煙草基體的制作方法
【專利摘要】一種吸煙制品(10)包括煙草基體，其包括煙草，煙草密度為150mg/cm3或更少和硬度為60％或更大。煙草基體可以包括煙草氣溶膠(20)。
【專利說明】煙草基體
[0001]本發(fā)明涉及包括煙草基體的吸煙制品，煙草基體的牢固度和氣流特性基本上不依賴于煙草基體中煙草的量。
[0002]吸煙制品通常包括煙草基體。例如，傳統(tǒng)的香煙具有煙草桿作為煙草基體，連同以端部對(duì)端部關(guān)系連接到煙草桿上的過濾嘴。在其它實(shí)例中，吸煙制品包括煙草基體，其設(shè)計(jì)為被加熱，而不是被燃燒。在其他實(shí)例中，吸煙制品包括煙草基體，其設(shè)計(jì)為既不被加熱也不被燃燒。在一些這樣的實(shí)例中，吸煙制品可以被設(shè)計(jì)為采用穿過吸煙制品的空氣通道、采用化學(xué)反應(yīng)、或空氣通道和化學(xué)反應(yīng)的結(jié)合來遞送煙草中的一種或多種成分。
[0003]對(duì)于傳統(tǒng)的燃燒式吸煙制品來說，一些消費(fèi)者更喜歡香煙，其具有減小的顆粒物質(zhì)遞送(有時(shí)稱為低焦油遞送)。例如，一些這樣的香煙具有少于3mg的焦油遞送，少于lmg的焦油遞送，或少于0.lmg的焦油遞送。已知出于這個(gè)目的使用了膨脹煙草。然而，當(dāng)煙草密度低于某一水平時(shí)，煙草基體的牢固度和完整度會(huì)變得不可接受。另外，煙草中一些需要的香料成分在形成膨脹煙草時(shí)被蒸發(fā)了。
[0004]對(duì)于某些吸煙制品來說，希望空氣能夠流通穿過煙草基體。還希望穿過煙草基體流通的空氣在煙草基體中與煙草接觸的水平相對(duì)較高。
[0005]另外，在某些情況下，建議在煙草基體中加入某些功能性材料。例如，建議在煙草基體中加入催化劑、吸附劑、香料、或它們的組合，以便影響通過煙草基體的氣體和顆粒物質(zhì)的一種或多種性質(zhì)。
[0006]氣溶膠是衍生自凝膠的合成高度多孔性材料，其中凝膠中的液體成分被氣體代替。結(jié)果得到了具有開孔結(jié)構(gòu)和低密度的固體。盡管名為氣凝膠，但是氣溶膠是剛性的、干材料，其在物理性質(zhì)方面與凝膠并不相似；名稱的由來是因?yàn)樗鼈冄苌阅z。在重量方面，凝膠通常為液體，但是行為像固體，由于液體內(nèi)部的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。凝膠通常是固體內(nèi)的液體分子的分散體，其中固體是連續(xù)相，液體是分散相。
[0007]氣溶膠經(jīng)常是易碎的，但是結(jié)構(gòu)上通常是堅(jiān)固的。在一些情況下，它們的令人印象深刻的承載能力可追溯到樹枝狀微結(jié)構(gòu)，其中平均尺寸為大約2-5納米的球形顆粒融合為簇狀。這些簇可以形成近似分形鏈的三維的高度多孔性結(jié)構(gòu)，在有些情況下帶有小于大約100納米的孔?？椎钠骄叽绾兔芏仍谥圃爝^程中可以進(jìn)行控制。
[0008]為了簡(jiǎn)化，本發(fā)明涉及氣溶膠，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該理解煙草基體可以包括任何開放孔結(jié)構(gòu)，其由凝膠轉(zhuǎn)化而來，例如還有干凝膠和晶膠(cryogel)以代替氣溶膠。為此，在許多實(shí)施方案中，從凝膠轉(zhuǎn)化來的開放孔結(jié)構(gòu)可以代替以下使用的氣溶膠，或氣溶膠可以被干凝膠或晶膠代替。
[0009]希望的是提供新穎的吸煙制品，其具有相比傳統(tǒng)的吸煙制品具有減少的煙草量，并能保持煙草基體的硬度或牢固度的煙草基體。還希望能夠調(diào)整通過煙草基體的空氣流特性(例如抽吸阻力，即RTD)。
[0010]還希望的是提供新穎的吸煙制品，其具有大表面積的煙草基體，其能夠用于改善功能性材料的效率。改善煙草基體內(nèi)的功能性材料的效率可以允許在煙草基體中摻入更少量的功能性材料，同時(shí)保持由功能性材料獲得的希望的效果。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種吸煙制品，其具有煙草密度為150mg/cm3或更小并且牢固度為4mm或以下(等于大約60%或更大的硬度)的煙草基體。該吸煙制品具有基本上不依賴于煙草基體中的煙草量的氣流特性(例如抽吸阻力)和牢固度或硬度。另外，該吸煙制品可以提供基本上不依賴于煙草基體的牢固度的焦油遞送水平。
