
得た。図17はパフずつのグリセリン収量を表わす。図
17を検討すると、対照フューエルエレメントを用いた
シガレットが生じるグリセリン収量は炭酸ナトリウム添
加剤を有するフューエルエレメントを用いたものに比べ
て相当に少ないことを示す。同じ挙動は、図18に示す
ニコチン収量に関してみることができる。
【0045】例8 アスパラギン(好適なアンモニア放出化合物)は、フュ
ーエル混合物に0〜3%の範囲のレベルで加える場合
に、シガレットの燃焼生成物中のホルムアルデヒドレベ
ルを70%より多くまで減少させることを見出した。例8A :タバコ/炭素フューエルエレメントを有する参
考タイプのシガレットを下記の成分部を用いて作製し
た:基剤 : アルミナ 炭素 15.00 SCMC 0.50 ブレンディドタバコ粒子 10.00 ケースに入れた熱処理タバコ粒子 10.00 グリセリン 20.00 フューエルエレメント (10mm×4.5mm;スロッ
ト5、3mm装入した):下記の表8に示す。
ーエル混合物に0〜3%の範囲のレベルで加える場合
に、シガレットの燃焼生成物中のホルムアルデヒドレベ
ルを70%より多くまで減少させることを見出した。例8A :タバコ/炭素フューエルエレメントを有する参
考タイプのシガレットを下記の成分部を用いて作製し
た:基剤 : アルミナ 炭素 15.00 SCMC 0.50 ブレンディドタバコ粒子 10.00 ケースに入れた熱処理タバコ粒子 10.00 グリセリン 20.00 フューエルエレメント (10mm×4.5mm;スロッ
ト5、3mm装入した):下記の表8に示す。
【0046】
【表8】
【0047】マウスエンドピース ボイド空間10mm;タバコペーパー10mm;ポリプ
ロピレンフィルターセグメント20mmタバコロール :パフドタバコのブレンド断熱性ジャケット :Owens−Corning
「C」ガラス15mmオーバーラップペーパー :KC−1981−152喫煙結果−測定されたホルムアルデヒドのレベル : 例8B:タバコ/炭素フューエルエレメントを有する参
考タイプのシガレットを下記の成分部を用いて作製し
た:マルメライズド基剤 : アルミナ 炭素 15.00 SCMC 0.50 ブレンディドタバコ粒子 10.00 ケースに入れた熱処理タバコ粒子 10.00 グリセリン 20.00 フューエルエレメント (10mm×4.5mm;スロッ
ト6、3mm装入した):下記の表9に示す。
ロピレンフィルターセグメント20mmタバコロール :パフドタバコのブレンド断熱性ジャケット :Owens−Corning
「C」ガラス15mmオーバーラップペーパー :KC−1981−152喫煙結果−測定されたホルムアルデヒドのレベル : 例8B:タバコ/炭素フューエルエレメントを有する参
考タイプのシガレットを下記の成分部を用いて作製し
た:マルメライズド基剤 : アルミナ 炭素 15.00 SCMC 0.50 ブレンディドタバコ粒子 10.00 ケースに入れた熱処理タバコ粒子 10.00 グリセリン 20.00 フューエルエレメント (10mm×4.5mm;スロッ
ト6、3mm装入した):下記の表9に示す。
【0048】
【表9】
【0049】マウスエンドピース ボイド空間10mm;タバコペーパー10mm;ポリプ
ロピレンフィルターセグメント20mmタバコロール :パフドタバコのブレンド断熱性ジャケット :Owens−Corning
「C」ガラス15mmオーバーラップペーパー :KC−1981−152喫煙結果−測定されたホルムアルデヒドのレベル : 本発明を、本発明の好適な実施態様を含めて詳細に説明
した。しかし、当業者ならば、本開示を考察する際に、
特許請求の範囲に記載する通りの範囲及び精神の内で本
発明の変更及び/又は改良を為し得ることは認めら得る
ものと思う。
ロピレンフィルターセグメント20mmタバコロール :パフドタバコのブレンド断熱性ジャケット :Owens−Corning
「C」ガラス15mmオーバーラップペーパー :KC−1981−152喫煙結果−測定されたホルムアルデヒドのレベル : 本発明を、本発明の好適な実施態様を含めて詳細に説明
した。しかし、当業者ならば、本開示を考察する際に、
特許請求の範囲に記載する通りの範囲及び精神の内で本
発明の変更及び/又は改良を為し得ることは認めら得る
ものと思う。
【図1】図2に示す通りに改造したフューエルエレメン
ト断面を有しかつ本発明に従って作製したフューエル組
成物を有するRJR Monograph(参考シガレ
ット)に記載されているシガレットに構造を例示する。
ト断面を有しかつ本発明に従って作製したフューエル組
成物を有するRJR Monograph(参考シガレ
ット)に記載されているシガレットに構造を例示する。
【図2】図1に示すシガレットのフューエルエレメント
の断面図である。
の断面図である。
【図3】本発明のフューエル組成物から作製した炭素質
フューエルエレメントを使用し得るシガレットの別の実
施態様を例示する。
フューエルエレメントを使用し得るシガレットの別の実
施態様を例示する。
【図4】図3に示すシガレットのフューエルエレメント
の断面図である。
の断面図である。
【図5】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、1.
0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加Na2
CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメントを
吸う間の表面温度を示す。
0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加Na2
CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメントを
吸う間の表面温度を示す。
【図6】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、1.
0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加Na2
CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメント
を、パフを吸って15秒した後のくすぶり温度を示す。
0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加Na2
CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメント
を、パフを吸って15秒した後のくすぶり温度を示す。
【図7】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、1.
0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加Na2
CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメントの
「後部」温度を例示する。
0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加Na2
CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメントの
「後部」温度を例示する。
【図8】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、1.
