NO327251B1 - Sigarettomslag med patrykt katalysator - Google Patents

Abstract

Et omslag for en røykevare inkluderer et nettverk; og en mønstret avsetning på minst en del av overflaten av omslaget, hvori den mønstrete avtrykningen inneholder katalysatorpartikler. Den mønstrete avsetning kan inkludere en nanopartikkelkatalysator som er i stand til å katalysere omdannelsen av en gasskomponent i hovedstrømmen og/eller sidestrømmen av sigarettrøyken av røykevaren. Gasskomponenten kan være karbonmonooksid og/eller nitrogenoksid og katalysatorpartiklene kan være jernoksid. Det er tilveiebrakt er en røykevare bestående av en tobakkstav, med et omslag formet rundt tobakkstaven, hvorav omslaget inneholder en mønstret avsetning av katalysatorpartikler på minst en del av en overflate av omslaget. En metode for å lage omslaget og en metode for å lage en røykevare ved å bruke omslaget er fremskaffet.

Description

BAKGRUNN

[0001] Denne søknaden krever prioritet fra provisorisk US-søknad nummer 60/477,922 med tittel SIGARETTOMSLAG MED EN KATALYTISK MIKSTUR OG METODER FOR Å LAGE DENNE innlevert 13 juni, 2003, som herved er inkorporert i sin helhet.

[0002] I beskrivelsen som følger refereres det til visse strukturer og metoder. Slike referanser bør imidlertid nødvendigvis ikke tolkes slik at disse strukturene og metodene er omfattet av kjent teknikk i henhold til gjeldende regler.

Søkerne forbeholder seg retten til å demonstrere at enhver av hensvisningene i det vesentlige omfattes av kjent teknikk.

[0003] Røykevarer, som for eksempel sigaretter eller sigarer, produserer både en hovedstrøm av røyk under et innpust og sidestrøms røyk under statisk brenning.

Komponenter av både hovedstrøm og sidestrøms røyk er karbon monooksid (CO), nitrogenoksid (NO) og fast stoff (for eksempel, tjære). Reduksjonen av karbonmonooksid (CO), nitrogenoksid (NO) og fast stoff i sigarettrøyk er fordelaktig.

[0004] Katalysatorer, absorbanter, og/eller oksidanter for røykevarer er angitt i følgende patenter: U.S. Patent Na. 6,371127 innvilget til Snider et al., U.S. Patent No. 6286516 innvilget Bowen et al., U.S. Patent No. 6138684 innvilget Yamazaki et al., U.S. Patent No. 5671758 innvilget Rognved, U.S. Patent No. 5386838 innvilget Quincy, III et al., U.S. Patent No. 5211684 innvilget Shannon et al., U.S. Patent No. 4744374 innvilget Deffeves et al., U.S. Patent No. 4453553 innvilget Cohn,U.S Patent No. 4450847 innvilget Owens, U.S. Patent No. 4182348 innvilget Seehofer et al., U.S. Patent No. 4108151 innvilget Martin et al., U.S. Patent No. 3807416, og U.S. Patent No. 3720214. Publiserte søknader WO 02/24005, WO 87/0614, WO 00/40104 og U.S. Patent søknader publisert nummer 2002/0002979 Al, 2003/0037792 Al og 2002/0062834 Al henviser også til katalysatorer, absorbanter, og/eller oksidanter.

[0005] Jern og/eller jernoksid har vært beskrevet og brukt i tobakkprodukter (se for eksempel U.S. Patent No. 4197861; 4489739 og 5728462). Jernoksid er beskrevet som et fargestoff (for eksempel U.S. Patent Nos. 4119104; 4195645; 5284166) og som en forbrenningsregulator (for eksempel U.S. Patent Nos. 3931824; 4109663 og 4195645) og har blitt brukt for å fremme smak, farge og/eller utseende (for eksempel U.S. Patent Nos. 6095152; 5598868; 5129408; 5105836 og 5101839).

[0006] Til tross for utviklingen så langt, er det fortsatt en interesse for forbedrede og mer effektive metoder og preparater for å redusere mengden gassbestanddeler i hovedstrømmen og/eller sidestrømmen av en røykevare.

SAMMENDRAG

[007] Det er tilveiebrakt en røykevare inneholdende en tobakkstav med en omslag formet rundt tobakkstaven, og hvor omslaget inkluderer en mønstret avsetning på i det minste en del av en overflate av omslaget, hvorav den mønstrede avsetning inneholder katalysatorpartikler i stand til å katalysere, oksidere og/eller redusere gasskomponenter i hovedstrømmen og/eller sidestrømmen av røyk fra en røykevare. I røykevarer med omslag, vil mengden av karbonmonooksid, nitrogenoksid og/eller fast stoff i hovedstrømmen og sidestrømmen av røyken reduseres.

[0008] I en foretrukket utførelse, vil omslaget for en røykevare inneholde et nettverk og en mønstret avsetning på i det minste en del av en overflate av omslaget, hvorav det mønstrede avsetning inneholder katalysatorpartikler. Flere omslag kan omfatte et lag av sigarettomslagspapir.

[009] En metode for tilvirkning av sigarettpapir med en mønstret avsetning av katalyserende stoff omfatter (i) dannelse av et lag av sigarettpapir i en papirtillagingsmaskin; og (ii) avsetning av katalyserende stoff på i alle fall en del av overflaten på et omslag for å danne en mønstret avsetning av partiklene på omslaget. I en foretrukket utførelsesform er det katalyserende stoff avsatt uten hjelp av bindingsmiddel og er bundet via hydrogenbindinger til omslaget (dvs., bundet til papirduken som omfatter omslaget).

[0010] Fortrinnsvis, omfatter katalysepartiklene nanoskalapartikler, som kan ha en gjennomsnittlig partikkelstørrelse mindre enn ca 5 um, fortrinnsvis mindre enn ca 50 nm og optimalt mindre enn ca 10 nm. De katalyserende partiklene er fortrinnsvis metalloksider som jernoksid (for eksempel, FeOOH, Fe3C»4, a-Fe203, y-Fe03, FeO eller blandinger av disse), selv om de katalyserende partiklene kan inneholde minst ett oksid fra ett grunnstoff valgt fra gruppen bestående av B, Al, Si, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Zr, Nb Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Sn, Ce, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, og Au. Katalysatorpartiklene kan inneholde partikler av ett oksid lagt på et annet stoff (for eksempel jernoksidpartikler lagt på kalsiumkarbonatpartikler).

[0011] Det avsatte materialet inkluderer fortrinnsvis et mønster med mangfoldige, separate egenskaper som for eksempel en alfanumerisk sekvens, et piktogram eller geometriske former som kan repeteres langs lengden av papiret. Et mønster kan inneholde en tilfeldig eller en regulær samling av egenskaper. Den første delen av mønsteret kan ha en konsentrasjon av katalytisk partikler og en annen del av mønsteret kan ha en annen konsentrasjon av katalysatorpartikler. Videre, det katalytisk-mønstrede papiret kan fremskaffes med en graderende mengde av katalysator langs lengden av papiret og/eller perpendikulært til planet av papiret.

[0012] Katalysatorpartiklene kan avsettes på indre eller ytre siden av omslaget.

I tillegg kan en røykevare ha et sekundært omslag der en annen katalysator og/eller en ulik mengde av katalysator er avsatt enn på det første omslaget. Permeabiliteten av et foretrukket omslag er ikke mindre en 15 CORESTA-enheter og det foretrukne areal dekket av katalysator på omslaget er mindre enn ca 90 % eller mindre enn ca 50 % av den totale overflaten av omslaget. Katalysatorpartiklene kan dekke mer enn 1 % eller mer enn 5 % av det totale overflaten av omslaget. I en foretrukket utførelsesform vil trekkene av katalysatormønsteret på omslaget repeteres slik at det største området av omslaget som ikke er dekt overskrider et sirkelområde med en diameter på 10 mm, fortrinnsvis en diameter på 1 um.