[0012]在許多實(shí)施方案中吸煙制品具有至少一部分由凝膠轉(zhuǎn)化為開放孔結(jié)構(gòu)并包括煙草的煙草基體。在許多實(shí)施方案中吸煙制品具有包括氣溶膠和煙草的煙草基體。功能性材料可以被分散在氣溶膠內(nèi)并且特殊的功能性材料和功能性材料的量可以基于用功能材料獲得的希望的效果進(jìn)行選擇。煙草可以分散在氣溶膠內(nèi)并且煙草的量可以基于煙草基體的想要的效果(例如焦油遞送)進(jìn)行選擇?？梢岳脷馊苣z來提供煙草基體的結(jié)構(gòu)特性。例如，氣溶膠可以形成為單獨(dú)或連續(xù)式單元以形成煙草基體的全部或一部分。在其它實(shí)例中，氣溶膠可以作為多個(gè)分散在煙草基體中的顆?；旌显跓煵莼w中。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品提供了通過將煙草混合在氣溶膠內(nèi)來改善煙草基體的有效方法。氣溶膠允許煙草基體內(nèi)的煙草含量按需要進(jìn)行特別調(diào)整。氣溶膠還允許煙草基體具有與穿過基體的顆粒和氣體流接觸的高的表面積，提高了分布在氣溶膠內(nèi)的功能性材料的功效。氣溶膠可以制成任意形狀并且可以為煙草基體提供可以基本上不依賴于煙草基體內(nèi)的煙草量的物理或結(jié)構(gòu)特性。
[0014]在一些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品包括煙草基體，其具有形成開放孔結(jié)構(gòu)的氣溶膠。該煙草基體包括分散在氣溶膠內(nèi)的煙草。氣溶膠可以形成煙草基體的一些或全部物理結(jié)構(gòu)，或可以為分散在煙草基體內(nèi)的多個(gè)氣溶膠顆粒的形式。在許多實(shí)施方案中，氣溶膠形成了煙草桿的物理結(jié)構(gòu)。例如，發(fā)現(xiàn)在煙草桿中，氣溶膠可以提供結(jié)構(gòu)特性，該結(jié)構(gòu)特性提供了希望的形狀或牢固度，或形狀和牢固度兩者。
[0015]術(shù)語“開放孔結(jié)構(gòu)”指的是包括限定了互相連接的空隙或孔的網(wǎng)絡(luò)或矩陣結(jié)構(gòu)。氣溶膠、氣體或蒸氣可以經(jīng)由氣溶膠的互相連接的空隙或孔穿過開放的孔結(jié)構(gòu)。在許多實(shí)施方案中，空隙或孔具有小于500微米，或小于250微米，或小于100微米的平均尺寸?？障痘蚩椎某叽缈梢酝ㄟ^切割穿過開放孔結(jié)構(gòu)的顆?；蛘w式單元的一部分，并且測(cè)量每個(gè)空隙或孔的最大橫截面尺寸來確定。空隙或孔的平均尺寸是這些測(cè)量值的算術(shù)平均值。該開放孔結(jié)構(gòu)允許氣體和一些情況下氣體夾帶的顆粒物質(zhì)流動(dòng)穿過氣溶膠結(jié)構(gòu)。開放孔結(jié)構(gòu)的孔尺寸可以選擇以提供近似于抽吸傳統(tǒng)吸煙制品的煙草桿時(shí)的抽吸阻力。在許多實(shí)施方案中煙草桿包括氣溶膠或開放孔結(jié)構(gòu)，其具有范圍為從大約10到大約70mmH20或從大約20到大約50mmH20的抽吸阻力。在許多實(shí)施方案中，吸煙制品(包括煙草桿和吸煙制品的其他元件，其中煙草桿包括氣溶膠或開放孔結(jié)構(gòu))具有范圍為從大約50到大約140mmH20或從大約60mm到大約120mmH20的抽吸阻力。因此本文描述的一些吸煙制品的吸煙體驗(yàn)可與傳統(tǒng)的吸煙制品相當(dāng)。