0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加Na2
CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメントを
設置したカプセルのカプセル壁温度を提示する。
0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加Na2
CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメントを
設置したカプセルのカプセル壁温度を提示する。
【図9】例8で使用したカプセルの背面で求めた通りの
パフずつの出口ガス温度のプロットを提示する。
パフずつの出口ガス温度のプロットを提示する。
【図10】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを利用したシガレットのマウスエンドからの出口ガス
温度を例示する。
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを利用したシガレットのマウスエンドからの出口ガス
温度を例示する。
【図11】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを用いて作製したシガレットの指温度を示す。
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを用いて作製したシガレットの指温度を示す。
【図12】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トが発生するパフずつのカロリーカーブを例示する。
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トが発生するパフずつのカロリーカーブを例示する。
【図13】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを50cc/30秒条件で喫煙しながら図1のシガレ
ットから得られる点火された圧損を提示する。
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを50cc/30秒条件で喫煙しながら図1のシガレ
ットから得られる点火された圧損を提示する。
【図14】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを50cc/30秒条件で喫煙しながら図1のシガレ
ットについてのエーロゾル密度のパフずつのプロットを
例示する。
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを50cc/30秒条件で喫煙しながら図1のシガレ
ットについてのエーロゾル密度のパフずつのプロットを
例示する。
【図15】全エーロゾル収量を炭酸ナトリウム溶液力価
に対して例示する。
に対して例示する。
【図16】全エーロゾル収量をフューエルエレメントの
各々における100万当りのナトリウムの実際の部に対
して例示する。
各々における100万当りのナトリウムの実際の部に対
して例示する。
【図17】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを50cc/30秒条件で喫煙しながら図1のシガレ
ットについてのパフずつのグリセリン収量を例示する。
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを50cc/30秒条件で喫煙しながら図1のシガレ
ットについてのパフずつのグリセリン収量を例示する。
【図18】水溶液中種々のレベル(0%、0.5%、
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを50cc/30秒条件で喫煙しながら図1のシガレ
ットについてのパフずつのニコチン収量を例示する。
1.0%、3.0%、5.0%及び7.0%)の添加N
a2 CO3 を用いて作製した図2のフューエルエレメン
トを50cc/30秒条件で喫煙しながら図1のシガレ
ットについてのパフずつのニコチン収量を例示する。
10 炭素質フューエルエレメント 12 カプセル 14 基剤物質 16 断熱性ジャケット 18 タバコロール 20 タバコペーパーセグメント 22 フィルター物質 100 炭素質フューエルエレメント 102 断熱性物質 104 基剤 106 弾性ジャケット 107 マウスエンドピース 108 タバコペーパーセグメント 110 フィルターセグメント
フロントページの続き (72)発明者 アルバロ・ゴンザレスパラ アメリカ合衆国ノースカロライナ州クレモ ンズ、ウェストハイマ・ドライブ1916
Claims (14)
- 【請求項1】 (a)炭素60〜99重量%、(b)バ
インダー1〜20重量%、(c)タバコ1〜20重量%
及び(d)最終ナトリウム(Na)レベル3000〜2
0,000ppmの均質な混合物を含む喫煙品のフュー
エルエレメント用の炭素質フューエル組成物。 - 【請求項2】 バインダーが1500ppmより少ない
固有のレベルのナトリウムを有する非ナトリウムベース
のバインダーを含む請求項1のフューエル組成物。 - 【請求項3】 バインダーが3000ppmより少ない
固有のレベルのナトリウムを有する低ナトリウムバイン
ダーを含む請求項1のフューエル組成物。 - 【請求項4】 バインダーがナトリウム塩バインダーと
ナトリウム含量が3000ppmより少ない低ナトリウ
ムバインダーとの混合物を含む請求項1のフューエル組
成物。 - 【請求項5】 バインダーがナトリウム塩バインダーと
ナトリウム含量が3000ppmより少ない非ナトリウ
ムバインダーとの混合物を含む請求項1のフューエル組
成物。 - 【請求項6】 更に、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウ
ム、シュウ酸ナトリウム及びリンゴ酸ナトリウムからな
る群より選ぶナトリウム化合物を含む請求項1、2、
3、4又は5のフューエル組成物。 - 【請求項7】 ナトリウム化合物が0.1〜10重量%
の範囲の水溶液である請求項6のフューエル組成物。 - 【請求項8】 ナトリウム化合物が0.5〜7重量%の
範囲の水溶液である請求項7のフューエル組成物。 - 【請求項9】 更に、不燃性充填剤を含む請求項1、
2、3、4又は5のフューエル組成物。 - 【請求項10】 充填剤が炭酸カルシウム或は凝集炭酸
カルシウムである請求項9のフューエル組成物。 - 【請求項11】 非ナトリウム或は低ナトリウムバイン
ダーがアルギネートバインダーである請求項1、2、
3、4又は5のフューエル組成物。 - 【請求項12】 アルギネートバインダーがアルギン酸
塩アンモニウムである請求項9のフューエル組成物。 - 【請求項13】 炭酸ナトリウム3500〜9,000
ppmを含む請求項1、2、3又は4のフューエル組成
物。 - 【請求項14】 炭素とバインダーとの混合物を含む組
成物から作られる燃焼中の炭素質フューエルエレメント
のくすぶり温度を上昇させる方法であって、フューエル
エレメント組成混合物に、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリ
ウム、シュウ酸ナトリウム及びリンゴ酸ナトリウムから
なる群より選ぶナトリウム化合物の水溶液を最終のナト
リウム含量が2500〜10,000ppmになるよう
に加えることによりフューエルエレメント組成混合物の
ナトリウム含量を調整する工程を含む方法。
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