专利名称：卷烟及其可吸填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及卷烟及其它烟制品，尤其涉及一种卷烟，当它被燃吸时产生比较低的不完全燃烧产物、低的侧流“焦油”和气味，而且能在FTC吸烟条件下保持阴燃。
普通的烟制品，比如卷烟，有一个圆柱形杆状结构，包含一卷可吸填料，比如烟丝(即，切碎的烟草)，包在卷烟纸中，从而形成所谓的“可吸烟杆”。通常，卷烟有一圆柱形过滤元件，它与烟杆端一端相接形成一直线。一般，过滤元件中包含着由衬垫(衬套)包裹着的醋酸纤维束，用一种包头材料(过滤元件包裹材料)，使过滤元件的顶端与可吸烟杆相接。
通常，吸烟者点燃卷烟的一端使可吸烟杆烧着而抽烟。这样，烟由点着的可吸材料产生，典型的可吸材料是烟丝。然后，吸烟者抽吸卷烟的另一端(如，过滤元件的一端)此时就有主烟流(如，烟草燃烧的主烟流)进入他/她的口中。这样，吸烟者得到抽烟的愉快(如，烟的滋味、感觉、满足感及其他快感)。
卷烟燃烧时，也同时产生侧流烟。侧流烟是指直接从卷烟的燃烧端进入大气的烟。侧流烟扩散到大气中，它的特有的可见性质和气味，使有些人感到不快。燃烧卷烟时所产生的侧流烟的相对量与燃烧卷烟时所产生的侧流“焦油”的量有关。典型的市售燃烧烟丝的卷烟，其长度约84mm(如，烟杆长约57mm，过滤元件长约27mm)，通常每根卷烟产生约25至约35mg侧流“焦油”。测定卷烟的侧流“焦油”的设备和技术，可参看Proctor等人的Analyst，Vol.113，P.1509(1988)。
人们提出了许多据说只产生相当低的可见侧流烟的卷烟。例如授予Luke的4，637，410号美国专利，以及Baker等人的4，624，268，Baker的4，407，308，Cline等人的4，231，377，Cline的4，420，002，Owe的4，450，847，Martin的4，108，151，Cline的4，225，636，Cline的4，433，697，Mathews等人的4，461，311和授予Guess的4，561，454号美国专利等。
近年来已提出了许多种改变主流烟成分的方法。例如人们提出了许多烟草代用品，Rainer等人的美国专利No.4，079，742中列举了很多这种代用品。另外，70年代时欧洲引入了商品名为Cytrel和NSM的烟草代用材料。
很多参考文献提出了能产生带香味的和/或可见的烟雾的制品。这些制品中大多数利用可燃烧的燃料源来产生烟雾，和/或加热烟雾形成材料。在此，可参看Banerjce等人的美国专利4，714，082号中所引用的作为发明背景的已有技术。
授予Banerjee等人的No.4，714，082，Clearman等人的No.4，756，318和Sensabaugh，Jr.等人的No.4，793，365美国专利中描述了一些烟制品，它们通过加热而不必点燃烟草而能给人以抽烟的快感，并且不会产生很多不完全燃烧产物。这些烟制品用一个可燃燃料元件产生热量，烟雾形成材料与燃料元件离开一定距离但能与它发生热交换。使用时，燃料元件产生的热量使烟雾形成材料挥发，从而得到类似烟草燃烧的烟的烟雾。这种烟制品产生极少的侧流烟和很低的FTC“焦油”。
人们希望最好能有一种味道好的卷烟，能够提供吸烟的满足感，产生比较少的主流气相产物，产生比较少的不完全燃烧产物，在FTC吸烟条件下能保持阴燃，并产生较少的侧流“焦油”从而产生较少的侧流烟。
本发明涉及烟制品，它含有切碎的形式和/或加工过的形式的烟草。较佳的卷烟型烟制品有两个基本组成部分(ⅰ)一卷可吸材料，(ⅱ)一包裹着该一卷可吸材料的外包裹材料(如，卷烟纸)。本发明的卷烟含有可吸填料(下文将详细描述)至少作为可吸材料的一部分。
较好的包裹在一卷可吸材料四周形成可吸烟杆的包裹材料是低透气性的卷烟包卷纸。高质量的卷烟纸有低的透气性或孔隙率，其孔隙率小于5CORESTA单位。1CORESTA单位是指在1厘巴恒压下透过1平方厘米包卷纸面积的空气的线速度。参见CORESTA出版物ISO/TC126/SCIN159E(1986)。
一种可吸材料的形式是含烟草的可吸填料。本发明的这种可吸材料由下列组分紧密混合而组成，(ⅰ)烟草(如，切碎的烟草叶，碎烟梗，磨碎的烟叶，烟草细粉，烟末，或烟草提取物，或其它形式的加工烟草)，(ⅱ)凝聚的基体填料，它包括紧密接触的有机组分和无机组分。最好，该凝聚的基体填料是一种颗粒形式。有机组分是藻酸盐或其它能在周围环境条件下提供基本不溶于水的凝聚基体填料的有机材料。通常无机组分是碳酸钙。该可吸填料包含一种与凝聚基体填料及烟草密切接触的粘结剂。粘结剂的作用是把烟草颗粒与凝聚基体填料保持在一起以形成该可吸填料。这种含烟草的可吸填料还包含某些紧密接触的香味剂(如，可可，甘草，有机酸，薄荷醇，以及诸如此类的东西)和/或烟雾形成材料(如，甘油，丙二醇及类似物)。该含烟草的可吸填料可从含水的浆料浇注成片，或者按造纸工艺加工成“片”，或者成压挤出的形式。这样的含烟草的可吸填料可单独作为可吸材料用于卷烟，或者与其它可吸材料诸如烟丝混合，或用其它方法与其它可吸材料共同用于卷烟。
本发明的可吸填料的另一种形式包括一种紧密混合的凝聚基体填料，该凝聚基体填料包含密切接触的有机和无机组分。最好，该凝聚基体填料具有颗粒的形式。有机组分是藻酸盐或其它能提供在周围环境条件下基本不溶于水的无机凝聚填料的有机材料。无机组分通常是碳酸钙。该可吸填料包括一种与凝聚基体填料紧密接触的粘结剂。这样，粘接剂的作用是保持凝聚基体填料的颗粒在一起从而形成可吸填料。这种可吸填料也可包含某些与它紧密接触的香味剂和/或烟雾形成材料。该可吸填料能从含水浆料浇注成片，或者用造纸工艺加工成片，或者成压挤出的形式。该可吸填料可与含烟草的可吸材料和/或烟丝机械混合或用其它方式与它们共同应用。
图1至4是本发明烟制品的纵剖面图。
本发明的卷烟及其可吸填料的较佳实施例如图1所示。卷烟10包括一个一般是圆筒形的杆15。这杆中包括至少包在一层外包卷材料25(如，纸)中的一卷可吸材料20。杆15在下文中称为“可吸烟杆”(“烟杆”)。烟杆15的两端敞开露出将被燃烧的可吸材料。使用时点燃烟杆一端，烟雾(如烟)由燃烧可吸材料产生。这样，烟杆由其点燃的一端向它相反的一端曼延燃烧。
