γ-环糊精香料释放添加剂的制作方法

专利名称：γ-环糊精香料释放添加剂的制作方法
Y -环糊精香料释放添加剂背景常规香烟的吸烟方法是点燃包覆的烟草棒的一端并经末端点燃， 主要通过抽吸香烟的烟嘴端吸入空气。常规的香烟因燃烧而输送烟雾， 在此期间，烟草在典型地超过800C的温度下在抽吸期间燃烧。燃烧 热使各种气体燃烧产物和蒸馏物从烟草中释放。由于这些气体产物从 香烟中引出，因此它们冷却并冷凝形成气溶胶，所述气溶胶提供与烟 雾相关的香味和芳香。更常规的香烟的替代方案是在电吸烟系统中使用的电加热香烟。 与常规的香烟相比，电吸烟系统显著降低侧流烟雾，还允许吸烟者视 需要暂停和再开始吸烟。在共同受让的US6026820、 US5988176 、 US5915387、 US5692526 、 US5692525 、 US5666976 、 US5499636和 US5388594中公开了示例性的电吸烟系统，每一篇在此通过参考全文 引入。电吸烟系统包括电驱动的打火机和电加热的香烟，所述电加热的 香烟被构造为与打火机相配合。希望电吸烟系统能以类似于利用常规 香烟时吸烟者的经验的方式输送烟雾，例如通过提供即刻应答(一旦 抽吸烟雾输送立即发生)，所需的输送程度(与FTC焦油程度相关)、 所需的抗抽吸性(RTD)以及抽吸与抽吸和香烟与香烟的一致性。已将挥发性香料引入常规的香烟中，以增加主流和侧流烟草烟雾 的香味和芳香。参见，例如US3006347; US 3 236 244; US 3 344 796; US 3 426 Oil; US 3 972 335; US 4 715 390; US 5 137 034; US 5 144 964和US 6 325 859和共同拥有的WO01/80671。当香烟吸烟时 外加的香料令人希望地挥发。然而，挥发性香料倾向于在香烟内迁移 到其它组分上和可能穿过整根香烟。在香烟吸烟之前，在通常条件下，在储存和分配过程中，挥发性香料可能从香烟中损失。挥发性香料在香烟内的迁移程度取决于不同 的因素，包括香料的蒸气压、香料在香烟内的其它组分中的溶解度， 和温度以及湿度条件。香料通过与香烟中的其它組分以及与环境接触和/或反应也可能 化学和/或物理地劣化。例如，将活性炭引入到香烟内，以从主流烟雾 中除去气相成分。然而，与活性炭一起引入到香烟内的香料可以被活 性炭吸附，这可能堵塞活性炭的孔隙和因此使活性炭失活，从而减少 它过滤烟草烟雾的能力。由于前述原因，已引入到常规香烟中的香料并没有完全令人满意 地输送给吸烟者。由于香料损失，加味香烟的均匀度并不完全令人满 意。另外，香烟中的吸附剂吸附的香料可能使吸附剂失活并因此降低 吸附剂从烟草烟雾中除去气相成分的能力。概要考虑到上述问题，提供了包括Y-环糊精和香料的香料释放添加剂。通过在Y-环糊精内提供香料，可以防止香料在储存和分配期间损失，并且该香料可以在Y-环糊精的加热时经由热降解而被释放。在一个示例性实施方案中，提供了用于电吸烟系统的电加热的香烟，该电加热的香烟包含至少一种吸附剂；和包含Y-环糊精和至少一 种香料的香料释放添加剂。在另一个示例性实施方案中，提供了电加热的香烟的制造方法， 包括将(a)至少一种吸附剂和(b)包含Y-环糊精和至少一种香料的香料释放添加剂引入电加热的香烟。 附图简述

图1示出了具有处于部分未组装状况的香烟的电吸烟系统中使用 的电加热香烟的示例性实施方案。图2示出了处于组装状况下的图1所示的电加热香烟，其中香烟 的一端接触电吸烟系统的电操作的打火机的止动件。图3示出了具有处于部分未组装状况的香烟的电吸烟系统中使用 的电加热香烟的另一示例性实施方案。图4示出了电吸烟系统的示例性实施方案，其具有插入到电操作 的打火才几内的电加热的香烟。图5示出了图4所示的电吸烟系统和从打火机中抽出的香烟。 图6示出了电吸烟系统的加热器夹具。图7、图8和图9示出了不同香料输送密封剂的示例性香料释放 对比。详细描述本文所使用的Y -环糊精与香料一起供应以防止香料暴露到气氛 (例如，包装内部的环境空气)和香烟组分(例如，吸附剂)下。Y-环糊精可以降低吸烟之前香料在香烟中的迁移。另外，香料可以按受 控方式在吸烟过程中从香烟中的Y-环糊精香料释放添加剂中热释放 出。因此，经由在Y-环糊精包络物主分子内包括香料客分子，可以显 著地阻止香料在香烟中的迁移，与香烟中的其它物质或与环境反应， 和钝化存在于香烟中的吸附剂。环糊精是含吡喃葡萄糖亚单元的环状低聚糖，例如US3426011和 共同拥有的US5144964中所述，该文献通过参考全文引入。oc-环糊精、 P-环糊精(P-环糊精)和Y-环糊精分别包括六、七和八个吡喃葡萄 糖亚单元。如本文所论述，Y -环糊精香料释放添加剂包含Y -环糊精和至少一种香料。该Y -环糊精包含Y -环糊精包络物"主分子"和香料"客分子 "。