Номер патента: 13313

Опубликовано: 30.04.2010

Авторы: Луань Чжаохуа, Фурнье Джей А.

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Изделие для курения, содержащее металлосодержащие нанопроволочки, расположенные в фильтрующей части изделия для курения и выполненные из материала, способствующего удалению по меньшей мере одной составляющей из табачного дыма, причем нанопроволочки содержат металл, оксид металла или их смеси.

2. Изделие по п.1, где указанная составляющая представляет собой альдегид, оксид углерода (угарного газа), 1,3-бутадиен, изопрен, акролеин, акрилонитрил, цианисто-водородную кислоту (синильную кислоту), о-толуидин, 2-нафтиламин, оксид азота, бензол, N-нитросонорникотин, фенол, катехин, бенз(а)антрацен, бензо(а)пирен и их смесь, а металлосодержащие нанопроволочки присутствуют в количестве, эффективном для удаления по меньшей мере приблизительно 30% по меньшей мере одной составляющей из основного потока дыма.

3. Изделие по п.1, в котором нанопроволочки имеют диаметр менее 100 нм, преимущественно менее 5 нм.

4. Изделие по п.1, в котором металлосодержащие нанопроволочки содержат по меньшей мере один переходный металл, или лантанид, или оксид этого металла.

5. Изделие по п.1, в котором металлосодержащие нанопроволочки содержат по меньшей мере один металл или оксид металла, выбранный из группы, состоящей из железа, меди, цинка, титана, ванадия, палладия, кобальта, молибдена и марганца.

6. Изделие по п.1, в котором металлосодержащие нанопроволочки введены в одну или большее число частей фильтра, выбранных из группы, состоящей из бумажной вставки с приданной ей формой, заглушки, промежутка, сигаретной фильтрующей бумаги, гильзы из ацетата целлюлозы, полипропиленовой гильзы и проточной гильзы.

7. Изделие по п.1, в котором металлосодержащие нанопроволочки также расположены в резаной табачной начинке и/или в бумажной обертке изделия для курения.

8. Способ изготовления нанопроволочек для изделия для курения по п.1, содержащий этапы, на которых:

(i) загружают по меньшей мере одну металлосодержащую композицию в мезопористую молекулярную сетчатую подложку в ходе выполнения повторяемых стадий начального увлажняющего импрегнирования, после чего следует ступенчатое кальцинирование для формирования упомянутых нанопроволочек; и

(ii) отделяют нанопроволочки посредством экстрагирования мезопористой молекулярной сетчатой подложки.

9. Способ изготовления изделия для курения по п.1, содержащий этапы, на которых:

(i) подают резаную табачную начинку в сигаретную машину для формирования табачного штранга;

(ii) располагают бумажную обертку вокруг табачного штранга и

(iii) прикрепляют сигаретный фильтр к табачному стержню с использованием бумаги для прикрепления для формирования сигареты, при этом сигаретный фильтр содержит эффективное количество металлосодержащих нанопроволочек, выполненных с возможностью удаления по меньшей мере одной составляющей из табачного дыма.

