專利名稱：：香煙過濾嘴及其制造方法、以及香煙的制作方法
技術領域：
：本發明涉及用于選擇性地和有效地除去酚化合物(特別是苯酚)同時保持怡人(palatable)成分(例如尼古丁或焦油)的香煙過濾嘴、制造所述香煙過濾嘴的方法、以及具有所述香煙過濾嘴的香煙。
背景技術：
：目前，關于吸煙對健康的影響，在香煙領域中需要減少香煙煙霧中有害成分的技木。香煙煙霧含有各種有害成分。尤其是酚化合物例如苯酚或甲酚是以相對較高的濃度包含在煙霧中的有害物質，并且期望有效地除去所述酚化合物。為了吸附有害物質，通常廣泛地使用活性炭。然而，通常使用活性炭的物理吸附不僅除去有害物質而且除去香煙煙霧中的怡人成分。換言之，尼古丁、焦油和其它香味成分的除去改變香煙煙霧的味道，因此抑制了在吸煙中的滿足感。而且，活性炭具有低的吸附酚化合物的能力。作為通過將活性炭添加至包括乙酸纖維素的絲束(tow)而制造香煙過濾嘴的技木，通常應用下列技木使卷取的絲束在各自以不同速度運動的兩對輥之間經受張カ以使其伸展，將炭撒在所得絲束上，然后用增塑劑例如三乙酸甘油酷使炭附著至絲束以得到香煙過濾嘴。然而，根據該技木，所附著的活性炭的量難以提高。另外，活性炭吸附三乙酸甘油酷，使得活性炭的吸附能力下降。另ー方面，目前，對于香煙過濾嘴，通常使用乙酸纖維素絲束。盡管由乙酸纖維素絲束制成的過濾嘴能夠減少主流香煙煙霧的酚含量，但該減少不令人滿意。因此，通過由乙酸纖維素絲束制成的過濾嘴從主流香煙煙霧中選擇性地吸附酚化合物的方法是期望的。日本專利申請特表No.2001-526913(JP-2001-526913A，專利文獻1)公開了香煙過濾嘴，其含有多元酚化合物或其衍生物(例如迷迭香提取物)作為自由基清除劑，以除去香煙煙霧中存在的具有自由基的細胞毒分子。另外，日本專利特許公布No.3910175(JP-3910175B，專利文獻2)公開了用于除去主流煙霧中的酚化合物的香煙過濾嘴，該過濾嘴包括以下三個過濾段(A)(C)(A)添加有具有1300cP的粘度的液體脂肪酸酯或液體脂肪酸的過濾段，(B)添加有具有1300cP的粘度的ニ醇的過濾段，和(C)添加有活性炭并且設置在過濾段(A)和過濾段(B)下游的過濾段。然而，在這些香煙過濾嘴中，由于向這些過濾嘴添加液體物質，這些液體物質在香煙儲存期間飛散(scatter)或移動至煙葉區。日本專利申請特開No.2006-191813(JP-2006-191813A，專利文獻3)公開了用于減少主流香煙煙霧中的一氧化碳濃度和NOx濃度的吸煙用品。該吸煙用品包括棒狀芯、通過用煙絲包圍所述芯形成的鞘(sheath)、以及覆蓋該鞘的管，所述芯包括在所述芯的縱向上的部分或全部區域中裝入的多孔材料，并且所述芯的空氣阻カ(或牽引(draw)阻力)低于所述鞘的阻力。該文獻公開了將氧化鋁、ニ氧化硅和沸石作為所述多孔材料的原料。在該吸煙用品中，所述多孔材料不是用于過濾嘴而是用于煙葉區，使得所述多孔材料不可避免地包括無機材料。然而，無機物質吸附酚化合物不充分。作為用于選擇性地和有效地除去醛(特別是甲醛)同時保持怡人成分例如尼古丁或焦油的材料，日本專利申請特開No.2008-lM509(JP-2008-154509A，專利文獻4)公開了包含具有5350nm的平均孔徑的多孔材料(例如硅膠)的香煙過濾嘴材料。日本專利申請特開No.2010-35550(JP-2010-35550A，專利文獻5)公開了包含多孔ニ氧化硅的香煙過濾嘴材料，所述多孔ニ氧化硅具有不多于1重量％的總氮含量比、不多于20重量％的總碳含量比、250nm的平均孔徑、5001300m2/g的比表面積、六角形結構的孔。根據這些文獻，所制造的過濾嘴具有過濾材料填充在分開的過濾嘴中的間隙中的三重結構。然而，這些具有三重結構的過濾嘴的破損涉及到飛散的顆粒多孔材料進入眼睛和肺中的風險。而且，所述三重結構不能改善過濾嘴硬度。另ー方面，作為主要包含具有紙結構的纖維素的過濾嘴，日本專利公布No.3576222(JP-3576222B，專利文獻6)公開了片形式的香煙過濾嘴材料，所述片包括顆粒或非卷取的纖維狀纖維素酯和加拿大標準游離度(freeness，排水度)值為100800ml的木漿，其中前者/后者的比例為15/8580/20(重量百分比)。然而，由于該過濾嘴的主體含有木漿(纖維素)，該過濾嘴具有不充分的酚除去和低的過濾嘴硬度。而且，盡管可以通過增加顆粒纖維素酯相對于木漿的比例改善過濾嘴硬度，但是壓力降也増加。因此，在顆粒纖維素酯的重量増加方面是有限制的。此外，所述顆粒纖維素酯容易從過濾嘴脫離。[專利文獻1]JP-2001-526913A(權利要求書和實施例)[專利文獻2]JP-3910175B(權利要求1和實施例)[專利文獻3]JP-2006-191813A(權利要求1和第W011]和段)[專利文獻4]JP-2008-154509A(權利要求書、第和段、以及實施例)[專利文獻5]JP-2010-35550A(權利要求書、第W001]和W054]段、以及實施例)[專利文獻6]JP-3576222B(權利要求1)