[0013] En ideell røykevare omfatter mindre en ca 10 mg katalysator per røykevare eller mindre en ca 100 mg katalysator per røykevare. Katalysatoren kan være avsatt på en røykevare i en mengde som effektivt reduserer konsentrasjonen i hovedstrøms- og/eller sidestrømsrøyk av karbonmonoksid, nitrogenoksid og/eller andre bestanddeler i røyken med minst 10 % eller mist 25 %.

[0014] En foretrukket metode for å lage en røykevare omfatter (i) avsetting av katalysatorpartikler på i det minste en del av overflaten av omslaget for å danne en mønstret avsetning av partikler på omslaget; (ii) tilveiebringe et oppkuttet fyllstoff inneholdende tobakk til en sigarett sammensettingsmaskin; og (iii) plassere omslaget inkludert den mønstrete avsetning rundt det oppkuttede fyllstoffet for å danne tobakksstaven i røykevaren.

[0015] Katalysatorpartiklene kan avsettes med graveringsavsetning, rullegraveringsavsetning, fotograveringsavsetning, plateavsetning, flexografisk avsetning, relieffavsetning, intaglio avsetning, litografisk avsetning, sprayeavsetning, børsting, rulling eller størrelsespress teknikker. Katalysatorpartiklene kan avsettes ved å løse opp partiklene i en væske (for eksempel alkoholer, vann og/eller andre løsningsmiddel) til å danne en blanding som avsettes omslaget, eller ved avsetninging av tørre partikler i et mønster underlag av omslaget.

[0016] Alternativt, kan katalysatorpartiklene avsettes omslaget i form av et katalytisk fargemiddel som inneholder et pigment. Det katalytiske fargemiddelet inneholder fortrinnsvis en væske og en nanopartikkel katalysator løst i væsken.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNEDE FIGURER

[0017] Figur 1 (a) viser en ideell røykevare med en partikulær katalysator påtrykt på miksturmateriale i et nettverk på omslaget. Figur 1 (b) viser omslaget forstørret.

[0018] Figur 2 (a) viser en ideell røykevare med en partikulær katalysator opprettholdt på et nettverksblandingsmiksturmateriale på et primært omslag med et sekundært ytre omslag. Figur 2 (b) viser et primært omslag med et sekundært ytre omslag forstørret.

[0019] Figur 3 (a) illustrerer ideelle separate egenskaper og/eller mønstre av katalysatorpartikler på et omslag av en røykevare.

[0029] Figur 4 illustrerer en ideell sammenfatning av en sigarett, som kan brukes med en elektrisk røykeanordning.

[0021] Figur 5 viser en sigarett med katalysatormodifisert papir omsluttende et brenselelement.

[0022] Figur 6 viser et kryssnitt av sigaretten vist i Figur 5.

DETALJERT BESKRIVELSE AV EN IDEELL UTFØRELSESFORM

[0023] Røykevarer som inneholder et omslag, omslag tilpasset for bruk i røykevarer og metoder for å produsere røykevarer og omslag involverer et mønstret avsetning av katalysatorpartikler på minst en side av overflaten av omslaget. Katalysatorpartiklene omdanner en eller flere gass bestanddeler i hovedstrøms og/eller sidestrøms av røykevaren. For eksempel, ved å fremskaffe et omslag med mønstret avsetning av katalysatorpartikler, kan mengden av karbonmonooksid, nitrogenoksid og/eller totalt partikulært stoff reduseres i hovedstrøms og/eller sidestrøms røyk. Ved "avsetning" menes at partiklene er spredt utover overflaten av omslaget.

[0024] Ideelt består katalysatorpartiklene av nanopartikler.

Med "nanopartikler" menes at partiklene har en gjennomsnittlig partikkeldiameter på mindre enn 500 nanometer, fortrinnsvis mindre enn 50 nm, og ideelt mindre enn 10 nm. Katalysatorpartiklene kan inneholde minst ett oksid fra ett grunnstoff valgt fra gruppen bestående B, Al, Si, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Zr, Nb Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Sn, Ce, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, og Au. Foretrukne katalysator-nanopartikler er jernoksidpartikler (for eksempel nanoskalajeraoksidpartikler.). En foretrukket nanopartikkeljernoksid atalysator er NANOCAT® Superfin Jernoksid, tilgjengelig fra Mach I, Inc., Kongen av Preussen, PA. Jernoksidnanopartikkelkatalysatorer kan omfatte FeOOH, Fe304, a-Fe203, y-Fe203, FeO eller blandinger av disse.

[0025] En utførelsesform angår en metode for å lage sigarettpapir med et mønstret avsetning av katalysatorpartikler, metoden omfatter dannelsen av et lag av sigarettpapir i en papirtillagingsmaskin og avsetning av katalysatorpartikler på minst en del av overflaten av papiret for å danne et mønstret avsetning av partikler på papiret. Et slikt papiromslag er brukt for å sette sammen en røykevare, som for eksempel en sigarett, og konsumeres under røyking. Mønstret avsetning av katalysatorpartikler kan avsettes som tørre partikler på et grunnlagsmønster på et omslag. I en videre utførelsesform, kan katalysatorpartiklene kombineres med en væske for å danne en blanding, og blandingen kan avsettes på i det minste en del av overflaten av omslaget. Fortrinnvis kan blandingen bestå av en væske og katalysatorpartiklene (dvs., blandingen inneholder ikke bindingsmiddel).

[0026] En videre utførelsesform angår metode for å lage en røykevare som omfatter (i) avsetninging av katalysatorpartikler på i det minste en del av overflaten av omslaget for å danne mønstret avsetning av partiklene på omslaget, (II) tilveiebringe et oppkuttet fyllstoff inneholdende tobakk til en sigarettsammensettingsmaskin; og (iii) plassere omslaget inkludert den mønstrete avsetningen rundt et oppkuttet fyllstoff for å danne tobakksstaven i røykevaren.

[0027] Uten å være bundet til teorier, er det kjent at under røyking, kan det avsatte mønster av partikler slik som jernoksidnanoskalapartikler katalysere omdannelsen av karbonmonooksid til karbondioksid via reaksjon med oksygen i gasstrømmen av røykevaren i samsvar med følgende ligning: 2CO + O2 = 2 CO2. Partiklene kan også omdanne (redusere) nitrogenoksid til nitrogen i følge følgende reaksjon: 2NO + 2CO > 2C02 + N2.

[0028] Man tror også at etter de katalytiske reaksjonene, kan partiklene også katalysere omdannelsen av CO til CO2 i fravær av oksygen, og dermed redusere nivået CO i hovedstrømmen eller sidestrømmen av røyken. En katalysator som brukt her, kan øke hastigheten av oksidasjonen av karbonmonooksid uten å delta som reaktant eller produkt av reaksjonen. En oksidant er i stand til å oksidere en reaktant, for eksempel, ved å donere oksygen til reaktanten, slik at oksidanten selv blir redusert. Et reduksjonsmiddel er i stand til å redusere en reaktant, for eksempel, ved å motta oksygen fra reaktanten, slik at reduksjonsmiddelet selv blir oksidert. Katalysatorpartiklene kan også redusere det totale partikulære stoff (TPS) (for eksempel tjære) i gasstrømmen.

