专利名称:带尼古丁聚合物贮存装置的尼古丁分配器的制作方法
本发明涉及用于减少或消除传统抽烟习惯缺点的非可燃性尼古丁分配器。
尼古丁是一种有毒的液态生物碱，其分子式为C5H4NC4H7NCH3。从嘴嚼、闻或抽烟草时吸入人体的尼古丁量一般不会聚集成有害的剂量，但能产生某些令人舒适的作用，常会导致习惯性的使用。
使用尼古丁的最普遍形式之一是抽香烟。当烟草在传统的香烟中点燃时，香烟中经加工过的烟草叶燃烧并释放出尼古丁蒸气。当抽烟者通过香烟吸入空气时，尼古丁蒸气便通过香烟被吸入到抽烟者的口中和肺部。
与烟斗或雪茄相比，香烟的相对温和性可使抽烟者从燃烧着的香烟中将烟直接抽入肺部。香烟烟中的尼古丁蒸气迅速地从肺部被吸入到血流中，因此抽香烟使抽烟者得以很快感到尼古丁的作用。
虽然尼古丁能通过抽香烟迅速地进入人体，但烟草的燃烧需要高的温度，结果不幸的是，在抽可燃性的香烟时产生了很多不希望有的后果。最主要的担心是许多人认为抽可燃性香烟会严重地损害健康。一支香烟中的尼古丁含量据信对人体健康不会造成长期不利的影响。然而，许多人认为烟草的烟中还含有对健康有害的其他成分。例如其中某些成分看来是致癌性的。
而且，抽可燃性的香烟会造成严重的火灾。发生在建筑物内和自然环境中的许多火灾是由乱丢燃着的香烟引起的。此外，许多重大的经济损失也可能是由香烟的烟灰火引起的，例如包括衣服、地毯、家具等着火而造成商业和个人财产的重大损坏。抽香烟还越来越受到反对，因为在有抽烟习惯的人吐出的烟雾和烟味，可能会使不抽烟者产生不舒服的感觉。
由于抽传统的香烟会产生这些不希望有的副作用，所以人们不断地试图提供可以被接受的取代物。这种可燃性香烟的取代物将消除或减轻上述的某些或全部不利影响。例如，现已加工成了可以吸或可嘴嚼的片状烟草提取物，让尼古丁通过嘴和消化系统被吸收到食用者的体内。这种片剂当然不可能给食用者提供嘴里有刁着一支香烟的那种感觉。
此外，片剂型的抽烟取代物既不能提供给食用者将空气和蒸气抽入嘴内也不能将空气和蒸气吸入肺部的机会，而这些动作正是传统抽烟习惯的一部分。这些动作成了抽烟者籍以成为习惯的心里上和生理上吸引力的一个重要方面。如果没有一种有效的取代物能代替这样的抽烟动作，那么，抽烟取代物就很少可能会使抽烟者感到满意，而且可能会使他们重新去抽可燃性的香烟。
转让给本发明受让人的雷氏的美国专利第4，284，089号，介绍了发展抽烟取代物方面的一项重要进展，其主要内容已将编在这里作为参考。在这份专利中介绍了一种分配尼古丁的无烟器具，这种器具的外观可以采用象支香烟的传统形式，而且，这份专利公开的这种器具能按照抽烟者逼真地模拟传统的抽烟动作而使尼古丁得到分配。
雷氏专利用具体的图例介绍一种大体象支香烟形状的器具。不过，这种器具的外部却用一个节流阀把气流通道限定住。这个节流阀又受到一种上面有尼古丁溶液的吸收剂物质的限定。根据节流阀中流体的速率，尼古丁从吸收性物质中蒸发出来并被抽烟者吸入体内。结果，抽烟者获得了类似抽传统香烟时尼古丁引起的感觉。
虽然可以断定雷氏专利代表了在这一技术方面的开拓性进展，但本发明的发明者们已意识到应使雷氏专利中介绍的这种通用型器具的性能最佳化。在另一方面，本发明的发明者们也很希望例如在每抽一口烟时能在这种器具上增加汽化了的尼古丁量。
这种类型的尼古丁分配器能有效地蒸发尼古丁，这一点也很重要。液态尼古丁具有一种极苦的，几乎是带涩的味道。因此在防止偶然吸进未蒸发的微滴(甚至非常小的微滴)的同时，必须用加强控制蒸发的方法来分配尼古丁。
最后，本发明者们也已意识到，用具有类似传统抽烟方法如香烟那样一种“抽”的方法就能非常方便地达到上述目的。据信，抽烟者会很快地不满意使用为了获得感受，抽的力量用得太小或特别是用得太大的那种抽烟的取代方法。同样，如果抽烟器具在每抽一口烟时吸得的尼古丁剂量太高，那末抽烟者可能会吸入比希望的量更多的尼古丁，而且可能会被迫改变抽烟习惯。这两种情况的任意一种都是不可取的，如果只要“类似感觉”受到损害或者只要抽烟取代方法稍有令人不太舒适的感觉的话，那末抽烟者将很少想使用这种无烟抽烟取代方法。
除了本文前面提到的美国专利第4，284，089号外，还有其他一些专利也介绍了尼古丁分配器。例如，美国专利第4，393，884号介绍了带有加压贮尼古丁器具和复杂机械系统的一种定值吸入器，把所有这些部件均安装在一个从口部送入尼古丁用的管子内。美国专利第2，860，638号介绍了用口部吸入尼古丁物质的一种管状器具。这种器具可能装有能吸收象尼古丁这类物质的填充物如棉花或矿物质。