Рисунок 1


Текст

Смотреть все

013313 Уровень техники Были предложены определенные фильтровальные материалы для введения их в сигаретные фильтры, включая хлопок, бумагу, целлюлозу и определенные синтетические волокна. Однако посредством таких фильтровальных материалов, в общем, удаляют из табачного дыма только твердые частицы и конденсирующиеся компоненты. Таким образом, они обычно являются не оптимальными для удаления из табачного дыма определенных газовых компонентов, например летучих органических соединений. В свете этого в данной области был предложен ряд добавок для улучшения действия фильтровальных материалов. В частности, известно изделие для курения и его компоненты, описанные в WO 2005/039329. В этом документе раскрыто изделие для курения и его компоненты, такие как табачная резаная начинка и сигаретная бумага, содержащие волокна с наноструктурой, которые могут действовать в качестве окислителя для преобразования моноксида углерода в диоксид углерода и/или в качестве катализатора для преобразования моноксида углерода в диоксид углерода. В нем также раскрыты способы изготовления таких сигарет и компонентов сигарет. Несмотря на достижения в данной области, остается интерес к созданию усовершенствованных и более эффективных способов и композиций для удаления определенных составляющих из основного потока табачного дыма. Предпочтительно, чтобы такие способы и композиции не содержали дорогостоящих или продолжительных стадий обработки. Более предпочтительно, чтобы посредством таких способов и композиций можно было выборочно удалять по меньшей мере одну составляющую из основного потока табачного дыма в области фильтра сигареты и/или вдоль длины сигареты во время курения. Краткое описание изобретения В одном варианте исполнения созданы курительные изделия, содержащие металлосодержащие нанопроволочки, расположенные в фильтрующей части курительного изделия и выполненные с возможностью удаления по меньшей мере одной составляющей из табачного дыма. К числу примеров курительных изделий относятся, например, сигареты, трубки, сигары и нетрадиционные сигареты. Металлосодержащие нанопроволочки могут быть диспергированы в резаной табачной начинке, расположены в бумажной обертке и/или в фильтре курительного изделия. Эти курительные изделия могут предпочтительно содержать до приблизительно 200 мг металлосодержащих нанопроволочек, предпочтительно более приблизительно 5 мг металлосодержащих нанопроволочек. Фильтр для курительного изделия может быть монофильтром, двойным фильтром, тройным фильтром, полым фильтром, фильтром с углублением или проточным фильтром. Металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в одну или большее число частей фильтра, выбранных из группы, состоящей из бумажной вставки приданной формы, заглушки, пространства, бумаги сигаретного фильтра,гильзы из ацетата целлюлозы, полипропиленовой гильзы и проточной гильзы. Предпочтительно посредством металлосодержащих нанопроволочек можно выборочно удалять по меньшей мере одну составляющую из основного потока дыма. Примерами составляющих, которые могут быть удалены, могут служить (но их массив не ограничен данным перечнем) альдегиды, оксид углерода,1,3-бутадиен, изопрен, акролеин, акрилонитрил, цианисто-водородная кислота (синильная кислота), отолуидин, 2-нафтиламин, оксид азота, бензол, N-нитросонорникотин, фенол, катехин, бенз(а)антрацен,бензо(а)пирен и их смеси. Предпочтительно металлосодержащие нанопроволочки присутствуют в количестве, эффективном для удаления по меньшей мере одной составляющей из основного потока табачного дыма; например предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30% или более; предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50% по меньшей мере одной составляющей может быть удалено из основного потока табачного дыма. Примерами составляющих, которые могут быть удалены, могут служить (но их массив не ограничен данным перечнем) альдегиды, оксид углерода, 1,3-бутадиен, изопрен, акролеин, акрилонитрил, цианисто-водородная кислота (синильная кислота), о-толуидин, 2-нафтиламин, оксид азота, бензол, N-нитросонорникотин, фенол, катехин, бенз(а)антрацен, бензо(а)пирен и их смеси. Предпочтительно металлосодержащие нанопроволочки присутствуют в количестве, эффективном для удаления по меньшей мере одной составляющей из основного потока табачного дыма; например предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30% или более; предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50% по меньшей мере одной составляющей может быть удалено из основного потока табачного дыма. Нанопроволочки могут иметь диаметр менее 500 м, менее 100, менее 5 и/или могут обладать коэффициентом пропорциональности в пределах приблизительно от 100 до 1000. Металлосодержащие нанопроволочки могут содержать любой подходящий металл, оксид металла или их смеси. Например, металлосодержащие нанопроволочки могут содержать по меньшей мере один переходный металл или оксид такого металла, выбранный из одного или большего числа переходных металлов или лантанидов, или металлоидный атом и их смеси, например В, Al, Si, Ti, V, Mn, Fe, Co, Cu,Zn, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ce, Hf, Та, W, Re, Ir, Pt и Au. Особенно предпочтительными металлами являются железо, медь, цинк, титан, ванадий, палладий, кобальт, молибден