發明內容因此，本發明的ー個目的是提供用于選擇性地和有效地除去酚化合物(例如苯酚和甲酚)同時保持怡人成分例如尼古丁或焦油的香煙過濾嘴、所述香煙過濾嘴的制造方法以及具有所述香煙過濾嘴的香畑。本發明的另一目的是提供具有高硬度同時保持適中的空氣阻カ(壓カ降)的香煙過濾嘴、所述香煙過濾嘴的制造方法以及具有所述香煙過濾嘴的香煙。本發明的另一目的是提供香煙過濾嘴、所述香煙過濾嘴的制造方法以及具有所述香煙過濾嘴的香畑，其中所述香煙過濾嘴盡管存在大量乙酸纖維素顆粒也能防止乙酸纖維素顆粒脫離。本發明的另一目的是提供其中添加有選擇性的吸附物質的香煙過濾嘴，所述選擇性的吸附物質具有不被用于乙酸纖維素的增塑劑(例如三乙酸甘油酷)所降低的吸附能力。另外，本發明的另一目的是提供其中添加有較大量吸附物質的香煙過濾嘴。為了實現以上目的，本發明的發明人進行了深入研究，并且最終發現，通過將具有特定粒徑的乙酸纖維素顆粒分散于纖維素酯絲束中，可以選擇性地和有效地除去酚化合物(例如苯酚和甲酚)同時保持怡人成分例如尼古丁和焦油。本發明是基于以上發現完成的。也就是說，本發明的香煙過濾嘴包括纖維素酯絲束和分散在所述纖維素酯絲束中的乙酸纖維素顆粒，并且所述乙酸纖維素顆粒具有以下粒徑不少于90重量％的所述乙酸纖維素顆粒通過具有1.7mm孔尺寸的篩而不能通過具有0.IOmm孔尺寸的篩，并且這些篩符合JIS(日本エ業標準)Z8801-12006。本發明的香煙過濾嘴還可包含增塑劑，且相對于100重量份的所述纖維素酯絲束，所述增塑劑的比例可為約110重量份，且可使用所述增塑劑將所述乙酸纖維素顆粒固定至纖維素酯絲束。所述增塑劑可包括乙酸甘油酯化合物。所述纖維素酯絲束可包括乙酸纖維素絲束。所述纖維素酯絲束可具有約1000050000旦的平均纖度，且所述絲束的纖絲(單纖維，filament)可具有約110旦的平均纖度。相對于100重量份的所述纖維素酯絲束，所述乙酸纖維素顆粒的比例可為約100500重量份。所述乙酸纖維素顆粒可具有以下粒徑不少于90重量％的所述乙酸纖維素顆粒通過具有1.0mm孔尺寸的篩而不能通過具有0.18mm孔尺寸的篩，且這些篩符合JISZ8801-12006。本發明的香煙過濾嘴可具有約0.510m2/g的BET比表面積(通過BET方法測量的比表面積)。本發明的香煙過濾嘴具有高硬度和低壓カ降。所述香煙過濾嘴可具有在300g的負荷下不少于90%的厚度保持率，并且在具有IOOmm長度和8mm直徑的濾棒中在17.5ml/秒的空氣流速下具有不大于IOOOmmWG的空氣阻力。根據加拿大衛生部(HealthCanada)的試驗方法T-114，本發明的香煙過濾嘴可具有不少于10%的酚減少率。本發明的香煙過濾嘴可基本上不含殼聚糖，或其鹽。本發明還包括所述香煙過濾嘴的制造方法，其包括將乙酸纖維素顆粒添加至開纖的纖維素酯絲束的步驟。當本方法中所述乙酸纖維素顆粒的比例高吋，在將所述乙酸纖維素顆粒添加至預先開纖的纖維素酯絲束后，所述纖維素酯絲束可通過空氣流進ー步開纖。此外，本發明包括具有所述香煙過濾嘴的香煙。圖1是根據本發明實施方式的用于制造本發明過濾嘴的裝置的實例的示意性橫截面圖。具體實施例方式本發明的香煙過濾嘴包括纖維素酯絲束和具有特定粒徑的乙酸纖維素顆粒，且具有所述乙酸纖維素顆粒分散在所述纖維素酯絲束中的結構(稱為斑點犬(dalmatian)結構)。[纖維素酯絲束]所述纖維素酯絲束是由纖維素酯纖維形成且具有絲束結構或濾棒結構的纖維束。具體地，所述纖維素酯絲束是具有包括纖維素酯的單纖絲被捆成束的結構的纖維束(具有基本上無限連續長度的多纖絲結構)。具體地，所述纖維素酯絲束是通過將例如約3，0001，000，000、優選約3，000100，000、且更優選約5，000100，000根單纖維(單纖絲)捆扎(或捆成束)而形成的。所述纖維素酯絲束的平均纖度(總旦數)為例如約1000050000旦、優選約2000048000旦、且更優選約2500045000旦(特別優選約3000043000旦)。組成所述纖維素酯絲束的單纖維(單纖絲)的平均纖度為例如約110旦、優選約1.28旦、且更優選1.55旦(特別是約1.83旦)。