TW201507632A - 疏水性紙 - Google Patents

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Abstract

一種吸煙物品，包括煙草基材及圍繞煙草基材配置的包覆材料。包覆材料之至少一內或外表面經由化學鍵結至包覆材料之疏水性基團而呈疏水性。包覆材料具有至少約15柯瑞斯塔(CORESTA)單位之滲透率。

Description

疏水性紙
本發明係有關吸煙物品用紙，如香煙包覆材料，其中該紙具有疏水性表面。
可燃吸煙物品，如香煙具有由紙包覆材料圍繞的煙絲(shredded tobacco)(如煙草切片填料(tobacco cut filler))而形成煙桿。香煙由消費者藉由點燃其一端並燃燒煙絲煙桿而使用。接著，吸煙者藉由香煙嘴端或濾嘴端抽吸而將主流煙吸入口中。
已知許多加熱而非燃燒煙草之吸煙物品。據信，此類加熱式吸煙物品能降低習知香煙中煙草燃燒及高溫熱降解產生的習知有害煙霧成分。典型而言，在這些加熱式吸煙物品中，藉由將熱自熱源傳送至以煙草為主的氣溶膠產生材料以產生氣溶膠，該材料可能位於熱源內或與其分隔。使用時，將加熱式吸煙物品的熱源啟動，且藉由來自熱源的熱傳送，揮發性化合物自以煙草為主的氣溶膠產生材料釋放。這些揮發性化合物夾帶於被吸入通過加熱式吸煙物品氣流中。當釋出的化合物冷卻時，會凝結形成氣溶膠並由消費者吸入。
一般而言，許多吸煙物品包含濾嘴，其與煙桿以端對端的方式排列。有些吸煙物品包括具有功能性材料之濾嘴段，當主流煙或氣溶膠吸入濾嘴時，其捕捉或轉換主流煙或氣溶膠的組分。此類功能性材料為習知並包括如吸附劑、觸媒、及調味劑材料。
主流煙的一氧化碳(「CO」)濃度可至少部分取決於圍繞煙絲的包覆材料之多孔性。此包覆材料之多孔性可影響通過香煙包覆材料進入煙桿的稀釋空氣量，或多孔性可影響CO通過包覆材料離開煙桿的擴散量，或其可影響一些稀釋及與擴散兩者的結合。
一般而言，每口煙的香煙主流煙中的CO濃度隨著抽吸數量的增加而增加。這可能至少部分係因用於上述稀釋或擴散的剩餘香煙包覆材料表面區域減少。
需要提供一種減少主流煙中的CO量的吸煙物品。亦需要於消耗煙草基材時，維持通過香煙包覆材料的最高可能CO擴散率或空氣稀釋率。
內含於吸煙物品的紙可吸收存在於通過吸煙物品之主流煙或氣溶膠中的水及其他化合物或紙周圍的濕度或水氣。此吸收之水及其他化合物可染色或弱化該紙並負面影響吸煙物品。
需要提供包括不易吸收存在於通過吸煙物品之主流煙或氣溶膠中或存在於紙周圍環境中的水或化合物之紙的吸煙物品。亦需要此疏水性紙不影響由吸煙物品產生之煙霧或氣溶膠的味道。
依據本發明之第一態樣，吸煙物品包括煙草基材及圍繞煙草基材配置的包覆材料。包覆材料之至少一內或外表面經由化學鍵結至包覆材料之疏水性基團而呈疏水性。包覆材料具有至少約15柯瑞斯塔(CORESTA)單位之滲透率。本發明亦涵蓋包含包覆材料的吸煙物品，其中包覆材料內及外表面兩者具有疏水性質且具有至少15柯瑞斯塔單位之滲透率。
包括具有疏水性表面(較佳地內表面為疏水性)之可滲透包覆材料的吸煙物品，其可於消耗煙草基材時較好地維持通過包覆材料的CO擴散率或空氣稀釋率。其結果為，可減少主流煙中的CO總量。
包括可滲透之疏水性包覆材料的吸煙物品，其可阻擋水吸收至吸煙物品之包覆材料部分上。其結果為，可減少吸煙物品之包覆材料部分的可見染色及物理性弱化。
可燃吸煙物品(如香煙)包括煙草基材，其以包覆材料捲繞。煙草基材包括由煙草、煙絲、或煙草切片填料、或其組合形成的煙草桿。當煙桿被點燃或以其他方式消耗時，煙草基材產生主流煙。