и/или марганец. Металлосодержащие нанопроволочки могут быть изготовлены путем: (i) загрузки по меньшей мере одной металлосодержащей композиции в мезопористую молекулярную сетчатую подложку в ходе выполнения одной или большего числа стадий начального увлажняющего импрегнирования, после чего-1 013313 следует ступенчатое кальцинирование для формирования упомянутых нанопроволочек; и (ii) отделения нанопроволочек путем удаления мезопористой молекулярной сетчатой подложки, например, посредством экстракции с использованием подходящего травильного раствора. Мезопористая молекулярная сетчатая подложка предпочтительно содержит поры, имеющие средний диаметр приблизительно от 2 до 30 нм (приблизительно от 20 до 300). Примерами мезопористой молекулярной сетчатой подложки, которую можно использовать для синтезирования металлосодержащих нанопроволочек, могут служить,например, МСМ-41, МСМ-48 и SBA-15. В еще одном варианте исполнения способ изготовления сигареты включает стадии: (i) добавление эффективного количества по меньшей мере одного типа металлосодержащих нанопроволочек в резаную табачную начинку, где посредством металлосодержащих нанопроволочек может быть удалена по меньшей мере одна составляющая из табачного дыма; (ii) подачу резаной табачной начинки, содержащей металлосодержащие нанопроволочки, в сигаретную машину для формирования табачного штранга; и (iii) расположение бумажной обертки вокруг табачного штранга для формирования табачной палочки сигареты. В одном варианте исполнения предложены способы изготовления сигареты, включающие стадии:(i) подачу резаной табачной начинки в сигаретную машину для формирования табачного штранга; (ii) расположение бумажной обертки вокруг табачного штранга для формирования табачной палочки и (iii) прикрепление сигаретного фильтра к табачной палочке с использованием бумаги для прикрепления для формирования сигареты, в которой сигаретный фильтр содержит эффективное количество по меньшей мере одного типа металлосодержащих нанопроволочек, где посредством металлосодержащих нанопроволочек может быть удалена по меньшей мере одна составляющая из табачного дыма. Другой вариант исполнения относится к способам изготовления сигареты, включающим стадии: (i) подачу резаной табачной начинки в сигаретную машину для формирования табачного штранга; и (ii) расположение бумажной обертки вокруг табачного штранга для формирования табачной палочки сигареты,где бумажная обертка содержит эффективное количество по меньшей мере одного типа металлосодержащих нанопроволочек, где посредством металлосодержащих нанопроволочек может быть удалена по меньшей мере одна составляющая из табачного дыма. Другой вариант исполнения относится к способам изготовления сигаретного фильтра, включающего стадию введения в сигаретный фильтр эффективного количества по меньшей мере одного типа металлосодержащих нанопроволочек, где посредством металлосодержащих нанопроволочек может быть удалена по меньшей мере одна составляющая из табачного дыма. В другом варианте исполнения создан способ обработки основного потока дыма курительного изделия для удаления по меньшей мере одной составляющей из основного потока табачного дыма. Краткое описание чертежей На фиг. 1 изображен вид в перспективе в частично разобранном состоянии сигареты, включающей один вариант исполнения, в котором сложенная бумага, содержащая металлосодержащие нанопроволочки, вставлена в полую часть трубчатого фильтра сигареты; на фиг. 2 - вид в перспективе в частично разобранном состоянии другого варианта исполнения сигареты, в которой металлосодержащие нанопроволочки введены в сложенную бумагу и вставлены в полую часть первой гильзы со свободным проходом трубчатого фильтра сигареты после второй гильзы со свободным проходом; на фиг. 3 - вид в перспективе в частично разобранном состоянии другого варианта исполнения сигареты, в которой металлосодержащие нанопроволочки введены в фильтр вида заглушка-пространствозаглушка; на фиг. 4 - вид в перспективе в частично разобранном состоянии другого варианта исполнения сигареты, в которой металлосодержащие нанопроволочки введены в трехчастный фильтр, содержащий три заглушки; на фиг. 5 - вид в перспективе в частично разобранном состоянии другого варианта исполнения сигареты, в которой металлосодержащие нанопроволочки введены в четырехчастный фильтр с конфигурацией заглушка-пространство-заглушка и полая гильза; на фиг. 6 - вид в перспективе в частично разобранном состоянии другого варианта исполнения сигареты, в которой металлосодержащие нанопроволочки введены в трехчастный фильтр, содержащий две заглушки и полую гильзу; на фиг. 7 - вид в перспективе в частично разобранном состоянии другого варианта исполнения сигареты, в которой металлосодержащие нанопроволочки введены в двухчастный фильтр, содержащий две заглушки; и на фиг. 8 - вид в перспективе в частично разобранном состоянии другого варианта исполнения сигареты, в которой металлосодержащие нанопроволочки введены в фильтр, который может быть использован в курительном изделии.