卷烟10还包含一个过滤元件30，它的位置紧接着烟杆15的一端，过滤元件与烟杆在同一轴线上呈头尾相连关系，最好彼此相互紧抵着。过滤元件30通常有一个圆柱形的外形，它的直径基本上与烟杆的直径相等。过滤元件的两端是开口的，能让空气和烟从它通过。较好的过滤元件至少有两个过滤节段。如图1所示，第一节过滤段位于紧接烟杆处，并且，最好包含一种由包裹材料37包卷的碳质过滤材料35;而第二节过滤段位于卷烟的嘴端，并且，最好包含一种过滤材料40，如由包裹材料45包卷的集在一起的非织聚丙烯网状物或醋酸纤维素的短纤维。第二过滤段的过滤材料40，最好是一种能产生美感的、白色外表的材料。每一过滤段都由已知的过滤杆生产制造设备。两段的接合采用已知的衬套管接合技术，并用包裹材料50把两段固定在一起，从而形成过滤元件。
过滤元件30通常通过包头材料(过滤元件包裹材料)55连接在烟杆15上，该材料既包裹整个长度的过滤元件又裹住毗邻的烟杆区域。包头材料55的内表面用适当的粘结剂粘牢在衬垫(衬套)材料50和烟杆包裹材料25的外表面上。卷烟10可用已知的卷烟生产技术和设备制造。另外，也可以制成一种开气孔的或用空气稀释的卷烟。它具有一种空气稀装置，例如一系列穿透包头材料55、衬垫(衬套)包裹材料50和包裹材料37的孔。这种透气孔可用已知技术如激光打孔技术在卷烟上形成。
本发明的卷烟及其可吸填料的另一较佳实施例如图2所示。该卷烟10基本上与上面参照图1描述的卷烟相似，所不同的是可吸材料采用了一种分段混合的形式，在烟杆15的一端(即卷烟点燃的那一端)装着第一段可吸材料70。在烟杆15的另一端(即，烟杆与过滤元件相邻的那一端)是第二段可吸材料75。各段均以其成分表示(即各段的成分是不同的)。两段形成一直线，首尾相连;但是在两段连接的区域两种可吸材料有一部分互相混合。沿着烟杆的两段可吸材料的长度可以不同。但是，第一段和第二段的相对纵向长度通常在约1∶1到2∶1之间，最好是1∶1左右。这种烟杆的制造可采用Wahle等人的美国专利No.4，009，722和Pinkhamt的美国专利No.4，516，585中所描述的设备。
对图2所示类的较佳实施例的卷烟，第一段70通常含有某一形式的烟草。这样的一种形式的烟草包括切碎的烟草填料(如，烟叶，加工过的烟草材料，体积膨胀的烟草填料，重制的烟草填料，以及诸如此类的东西及它们的混合物)以及它与其它可吸材料的混合物。加工过的烟草材料例如Bernasek等人的美国专利No.4，887，618和Clapp等人的No.4，941，484号美国专利所述的除去蛋白质的重制烟草材料，援引在此以作参考。加工过的烟草材料的另一个例子是按照1990年2月23日申请的申请号为484，587的美国专利申请所述的方法加工的烟草材料，该专利援引在此作为参考。较佳的卷烟还有第二段75，它含有与第一段70的可吸材料的总体成分不同的可吸材料或多种可吸材料的混合物。第一段70和/或第二段75至少含有一种本发明的可吸材料。
本发明的卷烟的另一个较佳实施例如图3所示。该卷烟10基本与参照图1和图2所描述的相似，只是它的包含本发明的可吸填料的可吸材料20被包裹或包含在加工过的烟草片80或其它内层包裹材料中。加工过的烟草片80通常是用造纸工艺加工重制的烟草片，一层单层的该烟草片包卷着可吸材料20。接下来包裹在加工过的烟草片80中的可吸材料20又由一层单层的外包裹材料25(如，卷烟纸)所包裹。
本发明卷烟的另一个较佳实施例如图4所示。该卷烟10基本上与参照图1、2、3所描述的卷烟相似，只是过滤元件包含三个节段。位于第一段过滤材料35和过滤材料40之间的过滤段85最好是由一种颗粒物质组成，如活性碳颗粒，硅酸镁颗粒，硅胶颗粒或诸如此类的东西。
用于制作烟杆的可吸材料可以不同，最好是切碎的填料形式。用在这里的有关可吸材料的“切碎填料”一词，意味着包括具有适合用于制造卷烟可吸烟杆的形式的可吸材料。这样，切碎填料可以包括混合的可吸材料和已可用于制造卷烟的形式的可吸材料。在卷烟制造中可吸材料通常以碎条或碎片的形式使用。例如，切碎填料可以以从片状材料或“条带”形材料切碎的细丝或碎片的形式被使用。这种条带形材料被切成宽度范围在约1/5英寸至1/60英寸，最好在约1/25至1/35英寸左右。一般，所得的碎片或碎条长度在约0.25至3英寸。切碎填料也可以是一种挤压成形的形式(如，挤压制成的碎片或碎条)或其它机械加工的形式。
本发明的卷烟的烟杆包括本发明的可吸填料。可吸填料可以以切碎填料的形式被使用。
本发明的可吸填料的一个较佳的类型包含一种凝聚基体填料，该凝聚基体填料包含一种密切接触的有机组分和无机组分的凝聚基体。凝聚基体填料再与粘结剂密切混合而开形成可吸填料。该可吸填料最好包含至少一种烟雾形成材料和/或至少一种香味剂作为最终混合物的一部分。如果需要，该可吸填料中可混合入能改变该可吸填料所产生的烟雾的组成的其它物质。凝聚基体填料通常对每一份重量的有机组分含有约2至90份重量的无机组分，最好是约5至20份重量的无机组分。这种可吸填料通常含有约60到90，最好是约65到85重量百分比的凝聚基体填料;高到约20，最好是约2至10重量百分比的粘结剂;高到约20，最好是约3到15重量百分比的烟雾形成材料;以及能达到所需香味特性的足够的香味剂。如果需要，在可吸填料中可混合入碳质材料(如，热解的α纤维素)，以可吸填料的总干重为基准，通常其含量高至约10，有时达约30重量百分比。但是，碳质材料不是可吸填料的必要组分，可吸填料可以不包括这种碳质材料。该可吸填料是可燃的，并且可与其它可吸材料(如烟丝填料)一起使用(如混合在一起)于制造本发明的卷烟。
