帶有不可燃處理材料的低側流煙香菸的製作方法

2023-07-19 07:49:11

專利名稱：帶有不可燃處理材料的低側流煙香菸的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種不可燃香菸側流煙處理材料。該不可燃處理材料或者取代傳統的香菸紙，或者與具有常規香菸紙的香菸聯用，提供放出低側流煙的香菸。
關於減少側流煙，已經提出了各種香菸菸草和香菸紙。這些設計無論如何都影響香菸或雪茄的自由燃燒速度，導致點燃的香菸或雪茄在閒置較長時間時會熄滅。這樣的設計包括選擇菸絲混合物，更小的香菸直徑、密度以及在菸絲裝料中的多層香菸菸絲。這樣的選擇設計可以明顯延緩香菸的自由燃燒速度，因此增加每單位長度香菸的抽菸次數。或者與菸草選擇和/或構成相結合，或者與菸草製作無關，各種香菸紙組成也可能影響香菸的自由燃燒速度。這樣的紙組成包括使用減緩自由燃燒速度的化學物質，使用減少側流煙的化學物質，使用具有相同或不同特性並降低透氣性的不同類型香菸紙的多層卷制。例如參見加拿大專利1,239,783和1,259,008和美國專利4,108,151、4,225,636、4,231,377、4,420,002、4,433,697、4,450,847、4,461,311、4,561,454、4,624,268、4,805,644、4,878,507、4,915,118、5,220,930和5,271,419以及英國專利申請2,094,130。還已經試驗了較小直徑的香菸，如在美國專利4,637,410中所述的。
已經提供了包含香菸的許多裝置，主要為了防止偶然的著火。它們同時可以包括或不包括各種過濾嘴，以進行過濾並因此減少側流煙的量。這樣的裝置的實例在美國專利1,211,071、3,827,444、3,886,954和4,685,477中說明。
此外，已經可以獲得各種類型的香菸菸嘴(holder)，用來主要減少吸菸者手指的汙染。這樣的裝置可以連接到香菸過濾嘴和/或裝在香菸上，如在美國專利1,862,679中所示。裝入用任何方式打孔以提供安全特徵和/或側流煙的控制的捲菸紙(wrapper)中的其它類型香菸描述在加拿大專利835,684和美國專利3,220,418和5,271,419中。
可裝在香菸上並且可以沿著香菸滑動以控制燃燒速度並因此控制自由燃燒速度的裝置描述在英國專利928,089、美國專利4,638,819和國際專利申請WO 96/22031中。英國專利928,089描述了通過限制空氣流至香菸燃燒灰燼的用於香菸的燃燒控制裝置。通過延緩香菸的燃燒，已經提出僅需要在香菸中引入傳統菸絲量的一半，從而產生更短的香菸。可以通過在具有可變開孔的裝置中的小孔排列或者通過在沿著一部分香菸提供縱向小孔的裝置中的皺縮(crimped)部分，提供空氣流限制裝置。美國專利4,638,819描述了放在香菸上並在吸菸過程中沿其滑動的環，以控制香菸的自由燃燒速度和減少側流煙。所述環是固體材料的，優選是金屬的，其產生顯著的染色並且由於香菸直徑可變而不能可靠地提供希望的側流煙減少程度和熄滅時間。
已經用來控制側流煙的其它系統描述在國際專利申請WO95/34226和美國專利4,685,477、5,592,955和5,105,838中。這些參考文獻描述了各種管狀結構，其中，放置菸絲單元以減少香菸側流煙的放出。
各種陶瓷組分已經用在香菸結構中，包括用於香菸的隔熱管以及香菸氣溶膠產生裝置的隔熱管。美國專利4,915,117描述了一種陶瓷薄層，其取代香菸紙以減少在常規香菸紙燃燒過程中放出的有機物。隔熱的陶瓷套管描述在美國專利5,105,838和5,159,940中。美國專利5,105,838描述具有約12.5毫米圓周的細菸絲條的香菸單元。隔熱陶瓷套筒具有低熱導率並且是多孔的。為了實現減少從燃燒的菸絲條中放出的側流煙，利用在多孔陶瓷單元上的低孔隙率捲菸紙減小自由燃燒速度，其中所述捲菸紙具有小於約15 Coresta單位的透氣率。
美國專利5,592,955描述了一種可重複使用並且不可燃的多孔外殼，用於在點燃抽吸之前、之中或之後隱藏和保留可抽吸材料的條。通過當所述外殼的徑向厚度為約0.25毫米-0.75毫米時透氣率小於40Coresta單位的外殼的捲菸紙(wrap)，減少從該裝置放出的側流煙。所述捲菸紙控制該裝置的總孔隙率，從而控制香菸的自由燃燒速度，並減少在噴煙之間的間隔過程中產生的側流煙。該裝置包括在管的開口端的透氣帽。所述不可燃外殼可以包括用作散熱器的金屬帶以降低菸絲條的自由燃燒速度。
催化劑材料已經用在抽菸裝置中，如在菸草中並且特別是在香菸過濾嘴中，以便通常通過氧化來轉變主流煙成分，如美國專利3,693,632、英國專利1 435 504、公開歐洲專利申請EP 107 471和EP 658 320中所說明的。催化劑材料還包含在卷繞菸草的香菸紙中，如在加拿大專利604,895和美國專利4,182,348和5,386,838中所述。吸附材料如沸石已經引入到菸草以及香菸過濾嘴中。適用於該用途的沸石描述在公開的歐洲專利申請EP 740907中，其中，這樣的沸石的孔隙尺寸為5-7埃。
本申請人已經在該領域中做出了重大的貢獻，如在其美國專利5,462,073和5,709,228和國際專利申請WO 96/22031、WO 98/16125和WO 99/53778中所述。在這些公開的專利和申請的每一個中所述的不可燃系統均涉及香菸側流煙控制系統。具體地，國際專利申請WO99/53778涉及一種香菸側流煙處理材料，其基於具有明顯超過200Coresta單位的高孔隙結構的材料和具有氧供應能力的氧儲存成分的組合。儘管這些不同的裝置已經滿足了不同程度地成功控制燃燒的香菸放出的側流煙，但是，本發明的各個實施方案提供了一種不可燃煙霧處理材料，其能夠以令人驚異的優良方式處理香菸側流煙，而不需要高孔隙材料來促進常規的自由燃燒速度。具體地，本發明涉及一種更容易製造的不可燃的側流煙處理材料，其具有小於約200 Coresta單位的孔隙率。
該不可燃處理材料可以兩維成型成片材、包裝材料、紙等。這種成型的處理材料可以製成在香菸的常規香菸紙上並與香菸的常規香菸紙牢固接觸的管形，所述材料可以卷制在香菸的常規香菸紙上並與香菸的常規香菸紙牢固接觸，或者該材料可以代替香菸的常規香菸紙本身。該不可燃材料提供常規香菸的合格的自由燃燒速度，並減小或者實際消除可見的側流煙。
