專利名稱：：帶有可燃紙的低側流煙香煙的制作方法
技術領域：
：本發明涉及在燃燒的香煙中側流煙的減少等。更具體地，本發明涉及與香煙紙、香煙巻煙紙(wrapper)或用于雪茄的巻煙紙一起使用的組合物，用于處理和明顯減少側流煙。
背景技術：
：已經進行了許多努力來減少或消除從燃燒的香煙發出的側流煙。本申請人為香煙側流煙控制系統開發了許多方法，如在其加拿大專利2，054，735和2，057，962;美國專利5，462,073和5，709，228和^S開的PCT申請W096/22031、W098/16125和W099/53778中所述。還已經開發了其它側流煙控制系統，它們在煙草、過濾嘴或巻煙紙中使用過濾材料或吸附材料。這些系統的實例描述在美國專利2，755，207和4,225,636、歐洲專利申請0740907和W099/53778中。美國專利2，755,207描述了低側流煙香煙紙。該香煙紙在燃燒時產生基本沒有討厭成分的煙。該香煙紙是纖維形式的纖維素材料。其與細分散的礦物型含硅催化劑材料密切相關。該基本不可燃且耐火的香煙紙在香煙紙燃燒過程中基本保持不變，并且作用如同在改善紙的燃燒中的催化劑一樣。合適的含硅催化劑包括酸處理的粘土、熱處理的蒙脫石和含有一些相對可移動的氫原子的天然及合成硅酸鹽。合適的混合二氧化硅氧化物包括帶有氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化鉻和氧化鎂的二氧化硅氧化物。其它二氧化硅包括二氧化硅與氧化鋁的重量比為9:1的硅和鋁的氧化物。美國專利4，225，636描述了在香煙紙中^f吏用碳來減少在側流煙中發現的有機氣相成分和總顆粒物。而且，碳導致從燃燒的香煙中放出的可見側流煙的明顯減少。活性炭作為碳源是優選的。活性炭的使用導致可見的側流煙的略微減少。最多香煙紙的50%可以是細分散的碳。涂敷碳的紙可以與傳統香煙組合用作煙絲條的內包裝材料。1996年11月6日公開的歐洲專利申請0740907描述了在香煙的煙草中使用沸石來改變主流煙的特性，特別是從主流煙中除去多種成分，如一些焦油。在煙草中提供的沸石，也明顯改變側流煙的特性。所用的沸石具有0.5毫米-1.2毫米的顆粒尺寸。公開的PCT專利申請WO99/53778描述了一種不可燃的處理材料薄片，用于減少側流煙的放出。該薄片用作包裝紙并且應用在常規香煙的常規香煙紙上。這種包裝紙具有非常高的孔隙率，使得香煙以常規的自由燃燒速度或接近常規的自由燃燒速度燃燒，并且同時減少可見的側流煙放出。不可燃包裝紙包括不可燃的陶瓷纖維、不可燃的活性炭纖維以及用于制造包裝紙的其它標準材料。該包裝紙還包括沸石或其它類似的吸附材料和氧供應/氧儲存金屬氧化物氧化催化劑。不可燃包裝紙提供合格的側流煙控制程度，但是，由于包裝紙的不可燃的性質，殘留燒焦的巻筒。美國專利4,433,697和4，915，117描述了在香煙紙制造中引入陶瓷纖維。美國專利4，433，697描述了在紙配料中將至少1重量％的某些陶瓷纖維與氧化鎂和/或氫氧化鎂填料相組合，以減少從燃燒的香煙中放出的可見的側流煙。纖維紙漿、陶瓷纖維和填料的配料用來在常規的造紙機上制造紙張。陶瓷纖維可以選自多晶氧化鋁、珪酸鋁和無定形氧化鋁。使用氫氧化鎂或氧化鎂填料，并且涂敷或應用到紙張的纖維上。Ito的美國專利4，915，117描述了包煙草的不可燃薄片。這種薄片用陶瓷材料形成，其在燃燒時不產生煙。陶瓷片包括陶瓷纖維的織造或非織造織物或者在高溫熱分解的陶瓷和紙的混合物。陶瓷纖維選自諸如二氧化硅纖維、二氧化硅-氧化鋁纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、或鋁硼硅酸鹽和玻璃纖維的無機纖維。陶覺薄片通過用無機粘合劑把這些材料結合在一起而形成，如硅膠或氧化鋁凝膠。纖維優選的是直徑為1—10孩￡米。為了減少側流煙，溶膠凝膠已經應用于常規的香煙紙，特別是用鋁酸鎂、鋁酸鈣、氧化鈦、氧化鋯和氧化鋁制備的溶膠凝膠，如加拿大專利1，180，968和加拿大專利申請2，010，575中所述。加拿大專利1，180,968描述了無定形凝膠形式的氫氧化鎂作為香煙紙填料成分的應用，以改善灰的外觀和側流煙的減少。氬氧化鎂凝膠涂敷在或應用到香煙紙張的纖維上。加拿大專利申請2，010，575描述了由溶液凝膠化或溶膠凝膠法生產的凝膠用于控制吸煙制品的巻煙紙燃燒的用途。該凝膠可以在紙張成形成巻煙紙之前以涂層形式應用到紙纖維上。該巻煙紙用于減少可見的側流煙。用于溶膠凝膠的金屬氧化物可以是鋁、鈥、鋯、鈉、鉀或4丐。催化劑也已經直接應用到香煙紙上，如在加拿大專利604,895和美國專利5,386,838中所述。加拿大專利604，895描述了在巻煙紙中鉑、鋨、銥、鈀、銠和釘的使用。