加熱式吸煙物品包括煙草基材，其亦以包覆材料封裝。煙草基材包括由煙草、煙絲、或煙草切片填料、或其組合構成的煙草桿及熱源。當使用加熱式吸煙物品時，煙草基材產生揮發性化合物氣溶膠，其自加熱煙草基材釋放。
煙草基材包括由煙絲或煙草切片填料形成的煙桿(如香煙)、或其可包括復原煙草(reconstituted tobacco)或鑄葉煙草(cast leaf tobacco)、或兩者之混合物。「復原煙草」乙詞是指可由煙草副產品製成之類紙材料，如煙草細粒(tobacco fines)、煙草粉末(tobacco dusts)、煙草莖、或前述之混合物。可藉由萃取煙草副產品之可溶性化學物質、將來自萃取的殘餘煙草纖維加工成紙、及隨後將萃取的材料以濃縮形式再塗布於紙上以製造復原煙草。本文使用的「鑄葉煙草」乙詞是指以本領域習知方法取得的產物，其係基於將包含研磨煙草顆粒及黏合劑(如瓜爾膠)的漿體澆鑄於支撐面(如帶式運送機)、乾燥該漿體、及自支撐面移開乾燥片。生產此類煙草基材或氣溶膠產生基材的示例性方法係揭示於US 5,724,998；US 5,584,306；US 4,341,228；US 5,584,306；以及US 6,216,706。因此，本文使用的煙草基材乙詞是指各種類型的煙草產品，包括但不侷限於，煙絲、切片填料、復原煙草、及鑄葉煙草。
本發明係提供僅具有一疏水性內表面或至少一疏水性內表面的包覆材料；僅具有一疏水性外表面或至少一疏水性外表面的包覆材料；或者具有一疏水性內表面與一疏水性外表面兩者的包覆材料。不受限於任何特定理論，現認為顆粒物質(焦油)沉積於香煙包覆材料內表面上，並於燃燒及消耗香煙包覆材料內的煙草時，此於內表面的焦油沉積會降低紙的多孔性。現認為香煙包覆材料的疏水性內表面可抑制焦油沉積，以於吸煙過 程中維持香煙包覆材料滲透率。由於滲透率維持在較高水準，於吸煙過程中，通過香煙包覆材料的CO擴散率或空氣稀釋率維持在較高水準，其反過來可減少主流煙的CO。
亦考慮到，包覆材料的疏水性內表面或至少一疏水性內表面、或一疏水性內表面與一疏水性外表面可減少及防止色斑於吸煙物品上形成，該色斑為消費者可見。已觀察到，吸煙物品於煙草基材曝露於潮濕環境或水氣下存放時出現色斑。色斑是由水，包括懸浮或溶解的任何有色物質，吸收於構成紙包覆材料之纖維素纖維卷筒所造成。不受限於任何理論，水會與紙的纖維素纖維進行交互作用並改變纖維的組織，造成紙包覆材料之如亮度、顏色、及不透明度等光學性質，及如抗拉強度、滲透率等機械性質的局部改變。
包覆材料(或紙)為吸煙物品之一部分，其圍繞煙桿或煙草材料或切片填料配置以協助煙草基材維持圓柱形。此紙可具有廣泛範圍的滲透率。以國際標準測試方法ISO 2965：2009測定捲煙紙(cigarette paper)的滲透率，其結果以每平方公分每分鐘之立方公分(cubic centimetres per minute per square centimetre)表示並稱作「柯瑞斯塔(CORESTA)單位」。
未經處理之包覆材料(即不進行疏水性處理)的滲透率可為約15柯瑞斯塔單位或更高、約20柯瑞斯塔單位或更高，更佳地約30柯瑞斯塔單位或更高，或最佳地約40柯瑞斯塔單位或更高。在一些配置中，未經處 理之包覆材料的滲透率為約15至約100柯瑞斯塔單位、約20至約200柯瑞斯塔單位、或約30至約130柯瑞斯塔單位、或約40至約80柯瑞斯塔單位之範圍。