-2 013313 Сущность изобретения Предложены композиции из резаной табачной начинки, фильтра и бумаги; курительные изделия,например сигареты; способы изготовления сигарет и способы курения сигарет, которые включают использование металлосодержащих нанопроволочек для удаления одной или большего числа составляющих из основного потока и побочного потока табачного дыма. Под термином основной поток понимают смесь газов, испускаемых через конец курительного изделия, который держат во рту при курении,или через фильтр, например сигареты, трубки, сигары или нетрадиционной сигареты, например, количество дыма, испускаемого или просасываемого через конец сигареты, который держат во рту при курении. Металлосодержащие нанопроволочки используют для выборочного и эффективного удаления определенных выбранных составляющих из основного потока табачного дыма. Предпочтительно другие составляющие в основном потоке дыма, т.е., например, те, которые придают аромат, не подвергают удалению. Под словом удаление понимают то, что понижается концентрация, по меньшей мере, некоторых по меньшей мере из одной составляющей в основном потоке дыма. Это может быть осуществлено с помощью ряда различных механизмов. Например, составляющая может вступать в химическое взаимодействие с металлосодержащими нанопроволочками. В альтернативном варианте составляющая может быть адсорбирована на поверхности металлосодержащей нанопроволочки и, таким образом, может быть удалена из табачного дыма до попадания в организм курильщика или до выделения в виде вторичного дыма. Под словами выборочное удаление понимают то, что определенные составляющие, по существу,удаляют из основного потока дыма, тогда как другие составляющие не удаляют в существенной степени. Термин выборочное также охватывает понятие предпочтительное удаление определенных составляющих из основного потока дыма, т.е., когда более одной составляющей может быть удалено, но когда одну составляющую удаляют в большей степени, чем другой компонент. Используемые нанопроволочки можно изготавливать, применяя любые подходящие технологии. Например, нанопроволочки можно формировать путем загрузки различных металлосодержащих растворов в мезопористую молекулярную сетчатую подложку, которую подвергают одной или большему числу стадий начального увлажняющего импрегнирования, после чего следует ступенчатое кальцинирование. Металлосодержащие растворы, используемые для начального увлажняющего импрегнирования,могут содержать любой подходящий предшественник и/или по меньшей мере один ион металла. Растворитель для металлосодержащих растворов следует выбирать так, чтобы он содействовал импрегнированию в поры мезопористых молекулярных сеток. Примерами подходящих растворителей могут служить,например, этанол и/или вода. Любые подходящие мезопористые молекулярные сетчатые подложки можно использовать для осуществления синтеза металлосодержащих нанопроволочек. Примерные материалы описаны, например, в патентах, относящихся к МСМ-41, МСМ-48 и SBA-15; например патенты США 5108725, 5098684 и 5102643, которые включены в их полном объеме в настоящее изобретение путем ссылки. Диаметр нанопроволочек можно регулировать путем выбора мезопористой молекулярной сетчатой подложки, обладающей подходящим средним размером пор и распределением пор. Посредством выбора и использования мезопористой молекулярной сетчатой подложки с равномерными размерами можно формировать нанопроволочки очень сходных размеров. К тому же окончательную структуру нанопроволочек можно регулировать путем выбора одномерного материала для формирования серий нанопроволочек, расположенных параллельно, или трехмерного материала со взаимосвязанными порами для формирования взаимосвязанной сетки из нанопроволочек. Мезопористый кремнезем может быть получен посредством коммерческого приобретения или может быть синтезирован путем использования любой подходящей известной или модифицированной технологии. См., например, статью D. Zhao и другие в журнале Science, 279:465 (1998), и статью Huang M. Н. и другие в журнале Chem. Commun., с. 1063-1064 (2000). Например, мезопористый кремнезем SBA-15 может быть синтезирован путем использования триблок-сополимера полиэтиленоксидполипропиленоксид-полиэтиленоксид ЕО 20 РО 70 ЕО 20 в качестве шаблона в кислотных условиях. Раствор,содержащий ЕО 20 РО 70 ЕО 20:2M HCl:TEOS:H2O в массовом соотношении приблизительно 2:60:4,25:15,может быть приготовлен, и его следует перемешивать в течение нескольких часов при температуре приблизительно 40 С, а затем выдерживать при 100 С в течение ночи. Твердые продукты можно отфильтровать и прокалить при 500 С в течение 5 ч. Образцы могут быть проанализированы, т.е. могут быть использованы методики исследования, например малоугловая рентгеновская дифракционная и/или просвечивающая электронная микроскопия, для подтверждения того, что они обладают желаемой мезопористой структурой, а также обладают любыми желаемыми характеристиками, относящимися к диаметру и т.