這些金屬作為氧化催化劑來處理由巻煙紙的燃燒產生的煙霧。最佳的催化效果由金屬鈀提供。在巻煙紙應用于香煙之前，把合適介質中的金屬顆粒分散在其表面上。美國專利5，386，838描述了包含鐵和鎂的混合物的溶膠溶液作為抑制煙的組合物的使用。通過在堿的存在下從水溶液中共沉淀鐵和鎂來制造該抑制煙的組合物。在加熱到IO(TC-約500。C的溫度時，纟失鎂組合物顯示約100m7g-約225mVg的高表面積。鐵鎂組合物可以加入到用來制造抑制煙的香煙紙的紙漿中。鐵鎂組合物明顯地起氧化催化劑的作用并減少由燃燒的香煙產生的煙量。催化劑也可以應用到煙草上，例如，如美國專利4,248,251中所述，金屬形式或鹽形式的鈀可以應用到煙草上。煙草中鈀的存在降4氐了主流煙中的多環芳香烴。鈀與無機鹽或硝酸或亞硝酸組合使用。這樣的硝酸鹽包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鎂、鈞、鍶、鑭、鈰、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鉺、鈧、錳、鐵、銠、鈀、銅、鋅、鋁、鎵、錫、鉍、其水合物以及它們的混合物。這些催化劑還用在巻筒中，以減少側流煙，如在公開的PCT申請WO98/16125中所述。催化劑材料已經用在氣溶膠型香煙中，這種香煙本身不產生側流煙或主流煙，而是產生有香味的氣溶膠。這些氣溶膠香煙的實例包括在美國專利5，040，551、5，137，034和5，944，025+所述的那些，它們使用催化劑提供必要的發熱，以產生氣溶膠。這樣的催化劑體系包括鈰、4巴或柏的氧化物。雖然現有技術考慮了多種側流煙控制系統，但是它們沒有一種通過簡單地在可燃的香煙紙中引入活性成分來提供有效減少側流煙的系統，使得香煙象正常的香煙一樣燃燒而不會明顯影響香煙味道。因此，本發明提供一種側流煙控制系統，其不僅外觀和味道與常規的香煙一樣，而且根據本發明的特征，其灰與正常的香煙一樣。發明概述本發明在其各種應用中提供側流煙的明顯減少。已經發現，側流煙的這種減少可以意外地通過在側流煙處理組合物中組合使用氧儲存和供應金屬氧化物氧化催化劑和催化劑的基本不燃燒的細分散多孔顆粒助劑來實現。這種組合物可以與正常的可燃香煙紙一起使用，以提供合格的自由燃燒速度，并減小或實際上消除可見的側流煙。用于催化劑的助劑可以是任何適宜的基本不燃燒的顆粒材料，如粘土、碳材料如研磨的碳纖維、礦物基材料如金屬氧化物和金屬氧化物纖維、陶瓷如研磨的陶瓷纖維和高表面積多孔顆粒。在這方面，催化劑助劑最優選的是基本不燃燒的高表面積吸附材料，如活性炭或沸石。在本發明的一個最優選的實施方案中，吸附材料是沸石，特別_是疏水的沸石。當與鈰基催化劑聯用時，沸石是特別優選的。側流煙處理組合物可以用多種方法施用。該組合物可以以填料形式用在香煙紙的制造中、浸漬在香煙紙中，或者作為在香煙紙外面和/或內面上的涂層或層。所得的低側流煙處理香煙紙可以具有約0.5CoresU單位的非常低的孔隙率至約1，000Coresta單位的高孔隙率的孔隙率范圍。優選的孔隙率通常為小于200Coresta單位，最優選的孔隙率通常為約30-60Coresta單位。應當理解，這樣處理的紙可以用作多層巻煙紙。所處理的紙可以用作有傳統香煙紙的香煙上的外包裝。該側流煙處理組合物可以用作多層且通常為雙層巻煙的紙的兩側上或任一側上的涂層，或者浸漬到所述紙中，或者可以作為填料引入到單層或多層香煙紙巻煙的紙的制造中。在雙層巻煙方案中，在一個實施方案中，側流煙處理組合物可以夾在兩種紙之間。在另一個雙層巻煙實施方案中，側流煙處理組合物可以涂敷在靠近煙絲條的紙的側面上，其中，可以提供夾在兩種紙之間的不同量的組合物。在仍然另一個雙層巻煙實施方案中，側流煙處理組合物可以涂敷在放在煙絲條上的紙的兩面上，其中可以提供不同的用量。第二種紙可以用作其上的另一個巻煙紙。香煙處理紙可以具有典型的灰化特征，這明顯優于現有技術的不可燃香煙巻筒和巻煙紙。處理紙可以是傳統的纖維素基香煙紙，其帶有處理組合物時，意外地不會加入到側流煙中。已經發現，為了優化側流煙的減少，催化劑和助劑聯合使用。這兩種成分可以共混作為填料，例如在香煙紙制造中作為填料。可替代地，當用作涂料時，催化劑和助劑也可以共混，通常為漿料形式，并如此應用。關于優選的實施方案，特別是鈰和沸石的聯合使用，該材料可以應用為單獨的接觸薄膜，以產生多層涂層。這樣的層可以具有通常小于傳統香煙紙的厚度，并且由于其緊密接觸的性質，如同它們聯用并且共混那樣起作用。根據本發明的其它方面，低側流煙香煙包含傳統的煙絲條和具有用于所述煙絲條的側流煙處理組合物的可燃處理紙，所述處理組合物組合地包含一種氧儲存和氧供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散的多孔顆粒助劑。