所述單纖絲的平均纖維長5度可選自約0.Immkm的范圍，并且為例如約0.530mm、優選約120mm、且更優選約315mm(特別是約5IOmm)。單纖絲的橫截面形狀不特定地限于具體的一種，且可例如為任何形式，例如不規則形式(如Y形的形式、X形的形式、I-形的形式、R-形的形式和H-形的形式)或橫截面為中空纖維的形式。橫截面的形狀優選為多邊形不規則形狀(例如Y-形的形式、X-形的形式、I-形的形式、R-形的形式或H-形的形式)。所述單纖絲優選為卷曲的纖維。組成所述纖維素酯纖維的纖維素酯通常為乙酸纖維素。然而，在能實現本發明的范圍內，所述纖維素酯可包含纖維素與各自具有約24個碳原子的有機酸的少量混合酷。這樣的纖維素酯可包括乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素等。而且，所述纖維素酯(特別是乙酸纖維素)的取代度(平均取代度)可例如選自約13(例如約12.9)的范圍，并且可優選為約1.52.7且更優選約2.22.6。[乙酸纖維素顆粒]按照本發明，用根據JISZ8801-12006的方法，所述乙酸纖維素顆粒的粒徑(基于原料)為1.70.10mm。即，本發明中的乙酸纖維素顆粒具有如下粒徑不少于90重量％的所述乙酸纖維素顆粒通過具有1.7mm孔尺寸的篩而不能通過具有0.IOmm孔尺寸的篩。此外，本發明中的所述乙酸纖維素顆粒的粒徑優選為1.70.18mm且特別優選為1.00.18mm。當粒徑在此范圍之內吋，過濾嘴具有高的酚減少率和改善的過濾嘴硬度，而未使壓力降顯著惡化。所述乙酸纖維素顆粒的平均粒徑為例如約0.12mm、優選約0.21mm、且更優選約0.30.8mm。所述乙酸纖維素顆粒的形狀的實例可包括球形、橢球形、多邊形(例如多角棱錐形、立方體形和直角棱柱形)、板狀或鱗狀(薄片狀)、棒狀形式以及無定形形式。考慮到過濾嘴性質、分散性等，等方形式(例如近球形)是優選的。此外，所述乙酸纖維素顆粒可以是多孔的。在所述纖維素酯絲束中，通過添加增塑劑，所述乙酸纖維素顆粒的粒徑和形狀可改變。本發明中，所述粒徑和形狀是基于將所述乙酸纖維素顆粒添加至所述纖維素酯絲束之前所述乙酸纖維素顆粒的粒徑和形狀(即基于原料的粒徑和形狀)確定的。通過BET方法測量的所述乙酸纖維素顆粒的比表面積(BET比表面積)可選自約0.1100m2/g的范圍，且可例如為約150m2/g、優選約330m2/g、且更優選約520m2/g(特別優選約815m2/g)。所述乙酸纖維素顆粒的堆積比重可例如為約0.10.6g/cm3、優選約0.20.55g/cm3、且更優選約0.30.5g/cm3。所述乙酸纖維素的乙酰化度可例如選自約四62.5%(例如約四62%)的范圍，且可優選為約4059%并且更優選約4458%。所述乙酸纖維素的聚合度(粘均聚合度)通常可為例如約101000(例如約501000)、優選約50900(例如約100800)、且更優選約200800。相對于100重量份所述纖維素酯絲束，所述乙酸纖維素顆粒的比例可選自約101000重量份的范圍，并且可例如為約20500重量份(特別是約30400重量份)。此外，根據本發明，即使當所述乙酸纖維素顆粒的比例增加時，過濾嘴的硬度和酚除去率兩者均可改善而未使壓カ降顯著地增高因此，相對于100重量份的纖維素酯絲束，所述乙酸纖維素顆粒的比例可例如為約100500重量份(特別是約200400重量份)。[增塑劑]根據本發明，所述增塑劑不僅改善所述纖維素酯絲束的成型性(模塑性)，還允許所述乙酸纖維素顆粒的均勻分散。此外，所述增塑劑還起到將乙酸纖維素顆粒固定至所述纖維素酯絲束的作用，這可能是因為所述乙酸纖維素顆粒附著至增塑絲束引起的。作為所述增塑劑，例如，與所述纖維素酯的酯基(例如乙酰基)具有高親和性的化合物是優選的。例如，可使用多元醇的脂肪酸酷或多元醇低聚物的脂肪酸酯作為所述增塑劑。所述增塑劑的具體實例可包括多元醇與低級脂肪酸(例如Cp4烷烴羧酸，例如乙酸)的酷(例如C3_6烷烴三醇的單CV4酰化物三Cp4酰化物，例如單乙酸甘油酷、ニ乙酸甘油酯或三乙酸甘油酷，優選甘油的單C2_3酰化物三C2_3酰化物)，以及多元醇低聚物與低級脂肪酸的酯(例如ニC3_6烷烴三醇的單CV4酰化物四C^4酰化物，例如ニ甘油四乙酸酯)。這些增塑劑可単獨使用或組合使用。在這些增塑劑之中，考慮到所述纖維素酯絲束的成型性以及與所述乙酸纖維素顆粒優異的親和性，優選乙酸甘油酯化合物(例如甘油ニ乙酸酯或三乙酸酷，例如ニ乙酸甘油酯或三乙酸甘油酷)，特別是三乙酸甘油酷。