TWI665972B - 吸著劑、具有該吸著劑之吸煙物品用濾嘴及具有該吸煙物品用濾嘴的吸煙物品 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種不會在周圍產生油漬，對特定範圍之烴的吸著性優異之吸著劑。具體而言，係提供一種含有顆粒基材、熔點為50℃以上之油脂及聚醇的顆粒狀吸著劑。

Description

吸著劑、具有該吸著劑之吸煙物品用濾嘴及具有該吸煙物品用濾嘴的吸煙物品
本發明係關於吸著劑、具有該吸著劑之吸煙物品用濾嘴、及具有該吸煙物品用濾嘴的吸煙物品。
在過濾香煙的主流煙中所含之特定成分的目的方面，已知有在香煙濾嘴中添加添加劑之技術。
例如，在專利文獻1中，記載藉由在濾嘴材料中添加油脂及山梨醇酐衍生物，可吸收主流煙中所含之3,4-苯并芘等。
專利文獻2中，記載至少含有3個過濾區之香煙用濾嘴，並記載於各過濾區添加(A)具有特定範圍的黏度之液狀脂酸酯或液狀脂酸、(B)具有特定範圍的黏度之甘醇、(℃)活性碳。而且，記載藉此可有效率地過濾香煙的主流煙中所含之成分。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特公昭46-12957號公報
[專利文獻2]日本專利第3910175號公報
如專利文獻1之記載，在濾嘴材料中添加常溫下為液體之油脂時，有產生油漬的情形。
而且，在濾嘴中添加專利文獻2中記載之活性碳作為吸著劑時，並無法充分吸著主流煙中所包含成分中之本發明中所注目之特定範圍的碳數之烴。
因為此等情形，本發明之課題在於提供一種吸著劑，其不會在周圍產生油漬，且對特定範圍之烴的吸著性優異。
本發明人等精心檢討，結果發現含有顆粒基材、熔點為50℃以上的油脂及聚醇之顆粒狀吸著劑可解決上述問題，遂完成本發明。
亦即，本發明係如以下所述。
[1]一種顆粒狀之吸著劑，其係含有顆粒基材、熔點為50℃以上之油脂及聚醇。
[2]如[1]所述之顆粒狀之吸著劑，其中，熔點為50℃以上之油脂係熔點為50℃以上之硬化油。
[3]如[2]所述之顆粒狀之吸著劑，其中，熔點為50℃以上之硬化油為選自：棕櫚極度硬化油、高芥酸菜籽極度 硬化油、菜籽極度硬化油、大豆極度硬化油、牛脂極度硬化油、豬脂極度硬化油的1種以上。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之顆粒狀之吸著劑，其中，顆粒之基材為選自：糊精、澱粉、糖粉及結晶纖維素的1種以上。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之顆粒狀之吸著劑，其中，吸著劑總量為100重量%時，熔點為50℃以上之油脂的含量係10至60重量%。
[6]一種吸煙物品用濾嘴，其係含有[1]至[5]中任一項所述之顆粒狀之吸著劑。
[7]一種吸煙物品，其係具有[6]中所述之吸煙物品用濾嘴。
本發明的吸著劑，例如當配置在吸煙物品用濾嘴內時，不會在周圍之濾嘴濾材產生油漬，而且，吸煙時之主流煙等吸取物中所含之特定範圍的碳數之烴的吸著性優異。
第1圖係表示在實施例中所製作之吸著劑的煙中成分之吸著特性的結果。
以下，表示實施形態及例示物等以詳細說明本發明，惟本發明並不限定於以下之實施形態及例示物 等，可在未脫離本發明主旨的範圍任意地加以變更實施。