本发明的含烟草的可吸填料的一个较佳型是包含凝聚基体填料的可吸填料，该凝聚基体填料由一有机组分与一无机组分的凝聚基体组成，该凝聚基体填料又与某种形式的烟草和粘结剂密切混合以构成可吸填料。作为最终混合物的一部分，这种含烟草的可吸填料，最好包含至少一种烟雾形成材料和/或至少一种香味剂。如果需要，可吸填料中可混合入可改变可吸填料产生的烟的组成的其它物质。凝聚基体填料中通常对于每1份重量的有机组分，有约2到90份重量的，最好是约5到20份重量的无机组分。这种含烟草的可吸填料通常含有高至约75，典型地高至约50重量百分比的某种形式的烟草;高至约80，最好约20至60重量百分比的凝聚基体填料;高至约20，最好约2至10重量百分比的粘结剂;高至约20，最好约3至15重量百分比的烟雾形成材料;以及足够数量的、能达到所需香味特性的香味剂。如果需要，在可吸填料中可混合入碳质材料(如，热解的α纤维素)，以可吸填料的总干重为准，通常其含量高至约10，有时高达约30重量百分比。但是，这种碳质材料不是可吸填料的必要组成，可吸填料可以不包括这碳质材料。这种可吸填料是可燃的，并可以单独用作本发明的卷烟的唯一的可吸材料。
本发明的可吸填料的另一个较佳型由一种含有一有机组分和一无无机组分的凝聚基体填料构成。该凝聚基体填料与一粘结剂及至少一种烟雾形成材料密切混合而构成可吸填料。作为最终混合物的一部分，这种可吸填料最好包含至少一种香味剂和某种形式的烟草。凝聚基体填料通常对于每1份重量的有机组分含有约2到99份重量的无机组分。这种可及填料通常含有高至约20，最好是约3到15重量百分比的粘结剂;高于约20，较好是约25至80，更好是约30到50重量百分比的烟雾形成材料;以及少于约80，最好是约30到70重量百分比的、包括前面所述的凝聚基体填料的填料组分。具体地说，填料组分可包括(ⅰ)前述所有凝聚基体填料，或(ⅱ)前述凝聚基体填料与一种无机填料(如沉淀碳酸钙)和/或一种有机填料(如烟草)的混合物。可吸填料中可混合入足够使可吸填料产生所需香味特性的香味剂。如果需要，在可吸材料中可混合入碳质材料(如热解的α纤维素)，以可吸材料的总干重为准，通常其含量高至约10，有时高达约30重量百分比。但是，这种碳质材料不是可吸材料的必要组成，可吸材料可以不包括这碳质材料。这种可吸填料是可燃的，并能与其它可吸填料混合。
本发明的含烟草可吸填料在其制造过程中混合入某种形式的烟草。用于这种含烟草可吸填料的烟草可以有各种形式，包括烟草提取物，烟草细粉或烟末，切碎或磨碎的烟叶，烟梗，体积膨胀的烟草填料及以其它形式加工的烟草，还有其它诸如此类的东西，以及它们的混合物。烟草提取物是一种加工过的烟草形式，它是用一种溶剂，如水，二氧化碳，一种烃，或一种卤化碳或其它多种有机和无机溶剂对烟草进行提取的。烟草提取物可以包括喷雾干燥的;冷冻干燥的;热处理的提取物，如1990年4月19日申请的511，158号和1989年12月18日申请的452，175号的美国专利申请中所述;烟草精，如申请号为326，370的欧洲专利申请所述;以及芳香油和提取物，如Mueller的美国专利No.4，506，682及1989年2月13日申请的申请号为310，413的美国专利申请所述。
本发明的可吸填料中有粘结剂。合适的粘结剂的例子包含羟丙基纤维素，如Aqualon Co.的Klucel H;羟丙基甲基纤维素，如Dow Chemi-cal Co.的Methocel K4 MS;羟乙基纤维素，如Aqualon Co.的Natrosol 250MRCS;微晶纤维素，如FMC的Avicel;甲基纤维素，如Dow Chemi-cal Co.的Methocel A4 M;以及羧甲基纤维素钠，如Hercules Inc.的CMC 7HF和CMC 7H4 F。特别优选的粘结剂包括藻酸盐，如藻酸铵，藻酸钠，藻酸丙二醇酯，及藻酸钾。藻酸卤，特别是高粘度的藻酸盐可与限定量的自由钙离子一起使用。其它粘结剂包括淀粉(如，玉米淀粉)，角叉菜胶，瓜耳胶，槐树豆胶，果胶和Xanthan胶。也可使用粘结剂的组合物或混合物(如，瓜耳胶与槐树豆胶的混合物)。
本发明的可吸填料可以含有至少一种烟雾形成材料和/或至少一种香味剂。较好的烟雾形成材料包括多元醇(如，甘油，丙二醇或三甘醇)，及其它可产生可见烟雾的物质，或它们的混合物。烟雾形成材料可作为粘结剂的一部分(如，当粘结剂是藻酸丙二醇酯时)。多种烟雾形成材料可混合使用。香味剂可以是各种种类的，包括薄荷醇，香草醛，柠檬酸，苹果酸，可可，甘草，和诸如此类的东西，以及它们的混合物。参见Leffingwell等人的Tobacco Flavaring forSmoking Products(1972)。
有时需要在本发明的可吸填料中混合入焦糖化的物质。焦糖化物质能改善(ⅰ)卷烟烟灰和火锥的完整性，(ⅱ)可吸填料的外观，和(ⅲ)卷烟主流烟的香味物性。焦糖化物质可以在制备可吸填料时混入其中，和/或加在制成的可吸填料的表面上(如作为一种粉末)。通常某一可吸填料所用焦糖化物质的量是指混合入焦糖化物质后的所得到材料包含不超过约20重量百分比的焦糖化物质和大于约80重量百分比的可吸材料。合适的焦糖化物质的例子包括糖类，如葡萄糖，果糖和蔗糖;以及混合物，如M.F.Ncal Inc.的Carob Powder Code1739。
可用某些物质处理本发明的可吸填料的表面。例如，可用粉状物质施于该可吸填料的表面。典型的物质包括可可粉，甘草粉，粉末状无机材料(如，碳酸钾或氧化铁)，烟末，细分的烟叶，及诸如此类的东西或它们的混合物。可吸填料的表面处理可使这些材料改善颜色及外表，提高特性，以及提高香味特性。
凝聚基体填料有一无机组成及一有机组成。例如用藻酸盐凝聚的碳酸钙有一无机组分和一有机组分。其它无机组分包括硫酸钙，氧化镁和碳酸镁。藻酸铵是一种特别优选的藻酸盐。这种凝聚基体填料可通过先制备由碳酸钙颗粒和水合藻酸盐组成的含水的浆料，再干燥这浆料形成碳酸钙凝聚基体(即，许多碳酸钙颗粒间隔分布在连续或半连续相的藻酸盐中的基体)。如果需要，这浆料可通过向其中混入发泡剂而使体积膨胀。合适的发泡剂例子包括直链苯磺酸钠，直链烷基硫酸盐和直链烷基乙氧基硫酸盐。最好用喷雾干燥法干燥高含固量的碳酸钙和藻酸盐的含水浆料而得到碳酸钙颗粒和藻酸盐的凝聚颗粒(如，通常是小球粒)。另外，浆料也可通过加热干燥而得到凝聚的碳酸钙和藻酸盐的块状固体，然后，该固体块可研磨成所需大小的颗粒。以干料为准，碳酸钙与藻酸盐的比例可以在约99∶1到约20∶1，最好是约20∶1到约5∶1。典型地，在环境条件下，用藻酸盐凝聚的碳酸钙颗粒基本不溶于水。具体地说，当在环境条件下与水接触时，凝聚基体填料中的藻酸盐的基本不溶性很大程度上限制凝聚基体填料的任何失去其凝聚特性的倾向。由于藻酸盐与碳酸钙中的钙离子的反应使得凝聚基体填料不溶于水。如果需要，可用稀酸溶液处理凝体填料，分解部分碳酸钙，所得的钙离子使得凝聚基体填料中的藻酸盐成为不溶的填料。
