香烟过滤嘴 【技术领域】
本发明涉及能够特别地吸收主流香烟中特定成分的经过改良的香烟过滤嘴。
背景技术
例如，在特开昭63-160659号公报中公开了由载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体组成的脱臭剂(吸附剂)，还记载了在纸烟的过滤嘴中加入这个脱臭剂的实例。
但是，上述公报主要是以氨的吸附为目的，全部没有记载当在香烟过滤嘴中应用上述吸附剂的情况下除去哪种主流香烟的成分。一般来说，众所周知，当使用含有非选择性吸附主流香烟中的各个成分的吸附剂的过滤嘴的情况会影响香烟的香味。
本发明地目的在于提供能够最小限度地抑制对于香味的影响并选择性地除去主流香烟中特定成分的香烟过滤嘴。
发明详述
本发明的香烟过滤嘴，其中具有用卷纸分别包裹多个过滤材料的多个过滤嘴部分、整体包裹多个过滤嘴部分的定形纸、为了形成与香烟部分连接的香烟而包覆定形纸的薄纸，其特征在于：在上述过滤材料或者上述过滤材料之间的空隙中至少一处含有作为吸附剂的活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体。
本发明的香烟过滤嘴在上述卷纸或者上述定形纸中还可以含有作为吸附剂的活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体。
关于本发明的香烟过滤嘴的具体结构，可以列举结构(1)具有2个过滤材料，在2个过滤材料之间的空隙中填充活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体的混合物；结构(2)具有2个过滤材料，使活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体的混合物分散在一个过滤材料中；结构(3)具有3个过滤材料，在3个过滤材料之间的其中2个空隙中填充活性碳和载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体；结构(4)具有3个过滤材料，使活性碳分散在一个过滤材料中，使载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体分散在另一个过滤材料中等。
另外，关于本发明的其他香烟过滤嘴，其中在香烟柄主体中具有多个过滤材料，其特征在于：在上述过滤材料或者上述过滤材料之间的空隙中至少一处含有作为吸附剂的活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体。
而且，关于本发明的香烟过滤嘴的结构没有上述限制，可以考虑各种变形。
关于本发明的香烟过滤嘴，作为吸附剂，除了活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体还含有二氧化硅/氧化铝。
附图的简要说明
图1是模拟地表示关于本发明的香烟过滤嘴一个例子的结构图。
图2是模拟地表示关于本发明的香烟过滤嘴另一个例子的结构图。
图3是模拟地表示关于本发明的香烟过滤嘴另一个例子的结构图。
图4是模拟地表示关于本发明的香烟过滤嘴再一个例子的结构图。
图5是应用于本发明的香烟过滤嘴的香烟柄的剖面图。
实施发明的最佳方式
在本发明中，作为香烟的主流烟中的特定成分主要是吡嗪类和苯酚类。
本发明人发现，当作为香烟过滤嘴的吸附剂并用活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体的情况下，通过这些协同效应能够特别地除去主流烟中的特定成分，从而完成本发明。
在本发明中，作为过滤材料，可以使用乙酸酯、纸、无纺布等。作为吸附剂内的活性炭，可以使用普通的椰子渣(ャシガラ)活性炭等。作为吸附剂中的载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体，例如，可以使用由(株)东海生产的以アニコW为商品名的市售的载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体。该产品是在沸石上载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体，另外，还含有膨润土或其他无机盐类。硫酸亚铁的2价铁离子与香烟中的主流烟的特定成分反应。其中，由于2价铁离子不稳定，通过氧很容易将其氧化成3价铁离子，因此，添加抑制氧化的L-抗坏血酸。
在本发明中，当过滤材料中含有吸附剂的情况下，活性炭以及二氧化硅/氧化铝量拟定为每10mm过滤材料的吸附剂总量中含有1mg-150mg，优选为20mg-60mg，当过滤材料之间的空隙中含有吸附剂的情况下，拟定为每5mm空隙的吸附剂总量中含有5mg-300mg，优选为30mg-120mg。
另外，作为吸附剂，与活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体一起，还可以并用二氧化硅/氧化铝。作为二氧化硅/氧化铝，例如，能够使用由协和化学工业生产的以キヨ-ヮ-ド/700SN为商品名的市售的二氧化硅/氧化铝。该产品，SiO2含量为63.0wt％，Al2O3含量为10.3wt％，干燥后的减少量为14.5wt％。