根據本發明的一個方面，低側流煙香煙包含傳統的煙絲條和具有側流煙處理組合物的可燃處理紙，所述側流煙處理組合物包含作為氧儲存和供應金屬氧化物氧化催化劑的氧化鈰和該催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。根據本發明的另一個方面，用于制造減少從燃燒的香煙中放出側流煙的香煙處理紙的配料組合物組合地包含氧儲存和供體金屬氧化物氧化催化劑和基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。才艮據本發明的再一個方面，低側流煙香煙包含傳統的煙絲條和具有側流煙處理組合物的可燃處理紙，所述處理組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃的沸石助劑。根據本發明的再一個方面，施用到香煙紙上用于減少從燃燒的香煙中放出的側流煙的漿料組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。根據本發明的再一個方面，提供用在減少從燃燒的香煙中放出側流煙的香煙的可以點燃抽吸的煙絲條上的可燃香煙紙，該香煙處理紙包含側流煙處理組合物，所述組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。根據本發明的另一個方面，提供一種減少從燃燒的香煙中放出側流煙的方法，其包括用可燃香煙紙攜帶的處理組合物處理側流煙，所述處理組合物組合地包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃細分散多孔顆粒助劑。根據本發明的另一個方面，提供一種低側流煙香煙，其包含傳統的煙絲條和帶有與所述香煙紙結合的側流煙處理組合物的可燃的香煙紙，其中，所述處理組合物減少側流煙大于約90%。為了容易描述，無論什么時候使用術語"香煙"，均應當理解為不僅包括可點燃抽吸的香煙，而且包括任何形式的巻制可點燃抽吸的煙草制品，如雪茄等。無論什么時候使用術語"處理紙"，均應當理解為包括用在香煙、雪茄等上的可燃的巻煙紙等。巻煙紙可以以單層的香煙紙或多層香煙紙的形式使用。巻煙紙可以以單層香煙紙或在香煙的傳統香煙紙上的巻煙紙形式應用。處理紙可以包括作為基底的傳統香煙紙或具有很大孔隙率范圍的類似的可燃制品。傳統的煙絲條包括常用在可以點燃抽吸的香煙中的煙草組合物。這些煙絲條區別于在氣溶膠香煙中所用的煙草成分。附圖簡述本發明的優選的實施方案表示在附圖中，其中圖1是用于向香煙紙上施用處理組合物的噴涂技術的示意圖2是向香煙紙上擠出處理組合物薄膜的示意圖3是在香煙紙上輥涂處理組合物的示意圖4是向香煙紙上浸漬處理組合物涂層的示意圖5是在香煙紙制造過程中把處理組合物與紙漿混合的示意圖6是具有向其上應用本發明的處理紙的煙絲條的透視圖7表示圖6的替代實施方案；圖8是具有夾在應用到煙絲條的兩層香煙紙之間的處理組合物的煙絲條的透視圖；和圖9是用于煙絲條的雙層巻煙紙的透視圖，其中，處理紙應用在傳統香煙紙上。優選的實施方案詳述在其最簡單的形式中，本發明的側流煙處理組合物包含與催化劑的不可燃細分散多孔顆粒助劑聯用的氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑。已經意外地發現，當這兩種成分單獨聯用或者與其它組分聯用時，提供了非常意外的側流煙控制程度，而沒有影響香煙的味道，并且在大多數實施方案中，沒有影響香煙燃燒的方式。此外，由于該組合物可以應用為香煙紙上的涂層或香煙紙內的填料，所得的>[氐側流煙香煙看起來與傳統香煙一樣。所述助劑可以是任何合適的基本不可燃細分散多孔顆粒材料，其不影響主流煙的口味和味道，并且在側流煙中不放出任不合意的氣味。顆粒材料在燃燒香煙炭的較高溫度下是物理穩定的。多孔助劑具有高表面積，通常超過約20mVg助劑。為了使顆粒獲得這樣的表面積，它們必須是多孔的。優選地，多孔助劑具有平均直徑小于100納米(1000埃)的孔隙。更優選地，所述孔隙的平均直徑小于20納米(200埃)，甚至更優選的是所述孔隙的平均直徑為0.5-10納米(5-100埃)。用沸石基材料，所述孔隙的平均直徑為約0.5-1.3納米(5-13埃)。優選的是顆粒助劑的平均顆粒尺寸小于約30微米，更優選小于約20微米，最優選為約1-5微米。不可燃材料可以是香煙紙制造中常用的各類多孔粘土，如膨潤土或具有高表面積的處理粘土。不可燃的碳材料也可以使用，包括磨碎的多孔碳纖維和顆粒。