含有一种无机组分和一种有机组分的凝聚基体填料可与其它多种有机成分混合。例如，有机组分可以是果胶，它有与钙离子反应而形成基本不溶于水的物质的倾向。另外，具有一种多糖有机组分的凝聚基体填料可用二价离子(如，钙离子，钡离子，钴离子，铁离子或锰离子)或三价离子(如，铁离子或铝离子)处理而成为基本不于水的多糖。另外，例如多糖物质(如乙基纤维素)和无机组分颗粒的浆料可以在非水溶剂(如，乙醇)中制成并干燥，而得到基本不溶于水的凝聚基体填料。
本发明的可吸填料中可混合入其它无机材料。这些无机材料常常具有纤维的、片状粉末的、结晶的、非晶的、空心的或颗粒的形式。这种无机填料例如包括碳酸钙，硫酸钙颗粒，氧化镁，氢氧化镁，珍珠岩，合成云母，蛭石，粘土，热稳定碳纤维，氧化锌，片钠铝石，低密度的碳酸钙空心球，玻璃球，玻璃珠，热稳定的碳小球，硫酸钙纤维，空心陶瓷小球，氧化铝，用含碳组分凝聚的碳酸钙颗粒，加工过的低密度碳酸钙，及诸如此类的东西。
该凝聚基体填料有一种由无机组分和含碳组分组成的凝聚基体的形式。它的无机组分可以包括碳酸钙，硫酸钙，氧化镁，碳酸镁颗粒，及诸如此类似的东西。一特别优选的凝聚基体填料是凝聚的碳酸钙，最好是凝聚的沉淀碳酸钙。这种凝聚基体填料先制成碳酸钙颗粒和一种粘结剂的含水浆料，然后干燥，该浆料形成碳酸钙的凝聚基体(即，许多碳酸钙颗粒分布在连续的或半连续相的粘结剂中的基体)。构成凝聚基体的碳酸钙一般具有小于约20m2/g的表面积，常常是小于约10m2/g，有时小于约1m2/g，测量表面积时用的是Brunauer，Emmett and Teller(BET)方法，在J.Am.Chem.Soc.，Vol.60，P.309(1938)中有所描述。典型的粘结剂是有机材料，如纤维素的衍生物(如，羧甲基纤维素钠)，最好是包含下列含糖物质，如糖浆，高果糖谷物糖浆，或M.F.Neal Inc.的Carob Powder Code 1739。其它有机材料，如果胶，藻酸盐和其它前面讲过的有机材料也能应用。
最好用喷雾干燥法干燥高含固量的碳酸钙和粘结剂的含水浆料(如，含约40到55重量百分比固体的浆料)而得到碳酸钙颗粒和粘结剂的凝聚颗粒(如，通常是球形颗粒)。另外，浆料也可通过利用加热干燥而得凝聚的碳酸钙和粘结剂的块状固体，该固体块可研磨成所需大小的颗粒。以干料重为准，碳酸钙与粘结剂的比例可以在约20∶1到约2∶1，最好是约15∶1到约4∶1。通常用糖类和多糖材料凝聚的无机颗粒在环境条件下与水接触时倾向于失去其凝聚性，这一倾向性的结果使得糖类及多糖材料在水中成为可溶的。
由无机组分和有机粘结剂组成的凝聚基体须经过热处理。这样，有机粘结剂中的挥发性组分被排出，该有机粘结剂被煅烧成基本不溶于水的燃烧时清洁的含碳组分。通常，为了尽量减少或防止粘结剂被氧化，凝聚基体填料的热处理是在控制气氛条件下进行的。例如，可参看1989年9月29日申请的申请号为No.414，833的美国专利申请，该专利申请援引在此供参考。最好，热处理得到的是一种碳质形式的粘结剂，进而提供一种把无机组分颗粒凝聚成基体形式的手段。具体地说，凝聚的碳酸钙和粘结剂颗粒可采用烘炉，流化床，旋转煅烧炉，带式煅烧炉，或诸如此类的东西进行热处理(如，温度可高达约625℃，通常达约600℃)。例如，用糖浆凝聚的喷雾干燥的碳酸钙颗粒可以在一个有氮气流过的流化床上加热，即在足以使颗粒加热到约300℃到约625℃的温度下加热，然后收集起来。无机组分和有机粘结剂的凝聚基体可以在确保避免无机材料分解的条件下(如，当无机组分是碳酸钙时)通过使凝聚基体在短时间内经受很高的温度(如，高达约900℃)而使有机粘结剂得到煅烧。但是，如果无机组分是碳酸钙，并且在煅烧时碳酸钙有部分分解，那么凝聚基体可通过以下方法重新碳酸化(ⅰ)把该材料置于二氧化碳气氛中，或(ⅱ)把该材料分散到水中并向这分散体系中通入二氧化碳。
煅烧过程后，凝聚的碳酸钙颗粒的碳酸钙含量通常超过80，常常是超过90重量百分比，而碳的含量超过3重量百分比。通常所得的凝聚颗粒过筛到约-50/+325美国筛目大小，常常是约-80/+200美国目。较佳的煅烧的凝聚碳酸钙颗粒基本不溶于水，呈球形，可自由流动具有松密度约0.1克/立方厘米至1.1克/立方厘米，经常是约0.3克/立方厘米至1克/立方厘米，采用汞压技术测得。这样，煅烧过的凝聚碳酸钙颗粒提供一种无机材料，其松下密度低于约2克/立方厘米，最好低于约1克/立方厘米，它包含一松密度大于约2.5克/立方厘米的无机组分。通常，这种煅烧过的凝聚碳酸钙颗粒的表面积小于约30平方米/克，常常是约10平方米/克至25平方米/克，表面积可采用BET法测量。
如果需要，煅烧过的凝聚无机填料的松密度可以通过用酸化剂消除部分无机组分而使之降低。例如，煅烧过的凝聚无机填料可分散在水中，在所得的浆料中加入盐酸水溶液加以搅拌，盐酸与碳酸钙反应，而基本不与含碳组分反应。这样，含碳组分把余下的碳酸钙聚在一起，同时一部分碳酸钙则反应而生成二氧化碳气体和可溶于水的氯化钙。
另一类型的可混合入本发明的可吸填料的无机材料是一种低密度无机填料。这种填料的制备方法是先制备一种钙盐颗粒，然后分解钙盐的阴离子并用二氧化碳接触该钙盐颗粒。合适的钙盐例子包括丙酸钙，琥珀酸钙，酒石酸钙，硬脂酸钙，水杨酸钙，棕榈酸钙，油酸钙，乳酸钙，葡萄糖酸钙，柠檬酸钙，抗坏血酸钙，乙酰水杨酸钙及苯甲酸钙。其它适当的盐类包括糖和多糖的钙盐。将这些盐经受足以分解阴离子的条件，即通常包括在二氧化碳气氛下进行热处理。
一种提供低密度无机填料的方法涉及在通以稳定流速为228毫升/分钟的二氧化碳的情况下，在约600℃加热过筛至-80/+170美国筛目的乳酸钙颗粒约8小时，从而提供一种经历重量损失约65%的材料。把约20份重量的该材料加入约80份重量的水中，所得浆料与足够的盐酸溶液接触从而把它的pH值降到约6.8。该材料然后从水中取出，水洗，干燥，过筛到颗粒大小为-80/+170美国筛目。这种材料95重量百分比以上是碳酸钙，其松密度约0.4克/立方厘米，密度采用汞压法技术测量。
