[發明專利]在煙草制品內的表面改性的活性炭

無效

• 申請號: 200580045295.3
• 申請日: 2005-12-29
• 公開（公告）號: CN101094598A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 欒兆華;J·A·弗尼爾;P·J·利波維茨;M·哈亞萊戈爾;莊樹忠;J·B·佩因三世
• 申請（專利權）人: 菲利普莫里斯生產公司
• 主分類號: A24D3/16
• 分類號: A24D3/16;C01B31/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳季壯

背景技術

本發明涉及活性炭，這種活性炭經過處理，降低了煙草制品內細顆粒的存在。

發明概述

在第一個實施方案中，處理活性炭，以降低在煙草制品內細顆粒的形成與存在。改性活性炭的表面，以改進活性炭的機械完整性，并因此降低活性炭形成細顆粒的傾向。還改性活性炭的表面，以便將已有的細顆粒附著或固定到活性炭上，降低細顆粒的存在?？赏ㄟ^在活性炭的外和內表面上形成烴化合物層、聚合物層或碳層來改性活性炭的表面。

在另一實施方案中，香煙包括含煙草和濾嘴的煙絲條，其中所述濾嘴包括表面改性的活性炭，所述表面改性的活性炭包括活性炭；在該活性炭表面上的碳細顆粒；和在活性炭的外表面和內表面上的一層，其中該層包括在活性炭上的烴化合物，另一層碳或聚合物，其中若該層是聚合物，則該聚合物為表面改性的活性炭總重量的約9-20wt％。

在另一實施方案中，香煙濾嘴包括具有空腔的濾嘴，其中所述空腔包括在其內的表面改性的活性炭，所述表面改性的活性炭包括活性炭；在該活性炭表面上的碳細顆粒；和在活性炭的內表面和外表面上的一層，其中該層包括在活性炭上的烴化合物，另一層碳或聚合物，其中若該層是聚合物，則該聚合物為表面改性的活性炭總重量的約9-20wt％。

在另一實施方案中，制造香煙的方法包括通過提供在其表面上具有碳細顆粒的活性炭來形成表面改性的活性炭；和在該活性炭的內和外表面上形成一層，其中該層包括在活性炭上的烴化合物，碳或聚合物，其中若該層是聚合物，則該聚合物為表面改性的活性炭總重量的約9-20wt％；將表面改性的活性炭摻入到香煙濾嘴內；和將香煙濾嘴連接在煙絲條上形成香煙。

在另一實施方案中，通過含表面改性的活性炭的濾嘴抽吸主流煙草煙霧來處理主流煙草煙霧的方法，所述表面改性的活性炭包括活性炭；在該活性炭表面上的碳細顆粒；和在活性炭的內表面和外表面上的一層，其中該層包括在活性炭上的烴化合物，另一層碳或聚合物，其中若該層是聚合物，則該聚合物為表面改性的活性炭總重量的約9-20wt％。

詳細說明

活性炭是描述具有廣泛開發的內部孔結構的含碳吸附劑一族所使用的通稱?？赏ㄟ^活化無定形(非石墨)碳來生產活性炭，其中可通過碳化前體，例如木材、褐煤、煤、椰子殼、泥煤、瀝青、聚合物、纖維素纖維或聚合物纖維等，形成焦炭，從而生產無定形(非石墨)碳。優選地，在惰性氛圍內，在高溫，即300-1000℃，優選高于600℃下進行碳化。在碳化之后，可通過用氧化劑，例如二氧化碳或蒸汽熱處理無定形碳或焦炭，從而進行活化。在活化過程中，無定形碳或焦炭中的一些碳與氧化劑反應，并在活性炭內形成各種尺寸，例如數量級為數埃到數微米的孔。

活性炭可以是石墨、球形、單片、珠粒、粉末或纖維形式。在例舉的實施方案中，活性炭的平均粒度可以是約6目-300目。

活性炭可包括微孔、中孔和大孔分布。術語“微孔”通常是指孔徑小于或等于約20埃的這種材料，而術語“中孔”通常是指孔徑為約20-500埃的這種材料。術語“大孔”是指高于500埃的孔徑。可相對于作為靶標且將除去的來自主流煙草煙霧的所選組分來預選微孔、中孔和大孔的相對量。因此，可以根據需要對于某一應用來調節孔徑和孔徑分布。

可將活性炭摻入到煙草制品的一個或更多個位置內。優選將活性炭置于濾嘴內，以降低其與煙草，例如與煙絲條內的煙草的相互作用。例如，可將活性炭置于管狀自由流動濾嘴的通路內，自由流動的濾嘴內，與纖維材料混合，和/或置于空隙空間內。

高度活化的活性炭在本質上是多塵的，這是由于由苛刻的碳化和活化處理得到的固有孔結構導致的。粒度小于10微米的碳的細顆?；蛘摺胺蹓m”常常是在碳化和活化工藝之一或者二者期間產生的，這是由于這兩種方法對于活性炭的機械完整性苛刻。而且，在其中碳粒加入到香煙濾嘴的空腔內的香煙制造過程中，機械處理碳粒可導致額外的細顆粒生成。

在吸煙過程中，希望避免這種細顆粒夾帶在通過香煙抽吸的煙霧流內。

常規的方法是通過在攪拌下用水洗滌活性炭來除去這些細顆粒。然而，可在洗滌之后形成額外的細顆粒，這是由于活性炭稍微發脆的性質導致的。

取決于前體的來源和活化處理，活性炭中細顆粒的量和機械強度可以變化。例如，由較低密度的前體，例如椰子殼形成的活性炭與由較高密度的前體，例如瀝青形成的活性炭相比，往往具有較低的密度和較低的機械強度。然而，加工瀝青往往更加昂貴，且某些形式，例如顆粒是不可能獲得的。因此，不那么昂貴的活性炭可能具有較低的機械強度，并因此也可能導致的細顆粒量增大。