可以使用多種金屬氧化物，如多孔整體礦物基材料，包括氧化鋯、鈦的氧化物、鈰的氧化物、鋁的氧化物，如氧化鋁，金屬氧化物纖維如鋯纖維和其它陶瓷如磨碎的多孔陶瓷纖維，以及它們的混合物，如鋯/鈰纖維。關于氧化鈰，已經發現它能作為細分散的助劑并且能作為氧儲存與供應氧化鈰氧化催化劑。其它助劑材料包括高表面積材料，如活性炭和沸石。所述助劑還可以包含高表面積高吸附性材料，其是不可燃的無機細分散顆粒，例如包含沸石和無定形材料的分子篩，如二氧化硅/氧化鋁等。最優選的是沸石，如硅質巖沸石、八面沸石X、Y和L沸石、p-彿石、絲光沸石和ZSM沸石。優選的沸石包括疏水的沸石和中等疏水的沸石，它們對這種側流煙中的疏水和中等疏水有機化合物有親合性。沸石材料提供選擇性吸收和吸附側流煙中的成分的高孔隙結構。高孔隙率結構一般包括在顆粒之間的大孔和在顆粒內部的微孔，這些孩吏孔是大孔的分叉。可以認為，在氧化鈰或其它合適的氧化催化劑存在下，在燃燒香煙的高溫下，在所述大孔和微孔中捕獲的成分被轉變成被氧化的化合物，后者繼續被捕獲在吸附材料中或者釋放為具有足夠低的焦油和尼古丁含量的不可見氣體，使得側流煙不可見或者處于所希望的低水平下。沸石材料可以由下式表征MfflM，nM"p[aA102.bSiOrcT02]其中M是一價陽離子，M'是二價陽離子，M"是三價陽離子，a、b、c、n、m和p是反映化學計量比例的數字，c、m、n或p也可以為0，Al和Si是四面體配位的Al和Si原子，和T是能替代Al或Si的四面體配位的金屬原子，其中，沸石或沸石狀材料的b/a比為約5-300，并且微孔尺寸為約0.5-1.3納米(5-13埃)。上式的優選沸石具有以下具體分子式八面沸石((Na2，Ca，Mg)29[Al58Si1340384].240H20;立方)、p—沸石(Nan[AlnSi64—n0128]，n<7;四方)、絲光沸石(Na8[Al8Si4。096].24H20;斜方)、ZSM沸石(Nan[AlnSi96—n0192]~16H20,n<27;斜方)，以及它們的混合物。應當理解，可以使用各種級別的吸附材料。就可以常規設計成選擇性吸附諸如高沸點物質、中沸點物質和低沸點物質的梯度沸石來說尤其如此。這可以產生多層的沸石組合物，其中，本發明考慮的鈰或其它合適的催化劑優選分散在這些層中。這些層然后可以使用粘合劑或粘結劑結合到煙絲條用香煙紙上，所述粘合劑或粘結劑可以是諸如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、羧曱基纖維素(CMC)、淀粉和酪蛋白或大豆蛋白及其混合物。氧提供和氧儲存金屬氧化物氧化催化劑最優選選自過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物、(如鈧、釔和鑭系金屬系列，即鑭)及其混合物。應當理解，催化劑可以是其金屬氧化物形式的或者金屬氧化物前驅體形式的，后者在燃燒香煙的溫度下轉變成金屬氧化物，以執行其催化活性。過渡金屬氧化物可以選自元素周期表中第IVB、VB、VIB、VIIB、VIII和IB族金屬的氧化物及其混合物。過渡金屬中的優選金屬是鐵、銅、銀、錳、鈦、鋯、釩和鴿的氧化物，稀土金屬中的優選金屬是鑭系金屬的氧化物如鈰的氧化物。例如，鈰可以與4壬4可一種過渡金屬混合使用。應當理解，其它金屬氧化物氧化催化劑可以與氧儲存和氧供應型催化劑一起使用。這樣的其它金屬催化劑包括貴金屬和來自IIA、IVA族的金屬及其混合物。實例包括錫、鉑、鈀及其混合物。鈰催化劑前驅體可以是鈰鹽形式的如硝酸鈰或其它可分散形式的鈰，它們在溶液或溶膠中施用到吸附材料上并且在燃燒香煙的高溫下轉變成氧化鈰，然后作為催化劑。為了描述本發明，術語催化劑包括任何催化劑前驅體。諸如氧化鈰的催化劑與助劑材料聯用。已經發現，當這兩者相互分開使用或在隔開的不相鄰層中使用時，明顯減小控制側流煙的能力。但是在某些方案中，可以實現一些側流煙控制。優選地，催化劑基本與助劑材料相鄰。通過在與助劑的混合物中共混顆粒催化劑、使助劑層與催化劑層接觸、在助劑上涂敷催化劑或者在助劑內或其多孔表面上浸漬催化劑，以產生希望的出乎意料的側流煙控制性能，可以實現這一點。應當理解，除了氧儲存和氧供應金屬氧化物氧化催化劑和助劑的組合以外，可以使用許多其它的組分。可以使用附加添加劑進一步增強側流煙的處理或改變香煙的其它特性。這樣的附加添加劑可以與處理組合物混合，或者在香煙結構的其它地方使用，當然假定這樣的添加劑不會明顯不利地影響處理組合物處理側流煙的能力。該組合物可以用實現鈰與吸附材料共混的各種方法配制。例如，吸附材料可以噴涂鈰鹽溶液如硝酸鈰溶液或鈰溶膠或者浸漬在鈰鹽溶液如硝酸鈰溶液或鈰溶膠中，以便用鈰浸漬吸附材料表面。氧化肺可以制備成單獨的細粉，其與吸附材料細粉混合。