所述增塑劑例如乙酸甘油酯化合物不僅起到常規的作用(改善絲束的成型性)，而且允許所述乙酸纖維素顆粒在所述絲束中的均勻分散以及通過所述增塑劑將所述乙酸纖維素顆粒固定至所述纖維素酯絲束。相對于100重量份所述纖維素酯絲束，所述增塑劑的比例為例如約0.120重量份、優選約110重量份、且更優選約28重量份(特別優選約57重量份)。[香煙過濾嘴]本發明的香煙過濾嘴具有所述乙酸纖維素顆粒分散在所述纖維素酯絲束中的結構(斑點犬結構)。所述乙酸纖維素顆粒的分散狀態(或樣式)不特別地限于特定的ー種，且可例如為其中所述絲束芯中的顆粒濃度高于其它區域的狀態。考慮到過濾嘴的性質等，其中所述顆粒幾乎均勻地分散于所述絲束中的狀態是優選的。本發明的香煙過濾嘴的BET比表面積可例如為約0.510m2/g、優選約1IOm2/g、且更優選約210m2/g(特別是約510m2/g)。根據本發明，由于所述過濾嘴可包含高濃度的所述乙酸纖維素顆粒，因此所述過濾嘴還可具有改善的比表面積以及優異的過濾性質。本發明的香煙過濾嘴由于其中含有的乙酸纖維素顆粒而具有高的過濾嘴硬度。所述香煙過濾嘴在300g的負荷下的厚度保持率不少于88%，例如不少于90%(例如約9099.5%)，優選約9199%，且更優選約9298%(特別是約9397%)。根據本發明，通過將不少于100重量份(特別地不少于200重量份)的所述乙酸纖維素顆粒添加至100重量份的所述纖維素酯絲束，可將所述過濾嘴硬度調節至約9397%(特別是約9496%)。本發明的香煙過濾嘴除了上述高的過濾嘴硬度外還具有低的壓カ降。所述香煙過濾嘴在具有IOOmm長度和8mm直徑的濾棒中在空17.5ml/秒的空氣流速下具有不大于1500mmWG(水位計)的空氣阻カ(壓カ降)。所述空氣阻力可不大于IOOOmmWG并且為例如約420lOOOmmWG、優選約420900mmWG、且更優選約420800mmWG(特別是約420eOOmmffG)。根據本發明，即使在將大量乙酸纖維素顆粒添加至所述絲束以改善過濾嘴硬度吋，也可制備具有適中的壓カ降同時抑制空氣阻カ的極端升高的過濾嘴。本發明的香煙過濾嘴具有優異的酚除去效率和根據加拿大衛生部的試驗方法Tl14不少于5%的酚減少率。上述的酚減少率可為不少于10%(例如約1080%)并且為例如不少于20%(例如約2070%)、優選不少于30%(例如約3060%)、且更優選不少于40%(例如約4055%)。根據本發明，除了這樣的高的酚減少率之外，所述香煙過濾嘴還對怡人成分(例如尼古丁或焦油)具有優異的透過性，且不因其容易透過懸浮的細顆粒的絲束結構而減弱香煙獨特的(或原有的)味道。所述香煙過濾嘴可含有常規的添加剤，例如有機物質如香料(例如薄荷醇)。而且，為了改善過濾嘴的色調，所述香煙過濾嘴可含有無機顆粒(例如高嶺土、滑石、沸石、硅藻土、硅膠、石英、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氧化鋁和氧化鋯)。特別地，所述香煙過濾嘴優選地含有氧化鈦。此外，考慮到易于紡絲操作，所述乙酸纖維素可含有油。為了進一步提高有害成分的除去，本發明的香煙過濾嘴可含有常規的吸附劑、殼聚糖或其鹽、香料等。然而，由于所述香煙過濾嘴含有具有特定粒徑的乙酸纖維素顆粒并且能有效地除去有害成分例如酚化合物，所述香煙過濾嘴可基本上不含吸附物質殼聚糖或其ITTtο本發明的香煙具有(或包括)具有這樣的性質的香煙過濾嘴。香煙過濾嘴的設置位置不特別地限于特定的位置。在通過卷紙(wrapper)成型為棒形式的香畑中，所述香煙過濾嘴通常設置在煙嘴(mouthpieth)中或者在煙嘴與紙卷香煙之間。附帯地，香煙橫截面的外周在很多情況下與過濾嘴橫截面的外周對應，并且通常可為約1530mm且優選約1727mm。[香煙過濾嘴的制造方法]本發明的香煙過濾嘴可以通過將乙酸纖維素顆粒(以及任選的增塑劑，例如乙酸甘油酯化合物)混至根據常規紡絲方法(干法紡絲、熔融紡絲或濕法紡絲)獲得的纖維素酯絲束中而獲得的。例如，使用香煙過濾嘴的現有制造裝置，所述香煙過濾嘴可通過以下步驟而成型將ー捆纖維素酯絲束開纖，使用用于添加增塑劑的裝置將增塑劑添加至開纖的絲束，使用用于添加活性炭的裝置(炭添加系統或機械)將乙酸纖維素顆粒添加至所述絲束，將所述絲束以給定的直徑捆扎(或捆成束)，并且用濾棒制造機將所得經捆扎的絲束包裝在紙中用于固定，以得到過濾嘴栓(集束體)。根據本發明，對于大量(例如，相對于100重量份的纖維素酯不少于150重量份)的所述乙酸纖維素顆粒的添加，為了允許所述乙酸纖維素顆粒均勻地分散并維持(或保持)于所述絲束中，在將所述乙酸纖維素顆粒添加至預先開纖的纖維素酯絲束之后，可通過空氣流將所述纖維素酯絲束進ー步開纖。