該催化劑的助劑可以是任何合適的基本不可燃的顆粒材料，如粘土、碳材料如研磨的多孔碳纖維、礦物基材料如金屬氧化物和金屬氧化物纖維、陶瓷如研磨的多孔陶瓷纖維和高表面積多孔顆粒。在這方面，催化劑助劑最優選的是基本不可燃的高表面積吸附材料，如活性炭或沸石。在本發明的一個最優選的實施方案中，吸附材料是沸石，特別是疏水的沸石。當與鈰基催化劑聯用時，沸石是特別優選的。
側流煙處理組合物可以用多種方法施用。該組合物可以以填料形式用在不可燃處理材料的製造中、浸漬在不可燃處理材料中，或者作為在不可燃處理材料外面和/或內面上的塗層或層。所得的低側流煙處理材料可以具有小於約200 Coresta單位的孔隙率。優選的孔隙率通常更低並在約0.5-30 Coresta單位範圍內。應當理解，該處理材料可以用作多層捲菸紙。該材料可以用作有常規香菸紙的香菸上的外層捲菸紙。該側流煙處理組合物可以用作多層且通常為雙層卷制香菸的捲菸紙的兩側上或任一側上的塗層，或者浸滲到所述材料中，或者可以作為填料引入到香菸紙的單層或多層卷制的材料的製造中。在雙層捲菸方案中，在一個雙層卷制實施方案中，側流煙處理組合物可以夾在兩種捲菸紙之間。在另一個雙層捲菸實施方案中，側流煙處理組合物可以塗敷在靠近菸絲條的捲菸紙的一側上，其中，可以提供夾在兩種捲菸紙之間的不同用量的組合物。在仍然另一個雙層捲菸實施方案中，側流煙處理組合物可以塗敷在放在菸絲條上的捲菸紙的兩面上，其中可以提供不同的用量。第二種捲菸紙可以用作其上的另一個捲菸紙。已經發現，為了優化側流煙的減少，催化劑和助劑聯合使用。這兩種成分可以共混作為填料，例如在不可燃處理材料製造中作為填料。可替代地，當用作塗料時，催化劑和助劑也可以共混，通常為漿料形式，並如此應用到不可燃處理材料上。關於優選的實施方案，特別是鈰與沸石的聯合使用，該材料可以應用為單獨的接觸薄層，以產生多層塗層。這樣的層可以具有通常小於常規香菸紙的厚度，並且由於其緊密接觸的性質，可以象它們聯用並共混一樣起作用。
根據本發明的其它方面，低側流煙香菸包含常規的菸絲條和用於所述菸絲條的不可燃處理材料，其中，該處理材料具有小於約200Coresta單位的孔隙率和一種側流煙處理組合物，該側流煙處理組合物組合地包含一種氧儲存和氧供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
根據本發明的一個方面，低側流煙香菸單元包含一種香菸，其中常規香菸紙包圍常規菸絲條並且不可燃處理材料包圍常規香菸紙並牢固地與其接觸，所述不可燃處理材料包含側流煙處理組合物，其中，不可燃處理材料具有小於約200 Coresta單位的孔隙率，並且所述處理組合物組合地包含氧儲存和供應金屬氧化物氧化催化劑和該催化劑的基本不可燃的細分散多孔顆粒助劑。
本發明的再一個方面是一種低側流煙香菸，其包含常規的菸絲條和用於所述菸絲條的不可燃處理材料，其中，所述處理材料具有小於約200 Coresta單位的孔隙率和一種側流煙處理組合物，該側流煙處理組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃的細分散多孔沸石助劑。
根據本發明的再一個方面，提供用於製造不可燃處理材料的一種配料組合物，所述不可燃處理材料具有小於約200 Coresta單位的孔隙率，用於減少燃燒的香菸放出的側流煙，所述配料組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
根據本發明的另一個方面，施用到不可燃捲菸紙以產生一種不可燃處理材料的漿料組合物，所述不可燃處理材料具有小於約200Coresta單位的孔隙率，用於減少燃燒的香菸放出的側流煙，所述漿料組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
根據本發明的另一個方面，提供一種減少由燃燒的香菸放出的側流煙的方法，包括用孔隙率小於約200 Coresta單位的不可燃處理材料處理側流煙，所述處理組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
根據本發明的另一個方面，提供一種用在香菸的可點燃抽吸的菸絲條上的不可燃香菸材料，用於減少燃燒的香菸放出的側流煙，所述材料具有小於約200 Coresta單位的孔隙率和一種側流煙處理組合物，該側流煙處理組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和該催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
根據本發明的另一個方面，提供一種用於減少燃燒的香菸所放出的側流煙的方法，其包括用常規菸絲條的不可燃處理材料處理側流煙，其中，該處理材料的孔隙率小於約200 Coresta單位，並且該處理組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和該催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。根據本發明的再一個方面，提供一種減少燃燒的香菸所放出的側流煙的方法，其包括用包圍常規香菸紙並緊密與其接觸的不可燃處理材料處理側流煙，所述常規的香菸紙包圍可點燃抽吸的菸絲條，其中，該處理材料的孔隙率小於約200Coresta單位，並且該處理組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和該催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
為了有助於本發明的描述，術語菸絲條或菸草裝料用於指香菸、雪茄、小雪茄、在捲菸紙中的菸絲條、菸草塞(plug)、卷制的菸草等。還應當理解，在使用術語「香菸」時，其可以與雪茄、小雪茄以及其它條形吸菸製品互換使用。常規的菸絲條包括在可點燃抽吸的香菸中常用的菸草組合物。這些條區別於在氣溶膠香菸中所用的菸草成分。
優選的實施方案詳述具有小於約200 Coresta單位孔隙率並且按照本發明應用到菸草煙霧處理的不可燃側流煙處理材料提供了一種非常有意義的出乎意料的優點，特別是在應用於香菸側流煙時。該處理材料可以是放在香菸的香菸紙上並與其緊密接觸的管形的，所述材料可以卷制在香菸的香菸紙上並與其緊密接觸，或者所述材料可以代替香菸的香菸紙本身。當處理材料是放在香菸的香菸紙上並與其緊密接觸的管形形式時或者該材料卷制在香菸的香菸紙上並與其緊密接觸時，這種方案允許使用常規的香菸，並且在點燃抽吸時以常規的自由燃燒速度燃燒。提及正常的或常規的香菸，是指用常規級別的菸草、過濾嘴、疏鬆的菸草等具有常規堆積密度的菸絲條的市售香菸。菸絲條被包圍在常規的香菸紙中，常規的香菸紙具有約5-約50 Coresta單位並且有時高達110-120 Coresta單位的常見孔隙率。
