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CN1031932A - 抽吸制品的改进 - Google Patents

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CN1031932A
CN1031932A CN88106483A CN88106483A CN1031932A CN 1031932 A CN1031932 A CN 1031932A CN 88106483 A CN88106483 A CN 88106483A CN 88106483 A CN88106483 A CN 88106483A CN 1031932 A CN1031932 A CN 1031932A
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保罗·戴维·凯斯
戴维·约翰·戴特里希
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British American Tobacco Investments Ltd
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British American Tobacco Co Ltd
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Abstract

低支流烟气的香烟含有至少20％的膨胀烟草和 透气率不大于20科列斯特单位的香烟纸，烟草密度 在100至260mg/cm3之间。

Description

本发明的主题涉及香烟与同类的抽吸制品。
对提供具有低排量的支流烟气（sidestream    smoke）成份的香烟建议过多种途径。根据英国专利说明书2    094    130A，含有具有粘性流的透气率不超过3个科列斯特（Coresta）单位与Do/t比值从0.08到0.65cm/秒-其中Do表示氧透过纸里的氮的扩散系数，t表示香烟纸的厚度-的香烟纸的香烟，在支流烟气中具有低排量的总的不带水与烟碱的粒状物质（以下简称PMWNF）与烟碱。
在香烟的支流烟气中要取得低成份排量的另一途径是通过使用含有一种或多种降支流烟气的化合物的香烟纸。在英国专利说明书2    139    869A中公开了有关含有氢气化锂、氢氧化铝、氢氧化钙、甲酸钙、甲酸钠和乙酸钠的一种或多种化合物的香烟纸。从含有这种香烟纸的香烟发散出的支流烟气的总的粒状物质比含有常规香烟纸的类似香烟降低至少30%。使用降支流烟气化合物的另一个例子公开在美国专利说明书4，231，377中，香烟纸中含有氧化镁跟一种辅助剂结合在一起。
本发明的一个目的是提供改进的低支流烟气的香烟或类似的低支流烟气抽吸制品。
本发明提供一种抽吸制品，包含有一根抽吸物质的烟条，这烟条含有抽吸物质和包围着该抽吸物质的纸包皮，在该烟条内的该抽吸物质的密度在约100至约260mg/cm3的范围内，该抽吸物质含有至少约20%重量比的膨胀烟草（expanded tobacco），该包皮的透气率不大于约20科列斯特单位，而且该抽吸制品在标准机吸状态下被抽吸时提供不少于6口烟，并产生不多于约17mg的总支流烟气PMWNF与不多于约35mg的总支流烟气一氧化碳。
一种纸的透气率用科列斯特单位来表示，它是在一个1.0千帕斯卡的恒定压力差之下在一分钟内穿过一个平方厘米的纸的、以立方厘米计数的空气量。
固有多孔的香烟纸由互锁的纤维网状物组成，这些纤维通常基本上全部是或主要是纤维素纤维，其间散布着一种填充物、例如碳酸钙的颗粒。在纤维/填充物基材上的开口的宽度是1μm的数量级，比起纸的厚度（通常是20至50μm）小得多，并且通过这些开口的气流受粘滞力控制。但是，当纸在造纸过程完后穿孔，如用静电的、机械的或激光的方法打孔，孔就比较大，通常尺寸跟纸的厚度同一数量级，并且通过这些孔的气流受惰性力控制。
因此应当观察到穿孔纸的透气率按科列斯特透气率测定方法来测定时，所得的透气率数值包含由粘性流穿过在造纸过程中固有的开口的透气率和由惰性流通过穿孔的透气率之和。虽然没有打孔，但纸张还会同样具有两种透气率成份，如果纸张除了具有小的粘性流孔以外还具有大一些的惰性流孔、所谓针孔的话。这种情况可以由、例如有缺陷的造纸技术所形成的。
通过一张纸的总气流可表示为：
Q＝ZAP＝Z′A（P）n
其中
Q是气流（cm3/分）
A是面对流动空气的纸的面积（cm2）