可以任何適用材料形成包覆材料。在許多具體實施例中，以具有側鏈羥基的材料形成包覆材料。具有側鏈羥基的材料包括纖維素材料，如紙。包覆材料亦可包括一或多個填料材料如碳酸鈣。本文使用的「包覆材料」乙詞涵蓋「紙包覆材料」、「香煙包覆材料」、及用於封裝及形成加熱式吸煙物品或可燃吸煙物品(尤其是煙草基材)的任何包覆材料。
本發明之包覆材料，包括任何疏水性處理，可具有任何適當基重。包覆材料的基重可為每平方公尺約20至約50公克或每平方公尺約20至約40公克之範圍。包覆材料可具有任何適當厚度。包覆材料的厚度可為約30至約80微米、或約30至約60微米、或約40至50微米之範圍。
在許多具體實施例中，包覆材料厚度容許疏水性基團或試劑被塗布至一表面以有效擴散至反面，而有效提供兩面類似的疏水性。在下列實例中，包覆材料厚度為約43微米，且兩面呈疏水性，其係藉由以硬脂醯氯作為疏水性試劑而對一表面進行凹版加工(gravure process)。據此，雖然本發明的許多益處僅需要二主要表面之一者(即內表面或外表面)呈現疏水性，不過可以預期，同樣也可使用兩主要表面皆呈現疏水性的紙。因此，本發明涵蓋其中包覆材料包含至少一疏水性表面的各種應用。
雖然不受限於任何特定理論，據信主流煙的焦油組分於吸煙物品使用期間沉積於包覆材料的表面及孔隙，並降低或抑制包覆材料的滲透率。因此，抑制包覆材料上的焦油沉積可降低主流煙中的CO濃度，其係藉由維持CO通過包覆材料擴散離開吸煙物品、或藉由維持稀釋空氣通過包覆材料進入主流煙、或藉由維持CO通過包覆材料擴散離開吸煙物品與稀釋空氣通過包覆材料進入主流煙兩者。
疏水性表面可於消耗或使用吸煙物品期間抑制焦油沉積於包覆材料，並協助維持包覆材料的滲透率。疏水性表面較佳為包覆材料之內表面，但在一些具體實施例中，包覆材料的內與外表面兩者可為疏水性。
包覆材料的疏水性表面亦可抑制水及其他物質轉移、吸收、及累積於包覆材料，其可於吸煙物品包覆材料上形成可見色斑。基本上，疏水性表面減少或防止水及其他物質於包覆材料上染色。
疏水性包覆材料亦可抑制包覆材料之水的轉移、吸收、及累積以及染色，這些情況發生於吸煙物品於潮濕環境中，特別是濕度非常高(如相對濕度大於70%、80%、90%、95%、99%)處存放或使用時、或長時間存放吸煙物品(如大於三週、二個月、三個月、或六個月)時、或此類情況之結合。
包覆材料的疏水性質亦可預防或減少吸煙物品之煙桿因水氣與包覆材料作用而發生變形或解體的現象。當水穿透表面並吸收時，包覆材料的結構變弱，其 有效降低包覆材料的抗拉強度並造成包覆材料或煙草基材易於撕裂或瓦解。外部環境中的大量水氣係包括在濕的環境或濕度非常高(如相對濕度大於70%、80%、90%、95%、99%)的潮濕環境中存放或消耗吸煙物品。濕式環境為其中與水直接接觸的可能性高者。舉例而言，藉由使用具有至少一疏水性外表面的包覆材料，當於雨中、沙灘上、船或船舶上、或使消費者流汗的環境中，可降低吸煙物品的損壞發生率。
在一些具體實施例中，產生疏水性表面的材料或方法不會實質上降低包覆材料的滲透率。較佳地，產生疏水性表面之試劑或方法可使包覆材料的滲透率(相較於未經處理之包覆材料)降低約10%以下或約5%以下。
具有疏水性表面的包覆材料的滲透率約15柯瑞斯塔單位、約20柯瑞斯塔單位或更高、約30柯瑞斯塔單位更高、或約40柯瑞斯塔單位或更高。在一些配置中，具有疏水性表面的包覆材料的滲透率為約15至200柯瑞斯塔單位、或約20至130柯瑞斯塔單位、或約30至80柯瑞斯塔單位之範圍。
在各具體實施例中，包覆材料疏水性表面具有小於約30g/m2、小於約20g/m2、小於約15g/m2、或小於約10g/m2的科布(Cobb)水吸收(ISO535：1991)值(於60秒)。