常規的香菸過濾嘴可以用通常的方式連接到香菸上，或者，替代地，可以與管狀形式的處理材料結合提供過濾嘴，所述管狀形式的處理材料中裝入用常規香菸紙的菸絲條。常規香菸具有約3-約5毫米/分鐘的常規自由燃燒速度，給定的常規菸草密度約為0.20-約0.26g/cc。常規的香菸，至少在北美，具有約20-30毫米的周長，通常約23-27毫米，並且具有至少約40毫米，優選的是約55毫米，約64毫米和約74毫米的菸絲條長度，這具有可接受的抽吸阻力。香菸過濾嘴通常具有約15-約35毫米的長度。
香菸可以是特製的可點燃抽吸香菸，或者可以是不可點燃抽吸類型的菸絲條。根據本發明的一個方面，當向不可點燃抽吸型應用香菸紙形成可點燃抽吸的香菸或者紙在管形式的處理材料內並向其中插入菸絲條時，就使得不可點燃抽吸型變成可點燃抽吸的。
當處理材料代替香菸的香菸紙本身時，這種方案允許使用上述的常規香菸而沒有常規的香菸紙本身，並且在點燃抽吸時，以常規的自由燃燒速度燃燒。例如，正常或常規的香菸有具有常規填充密度的菸絲條，並用常規級別的菸草、填充物、疏鬆的菸草等。菸絲條被包圍在處理材料中。常規的香菸過濾嘴用正常的方式連接到香菸上。至少在北美，香菸優選具有約20-30cm，更優選約23-27mm的周長，並具有至少約40毫米且優選約55毫米、約64毫米和約74毫米的菸絲條長度，這具有可接受的抽吸阻力。香菸過濾嘴優選具有約15-約35毫米的長度。
由於該處理材料與燃燒的碳鄰近，所以其能夠以非常緊密的結構提供側流煙控制。以前，由於在與香菸隔開的管內限定的空腔大，提供常規自由燃燒速度的香菸單元是非常鬆散的，並且不能用任何方式組裝成正常或常規尺寸的香菸。試圖用更緊密的常規尺寸的單元控制側流煙通常導致使用更細的香菸，以便提供在管和香菸之間的間隙。這可能迫使吸菸者必須改變牌子以便使用該裝置，並且還可能改變香菸的味道和口味。
本發明的處理材料具有優點，特別是關於香菸，該優點允許吸菸者以管狀結構使用他們選擇的香菸，或者購買卷制在本發明材料中的他們喜愛的香菸，用或不用常規的香菸紙。雖然該處理材料可以與其它形式的吸菸製品如菸斗結合使用，以及用在過濾嘴裝置中，以便從空氣中過濾菸草煙霧，但是最有意義的應用是關於香菸和雪茄以及其它條形吸菸製品。該處理材料可以用標準捲菸機卷制在香菸上，當用標準的捲菸機製造香菸時，可以使用該處理材料代替常規的香菸紙，或者該處理材料可以成型成管，向其中插入香菸，其中管的內部接觸香菸。該處理材料允許用通常的習慣方式點燃抽吸常規的香菸並提供常規的味道和口味，並且使異味(如果有的話)最小。通過使香菸按其常規的自由燃燒速度燃燒，具體地實現了這些特徵。該處理材料是不可燃燒的、容易廢棄的並且是對環境友好的，因為其可以用惰性材料如陶瓷、粘土和其它合適的粘結劑和片狀增強材料製備。可以設計該處理材料，使其具有相當低的外部溫度，並從而提供更高的安全特性。所組裝的香菸單元是輕質的並且在開口端容易點燃。儘管不是優選的，通過使香菸重新插在管中代替已經吸過的香菸，可以使所述管適於重新使用。
通過使處理材料非常靠近香菸紙或菸草本身或者使其與香菸紙或菸草本身接觸，增強了它的效果。由於其結構，處理材料最優選的是實質上靠近香菸的燃燒碳，以通過吸附或吸收作用或這兩種作用截取、捕獲並處理側流煙中的各種成分，這些成分已經離開燃燒碳並離開菸草條或香菸紙。應當理解，僅有對所述材料有足夠親合性的成分被吸收。其它物質，如揮發性非常強的氣體，可能通過所述材料而不被吸收。但是，這樣的氣體可能在所述材料的反應區域中被氧化，並且在催化劑的存在下，這樣的氧化反應被加速。放置在香菸的香菸紙上並與其緊密接觸的管形的、卷在香菸的香菸紙上並與其緊密接觸或者取代香菸的香菸紙本身的處理材料，允許香菸以常規方式燃燒，而沒有該處理材料的燃燒。但是，應當理解，該處理材料可以以某種方式構成使其結構強度在吸菸過程中減弱，以便香菸在吸菸結束之前破碎。
同樣具有改進，管狀部件可以與「手工卷制」型香菸結合使用，手工卷制型香菸通常以不可點燃抽吸形式銷售，但是在插入所述管中時變成可點燃抽吸的。例如，薄片形式的處理材料可以對其內表面上施加香菸紙，成型成管，並且把不可點燃抽吸的菸絲條(如在加拿大專利1,235,039中所述的)插入所述管中，變成可抽吸的香菸單元。所述處理材料還可以用在非常規的香菸上，例如，所述香菸可以具有改進的香菸紙，這種香菸紙降低香菸的自由燃燒速度。雖然自由燃燒速度降低的香菸不是優選的，但是在某些場合下需要這樣的香菸單元，即使味道和口味可能不同。
根據本發明的一個實施方案，處理材料中的第一種活性成分是能選擇性吸收香菸的燃燒碳放出的側流煙中的成分的助劑(吸附劑材料)。第二種活性成分是氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑，其具有雙重作用在靠近燃燒碳處，在自由燃燒速度溫度下放出氧，和作為氧化催化劑。這樣釋放的氧起到至少以下作用i)補償處理材料降低的到燃燒碳的氧擴散速度，從而保證常規的自由燃燒速度；和ii)有助於側流煙成分的氧化處理。
所述助劑可以是任何合適的基本不可燃的細分散多孔顆粒材料，其不影響主流煙的口味和味道，並且在側流煙中不放出任何不合意的氣味。該助劑在燃燒香菸碳的較高溫度下是物理穩定的。該助劑具有高表面積，通常超過約20m2/g助劑。為了使顆粒獲得這樣的表面積，它們必須是多孔的。優選地，多孔助劑具有平均直徑小於100納米(1000埃)的孔隙。更優選地，所述孔隙的平均直徑小於20納米(200埃)，甚至更優選的是所述孔隙的平均直徑為0.5-10納米(5-100埃)。對於沸石基材料，所述孔隙的平均直徑為約0.5-1.3納米(5-13埃)。
優選的是顆粒助劑的平均顆粒尺寸小於約30微米，更優選小於約20微米，且最優選為約1-5微米。不可燃材料可以是香菸紙製造中常用的各類多孔粘土，如膨潤土或具有高表面積的處理粘土。不可燃的碳材料也可以使用，包括研磨的多孔碳纖維和顆粒。可以使用各種金屬氧化物，如多孔整體礦物基材料，包括氧化鋯、鈦的氧化物、鈰的氧化物、鋁的氧化物如氧化鋁，金屬氧化物纖維如研磨的鋯纖維和其它研磨的多孔陶瓷纖維，以及它們的混合物。關於氧化鈰，已經發現它能作為細分散的助劑並且能作為氧儲存與供應氧化鈰氧化催化劑。其它助劑材料包括高表面積材料，如活性炭和沸石。