以下，对本发明的实施例进行说明。
按照如下方法制作作为对照基准(对照)的香烟过滤嘴(无吸附剂)。制备2个将丝纤度2.2坦尼尔、纤维束纤度40000坦尼尔的乙酸酯成形到长度10mm的过滤材料(普通过滤嘴)，在每个过滤材料周围卷上卷纸从而形成2个过滤嘴部分。在2个过滤材料之间设置5mm的空隙，在该空隙中不填充吸附剂，在2个过滤嘴部分的周围卷上定形纸。该过滤嘴的通气阻力为80mmH2O(1050mL/min)。
在图1中，表示了按照本发明制作的香烟过滤嘴的一个实例。该香烟过滤嘴1是按照如下过程制作的。制备2个将丝纤度2.2坦尼尔、纤维束纤度40000坦尼尔的乙酸酯成形到长度10mm的过滤材料(普通过滤嘴)2，在每个过滤材料2周围卷上卷纸3从而形成2个过滤嘴部分。在2个过滤材料2间设置空隙，在该空隙中填充作为吸附剂4的30mg活性炭41以及30mg的载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(商品名アニコW)42的混合物，在该状态下，在2个过滤嘴部分周围卷上定形纸5。这时，调节空隙以使吸附剂的外表密度为100％。
与上述同样地在2个过滤材料2之间设置空隙，在该空隙中填充作为吸附剂4的30mg活性炭以及15mg载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(商品名アニコW)和15mg二氧化硅/氧化铝(商品名：キヨ-ヮ-ド/700 SN)的混合物，在该状态下，在2个过滤嘴部分周围卷上定形纸5，从而制作香烟过滤嘴。
在图2中，表示了在本发明中制作另一香烟过滤嘴的例子。该香烟过滤嘴1是通过如下过程制备而成的。预备3个使乙酸酯成形得到的过滤材料(普通过滤嘴)2、在每个过滤材料2周围卷上卷纸3从而形成3个过滤嘴部分、在3个过滤材料2之间的烟叶一侧以及吸口一侧的2个空隙中分别填充作为吸附剂4的30mg活性炭41和载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(商品名アニコW)42、在3个过滤嘴部分的周围卷上定形纸5。在图2中，表示了在吸口一侧填充活性炭41、在烟叶一侧填充载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体42的例子，相反，也可以制作在吸口一侧填充载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体42、在烟叶一侧填充活性炭41的香烟过滤嘴。
为了进行对比，制作单独填充有作为吸附剂的30mg活性炭、单独填充30mg载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(商品名アニコW)或者单独填充30mg二氧化硅/氧化铝(商品名キヨ-ヮ-ド/700SN)的香烟过滤嘴。
另外，加倍吸附剂用量，制作单独填充有作为吸附剂的60mg活性炭、单独填充60mg载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(商品名アニコW)或者单独填充60mg二氧化硅/氧化铝(商品名キヨ-ヮ-ド/700SN)的香烟过滤嘴。
用纸带将以上香烟过滤嘴连接到用卷纸卷上烟叶的香烟部位，如表1所示，制作不同吸附剂的各种实验用香烟。在香烟部分使用商品烟卷。关于这些烟卷，按照如下过程进行主流烟的吸收实验。
通过软管(タィゴン制)连接香烟和自动吸烟器。没有放入剑桥(ケンブリッジ)过滤嘴。将燃烧长度设定为40mm，在标准吸烟条件下通过自动吸烟器对香烟进行吸烟。通过吸烟排气口，在预先加入He的气囊(テドラ-制)中吸收主流烟，用He调节以使总体积为8升。通过气相色谱法分析从该气囊中采集到的50mL气体。
作为主流烟中的特定成分，主要为吡嗪类、苯酚类、碳氢化合物、酮类等，基于气相色谱图上的特定成分的峰面积进行数据分析。在表1中，表示了吡嗪类以及苯酚类的穿透率。当将没有吸附剂(对照)时的气相色谱图上的特定成分的峰面积记作A cnt、将使用吸附剂a时的气相色谱图上的特定成分的峰面积记作Aa时，这些特定成分的穿透率Ta用
Ta＝Aa/A cnt表示。表1中的实验测定值是基于气相色谱图上的特定成分的峰面积求得的。
另外，使用60mg活性炭的过滤嘴的穿透率的预测值是将使用30mg活性炭的过滤嘴的穿透率的实验测定值乘以2得到的值。使用60mg载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(商品名アニコW)的过滤嘴的穿透率的预测值是将使用30mg载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(商品名アニコW)的过滤嘴的穿透率的实验测定值乘以2得到的值。同样，使用60mg二氧化硅/氧化铝的过滤嘴的穿透率的预测值是使用30mg二氧化硅/氧化铝的过滤嘴的穿透率的实验测定值乘以2得到的值。