在一个示例性实施方案，香料是亲脂性有机香料，它们可以容纳在由八个吡喃葡萄糖亚单元形成的Y-环糊精中的包合物疏水性空腔或 空穴内。在共同拥有的Woodson等人(下文中"Woodson")的US 2004/0129280和共同拥有的Newman等人(下文中"Newman")的US 2005/0172976 (它们在此处于所有目的全文引入)中，Woodson和 Newman公开了可以包括P-环糊精和香料的电加热的香烟。虽然使用 P-环糊精可以保护香料，例如薄荷醇，但是P -环糊精仅输送低水平的香料(即，与对照薄荷醇香烟相比10%的输送量)。然而，出人意料地，当以等量将香料提给等量Y-环糊精和P-环 糊精时，Y-环糊精与p-环糊精相比可以输送显著更高的香料水平。 虽然不希望受到理论的束縛，但是应该相信具有附加吡喃葡萄糖亚单 元的Y -环糊精产生更大的环并因此具有比a或P -环糊精更大的包合 物疏水性空腔或"空穴"。认为这种更大的空穴允许y -环糊精在环内容 纳更多香料(即，与当环饱和时装入P-环糊精中的香料与相比，当饱 和时装入Y-环糊精环的香料更多)。因此，应该相信因为附加的吡喃 葡萄糖亚单元以致y -环糊精可以输送比P -环糊精更高水平的香料。 这在以下实施例中举例说明。在这一实施例中，将香料释放添加剂中的Y -环糊精的有效性与其 它香料释放添加剂对比。出于对比目的，使用的香料是薄荷醇，其中 比较的薄荷醇输送量是含薄荷醇的香烟，其包括1 )具有Y-环糊精与20w"-33wt。/。薄荷醇香料的电加热的香烟(图 7和8的样品(e)、 (f) 、 (g)和(h));2 )具有P -环糊精与23-33wty。的电加热的香烟(图7和8的样品 (c)和(d));3) 具有含薄荷醇的微胶嚢的电加热的香烟(图7的样品(b));和4) 对照末端点燃或常规薄荷醇香烟(图7的样品(a))(即，具有扩散到香烟中的薄荷醇的不含吸附剂的常规香烟)。 将上列含薄荷醇的香烟在表l中对比。应该指出，本文所使用的p-和Y-环糊精材料可以商业上购买， 例如，从Cedar Rapids, Iowa的Cargill， Inc.购买，然后与香味素相结合以形成含的香料的电加热的香烟。此外，微胶囊可以商业上购买， 例如，从V Mane Fils SA， Le Bar Sur Loup, France购买，然后插入 电加热的香烟的空腔中。此外，对照薄荷醇常规末端点燃香烟可以商 业上购买，例如，从Philip Morris USA of Richmond, Virginia作 为MARLBORO薄荷醇Lights香烟购买。可以根据列于表1中的组合物如下形成P-和Y-环糊精/薄荷醇 包络物1) 将该环糊精溶解在水中以形成环糊精水溶液；2) 将薄荷醇和乙醇混合以形成薄荷醇混合物；3) 将该环糊精水溶液与薄荷醇混合物混合以形成透明溶液； O将该透明溶液超声振荡大约1-大约15分钟以使环糊精香料释放添加剂从中沉淀；和5 )在200X:或更低下在高真空下喷雾干燥该沉淀的环糊精香料释放添加剂以除去水。表l.环糊精(CD) /薄荷醇包络物的样品图7 CD类型装载量％ 包络物系统-CD204Og0-CD/12g薄荷醇/20g乙醇/100g水(d)-CD3340gP-CD/20g薄荷醇/20g乙醇/100g水(e)Y-CD2040g Y-CD/10g薄荷醇/20g乙醇/150g水y-CD2340g y-CD/12g薄荷醇/20g乙醇/150g水(g)y-CD3040g y-CD/17g薄荷醇/20g乙醇/100g水(h)y-CD3380g y-CD/40g薄荷醇/40g乙醇/200g水装载i1:%基于包括在包络物系统中的薄荷醇的量。在装栽包络物系统之后，可以将该包络物引入电加热的香烟的烟草中，即该电加热的 香烟的烟草垫中。然后可以通过从被输送的包络物中释放的薄荷醇的 量，即没有被香烟的烟草部分下游的吸附剂吸附的释放量计算薄荷醇 的输送量。在图7-9中比较了四类含薄荷醇的香烟(包括来自上面制备的那 些)。应该指出，图7-9中显示的"薄荷醇输送量"是由每种含薄荷醇 的香烟输送的薄荷醇(任何吸附剂下游)的量，基于最大或100%薄荷 醇输送量，其被定义为可以从对照常规末端点燃薄荷醇香烟(图7中 的样品(a))输送给吸烟者的薄荷醇量。换言之，％薄荷醇输送量是 由该四类含薄荷醇的香烟(即，电热的P-环糊精-薄荷醇香烟、电热 的Y-环糊精-薄荷醇香烟、电热的微胶囊薄荷醇香烟或对照常规末端点燃薄荷醇香烟)之一输送的薄荷醇的量除以由对照常规末端点燃薄 荷醇香烟输送的薄荷醇的量。