[0016]術(shù)語“牢固度”指的是抗壓縮度。牢固度典型地通過將15根香煙在夾具中放置成6、5和4三個(gè)水平，夾具具有固定面積的梯形金屬箍。夾具為這樣的形狀，六根香煙占據(jù)了基層水平，五根香煙占據(jù)了中間水平，四根香煙占據(jù)了最高水平，夾具的側(cè)邊緊貼包圍它們。夾具中開放的頂部將最高水平的四根香煙暴露于壓縮板。被填充的香煙夾具以這樣的方式置于壓縮板下，使得壓縮板合適的放置以接觸四根香煙基體的中心的40_的部分，直接接觸板(板足夠?qū)捯越佑|所有四根頂部香煙，并且它為40mm長(zhǎng)以便接觸中心40mm的部分，如前所述)。香煙最初用100g板重壓縮直到它們穩(wěn)定在位置上。接著，另外的1400g的重量被施加到樣品上30秒鐘。在30秒末，壓縮值以mm測(cè)量，其表示香煙的牢固度。該測(cè)試在22±2攝氏度的周圍環(huán)境溫度完成。在許多實(shí)施方案中吸煙制品具有大約4_或更少、或3.5mm或更少、或3mm或更少、或2.5mm或更少的牢固度。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，吸煙制品具有介于大約3.5mm到大約2.5mm的牢固度。
[0017]術(shù)語“硬度”也指的是抗壓縮度。硬度通常通過向10根香煙上施加2kg的載荷20秒鐘并且測(cè)量香煙的平均(均值)壓縮直徑來確定。硬度=(壓縮直徑/標(biāo)稱的未壓縮的直徑)X100%。該測(cè)試在22±2攝氏度的周圍環(huán)境溫度完成。測(cè)試可以使用商業(yè)可得的商品名為密度計(jì)DD60A(Borgwaldt KC GmbH, Hamburg, Germany)的裝置完成。這樣的裝置具有兩對(duì)平行的金屬圓筒，每個(gè)圓筒長(zhǎng)為160mm和直徑為10_。兩個(gè)圓筒以相隔16mm平行設(shè)置于香煙下方，并且作為香煙的支撐以放置香煙，這樣香煙桿跨接兩個(gè)圓筒(在測(cè)試期間任何存在的過濾嘴都不會(huì)接觸圓筒)。第二對(duì)圓筒放置成對(duì)齊第一對(duì)圓筒，使得在測(cè)試期間第一對(duì)圓筒和第二對(duì)圓筒相互靠近，中間放置香煙。支撐香煙的這對(duì)圓筒在測(cè)試期間保持靜止。另一對(duì)圓筒布置成向著10根香煙移動(dòng)并且跨香煙的煙草桿傳遞2kg的載荷。載荷在香煙上保持20秒并測(cè)量壓縮直徑，然后測(cè)試結(jié)束。香煙仍彼此間隔放置使得它們?cè)跍y(cè)試期間彼此不接觸?？梢允褂每蚣軄碇?0根香煙的端部，并且?guī)椭_保十根香煙在測(cè)試期間保持彼此等距離平行放置。
[0018]硬度還依賴于煙草桿的爐揮發(fā)物(0V)，并且因此需要進(jìn)行0V測(cè)定和校正。校正的硬度用下式計(jì)算:校正的硬度=測(cè)量的硬度+(標(biāo)準(zhǔn)爐揮發(fā)物值-測(cè)量的爐揮發(fā)物值)*校正系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)爐揮發(fā)物通常采用12.5%，但是如果需要的話，也可以使用另一標(biāo)準(zhǔn)值。校正系數(shù)為-3.3。
[0019]應(yīng)了解的是牢固度值相應(yīng)于硬度值。對(duì)于牢固度來說，值越高，香煙越柔軟。對(duì)于硬度來說，值越高，香煙越硬。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直徑的香煙(即7.85_直徑)求硬度的公式近似為，硬度=100-10 X (牢固度)。例如，在一些實(shí)施方案中，煙草基體具有大約4.0mm或更少的牢固度(硬度為大約60%或更多)、大約3.5mm或更少的牢固度(硬度為大約65%或更多)、或大約3.0mm或更少的牢固度(硬度為大約70%或更多)、或大約2.5mm或更少的牢固度(硬度為75%或更多)。在一些實(shí)施方案中，煙草基體具有介于大約3.5_(硬度為大約65% )和大約2.5mm(硬度為大約75% )之間的牢固度。
[0020]以下測(cè)試可以用于測(cè)量爐揮發(fā)物。煙草材料的樣品被放置在密封容器中，在正常環(huán)境條件下(60%相對(duì)濕度，22攝氏度)，并且稱取樣品加容器的重量。然后將容器放置在103攝氏度的爐中，并且移開容器蓋使得樣品暴露在爐中。樣品和開口容器于爐中于103攝氏度下放置100分鐘。然后將樣品和容器從爐中移走，并且放回蓋子，將密封的容器和樣品在爐外冷卻至少20分鐘。重新稱取容器加樣品組合的重量并且用下式計(jì)算爐測(cè)量的揮發(fā)物:測(cè)量的爐揮發(fā)物=(第一次測(cè)得的重量-第二次測(cè)得的重量/第一次測(cè)得的重量-容器重量)*100。