[0029] Fortrinnsvis er katalysatorpartiklene avsatt på omslaget av en røykevare i en mengde som effektivt vil redusere konsentrasjonen i hovedstrøms- og/eller sidestrøms røyken av karbonmonooksid, nitrogenoksid og eller total partikulært stoff med minst 5 % (dvs., med minst 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 80 %, 85 %, 90 % eller 95 %).

[0030] Med "røyking" av en sigarett menes oppvarming eller forbrenning av sigaretten, slik at den danner røyk, som kan trekkes gjennom sigaretten. Generelt, røyking av en sigarett involverer påtenning av en ende av sigaretten, og mens tobakken som befinner seg inne i sigaretten undergår en forbrenningsreaksjon, trekkes røyken fra forbrenningen mot munnenden av sigaretten. Sigaretten kan også røykes på annen måte. For eksempel kan sigaretten røykes ved å varme sigaretten og/eller ved bruk av et elektrisk varmemiddel som beskrevet i U.S. Patent nr. 6053176; 5934289; 5591368 eller 5322075.

[0031] Utrykket "hovedstrøms" røyk refererer til blandingen av gasser som passerer ned gjennom tobakkstaven og som forsynes gjennom filterenden, dvs., mengden røyk trukket fra munnenden av sigaretten under røyking av sigaretten. Hovedstrømmen av røyken inneholder røyk som er trukket gjennom både det påtente området, men også gjennom sigarettpapiromslaget. Utrykket "sidestrøms"-røyk refererer til blandingen av gasser trukket fra tobakkstaven gjennom sigarettpapir omslaget og/eller fra det brennende kull av tobakkstaven fra den påtente enden.

[0032] Mange faktorer bidrar til dannelsen av karbonmonoksid i en sigarett. I tillegg til bestanddelene i tobakken, kan temperaturen og oksygenkonsentrasjonen i en sigarett under forbrenningen påvirke dannelsen og reaksjon av karbonmonooksid og karbondioksid. Den totale mengden av karbonmonoksid dannet under røyking kommer fra en kombinasjon av tre hovedkilder: dekomponering på grunn av varme (termal dekomponering) (ca 30 %), forbrenning (ca 36 %) og reduksjon av karbondioksid med karbonisert (forkullet) tobakk (minst 23 %). Dannelsen av karbonmonoksid fra termal dekomponering, som er i hovedsak kontrollert av kjemisk kinetikk, starter ved temperaturer rundt 180 °C og slutter ved omtrent 1050 °C. Dannelsen av karbonmonooksid og karbondioksid under forbrenning er i hovedsak kontrollert av diffusjon av oksygen til overflaten (ka) og via en overflatereaksjon (kb). Ved 250 °C er ka og kb omtrent lik. Ved 400 °C begynner reksjonen å bli kontrollert av diffusjon. Til slutt vil reduksjonen av karbondioksid med karbonisert tobakk eller kull oppstå ved temperaturer rundt 390 °C og over.

[0033] Under røyking kan sigaretten deles inn i tre ulike regioner: forbrenningssonen, varmedestruksjons-/destilleringssonen, og kondenserings-/filtreringssonen. Uten å være bundet for mye til teorien, tror man at den mønstrete avsetninger av katalysatorpartikler kan påvirke de ulike reaksjonene som oppstår i ulike områder av sigaretten under røyking. Den mønstrete avsetningen av katalysatorpartikler kan omdanne CO til CO2 i fravær eller tilstedeværelse av en ekstern oksygenkilde.

[0034] Primært, forbrenningssonen er den brennende sonen av en sigarett som dannes under røyking av en sigarett, normalt i den brennende enden av sigaretten. Temperaturen i forbrenningssonen er ca 600-950 °C, og oppvarmingshastigheten kan være så høy som 500 °C/sekund. Konsentrasjonen av oksygen er lav i forbrenningssonen fordi oksygen blir forbrukt i forbrenningen av tobakk til å danne karbonmonooksid, karbondioksid, vanndamp og ulike organiske forbindelser. Den lave oksygenkonsentrasjonen sammen med den høye temperaturen fører til reduksjon av karbondioksid til karbonmonooksid ved hjelp av den karboniserte tobakken. I dette området kan katalysatorpartiklene omdanne karbonmonooksid til karbondioksid via en oksiderings og/eller katalytisk mekanisme. Forbrenningssonen er meget eksoterm og varmen som dannes forflyttes til pyrolyse-/destilleringssonen.

[0035]Pyrolysesonen er området av sigaretten bak forbrenningssonen hvor temperaturen varierer fra ca 200 °C til 600 °C. I forbrenningssonen kan katalysatorpartiklene direkte oksidere omdannelsen av CO til CO2 og/eller redusere NO til N2. Hovedreaksjonen er pyrolyse (dvs., varmeforårsaket degradering) av tobakken som produserer karbonmonooksid, karbondioksid, røykebestanddeler og kull ved å bruke varmen dannet i forbrenningssonen. Det er noe oksygen til stede i dette området, og derfor kan katalysatorpartiklene katalysere oksideringen av karbonmonooksid til karbondioksid. Den katalytiske reaksjonen begynner ved ca 50 °C og når maksimums aktivitet ved ca 150-300 °C.

[0036] I kondenserings-/filtreringssonen vil temperaturen variere fra omgivelsestemperaturen til 150 °C. Hovedprosessene i denne sonen er kondensering/filtrering av røykens bestanddeler. Noe karbonmonooksid, karbondioksid og nitrogenoksid diffunderer ut av sigaretten og noe oksygen diffunderer inn i sigaretten. Oksygenets partialtrykk i kondenserings-/ filtreringssonen kommer normalt ikke tilbake til det atmosfæriske nivået. I den relativt lave temperaturen i kondenserings-/ filtreringssonen kan katalysatorpartiklene katalysere omdannelsen av karbonmonoksid til karbondioksid til og/eller redusere nitrogenoksid til nitrogen.

[0037] Under røykingen av en sigarett, strømmer karbonmonooksid og nitrogenoksid i hovedstrømsrøyk mot filterenden av sigaretten. Etterhvert som disse gassene beveger seg inne i sigaretten vil oksygen diffundere inn og karbonmonoksid og nitrogenoksid diffundere ut av sigaretten gjennom omslaget. Etter et typisk 2-sekunds drag av en sigarett, vil CO og NO konsentreres i periferien av sigaretten, dvs., nært sigarettomslaget foran forbrenningssonen. På grunn av diffusjon av oksygen inn i sigaretten vil oksygenkonsentrasjonen også være høy i perifere områder. Luftstrømmer inn i tobakkstaven er størst nær forbrenningssonen ved periferien av røykevaren og er omtrent lik temperaturgradienten, dvs., høyere luftstrøm er assosiert med høyere temperaturgradienter. I en typisk sigarett, er den høyeste temperaturgradienten fra forbrenningssonen (850>900 °C) aksialt mot filterenden av sigaretten. Innenfor få millimeter bak forbrenningssonen faller temperaturen til nær omgivelsestemperatur. Videre informasjon om luftstrømningsmønster, dannelsen av bestanddeler i sigaretter under røyking og røykdannelse og levering finnes i Richard R. Baker, "Mechanisms of Smoke Formation and Delivery", Recent Advances in Tobacco Science, vol.6,pp. 184-224,

(1980) og Richard R. Baker, "Variation of the Gas Formation Regions within a Cigarette Combustion Coal during the smoking cycle", Beitrågezur Tabakforschung International, vol.l 1, no.l, pp. 1.17, (1981), hvis innholdet herved er inkludert ved referanse.