本發明的吸著劑，含有顆粒基材。顆粒基材之形態可使用粉狀者，較佳為容易地分散於水中者。本發明中，顆粒基材可使用選自：糊精、澱粉、糖粉及結晶纖維素的1種以上。
糊精，係以數個α-葡萄糖經由醣苷鍵聚合之物質的統稱，即澱粉經由酵素等而水解者，通常係指聚合度(DE)為20以下之澱粉水解物。作為顆粒基材，本發明中可使用之糊精，於原料並無特別之限定，而可列舉例如：Pineflow、Max 1000或Pinedex #100(均可由松谷化學工業公司取得)等商業上可利用之糊精。
澱粉，係指多個α-葡萄糖分子經由醣苷鍵聚合之天然高分子，本發明中可使用作為顆粒基材的澱粉，可列舉例如：Pineflow(可由松谷化學工業公司取得)等。
糖粉，係例如將結晶糖(granulated sugar)粉碎所得的粉狀之糖，由結晶糖所得者，係含有蔗糖作為主要構成成分。
結晶纖維素，係指將由纖維性植物所得到的α-纖維素以酸進行部分解聚所精製者，可使用作為本發明之顆粒基材。作為結晶纖維素之例，可列舉：CEOLUS、CELPHERE(均可由旭化成化學股份公司取得)等。
上述例示之顆粒基材，可以只使用1種，亦可以將2種以上混合使用。
顆粒基材，在使用糊精時，在顆粒基材中糊精的重量比例可為30重量%以上。
顆粒基材，在使用糖粉時，在顆粒基材中糖粉的重量比例，可為5重量%以上。
顆粒基材，在使用結晶纖維素時，在顆粒基材中結晶纖維素的重量比例，可為1重量%以上。
顆粒基材，在使用澱粉時，在顆粒基材中澱粉的重量比例，可為1重量%以上。
顆粒基材，可例示如以含糊精、糖粉及結晶纖維素的材料所製作者。
其中，各成分之重量比例，可列舉糊精30至70：糖粉5至10：結晶纖維素0至30。
而且，在以吸著劑總量為100重量%時，可列舉本發明的吸著劑中之顆粒基材的含量為40至90重量%的態樣，而以50至80重量%為佳。
本發明的吸著劑，係含有熔點為50℃以上之油脂。藉由含有熔點為50℃以上之油脂，可防止吸著劑周圍產生油漬。在含有熔點未達50℃、常溫下為液狀之油脂時，無法防止在吸著劑周圍產生油漬。
熔點為50℃以上之油脂，可列舉例如熔點為50℃以上之硬化油。
硬化油，係指對原料之於常溫為液狀的油脂加成氫所得到之加工油，本發明中以使用熔點為50℃以上之硬化油為佳。
作為熔點為50℃以上之硬化油，可列舉：棕櫚極度硬化油、高芥酸菜籽極度硬化油、菜籽極度硬化油、大豆極度硬化油、牛脂極度硬化油、豬脂極度硬化油等食用之硬化油。
熔點為50℃以上之油脂，可以只使用1種，亦可以將2種以上混合使用。
本發明的吸著劑中，在以吸著劑總量為100重量%時，可列舉熔點為50℃以上之油脂的含量，為10至60重量%之態樣，而以10至40重量%為佳，20至30重量%更佳。
如上述之含量範圍，可使吸著劑之形狀成為顆粒狀，故較佳。
本發明的吸著劑，係含有聚醇。作為聚醇，可列舉：丙三醇、丙二醇等 甘醇及醣類或醣醇類。其中，以常溫下為液體之聚醇為佳，以至少含有丙三醇為更佳。
於本發明，推測係將兼具吸著油脂之特性及在顆粒化時用以保持固形性之特性的糊精、糖粉及結晶纖維素等顆粒基材經由聚醇凝聚，藉此形成包含熔點為50℃以上的油脂之顆粒。
於本發明，咸認係將在糊精、糖粉、結晶纖維素等之顆粒基材中包含油脂之粉狀物經由聚醇凝聚，藉此而可製造包含油脂之顆粒。
本發明的吸著劑中之聚醇的使用量，可由所屬技術領域中具有通常知識者適當地決定，例如，相對 於油脂1重量份，可使用聚醇0.050至0.100，以0.055至0.080為佳，以0.060至0.075為更佳。