特別優選的是，催化劑粉末的平均顆粒尺寸小于約30微米，優選小于20微米，最優選為約1.0-5孩i:米，以保證物料的良好混合和共混。作為選擇催化劑顆粒尺寸和表面積的一般指導，本領域技術人員應當理解，所選的催化劑的表面積應當保證催化劑作用中心可用于移動的側流煙成分。如果催化劑顆粒適當分布以獲得必需的側流煙成分氧化程度，這可能導致在某些實施方案中的催化劑顆粒尺寸大于30微米。已經出乎意料地發現，氧化鈰是可以起到本發明的兩種作用的少數金屬氧化物之一，即作為氧儲存和氧供應催化劑并作為助劑。可以使多孔氧化鈰顆粒具有助劑所要求的高表面積和平均顆粒尺寸。和香煙紙一起使用的氧化鈰在處理組合物中以第一用量用作催化劑，以第二用量用作助劑。這樣的氧化鈰量一般與根據本發明的其它方面的催化劑和助劑所用的量相當，從而構成總用量。鈰可以配制成溶液分散體，如氧化鈰溶膠等，并施用到吸附材料如沸石上。然后干燥并燒制，以提供固定在吸附材料表面上的氧化鈰顆粒。當氧化鈰顆粒固定到助劑表面如沸石表面上時，平均顆粒尺寸可以小于約1.0微米。固定到沸石上的氧化鈰的相對量可以為約1-75重量％，以氧化鈰和沸石的總當量含量為基準。固定到沸石上的氧化鈰的優選相對量約為10-70重量％，以氧化鈰和沸石的總當量含量為基準。制備在沸石表面上固定氧化鈰的復合制品的優選方法描述在共同未決申請序列號No._________中，標題為"制備金屬氧化物涂敷的微孔材料的方法"，其在2001年9月14日在美國專利局提交申請，其主題并入本文作為參考。雖然制備該復合制品的詳細說明在上述申請中提供，為了容易參考，該方法一般涉及制備在沸石顆粒材料外表面上涂敷至少1重量％氧化鈰的催化性氧化鈰涂敷的沸石顆粒材料，所述重量百分數以氧化鈰和沸石的總當量含量為基準。在一個方面，該方法一般包括以下步驟i)把一定量的氧化鈰水合物的膠體分散體與相容的沸石顆粒材料組合形成漿料，膠體分散體的量足以在通過步驟(ii)熱處理時提供大于20重量％的氧化鈰，沸石顆粒材料的平均孔隙尺寸小于20埃，并且膠體分散體的平均顆粒尺寸至少為20埃，從而使膠體分散體處于沸石的外表面上；和ii)先在低于約20(TC的溫度熱處理所述漿料，然后在高于約400。C熱處理，使所得的氧化鈰固定在沸石顆粒材料的外表面上，從而提供自由流動的松散顆粒。該產品可以從AMRTechnologies，Inc.(Toronto,Canada)獲得。對該方法可替代地，助劑吸附材料可以浸在鈰鹽溶液中，并干燥和熱處理以便在吸附材料表面上形成氧化鈰。側流煙處理組合物的出乎意料的活性允許其在具有各種孔隙率的香煙紙中使用。還已經發現，該組合物不必一定用在具有高孔隙率的香煙紙中。在具有約0.5Coresta單位的非常低孔隙率至約1，000Coresta單位的非常高孔隙率的紙中，該處理組合物同樣非常好。優選的孔隙率通常小于200Coresta單位，最優選的孔隙率通常約30-60Coresta單位。應當理解，所述紙可以以雙層或多層巻煙紙形式使用。所述紙可以用作有常規香煙紙的香煙上的外包裝材料。應當理解，取決于孔隙率，催化劑和助劑的某些組合可以比其它的組合更好地起作用。所述組合物可以簡單地噴涂到香煙紙的4壬一側或兩側并^皮吸收到紙中。如圖1所示，紙10沿著箭頭12的方向輸送。漿料形式的處理組合物14通過噴嘴16噴涂在紙10上，以提供在紙上干燥的涂層18。可替代地，所述組合物可以以薄膜形式擠出到紙的表面上并且可以以單層或多層巻煙紙形式使用。如圖2所示，薄膜涂敷設備20包含漿化的處理組合物14。薄膜涂敷機20在沿箭頭12方向輸送的紙10上鋪敷薄膜22。干燥該薄膜以提供在紙10上的涂層24。用這些方案，相當意外的是來自燃燒的香煙的可見側流煙實際上消失了。處理組合物可以在香煙紙外面施用到傳統的香煙上。可以通過輥涂涂布機26獲得涂層，如圖3所示。處理組合物14以層28形式施用在輥子30上。刮刀32決定然后鋪展在沿箭頭12方向輸送的紙10上的層34的厚度。該層然后干燥以形成在紙IO上的涂層36。使用圖4的涂布輥24實現了浸滲，所得的帶有紙10的層36沿箭頭12方向通過壓輥38和40，壓輥38和40迫使材料層進入紙10，從而使處理組合物成分浸滲到紙中。本領域技術人員還應當理解，為了制備本發明的處理紙，可以使用許多其它的涂敷方法，包括轉移涂布法。在轉移涂布法中，可以使用Mylar薄片或其它合適的連續薄片來把Mylar薄片上的涂料組合物轉移到香煙紙表面上。當基底薄片由于紙的物理強度特性等不能容易地接受組合物的輥涂時，這種轉移涂布法是有用的。另一種替代的方法是向造紙中引入處理組合物。該組合物可以以漿料形式引入到紙的配料中。參考圖5，配料42中的處理組合物通過攪拌器44攪拌，以形成在罐46中的漿料。