д. Для изготовления нанопроволочек можно использовать одну или большее число стадий начального увлажняющего импрегнирования, после чего следует ступенчатое кальцинирование. Мезопористые молекулярные сетчатые материалы размачивают в металлосодержащем растворе для формирования суспензии, которую перемешивают при температуре окружающей среды в течение существенного периода-3 013313 времени для обеспечения возможности проникновения раствора в поры мезопористых молекулярных сетчатых материалов. В предпочтительном варианте исполнения суспензию можно перемешивать в течение нескольких часов вплоть до продолжительности в течение ночи. Затем суспензию фильтруют,промывают деионизированной водой и подвергают кальцинированию при подходящих условиях для разложения импрегнированного металлосодержащего раствора для формирования проволочек. Например, стадию кальцинирования можно выполнять при температурах в диапазоне приблизительно от 250 до 400 С либо в инертной среде, либо в окружающей атмосфере. Окончательно нанопроволочки могут быть отделены путем экстрагирования окружающей молекулярной сетчатой подложки с использованием подходящего травильного раствора. Металлосодержащие нанопроволочки, как это описано выше, могут быть введены вдоль длины табачной палочки путем распределения металлосодержащих нанопроволочек в табаке или путем введения смеси в резаную табачную начинку с использованием любого подходящего способа. Металлосодержащие нанопроволочки можно получать в виде порошка или в виде раствора в форме дисперсии. В предпочтительном способе металлосодержащие нанопроволочки в виде сухого порошка распыляют, нанося на резаную табачную начинку. Металлосодержащие нанопроволочки могут также находиться в форме раствора, и его можно распылять, нанося на резаную табачную начинку. В альтернативном варианте исполнения табак может быть покрыт раствором, содержащим металлосодержащие нанопроволочки. Металлосодержащие нанопроволочки можно также добавлять в сырьевую массу резаной табачной начинки, подаваемую в сигаретную машину,или добавлять в табачный штранг до заворачивания сигаретной бумаги вокруг сигаретной палочки. Металлосодержащие нанопроволочки предпочтительно распределяют по всей табачной палочке сигареты, в сигаретной бумаге и/или в сигаретном фильтре. Посредством распределения металлосодержащих нанопроволочек по всей табачной палочке можно уменьшить количество оксида углерода (угарного газа) и/или окиси азота во всей сигарете, и особенно в области горения и в зоне пиролиза. Любую обычную или модифицированную технологию изготовления сигарет можно использовать для введения металлосодержащих нанопроволочек. Получаемые в результате сигареты могут быть изготовлены с любыми известными характеристиками при использовании стандартных или модифицированных технологий и оборудования для изготовления сигарет. Обычно композицию резаной табачной начинки соединяют (необязательно) с другими сигаретными добавками и подают в сигаретную машину для изготовления табачного штранга, который затем заворачивают в сигаретную бумагу и прикрепляют (необязательно) на конце фильтр. Любую подходящую табачную смесь можно использовать для приготовления резаной табачной начинки. Примеры подходящих типов табачных материалов включают табаки, подвергнутые дымовой сушке, сортов Burley, Maryland или Oriental, редкие или специальные табаки и их смеси. Табачный материал может поставляться в форме табачной пластины; обработанных табачных материалов, например,подвергнутых объемному расширению, или вспученных табаков, обработанных средних жилок табачных листьев, например резаных и свернутых или резаных и вспученных средних жилок табачных листьев,восстановленных табачных материалов или их смесей. Резаная табачная начинка может также содержать заменители табака. В производстве сигарет табак обычно используют в форме резаной табачной начинки, т.е. в форме скрошенного табака или табачных жгутов, разрезанных по ширине в диапазоне приблизительно от 1/4 до 1/8 см (приблизительно от 1/10 до 1/20 дюйм) или даже 1/16 см (1/40 дюйм.). Длины жгутов составляют приблизительно от 0,65 до 7,6 см (приблизительно от 0,25 до 3,0 дюйм.). Сигареты могут дополнительно содержать один или большее число ароматизаторов или других добавок, например горючих добавок,агентов для модификации горения, красителей, связующих и т.д. Получаемые в результате сигареты могут быть изготовлены с любыми желаемыми характеристиками при использовании стандартных или модифицированных технологий и оборудования для изготовления сигарет. Длина сигарет может быть в диапазоне от приблизительно 50 до приблизительно 120 мм. Курение сигареты включает стадию нагрева или горения сигареты для образования дыма и просасывание дыма через курительное изделие. В общем, курение сигарет включает поджигание одного конца сигареты и просасывание сигаретного дыма через конец сигареты, который держат во рту при курении, тогда как табак, содержащийся в ней, подвергают горению. Однако сигарету можно также курить другими способами. Например, сигарету можно курить нагреванием сигареты и/или нагреванием с использованием электрического нагревателя, как это описано, например, в переуступленных патентах США 6053176,5934289, 5591368 или 5322075. Любой обычный или модифицированный способ изготовления сигаретных фильтров можно использовать для введения металлосодержащих нанопроволочек. Например, различные конструкции сигаретных фильтров и способы изготовления фильтров описаны в переуступленном патенте США 6209547, который включен в полном объеме в настоящее изобретение. На фиг. 1 изображена сигарета 2, содержащая табачный стержень 4, фильтрующую часть 6 и мундштучную фильтрующую заглушку 8, расположенную в конце сигареты, который держат во рту при ку-4 013313 рении. Как показано на чертеже, металлосодержащие нанопроволочки могут быть уложены на сложенной бумаге 10, вставленной в пустую полость, например в проточную гильзу 12, составляющую часть фильтрующей части 6. На фиг. 2 показана сигарета 2, содержащая табачный стержень 4 и фильтрующую часть 6, в которой свернутая бумага 10 расположена в пустой полости первой проточной гильзы 13, расположенной между фильтром 8, расположенным в конце сигареты, который держат во рту при курении, и второй проточной гильзой 15. Бумагу 10 можно использовать в виде, отличном от свернутого листа. Например, бумага 10 может быть выполнена в виде одной или большего числа отдельных полос, в виде скатанного рулончика и т.