本發明的吸著劑，由下述之實施例亦可明瞭，係碳數為10至20左右之烴的吸著力佳。此係因為本發明的吸著劑是上述所說明之組成，特別是使用熔點為50℃以上的油脂所成者之故。
顆粒狀的吸著劑之大小，可列舉經過篩網分級之粒子的大小為250至1400μm的實施態樣，亦可列舉250至500μm的實施態樣。
而且，顆粒狀的吸著劑，亦可使用顆粒凝聚而成形為一定之大小者。
本發明的吸著劑中，在上述成分之外亦可加入其他之任意的成分，例如香料等。在以吸著劑的總量為100重量%時，可列舉該任意的成分之含量為20重量%以下之實施態樣，而以10重量%以下為佳。
本發明的吸著劑，例如可以包含以下步驟之製造方法製作。
本發明的吸著劑之製造方法，可列舉包括下述步驟之實施態樣：將熔點為50℃以上的油脂以較其熔點高之溫度加熱熔解之步驟；及將經熔解之油脂添加在顆粒基材中並加以攪拌，並添加聚醇再進一步攪拌之後予以冷卻之步驟。亦可進一步包含下述步驟：在冷卻後，將固體化的顆粒塊使用如振盪機的碎解及分級方式將顆粒塊碎解及分級之粒徑調節步驟。
作為加熱熔點為50℃以上的油脂時之溫度，可列舉如70至80℃。
而且，使用2種以上之顆粒基材時，係於添加至經熔解的油脂之前預先加以混合。
本發明的吸著劑之用途並無特別限定，惟以添加在吸煙物品用濾嘴者為佳。
而且，吸煙物品用濾嘴不只可為具有單一之過濾區者，亦可列舉具有複數個過濾區者。
其中，過濾區，係意指沿著濾嘴的吸煙之方向所區隔的區域。為具有多個過濾區的濾嘴時，只要在至少1個過濾區添加吸著劑即可。
而且，添加吸著劑之過濾區的位置並無特別之限定，可列舉：將吸著劑添加在吸煙物品用濾嘴的吸口端側之過濾區、添加在吸口端側之相反側(當連接在煙桿時，在該煙桿側)之過濾區、或添加在位於該等過濾區中間的過濾區之態樣。
添加在吸煙物品用濾嘴時的態樣並無特別限定，可列舉將吸著劑填充在濾嘴內的濾嘴腔之態樣。
又，添加在濾嘴內的顆粒狀之吸著劑，可列舉均勻地分散在過濾的區域內的態樣(在由單一部分構成濾嘴時係均勻地分散在濾嘴整體之內部)，亦可為吸著劑不均等分布在濾嘴內的態樣。
吸煙物品用濾嘴，視所需亦可由用以捲裝濾嘴之濾材的捲裝紙捲裝。
濾嘴的材料，可使用通常使用於香煙用濾嘴上的材料，例如：紙、纖維素縲縈纖維、纖維素乙酸酯纖維、維尼綸纖維等合成纖維，可由該等材料所成之絲束(tow)形成濾嘴。
再者，亦可不使用如上述之纖維，而以如高分子量聚乙烯的聚合物與如纖維素衍生物之黏結劑及本發明之吸著劑組合形成濾嘴。
吸煙物品用濾嘴的吸煙方向之長度並無特別限定，可採用通常的吸煙物品用濾嘴所使用之長度。
吸煙物品用濾嘴內所添加之吸著劑的量，可列舉以濾嘴長度10mm(濾嘴圓周16.8至25.8mm)為15至200mg之態樣，而以25至80mg為佳。
在含有本發明的吸著劑之吸煙物品用濾嘴中，因為不會由吸著劑在周圍產生油漬，故煙油不會滲至濾嘴濾材中，而且也不會在捲裝吸煙物品用濾嘴的捲紙上產生油漬。
本發明的具有吸著劑之吸煙物品用濾嘴，可使用於香煙、電子煙等吸煙物品。
當使用於香煙時，可使用作為構成附濾嘴香煙之的濾嘴。本發明的附濾嘴香煙，除了濾嘴為添加本發明之吸著劑者以外，可採用通常之構成。
此種構成，可列舉包含：以煙絲為填充劑之煙桿、添加有本發明的吸著劑之吸煙物品用濾嘴、捲裝吸煙物品用濾嘴的濾材之捲紙、及將濾嘴與煙桿捲裝為一體的接裝紙(tipping paper)等濾嘴用捲紙、捲裝煙桿的煙絲之煙桿用捲 紙等。