美国专利第3，280，823号介绍了一种烟草烟过滤器，里面装有含尼古丁的离子交换树脂，用于浓缩从其中通过的汽体尼古丁。美国专利第3，584，630号介绍了一种过滤装置，里面装有略微吸收了尼古丁的碳黑，用于浓缩吸入的气体里的尼古丁。
美国专利第4，083，372号介绍了一种模拟香烟吸入器。这种器具装有用醋酸纤维素或棉花纤维做的纤维质芯和可刺破的香料胶囊，用于从其中吸入空气之前，〔把尼古丁〕释放到纤维质芯里。
为了具体说明本发明，兹介绍一种尼古丁分配器。这种尼古丁分配器有一个限定空气通过分配器通道的外壳。在通道中至少插入了一个含有基本聚合物的多孔性的塞子，这种基本聚合物质能吸收阻挡和释放尼古丁。尼古丁分配器最好采用模拟香烟的形式并能满意地散发吸入的尼古丁剂量，而没有任何焦油或烟草燃烧产生的其他有毒质物。
通过阅读如下最佳实施方案的详细说明及附图，便可知道本发明的其他目的、特点和优点。所有图中相似的参考号表示相似的部件。图纸的内容为图1是根据本发明制造的尼古丁分配器的一个实施方案透视图。
图2是按照图1的2-2绘制的本发明的尼古丁分配器的实施方案剖面图。
本发明的尼古丁分配器在图1和图2中，均用数字10表示，管状外壳12是用于确定从分配器10里抽出来的空气的通道14的位置，抽气的方向用箭头16表示。空气可从两个方向吸入分配器10。在气道14中插有一个多孔性的塞子18。这种特殊的尼古丁分配器10系采用优选的形状，是加长的传统管形香烟的形状。但是，应当明白，采用其他的设计和形状也可以。图1是最普通的分配器形状，但不是唯一有效的形状。
外壳12可以用多种材料制成。外壳12最好是化学惰性的，并对尼古丁不吸收，尼古丁可由多孔塞18可逆性地保留。
在本发明的最优选的实施方案中，外壳12的直径、长度和重量做成与传统的香烟大致相同。
还有，外壳12最好着上合适的颜色使其具有与传统的香烟一样的外观。此外，在本器具10的口端22的周围可包上用纸、软木或其他材料做成的带子以模仿传统香烟上过滤头的外观。
多孔性塞18含有两种物质基本聚合物和尼古丁。基本聚合物能吸收、可逆地吸留和释放尼古丁。
这里所用的“吸留尼古丁”一词是用来表示到目前为止没有完全明确的一种物理保留过程。该物理保留过程显然包括尼古丁可逆地渗入基本聚合物即尼古丁嵌入聚合物链之间的过程。
含尼古丁的混合物或尼古丁本身可以分散到基本聚合物里或从基本聚合物中分配出来。现已发现有许多物质可以方便地用于本发明的多孔性塞18中的尼古丁或尼古丁混合物。尼古丁(d)、尼古丁(l)、尼古丁(dl)和含尼古丁盐的可能混合物均可用作本发明的含尼古丁的混合物，抽烟者吸入尼古丁蒸气。Eastman公司的商业产品，Stock.No.1242，含有98%的尼古丁(l)。这种商品现在已被用于本发明器具的一个实施方案中，而且发现其使用效果令人满意。这里使用的“尼古丁”一词，除非另有说明者外，均系指Eastman公司的尼古丁或者从任何其他商品尼古丁。为使本发明的分配器10有高纯度的尼古丁，最好将商品尼古丁先在真空下蒸馏。
任何号数目的含尼古丁混合物都能放入本发明的多孔性塞18中。把什么特殊的含尼古丁混合物用在本发明的特定的实施方案中，这主要取决于特定的分配器的构型和希望分配的物质。在本发明的最佳的实施方案中，现已发现，许多其他物质当加到含尼古丁的混合物中时都能有好的效果。在市场上得到的商品尼古丁完全是烟草工业的副产品，其提取和精制的程序在烟草工业上通常是人们所熟知的。
在含尼古丁混合物中，可根据正常的制造程序加入和混进增强尼古丁的物质，如有机酸和挥发性载体等。在选择添加物质时，应当注意，这些物质必须适合于人类接触和/或消耗。特别要注意的是，大多数化学品当它们的浓度增加到足够高的水平时在理论上可能是有毒的。因此，有必要对用在本发明配方中的物质进行选择，以使它们在可以接受的毒性指标范围内使用。
除上述物质外，许多其他物质如薄荷醇也可以加入含尼古丁的混合物中，以提供一种所想要的香味。这样的香料也可以合成添加剂的形式加入。
薄荷醇也可因多种原因，如为了增香或作为载体物质或为了适合于抽烟者的特殊的口味而加到混合物中去。已使用的薄荷醇在美国药典中是左旋(USP Levorotatory)的，它是由Gentry公司得到的。这种薄荷醇可以溶解在溶剂如乙醇或液态尼古丁中形成液态。薄荷醇蒸气能被本发明的多孔性聚烯烃塞18吸收。
抗氧剂如丁基化羟基甲苯，丁基化羟基茴香醚、设食子酸丙酯或叔丁羟基苯醌在浸入多孔性塞18前或后也可以加到尼古丁中。这类抗氧剂，可以用来稳定尼古丁，使分配器10有较长的适用期。