所述助劑還可以包含高表面積吸附性材料，其是不可燃的細分散的多孔顆粒，如活性炭、分子篩如沸石和無定形材料如二氧化矽/氧化鋁等。最優選的是沸石，如矽質巖沸石、X、Y和L沸石、八面沸石((Na2，Ca，Mg)29[Al58Si134O384]·240H2O；立方)、β-沸石(Nan[AlnSi64-nO128]，n＜7；四方)、絲光沸石(Na8[Al8Si40O96]·24H2O；斜方)和ZSM沸石(Nan[AlnSi96-nO192]～16H2O；n＜27，斜方)，及其混合物。優選的沸石包括疏水的沸石和中等疏水的沸石，它們對這種側流煙中的疏水和中等疏水有機化合物有親合性。沸石材料提供選擇性吸收和吸附側流煙中的成分的高孔隙率結構。高孔隙率結構一般包括在顆粒之間的大孔和在顆粒內部的微孔，這些微孔是大孔的分叉。可以認為，在氧化鈰或其它合適的氧化催化劑存在下，在燃燒香菸的高溫下，在所述大孔和微孔中捕獲的成分被轉變成被氧化的化合物，其繼續被捕獲在吸附材料中或者釋放為具有足夠低的焦油和尼古丁含量的不可見氣體，使得側流煙不可見或者處於所希望的低水平下。
沸石材料還可以由下式表徵
MmM』nM」p[aAlO2·bSiO2·cTO2]其中M是一價陽離子，M』是二價陽離子，M」是三價陽離子，a、b、c、n、m和p是反映化學計量比例的數字，c、m、n或p也可以為0，Al和Si是四面體配位的Al和Si原子，和T是能替代Al或Si的四面體配位的金屬原子，其中，沸石或沸石狀材料的b/a比為約5-最高約300，並且沸石的微孔尺寸為約0.5-1.3納米(5-13埃)。
應當理解，可以使用各種級別的吸附材料。就可以常規設計成選擇性吸附高沸點物質、中沸點物質和低沸點物質的梯度沸石來說尤其如此。這可以產生多層的沸石組合物，其中，本發明考慮的鈰或其它合適的催化劑優選分散在這些層中。這些層然後可以使用粘合劑或粘結劑結合到管上或者捲菸紙上，所述粘合劑或粘結劑例如可以是聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、澱粉和酪蛋白或大豆蛋白及其混合物。
氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑是原位提供的材料和/或應用到所述處理材料的至少一個表面上。氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑優選的是具有多個氧化態的金屬氧化物。應當理解，該催化劑可以是金屬氧化物的前驅體，其在燃燒香菸的溫度下轉變成能執行其催化活性的金屬氧化物。金屬氧化物最優選選自過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物系列的催化劑及其混合物。過渡金屬氧化物可以選自元素周期表中第IVB、VB、VIB、VIIB、VIII和IB族金屬的氧化物及其混合物。過渡金屬中的優選金屬氧化物是鐵、銅、銀、錳、鈦、鋯、釩和鎢的氧化物。稀土金屬氧化物可以選自鈧、釔和鑭系金屬氧化物。
金屬或金屬氧化物氧化催化劑也可以與氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑結合使用。這樣的金屬氧化催化劑包括貴金屬和來自IIA、IVA族的金屬及其混合物。實例包括錫、鉑、鈀及其混合物。
鑭系元素金屬氧化物的優選的氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑是鈰基的，並特別是氧化鈰。該催化劑不僅良好地加速所捕獲的有機物的氧化，而且在氧缺少的環境中進行希望的氧儲存與釋放的附加作用。氧化鈰(CeO2)形式的催化劑材料在冷卻狀態時能夠保留氧，但是在溫度升高時在熱轉變成氧化亞鈰(Ce2O3)時釋放氧。隨著燃燒碳沿著處理材料管向前進行，催化劑材料在較高溫度下釋放氧，以保持香菸的常規自由燃燒速度。此外，所釋放的氧還支持所捕獲的側流煙成分的催化氧化。
如上所述，氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑可以處於其金屬氧化物形式或者金屬氧化物的前驅體形式，該前驅體在燃燒香菸的溫度下轉變成金屬氧化物，以執行其催化活性。鈰催化劑前驅體可以是鈰鹽形式的如硝酸鈰或其它可分散形式的鈰，其以溶液或溶膠形式施用到吸附材料上並且在燃燒香菸的高溫下轉變成氧化鈰，然後作為催化劑。為了描述本發明，術語催化劑包括任何催化劑前驅體。
諸如氧化鈰的催化劑與助劑材料聯用。已經發現，當這兩者相互分開使用或在隔開的不相鄰層中使用時，明顯減小控制側流煙的能力。但是在某些方案中，可以實現一些側流煙控制。優選地，催化劑實質上與助劑材料相鄰。通過與助劑的混合物中共混顆粒催化劑，使助劑層與催化劑層接觸，在助劑上塗敷催化劑或者在助劑內或其多孔表面上浸滲催化劑，以產生希望的出乎意料的側流煙控制性能，可以實現這一點。應當理解，除了氧儲存和氧供應金屬氧化物氧化催化劑和助劑的組合以外，可以使用許多其它的組分。可以使用附加添加劑進一步增強側流煙的處理或改變香菸的其它特性。這樣的附加添加劑可以與處理組合物混合，或者在香菸結構的其它地方使用，當然假定這樣的添加劑不會明顯不利地影響處理組合物處理側流煙的能力。在具體的實施方案中，該組合物可以用實現鈰與助劑材料共混的各種方法配製。例如，助劑材料可以噴塗鈰鹽溶液如硝酸鈰溶液或鈰溶膠或者浸漬在鈰鹽溶液如硝酸鈰溶液或鈰溶膠中，以便用鈰浸滲助劑材料表面。氧化鈰可以製備成單獨的細粉，其與助劑材料細粉混合。特別優選的是，粉末的平均顆粒尺寸小於約30微米，優選小於20微米，最優選為約1-5微米，以保證物料的良好混合和共混。
作為選擇催化劑顆粒尺寸和表面積的一般指導，本領域技術人員應當理解，所選的催化劑的表面積應當保證催化劑作用中心可用於移動的側流煙成分。如果催化劑顆粒適當分布以獲得必需的側流煙成分氧化程度，這可能導致在某些實施方案中的催化劑顆粒尺寸大於30微米。
已經出乎意料地發現，氧化鈰是可以起到本發明的兩種作用的少數金屬氧化物之一，即作為氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和作為助劑。可以使多孔氧化鈰顆粒具有助劑所要求的表面積和顆粒尺寸。在處理組合物中，以第一用量使用氧化鈰作為催化劑，以第二用量使用氧化鈰作為助劑。這樣的氧化鈰量一般與根據本發明的其它方面的催化劑和助劑所用的量相當，而構成總用量。