在各具體實施例中，包覆材料之疏水性表面具有至少約90度、至少約95度、至少約100度、至少 約110度、至少約120度、至少約130度、至少約140度、至少約150度、至少約160度、或至少約170度的水接觸角。利用TAPPI T558 om-97檢測法測定疏水性，其結果以界面接觸角表示並以「度」紀錄，其範圍可為接近0度至接近180度。當疏水性之用詞無伴隨指定的接觸角時，其水接觸角為至少90度。
在較佳之具體實施例中，香煙包覆材料內表面具有至少約90度、至少約95度、至少約100度、至少約110度、至少約120度、至少約130度、至少約140度、至少約150度、至少約160度、或至少約170度的水接觸角。在一些具體實施例中，香煙包覆材料外表面具有小於(或疏水性低於)內表面的水接觸角，如小於內表面至少約20度或小於內表面至少約30度的水接觸角。在一些具體實施例中，香煙包覆材料外表面具有小於約70度，更佳為小於約60度的水接觸角。外表面的疏水性可小於內表面以促進後續的外表面加工，如於外表面印刷設計、印刷處理，以降低香煙引燃傾向、或使其更兼容於特定黏合劑。
在其他具體實施例中，外表面具有實質上與內表面相同的水接觸角，或與內表面接觸角相差約20度內的水接觸角。在特定具體實施例中，僅處理內表面。在其他具體實施例中，僅內表面呈現疏水性。在又其他具體實施例中，外表面具有大於(或疏水性高於)內表面的水接觸角，如大於內表面至少約20度的水接觸角。在特定具體實施例中，僅處理外表面。在其他具體實施例中，僅外表面呈現疏水性。
疏水性表面可沿著包覆材料長度均勻存在。在一些配置中，疏水性表面未沿著包覆材料長度均勻存在。舉例而言，疏水性表面可偏好存在於吸煙物品之濾嘴元件或口件附近的包覆材料部分而不存在於包覆材料的上游部分。較佳地，疏水性表面不存在於包覆材料最上游25%部分，更佳為不存在於包覆材料最上游40%部分。在一些具體實施例中，疏水性表面沿著整個或一部份包覆材料長度形成一樣式。
在許多具體實施例中，可藉由沿著包覆材料長度印刷反應劑以形成疏水性表面。可使用任何適用的印刷方法。反應劑可包括任何適用的疏水性基團，其可進行反應以化學鍵結至包覆材料或包覆材料的側鏈基團。
可以任何適用的疏水性反應劑或疏水性基形成疏水性表面。疏水性反應劑較佳為化學鍵結至包覆材料或包覆材料的側鏈基團。在許多具體實施例中，疏水性反應劑係共價鍵結至包覆材料或包覆材料的側鏈基團。舉例而言，疏水性反應劑係化學或共價鍵結至形成包覆材料的纖維素材料之側鏈基團。在其他具體實施例中，疏水性反應劑係離子性鍵結至包覆材料或包覆材料的側鏈基團。包覆材料與疏水性反應劑間之化學鍵結可形成穩固連接至包覆材料的疏水性基團，而非僅於包覆材料表面上簡單沉積疏水性材料塗層。同時，化學鍵結疏水性反應劑而非提供疏水性材料塗層可容許更好地維持包覆材料的滲透率，係因塗層僅為覆蓋或阻塞包覆材 料的孔隙。將疏水性基團化學鍵結至包覆材料可減少使包覆材料表面呈現疏水性所需的材料量。
可由任何適用試劑產生疏水性反應劑。試劑可為包括脂肪酯基、或脂肪酸基、或其混合物之疏水性反應劑。脂肪酯基、或脂肪酸基、或其混合物可為飽和、或不飽和、或飽和或不飽和之混合物。脂肪酸基(例如脂肪酸鹵化物)可與纖維素材料的側鏈羥基反應，以形成將脂肪酸共價結合至纖維素材料的酯鍵。在本質上，這些與側鏈羥基的反應可酯化纖維素材料。