可以用多种方法把尼古丁输入多孔性塞里。例如让多孔性塞与液态尼古丁、尼古丁蒸气或尼古丁溶液接触。将尼古丁溶解在超临界液体二氧化碳中也可看作是将尼古丁引入多孔性塞18的一种便利的方法。多孔性塞18在装入分配器10的通道14中前或后可用尼古丁浸渍。
许多香料物质也可以方便地加到尼古丁的配方中，以便得到所希望的作用。正如前面所讲的那样，凡已证明能用于人类消耗的常用香料都能按规定量使用。使用这些香料物质的目的不是打算将其作为本发明应用的限制因素，而是为了说明本发明有好几种增强尼古丁最终配方的可能性。
为了达到本发明的目的，基本聚合物质对尼古丁应是可逆吸收性的，以使尼古丁既能被吸收也能被释放。但是，还有一点也是很重要的，即这种物质对可释放的尼古丁是有效的吸收剂，从而能贮存足够的尼古丁，使抽烟者在使用有含尼古丁的多孔性塞18的分配器10时，每抽一口烟至少能分配到1毫克的尼古丁。一般的基本聚合物质是一种通常所说的烯烃聚合物。更具体地说，基本聚合物质最好是聚乙烯或聚丙烯，但也可以是任何的聚烯烃或聚二烯烃如聚丁二烯、聚1-丁烯、聚异丁烯、聚异戊烯、聚4-甲基戊烯，或者将它们结合使用。构成本发明的多孔性塞18的特别好的材料是高密度聚乙烯。虽然无定形的比结晶性的聚乙烯看来具有更高的吸收尼古丁的能力，但具有合适的可逆性吸收尼古丁能力的高密度聚乙烯更常被用来制造多孔性塞。多孔性塞可以用机械加工方法制造，也可以是一团纤维丝。
象聚苯乙烯和聚碳酸酯这样的聚合物质能被尼古丁溶解，因此不能用在本发明中，含卤素或氮、硫的聚合物尽管发现它们具有所希望的可逆地吸收尼古丁的性质，但它们不是最好的，因为它们在偶然点燃时具有释放有毒烟的潜在危险。
在本发明的最佳装置方案中，分配器10的外壳12是由一种辅助的聚合物组成。这类辅助的聚合物最好能耐尼古丁渗透，而且在偶然点燃时不产生有毒的烟。最好的辅助聚合物质是取向的聚对苯二甲酸丁酯。
包括分配器的嘴带20的过滤嘴纸最好对尼古丁是非吸收性的。对通常的香烟过滤嘴纸可作简单的处理，使它减少对尼古丁的吸收能力，例如把纸暴露在氢氧化铵、二甲基二氯硅烷或聚乙烯基吡咯烷酮中。
用来包装本发明分配器10的包装材料最好对尼古丁也是非吸收性的和基本上是非渗透性的。现已发现，一种双轴性取向的聚对苯二甲酸乙酯薄膜包装材料适合于保留被包装的尼古丁分配器10中的尼古丁。
对那些本领域中的熟练技术人员来说，在审阅包括如下全面描述本发明许多特点用的实例的说明书后，就很容易想象到本发明的其它许多实施方案。
实例1聚乙烯对液态尼古丁的吸收将重721.2毫克的低密度聚乙烯管(从德克萨斯州休斯敦市的Blackwell塑料公司得到的)浸在液态尼古丁(98%，Eastman Kodak公司)中，在75°F下保持17小时，然后从液态尼古丁中取出管子并进行水洗和干燥处理。干燥后的管子重743.5毫克，重量净增22.3毫克。这表明低密度聚乙烯能吸收尼古丁形成约含3%尼古丁的复合体。尽管已观察到干燥后的管子在触觉上是干燥的，但管子-尼古丁复合体仍散发出尼古丁气味。
实例2从含尼古丁的聚乙烯管中抽提尼古丁的试验将一根重743.5毫克和含22.3毫克吸收了尼古丁的低密度聚乙烯管子(8×84毫米)浸在0.1M盐酸中，在环境温度下保持1分钟和10分钟。在洗涤、干燥和称重后，发现在盐酸中浸1分钟的样品，重量损失为0.4毫克;浸10分钟的样品，重量损失为1.4毫克。这一试验表明，如果要吸取含尼古丁的聚乙烯样品时，那末尼古丁的内部散发是缓慢的而不是立刻散发的。同时也表明，尼古丁已深深地渗入聚乙烯中而不只是被吸收或表面性地被吸收。
实例3聚乙烯对薄荷醇蒸汽的吸收将重824.3毫克的低密度聚乙烯管(8×84毫米)封入一个含薄荷醇结晶的试管中，然后放入烘箱中在125°F下保持2小时。取出试管中的聚乙烯管，用乙醇洗涤并进行干燥和称重。管重865.4毫克，其重量增加了41.1毫克，这是因为管中吸收了薄荷醇。这一试验表明，薄荷醇和尼古丁能被聚乙烯吸收。
实例4聚乙烯薄膜对液态尼古丁的吸收从俄克拉河马州巴特尔斯维尔市的Phillips石油公司得到两种类型的聚乙烯薄膜(1密耳厚)No.TR140，一种棕色的高结晶性的薄膜;No.OX611，一种低结晶性的浇注薄膜。将两种薄膜样品称重并浸入尼古丁(98%，纽约州罗切斯特市Eastman kodak公司)中，在25℃下保持5小时。从尼古丁中取出薄膜样品，仔细擦干直至完全没有液体，然后称重。这一浸渍结果表示在表1中。