[0038] Omdannelseshastigheten av CO til CO2 og/eller NO til N2 av de mønstrede katalysatorpartikler er forsterket av den raske og effektive transporten av CO og/eller NO til regioner med katalysatorpartikler og CO2 og/eller N2 vekk fra regionen med katalysatorpartikler, dvs., via gasstrømmen inne i røykevaren. Driftstemperaturen sammen med luftstrømmen inne i røykevaren kan påvirke den katalytiske effektivitet.

[0039] Mengde, lokalisering og fordeling på omslaget av den mønstrede avsetning kan velges som funksjon av temperaturen og luftstrømmens egenskaper under røyking for å justere, dvs., øke eller maksimere omdannelseshastigheten av CO til CO2 og/eller NO til N2. Katalysatorpartiklene kan velges slik at de katalyserer og/eller oksiderer ved et gitt temperaturområde, og mønstrets geometri/fordeling av avsetning kan velges for å stemme med passende temperatur for katalyse/oksidasjon.

[0040] Ved flere anledninger kan en komplett dekning på områder av et omslag av påtrykt materiale ha en uønsket effekt, som inhiberer diffusjon av CO gjennom omslaget ovenfor kullet. Ved et mønstret avsetning er regioner av omslaget urørt og tilgjengelig for å assistere diffusjon av CO gjennom omslaget, mens på samme tid vil de avsatte mønstre være tilstede for å bidra med den katalytiske effekt. Både diffusjon og katalyse er som resultat involvert i å redusere CO under røyking av en sigarett.

[0041] I utførelsesformer av røykevarer som her beskrevet kan enhver tobakksblanding bli brukt som oppkuttet fyllstoff. Eksempler på passende brukt tobakksmateriale og blandinger av disse inkluderer Burley, Maryland, eller oriental tobakk, sjeldne eller spesialtobakk eller blandinger av disse. Tobakksmaterialet kan fremstilles i form av tobakksstrimler, bearbeidet tobakksmateriale slik som volumutvidet eller puffet tobakk, bearbeidet tobakkstengler slik som oppkuttet og rullet, eller oppkuttede, oppblåste stengler, rekonstituert tobakksmateriale, eller blandinger av disse. Tobakksubstitutter kan også inkluderes som tobakk.

[0042] Tobakkskolonnen omfatter fortrinnsvis oppkuttet fyllstoff av en blanding av ulike tobakkstyper typisk for industrien, som inkluderer blandinger inneholdende lys, Burley- og orientalsk tobakk og andre blandingskomponenter som inkluderer tradisjonelle sigarettsmaker. I en foretrukket utførelsesform inneholder den strimlede tobakken (oppkuttet fyllmasse) av tobakkskolonnen en blanding av lys Burley-, Maryland- og orientalske tobakktyper med eller uten iblanding av rekonstituert tobakk eller smak/aroma. Eventuelt kan man også blande en utfyllende tobakkskomponent i tobakken for å justere tobakkstayens tetthet, samt at smak/aroma kan tillegges. Eventuelt kan en enkel tobakkstype av de som er tidligere nevnt, også brukes i stedet for en blanding.

[0043] I sigarettproduksjon er normalt tobakken benyttet i form av et oppkuttet fyllstoff, dvs., i form av strimler eller stengler oppkuttet i bredder som varierer fra 1/10 tomme til ca 1/20 tomme eller 1/40 tomme. Lengden av strimlene varierer fra ca 0.25 tommer til 3.0 tommer. Sigarettene kan videre inneholde en eller flere smaker/aromaer eller andre tillegg (dvs., brenselstillegg, forbrenningsmodifiserende tillegg, fargestoff, bindingsmiddel etc).

[0044] Et omslag kan være ethvert omslag som omslutter et oppkuttet fyllstoff, og inkluderer omslag som inneholder lin, hamp, hibiskus, espartogress, risstrå, cellulose og så videre. Mulige fyllmaterialer, smakstilsetningsstoffer og brennbare tilsetningsstoffer kan inkluderes. I produksjonen av en røykevare slik som en sigarett er omslaget rullet rundt et oppkuttet fyllstoff for å danne en tobakksstav av røykevaren med en sigarettlagingsmaskin som er tidligere fylt eller blir kontinuerlig fylt med tobakkfyllstoff og ett eller flere omslag. Når omslaget er fylt opp i sigarettlagingsmaskinen kan omslaget fylles fra en enkel snelle i et kontinuerlig lag (et monoomslag) eller fra flere sneller (et multiomslag, slik som to omslag fra to sneller). Videre, omslaget kan ha mer enn ett lag i et kryss-snitt, slik som ved et tolags papir som angitt i U.S. Patent No. 5143098, hvis innholdet herved er inkludert ved referanse.

[0045] Sigaretter kan variere fra 50 mm til ca 120 mm i lengde. Generelt, en vanlig sigarett er ca 70 mm lang, en "King Size" er ca 85 mm lang, en "Super King Size" er ca 100 mm lang og en "Long" er normalt ca 120 mm i lengde. Omkretsen varierer fra 15 mm til ca 30 mm og er fortrinnvis rundt 25 mm. Tobakkens pakkingstetthet er typisk mellom ca 100 mg/cm<3> til omtrent 300 mg/cm<3>, og fortrinnvis 150 mg/cm<3 >til omtrent 275 mg/cm<3>.

[0046] Med henvisning til figur 1 (a), har en foretrukket utførelsesform av en røykevare 100 en tobakkstavdel 102 og en filterende 104. Mulige utførelsesformer av en røykevare 100 kan også brukes uten en filterende 104. Foretrukket er en tobakkstav 102 som inneholder en kolonne av tobakk 106 som er omsluttet av et sigarettomslag 108. Som vist i den forstørrede figur 1 (b), er en tilfeldig avsetning av katalysatorpartikler 110 påsatt på deler av overflaten av omslaget 108.

[0047] Størrelsesdistribusjonen og tettheten av katalysatorpartikler på overflaten av omslaget kan påvirke permeabiliteten av omslaget 108 (vanligvis målt i CORESTA-enheter, som er definert som den mengden luft, målt i cm<3>, som passerer gjennom 1 cm2 av materialet per minutt ved et trykkfall på 1.0 kilopascal).

[0048] Mønsteret av katalysatorpartikler som kan omfatte et tilfeldig eller regulært utformingsarrangement kan inkludere en konsentrasjonsgradient eller fordeling av katalysatorpartikler per arealenhet av omslaget. For eksempel, en konsentrasjonsgradient av katalysator innenfor mønsteret kan variere mellom en første del med lav konsentrasjonsutforming, og en annen del med en høy konsentrasjonsutforming. Den totale mengde av katalysatorpartikler i den første lavkonsentrasjonsdelen kan være lavere enn i den andre høykonsentrasjonsdelen. Den første lavkonsentrasjonsdelen har fortrinnsvis an total mengde katalysator mindre enn 1 mg, eller mer foretrukket 0 mg. Den andre høykonsentrasjonsdelen har fortrinnsvis en total mengde katalysator mindre enn 100 mg eller mer fortrinnsvis 1-50 mg. Den første lavkonsentrasjonsdelen og den andre høykonsentrasjonsdelen kan være den lineare borteste delen og den lineare nærmeste delen av omslaget med respekt til en ende av røykevaren, slik at filterenden er tilstede. I en videre utførelsesform kan mengden katalysatorpartikler variere kontinuerlig eller diskontinuerlig og/eller lineært eller ikke-lineært fra den lineære borteste delen til den lineære proksimale delen.