脂肪酯基或脂肪酸基較佳地包括C12-C30烷基(具有12至30個碳原子的烷基)、或更佳地C14-C24烷基(具有14至24個碳原子的烷基)。在較佳具體實施例中，疏水性反應劑包括脂肪酸鹵化物，如脂肪醯氯，包括軟脂醯氯、硬脂醯氯、或蘿醯氯(behenoyl chloride)。脂肪醯氯與纖維素間之反應產生脂肪酸纖維素酯類及鹽酸。
可使用任何適用的方法將疏水性反應劑或基團化學鍵結至包覆材料。作為一實例，在控溫下，將一定量的疏水性試劑(無溶劑)沉積於紙表面上，例如，試劑液滴於表面上形成20微米規律性間隔的圓形。控制試劑蒸汽壓將促使反應係藉由擴散而擴增，並於脂肪酸與纖維素間形成酯鍵，同時持續排出酸氯化物。在一些情況中，纖維素之酯化係基於纖維素的醇基或側鏈羥基與如脂肪醯氯之醯基鹵化物的反應。加熱疏水性反應劑的適用溫度取決於反應劑的化學性質，而針對脂肪酸鹵化物，其範圍為約120℃至約180℃。
可將任何適用量或基重的疏水性反應劑施加至包覆材料。在許多具體實施例中，疏水性反應劑的基重為小於每平方公尺約3公克、小於每平方公尺約2公克、或小於每平方公尺約1公克，或範圍為每平方公尺約0.1至約3公克、每平方公尺約0.1至約2公克、或每平方公尺約0.1至約1公克。可將疏水性反應劑印刷於包覆材料表面並定義出均勻或非均勻的樣式。
較佳為藉由將脂肪酯基或脂肪酸基與包覆材料之纖維素材料上的側鏈羥基反應以形成包覆材料的疏水性表面，而形成疏水性包覆材料。藉由印刷提供脂肪酯基或脂肪酸基以與包覆材料之纖維素材料上的側鏈羥基化學鍵結之脂肪酸鹵化物(如氯化物)，以形成包覆材料的疏水性表面，而完成反應步驟。印刷步驟可沉積離散島形之反應劑，以於包覆材料表面形成均勻或非均勻樣式的疏水性區。包覆材料上的均勻或非均勻樣式疏水性區可由至少約100個離散疏水性島形、至少約500個離散疏水性島形、至少約1000個離散疏水性島形、或至少約5000個離散疏水性島形組成。離散疏水性島形可具有任何適用形狀如圓形、矩形、或多邊形。離散疏水性島形可具有任何適用平均橫向尺寸。在許多具體實施例中，離散疏水性島形的平均橫向尺寸為5至100微米之範圍、或為5至50微米之範圍。
較佳地，疏水性包覆材料係圍繞加熱式吸煙物品之氣溶膠形成基材的煙草基材配置。當空氣通過加熱式吸煙物品吸入時，疏水性包覆材料可減少化合物於包覆材料上的吸收。
在許多具體實施例中，吸煙物品總長度為介於約70mm與約130mm之間。在一些具體實施例中，吸煙物品總長度為約85mm。吸煙物品外徑可為介於約5.0mm與約8.5mm之間，或者對於超薄尺寸吸煙物品為介於約5.0mm與約7.1mm之間，或對於正常尺寸吸煙物品為介於約7.1mm與約8.5mm之間。吸煙物品濾嘴的總長度可為介於約18mm與約36mm之間。在一些具體實施例中，濾嘴總長度為約27mm。
本發明之吸煙物品及濾嘴的抽吸抗性(resistance to draw；RTD)可變化。在許多具體實施例中，吸煙物品及濾嘴的RTD為介於約50與130mm H2O之間。吸煙物品及濾嘴的RTD是指當於穩定條件下以氣流橫越時，試樣二端間之靜壓差，其中輸出端的體積流量為17.5每秒毫升。可利用ISO標準6565：2002記載的方法於任何密閉通風條件下測定試樣的RTD。
在一或多個具體實施例中，本發明之吸煙物品可包裝於容器中，如軟式包裝或絞鏈蓋式包裝，其內襯層塗佈一或多個風味劑。
除非另有指明，本文使用的所有科學性及技術性術語具有本發明領域常規使用的意義。本文提供之定義係旨在促進文中常見特定術語之理解。
「疏水性」乙詞是指表面具有斥水性質。一種適用於測定此性質的方法為測定水接觸角。
「水接觸角」為液體/蒸氣界面接觸固體表面的角度，其常規上經由液體測定。其經由楊式方程式 (Young equation)以液體量化固體表面的濕潤性(wettability)。