P是穿过纸的压力差（千帕斯卡）
Z是由粘性流通过在造纸过程中固有的开口的纸的透气率，单位是科列斯特单位（cm/分/千帕斯卡）
Z′是由惰性流通过穿孔与/或针孔的纸的透气率（cm/分/千帕斯卡）
n是一个给定组的穿孔或针孔的常数，其中0.5≤n≤1.0，n的准确数值决定于穿孔或针孔的大小。
含有穿孔与/或针孔的纸的总透气率是（Z+Z′），同时一个给定的这类纸的Z与Z′的相对数值可以这样来求出，通过测量在一系列跨在纸上的压力差之下穿过纸的气流并通过在以上方程式中使用一个按纸上的穿孔/针孔的平均大小的n值对Q/P数据进行数字回归（regressing）来得出。
应当理解到上述关于按本发明的抽吸制品的包皮的20科列斯特单位的数值是指对粘性流的包皮的透气率。因此应当理解到如果包皮含有穿孔与/或针孔，可以想象按本发明的抽吸制品的包皮应有一个超过20科列斯特单位的总透气率、即用科列斯特透气率测定方法测定的透气率。
这里所用的“标准机吸状态”是指科列斯特标准机吸状态，每分钟吸两秒，吸进35cm3的一口烟。
本发明的抽吸制品在标准机吸状态下抽吸所产生的支流烟气的总的PMWNF每支抽吸制品最好应不超过约15mg，更好是不超过约10mg。
本发明的抽吸制品在标准机吸状态下抽吸所产生的支流烟气的一氧收碳（CO）总量每支香烟最好应不超过约30mg，更好是不超过约20mg。
在本发明的抽吸制品中，不是膨胀烟草的抽吸物质最好含有烟叶，以常规烟芯烟丝形式为宜。烟叶可以是叶片与/或带梗烟草。不是膨胀烟草的抽吸物质可含有一种再造烟草或一种烟草代用品。
膨胀烟草可是叶片与/或带梗烟草。膨胀烟草最好是一种叶片烟草，一种对加工的烟草有效地提供高度膨胀的烟草膨胀工艺过程的产品。高膨胀工艺过程公开在、例如美国再颁专利30，693中与英国专利说明书1 570 270与2 160 408A中。使用高膨胀工艺过程可获得、通过填充值的提高、从约典型的75%到高达约125%的烟草膨胀值。经过高膨胀工艺过程处理的烟草可具有一个用波格瓦尔特（Borgwaldt）密度计测出的、例如从约100到约175mg/cm3的容积密度。
由膨胀烟草构成的那部分抽吸物质的份额最好至少占30%重量比。
内行人清楚，如果膨胀烟草膨胀程度不高，由膨胀烟草构成的那部份抽吸物质的份额就可能需要接近、或等于100%。
按本发明的抽吸制品的抽吸物质烟条的长度最好不小于45mm，至少60mm更有利。该抽吸物质烟条最好在整个长度内截面形状与尺寸一致。如果本发明的抽吸制品的抽吸物质烟条跟普通的香烟与类似的抽吸制品一样，截面是均匀的圆的，那烟条的圆周长可在10到30mm的范围内。鉴于本发明的抽吸制品要在烟条周长是25±5mm时取得显著的并在商业上有用的降低支流烟气的优点，要在烟条周长低于25±5mm、直降到10mm的情况下取得这个优点就是很例外的。本发明的抽吸制品的烟条周长最好不小于12.5mm。
按本发明的抽吸制品的抽吸物质烟条的纸包皮对粘性流的透气率最好不大于15科列斯特单位，再好一些是不大于10科列斯特单位，更好是不大于7科列斯特单位。
在标准机吸状态下抽吸时，本发明的抽吸制品有利地提供不少于7口烟，最好是不少于8口烟。
本发明的抽吸制品最好含有过滤咀或烟咀装置装在抽吸物质烟条的一端。
本发明的抽吸制品可装有排气装置。
可以想象在本发明的抽吸制品中，包皮所用的纸可以不是常规的纸，例如可以是一种再造烟草薄片材料。
本发明现在以示例来描述以促进对本发明的理解。
图1示出一根带有部份打开的烟咀包皮的香烟。图2示意地示出用来测定放出的支流烟气成份的设备，图3至6示意地示出一个构成图2所示设备的一部份的鱼尾状通气筒;图4至6是分别沿图3的箭头A、B、C方向看的视图。
提供一根根据本发明制造的香烟1，它由一根长64mm、周长24.75mm的香烟烟条2和一个通过一件烟咀包皮4装在烟条2上的20mm长的乙酸纤维素过滤咀3所组成。烟条2含有裹在包围着的纸包皮6内的烟丝烟芯5。烟芯5是100%经过用DIET过程的高膨胀工艺过程处理过的叶片烟丝。烟芯5的密度为174mg/cm3。包皮6的透气率为1.0科列斯特单位，单位重量为14.8g/M2。包皮含4.3%的碳酸钙填充物，但不带阻燃添加剂。
当如香烟1那样的香烟在标准机吸状态下被抽吸到香烟烟条剩下8mm长的烟蒂时，每支香烟的支流烟气的PMWNF、总烟碱生物碱（TNA）与一氧化碳CO的平均总产生量分别为7.2mg、0.84mg与19.0mg。这种香烟的平均抽吸口数为12.2。