該等的構成之大小、配置的方式，可採用與以往條件相同之條件。
煙桿與濾嘴的位置關係，可列舉與以往之香煙相同之在煙桿一端配置濾嘴的態樣。
在吸煙物品係如電子煙的電子吸煙裝置中使用本發明的吸煙物品用濾嘴時，除了使用本發明的吸煙物品用濾嘴以外，可採用習知的電子吸煙裝置之構成、大小。
具有在濾嘴內含有本發明的吸著劑之濾嘴的吸煙物品，亦如吸煙物品用濾嘴的說明中之記載，不會在濾嘴濾材中滲出油，也不會在捲裝吸煙物品用濾嘴的捲紙產生油漬。而且，藉由使用本發明之吸著劑，亦可吸著以往的吸著劑所無法吸著之特定成分。
(實施例)
藉由實施例進一步具體說明本發明，惟在未超出本發明的主旨之範圍內，本發明並不限定於以下之實施例的記載。
實施例所使用之原料如以下所示。
‧熔點為50℃以上之油脂：
-高芥酸菜籽極度硬化油(熔點：59℃)
上述油脂，是皂化價為177.5，碘價為0.62，酸價為0.04，含有之6至48%之芥子酸作為脂肪酸，其他由亞麻油酸、油酸、硬脂酸等所構成。
-大豆極度硬化油(熔點：67℃)
上述油脂，皂化價為191.4，碘價為0.86，酸價為0.02，脂酸由棕櫚酸、亞麻油酸、油酸等所構成。
-菜籽油、大豆油、橄欖油(於常溫下均為液狀)
‧顆粒基材：結晶纖維素、糖粉、糊精
‧丙三醇
實施例中所使用之器具及預備品
‧揉麵機(混練)、振盪機(碎解)、振盪機用金屬網(網目1400μm)、JIS規格篩網(分級篩網，網目500μm、250μm)
‧加溫器(油脂之熔解)、玻璃燒杯(混練)
‧粒子產生裝置、黃銅管、單桿吸煙器、劍橋過濾器、集塵採樣器(Impingers)
<顆粒化方法>
1)預先以揉麵機將糊精60重量%、糖粉6重量%、結晶纖維素1重量%之顆粒化基材進行攪拌混合。
2)稱取30重量%之油脂。將高芥酸菜籽極度硬化油及大豆極度硬化油加入玻璃燒杯中，再於加熱器中熔解。將設定溫度設定為70℃至80℃。
3)分別將經完全熔解之各硬化油或菜籽油、大豆油或是橄欖油在攪拌同時添加於1)之混合物中。
4)再於攪拌同時添加3重量%之丙三醇。
5)以粒徑調節為目的，將冷卻後固體化之顆粒塊以振盪機進行碎解及分級。並採取粒徑為250μm以上之顆粒 狀吸著劑。
又，在增加或減少油脂調配比例時，係以不改變上述糊精、糖粉、結晶纖維素之調配比例的方式，減少或增加該等在吸著劑中之調配比例。
<標準型濾嘴之製作>
將以上述製法所得到之顆粒狀的吸著劑填充於市售品之香煙的乙酸酯濾嘴部之空腔(手動操作)。
將長度27mm之乙酸酯濾嘴切斷成10mm及17mm。在10mm濾嘴與17mm濾嘴之間填充顆粒狀之吸著劑50mg。
<試驗例1：顆粒狀之吸著劑的成分吸著特性>
使用以粒子產生裝置、黃銅管、劍橋過濾器、集塵採樣器、單桿吸煙器串聯所構成之模式試驗系統。
將上述所得之顆粒狀吸著劑100mg填充在黃銅管中。而且，預先在集塵採樣器中填充甲醇10mL(含有內標準品正癸烷5μL/mL)。
在粒子產生裝置中以微量分注器中入以烴為首之成分混合液(溶劑為丙二醇)，然後加溫為200℃，將成分粒化。
該成分混合液係每1次吸煙注入6μL。
將吸煙之容量設為35mL、吸煙之時間設為2秒、吸煙之間隔設為30秒、吸煙之次數設為30次，並起動吸煙器。
吸煙後，再將黃銅管內的顆粒狀之吸著劑區域、劍橋過濾器區域、集塵採樣器區域分別以甲醇10mL(含有內標 準品正癸烷5μL/mL)進行萃取。