本文使用的「吸煙物品」乙詞是指香煙、雪茄、小雪茄、及其他用品，其中如煙草之可吸煙材料(smokable material)係經點燃及燃燒以產生煙霧。「吸煙物品」乙詞亦包括氣溶膠產生用品，其中藉由加熱而非燃燒如煙草基材之氣溶膠形成基材，以產生包含菸鹼的氣溶膠。
本文使用的「氣溶膠產生用品」乙詞是指非香煙、雪茄、小雪茄、或燃燒煙草基材產生煙霧的吸煙物品。本發明之吸煙物品可為完整、組合式吸煙裝置、或者與一或多個其他組件結合以提供用於產生氣溶膠之組合裝置的吸煙裝置組件，如加熱式吸煙裝置的可消耗部分。
典型而言，氣溶膠產生用品包含：熱源；氣溶膠形成基材(如煙草基材)；氣溶膠形成基材下游之至少一進氣口；以及於用品之至少一進氣口與嘴端間延伸的氣流通路。在各具體實施例中，氣溶膠形成基材、氣流通路、及/或嘴件可被疏水性包覆材料圍繞。熱源較佳為位於氣溶膠形成基材上游。熱源可為可燃熱源、化學熱源、電熱源、加熱槽、或其任何之組合。熱源可為電熱源，較佳為塑型成可被插入氣溶膠形成基材的刀片狀形式。或者，熱源可配置成包圍氣溶膠形成基材，因此其可為空心圓柱狀、或任何其他此類適用形狀。或者，熱源為可燃熱源。本文使用的「可燃熱源」為本身於使 用時以燃燒產生熱的熱源，其不同於香煙、雪茄、小雪茄，不涉及燃燒吸煙物品中之煙草基材。較佳地，此可燃熱源包含碳及點火助劑，如金屬過氧化物、超氧化物、或硝酸鹽，其中金屬為鹼金屬或鹼土金屬。
本文使用的「煙草基材」乙詞是指吸煙物品之一部分，包括煙草或煙絲填料。煙草基材可以端對端方式連接嘴件或濾嘴，如下列進一步說明。
本文使用的「嘴件」乙詞是指吸煙物品設計成接觸消費者的嘴之部分。嘴件可為吸煙物品包括濾嘴之部分，或者在一些情況中，嘴件可由濾嘴紙(tipping paper)的延伸程度定義。在其他情況中，嘴件可定義為吸煙物品自吸煙物品嘴端延伸約40mm、或自吸煙物品嘴端延伸約30mm之部分。
本文使用的「煙草切片填料」乙詞是指主要由煙草葉的葉肉部分形成的煙草材料。本文使用的「煙草切片填料」乙詞是指形成煙絲草切片填料摻合物的煙草屬(Nicotiana)單一物種與煙草屬二或多個物種兩者。
「上游」及「下游」等詞是指吸煙物品元件的相對位置，係以相對於主流煙的方向描述，因主流煙係由煙桿吸入並通過濾嘴及嘴件。
本文使用的「主流煙」乙詞是指前述之可燃吸煙物品(如香煙)產生的煙霧，及非可燃吸煙物品產生的氣溶膠。主流煙流動通過吸煙物品並由使用者消耗。
「焦油」乙詞是指主流煙的顆粒物質部分。
如本說明書及申請專利範圍中所使用，除非內容中另有明確規定，單數形式「一」、「一者」、及「該」所涵蓋的具體實施例具有複數參考物。
如本說明書及申請專利範圍中所使用，除非內容中另有明確規定，「或」乙詞一般而言於其意義上之使用包括「及/或」。
本文使用的「具有」(“have”,“having”)、「包括」(“include”,“including”)、「包含」(“comprise”,“comprising”)、或其類似詞皆為開放式用法，且一般而言是指「包括但不限於」。應理解到，「基本上由...組成」、「由...組成」、及其類似詞係歸入「包含」及其類似詞。
「較佳之」及「較佳地」等詞是指於特定環境中可給予特定益處之本發明具體實施例。然而，於相同或其他環境中，其他具體實施例亦可為較佳。此外，一或多個較佳具體實施例的記載並非意指其他具體實施例不適用，亦非意旨將其他具體實施例自本發明之範疇(包括申請專利範圍)排除。
10‧‧‧吸煙物品
20‧‧‧煙草基材