[0021]術(shù)語“煙草密度”指的是每單位體積的煙草基體或桿(表示為cm3)的煙草質(zhì)量(以克表示)。
[0022]對(duì)于煙草基體有用的氣溶膠可以具有小于大約0.35g/cm3或小于大約0.lg/cm3或小于大約0.05g/cm3的密度。這些氣溶膠可以具有大于大約500m2/g或大于大約750m2/g或大于大約1000m2/g的表面積，通過壓汞法測(cè)定。這些氣溶膠可以具有至少大約50%的空隙空間(或氣體體積)或至少大約75%的空隙空間或至少大約90%的空隙空間。
[0023]對(duì)于煙草基體有用的氣溶膠可以通過如下形成:在溶液中產(chǎn)生凝膠，然后小心移除液體使得氣溶膠結(jié)構(gòu)完整。例如通過將煙草和膠凝劑和液體組合得到凝膠。在許多實(shí)施方案中，液體從凝膠中經(jīng)由超臨界萃取或超臨界干燥移除。
[0024]超臨界萃取或干燥通過如下實(shí)施:升高凝膠的溫度和壓力以強(qiáng)制流體變成超臨界流體(其中它的液相和氣相變得不可區(qū)分)。通過降低壓力，液體被氣化和移除，形成氣溶膠。
[0025]在一些實(shí)施方案中，將凝膠置于壓力容器內(nèi)并用液體二氧化碳填充壓力容器。液體二氧化碳實(shí)質(zhì)上是可以替換凝膠的孔中的液體(例如水或溶劑)的溶劑。凝膠被浸入液體二氧化碳中數(shù)天的時(shí)間段。二氧化碳替代了凝膠孔中的液體。接著將二氧化碳加熱到超過其臨界溫度(31攝氏度)和壓力(73atm)。接著將容器等溫減壓，產(chǎn)生氣溶膠。
[0026]在許多實(shí)施方案中，通過將煙草、膠凝劑和水組合來制備凝膠。煙草可以形成氣溶膠開放孔結(jié)構(gòu)的一部分并且可以限定形成開放孔結(jié)構(gòu)的至少一部分開放的孔或空隙。煙草可以以任何有用的形式被使用，并且以多個(gè)煙草顆粒或單元存在于凝膠和氣溶膠中。
[0027]在煙草基體包含氣溶膠的實(shí)施方案中，優(yōu)選氣溶膠為有機(jī)氣溶膠。術(shù)語“有機(jī)氣溶膠”指的是優(yōu)選地包含至少大約75%重量、更優(yōu)選地至少90%重量、甚至更優(yōu)選地基本上、或最優(yōu)選地由有機(jī)化合物組成。有機(jī)化合物包括任何通常指的是有機(jī)物的化合物，例如那些落入有機(jī)化學(xué)的IUPAC命名法(通常指的是“藍(lán)皮書”)的化合物。實(shí)例包括天然或合成的聚合物、糖、蛋白質(zhì)、纖維素材料等等。
[0028]這是相對(duì)于其他材料，例如通常不被認(rèn)為是有機(jī)化合物的活性炭材料而言的。例如，一些材料(包括一些有機(jī)化合物)可以被碳化、熱解或其他方式加熱以便產(chǎn)生活性炭結(jié)構(gòu)，但是在材料被活化之后，其不能再被認(rèn)為是有機(jī)化合物。在一些情況下，有機(jī)氣溶膠不被碳化、熱解或其他方式加熱到高于150攝氏度。
[0029]另外，氣溶膠的材料優(yōu)選為非交聯(lián)的，以便保持開放孔結(jié)構(gòu)。
[0030]在許多實(shí)施方案中，煙草的平均顆粒尺寸大于大約25微米、或大于大約50微米、或大于大約100微米。在可替代的實(shí)施方案中，或另外地，煙草具有小于大約1000微米，或小于大約750微米，或小于大約500微米的平均顆粒尺寸。在許多實(shí)施方案中煙草以細(xì)絲狀存在于凝膠或氣溶膠內(nèi)，具有至少大約3或至少大約5的平均縱橫比。對(duì)于本發(fā)明的目的，“顆粒尺寸”被認(rèn)為是微粒材料中的單個(gè)顆粒的最大橫截面尺寸?！捌骄鳖w粒尺寸指的是顆粒的算術(shù)平均顆粒尺寸。微粒材料樣品的顆粒尺寸分布可以使用已知的篩網(wǎng)測(cè)試進(jìn)行確定。
[0031]在一些實(shí)施方案中，細(xì)煙草顆粒的平均顆粒尺寸在小于50微米，或小于25微米，或小于10微米的范圍內(nèi)，或在從大約3到50微米的范圍或從大約3到25微米的范圍。在某些實(shí)施方案中，煙草為細(xì)煙草顆粒與以上所述的較大煙草顆粒的混合物。