鈰可以配製成溶液分散體，如氧化鈰溶膠等，並施用到助劑材料如沸石上。然後乾燥並燒制，以提供在助劑材料表面上的氧化鈰。當氧化鈰顆粒固定到助劑表面如沸石表面上時，平均顆粒尺寸可以小於1微米。固定到沸石上的氧化鈰的相對量可以為約1-75重量％，以氧化鈰和沸石的總當量含量為基準。固定到沸石上的氧化鈰的優選相對量可以為約10-70重量％，以氧化鈰和沸石的總當量含量為基準。
製備在沸石表面上固定氧化鈰的複合製品的優選方法描述在共同未決美國專利申請序列號No._________中，標題為「製備金屬氧化物塗敷的微孔材料的方法」，在2001年9月14日提交，其主題併入本文作為參考。
雖然製備製造該複合製品的詳細說明在上述申請中提供，但是為了容易參考，該方法一般涉及製備在沸石顆粒材料外表面上塗敷至少1重量％氧化鈰的催化性氧化鈰塗敷的沸石顆粒材料，所述重量百分數以氧化鈰和沸石的總當量含量為基準。在一個方面，該方法一般包括以下步驟i)把一定量的氧化鈰水合物的膠體分散體與相容的沸石顆粒材料組合形成漿料，膠體分散體的量足以在通過步驟(ii)熱處理時提供大於20重量％的氧化鈰，沸石顆粒材料的平均孔隙尺寸小於20埃，並且膠體分散體的平均顆粒尺寸至少為20埃，從而使膠體分散體處於沸石的外表面上；和ii)先在低於約200℃的溫度下熱處理所述漿料，然後在高於約400℃熱處理，以把所得的氧化鈰固定在沸石顆粒材料的外表面上，以提供自由流動的鬆散顆粒。
該產品可以從AMR Technologies，Inc.(Toronto，Canada)獲得。對該方法可替代地，助劑吸附材料可以浸在鈰鹽溶液中，並乾燥和熱處理以便在吸附材料表面上形成氧化鈰。
氧儲存與供給金屬氧化物氧化催化劑能夠在較高溫度下釋放氧，該溫度通常高於300℃。已經出乎意料地發現，所供給的氧最合適的是在燃燒碳周圍的缺氧環境中起作用。雖然該處理材料的孔隙率小於約200 Coresta單位，並且通常小於30 Coresta單位，該處理材料允許少量空氣擴散到燃燒的碳，但是，由氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑所供應的氧提供了足夠的氧以保證常規的自由燃燒速度。這是相當意外的。組合含有氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和助劑的孔隙率小於約200 Coresta單位且通常在約0.5-30 Coresta單位範圍內的處理材料是足夠的。吸附的側流煙成分的氧化處於合適的速度，以保證不從該材料中釋放可見的成分。離開該材料到大氣中可能是可見的任何成分或者被進一步轉變成不可見的成分，或者通過吸附捕獲在該材料中。應當理解，該材料可以用作雙層或多層卷制。該材料可以用作有常規香菸紙的香菸上的外捲菸紙。還應當理解，取決於孔隙率，催化劑與助劑的某些組合優於其它組合。
與氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和助劑組合，所述不可燃處理材料可以包含任何合適的基本不燃燒的紙，這種紙不影響主流煙的口味和味道並且不會在側流煙中放出任何不合意的氣味。如形成具有各種孔隙率的紙的此類不可燃處理材料可以包含在香菸紙製造中常用的各類粘土，如膨潤土粘土或具有低表面積的處理粘土。也可以使用不可燃的碳材料如碳纖維以及陶瓷材料如陶瓷纖維。不可燃的紙在燃燒香菸碳的較高溫度下是物理穩定的。
不可燃的處理材料優選的是製成薄膜，其中，所述薄膜通常可以具有約0.04毫米至最高約2毫米的厚度，且優選厚度不超過約1毫米。所述薄膜可以通過標準的連續造紙方法製造而不用熱處理，或者通過涉及熱處理的方法來製造，如在上述美國專利4,915,117中所述，這樣的方法的主題併入本文作為參考。可以構成包含無機不可燃活性材料、不可燃填料和其它可燃有機成分的漿料組合物。把該漿料組合物成型成前驅體薄膜，其然後在較高溫度下陳化以蒸發有機物並因此產生多孔結構，使所述薄膜具有小於約200 Coresta單位的孔隙率。與不可燃的高孔隙率材料不同，具有小於約200 Coresta單位孔隙率的材料要求較低濃度的有機物，以獲得該孔隙率。在另一個實施方案中，非常高孔隙率的不可燃的紙(大於200 Coresta單位)可以用來製造不可燃的處理材料。非常高孔隙率的不可燃的紙可以塗敷處理組合物，填充孔隙並產生較低孔隙率的處理材料，其孔隙率小於約200Coresta單位。隨後，低孔隙率不可燃的紙塗敷處理組合物，填充孔隙並產生甚至更低孔隙率的處理材料，例如，孔隙率約為0.5-約30Coresta單位。
應當理解，利用改變厚度、改變孔隙尺寸等可以設計不可燃處理材料，以允許一些側流煙透過所述管。當吸菸者希望管表面有痕量側流煙的氣味時，這種作用可能是希望的。該不可燃處理材料設計成優選僅使用一次，然後廢棄。該特徵從管厚度方面優化了該設計，其中以一次使用為基礎要求最小厚度來防止側流煙穿透。
為了製備所述處理材料，氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和助劑的處理組合物可以按照標準技術簡單地噴塗到不可燃基材的任一側或兩側，所述不可燃基材可以是薄膜、捲菸紙或紙形式的。如

圖1所示，基材10沿著箭頭12的方向輸送。組合物14以漿料形式通過噴嘴16噴塗在基材10上，以提供在基材上乾燥的塗層18。
可替代地，所述組合物可以以薄膜形式擠出到不可燃基材兩側或任一側的表面上。如圖2所示，薄膜塗敷設備20裝有漿化的處理組合物14。薄膜塗敷機20在沿箭頭12方向輸送的基材10上塗敷薄膜22。乾燥該薄膜以提供在基材10上的塗層24。也可以通過輥塗塗布機26獲得塗層，如圖3所示。漿化的處理組合物14以層28形式施用在輥子30上。刮刀32決定然後鋪展在沿箭頭12方向輸送的基材10上的層34的厚度。該層然後乾燥以形成在基材10上的塗層36。
該組合物還可以浸滲在不可燃基材的兩側或任一側上。使用圖4的塗布輥24實現了浸滲，所得的帶有基材10的層36沿箭頭12方向通過壓輥38和40，壓輥38和40迫使組合物層進入基材10，從而使處理組合物的成分浸滲到基材中。