一般，制造本发明的可吸填料时，先形成一种粘结剂及可吸填料的其它组分的含水浆料，然后将浆料浇注成片并干燥该浇注材料形成比较干的、可加工的片。把浆料浇注成片的技术和设备对技工来说是显然的。其它材料，如醋酸钙，碳酸钾，pH控制剂，尿素，氨基酸，氯化钾和/或氢氧化钙，也可以混合入浆料。螯合剂(如，磷酸氢二铵，柠檬酸钠，六偏磷酸钾或焦磷酸四钠)可混入浆料，其量以能足以控制浆料中的自由钙离子的浓度为度。浇注的材料可以在室温或高温下干燥。进一步，钙盐水溶液可加入浇注的浆料。所得干片可切碎或碎裂成“条状”，然后切或碎成细的填料形成。本发明的可吸填料可以用造纸工艺制备。具体地说，一种纤维素材料的含水浆料(如，软木浆，硬木浆，亚麻纤维和/或切碎的烟梗)与前述的填料在-纤维质的带上或丝纲上浇注成一层，然后干燥到所需含水程度。通常，浆料，香味剂的分散系或溶液，烟草提取物，烟草的某些部分，烟雾形成材料，及诸如此类的东西，均能加在这一层上(如，喷洒)，所得的“层”可进一步干燥成片。所得干片可切碎成碎裂成“条状”，然后可切细或切碎成细的填料形式。制造纸张的技术和设备对技工是显然的。
本发明的可吸填料可被应用适当的挤压技术挤压成所需形状。例如，见Graves，Jr.等人的美国专利4，880，018号中所述的加工方法，该专利援引在此作为参考。另外，该可吸材料的组分及藻酸盐粘结剂组分的含水浆料可被挤压入钙离子水溶液(如氯化钙水溶液)，然后收集并干燥。如果需要，挤压的可吸填料可被机械加工(如用滚子加工等)成各种需要的形状。
本发明的卷烟的可吸烟杆常包括可吸材料的机械混合物或掺合物。掺合物可包括本发明的两种或多种可吸填料，或至少包括一种本发明的可吸填料和至少一种其它可吸材料的机械混合物。较好的卷烟常在这样一掺合物中包括足够量的至少一种本发明的可吸填料，使每支卷烟中的可吸材料包含掺合物总重的至少1%的含碳材料。尤其，具有这种类型可吸填料和低孔隙率的外包裹纸(如，孔隙率小于5CORESTA单位的外包裹纸)的卷烟，在FTC条件下具有保持阴燃的倾向(如，不会自行熄灭)，FTC抽烟条件是指2秒内喷吐35ml烟，每60秒吸一次。
本发明的可吸填料可与切碎的烟草填料混合。烟草可以是种种类型的烟草，可以包括烤烟草，Burley，Maryland及Oriental烟草，以及稀有的和特别的烟草，以及它们的混合物。这些切碎的烟草填料可以来自烟草叶;体积膨胀的或气胀的烟草叶的形式;处理过的烟梗如切轧或切碎气胀的烟梗;重制的烟草材料，如(ⅰ)Bernasek等人的美国专利4，887，618号和Clapp等人的4，941，484号所述的除去蛋白质的烟草材料，(ⅱ)Hind等人的美国专利3，353，541号，3，420，241号，Hind的3，386，449号及1989年9月13日申请的申请号为406，637及1990年1月5日申请的申请号为461，216专利申请等中所述的含磷酸盐的重制的烟草材料，(ⅲ)1989年11月16日申请的申请号为272，156的美国专利申请和Voges编辑的Tobacco Encyclopedia，P.389TJI(1984)中所述的重制的烟草材料，(ⅳ)1989年9月29日申请的申请号为416，332美国专利申请及1989年9月29日申请的414，833号中所述的重制的烟草材料;或它们的混合物。
对可吸材料可以和通常那样在卷烟制造的不同阶段进行表面处理。例如，在加工卷烟切碎填料时，可以象通常那样，把香味剂施加到可吸材料上。合适的香味剂包括香草醛，可可，甘草，薄荷醇，以及诸如此类的东西。香味改进剂也可以施加于可吸材料。乙酰丙酸型的香味改进剂可施加于可吸填料(如，以可吸材料干重为准，用量范围在约0.01%到2%，通常是约0.1%到1%，最好是约0.2%到0.6%)。另一种碳酸钾型香味改进剂可施加于可吸材料(如，以可吸材料干重为准，用量少于约5%，一般在约2%到约3%)。烟雾形成剂和湿润剂如甘油和丙二醇，可施加于可吸材料。作为表面处理成分，这些组分都很容易施加于可吸材料。
制做可吸烟杆的较好的包裹材料是具有低透气量的卷烟包裹材料。这种包裹材料通常空气透过率小于5CORESTA单位，往往小于3CORESTA单位，常常小于1CORESTA单位。典型的包裹材料是卷烟纸。合适的包裹材料是卷烟纸，可采用Kimberly-Clark Corp.的DD-77-1，DD-71-6，MTR-1021，P-2831-60-2，P-2831-60-3，P-2831-60-4，P-2831-60-5，P-2674-110，P-2831-60-1及DD-100-2。合适的低孔隙率卷烟纸可从市场购得，其中可含有不同水平的可燃化学成分、稀释剂等成分。最优选的卷烟纸是包含足够量的聚合膜形成剂以形成所需低透气量的低。例如，一足够量的聚合膜形成剂溶液(如，羧甲基纤维素或乙基纤维素)可施加于包裹纸上。聚合膜形成剂的选择对技术工人是显然的。
可供选用的聚合膜形成剂可在造纸过程中施加，或者在造纸完成后以印刷或喷涂层方式施加。典型地，为易于加工，聚合膜形成剂作为一种稀溶液施加于纸上(如，相对于溶剂的重量百分比在约0.2到5的浓度)。施加于包裹纸上的膜形成剂的量取决于纸的透气率及膜形成剂的成膜能力等因素。典型地，以纸干重为准，膜形成剂的用量范围在约1%至10%。例如，把重量百分比为5的乙基纤维素的乙醇溶液或羧甲基纤维素钠的水溶液，用上胶机施加在纸上，该纸干后形成一无水、防潮包裹纸，孔隙率小于约1CORESTA单位，最好小于约0.5CORESTA单位。
可吸烟杆及卷烟可用已知卷烟制造设备和技术制成任何已知构形。可吸烟杆常包含包卷在一层包裹材料中的可吸材料，但是也有用两层不同类型包裹材料的。例如，参见1990年5月24日申请的申请号为528，302的美国专利申请，该专利申请援引在此作为参考。