д. В любом случае желаемое количество металлосодержащих нанопроволочек может быть введено в сигаретную фильтрующую часть путем комбинирования количества нанесенного реагента на площадь бумаги и/или общую площадь бумаги, покрытой реагентом, используемой в фильтре (например, большее количество металлосодержащих нанопроволочек может быть введено просто путем использования отрезков бумаги с покрытием больших размеров). В сигаретах, показанных на фиг. 1 и 2, табачный стержень 4 и фильтрующая часть 6 соединены вместе бумагой 14 для прикрепления. В обеих сигаретах фильтрующую часть 6 можно удерживать вместе с помощью внешней обертки 11 фильтра. Металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в фильтровальную бумагу рядом способов. Например, металлосодержащие нанопроволочки могут быть смешаны с водой для образования суспензии. Суспензию можно затем нанести на предварительно сформированную фильтровальную бумагу и обеспечить возможность ее высыхания. Фильтровальную бумагу можно затем ввести в фильтрующую часть сигареты в способе, проиллюстрированном на фиг. 1 и 2. В альтернативном варианте исполнения высушенную бумагу можно свернуть в форме рулончика и вставить в фильтрующую часть сигареты. Например, бумагу можно свернуть в форме рулончика и вставить как тампон в фильтр со свободным проходом, например, в гильзу из полипропилена или ацетата целлюлозы. В другой конструкции бумага может составлять внутреннюю прокладку такого фильтра со свободным проходом. В альтернативном варианте исполнения металлосодержащие нанопроволочки могут быть добавлены в фильтр или сигаретную бумагу во время процесса изготовления бумаги. Например, металлосодержащие нанопроволочки могут быть смешены с целлюлозной массой для формирования смеси целлюлозной суспензии. Из смеси можно затем формировать фильтр или сигаретную бумагу согласно любому обычному или модифицированному способам. В другом предпочтительном варианте исполнения металлосодержащие нанопроволочки вводят в волокнистый материал фильтровальной части сигареты. Такие фильтровальные материалы включают (но они не ограничены данным перечнем) волокнистые фильтровальные материалы, включая бумагу, например бумагу для прикрепления или тампоны из волокна, например из ацетата целлюлозы и полипропилена. Этот вариант исполнения показан на фиг. 3, где сигарета 2 состоит из табачного стрежня 4 и фильтрующей части 6 с конфигурацией фильтра заглушка-пространство-заглушка, содержащего фильтр 8,расположенный в конце сигареты, который держат во рту при курении, заглушку 16 и промежуток 18. Заглушка 16 может содержать трубку или сплошной отрезок материала, например из полипропиленового волокна или волокна из ацетата целлюлозы. Табачный стержень 4 и фильтрующая часть 6 соединены вместе бумагой 14 для прикрепления. Фильтрующая часть 6 может содержать внешнюю обертку 11 фильтра. Внешняя обертка 11 фильтра, содержащая традиционный волокнистый фильтровальный материал и металлосодержащие нанопроволочки, может быть введена во внешнюю обертку 11 фильтра или может быть наложена поверх внешней обертки 11 фильтра, например, путем ее накрывания. В альтернативном варианте исполнения металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в фильтр 8, расположенный в конце сигареты, который держат во рту при курении, в заглушку 16 и/или в промежуток 18. Кроме того, металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в любой элемент фильтровальной части сигареты. Например, фильтровальная часть может состоять только из фильтра 8, расположенного в конце сигареты, который держат во рту при курении, и металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в фильтр 8, расположенный в конце сигареты, который держат во рту при курении,и/или в бумагу 14 для прикрепления. На фиг. 4 показана сигарета 2, состоящая из табачного стержня 4 и фильтрующей части 6. Эта конструкция подобна изображенной на фиг. 3, за исключением того, что промежуток 18 заполнен гранулами из металлосодержащих нанопроволочек или заглушка 15, изготовленная из материала, например из полипропиленового волокна или волокна из ацетата целлюлозы, содержит металлосодержащие нанопроволочки. Как и в предыдущих вариантах исполнения тампон 16 может быть полым или сплошным, а табачный стержень 4 и фильтрующая часть 6 соединены вместе бумагой 14 для прикрепления. Имеется также внешняя обертка 11 фильтра. На фиг. 5 показана сигарета 2, состоящая из табачного стержня 4 и фильтрующей части 6, где фильтрующая часть 6 содержит фильтр 8, расположенный в конце сигареты, который держат во рту при курении; внешнюю обертку 11 фильтра; бумагу 14 для прикрепления для соединения табачного стержня 4 и фильтрующей части 6; промежуток 18; заглушку 16 и полую гильзу 20. Металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в один или большее число элементов фильтрующей части 