本領域技術人員還應當理解，為了製備本發明的處理材料，可以使用許多其它的塗敷方法，包括轉移塗布法。在轉移塗布法中，可以使用MylarTM薄片或其它合適的連續薄片來把MylarTM薄片上的塗料組合物轉移到基材表面上。當基材薄片由於紙的物理強度特性等不能容易地接受組合物的輥塗時，這種轉移塗布法是有用的。
另一種替代的方法是向不可燃薄膜等的製造中引入處理組合物。該組合物可以引入到漿料形式的基材配料中。參考圖5，配料42中的處理組合物通過攪拌器44攪拌，以形成在罐46中的漿料。用常規的基材製造方法輸送該漿料並在移動的輸送機50上鋪開一個層48，以形成所得的香菸紙52。結果，在最終的處理材料中引入了處理組合物，所述最終的處理材料可以是紙製品。另一種替代方法是把處理組合物夾在不可燃基材層中間，形成在菸絲條上的雙層香菸紙包裝材料。例如，可以通過圖1的噴塗技術把組合物施用在外層基材的內表面或內層基材的外表面上。一旦該兩層基材應用到菸絲條上，組合物就作為一層被夾在兩層基材中間。每層基材可以具有傳統香菸紙的一半厚度，使得該雙層卷制不會明顯增加香菸的總直徑，這樣容易用捲菸機處理。
參考圖6，例如，菸絲條54具有不可燃處理材料作為繞其卷制的紙10，並在該紙的外面帶有塗層18。相反，如圖7所示，不可燃的紙10可以在靠近菸絲條54的紙的內表面上施加塗層18。
另一種替代方法如圖8所示並且是如前所討論的，它是使塗層18夾在不可燃的紙56和58中間。帶有中間塗層18的紙56和58可以形成應用於菸絲條54的單一捲菸紙。另一種替代方法如圖9所示，其中，菸絲條54用傳統的香菸紙60覆蓋。在傳統的香菸紙60上是其中引入處理組合物的圖5的不可燃處理紙52。還應當理解，處理紙52可以直接應用在菸絲條54上。
如本領域技術人員所理解的，在捲菸紙內或其上提供側流煙處理組合物的上述過程，可以變化在菸絲條上提供的量和所用捲菸紙的數量。例如，可以使用在捲菸紙的兩面上帶有各種用量組合物的兩層或多層捲菸紙，因此減少在一面上的用量，使得塗層施用更容易。
用這些組合的任一種，已經意外的發現，實際上消除了側流煙。同時，如圖9所示，即使不可燃的紙的孔隙率小於約200 Coresta單位，常規香菸的香菸紙也顯示出常規的灰化特性關於提供管狀材料或放在香菸上的捲菸紙的現有技術裝置，通常有一種附加的紙材料等應用於管的外面，以提供對氧擴散的必要控制，以減小自由燃燒速度，因此放出更少的側流煙。與此相反，本申請人的發明以管或捲菸紙形式提供了處理材料，其可以使常規香菸以常規的自由燃燒速度燃燒，並且以正常的方式放出側流煙，包括由香菸紙產生的那些側流煙。同時，本申請人的發明還提供可以代替常規香菸的香菸紙並使菸草以常規的自由燃燒速度燃燒和以正常方式放出側流煙的處理材料。該處理材料處理香菸紙(或在替代情況下為菸草)外部的和從所產生的主流煙分離的側流煙成分。處理活動與主流煙生成過程的這種脫離，保證了側流煙成分不會滲回到主流煙中而明顯地影響主流煙的口味和味道，也不會向主流煙中引入大量的通常在自由吸菸過程中不存在於其中的成分。側流煙成分可以被處理材料吸附、處理，然後向外滲出到大氣中。在處理材料的物理結構中沒有任何東西會引導處理後的成分和所得的反應產物返回到香菸菸草中，從而避免了主流煙味道和口味的任何明顯改變。
應當理解，取決於使用該組合物的方式及其施用到不可燃基材上的方式，可能需要各種加工助劑及其混合物，以促進處理組合物的具體施用。這樣的加工助劑包括層合材料如聚乙烯醇、澱粉、羧甲基纖維素(CMC)、酪蛋白和其它類型的可以接受的膠、各種結合粘土、惰性填料、增白劑、粘度調節劑、惰性纖維材料如鋯纖維和鋯/鈰纖維，例如在美國專利申請系列號No._____中所述，其題目為「鋯/金屬氧化物纖維」，2001年9月13日提交，其主題併入本文作為參考。還可以使用滲透劑把組合物帶入不可燃基材中。合適的稀釋劑如水也可以用來稀釋所述組合物形成漿料，使其可以用噴塗、幕塗、氣刀塗布、棒塗、刮刀塗布、印刷塗布、施漿壓榨塗布、輥塗、縫隙模塗布、轉移塗布技術等塗布到不可燃基材上。
該組合物到不可燃處理材料之上或之中的希望用量優選為約2.5g/m2-約125g/m2。最優選地，用量為約2.5g/m2-約100g/m2。以重量百分比表示，所述不可燃處理材料可以為約10-500重量％，最優選的是約10-400重量％的處理組合物。雖然這些用量是單層捲菸紙的典型用量，本領域技術人員應當理解，這些總用量可以用於兩層或多層捲菸紙。
側流煙減少組合物通常以組合物的水料漿形式使用。該料漿可以引入到捲菸紙製造過程中的不可燃捲菸紙配料中，或者通過各種塗布方法塗敷到所述捲菸紙上或者通過各種浸滲方法浸滲到所述捲菸紙中，如前所討論的。用於料漿的優選平均顆粒尺寸在約1-約30微米，最優選的是約1-約5微米範圍內。固定的助劑上的催化劑的優選相對量可以為約1-75重量％，更優選約10-70重量％，甚至更優選約20-70重量％，以催化劑和助劑的總當量含量為基準。
表2
表1中的測試結果基於3支香菸的平均值，測定每支香菸的噴煙次數、放出的側流煙和壓力降。這些測試結果清楚表明，全部組合物1-7令人滿意地起作用，因為對於側流煙減少，目測等級2或更小被認為是可以接受的。1.2左右或更小的讀數被認為是優異的。小於1的讀數表明幾乎覺察不到側流煙流。實施例2把管形式的處理材料放在常規香菸的香菸紙上並與其緊密接觸。用於處理材料的組合物表示在表3中。表3中所列出的每個樣品含有以下物質15重量％的加工添加劑41-47重量％的填料粘土4-10重量％的矽酸鈣5重量％的結合粘土20重量％的沸石10重量％的鈰水合物(浸滲的)100重量％的總量加5重量％的鈰水合物(塗層)
表3
所製備的香菸用標準吸菸機點燃抽吸。按0-8的等級目測定量側流煙量，0是沒有側流煙，8是與常規香菸所產生的一樣的側流煙。表3的樣品的結果提供在下表4中。
表4
表4中的測試結果基於3支香菸的平均值，測定每支香菸的噴煙次數、放出的側流煙和壓力降。這些測試結果清楚表明，全部組合物1-7令人滿意地起作用，因為對於側流煙減少，目測等級2或更小被認為是可以接受的。1.2左右或更小的讀數被認為是優異的。小於1的讀數表明幾乎覺察不到側流煙流。
雖然本文詳細描述了本發明的優選實施方案，但是本領域技術人員應當理解，可以對其進行許多變化而不脫離本發明的實質或所附權利要求的範圍。
權利要求
1.一種低側流煙香菸，其包含傳統的菸絲條和用於所述菸絲條的不可燃處理材料，其中，所述處理材料的孔隙率小於約200 Coresta單位並具有一種側流煙處理組合物，該側流煙處理組合物組合包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散的多孔顆粒助劑。