在这一实施例中，20%薄荷醇输送量对应于大约0. 0125mg薄荷醇 /次抽吸(八次抽吸/根香烟)或至少大约0. 1 mg薄荷醇/根香烟(和 大约0. 5nig薄荷醇/根对照常规末端点燃薄荷醇香烟对比)的输送量。 然而，应该指出，至少0. 02mg薄荷醇/次抽吸或至少大约0. 15mg薄荷 醇/根香烟的薄荷醇量(即，至少大约30%薄荷醇输送量)可以产生更 合意的味道。在图7-9中，如上所述，"薄荷醇输送量"或"％薄荷醇输 送量"基于输送到每种含薄荷醇的香烟的吸烟者(在吸附剂的任何吸附 之后)的薄荷醇量/根香烟除以从对照薄荷醇常规末端点燃香烟输送到 吸烟者的薄荷醇量/根香烟来计算以提供％薄荷醇输送量。换言之，如 果对照薄荷醇常规末端点燃香烟输送0. lg薄荷醇并且电热的y -环糊 精-薄荷醇香烟输送0. 02g，则可以输送由电热的y-环糊精-薄荷醇香 烟输送的20°/。薄荷醇输送量。
此外，"薄荷醇装载量"或"％薄荷醇装栽量"的量基于当最初混合 时添加剂的总量。换言之，如表l样品(c)所示，20。/。薄荷醇装载量 可以通过将12g薄荷醇装入40g p-环糊精和20g乙醇来形成(即， 12g薄荷醇/ (40g P-CD + 20g乙醇)=20。/。薄荷醇装栽量)，其中 还可以按各种量添加水。应该指出，本文列出的％各自按重量计(并不 是按原子计)。换言之，20%薄荷醇装栽量旨在表明20wty。薄荷醇装载
在图8中，其与图9 一起是样品(c) - (h)的放大图，其是&-环糊精和y -环糊精装栽量水平与输送水平相比的对比，示出了和y -
环糊精的°/。薄荷醇输送量对比的&-环糊精的％薄荷醇输送量。
如图7-9所示，0-环糊精与任何其它样品相比提供低水平的薄荷 醇输送量，即使有更高的装栽量水平。例如，具有20%薄荷醇装载量 (图7-9和表l中的样品(c)，其含40g P-环糊精、12g薄荷醇、 20g乙醇和100g水)和33%薄荷醇装载量(图7-9和表l中的样品(d)) 的P-环糊精样品仅分别提供大约7%薄荷醇输送量和11%薄荷醇输送量。此外，如图7-9所示，具有20%薄荷醇装载量(图7和表1中的 样品(e))的Y-环糊精仅提供大约15%薄荷醇输送量。然而，出人意料地，如图7-9所示，在Y-环糊精方面大于20%的 薄荷醇装载量传递与％薄荷醇装载量增加相比不成比例增加的％薄荷醇 输送量。基于从20%薄荷醇装载量0-环糊精到30%薄荷醇装载量0-环糊精在°/。薄荷醇输送量方面的改变，可能预期°/。薄荷醇输送量将大致 按比例增加(参见图9，比较在20%薄荷醇装栽量和30%薄荷醇装载量 时的p-环糊精)。例如，在p-环糊精方面20。/。薄荷醇装载量仅提供大约7%薄荷醇输 送量，并且33%薄荷醇装载量仅提供大约11%薄荷醇输送量。然而，从 20%薄荷醇装载的y-环糊精到30%薄荷醇装载的Y-环糊精，°/。薄荷醇 输送量的改变显示。/。薄荷醇输送量显著增加。如图7和8所示，虽然Y-环糊精中20%薄荷醇装载量产生15%薄 荷醇输送量，但是Y -环糊精中23%薄荷醇装载量(图7和表1中的样 品(f))产生大约25°/。薄荷醇输送量。此外，如图9所示，同样，Y -环糊精中20%薄荷醇装栽量产生15%薄荷醇输送量，然而，Y-环糊精 中33%薄荷醇装载量产生大约37%薄荷醇输送量。此外，Y-环糊精中超过20%薄荷醇装载量(与p-环糊精中薄荷 醇装载量不同或等于20。/。)可以根据需要产生大于15%乃至20%薄荷醇 输送量。如图7和8所示，Y-环糊精中23%薄荷醇装载量(图7和表i中的样品(f))产生大约25%薄荷醇输送量。当与p-环糊精中2oy。和33°/。薄荷醇装载量相比时，它们中的每一种产生15%或更低的薄荷醇 输送量，由Y-环糊精输送的^薄荷醇输送量结果是出乎意料的。此外，如图7和8所示，超过20%的薄荷醇输送量的增加与％薄荷 醇装栽量的增加不成比例。例如，如图7和8所示，通过将薄荷醇装 载量增加3%以提供丫-环糊精中23%薄荷醇装载量，对于Y-环糊精， 可以多输送10%薄荷醇。这是尤其出乎意料的，因为此种改变在P-环 糊精中没有看出。例如，P-环糊精中多装载13%薄荷醇仅提供4%的薄 荷醇输送量增加。这些出乎意料的结果进一步被Y-环糊精中装载30%薄荷醇的样 品(图7和表l中的样品(g))突出，其产生大约34%薄荷醇输送量。 如由这一样品所示，薄荷醇增加7%导致薄荷醇输送量增加9%。类似地， 仍如图7-9中所示，大约33%薄荷醇装载量(图7和表1中的样品(h)) 产生大约37%薄荷醇输送量。
结果，通过使用具有23。/。或更高薄荷醇装载量的Y-环糊精，可以 实现25%或更高的薄荷醇输送量。鉴于使用环糊精和更低的薄荷醇 装载量水平可以达到的更低薄荷醇输送量，这是出乎意料的。这在图 9中显示，其比较了 p-环糊精和Y-环糊精中相等装载水平的薄荷醇， 其中Y-环糊精对于20%和33%装载量都具有显著更高的输送量，但是 33%装载量在p -环糊精和Y -环糊精之间在％薄荷醇输送量方面具有显 著更大的差异。