6. Например,металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в гильзу 20, или гранулами из металлосодер-5 013313 жащих нанопроволочек может быть заполнено пространство внутри гильзы 20. Заглушка 16 и гильза 20 могут быть изготовлены, если это желательно, из материала, например, из полипропиленового волокна или из волокна из ацетата целлюлозы, содержащего металлосодержащие нанопроволочки. Как и в предыдущем варианте исполнения, заглушка 16 может быть полой или сплошной. На фиг. 6 и 7 показаны дополнительные модификации фильтрующей части 6. Сигарета 2, представленная на фиг. 6, состоит из табачного стержня 4 и фильтрующей части 6. Фильтрующая часть 6 содержит фильтр 8, расположенный в конце сигареты, который держат во рту при курении; внешнюю обертку 11 фильтра; заглушку 22 и гильзу 20; а металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в один или большее число элементов этого фильтра. Фильтрующая часть 6, представленная на фиг. 7, содержит фильтр 8, расположенный в конце сигареты, который держат во рту при курении, и заглушку 24, а металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в один или большее число элементов этого фильтра. Подобно заглушке 16, заглушки 22 и 24 могут быть сплошными или полыми. В сигаретах, показанных на фиг. 6 и 7, табачный стержень 4 и фильтрующая часть 6 соединены вместе с помощью бумаги 14 для прикрепления. Для введения металлосодержащих нанопроволочек в фильтрующее волокно или другие несущие подложки могут быть использованы различные технологии. Например, металлосодержащие нанопроволочки могут быть добавлены в фильтровальное волокно до заформовывания волокна в фильтрующий патрон, например кончик для сигареты. Металлосодержащие нанопроволочки могут быть добавлены в фильтрующее волокно, например, в виде сухого порошка или суспензии. Если металлосодержащие нанопроволочки вводят в виде суспензии, то обеспечивают возможность высушивания волокна до заформовывания волокна в фильтрующий патрон. В другом предпочтительном варианте исполнения металлосодержащие нанопроволочки используют в полой части сигаретного фильтра. Например, некоторые сигаретные фильтры обладают конфигурацией заглушка/пространство/заглушка, где заглушки содержат волокнистый фильтрующий материал, а промежуток является просто полостью между двумя фильтрующими заглушками. Эта полость может быть заполнена металлосодержащими нанопроволочками. Пример этого варианта исполнения показан на фиг. 3. Металлосодержащие нанопроволочки могут быть в гранулированной форме или могут быть уложены на подходящую основу, например на волокно или нить. В другом варианте исполнения металлосодержащие нанопроволочки используют в фильтрующей части сигареты для использования с курительным устройством, как это описано в переуступленном патенте США 5692525, полное содержание которого включено в настоящее изобретение путем ссылки. На фиг. 8 изображен один тип конструкции сигареты 100, которую можно использовать с электрическим курительным устройством. Как показано на чертеже, сигарета 100 содержит табачный стержень 60 и фильтрующую часть 62, соединенные бумагой 64 для прикрепления. Фильтрующая часть 62 предпочтительно содержит трубчатый фильтрующий элемент 102 со свободным проходом и фильтрующую заглушку 104, расположенную в конце сигареты, который держат во рту при курении. Проточный фильтрующий элемент 102 и мундштучная фильтрующая заглушка 104, расположенная в конце сигареты, который держат во рту при курении, могут быть соединены вместе в виде объединенной заглушки 110 с оберткой 112 заглушки. Табачный стержень 60 может быть выполнен различными способами и может содержать один или большее число следующих компонентов: внешнюю обертку 71; другой трубчатый проточный фильтрующий элемент 74; цилиндрический табачный штранг 80, предпочтительно завернутый в обертку 84 штранга; табачную пластину 66, содержащую основную пластину 68 и ароматизирующий табачный материал 70, и полый промежуток 91. Посредством проточного фильтрующего элемента 74 обеспечивают структурную определенность и опору у прикрепляемого конца 72 табачного стержня 60. У свободного конца 78 табачного стержня 60 табачную пластину 66 вместе с внешней оберткой 71 заворачивают вокруг цилиндрического табачного штранга 80. Различные модификации могут быть введены в конструкцию фильтра для такой сигареты, содержащей металлосодержащие нанопроволочки. В такую сигарету металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены различными способами, например, путем укладки на бумагу или на подложку из другого материала, которые вводят в проход трубчатого проточного фильтрующего элемента 102. Металлосодержащие нанопроволочки могут быть также введены в форме вкладыша или заглушки внутри трубчатого фильтрующего элемента 102 со свободным проходом. В альтернативном варианте исполнения металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в волокнистые части стенки трубчатого проточного фильтрующего элемента 102. Например, трубчатый проточный фильтрующий элемент, или гильза, 102 может быть изготовлена из подходящих материалов, например полипропиленового волокна или из волокна из ацетата целлюлозы, а металлосодержащие нанопроволочки могут быть смешаны с таким волокном до или в ходе выполнения процесса формирования гильзы. В другом варианте исполнения металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в фильтрующую заглушку 104, расположенную в конце сигареты, которую держат во рту при курении, вместо их введения в элемент 102. Однако, как и в ранее описанных вариантах исполнения, металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены более чем в одну часть фильтра, например, посредством введения в фильтрующую заглушку 104, расположенную в конце сигареты, которую держат во рту при курении, и в-6 013313 трубчатый проточный фильтрующий элемент 102. Фильтрующая часть 62, представленная на фиг. 8,может быть также модифицирована таким образом, чтобы был создан полый промежуток, в который можно ввести металлосодержащие нанопроволочки. Как было пояснено выше, металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в различные несущие материалы. Когда металлосодержащие нанопроволочки используют в фильтрующей бумаге,металлосодержащие нанопроволочки могут быть введены в несущие частицы, имеющие средний размер до 100 мкм, предпочтительно менее 30 мкм. Когда металлосодержащие нанопроволочки используют в форме гранул, можно использовать несущие частицы больших размеров. Такие несущие частицы предпочтительно имеют размер ячейки сита от 18 до 60 меш (от 1000 до 250 мкм, согласно стандарту E11 Американского общества по испытанию материалов (ASTM. Для формирования таких частиц частицы агломерированного материала больших размеров могут быть измельчены до более мелких частиц, обладающих желаемыми размерами, любым подходящим способом, например, размалыванием. Более мелкие частицы могут быть отделены для получения частиц с желаемым диапазоном размеров любыми подходящими способами, например просеиванием. Хотя изобретение описано со ссылками на предпочтительные варианты исполнения, следует понимать, что могут быть внесены изменения и модификации, что очевидно для специалистов в данной области. Такие изменения и модификации следует рассматривать как подпадающие под объем действия изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. Все вышеупомянутые ссылки включены в настоящее изобретение в их полном объеме в той же мере, как если бы каждую отдельную ссылку специально и отдельно определяли при включении в настоящий патент в ее полном объеме путем ссылки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Изделие для курения, содержащее металлосодержащие нанопроволочки, расположенные в фильтрующей части изделия для курения и выполненные из материала, способствующего удалению по меньшей мере одной составляющей из табачного дыма, причем нанопроволочки содержат металл, оксид металла или их смеси. 2. Изделие по п.1, где указанная составляющая представляет собой альдегид, оксид углерода (угарного газа), 1,3-бутадиен, изопрен, акролеин, акрилонитрил, цианисто-водородную кислоту (синильную кислоту), о-толуидин, 2-нафтиламин, оксид азота, бензол, N-нитросонорникотин, фенол, катехин,бенз(а)антрацен, бензо(а)пирен и их смесь, а металлосодержащие нанопроволочки присутствуют в количестве, эффективном для удаления по меньшей мере приблизительно 30% по меньшей мере одной составляющей из основного потока дыма. 3. Изделие по п.1, в котором нанопроволочки имеют диаметр менее 100 нм, преимущественно менее 5 нм. 4. Изделие по п.1, в котором металлосодержащие нанопроволочки содержат по меньшей мере один переходный металл, или лантанид, или оксид этого металла. 5. Изделие по п.1, в котором металлосодержащие нанопроволочки содержат по меньшей мере один металл или оксид металла, выбранный из группы, состоящей из железа, меди, цинка, титана, ванадия,палладия, кобальта, молибдена и марганца. 6. Изделие по п.1, в котором металлосодержащие нанопроволочки введены в одну или большее число частей фильтра, выбранных из группы, состоящей из бумажной вставки с приданной ей формой,заглушки, промежутка, сигаретной фильтрующей бумаги, гильзы из ацетата целлюлозы, полипропиленовой гильзы и проточной гильзы. 7. Изделие по п.1, в котором металлосодержащие нанопроволочки также расположены в резаной табачной начинке и/или в бумажной обертке изделия для курения. 8. Способ изготовления нанопроволочек для изделия для курения по п.1, содержащий этапы, на которых:(i) загружают по меньшей мере одну металлосодержащую композицию в мезопористую молекулярную сетчатую подложку в ходе выполнения повторяемых стадий начального увлажняющего импрегнирования, после чего следует ступенчатое кальцинирование для формирования упомянутых нанопроволочек; и(ii) отделяют нанопроволочки посредством экстрагирования мезопористой молекулярной сетчатой подложки. 9. Способ изготовления изделия для курения по п.1, содержащий этапы, на которых:(i) подают резаную табачную начинку в сигаретную машину для формирования табачного штранга;(ii) располагают бумажную обертку вокруг табачного штранга и(iii) прикрепляют сигаретный фильтр к табачному стержню с использованием бумаги для прикрепления для формирования сигареты, при этом сигаретный фильтр содержит эффективное количество металлосодержащих нанопроволочек, выполненных с возможностью удаления по меньшей мере одной составляющей из табачного дыма.

МПК / Метки

МПК: A24B 15/28, A24D 3/16

Метки: изделие, курения

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/10-13313-izdelie-dlya-kureniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Изделие для курения</a>

Похожие патенты