表1聚乙烯薄膜对尼古丁的吸收样品 初始重量 浸渍后的重量 吸收的尼古丁 %尼古丁(占初始重量的)TR140 84.9毫克 86.8毫克 1.9毫克 2.2%OX611 128.9毫克 133.7毫克 4.8毫克 3.7%如表1中的数据所示，两种类型的聚乙烯薄膜均能吸收尼古丁，但低结晶性的聚乙烯吸收尼古丁的效率更高。
实例5各种聚合物对尼古丁蒸汽的吸收从通用电气公司(聚合物产品部)得到各种形式的Valox(聚对苯二甲酸丁酯)。从Dupont de Nemours & Company公司得到Tedlar(聚氟乙烯薄膜)。从通用苯胺纤维公司得到Gafphite 1600A(聚对苯二甲酸亚丁烯基酯)。从威斯康星州巴拉博市的Teel塑料公司得到PPH(聚丙烯均聚物)。将这些聚合物的样品预先称重(40毫克～800毫克)，接着放入含尼古丁饱和空气的密封容器中，在不同的温度下保持不同的时间，然后再次称重。这些处理的结果表示在表2中。
表2各种聚合物吸收了尼古丁蒸汽后增加的百分重量样品 温度 时间(天) 增加的重量(重量%)Valox(10%玻璃填充的) 环境温度 12 1.46Valox(10%玻璃填充的) 125°F 12 0.67Valox(40%玻璃填充的) 环境温度 12 0.09Valox(40%玻璃填充的) 125°F 12 0.02Valox310-083 环境温度 7 0.08Valox310-083 125°F 7 0.29Valox310-095 环境温度 7 0.10Valox310-095 125°F 7 0.98Gafphite1600A 环境温度 7 0.072Gafphite1600A 125°F 7 0.35Tedlar 环境温度 7 0.055Tedlar 125°F 7 1.00PPH 60℃ 1 1.2
(表2续)样品 温度 时间(天) 增加的重量(重量%)PPH 60℃ 3 3.7PPH 60℃ 5 5.7PPH 60℃ 10 6.0PPH 60℃ 20 6.8PPH 50℃ 1 0.4PPH 50℃ 3 0.8PPH 50℃ 5 1.9PPH 50℃ 10 2.7PPH 50℃ 20 4.1PPH 25℃ 1 0.05PPH 25℃ 3 0.15PPH 25℃ 5 0.20PPH 25℃ 10 0.25PPH 25℃ 20 0.5PPH 5℃ 1 0.05PPH 5℃ 3 0.08PPH 5℃ 5 0.10PPH 5℃ 10 0.10PPH 5℃ 20 0.15如表2中的数据所示，在可比条件下(聚丙烯在50℃下保持10天，聚对苯二甲酸丁酯或聚氟乙烯在125°F下保持7天)，聚烯烃的聚丙烯作为尼古丁吸收剂(增加重量2.7%)远比聚对苯二甲酸丁酯(增重小于1%)或聚氟乙烯(约增加重量1%)更有效。此外，这些结果还表明，对于本发明所描述的尼古丁分配器10(在那里不希望吸收尼古丁)的各部分如外壳12或包装(未表示出)来说，这样的相对非吸收性的聚合物是适用的。
实例6低密度聚乙烯管对尼古丁的吸收和解吸将预先称重过的低密度聚乙烯管(Blackwell塑料公司，得克萨斯州休斯敦市)放在封入管中的由预定量的尼古丁蒸发的尼古丁蒸汽中，在125°F下保持24小时。测定聚乙烯管增加的重量，其结果表示在表3中。
表3聚乙烯样品对尼古丁蒸汽的吸收聚乙烯或尼古丁的重量样品1 样品2暴露前样品的重量 1.0159克 1.0177克加入的尼古丁的重量 22.0毫克 25.6毫克暴露24小时后样品的重量 1.0350克 1.0387克吸收的尼古丁的重量 19.1毫克 21.0毫克然后将样品1和2暴露在环境空气中，保持不同的时间间隔，并周期性地称重以测定吸收的尼古丁的损失量。尼古丁解吸的测定结果表示在表4中。
暴露在环境空气中4小时后，吸收的尼古丁的重量损失超过10%。这表明，在这一具体的聚烯烃中尼古丁的吸收具有可逆性，这与用其他聚烯烃试验时所定性观察到的结果类似。
表4聚乙烯吸收了尼古丁的解吸样品重量的减少(尼古丁损失)时间 样品1 样品21小时 0.9毫克 0.4毫克2小时 1.6毫克 1.3毫克4小时 3.3毫克 3.1毫克实例7聚乙烯和Teflon对液态尼古丁的吸收及从聚乙烯中解吸尼古丁蒸汽将重753.3毫克的一根低密度聚乙烯管和重14.4983克的一根聚四氟乙烯(Teflon)圆柱体浸在液态尼古丁中，在120°F下保持3小时。然后取出样品，除去表面的尼古丁。聚乙烯样品的重量增加48.1毫克，而Teflon样品的重量减少0.8毫克。再将聚乙烯样品暴露在环境空气中3天，其重量损失为27.0毫克(吸收的尼古丁约损失了56%)。上述数据进一步表明了聚乙烯用作尼古丁分配器的尼古丁贮存装置的适用性，同时也表明了Teflon对尼古丁的非吸收性。