Y-环糊精香料释放添加剂可以通过制备具有所需结构、组成和尺 寸的添加剂的任何适合的方法制造，其中该Y -环糊精香料释放添加剂 优选是水溶性的。制造Y -环糊精香料释放添加剂的一种方法包括将Y -环糊精和至少一种香料的混合物共沉淀、过滤和干燥。例如，可以通 过在水溶液中将香料与Y -环糊精混合形成Y -环糊精香料释放添加 剂，其中这种混合可以引起香料作为客分子引入主Y -环糊精环结构内 部。接下来，可以通过使粉末颗粒从该混合物当中沉淀而从该溶液回 收Y -环糊精香料释放添加剂的粉末，其中该粉末颗粒可以经喷雾干燥 而除去水。或者，可以通过挤出，喷雾干燥，涂覆或其它将香料作为 客分子引入主Y -环糊精环结构内部的适合方法形成Y -环糊精香料释 放添加剂。
在示例性实施方案中，Y -环糊精香料释放添加剂可以以包括但不 限于粉末、薄膜、溶液和/或悬浮液的形式提供于吸烟制品中。例如，
Y-环糊精香料释放添加剂可以包括尺寸为60目-400目的粉末或颗 粒。应该指出，Y-环糊精香料释放添加剂可以作为具有小于大约200
jum(微米)，更优选小于大约1 nm的最大颗粒尺寸和大约lnm,优 选大于大约10nm的最小颗粒尺寸的粉末提供。降低粉末的尺寸可以通过提供增加的粉末表面积而提供更匀质和受控释放的香料。
作为另 一个实例，Y -环糊精香料释放添加剂可以提供在电加热的 香烟的烟草垫中。例如，烟草垫可以如下形成在浆料混合物中将Y-
环糊精香料释放添加剂粉末与烟草灰混合以形成烟草垫。
或者，可以将Y -环糊精香料释放添加剂薄膜涂覆到电加热的香烟 的烟草垫上。例如，可以将Y-环糊精香料释放添加剂与水和成膜剂例 如丙二醇混合，然后涂覆到烟草垫上。可以用于制备薄膜的示例性方 法在US 3 006 347和共同拥有的US 4 715 390中进行了描述，所述 文献中的每一篇在此全文引入作为参考。
Y-环糊精香料释放添加剂薄膜的尺寸没有限制。优选地，薄膜具 有至多大约150nm或大约50pm-大约150jum，更优选至多大约75 m m的厚度。在另一个示例性实施方案中，可以预形成Y-环糊精香料释 放添加剂的薄膜，切碎并引入烟草栓，和/或达到香料释放温度的其它 选取位置。可以用来将Y -环糊精香料释放添加剂应用在电加热的香烟 中的示例性方法还在共同拥有的US 5 144 964中进行了描述，该文献
在此全文引入作为参考。
Y -环糊精香料释放添加剂也可以在溶液或悬浮液中使用。如果Y -环糊精香料释放添加剂提供在溶液或悬浮液中，则可以通过任何适合 的方法将该溶液或悬浮液直接地应用于电加热的香烟的一个或多个元 件的一个或多个选取位置。例如，可通过涂覆法，如浆料涂覆、喷涂、 浸提方法、静电沉积、印刷轮施加、凹板印刷、喷墨施加等将Y-环糊 精香料释放添加剂的溶液涂覆到烟草垫上。
在一个示例性实施方案中，y -环糊精香料释放添加剂可以布置在 电加热的香烟中的至少一个位置中，该位置在香烟的吸烟过程中至少
达到香料从Y-环糊精中释放的最低温度。例如，Y-环^t精香料释放 添加剂可以布置在电加热的香烟中的内包装、烟草垫和/或外包装上。 例如，Y-环糊精香料释放添加剂可以撒在或粘附(采用粘合剂)到内 包装、烟草垫和/或外包装上。
示例性电加热的香烟23包括足够水平的香料和/或Y-环糊精香料释放添加剂以在香烟中提供所需量的香料。例如，香烟可以包含大约lmg-大约30mg香料和/或大约lmg-大约50mg y -环糊精香料释放 添力p剂0香烟中Y-环糊精香料释放添加剂的量可以基于香烟的重量或香 烟中组分的重量。例如，基于电加热的香烟的烟草垫和/或烟草栓中烟 草的总重量，电加热的香烟可以包含至多大约20%，更优选大约10%-大约15% Y-环糊精香料释放添加剂。换言之，含100mg烟草的香烟 优选包含至多大约20mg Y-环糊精香料释放添加剂。或者，示例性实施方案中Y-环糊精香料释放添加剂的量可以基于 内包装、烟草垫和/或外包装的重量包括至多大约15°乂，更优选小于大 约8% Y-环糊精香料释放添加剂。换言之，对于具有10mg烟草垫的 香烟，可以提供1.5mg Y-环糊精香料释放添加剂。Y-环糊精香料释放添加剂可以在至少大约200t:，例如大约200 。C-大约400r的温度下释放香料。虽然不希望受到理论的束缚，应该 相信在至少大约200。C的温度下，y-环糊精的吡喃葡萄糖亚单元的环 打开并因此从Y-环糊精主分子中释放香料客分子。还应相信，在大于 大约400"C的温度下，Y-环糊精开始分解，因此导致香料起来更不均 匀且更不受控。在一个示例性实施方案中，将y -环糊精香料释放添加剂布置在电 加热的香烟中的至少一个位置中，该位置至少达到香料释放温度。例 如，可以将Y-环糊精香料释放添加剂布置在内包装、烟草垫和/或外 包装上以致当加热该内包装、烟草垫和/或外包装时可以通过加热元件 加热该Y -环糊精香料释放添加剂。y -环糊精香料释放添加剂还可以包括任选的包封用材料以提供 附加的阻隔性能。该包封用材料可以包括粘结剂，其可以包括但不限 于卡拉胶、明胶、琼脂、洁冷胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、黄原胶和果胶 中的一种或多种。