[0032]煙草可以特別地包括在凝膠或制得的氣溶膠內(nèi)，以獲得在煙草基體中希望的煙草負(fù)載。煙草可以結(jié)合氣溶膠前體材料(例如膠凝劑和液體)并且用來形成分散在氣溶膠中的煙草?？梢哉{(diào)整煙草含量以獲得傳統(tǒng)吸煙制品的特定的焦油水平。
[0033]氣溶膠中的煙草的量可以為至少大約5%或至少10%或至少大約25%，基于重量。在可替代的實(shí)施方案中，或另外地，氣溶膠中的煙草的量可以小于40%，或小于30%，基于重量。與傳統(tǒng)過濾嘴香煙比較，本發(fā)明的吸煙制品可以包含至少大約10%或更少的煙草、或至少大約20%或更少的煙草、或至少大約30%或更少的煙草，基于單位重量，同時(shí)保持了煙草桿的牢固度。在許多實(shí)施方案中，本發(fā)明的煙草基體可以包括小于大約300mg煙草、或小于225mg煙草、或小于150mg煙草，同時(shí)保持煙草桿的牢固度值至少等于或大于傳統(tǒng)煙草桿的牢固度值。因此，煙草桿的牢固度通常不依賴于煙草桿中的煙草量。
[0034]傳統(tǒng)的煙草桿可以具有大約240mg/cm3的煙草密度和大約3.0mm的牢固度。在許多實(shí)施方案中本文描述的煙草基體的煙草密度小于大約200mg/cm3或小于150mg/cm3或小于大約100mg/cm3或小于大約80mg/cm3。煙草基體還可以具有大于大約25mg/cm3或大于大約40mg/cm3或大于大約60mg/cm3的煙草密度。煙草基體還可以具有范圍在從大約25到大約200mg/cm3或從大約25到大約150mg/cm 3的煙草密度。在一些實(shí)施方案中，煙草基體的牢固度為大約4.0mm或更少(硬度為60%或更多)、大約3.5mm或更少(硬度為65%或更多)、或大約3.0mm或更少(硬度為70 %或更多)、或2.5mm或更少(硬度為75 %或更多)。在一些實(shí)施方案中，煙草基體具有介于大約3.5_ (硬度為大約65% )和大約2.5_ (硬度為大約75% )之間的牢固度。
[0035]本發(fā)明的傳統(tǒng)吸煙制品可以提供特定的焦油水平，同時(shí)保持煙草基體的牢固度。煙草的特定含量可以結(jié)合膠凝劑和水，使得制得的帶有煙草氣溶膠的吸煙制品達(dá)到特定的焦油水平。焦油水平可以選自介于大約0.lmg到大約10mg之間，或介于大約0.1到大約6mg之間，或介于大約0.1和大約3mg之間。焦油水平可以在吸煙制品于ISO條件(35次抽吸每次持續(xù)2秒，每60秒)下發(fā)煙時(shí)測(cè)定。術(shù)語“焦油水平”用于表示吸煙制品在ISO條件下的總的無尼古丁的干微粒物質(zhì)(NFDPM)。
[0036]術(shù)語“膠凝劑”指的是這樣的材料，當(dāng)其與溶劑液體(以合適的比例和加工條件)混合時(shí)，將液體從易流動(dòng)液體轉(zhuǎn)化為可塑性固體、半固體或凝膠。凝膠包括固體三維網(wǎng)絡(luò)，其涵蓋了液體介質(zhì)的體積并且通過表面張力效應(yīng)將其纏繞。
[0037]在許多實(shí)施方案中膠凝劑是多糖或蛋白質(zhì)、或一種或多種多糖和一種或多種蛋白質(zhì)的組合。多糖可以包括例如淀粉、樹膠、瓊脂、卡拉膠或果膠、或它們的組合。膠凝劑還可以包括藻酸酯或藻酸鹽例如，褐藻酸、藻酸鈉、藻酸鉀、藻酸銨或藻酸鈣、或它們的組合。蛋白質(zhì)膠凝劑可以包括例如明膠。這些膠凝劑對(duì)于與煙草的燃燒相結(jié)合是可接受的。其他膠凝劑也是適合的，例如吸煙制品是非燃燒性吸煙制品的情況。作為示例，其他的膠凝劑包括合成的或天然的聚合物，例如醋酸纖維素、聚苯乙烯、聚乳酸等。在一些實(shí)施方案中膠凝劑為紙或纖維素材料。優(yōu)選的膠凝劑包括果膠、藻酸鈉、藻酸鈣、阿拉伯樹膠和膠原蛋白，例如明膠。
[0038]液體可以與煙草和膠凝劑結(jié)合以形成凝膠和最終的氣溶膠。液體可以包括溶劑、或水、或溶劑和水。有用的溶劑包括例如乙醇、甲醇、丙酮、甲基乙基酮、2-丙醇、二氧化碳、己燒、和甲苯。