[0049] Konsentrasjonsgradienten kan oppnås ved å variere overflateregionen av mønsteret (dvs., øke størrelsen av de geometriske egenskapene eller fontstørrelsen av de alfanumeriske egenskapene). I tillegg, konsentrasjonsgradienten kan oppnås ved å variere konsentrasjonen av katalysator i en blanding som avsettes (dvs., bruke en første konsentrasjonskilde i det første avsetningstrinnet og en annen konsentrasjonskilde i det andre avsetningstrinnet for å danne det avsatte mønster). Ved å variere konsentrasjonen av en blanding som avsettes er det mulig å variere tykkelsen av de spesielle egenskapene i mønsteret (dvs., blandingen med høy konsentrasjon av katalysatorpartikler kan brukes til å avsette tykkere overflate enn blandingen med lav konsentrasjon av katalysatorpartikler). En tykkere overflate har flere partikler per areal av den mønstrete avsetningen. Ulike katalytiske materialer kan avsettes (dvs., først et lavaktivitetskatalysatormateriale og deretter et høyaktivt katalysatormateriale kan brukes for å danne en mønstret avsetning med varierende katalytisk aktivitet). Katalysatorpartikler kan eksempelvis avsettes ved bruk av en enkel sigarettrullemaskin ved å ta i bruk suksessive applikasjoner (dvs., ved å bruke forskjellige katalysatorer og/eller katalysatorkonsentrasjoner i hvert trinn) eller ved å bruke flere sigarettrullere hvorav hver enkelt sigarettruller avsetter en type katalysatorpartikler og/eller- konsentrasjon av katalysatorpartikler).

[0050] Katalysatorpartikkelmønsteret kan minske permeabiliteten av omslaget ved å redusere området hvor luft kan passere der hvor katalysatorpartiklene er avsatt. Omslaget hvor mønsteret er avsatt kan være ethvert passende konvensjonelt omslag. For eksempel, et foretrukket omslag med en mønstret avsetning kan ha en basisvekt fra 18 g/m til omtrent 60 g/m og en permeabilitet fra omtrent 15 CORESTA-enheter til omtrent 80 CORESTA-enheter. Mer foretrukket har omslaget en basisvekt fra omtrent 30 g/m<2> til omtrent 45 g/m<2> og en permeabilitet på omtrent 30 til 35 CORESTA-enheter. Imidlertid, en hver passende basisvekt og permeabilitet for omslaget kan benyttes. Konsentrasjonen av avsatte katalysatorpartikler og partikkelstørrelsen kan justeres for å oppnå ønskede resultater.

[0051] Fortrinnsvis er katalysatorpartiklene avsatt på omslaget slik at permeabiliteten av omslaget med det mønstrede avsetning ikke er mindre enn 15 CORESTA enheter, fortrinnsvis fra 30 til 40 CORESTA-enheter. Andre permeabilitetsegenskaper av omslaget (som målt ved CORESTA-enheter) kan velges basert ut i fra applisering og lokalisering av omslaget. For eksempel, i flerlags-/omslag er permeabiliteten i det første laget mindre enn 1.000 CORESTA-enheter, selv om en høyere permeabilitet kan brukes. Tykkelsen av enkeltlags-omslag kan fortrinnsvis være fra 15 til 100 um, mer ønskelig fra 20 til 50 um. Flere lag i et multilags-/omslag kan være fra 0.1 til 10 ganger permeabiliteten av det førte laget og kan ha en tykkelse fra 0.1 til 2 ganger tykkelsen av det første laget. Både permeabiliteten og tykkelsen av det første laget og det andre laget kan velges for å oppnå ønsket total luftpermeabilitet og total tykkelse for røykevaren.

[0052] Ved igjen å vise til Figur 1, kan omslaget 108 om ønskelig inkludere et mønsterfritt område på en overflate. Det er for å forstå at den mønstrede avsetningen vist på en ytre overflate av omslaget 108 i figur 1 (a) og 1 (b) kan være på den indre overflaten av omslaget eller både på den ytre og den indre overflaten, hvis ønskelig.

[0053] Figur 2 (a) og 2 (b) viser en utførelsesform av en røykevare med en mønstret avsetning på en del av overflaten av det første omslaget med et ytre omslag. I figur 2 (a) utførelsesformen, inkluderer røykevaren 100 en sigarettobakkskollonel06 omsluttet av et første indre omslagi 14. Som vist forstørret i figur 2 (b), er den mønstrede avsetningen 116 på overflaten av en del av det første omslaget 114. Hvis ønskelig kan det første omslaget 114 inkludere en avsetningsfri overflate eller avsetningsfri del av overflaten.

[0054] I figur 2 (a) og 2 (b) har røykevaren 100 et andre omslag 118 omsluttende det først omslaget 114. Den totale mengden av katalysatorpartikler i det andre ytre omslaget 118 er fortrinnsvis mindre enn 1 mg for en gitt enkel røykevare 100, dvs., en enkel sigarett. I en foretrukket utførelsesform er det andre omslaget 118 fritt for katalysatorpartikler for å fremskaffe et utseende av sigaretten 100 som ikke er påvirket av farge fra katalysatorpartiklene. I en perfekt utførelsesform er den totale mengden katalysatorpartikler i det første omslaget fra 1 til 100 mg og i det andre omslaget mindre enn 1 mg, fortrinnvis 0 mg og /eller et forhold i vektprosent, av en katalysator i det andre omslaget 120 til katalysatoren i det første omslaget 112 på mindre enn 0.25. Som et eksempel, en foretrukket mengde katalysator per sigarett er 1 til 100 mg, 1 til 50 mg, eller 50-100 mg, 2 til 25 mg eller 25-50 mg, 1-15 mg eller

15 til 40 mg, eller 4 til 10 mg eller 10 til 20 mg.

[0055] Om ønskelig kan det første omslaget og det andre omslaget byttes. For eksempel, det ytre omslaget kan omfatte den mønstrede avsetningen og det indre omslaget kan ha det samme eller et ulikt arrangement av katalysatorpartikler eller kan være helt uten katalysatorpartikler. Vider, hvis det er ønskelig at avsetningen ikke er synlig, dvs., mønsteret gir et ufordelaktig ytre og/eller budskap til forbrukeren, vil det fra et estetisk synspunkt være fordelaktig å plassere avsetningen på den indre overflaten av det første omslaget, da noen katalysatorstoffer kan misfarge omslaget. Et mulig katalysatorfritt andre omslag kan deretter plasseres omsluttende det indre første omslaget.

[0056] Figur 3 (a) til 3 (e) illustrerer eksempler på regulære mønster av katalysatorpartikler på omslaget av røykevarer. Mønstrene omfatter mange unike egenskaper. I en optimal utførelsesform inkluderer de unike egenskapene en alfanumerisk sekvens, et piktogram eller en geometrisk form. Andre mulige former av mønster inkluderer en blanding av egne mønster, slik som i formen av krysshake, RAMPS og/eller gradienter, irregulære former, og liknende. I Figur 3 (a) og 3 (b) har omslaget 302 av røykevaren 300 et mønster 304 med forskjellige trekk inkluderende en alfanumerisk sekvens 306. Mønsteret 304 inkluderer også en repeterende serie av geometriske former, vist som linjer 308. Mønsteret er repeterende i en første retning, enten lineært eller perifert langs lengden av røykevaren. Den alfanumeriske sekvensen 306 av mønsteret 304 kan orienteres som ønsket for en gitt estetisk effekt, dvs., kan orienteres lineært (Figur 3 (a)) eller perifert (Figur 3 (b)). I Figur 3 (c) til 3 (e) har omslaget 302 av røykevaren 300 et mønster 304 av separate egenskaper inkluderende en geometrisk form. I de illustrerte eksemplene inkluderer de geometriske formene en perifer linje 310 (Figur 3 (c), og en serie med overlappende helikser 312 av en primær tetthet (Figur 3 (d) og en sekundær med høyere tetthet (Figur 3(e).