可以任选地添加本领域中已知的可以改进包封用材 料的特性，例如成膜特性或添加剂稳定性的其它材料。适合的香料包括但不限于，薄荷醇，薄荷，如薄荷油和绿薄荷，巧克力，甘草，柠檬和其它水果香料，Y辛内酯，香草醛，乙基香草 醛，呼吸清新剂香料，辛辣香料，如肉桂，水杨酸甲酯，里哪醇，香 柠檬油，香叶油，柠檬油，姜油，烟草香料和它们的结合物。在一个 示例性实施方案中，香料包括薄荷醇或香草醛。在示例性实施方案中，在电加热的香烟的过滤部分内提供一种或 多种能够从主流烟雾中吸附或除去所选气相成分的吸附剂。本文所使 用的术语"吸附"表示吸附和/或吸收。吸附旨在包括在吸附剂的外表面 上的相互作用，以及在吸附剂的孔隙和通道内的相互作用。换言之，" 吸附剂"是一种物质，它能在其表面上冷凝或固定其它物质的分子和/ 或能吸收其它物质，即通过其它物质渗透到其结构内或其孔隙内。此 处所使用的术语"吸附剂"是指或者吸附剂、吸收剂，或者可同时充当 吸附剂和吸收剂的物质。此处所使用的术语"除去"是指主流烟草烟雾的至少一部分组分的 吸收和/或吸附。术语"主流烟雾"包括向下流过烟草棒并经过滤端流出的混合物， 即在香烟吸烟过程中从香烟的嘴端流出或引出的烟雾量。主流烟雾含 有经香烟的加热区域和经纸张包装引入的空气。此处所使用的术语"分子筛"是指由无机材料和/或有机材料组成 的多孔结构。分子筛包括天然和合成材料。分子筛可吸附一些尺寸的 分子，同时不除去具有不同尺寸(例如较大尺寸)的其它分子。图1和2示出了电加热香烟23的示例性实施方案。电加热的香烟 23包括烟草棒60和通过过滤嘴纸张64连接在一起的过滤嘴62。烟草 棒60可以包括在一端的绕自由流动的过滤器74折叠成管状形式的烟 草网幅或垫子66，和在另一端的烟草栓80。外包装71闺绕该垫子66并沿纵向接缝连接在一起。外包装71 使处于包覆状况的垫子66围绕自由流动的过滤器74和烟草栓80。垫子66可以包括基础网幅68和一层烟草材料70。烟草材料70 可沿基础网幅68的内表面或外表面布置。在烟草棒60的过滤嘴端， 垫子66和外包装71绕自由流动的过滤器栓74包覆。烟草栓80可以包括短切填充烟草的相对短的烟草柱82，它通过周围的内包装84得 以保持。
孔隙90在自由流动的过滤器74和烟草栓80之间。孔隙90是烟 草棒60的未填充部分且与过滤嘴62经自由流动的过滤器74流体互通。
过滤嘴62可以包括与烟草棒60相邻布置的自由流动的过滤器92 和在过滤嘴62远离烟草棒60的一端的烟嘴过滤器栓94。自由流动的 过滤器92可以为管状且可以以非常低的压降传输空气。烟嘴过滤器栓 94密闭过滤嘴62的自由端。
香烟23任选地包括与香烟23的自由端15相邻的至少一排孔12。 孔可形成为狭缝17，所述狭缝可以延伸经过外包装71、垫子66和内 包装84。
为了进一步改进输送，含狭缝17的至少一排额外的孔14可任选 地沿着烟草栓80的位置上形成。孔12或14可包括单排或双排狭缝 17。可选择狭缝17的数量和程度以控制沿着香烟23的侧流的抗抽吸 性(RTD)和输送。
在垫子66内提供的任选的空穴16被外包装71覆盖。可使用孔 12、 14接近香烟23的所需输送水平，其中使用空穴16，在对RTD的
较少影响下调节传输。
香烟23可以沿其长度具有基本上恒定的直径。香烟23的直径， 象更常规的香烟一样，优选介于约7. 5mm至8, 5mm，以便在吸烟过程 中，电吸烟系统21提供吸烟者熟悉的"嘴感"。
烟草柱82可以包括烟草的典型共混物的短切填料，如含透亮、 Burley和Oriental烟草以及任选地翻造烟草和包括常规的香烟香料
在内的其它共混物组分的共混物。
自由流动的过滤器92和烟嘴过滤器栓94可以以含栓包覆物(plug wrap) 101的结合栓形式连接在一起。栓包覆物101可以是多孔、低 重量的栓包覆物。结合的栓通过过滤嘴纸张64连接到烟草棒60上。
如上所述，电加热的香烟23可包括除去烟草烟雾中的气相成分的一种或多种吸附剂。吸附剂可包括烟草烟雾可流过的一种或多种多孔 材料。在一个示例性实施方案中，吸附剂是活性炭。例如，吸附剂可 包括位于过滤器孔隙内的活性炭颗粒，或负栽在纤维材料或纸张上的 活性炭颗粒。活性炭可以是各种形式，其中包括颗粒、纤维、珠子等。 活性炭可具有不同的孔隙度特征，如选择的孔径和总的孔隙体积。在另一个示例性实施方案中，吸附剂是一种或多种适合的分子筛吸附剂材料。可在电加热香烟23中使用微孔、中孔和/或大孔分子筛， 这取决于希望从主流烟草烟雾中除去的选取组分。可在电加热香烟23 中使用的分子筛吸附剂包括，但不限于， 一种或多种沸石、中孔硅酸 盐、铝磷酸盐、中孔铝硅酸盐和可任选地进一步包括无机或有机离子 和/或金属的其它相关的多孔材料，如混合的氧化物凝胶。