在該方法中，與用于炭過濾嘴的常規方法(即，將顆粒添加至開纖的纖維素酯絲束)相比，可添加更大量的乙酸纖維素顆粒。另外，在該方法中，由于在其中所述纖維素酯絲束與所述乙酸纖維素顆粒接觸的狀態下，在通過空氣流將所述絲束開纖的同吋，乙酸纖維素顆粒在攪拌下被填充(射流填充)于所述纖維素酯絲束中，因此可將例如相對于100重量份的所述纖維素酯甚至不少于200重量份(例如約200500重量份)的所述乙酸纖維素顆粒均勻地分散在所述纖維素絲束中。作為實現這樣的方法的制造裝置，例如，可利用能夠通過空氣流將預先開纖的絲束開纖的裝置(例如，描述于日本專利申請特許公開No.2008-255529(JP-2008-255529A)中的制造裝置)的改進形式。特別地，可利用如下改進裝置，其包括JP_2008-2555^A圖1中描述的制造裝置以及裝配在所述制造裝置的添加設備，其中所述添加設備用于在引入空氣流之前將所述乙酸纖維素顆粒添加至預先開纖的絲束。圖1表示裝配有所述添加設備的制造裝置的實例。如圖1中所示的該裝置那樣，在預先開纖單元1中，將從ー捆纖維素酯絲束抽出(或拉出)的卷曲的絲束連續進料到兩對預先開纖輥11、12之間，使得卷曲的絲束被預先開纖。特別地，所述預先開纖可通過將具有較小直徑的輥11設置于具有較大直徑的輥12的上游進行。預先開纖的方法在JP-2008-2555^A中詳述。接下來，在開纖單元2中將乙酸纖維素顆粒添加至預先開纖的纖維素酯絲束10，然后所述絲束10通過空氣流進ー步開纖。更具體地，在將所述絲束10連續進料至開纖單元2的近圓柱狀的添加設備20的同吋，從裝配在所述添加設備主體21中的料斗23通過顆粒引入孔22將所述乙酸纖維素顆粒添加至預先開纖的絲束10。根據該方法，所述乙酸纖維素顆粒通過顆粒引入孔22的添加允許預先開纖的絲束10在通過添加設備20的同時與所述乙酸纖維素顆粒充分接觸，使得所述乙酸纖維素顆粒容易被保持在絲束10的預先開纖產物中(或者負載于絲束10的預先開纖產物上)。因此，還可保持比所述絲束的重量大的量的乙酸纖維素顆粒。添加設備主體21還具有形成于顆粒引入孔22下游的脫氣孔對。脫氣孔M將后面提到的開纖單元30處的空氣排出，并且可具有與公知的排氣孔(例如設置于公知的用于模塑樹脂的擠出機中的排氣孔)相同的形狀。而且，在開纖單元30中，與所述乙酸纖維素顆粒接觸的絲束10進ー步通過空氣流開纖。更具體地，在添加設備20中，與所述乙酸纖維素顆粒接觸的纖維絲束10通過圓柱狀通道形成部分32(設置于中空圓柱狀管(噴嘴主體)31內的添加設備側之中)的內部，并且被進料至中空圓柱狀管31的第一開纖區域も。圓柱狀通道形成部分32控制空氣流且包括軸33和箭頭34。所述中空圓柱狀管的內表面與圓柱狀通道形成部分32的形狀對應，且與該形狀對應的內徑朝著箭頭34下游減小。即，用于使絲束10開纖的空氣流從形成于中空圓柱狀管31的側壁中的與軸33對應的部分上的進氣孔36引入到中空圓柱狀管31中，并且在絲束10的流動方向上的空氣流通過形成在軸33及箭頭34的外壁與中空圓柱狀管31的內壁31a之間的具有均勻寬度的空間以均勻地與絲束10碰撞。因此，通過進氣孔36供給的空氣流沿開纖單元的軸向流向下一步驟，即膨脹與成型単元3(開纖單元30的開ロ31b)。在此狀態下，所述空氣流與從圓柱狀通道形成部分32進料至第一開纖區域\的絲束10接觸，使得所述絲束10在其厚度方向上通過空氣壓カ而膨脹并開纖。考慮到所述絲束穩定的進料以及生產率，在所述軸以及箭頭的外壁與所述中空圓柱狀管的內壁之間的空間可為約0.31.0mm。所述空氣流的壓カ可例如為約0.10.3MPa(特別是約0.10.2MPa)。而且，通過經由脫氣孔M排出空氣，通過經由進氣孔36引入的空氣流產生的在圓柱狀通道形成部分32的上游(上游通道)和其下游(第一開纖區域Z1)之間的壓力差消失，使得所述圓柱狀通道形成部分在其上游和下游處保持大氣壓。因此，防止所述乙酸纖維素顆粒因下游更高的壓カ而飛散，并且可増加所述乙酸纖維素顆粒的添加量。使通過空氣流開纖的絲束10穿過中空圓柱狀管31的第一開纖區域も，然后進料至第二開纖區域も。在此裝置中，所述第一開纖區域も的內徑Cl1在其軸向上是均勻的，而所述第二開纖區域も的內徑朝著其下游方向増加。根據本發明，圓柱狀通道形成部分32的內徑d3為約530mm(特別是約525mm)。所述第一開纖區域\的內徑(I1相對于所述內徑d3之比((I1Al3)可為約15。此外，所述第二開纖區域も的出口內徑d2相對于所述內徑Cl1之比(Cl2Al1)可為約1.52。