[0039]煙草氣溶膠可以任何有用的或希望的形狀形成。煙草凝膠可以塑造成任何有用的形式，然后將液體移除，形成相似形狀的氣溶膠單元。在許多實(shí)施方案中，氣溶膠單元是連續(xù)的單元，形成吸煙制品的煙草基體或煙草桿的至少一部分。以此方式，煙草氣溶膠為煙草基體提供了結(jié)構(gòu)特性，并且允許與傳統(tǒng)煙草桿相比，煙草基體在煙草量減少時(shí)具有希望的牢固度。在許多實(shí)施方案中煙草氣溶膠單元是整體式或連續(xù)的結(jié)構(gòu)單元，形成香煙的煙草桿。
[0040]多個(gè)開放通道可以延伸通過連續(xù)式氣溶膠單元的長(zhǎng)度。這些開放通道可以通過任何有用的方法形成。在許多實(shí)施方案中，這些開放通道在模塑過程程中形成。煙草凝膠可以被置于模塑單元由側(cè)面和底面限定的空腔內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)伸長(zhǎng)通道形成成員固定在底面上并且延伸通過煙草氣溶膠的長(zhǎng)度。在其他實(shí)施方案中，多個(gè)伸長(zhǎng)通道形成成員固定在相對(duì)于模塑單元可移動(dòng)的支撐元件上。一旦煙草氣溶膠形成并從模塑單元的空腔中移出后，伸長(zhǎng)通道形成成員限定了穿過煙草氣溶膠的空隙空間或通道。
[0041]伸長(zhǎng)通道形成成員可以具有任何有用的直徑，例如大約25微米或更少、或大約15微米或更少。任何有用數(shù)量的通道形成成員可以被設(shè)置在模塑單元的空腔內(nèi)，例如至少大約10或至少大約20個(gè)。通道形成成員可以沿著煙草氣溶膠的整個(gè)長(zhǎng)度或煙草氣溶膠長(zhǎng)度的至少大約90%或至少大約75%延伸。在一些實(shí)施方案中，煙草氣溶膠形成為多個(gè)具有任何有用尺寸的顆粒。在這些實(shí)施方案中煙草氣溶膠顆粒的平均尺寸為至少大約50微米、或至少大約100微米、或至少大約250微米?？商娲兀蛄硗獾?，煙草氣溶膠顆粒的平均尺寸為小于大約5000微米、或小于大約1000微米或小于大約500微米。
[0042]氣溶膠可以任選地包括功能性材料。功能性材料可以與膠凝劑、煙草和水或溶劑組合形成凝膠和最終的氣溶膠。功能性材料可以分散在氣溶膠的開放孔結(jié)構(gòu)內(nèi)。氣溶膠提供了大的表面積，其可以提高功能性材料的效率。因此，與傳統(tǒng)吸煙制品相比，較少量的功能性材料可以與氣溶膠的開放孔結(jié)構(gòu)內(nèi)一起使用。功能性材料可以摻入氣溶膠結(jié)構(gòu)中，基本上將功能性材料“鎖合”在氣溶膠基體或結(jié)構(gòu)中。功能性材料可以包括香料材料或捕捉或轉(zhuǎn)化煙霧成分的材料。
[0043]香料材料包括液體香料或吸附劑或纖維素材料的顆粒，其浸漬有液體香料或顆粒材料例如草本材料。香料包括但不限于天然的或合成的薄荷醇、胡椒薄荷、綠薄荷、咖啡、茶、調(diào)味料(例如肉桂、丁香和姜)、可可、香草、水果香料、巧克力、桉樹、天竺葵、丁子香酚、龍舌蘭、杜松、茴香腦和芳樟醇。另外，香料包括精油、或一種或多種精油的混合物?！敖?jīng)油”是從植物中獲得的具有植物的特征性香味和香料的油。適合的精油包括但不限于胡椒薄荷和綠薄荷油。在許多實(shí)施方案中香料包括薄荷醇、丁子香酚、或薄荷醇和丁子香酚的組合。
[0044]術(shù)語“草本材料”用于表示來自草本植物的材料?！安荼局参铩睘榉枷阒参铮淙~子或其他部分被用于藥用、烹調(diào)或芳香用途，并且能夠?qū)⑾阄夺尫庞谖鼰熤破樊a(chǎn)生的煙霧中。草本材料包括藥草葉或來自草本植物的其他草本材料，包括但不限于薄荷、例如胡椒薄荷(Peppermint)及綠薄荷(Spearmint)、檸檬香蜂草、羅勒(Basil)、肉桂、朽1檬羅勒、香蔥、芫荽、薰衣草、鼠尾草、茶葉、百里香和蒿。術(shù)語“薄荷”被用于表示薄荷屬的植物。適合類型的薄荷葉可取自如下植物品種:包括但不限于辣薄荷(Mentha piperita)、野薄荷(Menthaarvensis)、埃及薄荷(Mentha niliaca)、朽1 檬薄荷(Mentha citrata)、綠薄荷(Menthaspicata)、花薄荷(Mentha spicata crispa)、心形葉薄荷(Mentha cordifolia)、歐薄荷(Mentha longifolia)、普列薄荷(Mentha pulegium)、蘋果薄荷(Mentha suaveolens)、和斑葉鳳梨薄荷(Mentha suaveolens Variegata)。捕捉和轉(zhuǎn)化煙霧成分的材料包括吸附劑例如活性炭、包覆碳、活性鋁、沸石、海泡石、分子篩和硅膠。捕捉和轉(zhuǎn)化煙霧成分的材料包括催化齊?例如猛、絡(luò)、鐵、鈷、镲、銅、錯(cuò)、錫、鋅、鶴、鈦、鉬、銀材料。