具有两层包裹材料的烟杆的卷烟最好包括一种前述的低孔隙率包裹纸作为外层包裹材料。内层包裹材料可以是各种各样的，但典型地是一种含烟草包裹材料。作为例子，内层包裹材料可以是包括约3份瓜哇烟梗和约1份木浆，可采用Kimberly-Clark Corp.的P-2249-115和P-2831-23-3。其它合适的内包裹材料(包括烟草部分和含碳材料)，可采用Kimberly-Clark Corp.的P-2540-94-A，P-2540-94-C和P-2540-94-D。内层包裹材料(ⅰ)可包括可燃化学物质(如，柠檬酸钾，乙酸钾或琥珀酸钾)，和/或(ⅱ)作为香味的基质(如，薄荷醇香草醛)或香味先质(如，香草醛葡糖苷或乙基香草醛葡糖苷)。
典型地，可吸烟杆长度范围在约30毫米到约70毫米，最好在约35至约60毫米;周长在约17毫米到约27毫米，最好在约22至约25毫米。短可吸烟杆(即，长度在约30至约50毫米)也可采用，特别是用于当可吸材料的装填密度比较高的时候。
外包裹材料内的可吸材料的装填密度可以不同。本发明的卷烟的典型的可吸烟杆装填密度范围在约150到400毫克/立方厘米。通常这种可吸烟杆的装填密度范围在约200到380毫克/立方厘米，经常是约250到360毫克/立方厘米，特别是采用短可吸烟杆(即，长度小于约50毫米)时。
本发明的卷烟最好包括过滤元件，过滤元件最好多于1节。例如，较好的过滤元件有两段或更多过滤节段。典型地，较好的过滤元件的每一段长度范围在约10毫米到约30毫米;周长在约17毫米到约27毫米，最好在约22毫米到约25毫米。包裹过滤元件的每一段的衬垫包裹材料典型地是传统的衬垫包裹纸，既可以是透气的也可以是基本不透空气的。
一节过滤段的较好的过滤材料包括碳质材料(如，活性碳颗粒，木炭颗粒，或碳纸)。一个特别好的过滤材料的例子是把烟草/碳纸集在一起的过滤材料，可采用Kimberly-Clark Corp.的P-144-BAC。这种过滤材料可减少进入吸烟者嘴里的主流烟的某些气相组分。这样，那段过滤材料就可用来减少主流烟中的怪味或其它不希望的特性的组分。
过滤段的另一优选的过滤材料通常包括纤维质材料。合适的过滤材料的一个例子是集在一起的无纺聚丙烯网状物。特别好的无纺聚丙烯片状网状物可采用Kimberly-Clark Corp.的PP-100-F。另一个合适的过滤材料的例子是醋酸纤维素短纤维。特别优选的醋酸纤维素短纤维类包括(ⅰ)每丝8但尼尔/总共40，000但尼尔，和(ⅱ)每丝8但尼尔/总共15，000但尼尔，(ⅲ)每丝8但尼尔/总共25，000但尼尔，和(ⅳ)每丝8但尼尔/总共30，000但尼尔。增塑剂，如三醋酸甘油酯，丙二醇或三乙基柠檬酸，可与填充材料混合。
另一过滤段的过滤材料可以是聚集在一起的无纺热塑性塑料纤维与水溶性的烟草提取物密切接触而得的含烟草提取物的过滤材料。高优选的无纺聚丙烯纤维网状物可采用Kimberly-Clark Corp.的PP200SD。作为过滤节段和过滤元件的例子可参阅1989年9月29日申请的申请号为414，835及1990年5月3日申请的518，597号专利申请。这些过滤节段能提高通过它的主流烟的香味特性。
还有一种过滤节段包括烟草纸材料作为过滤材料。例如，该过滤材料可以是聚集的烟草纸的网状物的形式，该材料可采用Kimberly-Clark Corp.的P-144-B。
适合本发明中使用的过滤元件的过滤节段可以采用已知卷烟过滤嘴制造技术制作。过滤元件可采用现有技术用醋酸纤维素短纤维制作。过滤元件也可采用碳纸，烟草纸和片状无纺聚丙烯网状物，并运用Pryor等人的美国专利No.4，807，809中所述的过滤嘴制造技术制造，该专利援引此作为参考。另外，可以把炭或活性碳颗粒加入过滤元件，使颗粒位于两合适的过滤材料段之间形成所谓的“三重过滤”。
过滤元件可具有低、中或高的过滤效力。优选的过滤元件具有最小的主流烟(即，烟)排除性而保持卷烟所需的抽吸特性。这种最小烟去除效率由“低效”过滤元件提供。低效过滤元件的去除主流烟中粒子的能力最小。参看，Keith in Schemeltz的The Chemistry of Tobacco and To-bacco Smoke，P157，1972年。一般，低效过滤元件的主流烟粒子去除效率低于约40重量百分比。
过滤元件包裹材料包裹过滤元件和邻近区域的可吸烟杆，这样过滤元件包裹材料在可吸烟杆长度方向上伸展约3毫米到约6毫米。一般，过滤元件包裹材料是传统的过滤元件包裹纸。多种孔隙率的过滤元件包裹材料可以使用。例如，过滤元件包裹该材料可以是基本不透气的，透气的，或加工过的(如，通过机械或激光打孔技术)有一部分孔、开口或通气孔以为卷烟提供空气稀释装置。孔的总表面积及孔沿卷烟外围的分布可以变化，从而控制卷烟的吸用特性。
对于本发明的空气稀释或有通气孔的卷烟，空气稀释的量可以变化。一般来说，用于空气稀释卷烟的空气稀释量大于约25%。常常大于约40%。卷烟的空气稀释上限一般低于约75%，更多的低小于约65%。这里所用的述语“空气稀释”，是指通过空气稀释装置的空气体积与通过卷烟并排出卷烟嘴部分的空气和烟雾(即，烟)的总体积之比(以百分数表示)。参见Sclke等人的，Beitr.Zur Tabak.In.，Vol.4，P.193(1978)。
本发明的卷烟，当吸烟时，能提供有香味的主流烟。该卷烟的主流烟雾所产生的不完全燃烧产物以及气相组分都较低。至少当在FTC条件下吸烟时，卷烟以可接受的速度燃烧，并且保持稳定的阴燃。当吸烟时，卷烟的烟灰和火锥(锥形燃烧面)不过分粘结，因此它不会太长。然而，该卷烟的烟灰及燃烧锥面还是具有良好的完整性，当吸烟时，每支本发明的卷烟通常得到小于约20毫克，较佳的小于约10毫克的侧流“焦油”。这是通过采用Proctor等人的Analyst，Vol.113，P.1509(1988)所述的设备和技术测定的。当在FTC条件下吸烟时，这种烟每支能抽吸5口以上，较好地每支烟多于6口。通常本发明的卷烟在FTC条件下抽吸时所能提供的抽吸次数不到20次，往往不到15次。
下面为了进一步阐述本发明而提供了一些例子，但本发明不限制于这些例子。除非另有说明，例子中所有份数和百分比数都是重量百分比。