關于開纖單元30的基本形狀和機械構造，可使用與JP-2008-255529A中描述的開纖單元的那些相同的形狀和機械構造。最后，在膨脹與成型単元3中，通過第二開纖區域も的纖維素酯絲束10在膨脹的同時成型。膨脹與成型単元3包括中空的近圓柱狀貯器(reservoirHO及向其中心軸方向延伸的棒狀芯41，并且通過接頭(adapter)50與開纖單元30的開ロ31b連接。貯器40包含多個向其中心軸方向延伸的長的板簧，且在兩個相鄰的板簧之間具有空間(未示出)，并且空氣從所述空間釋放。膨脹與成型単元3的內徑d4設計成使得所述內徑d4明顯大于中空圓柱狀管31的外徑。膨脹與成型単元3的內徑d4相對于中空圓柱狀管31的外徑不少于1(例如約11.4)。膨脹與成型単元3的長度(貯器40的長度)可例如為約150350mmo在具有這樣結構的膨脹與成型単元3中，絲束10的開纖產物(開纖絲束)通過芯41而保持，以避免當所述開纖絲束短暫膨脹并滯留于單元3時因重力而下垂。此外，在通過用貯器40控制膨脹使開纖絲束成型為棒形之后，所得棒形產物被持續擠出以得到長的開纖絲束(開纖絲束膨脹產物)。將所得長的開纖絲束引入喇叭形收集管中并且根據常規方式卷上濕紙以得到濾棒。在這樣的步驟中，絲束在所述單元中的滯留允許所述乙酸纖維素顆粒保持在絲束10的開纖產物中不飛散。作為所述貯器，例如，可使用JP-2008_2555^A中公開的貯器。貯器的形狀和材料不特別地限于特定的形狀或材料，只要在防止開纖絲束過度膨脹的同時可調節絲束的形式。所述貯器的合適形狀為板狀、棒狀等。所述貯器的合適材料為金屬、合成樹脂等(特別是金屬)。例如，所述貯器可為由金屬制成的棒狀貯器，以及由合成樹脂制成的板狀貯器。根據本發明，由于將特定粒徑的乙酸纖維素顆粒分散在纖維素酯絲束中，因此可選擇性地和有效地除去酚化合物(例如苯酚或甲酚)，同時保持怡人成分(例如尼古丁或焦油)。而且，由于能夠將大量乙酸纖維素顆粒添加至所述絲束，所得過濾嘴具有高硬度同時保持適中的空氣阻カ(壓カ降)。此外，盡管乙酸纖維素顆粒的量大，但是包含乙酸甘油酯化合物的增塑劑的使用可防止乙酸纖維素顆粒的脫離。本發明的香煙過濾嘴可用作紙卷煙等的香煙過濾嘴。實施例下面的實施例意在更詳細地描述本發明，且絕不應解釋為限定本發明的范圍。在下面的實施例和比較例中，香煙樣品根據下面的方法制造，且性質(粒徑、空氣阻力、酚除去量和過濾嘴硬度)根據下面的方法測量。[香煙樣品的制造]在市售可得的香煙[“PeaceLightBox”(注冊商標No.212沘39)，JapanTobacco,Inc.制造]的纖維素ニ乙酸酯卷曲纖維絲束的過濾嘴主體05mm)中，用剃刀切下所述過濾嘴主體的一部分(從末端起20mm)。將所得較長的片段(即包含畑葉填充部分的片段)插入至具有20mm長度和8mm內徑的玻璃管中，以使余下的過濾嘴(5mm)正好被所述玻璃管覆蓋。然后，所述香煙和玻璃管用密封帶聯結。將通過實施例和比較例的每一個制備的具有20mm長度的過濾嘴樣品插入至所述玻璃管的空閑空間(15mm)。然后，所述玻璃管與所述過濾嘴的連接部分也通過在該連接部分周圍纏繞密封帶而密封住，并且得到各個香煙樣品。以與該方法中相同的方式制造對照香煙，除了使用從所述香煙切下的具有20mm長度的過濾嘴片段代替所述過濾嘴樣品之外。[粒徑]使用符合JISZ8801-12006的篩，將不少于90重量％的顆粒通過的孔尺寸視為粒徑的上限，并且將不少于90重量％的顆粒不能通過的孔尺寸視為粒徑的下限。[空氣阻力]關于在實施例和比較例中得到的濾棒(各自具有IOOmm長度)和香煙樣品，空氣阻力是作為通過自動空氣阻力測量裝置(“QTM-6”，英國CERULEAN制造)在17.5ml/秒的空氣流速下測量的壓力降(mmWG)確定的。由于所述香煙樣品無法通過所述裝置自動測量，因而對各個樣品進行手動測量。[酚減少率]關于實施例和比較例中制造的各個香煙樣品和對照香煙，通過吸煙而包含在主流煙霧中的酚的含量是根據加拿大衛生部的測試方法T-114“主流煙霧中酚化合物的測定(DeterminationofPhenoliccompoundsinMainsteamTobaccoSmoke)，，測量的。具體地，通過Cambridge過濾器對經歷吸煙機的每個樣品五個片段的香煙的主流煙霧中所含的顆粒物質進行收集。用乙酸水溶液提取過濾嘴中收集的酚。提取物中所含的酚通過反相梯度液相色譜法分離，通過波長選擇性熒光測定法檢測，并且使用通過高純苯酚(純度不少于99%)所繪制的工作曲線定量測定。此外，酚減少率通過下式計算。