[0045]術(shù)語“煙霧”或“煙草煙霧”指的是當(dāng)煙草材料進(jìn)行燃燒、高溫分解、加熱或化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放的氣霧劑或蒸氣。
[0046]在許多實(shí)施方案中吸煙制品的總長(zhǎng)度為大約70mm到大約128mm，或大約84mm。吸煙制品的外徑可以為大約5mm到大約8.5mm、或大約5mm到大約7.1mm的細(xì)長(zhǎng)尺寸吸煙制品或大約7.1mm到大約8.5mm的常規(guī)尺寸吸煙制品。
[0047]本發(fā)明的吸煙制品的抽吸阻力(RTD)可以基于煙草基體的煙草氣溶膠的摻入和結(jié)構(gòu)而變化。RTD指的是當(dāng)它在穩(wěn)定條件下由空氣流傳過時(shí)，樣品兩端之間的靜壓差，其中在輸出端的體積流量是17.5毫升/秒。樣品的RTD可以使用ISO標(biāo)準(zhǔn)6565:2002中的方法進(jìn)行測(cè)量。
[0048]任何上述的煙草基體都可以用于傳統(tǒng)的燃燒式吸煙制品例如香煙，或可以用于非燃燒式吸煙制品，例如設(shè)計(jì)為使用熱量、空氣流或化學(xué)反應(yīng)來遞送煙草成分的吸煙制品。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品可以包裝在容器內(nèi)，例如在帶有涂覆有一種或多種香料的內(nèi)襯的鉸蓋式包裝盒或軟包裝盒中。
[0050]下面將參考附圖，通過僅為示例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，其中:
[0051]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品的橫截面示意圖，其具有煙草氣溶膠形成的煙草基體；
[0052]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品的橫截面示意圖，其具有由多個(gè)分散在煙草桿中的煙草氣溶膠顆粒形成的煙草基體；
[0053]圖3顯示了模塑單元的側(cè)視示意圖；
[0054]圖4顯示了另一模塑單元的側(cè)視示意圖。
[0055]圖1和圖2中所示的吸煙制品10包括煙草基體或煙草桿12，其連接到軸向排列的過濾嘴14。過濾嘴14包括可以由包裹在成型紙18中的醋酸纖維素形成的濾塞16。水松紙19將煙草桿12連接到軸向排列的過濾嘴14上。
[0056]香煙包裝紙13環(huán)繞煙草基體，其可以包括圖1的煙草氣溶膠20和圖2的煙草切割填充物11和煙草氣溶膠顆粒20。圖1顯示了形成煙草基體12的結(jié)構(gòu)的整體式煙草氣溶膠單元20。圖1中所示的整體式煙草氣溶膠單元20是形成吸煙制品10的煙草基體12的圓柱形單元。
[0057]圖2顯示了煙草基體12，其由分散在煙草材料或切割煙草填充物11中的多個(gè)煙草氣溶膠顆粒20形成。
[0058]圖3顯示了模塑單元30的側(cè)視示意圖，其可以用于形成煙草氣溶膠20。煙草凝膠可以被置于模塑單元30的空腔36內(nèi)。空腔36由側(cè)表面32和底面34限定。多個(gè)伸長(zhǎng)通道形成成員40固定在底面34上并且延伸通過煙草氣溶膠20的長(zhǎng)度。一旦煙草氣溶膠20形成并且從模塑單元30的空腔36中移走，伸長(zhǎng)通道形成成員40限定穿過煙草氣溶膠20的空隙空間或通道。
[0059]伸長(zhǎng)通道形成成員40可以具有任何有用的直徑，例如大約25微米或更少、或大約15微米或更少。任何有用數(shù)量的通道形成成員40可以布置在模塑單元30的空腔36內(nèi)，例如至少大約10或至少大約20個(gè)。通道形成成員40可以沿著煙草氣溶膠20的整個(gè)長(zhǎng)度或煙草氣溶膠20的長(zhǎng)度的至少大約90%或至少大約75%延伸。