2.權利要求1的香菸，其中，所述不可燃處理材料的孔隙率為約0.5-約30 Coresta單位。
3.權利要求1的香菸，其中，所述助劑具有小於約30微米的平均顆粒尺寸。
4.權利要求3的香菸，其中，所述助劑是表面積超過約20m2/g且平均顆粒尺寸大於約1微米的高表面積材料。
5.權利要求4的香菸，其中，所述助劑選自粘土、基本不可燃的研磨纖維、整體礦物基材料、基本不可燃的活性炭、沸石及其混合物。
6.權利要求5的香菸，其中，所述不可燃的研磨纖維選自鋯纖維、陶瓷纖維、碳纖維及其混合物。
7.權利要求5的香菸，其中，所述整體礦物基材料選自鋯的氧化物、鈦的氧化物和鈰的氧化物及其混合物。
8.權利要求5的香菸，其中，所述沸石由下式表示MmM』nM」p[aAlO2·bSiO2·cTO2]其中M是一價陽離子，M』是二價陽離子，M」是三價陽離子，a、b、c、n、m和p是反映化學計量比例的數字，c、m、n或p也可以為0，Al和Si是四面體配位的Al和Si原子，和T是能替代Al或Si的四面體配位的金屬原子，其中，沸石或沸石狀材料的b/a比為約5-約300，並且沸石的微孔尺寸為約0.5-1.3納米(5-13埃)。
9.權利要求5的香菸，其中，所述沸石選自矽質巖沸石、八面沸石、X、Y和L沸石、β-沸石、絲光沸石、ZSM沸石及其混合物。
10.權利要求5的香菸，其中，所述助劑具有提供超過約20m2/g的表面積的孔隙。
11.權利要求10的香菸，其中，所述孔隙的平均直徑小於約20微米。
12.權利要求4的香菸，其中，所述催化劑是平均顆粒尺寸小於約30微米的細分散顆粒。
13.權利要求4的香菸，其中，當所述催化劑顆粒固定到所述助劑表面上時，所述催化劑具有小於約1.0微米的顆粒尺寸。
14.權利要求13的香菸，其中，固定到所述助劑上的所述催化劑的相對量為約1-75重量％，以催化劑和助劑的總當量含量為基準。
15.權利要求14的香菸，其中，固定到所述助劑上的所述催化劑的相對量為約20-70重量％，以催化劑和助劑的總當量含量為基準。
16.權利要求1的香菸，其中，所述催化劑選自過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物及其混合物。
17.權利要求16的香菸，其中，所述過渡金屬氧化物選自第IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB族金屬的氧化物及其混合物。
18.權利要求17的香菸，其中，所述過渡金屬氧化物選自鐵、銅、銀、錳、鈦、鋯、釩和鎢的氧化物。
19.權利要求18的香菸，其中，所述過渡金屬氧化物是氧化鐵。
20.權利要求16的香菸，其中，所述稀土金屬氧化物選自鈧、釔、鑭系元素金屬的氧化物及其混合物。
21.權利要求20的香菸，其中，所述鑭系元素金屬氧化物是氧化鈰。
22.權利要求21的香菸，其中，所述氧化鈰與作為所述助劑的沸石混合。
23.權利要求21的香菸，其中，所述氧化鈰以與沸石層相鄰的層提供。
24.權利要求21的香菸，其中，所述組合物包含固定到沸石顆粒表面上的氧化鈰顆粒。
25.權利要求21的香菸，其中，金屬或金屬氧化物氧化催化劑與所述氧化鈰一起使用，所述金屬或金屬氧化物選自貴金屬、過渡金屬、稀土金屬、第IIA和IVA族金屬的氧化物及其混合物。
26.權利要求25香菸，其中，所述所選擇的金屬或金屬氧化物是鉑、鈀、氧化銅、氧化鐵、氧化鎂、氧化銀或其混合物。
27.權利要求1的香菸，其中，在所述處理組合物中的第一氧化鈰量是所述助劑且在所述處理組合物中的第二所述氧化鈰量是所述催化劑。
28.權利要求1的香菸，其中，所述處理材料包含約10-約500重量％的所述處理組合物。
29.權利要求1的香菸，其中，所述處理材料包含含量約2.5g/m2-約125g/m2的所述處理組合物。
30.一種低側流煙香菸單元，其包含具有包圍常規菸絲條的常規香菸紙的香菸和包圍所述常規香菸紙並與其緊密接觸的不可燃處理材料，所述不可燃處理材料包含一種側流煙處理組合物，其中，所述不可燃處理材料具有小於約200 Coresta單位的孔隙率，並且所述處理組合物組合包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
31.權利要求30的香菸單元，其中，所述處理材料卷制在所述常規香菸紙上，以限定所述單元的捲菸紙。
32.權利要求30的香菸單元，其中，所述處理材料預成型成管，其具有容納具有常規香菸紙的香菸的內徑並且與其摩擦接合。
33.權利要求30的香菸單元，其中，所述處理材料的孔隙率為約0.5-約30 Coresta單位。
34.權利要求30的香菸單元，其中，所述助劑的平均顆粒尺寸小於約30微米。
35.權利要求34的香菸單元，其中，所述助劑是表面積超過20m2/g且平均顆粒尺寸大於1微米的高表面積材料。
36.權利要求35的香菸單元，其中，所述助劑選自粘土、基本不可燃的研磨纖維、整體礦物基材料、基本不可燃的活性炭、沸石及其混合物。
37.權利要求36的香菸單元，其中，所述沸石選自矽質巖沸石、八面沸石、X、Y和L沸石、β-沸石、絲光沸石、ZSM沸石及其混合物。
38.權利要求35的香菸單元，其中，所述催化劑是平均顆粒尺寸小於30微米的細分散顆粒。
39.權利要求35的香菸單元，其中，當所述催化劑顆粒固定到所述助劑表面上時，所述催化劑具有小於約1微米的顆粒尺寸。
40.權利要求39的香菸單元，其中，固定到所述助劑上的所述催化劑的相對量為約1-75重量％，以催化劑和助劑的總當量含量為基準。
41.權利要求40的香菸單元，其中，固定到所述助劑上的所述催化劑的相對量為約20-70重量％，以催化劑和助劑的總當量含量為基準。
42.權利要求30的香菸單元，其中，所述催化劑選自過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物及其混合物。
43.權利要求42的香菸單元，其中，所述過渡金屬氧化物選自第IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB族金屬的氧化物及其混合物。
44.權利要求43的香菸單元，其中，所述過渡金屬氧化物選自鐵、銅、銀、錳、鈦、鋯、釩和鎢的氧化物。