例1A.含烟草可吸填料的制备按下述方法制备了一种填料在高剪切混合器中加入约500份自来水和约5份高粘度藻酸铵，后者采用Kelco Division of Merck & Co.，Inc.的Amoloid HV。所得混合物在室温条件下搅拌，使藻酸铵分散在水中并使藻酸铵水合。然后向水/藻酸铵混合物中加入约95份沉淀碳酸钙，后者可采用Pfizer Inc.的USP Light。所得到的浆料在适当速度下搅拌约10分钟直到得到稠的浆料。
将浆料进行喷雾干燥，喷雾干燥采用Anhydro Type Lab S1喷雾干燥机，它的雾化喷嘴的进口温度为约290℃出口温度为约220°F。该喷雾干燥机配备有Masterflex Pump System使用由Cole-Parmer Instrument Co.提供的7016-20型头子。喷嘴气压为4psi，液体关入速度是把泵速控制到2的速度。所得的喷雾干燥颗粒通常是球形的。颗粒筛到大小为-80/+325美国筛目。
喷雾干燥颗粒可自由流动，在室温下基本不溶于水，具有防潮性，在环境条件下与水接触时保持凝聚状态。每一个颗粒是许多沉淀碳酸钙颗粒分散在藻酸盐中的凝聚基体。
一种可吸材料的制备如下在装有225份自来水的高剪切混合器中缓慢加入约5份高粘度藻酸铵，后者采用的是Kelco Division of Merck & Co.，Inc.的Amoloid HV。所得到的混合物在室温下搅拌，使藻酸铵分散到水中并水合化。然后向水/藻酸铵混合物中加入20份甘油和25份自来水。再向混合物中加17.2份前面所述的凝聚碳酸钙。所得到的浆料再搅拌直到得到稠的浆料。
把浆料浇注在一层高密度聚乙烯片上，厚约0.025英寸，晾干。所得薄所为淡褐色且具有柔性。用切纸机把薄片每英寸切32刀。
在切碎的薄片上撒上约8.5份细分的Pennsylvania雪茄烟叶。
B.卷烟的制备如图3所示的卷烟制备如下每支卷烟长约84mm，周长约24.8mm，包括长约57mm的可吸烟杆，长约15mm的第一过滤段和长约12mm的第二过滤段。第一和第二过滤段形成一个过滤元件。两过滤段由无孔的过滤元件包裹纸固定在可吸烟杆上。对每支卷烟，过滤元件包裹纸环绕包裹过滤器和在烟杆与过滤器相接处的约4mm长的可吸烟杆。通过在离过滤器的最前端约12mm处打一圈环绕过滤器且穿透过滤器的过滤元件包裹纸和衬垫材料的孔而使过滤器可通入约60%的稀释空气。
可吸烟杆包括前述切碎填料形式的含烟草的可吸材料。
第一过滤段由聚集11.75英寸宽的烟草和碳纸带而成，后者采用的是Kimberly-Clark Corp.的(P-144-BAC)，使用Pryor等人的美国专利4，807，809号的实例1中所述的过滤杆制造设备。过滤段的衬垫(衬套)纸可采用Ecusta Corp.的制品编号为5831。第一过滤段毗邻可吸烟杆。
第二过滤段由聚集11.75英寸宽的无纺聚丙烯网状物(带)而成，后者采用的是Kimberly-Clark Corp.的PP-100-F，并使用Pryor等人的美国专利第4，807，809号的第一个实例中所述的过滤杆制造设备。过滤段的衬垫(衬套)纸可采用Ecusta Corp.的制品，编号为5831。第二过滤段毗邻第一过滤器，在卷烟的最末端(嘴端)。
卷烟的外包裹纸的空气透过率为0CORESTA单位。卷烟纸采用Kimberly-Clark Corp.的P-2831-60-1。
可吸烟杆的内包裹材料是含烟草的纸，采用的是Kimberly-Clark Corp.的P-2831-23-3。
运用已知技术制造可吸烟杆。具体地说，可吸材料由一层包裹纸环绕包裹。每支可吸烟杆中的可吸材料重约1克。
卷烟通过点烯可吸烟杆，使包卷纸中的可吸材料燃烧产生烟而抽吸。使用时这种卷烟产生很低水平的可见侧流烟和基本没有侧流异味。在FTC吸烟条件下该卷烟在阴燃阶段不会自行熄灭。
例2用藻酸盐凝聚的碳酸钙颗粒的制备如下在混合器中加入约750ml自来水，再加入约20克甘油。小心搅拌下向其中缓慢加入约10克例1所述的藻酸铵，使藻酸铵分散在水中。所得混合物转入-1升的广口瓶中，封口，小心转动过夜，使藻酸铵水合化。
把250克沉淀碳酸钙加入250克自来水中得一浆料，沉淀碳酸钙采用Pfizer Inc.的Code No.2A。然后往浆料中加入200克水/甘油/藻酸铵的混合物。所得浆料小搅拌得到一质地均匀的浆料。
浆料浇注在高密度聚乙烯片上，厚约0.04英寸，晾干得到6英寸见方的干片。所得干片手磨成小颗粒形状，过筛至-50美国筛目大小。
煅烧的凝聚碳酸钙颗粒的制备如下室温条件下，在低剪切混合器中加入约832份自来水，约757份沉淀碳酸钙颗粒(采用Pfizer Inc.的Albacar 5970)以及约267份糖浆。碳酸钙为瓣状结构，平均颗粒大小(即，直径)为约2微米。糖浆采用Savannah Sugar Co.的Refiner’s Syrup，固/水含量比约3.7∶1。所得混合物搅拌约5到10分钟，得到的浆料的固体含量为约52%，粘度约1，200cps，粘度测量仪器为Brookfield LVT粘度计，带有圆柱形LV4号轴。
浆料喷雾干燥时连续泵入浆料，速度约6磅/分钟，浆料馈入喷雾干燥器的压力约为475到500psig。喷雾干燥器用的是Bowen Type工业用型，配备有一个SD-46喷嘴，并按工业方式操作。入口处温度约为470°F，出口处温度约为260°F。所得的喷雾干燥颗粒通常为球形，水份含量低于2%。颗粒过筛到-70/+200美国筛目。
喷雾干燥的颗粒被放在一宽12英寸、长36英寸的钢盘中，厚约0.5英寸。然后这个盘被以8到12英寸/分钟的速度送入一个带式炉中，在氮气氛中用高于600℃的温度加热约10分钟，在400℃下约20分钟。接着，炉温调到约720℃，钢盘此时经受约670℃的最高气温。在氮气氛下，加热过的颗粒从炉中取出到一冷却区域约1小时，冷却至室温。
这样得到的煅烧后的颗粒是黑色、球形、可流动和防潮的。颗粒的93%是碳酸钙，表现出的松密度约0.5克/立方厘米。每个颗粒是很多沉淀碳酸钙颗粒分布在含碳材料中的凝聚基体。