將上述各萃取液供應至GC/MS，並計算各區域之譜峰面積值。
計算出顆粒狀吸著劑的成分吸著能力。
‧煙中成分之吸著特性的結果(第1圖)
確認到含有30重量%之高芥酸菜籽極度硬化油的吸著劑，係可將以碳數為11以上且蒸氣壓1mmHg以下的飽和烴化合物為首之煙中成分吸著50%以上。
確認到使用高芥酸菜籽極度硬化油的顆粒狀之吸著劑中，粒徑250至500μm的顆粒，成分吸著率係有較粒徑250至1400μm的顆粒狀之吸著劑提高之傾向。
含有大豆極度硬化油30重量%的顆粒狀之吸著劑，係顯示與含有高芥酸菜籽極度硬化油30重量%的顆粒狀之吸著劑相同的成分吸著傾向。
含有菜籽油或大豆油30重量%的顆粒狀之吸著劑，係顯示與使用硬化油時的顆粒狀之吸著劑不同之成分吸著傾向。
含有橄欖油30重量%的顆粒狀之吸著劑，係顯示對於以碳數為11以上且蒸氣壓1mmHg以下的飽和烴化合物為首之煙中成分為低吸著率。
第1圖中之橫軸(吸著成分之種類)中，在C旁註明號碼者，例如「C9」，係意指碳數為9之烴(此情形即係壬烷)。
而且，在圖之附註中，「顆粒大」係粒徑為250至 1400μm者，「顆粒小」係粒徑為250至500μm者。
<試驗例2：填充有顆粒狀之吸著劑的香煙之油漬檢測>
以上述所製作之標準型的香煙濾嘴靜置1週。
對於1週後之標準型的香煙濾嘴，以目視確認於香煙捲紙或接裝紙有無油漬。
確認到含有10至60重量%的高芥酸菜籽極度硬化油或大豆極度硬化油之顆粒狀的吸著劑，即使隨著時間經過亦不會滲出到捲紙、接裝紙。
(產業上之可利用能性)
本發明的吸著劑，與以往所知作為吸著劑的活性碳相比，吸著性能係因吸著成分而有所差異。因此， 在添加至本說明書所述之吸煙物品用濾嘴的用途以外，本發明的吸著劑亦可使用作為其他製品所使用之吸著劑。
而且，含有本發明的吸著劑之吸煙物品用濾嘴不限定於香煙，亦可使用於其他吸煙物品，例如亦可使用作為電子煙用之濾嘴。

Claims (7)

  1. 一種顆粒狀之吸著劑，其係含有顆粒基材、熔點為50℃以上之油脂及聚醇。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顆粒狀之吸著劑，其中，熔點為50℃以上之油脂係熔點為50℃以上之硬化油。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顆粒狀之吸著劑，其中，熔點為50℃以上之硬化油為選自：棕櫚極度硬化油、高芥酸菜籽極度硬化油、菜籽極度硬化油、大豆極度硬化油、牛脂極度硬化油、豬脂極度硬化油的1種以上。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之顆粒狀之吸著劑，其中，顆粒基材為選自：糊精、澱粉、糖粉及結晶纖維素的1種以上。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之顆粒狀之吸著劑，其中，在吸著劑總量為100重量%時，熔點為50℃以上之油脂之含量為10至60重量%。
  6. 一種吸煙物品用濾嘴，其係含有申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之顆粒狀之吸著劑。
  7. 一種吸煙物品，其係具有申請專利範圍第6項所述之吸煙物品用濾嘴。
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