实例8聚丙烯对液态尼古丁的吸收和在真空下的解吸将从威斯康星州巴拉博(Baraboo)市Teel公司得到的4个聚丙烯样品水洗、干燥和称重，然后浸在液态尼古丁中，在120°F下保持21小时。取出样品，再次水洗、干燥和称重，以测定含尼古丁的样品中尼古丁的吸收量。然后将这些含尼古丁的样品放在真空干燥器中(75毫米压力的真空)保持10分钟，并再次称重以测定吸收的尼古丁的损失量。这些处理结果表示在表5中。
表5聚丙烯吸收液态尼古丁和在真空下的解吸1 2 3 4样品重量(毫克) 428.5 429.3 511.0 623.4浸渍后的样品重量(毫克) 443.8 455.6 540.5 640.7吸收的尼古丁重量(毫克) 15.3 31.7 29.5 17.3尼古丁占样品重量的% 3.6 7.5 5.8 2.8在真空下放置10分钟后的样品重量(毫克) 443.4 454.5 539.9 640.6真空下解吸的尼古丁的重量(毫克) 0.4 1.1 0.6 0.1正如上述数据所示，聚丙烯是一种有效的尼古丁吸收剂，而且在游离的尼古丁液体会很快蒸发的真空下也不会闪蒸。这再次表明，在聚丙烯中不只是发生如在表面裂缝中的吸附或表面吸附。
实例9多孔性高密度聚乙烯对尼古丁蒸汽的吸收将从POrex技术公司(佐治亚州费尔伯恩市)得到4个样品(直径约为 1/4 英寸，长为1～ 1/2 英吋的圆柱体)称重并在环境温度下放入密封的含40-50毫克尼古丁的管子中。周期性地测定样品的重量，其结果(数据)表示在表6中。
表6多孔性高密度聚乙烯对尼古丁吸收的重量原样品编号 1 2 3 4重量(毫克) 689.3 692.0 699.3 694.3增加的重量(毫克)放置温度 环境 环境 120°F 120°F1小时 1.0 1.0 3.5 4.2放置时间 2小时 1.5 1.7 3.6 5.91天 6.2 6.1 12.9 13.66天 11.3 - 17.7 -表6的数据表明了高密度聚乙烯对尼古丁蒸汽的吸收能力。
实例10利用含尼古丁的多孔性聚乙烯塞蒸发尼古丁将一块360毫克重的Porex多孔性高密度聚乙烯插入一只铝管的通道内。铝管长84毫米，外径5/16英寸，壁厚5/1000英寸。使多孔性塞与18毫克液态尼古丁接触，尼古丁迅速被吸收并形成约含5%(重量)尼古丁的多孔性塞。从管中和含尼古丁的多孔性塞中一股一股地抽气(35毫升/股)，每分钟约抽1050毫升(2秒/股)。用气相色谱仪(588OA型，Hewlett Packard公司)分析空气股中的尼古丁含量。
空气股中尼古丁含量的数据表示在表7。
表7从多孔性含尼古丁的聚乙烯塞中蒸发尼古丁时间 股号 每股空气中的尼古丁含量(毫克)10∶31 1 8.210∶33 74 8.110∶36 147 6.710∶40 220 5.610∶43 292 5.210∶46 365 4.710∶49 438 4.210∶52 511 3.810∶55 584 3.210∶58 657 2.9空气股中尼古丁的总含量为3423毫克，约为原载入多孔性塞的尼古丁量的19%。这些处理是在约25℃下进行的。
实例11用乙醇从多孔性聚乙烯塞中抽提尼古丁的试验在一根铝管中插入多孔性高密度聚乙烯塞(Porex技术公司)，除塞已含20毫克液态尼古丁外其他条件与例10中描述的一样。将35毫升95%乙醇在3秒钟内通过含有尼古丁的塞子抽提，然后分析其中的尼古丁含量。这些体积的95%乙醇(在正常条件下是一种优异的尼古丁溶剂)含1.4毫克尼古丁，约为吸收的尼古丁量的7%。这些数据表明，从聚乙烯吸收状态迅速抽提尼古丁是不容易的，同时也说明尼古丁已渗入聚乙烯中。
实例12在不同温度下几种材料对尼古丁蒸汽的吸收将预先称重的各种材料的样品封入含过量尼古丁蒸汽的管子中。
经过在不同温度下的几段时间后，取出样品并再次称重。计算样品增加的重量，用增加的重量占原先重量的百分数(%(重量))表示。