当包裹在透气率为50科列斯特单位的一种常规香烟纸内的、含有100%刚述及的叶片烟丝的一种未经膨胀处理的烟芯的第一种类似的对比香烟，按刚述及的抽吸规范被抽吸时，每支香烟的支流烟气的PMWNF、TNA与CO的平均总产生量分别为32.0mg、5.43mg与63.7mg。这第一种对比香烟的平均抽吸口数为10.0。
当含有100%如烟芯5那样的膨胀叶片烟丝的烟芯和跟第一种对比香烟同样的常规香烟纸的第二种类似的对比香烟，按本发明的香烟所采用的抽吸规范被抽吸时，每支香烟的支流烟气的PMWNF、TNA与CO的平均总产生量分别为18.2mg、2.25mg与39.4mg。这第二种对比香烟的平均抽吸口数为6.0。
当第一种对比香烟的未经膨胀处理的叶片烟丝用来作第三种类似的对比香烟的烟芯的100%、用上述的透气率小于1.0科列斯特单位的纸来作低透气率的烟条包皮、并且这第三种对比香烟也按标准机吸状态被抽吸到剩下烟蒂长度为8mm时，每支香烟的支流烟气的PMWNF、TNA与CO的平均总产生量分别为19.9mg、3.62mg与47.8mg。
可以很快从抽吸对比香烟所得的结果计算出，在一个直接成线性比例的基础上，含有如烟芯5那样的100%的膨胀烟芯与一种上述透气率小于1.0科列斯特单位的纸的包皮的类似香烟、即如香烟1那样的香烟，每支香烟的支流烟气的PMWNF、TNA与CO的期望平均总产生量分别为11.3mg、1.48mg与29.6mg。（例如PMWNF值是从19.9（1-0.43）计算出11.3，19.9是第三种对比香烟的PMWNF值而0.43是第一种对比香烟的PMWNF值减去第二种对比香烟的PMWNF值再除以第一种对比香烟的PMWNF值得出，即PMWNF降低比）。但是，如前已述，如香烟1那样的香烟的测出的支流烟气的PMWNF、TNA与CO的总产生量分别为7.2mg、0.84mg与19.0mg。这就可以观察到作为按本发明制造的香烟的、如香烟1那样的香烟的支流烟气的PMWNF的平均总产生量比计算值低36%。同样可观察到如香烟1那样的香烟的测出的支流烟气的TNA与CO的平均总产生量分别比计算值低43%与36%。换言之，按本发明制造的香烟具有明显的协合的支流烟气成份降低的效果。
表1给出本发明的香烟的平均总的支流烟气成份的产生量与抽吸口数的细节。含有标号A的纸的包皮的香烟是指以上述及的香烟1。其它的香烟都是类似的，不同的只是分别含有标号B到G的纸。这些其它的香烟也是按上述抽吸规范来抽吸的。
表2列出标号A到G的纸的细节。
在表1中在第5至第7行数值下面示出的字母‘S’表示一个协合的支流烟气成份降低的效果。从表1可观察到通过支流烟气成份降低来显示的协合作用是每一个含有纸A到G的包皮的香烟结构的一个特征。
表1
1    2    3    4    5    6    7    8
每支香烟的预期支    每支香烟的测出支
流烟气成份产生量    流烟气成份产生量
纸    （mg）    （mg）    抽吸口数
PMWNF    TNA    CO    PMWNF    TNA    CO
A    11.3    1.48    29.6    7.2    0.84    19.0    12.2
S    S    S
B    13.7    1.78    36.0    10.5    1.36    24.3    9.2
S    S    S
C    13.1    2.05    28.5    9.7    1.16    21.7    10.2
S    S    S
D    17.6    2.72    35.4    15.1    1.98    29.3    7.7
S    S    S
E    12.5    2.00    29.8    10.7    1.45    30.7    8.1
S    S
F    9.9    1.83    26.0    8.7    0.89    23.5    10.0
S    S    S
G    15.7    2.74    33.7    14.4    1.95    32.9    6.9
S    S    S
Figure 881064831_IMG2
表3
1    2    3    4    5    6    7    8
每支香烟的预期支    每支香烟的测出支
流烟气成份产生量    流烟气成分产生量
纸    （mg）    （mg）    抽吸口数
PMWNF    TNA    CO    PMWNF    TNA    CO
A    14.7    1.99    35.9    9.4    1.50    21.0    13.2