[0057] I en utførelsesform er katalysatorpartiklene påtrykt på omslaget av en røykevare med avsetningsteknikker. For eksempel, en sigarett laget med konvensjonelle sigarettproduksjonsteknikker med hvilken som helst konvensjonell blanding av tobakk og tobakksmakstilsetningsstoffer kan ha en mønster avsetning på omslagspapiret ved hjelp av prosedyrer kjent i sigarett produksjonen. Slike prosedyrer involverer generelt bruk av myke avtrykksruller eller rullere med en ønsket form. En "plukk-opp"-ruller som roterer i en blanding som skal festes på sigarettomslaget, for eksempel en blanding som inneholder katalysatorpartikler løst i en væske, som overfører væsken til avtrykks-rulleren for avsetning. En foretrukket blanding inneholder ikke bindingsmiddel. På samme måte kan mønster avsettes ved hjelp av konvensjonelle teknikker som graveringsavsetning og avsetning og/eller relieff, intagio-, eller andre avsetningsprosesser. Mønsteret kan inkorporeres på omslagspapiret ved å bruke størrelsespressteknikker, malingsteknikker, hjulgraveringsteknikker, fotograveringsteknikker eller lignende. Andre metoder brukt til å avsette katalysatorpartikler på en overflate av et omslagspapir inkluderer elektrostatisk avsetning, påføring med et klebrig stoff, mønstret påføring med en avsetningsmaskin, påføring med avsetning i en viskøs væske, spraying, børsting og lignende. Videre kan katalysatorpartiklene påføres et omslag i et enkelt dekningstrinn eller i flere dekningstrinn ved å bruke avsetningsmetoder og kontrollere mengden av blandingsmiks under hver avsetning. I følge en . utførelsesform, kan tørre katalysatorpartikler påføres på en våt overflate av omslaget.

[0058] Mønstret avsetning kan styres med enhver av de tidligere nevnte teknikker, eller en kombinasjon av disse. Videre, disse avsetningsmetodene kan produsere et mønstret avsetning av katalysatorpartikler på omslag av sammensatte sigaretter og/eller en hver side av omslaget på et hvert tidspunkt før sigaretten settes sammen.

[0059] I en foretrukket utførelsesform er katalysatorpartiklene fordelt og/eller løst i en passende væske for å danne en katalytisk blanding (dvs., velling). Enhver hurtigtørkende væske kan brukes for a lage blandingen, for eksempel, vann, etanol eller aceton. Katalytiske blandingen kan også inkludere andre bestanddeler, slik som en vandig komponent, en ikke-vandig komponent og/eller en overflateaktiv komponent. Blandingen er foretrukket å være uten bindemiddel. Flere mulige komponenter i den katalytiske blandingen inkluderer et middel som sørger for skikkelig overføring av blandingen under avsetningsprosessen. For avsetning av papirsubstrater slik som et papiromslag brukt i en røykevare er blandingen fortrinnsvis tilpasset papiret og kan også inkludere en eller flere resin, et løsningsmiddel, antiskummiddel og et tørkemiddel.

[0060] I mulige utførelsesformer inneholder blandingen et fargestoff som for eksempel et organisk eller uorganisk pigment. I et eksempel av et fargestoff, er pigmentet et silika-basert pigment som danner en katalytisk banding som resulterer i en hvit, tørket, katalysatoravsetning. I tillegg til, eller som et alternativ til pigment, kan nanopartikkelkatalysatorer som gir farge eller valør til det tørkede avsetning også brukes. For eksempel kan titanbaserte nanopartikkelkatalysatorer gi en hvit farge eller skygge til tørkede avsetninger.

[0061] Papirlagingsprosessen kan foregå ved bruk av konvensjonelt papirlagings utstyr. Sigarettomslag kan omfatte cellulosebasert materiale, som danner et nettverk, og en nettverksmikstur som kan brukes til a kontrollere permeabiliteten i papiret.

[0062] Det støttende nettverket kan være et konvensjonelt nettverk, som for eksempel et linbasert støttenettverk, eller det kan inkludere et nettverk med innkorporert katalytiske komponenter som for eksempel nanopartikkelkatalysatorer. Hvis støttenettverket inkluderer en katalytisk komponent, kan den inkorporerte katalytiske komponenten støttes på et nettverksmiksturmateriale eller kan støttes direkte på det understøttende nettverket uten nettverksmikstur materiale. Nettverksmiksturen inkluderer CaC03-partikler eller ethvert passende nettverksblandingsmiksturmateriale, som for eksempel et oksid, et karbonat, eller et hydroksid fra Gruppe II, Gruppe III eller Gruppe IV metallene, CaC03, Ti02, silikater som Si02, A103, MgC03, MgO og Mg(OH)2.

[0063] Omslaget kan omfatte et laminert omslag, et tolags-omslag eller et flerlags-omslag. Eksempler på tolags-omslag eller flerlags-omslag er tilgjengelig i U.S.

Patent No. 5143098, hele innholdet av denne er inkludert med henvisning.

[0064] I en utførelsesform av tolags eller flerlags-omslag som inkluderer mønstret avsetning av katalysatorpartikler er minst en overflate av et radialt indre lag og/eller et radialt ytre lag kan omfatte det mønstrede avsetning. Fortrinnsvis inneholder et radialt indre lag av et flerlagspapir katalysatorpartikler.

[0065] Omslag med mønstret avsetning av katalysatorpartikler kan brukes til å produsere konvensjonelle sigaretter eller ikke-konvensjonelle sigaretter slik som sigaretter beregnet for elektriske røykesystemer beskrevet i U.S. Patent nummer 6026820; 5988176; 5915387; 5692526; 5692525; 5666976; 5499636 og 5388594 eller utradisjonelle sigarettyper med en brenselsstav slik som beskrevet i U.S. Patent nummer 5345951.

[0066] Figur 4 illustrerer en type sammensetning av en sigarett 300 som kan brukes med en elektrisk røykeanordning. Som vist inkluderer sigaretten 300 en tobakksstav 360 og en filterdel 362 sammenholdt med munnkontaktpapir 364. Filterdelen 362 inneholder fortrinnsvis et rørformet fri-strømningsfilterelement 302 og en munnstykkefilterplugg 304. Filterelementet med fri-strømning 302 og munnstykkefilterpluggen 304 kan sammenføyes som en kombinert plugg 310 med et pluggomslag 312. Tobakkstaven 360 kan inneha ulike former med en eller flere bestanddeler inkorporert: et overomslag 371, enda et rørformet fri-strømningsfilter element 374, en sylinderformet tobakksplugg 380 fortrinnvis pakket inn i et pluggomslag 384, et tobakk nettverk 366 som omfatter et grunnettverk 368 og et tomrom 391. Det mønstrede avsetning av katalysatorpartikler, slik som nanoskalakatalysatorpartikler er fortrinnsvis avsatt på overomslaget 371, men i tillegg til eller alternativ til kan disse avsettes på en eller flere pluggomslag 384 eller en komponent eller komponenter av tobakksnettverket 366.