另一方面，在表1中并用2种以上吸附剂时的穿透率的预测值是，由各自单独的吸附剂的穿透率预测得到的穿透率的计算值。即，当将使用吸附剂a时特定成分的穿透率(实验测定值)记作Ta、将使用吸附剂b时特定成分的穿透率(实验测定值)记作Tb时，预测值用(Ta×Tb)表示。
然而，如果并用2个以上吸附剂时的穿透率的实验测定值比预测值明显地小，能够判断特别地吸附了那些特定成分并通过2种以上的吸附剂表现出了协同效应。在表1中共同记载了以上结果。
表1吸附剂 穿透率 吡嗪类 苯酚类实测值预测值 实测值 预测值无1.00 1.00活性炭(30mg)0.60 0.68硫酸亚铁/沸石(30mg)1.06 0.86二氧化硅/氧化铝(30mg)0.73 0.61活性炭(60mg)0.380.36 0.48 0.46硫酸亚铁/沸石(60mg)1.021.12 0.73 0.74二氧化硅/氧化铝(60mg)0.540.53 0.38 0.37活性炭(30mg)+硫酸亚铁/沸石(30mg)的混合物(共计60mg)0.32 0.63 0.38 0.58活性炭(30mg)+硫酸亚铁/沸石(15mg)+二氧化硅/氧化铝(15mg)的混合物 0.35 0.53 0.43 0.49烟叶一侧：活性炭吸口一侧：硫酸亚铁/沸石0.29 0.63 0.39 0.58烟叶一侧：硫酸亚铁/沸石吸口一侧：活性炭0.32 0.63 0.36 0.58
当使单独活性炭的用量为原来2倍的情况、使单独载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(商品名アニコW)的用量为原来2倍的情况或者使单独二氧化硅/氧化铝的用量为原来2倍的情况下，实测值与预测值之间几乎没有差异。
另外，在表1中虽然没有显示出，但是通过碳氢化合物和酮类的实测值与预测值间的差别很小而不能确认通过同时使用2种以上吸附剂的协同效应。
相对而言，如表1中所示，当并用作为吸附剂的活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体的情况下，通过两者的协同效应使得对于吡嗪类以及苯酚类的实测值要比预测值小，从中可知该过滤嘴特别地吸附了这些特定成分。
另外还知道，将活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体混合使用或分开使用都得到了同样的效果。
从以上结果可以预想，单独使用活性炭、载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体或者二氧化硅/氧化铝要想有效吸附吡嗪类以及苯酚类的特定成分，则必需进一步增加吸附剂用量，进而对香味有很大影响。反之，当并用作为吸附剂的活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体(根据需要还可以是二氧化硅/氧化铝)的情况下，预想即使使用少量吸附剂也能够有效地吸附吡嗪类以及苯酚类的特定成分，进而对香味的影响也小。
在图3中，表示了关于本发明的香烟过滤嘴的另一个例子。该香烟过滤嘴1是通过如下过程制备而成的：制备使乙酸酯成形得到的过滤材料(普通过滤嘴)2和由分散作为吸附剂的活性炭41以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体42并由乙酸酯成形组成的过滤材料(木炭过滤嘴)21、在每个过滤嘴材料2、21的周围卷上卷纸3从而形成2个过滤嘴部分、在2个过滤嘴部分的周围包卷定形纸5。
在图4中，表示了关于本发明的香烟过滤嘴的另一个例子。该香烟过滤嘴1是如下制备过程而形成：制备使乙酸酯成形得到的过滤材料(普通过滤嘴)2和由分散作为吸附剂的活性炭41并成形的乙酸酯组成的过滤材料(木炭过滤嘴)21和由分散作为吸附剂的载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体42并由乙酸酯形成组成的过滤材料22、在每个过滤嘴材料2、21、22的周围卷上卷纸3从而形成3个过滤嘴部分、在3个过滤嘴部分的周围卷上定形纸5。过滤材料21和过滤材料22的设置没有限定，设置在烟叶一侧的任何地方。
另外，关于本发明的香烟过滤嘴中，在定形纸中还可以含有作为吸附剂的活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体。
关于本发明的香烟过滤嘴能够应用于如图5所示的香烟柄的方式。该香烟过滤嘴是如下过程而形成：在一端吸口部52形成的圆筒状香烟柄的主体51的内部设置2个过滤材料2并在2个过滤材料2间的空隙中填充作为吸附剂4的活性炭41以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体42的混合物。
图5的香烟过滤嘴是在香烟柄上应用图1的结构形成的，也可以在香烟柄上应用图2-图4的结构。
上述任何方式的香烟过滤嘴都能够通过活性炭以及载有硫酸亚铁/L-抗坏血酸的无机矿物类多孔体的协同效应特别地吸收吡嗪类以及苯酚类。
工业实用性
通过本发明，能够提供最小限度抑制对于香味的影响、并能够选择性地除去主流烟中特定成分的香烟过滤嘴。