S    S    S
B    17.8    2.39    43.6    13.1    2.28    29.5    10.9
S    S    S
C    16.9    2.75    34.5    13.4    2.07    29.4    12.0
S    S    S
E    16.3    2.68    36.1    14.3    2.19    31.6    9.4
S    S    S
F    12.9    2.45    31.5    9.6    1.31    24.9    10.1
S    S    S
G    20.4    3.68    40.8    14.5    3.25    32.3    8.0
S    S    S
其支流烟气成份数值列在表3的香烟是类似于表1列出的香烟，不同的只是前一种香烟含有一种有50%膨胀烟草的烟芯，这种膨胀烟草也是DIET膨胀烟草。烟芯的剩下的50%是未经膨胀处理的叶片烟丝。烟芯的密度为212mg/cm3。在表3中的预期的支流烟气成份数值是从测出的第一、第二与第三对比香烟的支流烟气的放出数值按上面详述的方式相对于表1的香烟而计算出来的。从表3的第5至第7行可观察到，所有表3内的香烟都具有协合的支流烟气成份降低效果。
其支流烟气成份数值列在表4的香烟是类似于表1列出的香烟，不同的只是前一种香烟含有一种含100%的用一种在英国专利说明书2 160 408A中公开的高膨胀工艺过程处理过的叶片烟丝的烟芯，这烟芯的密度为140mg/cm3。在表4中列出的预期的支流烟气成份数值是从测出的第一、第二与第三对比香烟的支流烟气的放出数值按上面详述的方式相对于表1的香烟而计算出来。从表4的第5到第7行可观察到，表4内所有的香烟都具有协合的支流烟气成份降低效果，唯一例外的是含有香烟纸D的香烟，其支流烟气的PMWNF放出量不是协合的。
表4
1    2    3    4    5    6    7    8
每支香烟的预期支    每支香烟的测出支
流烟气成份产生量    流烟气成份产生量
纸    （mg）    （mg）    抽吸口数
PMWNF    TNA    CO    PMWNF    TNA    CO
A    8.6    1.45    20.6    6.7    0.69    14.7    14.0
S    S    S
B    10.4    1.74    25.0    9.1    1.09    16.7    9.5
S    S    S
C    9.8    2.0    19.8    7.7    1.01    15.0    9.3
S    S    S
D    13.3    2.65    24.6    14.0    1.82    21.4    6.0
S    S
E    9.5    1.95    20.7    7.3    1.05    18.4    5.9
S    S    S
F    7.5    1.78    18.1    6.0    0.80    15.2    8.6
S    S    S
G    11.8    2.68    23.4    11.0    1.49    20.2    5.0
S    S    S
其支流烟气成份数值列在表5的香烟是类似于表1列出的香烟，不同的只是前一种香烟的周长为17.0mm。在表5中的预期的支流烟气成份数值是从测出的第一、第二与第三对比香烟的支流烟气的放出数值按上面详述的方式相对于表1的香烟而计算出来，不同点在于在这个情况下第一、第二与第三对比香烟的周长为17.0mm。从表5的第5至第7行可观察到，表5内的所有香烟都具有协合的支流烟气成份降低效果。
在表5中提及的纸H的透气率为1.0科列斯特单位，单位重量为22.3g/M2。纸H含有1.3%的碳酸钙与13.8%的二氧化钛。
表5
1    2    3    4    5    6    7    8
每支香烟的预期支    每支香烟的测出支
流烟气成份产生量    流烟气成份产生量
纸    （mg）    （mg）    抽吸口数
PMWNF    TNA    CO    PMWNF    TNA    CO
B    7.6    0.88    15.3    6.1    0.79    14.0    8.8
S    S    S