45.權利要求44的香菸單元，其中，所述過渡金屬氧化物是氧化鐵。
46.權利要求42的香菸單元，其中，所述稀土金屬氧化物選自鈧、釔、鑭系元素金屬的氧化物及其混合物。
47.權利要求46的香菸單元，其中，所述鑭系元素金屬氧化物是氧化鈰。
48.權利要求47的香菸單元，其中，所述氧化鈰與作為所述助劑的沸石混合。
49.權利要求47的香菸單元，其中，所述氧化鈰以與沸石層相鄰的層提供。
50.權利要求47的香菸單元，其中，所述組合物包含固定到沸石顆粒表面上的氧化鈰顆粒。
51.權利要求47的香菸單元，其中，金屬或金屬氧化物氧化催化劑與所述氧化鈰一起使用，所述金屬或金屬氧化物選自貴金屬、過渡金屬、稀土金屬、第IIA和IVA族金屬的氧化物及其混合物。
52.權利要求51香菸單元，其中，所述所選擇的金屬或金屬氧化物是鉑、鈀、氧化銅、氧化鐵、氧化鎂、氧化銀或其混合物。
53.權利要求30的香菸單元，其中，在所述處理組合物中的第一氧化鈰量是所述助劑且在所述處理組合物中的第二所述氧化鈰量是所述催化劑。
54.權利要求30的香菸單元，其中，所述處理材料包含約10-約500重量％的所述處理組合物。
55.權利要求30的香菸單元，其中，所述處理材料包含含量約2.5g/m2-約125g/m2的所述處理組合物。
56.一種用於製造孔隙率小於約200 Coresta單位的用於減少燃燒的香菸放出的側流煙的不可燃處理材料的配料組合物，所述配料組合物組合包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
57.權利要求56的配料組合物，其中，所述催化劑和所述助劑的平均顆粒尺寸小於約30微米。
58.權利要求57的配料組合物，其中，所述助劑選自粘土、基本不可燃的研磨纖維、整體礦物基材料、基本不可燃的活性炭、沸石及其混合物，並且所述催化劑選自過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物及其混合物。
59.權利要求58的配料組合物，其中，所述過渡金屬氧化物選自第IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB族金屬的氧化物及其混合物，所述稀土金屬氧化物選自鈧、釔、鑭系元素金屬的氧化物及其混合物。
60.權利要求59的配料組合物，其中，所述催化劑是氧化鈰且所述助劑是沸石。
61.一種應用於不可燃捲菸紙以生產孔隙率小於約200 Coresta單位的用於減少燃燒的香菸放出的側流煙的不可燃處理材料的漿料組合物，所述漿料組合物組合包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
62.權利要求61的漿料組合物，其中，所述催化劑和所述助劑的平均顆粒尺寸小於約30微米。
63.權利要求62的漿料組合物，其中，所述助劑選自粘土、基本不可燃的研磨的碳或陶瓷纖維、整體礦物基材料、基本不可燃的活性炭、沸石及其混合物，並且所述催化劑選自過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物及其混合物。
64.權利要求63的漿料組合物，其中，所述過渡金屬氧化物選自第IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB族金屬的氧化物及其混合物，所述稀土金屬氧化物選自鈧、釔、鑭系元素金屬的氧化物及其混合物。
65.權利要求64的漿料組合物，其中，所述催化劑是氧化鈰且所述助劑是沸石。
66.權利要求64的漿料組合物，其中，所述漿料組合物按約10-約500重量％引入所述紙中。
67.一種用在香菸的可點燃抽吸的菸絲條上用於減少燃燒的香菸放出的側流煙的不可燃香菸材料，所述材料的孔隙率小於約200Coresta單位，並且具有一種側流煙處理組合物，該組合物組合包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。
68.權利要求67的香菸紙，其中，所述催化劑和所述助劑的平均顆粒尺寸小於約30微米。
69.權利要求68的香菸紙，其中，所述助劑選自粘土、基本不可燃的研磨的碳或陶瓷纖維、整體礦物基材料、基本不可燃的活性炭、沸石及其混合物，並且所述催化劑選自過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物及其混合物。
70.權利要求69的香菸紙，其中，所述過渡金屬氧化物選自第IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB族金屬的氧化物及其混合物，所述稀土金屬氧化物選自鈧、釔、鑭系元素金屬的氧化物及其混合物。
71.權利要求70的香菸紙，其中，所述催化劑是氧化鈰且所述助劑是沸石。
72.權利要求70的香菸紙，其中，所述處理組合物按約10-約500重量％引入所述紙中。
73.一種低側流煙香菸，其包含常規的菸絲條和用於所述菸絲條的不可燃處理材料，其中，所述處理材料的孔隙率小於約200 Coresta單位並包含一種側流煙處理組合物，所述組合物組合包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔沸石助劑。
全文摘要
低側流煙香菸包含常規菸絲條和用於所述菸絲條的不可燃處理材料。所述處理材料具有小於約200 Coresta單位的孔隙率和一種側流煙處理組合物。該處理組合物組合包含一種氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。此外，本發明提供一種低側流煙香菸單元，其包含帶有包圍常規菸絲條的常規香菸紙的香菸和包圍常規香菸紙並與其緊密接觸的不可燃處理材料。所述不可燃處理材料包含一種側流煙處理組合物，其中，所述不可燃處理材料具有小於約200 Coresta單位的孔隙率，並且該處理組合物組合包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃的細分散多孔顆粒助劑。
文檔編號D21H13/46GK1474660SQ01819089
公開日2004年2月11日 申請日期2001年9月18日 優先權日2000年9月18日
發明者S·M·斯奈德爾, E·R·貝克, S M 斯奈德爾, 貝克 申請人:樂富門·本森及赫奇斯有限公司, 樂富門 本森及赫奇斯有限公司