过滤嘴纸MR-320是从Schweifzer纸公司Kimberly Clark部(威斯康星州尼纳赫市)得到的。Kimdura，一种聚丙烯三合板，也是从Kimberly Clark部得到的。聚丙烯(PPT)是从威斯康星州巴拉博市的Teel塑料公司得到的。聚丙烯纤维(PPF)701是从特拉华州威尔明顿市Hercules塑料公司得到的。用这些样品吸收尼古丁的数据(用增加的%重量表示)表示在表8中。(见下页)如表8数据所示，过滤嘴低、聚丙烯三合板、聚丙烯管和聚丙烯纤维都能吸收尼古丁，而且这种吸收与时间和温度成比例。这些观察到的数据可进一步用于选择制造尼古丁分配器的材料。例如，若过滤嘴纸能吸收尼古丁，如果真的要用的话，则最好应处理一下，以使它不那么容易吸收尼古丁，这样看来它是不太适于制造尼古丁分配器的。此外，上面研究过的带有管型聚丙烯外壳的尼古丁分配器，同样可能会引起尼古丁被外壳吸收以致不容易将尼古丁转移给抽烟者。
表8对尼古丁蒸汽的吸收%(重量)尼古丁样品 温度(℃) 1天 3天 5天 10天 20天过滤嘴纸 5 1.8 2.5 1.9 3.6 2.725 0.78 1.3 1.9 3.0 4.120 4.0 7.4 7.5 6.4 13.060 5.1 14.0 7.1 12.0 18.0Kimdura 5 1.3 0.08 0.08 0.31 0.2825 0.11 0.16 0.33 0.30 0.5850 0.82 1.1 1.3 1.6 2.560 1.3 3.0 3.5 4.2 6.2PPT 5 0.03 0.07 0.08 0.11 0.1425 0.06 0.18 0.18 0.27 0.5250 0.40 0.74 1.9 2.7 4.160 1.2 3.7 5.7 6.0 6.0PPF 5 0.06 0.05 0.002 0.11 0.2225 0.07 0.12 0.24 0.15 0.6450 0.75 1.5 1.7 1.2 3.660 1.6 3.2 5.1 2.9 8.7实例13从多孔性聚乙烯塞中解吸尼古丁蒸汽将一只重360毫克的聚乙烯塞插入如例10描述的管状铝制外壳中。通过与不同量的尼古丁接触，使插入的多孔性塞含特定重量百分数的尼古丁。从管中一股一股地抽空气，释放的尼古丁用例10描述的方法检测。
在环境温度下连续地抽气，直至每股空气中释放的尼古丁量首次达到低于3毫克的水平。然后停止抽空气，计算总的释放的尼古丁量。这一试验的数据表示在表9中。
表9%重量 尼古丁总载 每35毫升的一股 在每股空气中 总的释放尼古丁 量(毫克) 空气中最高的尼古 尼古丁量低于 的尼古丁丁量(毫克) 3毫克前抽气 量(毫克)的股数2 7.2 8.9 365 2.33 10.8 7.5 730 3.84 14.4 8.3 511 2.75 18.0 8.2 657 3.46 21.6 9.9 948 5.47 25.2 9.7 1895 11.18 28.8 11.3 2187 16.5表9的数据表明，这种构型的尼古丁分配器最好能抽500次(每股空气含3-10毫克尼古丁)，这样多孔性聚乙烯塞至少应含3%尼古丁或10.8毫克尼古丁。尽管尼古丁剂量在2.5～12毫克之间是可以接受的，但从尼古丁分配器中抽出的每股空气中的尼古丁量最好低于10毫克但高于5毫克。使用本发明的尼古丁分配器10，典型的温度和流速最好分别为0～40℃ 100～2000毫升/分。
实例14用挑选的纸和处理过的纸吸收尼古丁蒸汽将可能用作管型尼古丁分配器过滤嘴纸的各种纸样品进行尼古丁吸收试验。样品用水或5%氢氧化铵水溶液洗涤，再进行干燥和称重。然后，将样品放置在密封管中的尼古丁蒸汽中，在50℃下保持6- 1/2 天并重新称重。纸样品是从Schweitzer纸公司的Kimberly Clark部得到的。这些试验结果表示在表10中。
表10纸对尼古丁蒸汽的吸收%重量尼古丁纸样品用水洗涤用5%NH4OH洗涤WTA-33 gsm 2.2 2.4Abrol 10＃500 2.1 1.1GSR156-HO-34 gsm 2.4 4.1MR320 Maretip 2.2 2.7GSR-236-M2-36HD 2.4 1.7GSR-236-M1-36HD 1.9 2.0MR320 Maretip 4.2 3.7(Printed version)上述数据表明，至少对某些种类的纸，用5%氢氧化铵水溶液处理能降低它们对尼古丁的吸收能力。
实例15聚丙烯吸收液态尼古丁对时间和温度的依赖关系将聚丙烯均聚物管(Teel塑料公司)称重并浸入液态尼古丁中。取出管子后，进行洗涤、干燥和称重。根据管子重量的增加，计算吸收尼古丁的百分重量。表11列出由这些处理所取得的数据。
表11聚丙烯对尼古丁的吸收%重量吸收尼古丁时间(小时) 5℃ 25℃ 50℃ 60℃1 0.007 0.014 0.37 0.8725 0.016 0.085 5.4 6.988 0.008 0.47 5.9 6.4192 0.028 0.87 6.0 6.5表11中的数据表明，聚丙烯能有效地吸收液态尼古丁，其吸收能力与时间和温度有依赖关系。