用傳統的造紙方法輸送該漿料并在移動的輸送機50上鋪開一層48，以形成所得的香煙紙52。結果，在泉終的紙制品中引入了處理組合物。另一種替代方法是把處理組合物夾在紙層中間，形成在煙絲條上的雙層香煙紙包裝材料。例如，可以通過圖1的噴涂技術把組合物施用在外層紙的內表面或內層紙的外表面上。一旦該兩層紙應用到煙絲條上，作為一層形式的組合物就被夾在兩層紙中間。每層紙可以具有傳統香煙紙的一半厚度，使得該雙層巻煙紙不會明顯增加香煙的總直徑，并且容易用巻煙機處理。參考圖6，例如，煙絲條54具有繞其巻制的香煙紙10,并在紙的外面帶有涂層18。相反，如圖7所示，可以應用香煙紙IO，并且在紙的內表面上的涂層靠近煙絲條54。另一種替代方法如圖8所示，它是使涂層18夾在香煙紙56和58中間。帶有中間涂層18的紙56和58可以以應用于煙絲條54的單一巻煙紙形式形成。另一種替代方法如圖9所示，其中，煙絲條54用傳統的香煙紙60覆蓋。在傳統的香煙紙60上是其中引入處理組合物的圖5的香煙紙52。還應當理解，其中引入處理組合物的紙52可以直接應用在煙絲條54上。如本領域技術人員所理解的，在希望的香煙紙內或其上提供側流煙處理組合物的上述過程可以關于在煙絲條上所提供的量和所用巻煙紙的數量而變化。例如，可以使用在紙的兩面上具有各種組合物用量的兩層或多層紙，因此減少在一面上的用量，使得涂布操作更容易。用這些組合的任一種，已經意外的發現，實際上消除了側流煙。同時，香煙紙顯示出傳統的灰化特性。特別出乎意料的是，該組合物到香煙紙外表面的簡單施用可以把可見的側流煙減小到幾乎不可檢測的水平。應當理解，取決于使用該組合物的方式及其施用到香煙上的方式，可能需要各種加工助劑及其混合物，以促進處理組合物的具體施用。這樣的加工助劑包括層合材料如聚乙烯醇、淀粉、CMC、酪蛋白和其它類型的可以接受的膠水、各種結合粘土、惰性填料、增白劑、粘度調節劑、惰性纖維材料如鋯纖維和鋯/鈰纖維，例如在美國申請系列No__________中所述，其題目為"鋯/金屬氧化物纖維"，2001年9月13日提交，其主題并入本文作為參考。還可以使用滲透劑把組合物帶入紙中。合適的稀釋劑如水也可以用來稀釋所述組合物，使其可以用噴涂、幕涂、氣刀涂布、棒涂、刮刀涂布、印刷涂布、施膠壓榨涂布、輥涂、縫隙模涂布、轉移涂布技術等涂布到傳統的香煙紙上。處理組合物到香煙紙、巻煙紙等之上或之中的希望用量優選為約2.5g/m2—約125g/m2。最優選地，用量為約2.5g/m2—約100g/m2。以重量百分比表示，所述紙可以有為約10-500重量％,最優選的是約10一400重量％的處理組合物。雖然這些用量是單層紙的典型用量，本領域技術人員應當理解，這些總用量可以用于兩層或多層紙。側流煙減少組合物通常以組合物的水料漿形式使用。該料漿可以引入造紙過程中的紙配料中，或者通過各種涂布方法涂敷到紙上或者通過各種浸滲方法浸滲到紙中。用于料漿的催化劑和助劑的優選平均顆粒尺寸在約1-約30微米，最優選的是約1-約5微米。固定的助劑上的催化劑的優選相對量可以為約1-75重量％，更優選為約10-70重量％，甚至更優選為約20-70重量°/。，以催化劑和助劑的總當量含量為基準。雖然側流煙產生這種出乎意料的減少或消除的機理還不完全清楚，但是可以認為在香煙紙中使用氧化催化劑提高自由燃燒速度到高于常規的自由燃燒速度。不限于任何確定的理論，助劑與催化劑組合4熱和;質是可能的。';與催化劑組二的助;延緩^催化劑改i的香煙的燃燒的速度，而使所述香煙返回到常規自由燃燒速度。在該常規自由燃燒速度下，該催化劑能夠實現側流煙成分的顯著轉變，使可見側流煙明顯減少50°/。以上，并且通常大于80%，最優選大于95°/。，如在以下實施例中所表明的。實施例序5為香煙樣品359-3提供涂敷后的傳統香煙紙的雙層巻煙紙。單位處理紙的涂敷量為47g/m2。涂料中的功能成分包含氧供應和氧儲存金屬氧化物氧化催化劑，具體為與合適的助劑共混或者固定到合適助劑上的氧化鈰，助劑具體為得自ZeolystInternational(ValleyForge，Pennsylvania,U.S.A.)的Y型沸石CBV720。使這些功能成分適合于通過與標準復合涂料一起配制進行在傳統的香煙紙上的涂敷，所述標準復合涂料包括但不限于潤濕劑、pH提高劑、粘合劑體系、表面活性劑和消泡劑。對于該實施例，將1份總的功能成分與0.002份潤濕劑、0.06份pH提高劑、0.18份粘合劑體系、0.01份表面活性劑和0.00024份消泡劑一起配制。這樣的復合涂料是涂料領域中的技術人員熟知的。所制備的香煙用標準吸煙機抽吸。按0-8的等級目測評價側流煙的量，0是沒有側流煙，8是與由傳統香煙產生的側流煙相同的側流煙。