該式中，Tp代表從對照香煙收集的酚的量，且Cp代表從各個比較例和實施例中制備的香煙樣品收集的酚的量。酚減少率(%)=100X(1-Cp/Tp)[過濾嘴硬度(厚度保持率)]關于各個實施例和比較例中制造的各自具有IOOmrn長度的濾棒，通過硬度計(“QTM7”，Filtrona制造)測量過濾嘴硬度。具體地，過濾嘴硬度(％)通過下式計算。在該式中，當將300g的負荷垂直地施加于濾棒側面時，“d”表示在通過所述負荷而變形后濾棒在負荷方向上的直徑，且“(V’表示變形前濾棒的直徑。即，當濾棒根本未改變形狀時，硬度達到100%。硬度越接近100%，濾棒就越硬。過濾嘴硬度(％)=d/d。X100實施例1通過過篩將乙酸纖維素(“L_40”，DaicelChemicalIndustries,Ltd.制造，乙酰化度為55.6%)分級，以得到具有“1.00.425mm”粒徑的乙酸纖維素顆粒Α。所述乙酸纖維素顆粒A具有0.40的堆積比重和10.8m2/g的BET比表面積。使用用于制造炭香煙過濾嘴的濾棒制造機(“KDF2/AC1/AF1”，Hauni,Germany制造)，將包括具有Y形橫截面的纖絲O.2旦)的乙酸纖維素纖維絲束(總旦數40000)開纖至約20cm寬度，并且以相對于100重量份絲束三乙酸甘油酯為6重量份的比率對開纖絲束均勻噴射三乙酸甘油酯，然后使用炭添加機械以相對于100重量份絲纖顆粒A為50重量份的比率均勻地噴射所述乙酸纖維素顆粒A。將所得絲束卷上濕紙，然后用切割機切割，得到具有IOOmm長度的濾棒。將所得濾棒進一步切割至20mm長度，得到過濾嘴樣品。該過濾嘴樣品具有3.2m2/g的BET比表面積。實施例2通過過篩將乙酸纖維素(“LT-55”，DaicelChemicalIndustries,Ltd.制造，乙酰化度為60.8%)分級，以得到具有“1.00.425mm”粒徑的乙酸纖維素顆粒B。所述乙酸纖維素顆粒B具有0.53的堆積比重和3.lm2/g的BET比表面積。以與實施例1中相同的方式制造過濾嘴樣品，除了以相對于100重量份絲束顆粒B為70重量份的比率使用乙酸纖維素顆粒B代替乙酸纖維素顆粒A之外。該過濾嘴樣品具有1.4m2/g的BET比表面積。實施例3通過過篩將乙酸纖維素(“LM-80”，DaicelChemicalIndustries,Ltd.制造，乙酰化度為52.0%)分級，以得到具有“1.00.425mm”粒徑的乙酸纖維素顆粒C。所述乙酸纖維素顆粒C具有0.29的堆積比重和2.5m2/g的BET比表面積。以與實施例1中相同的方式制造過濾嘴樣品，除了以相對于100重量份絲束顆粒C為60重量份的比率使用乙酸纖維素顆粒C代替乙酸纖維素顆粒A之外。該過濾嘴樣品具有0.9m2/g的BET比表面積。實施例4通過過篩將乙酸纖維素(“LL-10”，DaicelChemicalIndustries,Ltd.制造，乙酰化度為44.3%)分級，以得到具有“1.00.425mm”粒徑的乙酸纖維素顆粒D。所述乙酸纖維素顆粒D具有0.46的堆積比重和4.0m2/g的BET比表面積為。以與實施例1中相同的方式制備過濾嘴樣品，除了以相對于100重量份絲束顆粒D為100重量份的比率使用乙酸纖維素顆粒D代替乙酸纖維素顆粒A之外。該過濾嘴樣品具有2.lm2/g的BET比表面積。實施例5用圖1中所示的裝置(該裝置是通過改進用于制造炭香煙過濾嘴的濾棒制造機(KDF2/AC1/AF1)而制成的)，將包括具有Y形橫截面的纖絲O.2旦)的乙酸纖維素纖維絲束(總旦數36000)開纖至約20cm寬度，且以相對于100重量份絲束三乙酸甘油酯為6重量份的比率對開纖絲束均勻地噴射三乙酸甘油酯，然后使用添加設備以相對于100重量份絲束顆粒A為200重量份的比率均勻地噴射乙酸纖維素顆粒A。然后將所述絲束通過空氣流開纖(射流填充)，引入喇叭形收集管中，并根據常規方式卷上濕紙。所得產物用切割機切割，得到具有IOOmm長度的濾棒。將所得濾棒進一步切割至20mm長度，得到過濾嘴樣品。該過濾嘴樣品具有6.8m2/g的BET比表面積。實施例6以與實施例5中相同的方式通過射流填充方法制造備過濾嘴樣品，除了使用具有32000總旦數的絲束代替具有36000總旦數的絲束并且乙酸纖維素顆粒A的比率為相對于100重量份絲束乙酸纖維素顆粒A為300重量份之外。該過濾嘴樣品具有8.lm2/g的BET比表面積。實施例7通過篩分將乙酸纖維素(LL-10)分級，以得到具有“0.4250.18mm”粒徑的乙酸纖維素顆粒DF。所述乙酸纖維素顆粒DF具有0.51的堆積比重和5.2m2/g的BET比表面積。