22‧‧‧焦油或水
30‧‧‧濾嘴段
40‧‧‧包覆材料
41‧‧‧開孔
42‧‧‧內表面
44‧‧‧外表面
50‧‧‧濾嘴紙
60‧‧‧濾嘴捲紙
70‧‧‧點燃末端
80‧‧‧疏水性反應劑/疏水性基團
圖1為一具體實施例的立體透視圖，圖2為包覆材料及煙草基材界面的剖面示意圖，圖3A-3C係描繪包覆材料樣本於時間為0時拍攝的3張照片，及圖4A-4C係描繪圖3A-3C之包覆材料樣本於2週(相當於3個月的環境溫度氣候條件)後取得的3張照片。
圖1為一具體實施例的立體透視圖，其為部分展開的吸煙物品，其中濾嘴自煙草基材脫離。
圖2為包覆材料及煙草基材界面的剖面示意圖，其中類似的編號代表所討論且與圖1所描述者相同或類似的組件。
圖1至2所示的吸煙物品係說明前述吸煙物品或吸煙物品組件的一或多個具體實施例。示意圖不一定按比例繪製，且呈現之目的旨在便於說明而非侷限。圖示係說明本發明所述之一或多個態樣。然而，應理解到，圖中未提及的其他態樣亦屬於本發明之範疇及精神。
現參考圖1，係描繪一吸煙物品10，在此為香煙。吸煙物品10包括煙草基材20，如煙桿，及嘴端濾嘴段30與點燃端末端70。濾嘴段30描繪成自煙草基材20脫離，不過應理解到，於吸煙物品10成品中，濾嘴段30可鄰接煙草基材20。所描繪的吸煙物品10包括圍繞至少一部分濾嘴段30的濾嘴捲紙(plug wrap)60，以及圍繞至少一部分煙草基材20的包覆材料40。濾嘴紙50或其他適用包覆材料係圍繞濾嘴捲紙60及一部分包覆材料40，其為本領域常規習知。包覆材料40包括疏水性表面。
圖2說明包覆材料40與煙草基材20的界面。疏水性反應劑80於包覆材料40的內表面42上形成(疏水性基團的)疏水性表面。包覆材料40具有相反於內表面42的外表面44。疏水性基團80抑制焦油或水22 沉積，以維持包覆材料40的開孔41及香煙包覆材料40的滲透率。這在消耗煙草基材20時維持CO擴散離開包覆材料40或空氣稀釋進入包覆材料40並可減少主流煙中的CO。
實施例
未經處理之紙包覆材料係由Delfort以捲筒(bobbin)形式供應，其中卷筒寬(web width)為30cm：
˙E1045 WOO 25.0g(商品名)
˙滲透率-45 CU
˙紙重(grammage)-25 gsm
˙厚度-43微米
藉由直接沉積法以每捲筒3個不同濃度的硬脂醯氯(C18H35ClO-CAS 112-76-5)凹版滾軸進行疏水性處理。將疏水性反應劑暫時加熱至150℃並印刷於紙上。將約20至25微米的點狀或形狀(本實例為圓形及六角形)反應劑移至紙表面上。以每單位面積的點狀或形狀數目及凹版滾軸上的孔深控制濃度。疏水性反應劑係以0.18g/m2的量及5莫耳/m3的密度沉積。加工時間為1.05秒，其中穿透深度為95μm。
以標準科布法(ISO535：1991)測定水吸收量。此方法係測定特定時間內(60秒內)被紙吸收的水量。科布值較高代表由紙吸收的水之容量量較高(即紙對水的親和性較高)。若紙未完全浸水，科布測試可取得較可靠的數值。在這些情況中，疏水性紙具有小於20g/m2，且甚至小於10g/m2的科布測量值(60秒)。
檢測到微量的C16脂肪酸，並認為是硬脂醯氯內的污染物。
以肉眼觀察具有約120度接觸角之包覆材料的香煙成品，顯示幾乎完全成形的液滴位於包覆材料表面上。
包覆材料於老化研究中的外觀
在加速儲放壽命研究中(accelerated shelf life study)，使香煙經受極端條件。極端條件係於特定氣候模擬室中產生，其條件如下：˙沙漠條件(43℃及15%相對濕度)為期三天；˙接著為叢林條件(32℃及85%相對濕度)為期四天。