實施例1相對于傳統香煙，處理紙明顯減少可見的側流煙，最多為95°/。或更多的減少量。在可見的側流煙與側流煙成分(如焦油和尼古丁含量)的許多可計量的測量之間存在強相關性。按照HealthCanadaMethodT-212(用于測定側流煙中的焦油和尼古丁)對樣品359-3進行的側流煙測量表明，在表1A中，側流煙尼古丁減少96%，側流煙焦油減少73°/。焦油的該減少百分比與可見側流煙減少95%相關，如表IB所示。因此，為了提供基本不可見的側流煙流，不是所有的焦油成分必須從側流煙中除去。表1C的氣相色譜分析/質譜分析結果與這些測量一致，表明在側流煙中芳香烴減少82%,尼古丁減少88%。對若干樣品的側流煙測量表示在表1D中。側流煙量按0-8的級別目測定量，0是沒有側流煙，8是與常規香煙產生的側流煙相同的側流煙。表1D表示與常規香煙相比，樣品中側流煙減少的量以及在可見側流煙減少與隨后的焦油和尼古丁一致減少之間的關系。例如，實際上看不見的可見側流煙讀數為0.5相當于每支香煙在側流煙中仍然殘留6毫克的焦油量。在該領域中大量實驗已經表明，在側流煙目測讀數與側流煙中殘余焦油量之間存在基本為線性的關系。例如，約為2的可接受目測讀數與側流煙中約10毫克的焦油含量相當。一般來說，大于2的目測讀數不是優選的，但是應當理解，可能存在可以證明目測級別大于2的情況，例如希望側流煙減少較少的情況。實施例2處理紙不會顯著改變主流煙。對樣品359-3的主流煙測量。使用以下過程進行測量IS0方法，ISO3308,參見第4版，2000年4月15日(常規分析香煙的測量)；ISO方法，ISO4387，參見第2版，1991年10月15日(使用常規分析吸煙機測量總的無尼古丁的干燥顆粒物)；IS0方法，ISO10315，參見第1版，1991年8月1曰(在煙冷凝物中的尼古丁的測定，一氣相色譜法)，IS0方法；ISO10362-1，參見第2版，1999年12月15日(測量煙冷凝物中的水一氣相色譜法)；ISO方法，ISO3402，參見第4版，1999年12月15日(調節和測試的氣氛)，ISO方法，ISO8454，參見第2版，1995年11月15日(香煙煙霧氣相中的一氧化碳的測定一NDIR法)，并且其在表2A中表明，與常規香煙中的含量相比，尼古丁和焦油含量在主流煙中基本相同。在表2B中所示的氣相色語法/質譜分析法的結果與這些測量一致。芳香烴的可測定量為每支傳統香煙150微克，而每支樣品359-3為119微克。芳香族含氮化合物，具體地說為尼古丁，的可測定量為每支傳統香煙1436微克，而每支樣品359-3為1352微克。呋喃及其衍生物的可測定量為每支傳統香煙159微克，而每支樣品359-3為156微克。烴的可測定量為每支傳統香煙202;微克，而每支Prototype359-3為177微克。其它羰基化物，具體為甘油三乙酸酯，的測定量為每支傳統香煙478微克，而每支樣品359-3為674微克。實施例3處理紙是可燃的，用常規方法燃燒，并且灰化。按照ISO方法，ISO4387定量測定燃燒特性，參見第2版，1991年10月15日(使用常規分析吸煙機測定總的無尼古丁的干燥顆粒物)。如表3A中所示，樣品359-3的平均噴煙次數為每支樣品8.7次噴煙，相比之下，每支傳統香煙平均噴煙次數為9.5次噴煙。計算的燃燒速度表示在表3A中，樣品359-3與傳統香煙具有基本相同的燃燒速度0.09毫米/秒。燃燒溫度分布測量4艮據在7>開的PCT申請W099/53778中描述的4支術進行，其主題并入本文作為參考。表3A的結果與以上測量一致，表明在噴煙和燃燒兩個過程中，樣品的燃燒特性與傳統香煙基本相同。在噴煙過程中，在紙表面、在香煙中心線以及沿著香煙半徑的1/2位置測量，對照物的溫度略低。在燃燒過程中，對照物和樣品359-3具有基本相同的溫度。實施例4涂敷的處理紙的孔隙率使用在FILTR0NAOperationManualforPaperPermeabilityMeterPPM100中描述的方法測定，并表示在表4A中。在制備樣品359-3中所用的處理紙的孔隙率為9Coresta。在制備香煙樣品359-6中所用的涂敷的處理紙的孔隙率為32Coresta。在SmokePanel測試中，與用相同煙草混合'物的傳統香煙相比，發現樣品359-3具有可接受的味道。用與樣品359-3類似的如序言所述的雙層巻制方法制備樣品359-6。每層巻煙紙的涂料量為34.5g/m2。涂料中的功能成分與序言中列出的功能成分相同，但是包括附加的助劑材料來自Zeolyst的ZSM-5型沸石CBV2802和來自Zeolyst的p型沸石CP-811EL。使這些功能成分適合于通過與序言中所述的標準復合涂料一起配制涂敷在傳統香煙紙上。