参见，例如 共同拥有的W001/80973，在此通过参考将其全文引入。在一个示例性实施方案中，吸附剂是一种或多种沸石。沸石包括 具有孔隙，如均匀的通道和/或空腔、分子大小的尺寸的结晶铝硅酸盐。 存在具有不同尺寸和形状孔隙的许多已知的独特沸石结构，它们可显 著影响这些材料在吸附和分离工艺方面的性能。可通过沸石根据与孔 隙内分子的可能取向相关的尺寸和形状效果，和/或通过吸附强度的差 别来分离分子。可在电加热的香烟23中使用一种或多种沸石，所述沸 石的孔隙大于气体的一种或多种希望被过滤的所选气相成分，以致仅 足够小到经过分子筛孔隙的所选分子能进入空腔和吸附在沸石上。沸石可以是，但不限于， 一种或多种沸石A;沸石X;沸石Y;沸 石K-G;沸石ZK-5;滞石P ;沸石ZK-4和沸石ZSM-5。在一个示例性 的实施方案中，使用沸石ZSM-5和/或沸石P 。 ZSM-5在MFI结构分类 组内和用晶体化学数据[Nan (AlnSi96—n0192) ~16H20，其中n<27，正交， Pn迅a]表示，而沸石p在朋A结枸分类组内和用晶体化学数据[Na7 (Al7Si570128 )正方形，P(22]表示。这两种沸石在高达约800匸的温 度下是热稳定的，从而允许它们引入到香烟过滤器和/或电加热的香烟 23的烟草棒内。在另一示例性的实施方案中，引入到电加热的香烟23内的吸附剂具有复合的组成。在这一实施方案中，吸附剂包括，例如活性炭和一 种或多种分子筛材料。例如，吸附剂纤维可用活性炭和沸石浸渍。
吸附剂可引入到电加热的香烟23的一个或多个位置内。例如，吸 附剂可放置在管状自由流动的过滤器74的通路内、自由流动的过滤器 92内，和/或孔隙空间90内。吸附剂可另外地或备选地引入到烟草栓 80内。
图3示出了包括过滤器150的电加热香烟23的另一示例性实施方 案。过滤器150包括取向纤维152形式的吸附剂，和围绕该纤维的套 管154，如纸张。吸附剂可以是例如一种或多种活性炭、硅胶、沸石 和纤维形式的其它分子筛。吸附剂可以是表面改性的材料，例如表面 改性的硅胶，如氨基丙基甲硅烷基(APS)硅胶。吸附剂混合物可提供 不同的过滤特征以实现目标过滤的主流烟雾组成。
备选地，纤维152可包含浸渍在微空腔纤维如TRIAD6微空腔纤 维内的一种或多种吸附剂材料，如碳、二氧化硅、沸石等，如在共同 拥有的WO01/80973中所公开那样。在一示例性实施方案中，纤维是用 一种或多种吸附剂材料的颗粒浸渍的成型微空腔纤维，或者是连续的 活性炭纤维。纤维优选具有约10微米-约100微米的直径。纤维可具 有例如约10微米-约200微米的长度。
在另一示例性实施方案中，纤维是成束的非连续纤维，它们优选 平4亍于通过电加热的香烟的主流烟雾流动的方向取向。
含纤维152的过滤器150可以例如，通过拉伸一束非巻曲的吸附 剂纤维材来形成，并且可以经由在该过滤器制造工艺期间使用预成形 或就地成形的套管154而具有受控的总的和每根长丝但尼尔。可通过 切割到所需长度调整形成的过滤器的尺寸。例如，过滤器可以具有大 约5mffl-大约3￡>鹏的长度。
含纤维152的过滤器150可在一个或多个所需的位置处引入到电 加热的香烟内。同样参考图1和2，在一个示例性实施方案中，过滤 器150可替代整个自由流动的过滤器92。在另 一示例性实施方案中， 自由流动的过滤器150可替代一部分的自由流动的过滤器92。过滤器150可与位于自由流动的过滤器74和烟嘴过滤器栓94之间的自由流 动的过滤器74接触(即毗邻)，或者与烟嘴过滤器栓94接触(即毗 邻)。过滤器150可以具有与自由流动的过滤器92的外径基本上相等 的直径，以最小化在过滤工艺过程中烟雾的侧流。
纤维吸附剂优选具有高的纤维回弹力和合适的填充密度与纤维长 度，以便在纤维之间产生平行的通路。这种结构体可有效地除去大量 选择的气相成分，如甲醛和/或丙烯醛，同时优选从烟雾中除去仅微量 的粒状物质(即，不显著影响气体内的总粒状物质(TPM))。通过除 去选择的成分，可以达到选择的气相成分的显著降低。足够低的填充 密度和足够短的纤维长度可以用来达到这种过滤性能。
在电加热的香烟23的示例性实施方案中使用的吸附剂的用量取 决于在烟草烟雾内的选择气相成分的含量和希望从烟草烟雾中除去的 成分的含量。
图4和5示出了电吸烟系统的示例性实施方案，其中可使用电加 热香烟的示例性实施方案。然而，应当理解，可在具有其它结构的电 吸烟系统，如具有不同的电驱动打火机结构的那些中使用电加热香烟 的示例性实施方案。电吸烟系统21包括电加热的香烟23和可再利用 的打火机25。香烟23经构造为插入到香烟接收器27内和从中取出， 其中所述香烟接收器27在打火机25的前端部分29处是敞开的。一旦 香烟23被插入，则以类似于更常规的香烟的方式使用吸烟系统21， 但没有香烟23的点火或闷烧。香烟23可以在吸烟之后被废弃。