一种含烟草的可吸填料的制备如下在高剪切混合器中加入约225毫升自来水，在水中分散着约5克如例1中所述的藻酸铵。所得混合物在室温下小心搅拌约15分钟，直到藻酸铵水合化。然后，向混合物中加入约20克甘油，再加入约25毫升自来水。再向该混合物加入约16.7克已被磨成粉末的“美国混合型”烟草的切碎填料。然后，向混合物中加入约25毫升自来水。所得混合物搅拌直到得到均匀的浆料。向浆料中加入约13.8克煅烧过的凝聚碳酸钙和13.8克用藻酸铵凝聚的碳酸钙所得浆料搅拌直到浆料质地均匀。所得浆料浇注在一高压聚乙烯片上，厚约0.025英寸，晾干。
例3A.凝聚基体填料的制备室温下加入约500份自来水并在混合器中保持高剪切，加入约5份藻酸铵，后者采用Amoloid HV。搅拌混合物直到藻酸铵完全水合。然后把混合物移入一打蛋器型的混合器。然后将约94.5份例1所述的沉淀碳酸钙加入混合物中。连续搅拌直到混合物达到一均匀的稠度。然后向混合物中加入约0.5份Aldrich Chemical Co.生产的十二烷基硫酸钠。连续搅拌约15分钟至混合物发泡。
浇注厚约0.05英寸的浆料到一高密度聚乙烯片上，晾干。所得薄片为白色，很脆。磨碎，过筛，得-30/+100美国筛目大小的颗粒。这种材料浸入水中也不会改变性质(丢失结构)。因为粘结剂是不溶于水的。用量筒测得该物质的堆积密度约0.26克/立方厘米。用同样方法测得原始碳酸钙的堆积密度约为0.46克/立方厘米。
B.可吸填料的制备室温下加入约200份自来水并在混合器中保持高剪切，再加入约3.33份藻酸铵，如Amoloid HV，然后加入约4.5份甘油。该混合物搅拌约15分钟直到组分完全水合。然后把混合物移入一个打蛋器型混合器并搅拌。另外取约60份前述凝聚碳酸钙与约400份自来水混合，再把所得浆料加入混合物中。小心搅拌混合物直到稠度均匀。浇注厚约0.05英寸的浆料到一高密度聚乙烯片上。所得薄片是白色和柔软的。所得的该薄片的密度为约0.39克/立方厘米。用原始非凝聚沉淀碳酸钙所制片的密度为约0.96克/立方厘米。该可吸填料然后被切成约1/32英寸宽的条用作可吸的切碎填料。
例4一种凝聚基体填料的制备如下室温下加入约20份自来水，并在混合器中保持高剪切，再加入约5份HM Sugarles果胶，采用Hercules Chemicals的Type LM-20AS-Z。搅拌混合物直到果胶完全水合。然后把混合物移入一打蛋器型的混合器。另外向约200份自来水中加入约60份例1所述的沉淀碳酸钙。然后向其中加入约0.3份单油酸聚氧乙烯基脱水山梨糖醇酯(采用Sigma Chemical Co.的Tween 80)，再在浆料中加入果胶混合物，搅拌约15分钟，在搅拌过程中混合物发泡。
把发泡的浆料浇在高密度聚乙烯片上，形成厚约0.05英寸的一层，晾干。晾干后向它喷淋5%的氯化钙水溶液，使所得薄片含有约1份氯化钙。所得到的片为白色，很脆。磨碎过筛得-30/+100美国筛目颗粒度的碎片。用量筒测量，该物质的堆积密度为0.28克/立方厘米。用同样方法测量，原始碳酸钙的堆积密度为约0.46克/立方厘米。
所得凝聚基体填料用于制造可吸填料，与例1中所述方法相同。
权利要求
1.一种卷烟，包括(a)一可吸填料，它包含(ⅰ)一具有一有机组分和一无机组分的凝聚基体填料和(ⅱ)烟草的紧密的混合物；和(b)一包裹材料，包卷该可吸填料。
2.如权项1所述的卷烟，其特征在于，该可吸填料中包含一种粘结剂。
3.如权项2所述的卷烟，其中该粘结剂包含藻酸铵。
4.如权项1、2或3所述的卷烟，其特征在于，该烟草具有烟草提取物的形式。
5.如权项4所述的卷烟，其特征在于，该可吸填料包含一种烟雾形成材料。
6.如权项1所述的卷烟，其中的包卷材料是一种孔隙率小于5CORESTA单位的纸。
7.如权项1或6所述的卷烟，其特征在于，所述凝聚基体填料由碳酸钙组分和藻酸盐组分组成。
8.如权项1所述的卷烟，其特征在于，该凝聚基体填料中对每1份重量的有机组分有10到99份重量的碳酸钙组分。
9.一种卷烟，包括(a)包含具有无机填料组分和有机组分的凝聚基体填料的可吸填料;和(b)一包卷可吸填料的包裹材料。
10.如权项9所述的卷烟，其中该可吸填料包含一粘结剂。
11.如权项10所述的卷烟，其中所述粘结剂包括藻酸铵。
12.如权项9所述的卷烟，其中该包裹材料是一种孔隙率小于5CORESTA单位的纸。
13.如权项9或12所述的卷烟，其特征在于，凝聚基体填料由碳酸钙组分和藻酸盐组分组成。
14.如权项9所述的卷烟，其中所述凝聚基体填料中对每一份重量的有机组分有10到99份重量的碳酸钙组分。
15.一种可吸填料，包括具有一无机组分和一有机组分的凝聚基体填料。
16.如权项15所述的可吸填料，其特征在于该可吸填料中包含一种粘结剂。
17.如权项15或16所述的可吸填料，其特征在于，所述填料包含一种烟雾形成材料。
18.如权项15或16所述的可吸填料，其中该可吸填料包含烟草。
19.如权项15所述的可吸填料，其中该无机组分包含碳酸钙颗粒。
20.如权项15或19所述的可吸填料，其中，该有机组分包含藻酸盐。
21.如权项18所述的可吸填料，其特征在于，所述烟草具有烟草提取物的形式。
22.如权项16所述的可吸填料，其中所述粘结剂包括一种藻酸盐。
23.如权项20所述的可吸填料，其特征在于，所述填料包含磷酸氢二铵。
24.权项20所述的可吸填料，其中，所述填料中包含残留发泡剂。
全文摘要
一种可吸填料，包含一种无机组分(如，碳酸钙粉)和一种有机组分(如，藻酸盐)组成的凝聚基体。该可吸填料还包含一种粘结剂和一种烟雾形成材料。该可吸填料可与烟草提取物和/或烟叶混合，和/或该可吸填料可与切碎的烟草填料混合。用纸质包裹材料卷裹可吸填料形成卷烟。典型的卷烟纸其孔隙率小于5CORESTA单位。
文档编号A24D1/18GK1050491SQ90108150
公开日1991年4月10日 申请日期1990年9月29日 优先权日1989年9月29日
发明者斯蒂芬·沃尔特·雅各布, 欧内斯特·G·法里尔, 詹姆斯·L·雷斯, 杰弗里·S·金特里, 加里·R·谢拉, 迈克尔·D·香农, 理查德·L·莱曼, 朗达·F·海登, 奥利维亚·D·富里, 艾伦·B·诺曼, 托马斯·A·佩法蒂 申请人:R·J·雷诺兹烟草公司