對于該復合涂料，將1份總的功能成分與0.002份潤濕劑、0.06份pH提高劑、0.16份粘合劑體系、0.Ol份表面活性劑和0.00024份消泡劑一起配制。實施例5表明不同的氧供應金屬氧化物氧化催化劑能夠使可見側流煙減少到本文所述的水平。參考表5A，樣品2-143-1表明了氧化鈰作為高表面積助劑和作為氧供應金屬氧化物氧化催化劑的能力。樣品2-143-2表明了與ZeoliteCBV720助劑材料共混的高表面積氧化鈰減少可見側流煙的影響。樣品2-133-3表明了與高表面積CBV720助劑材料共混的氧供應金屬氧化物氧化催化劑氧化鐵減少可見側流煙的影響。在鈰基催化劑約一半的用量下，氧化鐵獲得了約2.5的可見側流煙減少。可以清楚的是，提高氧化鐵用量達到氧化鈰的用量可以獲得約1.0的類似可見側流煙減少。容易清楚的是，使氧化鐵和沸石用量達到樣品2-143-1和2-143-2的用量的兩倍，可以實現約1.0的類似可見側流煙減少。實施例6平均直徑為2微米至大于約16微米的顆粒能夠把可見的側流煙減少到前述實施例中所述的水平。但是用更小的顆粒尺寸能夠使用更低的涂料量來滿足表6A中所示的相同可見側流煙水平。在樣品2-50-1、2-50-2和2-50-3的涂層中的功能成分與序言中所列的功能成分一樣，僅僅在助劑的平均顆粒尺寸方面不同。表1A<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>表1B<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>表1C<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>表1D<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>表2A<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表2B<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>i自由燃燒速度(52毫米-對接縫長度)/(60秒'噴煙)假定對接縫長度=3.0毫米表4A<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>KC514基礎紙(Schweitzer-MauduitInternational(Alpharetta,GeorgiaU.S.A.))的基重為25g/m2，并且在涂敷前的初始孔隙率為50Coresta單位。DS—雙層紙，單一涂層(夾心型)表5A<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表6A<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>雖然本文詳細描述了本發明的優選實施方案，但是本領域技術人員應當理解，可以對其進行許多變化而不脫離本發明的實質或所附權利要求的范圍。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>權利要求1.一種含有煙絲條和該煙絲條的香煙紙的香煙，所述紙是可燃的、燃燒和灰化的，其組合包含稀土金屬氧化物和用于所述稀土金屬氧化物的基本不可燃細分散的多孔顆粒助劑。2.權利要求l的香煙，其中，所述稀土金屬氧化物是鈰，且所述助劑是沸石。3.權利要求2的香煙，其中，所述氧化鈰是固定在所述沸石的表面。4.權利要求2的香煙，其中，所述稀土金屬氧化物是氧化鈰，所述助劑是氧化鋯。5.權利要求4的香煙，其中，所述氧化鈰和氧化鋯形成混合的金屬氧化物。6.權利要求4的香煙，其中，所述紙還包含至少一種金屬和金屬氧化物氧化催化劑，所述金屬和/或金屬氧化物氧化催化劑選自貴金屬、過渡金屬氧化物、稀土金屬氧化物、第IIA和IVA族金屬的氧化物及其混合物。7.權利要求6的香煙，其中，所述選擇的金屬或金屬氧化物氧化催化劑是選自鉑、鈀、氧化銅、氧化鐵、氧化錳、氧化銀、氧化鈦、氧化鋯及其混合物。8.權利要求6的香煙，其中，所述過渡金屬氧化物是氧化鐵。全文摘要低側流煙香煙包含常規煙絲條和具有側流煙處理組合物的可燃處理紙。所述處理組合物組合包含氧儲存與供應金屬氧化物氧化催化劑和所述催化劑的基本不可燃的細分散多孔顆粒助劑。文檔編號D21H13/50GK101381972SQ200810130130公開日2009年3月11日申請日期2001年9月18日優先權日2000年9月18日發明者R·E·貝克,S·M·斯奈德爾申請人:樂富門.本森及赫奇斯有限公司