优选地，每一香烟23提供每次吸烟总计至少8 口抽吸(抽吸循环)。 然而，吸烟23可经构造为提供或多或少可获得的抽吸总数。
打火机25包括分别具有前面和后面外壳部分33和35的外壳31。 电源35a,如一个或多个电池；位于后面外壳部分35内并供应能量给 加热器夹具39。加热器夹具39包括多个电阻加热元件37 (图6)。 加热元件37在前面外壳部分33内排列以接收香烟23。位于加热器夹 具39内的止动件183界定香烟接收器27的终端(图2 )。
在每一口抽吸的循环过程中，在前面外壳部分33内的控制电路"在电源35a和一个或多个加热元件37之间选择地建立电连接。外壳31的后面外壳部分35经构造为开启和闭合，以助于电源 35a的更换。应该指出，前面外壳部分33通过机械啮合可拆卸地连接 到后面外壳部分35上。参照图5，在一个示例性实施方案中，通过每口抽吸激励的传感 器45激活控制电路41，所述传感器45对吸烟者在香烟23上开始抽 吸时的压力变化或空气流速的变化敏感。每口抽吸激励的传感器45 可以位于打火机25的前面外壳部分33内，并经由延伸经过加热器夹 具39的侧壁部分182的端口 45a与加热器夹具39内的空间互通。一 旦通过传感器45驱动，控制电路41将电流导引到合适的一个加热元 件37上。在一个示例性实施方案中，在沿着打火机25外部的位置处提供指 示器51，目测显示在香烟23内残留的抽吸的数量，或其它选择信息。 指示器51可以包括液晶显示器。在一个示例性实施方案中，当香烟检 测器57检测在加热器夹具39内香烟的存在时，指示器51显示选择的 图像。检测器57可包括感觉到电加热香烟存在的任何装置。例如，检 测器57可包括与加热器夹具39的香烟接收器27相邻的感应线團1102 和电引线1104，所述电引线1104连接线圏1102与在控制电路41内 的振荡器电路。在这种情况下，香烟23可包括金属元件(未示出)， 所述金属元件可影响线圏绕组1102的感应，以便当合适的香烟23插 入到接收器27内的任何时候，检测器57产生信号到电路41上，从而 表明香烟存在。控制电路41提供信号给指示器51。当从打火机"中 取出香烟23时，香烟检测器57不再检测到香烟23的存在并关闭指示 器51。加热器夹具39以与加热元件37相对固定的关系支持插入的香烟 23，以致对于每次新插入的香烟23,加热元件37与香烟23 —道位于 接近相同的位置上。在一个示例性实施方案中，加热器夹具39包括8 个互相平行的加热器元件37，它们绕香烟接收器27的对称轴同心地 布置。其中每一加热元件37接触充分插入的香烟23的位置在此处被称为加热器触痕或焦化区42。如图6所示，加热元件37可以包括在烟嘴54处相连的至少第一 和第二才艮蛇形、伸长组件53a和53b。加热器部分53a、 53b和54形 成加热器叶片120。烟嘴54与香烟接收器27的开口 55相邻。每一加 热元件37的相对端56a和56b电连接到通过控制器41选择确立的电 源35a的相对电极上。经过每一加热元件37的电通路分别通过末端销 (pin ) 104在销104和蛇形组件53a之一的自由端部分56a之间建立 连接121，所述连接121通过至少一部分烟嘴54到达另 一蛇形元件53b 及其末端部分56b。应该指出，连接环110可以用来提供与每一末端 部分56b的常见电连接。在一个示例性实施方案中，环110通过在环 110与销105之间的连接123连接到电源35a的正电端上。在控制电路41的控制下，由电源35a独立地供给加热元件37能 量，在香烟23的周围一定间隔的位置处加热香烟23若干次(即，八 次)。加热使得产生来自香烟23的抽吸(即，八次抽吸)，这可通过 采用更常规的香烟来实现。对于一口或多口或全部抽吸来说，可优选 同时激活大于1个加热元件。加热器夹具39包括进气口 1200,经由所述进气口 1200空气被抽 吸到打火机内。在空气进入打火机内后引起压降，以致抽吸传感器45 识别抽吸的开始。选择所引起的压降范围，以致它在压力传感器45 可检测的压降范围内。可以基于电吸烟系统21的加热元件37的结构和位置来选择烟草 栓80的长度和它沿着烟草棒60的相对位置。当香烟23对着止动件 183 (图2)合适地布置在电吸烟系统的打火机内时，每一加热元件的 一部分接触烟草棒60。这一接触区域被称为加热器触痕95，这一区域 是其中认为加热元件37达到足以允许香烟吸烟且香烟紙、垫子或烦草 没有燃烧的温度时的烟草棒60的区域。对于被完全插入到打火机25 内的每一根香烟23来说，加热器触痕95可沿着烟草棒60布置始终位 于在离烟草棒60的自由端78的相同的预定距离96处。可以选择香烟23的烟草栓80的长度、加热器触痕95的长度，和在加热器触痕95与止动件183之间的距离，以便加热器触痕95在烟 草栓80外延伸且与孔隙91的一部分重叠一段距离98。该距离98也 被称为"加热器孔隙的重叠部分"98。