H    7.4    0.89    15.4    7.3    0.62    14.6    10.7
S    S    S
图2所示的用来测定上述的支流烟气成份的放出量的设备含有一个菲尔特朗拿（Filtrona）302线性吸烟机7，它的抽吸口标号为8。在吸烟机的每一个抽吸口上垂直地设置一个跟抽吸口结合的、端部敞开的玻璃鱼尾状通气筒，标号为9。在图3上a与b的尺寸分别为410mm和80mm。在图4上内尺寸（直径）c为24mm而尺寸d为22mm。横跨设置在通气筒9上面的是一个预先称好重量的剑桥（Cambridge）过滤垫10。标记为10′的是一个用于测量主流烟气成份的放出量的剑桥过滤垫。一根管子11从过滤垫10的上端伸展到一个气体流量计12上，一根管子13从流量计12伸展到一个气泵14上。一个含有一个内气体循环泵（未示出）的红外一氧化碳分析仪17通过进口管与出口管15、16连接到管子13上。
在图2的设备的工作中，为了测定在吸烟机7的抽吸口8上的一支香烟18的支流烟气成份的放出量，泵14设定来提供一个每分钟2.0升的流率通过通气筒、管子11与13。在香烟18按标准机吸状态在抽吸口8的抽吸过程中，从香烟18发散出来的支流烟气上升通过通气筒9到达过滤垫10。没有沉积在垫10上或在通气筒9的内壁上的那部份烟气流经管子11、13，其中的一个子样品通过进、出口管15、16流经一氧化碳分析仪17。
当香烟18与两支同样的香烟在抽吸口8抽吸完毕以后，将垫10重新称重。从所测得的重量减去垫10的原重，得出沉积在垫10上的总颗粒物质（TPM）的重量。然后垫10用一种提取溶剂、例如2-丙醇来提取。所得提取物用气相色谱法进行分析以测定沉积在垫10上的烟碱与水的份量。将这样测得的烟碱与水的重量之和从上述用重力法测得的沉积在垫10上的TPM中减去，就得出沉积的PMWNF的重量。
用一种提取溶剂例如2-丙醇来清洗通气筒9的内部。一部份这样取得的提取物用气相色谱法进行分析以测定沉积在通气筒9内壁上的烟碱的份量。这样测出的烟碱的重量加到沉积在垫10上的烟碱的重量，就得出从三支香烟产生的支流烟气的烟碱的总重量，这个重量除以3就得出每支香烟的支流烟气的烟碱的重量。
从清洗通气筒9所得的提取物的其它部份用一种紫外技术进行分析，一部分上述的从垫10取得的提取物用作一个标准来测定沉积在通气筒9内壁上的PMWNF的份量。用这样的方法测出的PMWNF的重量加到上述的沉积在垫10上的PMWNF的重量上，就得到从这三支香烟产生的支流烟气的PMWNF的总重量，这个重量除以3就得出每支香烟的支流烟气的PMWNF的重量。
每支香烟的支流烟气的CO产生量从分析仪17得出的数据进行测定。

Claims (11)

1、一种抽吸制品，其特征在于含有一抽吸物质烟条，这烟条含有抽吸物质和包围着该抽吸物质的纸包皮，在该烟条内的该抽吸物质的密度在约100mg/cm3至约260mg/cm3的范围内，该抽吸物质含有至少约20%重量比的膨胀烟草，该包皮的透气率不大于20科列斯特单位，而且该抽吸制品在标准机吸状态下被抽吸时提供不少于6口烟并产生不多于约17mg的总支流烟气PMWNF与不多于约35mg的总支流烟气一氧化碳。
2、按权利要求1的抽吸制品，其特征在于所述包皮的透气率不大于15科列斯特单位。
3、按权利要求2的抽吸制品，其特征在于所述包皮的透气率不大于10科列斯特单位。
4、按权利要求3的抽吸制品，其特征在于所述包皮的透气率不大于7科列斯特单位。
5、按以上的权利要求中的任一项的抽吸制品，其特征在于所述抽吸物质烟条的周长在20mm至30mm的范围内。
6、按权利要求1至4中的任一项的抽吸制品，其特征在于所述抽吸物质烟条的周长在10mm至20mm的范围内。
7、按权利要求6的抽吸制品，其特征在于所述烟条的周长在12.5mm至20mm的范围内。
8、按以上的权利要求中的任一项的抽吸制品，其特征在于所述抽吸物质含有至少30%重量比的膨胀烟草。
9、按以上的权利要求中的任一项的抽吸制品，其特征在于所述膨胀烟草是经过膨胀处理以将填充数值提高至少75%。
10、按以上的权利要求中的任一项的抽吸制品，其特征在于所述膨胀烟草具有一个在100mg/cm3至175mg/cm3的范围内的容积密度。
11、按以上的权利要求中的任一项的抽吸制品，其特征在于它是一支香烟。
CN88106483A 1987-09-03 1988-09-02 抽吸制品 Expired CN1014485B (zh)

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