实例16包装材料试验将每一个Van leer微孔聚丙烯薄膜样品(3平方英寸)称重并使它们含40毫克尼古丁。将含尼古丁的样品热封入用12平方英寸包装薄膜做的袋中。包装薄膜包括PET(聚对苯二甲酸乙酯)，PP(聚丙烯)铝金属化PET。在密封的袋中于125°F下放置2周后，取出微孔聚丙烯薄膜样品并称重。表12列出了从上述处理中得到的在2周放置期间以尼古丁损失的百分数表示的数据。(见下页)上面的数据表明，聚丙烯薄膜用于包装尼古丁分配器是不满意的，而某些双轴性取向聚对苯二甲酸乙酯或金属化的聚对苯二甲酸乙酯薄膜看来能有效地阻止尼古丁蒸发。
对于本领域中的熟练技术人员并从本发明公开的内容中得到启发后，对本发明的进一步改进是显而易见的。然而，这种改进是属于如后附权利要求
书所规定的本发明的精神和范围内的。
表12尼古丁对包装材料的渗透性包装薄膜 %尼古丁损失I.C.I.Melinex470(PET) 31I.C.I.Melinex475(PET) 42Bemis Esterphane(PET) 5Bemis Propa Film(聚丙烯) 99I.C.I.Melinex Metalized850(PET/铝) 40I.C.I.Melinex850(PET) 31Kimberly Clark KimDura(聚丙烯) 99Bemis Metalized Esterphane(PET/铝) 5
勘误表
权利要求
1.一种非热解用的尼古丁分配器，用于将含尼古丁的蒸气释放入通过分配器抽出的空气中，该分散器包括a.一个外壳，该外壳用作限定通过尼古丁分配器抽空气的通道；和b.在通道里插有至少一个含基本聚合物质的多孔性塞，该基本聚合物质能吸收和可逆地保留并释放尼古丁。
2.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的外壳形状象一根细长的管子。
3.按照权利要求
2中的尼古丁分配器，其中的细长管子包括两部分，其中一端用于保持至少一个多孔性塞，另一端接在烟嘴口上。
4.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的基本聚合物质主要含聚烯烃。
5.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的基本聚合物主要是聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚-1-丁烯、聚异丁烯，聚异戊二烯、聚4-甲基-1-戊烯或它们的组合物。
6.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的基本聚合物质是聚乙烯或聚丙烯。
7.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的基本聚合物质是高密度聚乙烯。
8.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的外壳含有一种能耐尼古丁渗透的辅助聚合物质。
9.按照权利要求
8中的尼古丁分配器，其中的辅助聚合物质是聚对苯二甲酸丁酯。
10.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的多孔性塞包括一个模压部件。
11.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的多孔性塞包括一团成形的细丝。
12.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的通道中还插有一个辅助多孔性塞，这个辅助多孔性塞是抗尼古丁吸收性的。
13.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的至少一个多孔性塞含有可蒸发的香料，如薄荷醇或烟草提取物，它们能释放入通过分散器抽出的空气中。
14.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的尼古丁还进一步被规定为伴有抗氧剂。
15.按照权利要求
14中的尼古丁分配器，其中抗氧剂是丁基化的羟基茴香醚、没食子酸丙酯叔丁羟基苯醌、丁基化羟基甲苯或它们的混合物。