[0067] Figur 5 illustrerer en sigarett konstruksjon 410 med et brenselelement 411 som beskrevet i U.S. Patent nummer 5345951 som herved er inkorporert ved referanse. Sigaretten 410 inkluderer et brenselelement 411 og et ekspansjonsrør 412 omsluttet med sigarettomslagspapir 414 og et filterelement 413 festet ved hjelp av munnkontaktpapiret 405. Med hensvisning til figur 6, inkluderer brenselelementet 411 en varmekilde 420 og et smakssjikt 421 som frigjør aromatiske stoffer og gasser når det kommer i kontakt med varme gasser som strømmer gjennom en eller flere lengderetninger i varmekilden. Gassene passerer inn i ekspansjonsrommet 412 og deretter til munnstykkeelementet 413. Varmekilden kan inneholde hovedsakelig rent karbon men også katalysatorer eller tilleggsbrenselsstoffer. Ett eller flere lag av papir 418 omsluttende varmekilden 420 kan ha påtrykt et mønster av katalysatorpartikler, dvs., ved å trykke på et mønster av katalysatorblanding som kan brukes til å redusere CO, NO og/eller det totale partikulære stoff (TPS) produsert av varmekilden 420. Alternativt, eller i tillegg til dette, kan papir med en mønstret avsetning settes på nedstrøms av varmekilden 420. For eksempel, papir som inneholder et mønstret avsetning på minimum en overflate, kan lokaliseres mellom varmekilden og det smakssjiktet 421, eller i smakssjiktet 421. Smakssjiktet 421 kan inkludere et hvert materiale som frigjør ønskede smaksstoffer, for eksempel tobakkfyllmateriale eller et substrat hvor smaksfremmende stoffer (for eksempel mentol) er inkorporert.

[0068] Brenselelementet 411 er beskyttet av et sammensatt hylster med energireflektorhylster 422 (for eksempel gjennomhullet metallisert papir) og valgbart indre hylster 423 (for eksempel gjennomhullet metallisert papir). Det indre hylsteret 422 kan foldes slik at det dannes en fold 424 ved oppstrømsenden for å holde varmekilden vekk fra den indre veggen av reflektorhylsteret 422 med et ringformet mellomrom. Smakssjiktet 421 befinner seg i det indre hylsteret 423. Omslaget 414 som holder brenselelementet og ekspansjonsrommet 412 sammen har fortrinnsvis tilstrekkelig porøsitet for å tillate luft å komme igjennom papiret 414 og fremme forbrenning av varmekilden. Brenselelementet 411 inkluderer også et reflekterende endedeksel 415 med en eller flere åpninger 416 for å tillate luft å komme til brenselelementet 411. Røykevarer kan inkludere tosidige papiromslag, for eksempel et indre omslag og et ytre omslag. Hvis ønskelig kan papiret med mønstret avsetning av katalysatorpartikler brukes på flere steder og/eller for et hvert annet papirlag av sigaretten vist i Figur 5 og 6. Videre, selv om en utførelsesform av en brenselelementsigarett er vist i Figur 5 og 6, kan papir som inneholder mønstret avsetning av katalysatorpartikler brukes til å omslutte brenselelementet og/eller i stedet for papirlag i andre sammensetninger av brenselelementsigaretter.

[0069] Figur 7 illustrerer en sigarett 500 med en konsentrisk tobakksstav 510 som inkluderer et indre rør eller lag av sigarettomslag 515 med mønstret avsetning av katalysatorpartikler på minst en del av en overflate av omslaget. Som vist, inneholder sigaretten 500 et filter 505 og en tobakksstav 510 som er sammenføyd til hverandre med munnkontaktpapir 511. Tobakksstaven 510 har en "konsentrisk kjerne" eller en "koaksial" sammensetning som kan produseres på en "Hauni Baby"- stavlagingsmaskin tilgjengelig hos Hauni Maschinenbau AG, Hamburg, Tyskland. En indre kjerne 512 er definert ved det indre omslaget 515 som er omsluttet av nettverkblandingsmateriale 520. Et ytre sigarettomslag 525 er forlenget langs utsiden av tobakksstaven 510. Filteret 505 kan inneholde en eller flere plugger av cellulose basert stoff og kan eventuelt inkludere et absorberende stoff som karbon. I denne utførelsesformen er ethvert fargestoff forårsaket av de avsatte katalysatorpartiklene på papiret av det indre omslaget 515 skjult.

[0070] Den sentrale kjerneregionen 512 kan være innhul og/eller helt eller delvis fylt med oppkuttet tobakksfyllstoff og er fortrinnsvis ca 2-5 mm i diameter, eller mer optimalt 2-3 mm i diameter. Alternativt kan det indre omslaget 515 konstrueres i et lagvis arrangement med minst ett av lagene dannet av papir med et mønstret avsetning av katalyserende partikler på overflaten. Katalysatorpartiklene kan avsettes på innsiden av omslaget, en ytterside av det indre omslaget, innsiden av det ytre omslaget og/eller yttersiden av det ytre omslaget.

[0071] Ved igjen å henvise til utførelsesformen i Figur 2 (a) og 2 (b) er det indre omslaget og det ytre omslaget individuelle omslag dannet i separate papirlagingsprosesser og senere omsluttet en oppkuttet tobakkfyllstoff for å danne en sigarettobakkstav. Det indre omslaget, det ytre omslaget eller begge omslagene kan inkludere tørkede avsetninger inneholdende en nanopartikkelkatalysator. I eksempler hvor begge omslagene inkluderer en mønstret avsetning av katalysatorpartikler, kan de spesifikke katalysatorpartiklene og katalysatormengden på hvert omslag være den samme eller være forskjellig. I noen utførelsesformer kan tillegg av katalysatorpartikler misfarge omslaget, for eksempel omslaget mister hvitfargen og kan bli mer brunlig. Av estetiske grunner kan da et ytre omslag med konvensjonell farge, dvs., hvitt, plasseres rundt det indre omslaget. Men det indre omslaget og det ytre omslaget kan velges for å gi røykevaren det ønskede uttrykk med hensyn til røykevarens egenskaper slik som antall drag, tjære, forbrenningshastighet og utseende til asken. I følge det som er vist og beskrevet, for eksempel, med henvisning til Figur 2 (a) og 2 (b), kan foretrukne utførelsesformer av en røykevare og metoder for å lage røykevarer inkludere en tobakkstavdel av sigaretten med en mønstret avsetning av katalysatorpartikler på det første omslaget, som videre omfatter et andre ytterste omslag som ikke har avsatte katalysatorpartikler.

[0072] En foretrukket katalysator til bruk i et omslag på en røykevare er katalytisk

aktiv ved temperaturer så lavt som omgivelsestemperaturen og som mer foretrukket ikke deaktiverer ved temperaturer opptil 900 °C. Katalysatorpartiklene kan avsettes langs hele den aksiale lengden av den forventede forbrenningssonen, dvs., ikke bare ved filterenden av røykevaren, og kan være katalytisk aktiv fra påtenningsenden til filterenden under bruk. Den aksiale fordelingen av katalysator gir tilstrekkelig kontakttid mellom røyk hovedstrøms og katalysatoren for å omdanne CO til CO2 og/eller omdanning av NO til N2.

[0073] I et videre eksempel kan katalysatorpartiklene omfatte en blanding dvs., en katalysator kan være en kombinasjon av flere individuelle katalysatorpreparater som hver fungerer ved ulike temperaturer eller overlappende temperaturområder. En sådan blanding av ulike katalysatorpartikler kan brukes for å utvide temperaturområdet hvor omdanning av CO til C02 og/eller NO til N2 kan oppstå og for å øke den katalytiske effektiviteten av katalysatoren mens røykevaren brenner. For eksempel, en blandingskatalysator kan omdanne CO tilC02 og/eller NO til N2 både ved forbrenningssonen og bak forbrenningssonen.