根據先前的研究，重複此循環4週，以模擬6個月的環境溫度氣候條件(22℃及60%相對濕度)。
加速儲放壽命研究能測定樣本隨時間發生的潛在改變：若一些改變隨時間發生，則可假定該產品在實際時間內不穩定。若無明顯改變，則該產品可能在實際時間內穩定。
以置於打開的包裝中的香煙進行測試，並於2週的加速儲放壽命研究之後拍照，該研究模擬3個月的環境溫度氣候條件。
圖3A-3C係描繪包覆材料樣本於時間為0時拍攝的3張照片。圖3A為對照組樣本，其中無疏水性反應劑鍵結至包覆材料。圖3B為樣本A，其具有0.610g/m2的硬脂醯氯鍵結至包覆材料。圖3C為樣本A，其具有0.270g/m2的硬脂醯氯鍵結至包覆材料。
圖4A-4C係描繪圖3A-3C之包覆材料樣本於2週(相當於3個月的環境溫度氣候條件)後取得的3張照片。對照組(圖4A)出現無輔助之肉眼清晰可見的黃色至棕色色斑，而樣本A(圖4B)及樣本B(圖4B)中見到(若有)少量色斑。色斑代表紙上各區域的亮度、不透明度、及顏色出現不均勻變化。色斑係經過3個月模擬時間滲透紙並將其染色的材料自煙草轉移所產生。消費者可能會拒絕此種捲煙紙上染有色斑的香煙。

Claims (15)

  1. 一種吸煙物品，其包含：煙草基材；圍繞該煙草基材配置的包覆材料，其中該包覆材料之至少一內或外表面經由化學鍵結至該包覆材料之疏水性基團而呈疏水性，該包覆材料具有至少約15柯瑞斯塔(CORESTA)單位之滲透率。
  2. 如請求項1之吸煙物品，其中該包覆材料具有至少20柯瑞斯塔單位之滲透率。
  3. 如前述請求項中任一項之吸煙物品，其中該包覆材料之內表面、該包覆材料之外表面、或該包覆材料之內及外表面兩者具有至少約100度的水接觸角。
  4. 如前述請求項中任一項之吸煙物品，其中該包覆材料包含纖維素材料及共價鍵結至該纖維素材料之疏水性反應劑。
  5. 如請求項3或4之吸煙物品，其中該包覆材料具有每平方公尺約20至約50公克之範圍的基重且該疏水性反應劑具有每平方公尺約0.1至約3公克之範圍的基重。
  6. 如請求項3至5中任一項之吸煙物品，其中該疏水性反應劑包含脂肪酯基或脂肪酸基。
  7. 如請求項6之吸煙物品，其中該脂肪酯基或脂肪酸基包含烷基，其具有約12至30個碳原子。
  8. 如請求項6或7之吸煙物品，其中該脂肪酯基或脂肪酸基係共價鍵結至形成該包覆材料的纖維素之羥基。
  9. 如請求項6或7之吸煙物品，其中該脂肪酯基或脂肪酸基係衍生自脂肪醯氯。
  10. 如請求項9之吸煙物品，其中該脂肪醯氯包含軟脂醯氯、硬脂醯氯、或蘿醯氯(behenoyl chloride)。
  11. 如請求項6至10中任一項之吸煙物品，其中該包覆材料具有小於20g/m2之科布測量值(Cobb measurement value)(60秒)。
  12. 如請求項6至10中任一項之吸煙物品，其中該疏水性反應劑使香煙包覆材料的滲透率下降約10%以下。
  13. 如前述請求項中任一項之吸煙物品，其中該煙草基材包含加熱式吸煙物品的氣溶膠形成基材。
  14. 一種形成如前述請求項中任一項之吸煙物品的方法，包含將脂肪醯氯與該包覆材料之纖維素材料反應，以形成該包覆材料的疏水性表面。
  15. 如請求項14之方法，其中該反應步驟包含印刷提供與該包覆材料之纖維素材料上的側鏈羥基團鍵結之脂肪酯基或脂肪酸基的脂肪醯氯，以形成該包覆材料的疏水性表面。
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