[0060]圖4顯示了另一模塑單元31的側(cè)視示意圖。在該實(shí)施方案中，伸長(zhǎng)通道形成成員40相對(duì)于模塑單元30的空腔36可移動(dòng)的。伸長(zhǎng)通道形成成員40固定在相對(duì)于模塑單元30的空腔36沿著側(cè)面32的長(zhǎng)度縱向可移動(dòng)的支撐元件42上，并且朝向或遠(yuǎn)離底面34移動(dòng)。伸長(zhǎng)通道形成成員40延伸通過煙草氣溶膠20的長(zhǎng)度并且如以上所述。一旦煙草氣溶膠20形成并且從模具單元30的空腔36和伸長(zhǎng)通道形成成員40中移走，伸長(zhǎng)通道形成成員40限定穿過煙草氣溶膠20的空隙空間或通道。
【權(quán)利要求】
1.一種吸煙制品，其包括煙草基體，所述煙草基體包含煙草，并且具有大約150mg/cm3或更少的煙草密度和60%或更大的硬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的吸煙制品，其中至少部分煙草基體從凝膠轉(zhuǎn)化為開放孔結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的吸煙制品，其中煙草基體包含氣溶膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的吸煙制品，其中氣溶膠包含至少大約5￥〖％的煙草。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4的吸煙制品，其中氣溶膠或開放孔結(jié)構(gòu)包含多聚糖或蛋白質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2到5的吸煙制品，其中氣溶膠或開放孔結(jié)構(gòu)的密度為小于大約0.35g/cm3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6的吸煙制品，其中煙草基體是香煙桿單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求2到6的吸煙制品，其中氣溶膠或開放孔結(jié)構(gòu)是形成煙草基體的連續(xù)式單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求2到6的吸煙制品，其中氣溶膠或開放孔結(jié)構(gòu)為多個(gè)顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求2到10的吸煙制品，其中氣溶膠或開放孔結(jié)構(gòu)包含捕捉或轉(zhuǎn)化煙霧成分的功能性材料。
11.一種方法，其包括: 將煙草和膠凝劑和溶劑組合以形成煙草凝膠；并且 從煙草凝膠移除溶劑以形成煙草基體，其中煙草基體的煙草密度為大約150mg/cm3或更少，硬度為60%或更大。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其進(jìn)一步包括: 將煙草凝膠放入模塑單元內(nèi)； 提供多個(gè)通過煙草凝膠長(zhǎng)度的延伸成員； 通過從煙草凝膠移除溶劑在模塑單元中形成煙草基體，其中煙草基體包含多個(gè)延伸通過煙草基體的長(zhǎng)度的開放通道。
13.—種煙草基體，其包括分散在氣溶膠內(nèi)的煙草。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的煙草基體，其中氣溶膠的密度小于大約0.35g/cm3。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的煙草基體，其中氣溶膠包括至少大約5￥〖％的煙草。
【文檔編號(hào)】A24B15/28GK104470382SQ201380022789
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月30日
【發(fā)明者】F·拉蘇里, G·賽施 申請(qǐng)人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司