[0074] Den avsatte mønstrede katalysatoren kan være CO-selektiv om den brukes på papir. CO kan følgelig reduseres i større grad enn det totale partikulære stoff (TPS). Følgelig blir CO/TPS-forholdet redusert. En kontrollsigarett ble røkt på en kommersiell røykemaskin og mengden partikulært stoff samt karbonmonooksid i hovedstrømmen av røyk ble målt. Kontrollsigaretten omfattet et konvensjonelt omslag. Bestanddelene i hovedstrømsrøyken fra testsigaretten inneholdende et omslag med 12.5 vektprosent nanoskalajernoksidpartikler påtrykt på innsiden av omslaget ble også målt. Det totale partikulære faste stoff (TPS) og mengden av karbonmonooksid (CO) fra kontrollsigaretten var henholdsvis 18.3 mg og 14.7 mg. TPS- og CO-mengden fra testsigaretten var henholdsvis 12.9 og 7.6 mg, korresponderende til en reduksjon i TPS over CO på 30 % og 48 %.

[0075] Et hvert avsetningsmateriale, omslag, røykevare eller metoder beskrevet her kan inkludere tilsetningsstoffer konvensjonelt brukt i omslag for røykevarer. Disse tilsetningsstoffene kan inkludere for eksempel stoffer for å kontrollere utseende, for eksempel farge på omslaget tilsetningsstoffer for å kontrollere brenselshastigheten av omslaget, og/eller tilsetningsstoffer som resulterer i ønsket askeutseende og/eller nettverkspapirduk brukt i sigarettpapir.

Claims (35)

1. Røykevare omfattende: en stav av tobakk med et omslag omsluttende tobakkstaven, hvori omslaget inkluderer en mønstret avsetning på i det minste en del av overflaten av omslaget, hvori den mønstrede avsetning inneholder katalysatorpartikler i stand til å katalysere, oksidere og/eller redusere anordninger av gasskomponenter i hovedstrømmen og/eller sidestrømmen av røyk fra en røykevare.

2. Røykevare ifølge krav 1, hvori den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen til katalysatoren er mindre enn ca 5um eller mindre enn 50 nm..

3. Røykevare ifølge krav 1 eller 2, hvori det avsatte materialet ikke inneholder bindemiddel..

4. Røykevare ifølge krav 1,2 eller 3, hvori katalysatoren inneholder jernoksid.

5. Røykevare ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, hvori katalysatoren inneholder FeOOH, Fe3C«4, a-Fe203, y-Fe203, FeO eller blandinger av disse.

6. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori katalysatoren omfatter partikler av et primært oksid opprettholdt på partikler av en annen forbindelse.

7. Røykevare ifølge krav 6, hvori den andre forbindelsen omfatter kalsiumkarbonat.

8. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori avsetningen inkluderer et mønster med flere egenartede trekk inkluderende en alfanumerisk sekvens, et piktogram eller en geometrisk form.

9. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori mønsteret inkluderer en konsentrasjonsgradient av katalysator mellom en første del med lav konsentrasjon og en andre del med høy konsentrasjon.

10. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori mønsterets trekk er repetert langs en aksial retning av røykevaren.

11. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori katalysatoren er avsatt på en indre overflate av omslaget.

12. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori katalysatoren er avsatt på en ytre flate av omslaget.

13. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori omslaget har en lineær fjern del og en lineær nær del med hensyn på den først enden av en røykevare, og hvori den lineære fjerne delen har en definert mengde katalysator og den lineære nære delen har en annen definert mengde katalysator.

14. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori arealet som dekkes av katalysator på omslaget er mindre enn 90 % eller mindre enn ca 50 % av det totale overflatearealet av omslaget.

15. Røykevare ifølge krav 14, hvori arealet som dekkes av katalysator på omslaget er større enn omtrent 1 % eller større enn omtrent 5 % av det totale overflatearealet av omslaget.

16. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori egenskapene av mønstertrekket repeteres slik at det største arealet av udekt omslag ikke overskrider et sirkulært område med diameter på 1 um eller en diameter på 10 mm.

17. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori den totale mengden av katalysator er mindre enn omtrent 10 mg/røykevare eller mindre enn omtrent 100 mg/røykevare.

18. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori katalysatoren er bundet med hydrogenbindinger til omslaget.

19. Røykevare ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvori omslaget er et første omslag og røykevaren omfatter ytterligere et andre omslag.

20. Røykevare ifølge krav 19, hvori den totale mengden katalysator på det andre omslaget er null.

21. Røykevare i følge krav 19, hvori forholdet mellom katalysator på det andre omslaget og katalysator på det første omslaget i vekt% er mindre enn 0,25.

22. Røykevare omfattende: en sigarettstav med omslag, hvorav omslaget inkluderer en mønstret avsetning på i det minste en del av en overflate av omslaget, hvori den mønstrede avsetningen omfatter en nanopartikkeljernoksidkatalysator.

23. Fremgangsmåte for å fremstille en røykevare, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: (i) avsetning av katalysatorpartikler på i det minste en del av en overflate på et omslag for å danne en mønstret avsetning av partikler på omslaget; (ii) fremskaffelse av et oppkuttet tobakkfyllstoff som inneholder tobakk til en sigarettlagingsmaskin; og (iii) plassering av omslaget inkluderende den mønstrede avsetningen rundt det oppkuttede tobakkfyllstoffet for å danne en tobakksstavdel av røykevaren.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert ved a t, katalysatorpartiklene er avsatt ved hjelp av graveringsavsetning, rullegraveringsavsetning, fotograveringsavsetning, plateavsetning, flexografisk avsetning, relieffavsetning, inngraveringavsetning, litografiavsetning, sprayingsavsetning, børsting, rulling eller pressteknikker.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 23 eller 24, karakterisert ved at katalysatorpartiklene er påtrykt i fråvær av bindemiddel.

26. Fremgangsmåte ifølge 23, 24 eller 25, karakterisert ved at de tørre katalysatorpartiklene er avsatt på en basispapirduk av omslaget.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 23, 24 eller 25, karakterisert ved at katalysatorpartiklene er avsatt ved å blande partiklene i en væske for å danne en blanding for avsetning på omslaget.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter til sats av et fargestoff til blandingen.

29. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 24 til 28, karakterisert ved at omslaget er et første omslag og fremgangsmåten videre omfatter: (iv) plassering av et andre omslag rundt tobakkstavdelen.

30. Omslag for en røykevare, hvori omslaget omfatter: en papirduk; og en mønstret avsetning på i det minste en del av en overflate av omslaget, hvori den mønstrete avsetningen inneholder katalysatorpartikler.

31. Omslag ifølge krav 30, hvori katalysatoren omfatter partikler av et oksid opprettholdt på partikler av en annen forbindelse.

32. Omslag ifølge krav 30 eller 31, hvori avsetningen inkluderer et mønster med et flertall av egenartede trekk som inkluderer en alfanumerisk sekvens, et piktogram eller en geometrisk form.

33. Omslag ifølge krav 30, 31 eller 32, hvori mønsteret inkluderer en konsentrasjonsgradient av katalysatorpartikler mellom en første del med lav konsentrasjon og en andre del med høy konsentrasjon av egenskaper.

34. Fremgangsmåte for å produsere sigarettpapir med en mønstret avsetning av katalysatorpartikler, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: (i) dannelse av et lag av sigarettpapir i sigarettlagingsmaskinen; og (ii) avsetning av katalysatorpartikler på i det minste en del av overflaten av papiret for å danne en mønstret avsetning av partikler på papiret.

35. Anvendelse av et katalytisk blekk som omfatter katalysatorpartikler dispergert og/eller suspendert i en væske i fremstillingen av en røykevare ifølge ethvert av kravene 1-22 eller et omslag ifølge ethvert av kravene 30-33.