以與實施例1中相同的方式通過常規方式制造過濾嘴樣品，除了以相對于100重量份絲束顆粒DF為100重量份的比率使用乙酸纖維素顆粒DF代替乙酸纖維素顆粒A之外。該過濾嘴樣品具有2.6m2/g的BET比表面積。實施例8通過篩分將乙酸纖維素(L-40)分級，以得到具有“0.4250.18mm”粒徑的乙酸纖維素顆粒AF。所述乙酸纖維素顆粒AF具有0.44的堆積比重和12.lm2/g的BET比表面積為。以與實施例5中相同的方式通過射流填充法制造過濾嘴樣品，除了用乙酸纖維素AF代替乙酸纖維素A之外。該過濾嘴樣品具有8.lm2/g的BET比表面積。實施例9以與實施例6中相同的方式通過射流填充法制造過濾嘴樣品，除了用乙酸纖維素AF代替乙酸纖維素A之外。該過濾嘴樣品具有9.2m2/g的BET比表面積。比較例1以與實施例1中相同的方式制造過濾嘴樣品，除了不添加乙酸纖維素顆粒A之外。該過濾嘴樣品具有小于最低檢測限的BET比表面積(小于0.lm2/g)。比較例2通過過篩將乙酸纖維素(L-40)分級，以得到通過具有0.IOmm孔尺寸的篩的乙酸纖維素顆粒AFF該顆粒。所述乙酸纖維素顆粒AFF具有0.55的堆積比重和15.2m2/g的BET比表面積。以與實施例6中相同的方式通過射流填充法制造過濾嘴樣品，除了用乙酸纖維素AFF代替乙酸纖維素A之外。該過濾嘴樣品具有11.2m2/g的BET比表面積。表1顯示實施例和比較例中獲得的過濾嘴的評價結果。表權利要求1.ー種香煙過濾嘴，其包含纖維素酯絲束和分散在所述纖維素酯絲束中的乙酸纖維素顆粒，其中所述乙酸纖維素顆粒具有如下粒徑不少于90重量％的乙酸纖維素顆粒通過具有1.7mm孔尺寸的篩而不能通過具有0.IOmm孔尺寸的篩，其中所述篩符合JISZ8801-12006。2.根據權利要求1所述的香煙過濾嘴，其還包含增塑劑，其中相對于100重量份的纖維素酯絲束，所述增塑劑的比率為110重量份，且用所述增塑劑將乙酸纖維素顆粒固定至纖維素酯絲束。3.根據權利要求2所述的香煙過濾嘴，其中所述增塑劑包括乙酸甘油酯化合物。4.根據權利要求13中任一項所述的香煙過濾嘴，其中所述纖維素酯絲束包括乙酸纖維素絲束。5.根據權利要求14中任一項所述的香煙過濾嘴，所述纖維素酯絲束具有1000050000旦的平均纖度，且所述絲束的纖絲具有110旦的平均纖度。6.根據權利要求15中任一項所述的香煙過濾嘴，其中相對于100重量份的所述纖維素酯絲束，所述乙酸纖維素顆粒的比率為100500重量份。7.根據權利要求16中任一項所述的香煙過濾嘴，其中所述乙酸纖維素顆粒具有如下粒徑不少于90重量％的所述乙酸纖維素顆粒通過具有1.0mm孔尺寸的篩而不能通過具有0.18mm孔尺寸的篩，所述篩符合JISZ8801-12006。8.根據權利要求17中任一項所述的香煙過濾嘴，其具有0.510m2/g的BET比表面積。9.根據權利要求18中任一項所述的香煙過濾嘴，其具有在300g的負荷下不少于90%的厚度保持率，并且在具有IOOmm長度和8mm直徑的濾棒中于17.5ml/秒的空氣流速下具有不大于IOOOmmWG的空氣阻力。10.根據權利要求19中任一項所述的香煙過濾嘴，根據加拿大衛生部試驗方法T-114，其具有不少于10%的酚減少率。11.根據權利要求110中任一項所述的香煙過濾嘴，其基本上不含殼聚糖或其鹽。12.制備權利要求1所述香煙過濾嘴的方法，其包括將乙酸纖維素顆粒添加至開纖的纖維素酯絲束的步驟。13.根據權利要求12所述的方法，其中，將所述乙酸纖維素顆粒添加至預先開纖的纖維素酯絲束，然后所述纖維素酯絲束通過空氣流進ー步開纖。14.具有權利要求111中任一項所述的香煙過濾嘴的香畑。全文摘要本發明提供一種香煙過濾嘴及其制造方法、以及香煙。通過將乙酸纖維素顆粒分散于纖維素酯絲束中制備香煙過濾嘴。所述乙酸纖維素顆粒具有如下粒徑不少于90重量％的乙酸纖維素顆粒通過具有1.7mm孔尺寸的篩而不能通過具有0.10mm孔尺寸的篩，且這些篩符合JISZ8801-12006。本發明的香煙過濾嘴還可以按照相對于100重量份纖維素酯絲束為1～10重量份的比率包含增塑劑(特別是乙酸甘油酯化合物)，且可用所述增塑劑將所述乙酸纖維素顆粒固定至纖維素酯絲束。所述纖維素酯絲束可包括乙酸纖維素絲束。所述香煙過濾嘴選擇性地和有效地除去酚化合物(例如苯酚和甲酚)同時保持怡人成分(例如尼古丁和焦油)。文檔編號A24D3/14GK102551208SQ20111033970公開日2012年7月11日申請日期2011年11月1日優先權日2010年11月1日發明者森岡俊行,池邊喬,谷口寬樹,重松雅人申請人:株式會社大賽璐