加热器触痕95的其余部分与烟草 栓80重叠的距离被称为"加热器填料的重叠部分"99。可调节孔隙91的长度、烟草栓80和穿孔孔隙263的分布，以调 节香烟23的吸烟特征，其中包括调节其味道、抽吸和传输。也可控制 空穴263的图案、孔隙90的长度和加热器填料的重叠部分99 (和加 热器孔隙的重叠部分98)的含量以调节即时应答，以促进输送的一致 性。根据示例性实施方案的电加热的香烟可提供优点。通过包封一种 或多种添加的香料，特别是挥发性香料，香料可保留在香烟内，直到 它吸烟。另外，在吸烟过程中，香料可以以受控方式温度释放，从而 提供吸烟者改进的香烟的客观特征。由于香料可保留在香料释放添加 剂内，直到香烟吸烟，因此香烟内吸附剂的失活得到最小化。因此， 吸附剂保持它从主流烟雾中除去所选气相成分的能力。在不脱离本发明精神的情况下可以按其它特定形式实施示例性实 施方案。因此，虽然已经根据各种示例性实施方案阐述和描述了本发 明，但应认可在没有脱离权利要求中列出的示例性实施方案的情况下 可以作出变化和改变。
权利要求
1.用于电吸烟系统的电加热的香烟，包含至少一种吸附剂；和包含γ-环糊精和至少一种香料的香料释放添加剂。
2. 权利要求1的电加热的香烟，其中该至少一种吸附剂包含活性 炭和/或沸石。
3. 权利要求1的电加热的香烟，其中该至少一种香料选自薄荷醇、 薄荷、巧克力、甘草、水果香料、Y-辛内酯、香草醛、乙基香草醛、 呼吸清新剂香料、辛辣香料、水杨酸甲酯、里哪醇、香柠檬油、香叶 油、柠檬油、姜油和烟草香料。
4. 权利要求1的电加热的香烟，其中该香料释放添加剂是Y-环糊 精包络物，其包括Y-环糊精主分子和香料客分子。
5. 权利要求1的电加热的香烟，其中该香料释放添加剂包含大于 大约20%香料，或大约20%-大约40%薄荷醇。
6. 权利要求1的电加热的香烟，包含基于在该电加热的香烟内 烟草栓和/或烟草垫中的烟草总重量，至多大约20wt。/。香料释放添加剂；和/或基于烟草垫、外包装和/或内包装的重量，至多大约15wt% 香料释放添加剂。
7. 权利要求1的电加热的香烟，其中该香料释放添加剂包含Y-环糊精和薄荷醇，和其中该香料释放添加剂能够释放至少0. 0125mg薄荷醇到主流烟 草烟雾中/次抽吸或至少大约0. 1 mg薄荷醇/根香烟，或其中该香料释放添加剂能够释放至少0. 02mg薄荷醇到主流烟草 烟雾中/次抽吸或至少大约0,15边g薄荷醇/根香烟，
8. 权利要求1的电加热的香烟，其中该香料释放添加剂在大约200 x:的最低温度下释放香料，和其中该香料释放添加剂布置在电加热的 香烟中的至少 一个位置中，该位置在香烟的吸烟过程中至少达到大约 2Q0"C。
9. 权利要求1的电加热的香烟，其中将该香料释放添加剂布置在 电加热的香烟的烟草棒、外包装中或上和/或内包装上。
10. 权利要求1的电加热的香烟，其中该香料释放添加剂呈粉末形式。
11. 权利要求10的电加热的香烟，其中该粉末具有大约20jum-大 约lnm的颗净立尺寸。
12. 权利要求IO的电加热的香烟，其中该粉末是水溶性的。
13. 权利要求1的电加热的香烟，其中该香料释放添加剂包含Y-环糊精和香料的薄膜。
14. 权利要求13的电加热的香烟，其中该薄膜具有至多大约150 Mm的厚度。
15. 权利要求13的电加热的香烟，其中该薄膜是电加热的香烟中 的烟草棒上的涂层。
16. 权利要求1的电加热的香烟，其中该香料释放添加剂还包含选 自卡拉胶、明胶、琼脂、洁冷胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、黄原胶和果胶 的包封用材料。
17. 权利要求1的电加热的香烟，其中该至少一种吸附剂包含纤维。
18. 权利要求17的电加热的香烟，其中该纤维浸渍有至少一种吸 附剂。
19. 电加热的香烟的制造方法，包括将包含Y-环糊精的香料释放添加剂和至少一种香料引入电加热 的香烟。
20. 权利要求19的方法，其中在将香料释放添加剂引入电加热的 香烟期间，将该香料释放添加剂结合到该电加热的香烟的烟草垫、外 包装和/或内包装中或上；和该方法还包括将其中或其上具有该香料释 放添加剂的烟草垫、外包装和/或内包装引入该电加热的香烟。
全文摘要
用于电吸烟系统的电加热的香烟(23)包括香料释放添加剂和有效除去主流烟草烟雾中的一种或多种相成分的吸附剂。该香料释放添加剂包括γ-环糊精和至少一种香料。在吸烟过程中，一旦香料释放添加剂至少达到最低温度，香烟中的香料就被释放。该香料释放添加剂可以具有各种形式，包括例如，粉末和薄膜。
文档编号A24B15/28GK101404902SQ200780009699
公开日2009年4月8日 申请日期2007年2月8日 优先权日2006年2月9日
发明者J·A·弗尼尔, M·K·米什拉, S·E·瑞恩 申请人:菲利普莫里斯生产公司