16.按照权利要求
3中的尼古丁分配器，其中管子的另一端进一步被规定为带有一条通常是软木色的纸带。
17.按照权利要求
16中的尼古丁分配器，其中软木色纸被进一步规定为已经过处理以减少对尼古丁的吸收性。
18.按照权利要求
17中的尼古丁分配器，其中所说的处理被进一步规定为包括暴露在氢氧化铵、二甲基二氯硅烷或聚乙烯基吡咯烷酮中等步骤。
19.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中多孔性塞所含的尼古丁被进一步规定为含有大约1～25毫克的尼古丁。
20.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的多孔性塞被进一步规定为当温度在约0℃～40℃，流速约100～200毫升/分通过分配器抽出35毫升空气时，释放出约2.5～12毫克的尼古丁蒸气。
21.按照权利要求
1中的尼古丁分配器，其中的多孔性塞被进一步规定为通过与液态尼古丁接触，暴露在尼古丁蒸气中、或挥发性液态溶剂中与尼古丁接触而含有了尼古丁。
22.含有尼古丁的尼古丁分配器，该分配器用取向聚对苯二甲酸乙酯密封薄膜包装。
23.一个里面吸收了尼古丁的固体聚烯烃复合体。
24.按照权利要求
23中复合体，其中的聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯。
25.按照权利要求
23中复合体，其中的尼古丁含量约占复合体重量的1～10%。
26.制造尼古丁分配器的方法，它包括准备一个抗尼古丁吸收的管状外壳和限定通气的通道;在上述通道中插入一个用对尼古丁有吸收性的聚烯烃制成的多孔性塞，将多孔性塞暴露到尼古丁中使多孔性塞含有尼古丁。
27.按照权利要求
26的方法，其中的聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯。
28.按照权利要求
26的方法，其中的聚烯烃是高密度聚乙烯。
29.一个用口吸入尼古丁但无烟草燃烧的香烟器具，这种器具包括一个确实对尼古丁有化学惰性和无吸收性的管状外壳，该外壳限定了一个通道并将其连接到放入抽烟者口中的一端上;和在该通道中插入一个尼古丁吸留源;该尼古丁源能向经过通道吸入的空气中释放尼古丁。
30.一个用口吸入尼古丁而没有烟草燃烧的器具，该器具包括一个管状外壳，对尼古丁确具有非吸收性，并被连接到放入抽烟者口中的一端上;和一个尼古丁吸留源，能将尼古丁释放入通过所说的外壳吸入的空气中，所说的尼古丁源含有一种多孔性的固态聚烯烃。
31.一个用于非热解吸入尼古丁的器具，该器具包括一个连接到放入口中一端的管状部件，以便从中吸入空气;和放入上述部件中一定量的多孔性固态聚合物，该聚合物含有吸留的尼古丁，并能将约2.5～12毫克的尼古丁释放入通过上述部件每口吸入的35毫升的空气中。
32.制造尼古丁吸入器具的方法，这种方法包括在一个管状外壳中放入一部分含尼古丁的多孔性固态聚合物尼古丁吸收剂，这种吸收剂能将尼古丁释放入经过上述管状外壳的空气通道中。
33.按照权利要求
29中的器具，其中尼古丁源包括聚乙烯或聚丙烯。
34.按照权利要求
30中的器具，其中尼古丁源包括聚乙烯或聚丙烯。
35.按照权利要求
31中的器具，其中聚合物是聚烯烃。
36.按照权利要求
31中的器具，其中聚合物是一种聚乙烯。
37.按照权利要求
31中的器具，其中每口35毫升的空气是以1050毫升/分的速率抽出的。
38.按照权利要求
32中的方法，其中的聚合物尼古丁吸收剂包括聚烯烃。
39.按照权利要求
32中的方法，其中的聚合物尼古丁吸收剂包括聚乙烯或聚丙烯。
40.按照权利要求
32中的方法，其中通过上述管形外壳的空气也通过多孔性固态聚合物尼古丁吸收剂。
专利摘要
一种尼古丁分配器，它包括在其中含有可逆性地吸留尼古丁的聚烯烃多孔性塞。分配器做成管状构型，以便使从香烟形状的制品抽出的空气适于尼古丁蒸气的分配。尼古丁聚合物贮存器具含有一种聚烯烃，最好是能可逆性吸收尼古丁的聚乙烯或聚丙烯。
文档编号A24F13/06GK86103434SQ86103434
公开日1986年11月26日 申请日期1986年5月24日
发明者约翰·德利普·雷, 詹姆斯·E·特纳, 迈克尔·P·埃利斯, 罗纳德·G·奥尔德斯, 艾拉·D·希尔 申请人:高级烟草制品公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan