。本领域技术人员应 当理解，在下述实例中所示的概念可容易地应用于其他功能材料的颗粒、其他增白剂以及 其他聚合物粘合剂。
[0053] 在一个例子中，通过将氧氢氧化铁颗粒、碳酸I丐颗粒（来自SpecialtyMinerals 的MULTIFEX-MM,Ultrafine/NanoUncoatedPrecipitatedCalciumCarbonate)和马铃 薯淀粉在水中混合且喷雾干燥，来形成聚集颗粒。碳酸钙颗粒具有约70纳米的平均尺寸。 执行粒状和商业级别的氧氢氧化物颗粒的研磨，以产生适合包括于聚集颗粒中、具有1-2 微米的靶尺寸的颗粒。具有30-50网目的起始颗粒大小的氧氢氧化铁颗粒用于此目的。干 磨和湿磨处理用于精炼FeOOH颗粒，但湿磨操作是优选的。在湿磨处理15分钟后，获得1. 16 微米的d90直径。
[0054] 将各种比率的氧氢氧化铁颗粒、碳酸钙颗粒和马铃薯淀粉混合且干燥。所得到的 聚集颗粒的图像显示于图3中，其显示了起因于1:1:1、1:1:3、1:1:5和1:1:7的FeOOH颗 粒与淀粉与碳酸钙的重量比的聚集颗粒。碳酸钙颗粒具有约70纳米的平均尺寸。FeOOH颗 粒是具有约1微米的平均尺寸的干磨颗粒。获得由絮凝剂和匀浆化工艺获得的聚集颗粒。
[0055] 如图3中所示，增加量的碳酸钙导致颗粒的白度增加。当然，可加入混合物中的碳 酸钙或其他增白剂的量优选尽可能低，以维持氧氢氧化铁（或其他功能材料）/碳酸钙（或 其他增白剂）的比率足够高，以在聚集颗粒已形成后，维持可接受的功能或催化活性。
[0056] 如图3中所示，浆料混合的工艺或机械负荷可影响所得到的聚集颗粒的白度，其 中絮凝颗粒看起来比匀浆化颗粒更白。不希望受理论束缚，认为这至少部分是由于絮凝进 料比匀浆化进料更轻的事实。在喷雾干燥工艺之前，如果没有浆料的先前匀浆化，则碳酸钙 颗粒将在催化剂颗粒的表面上絮凝，而聚合物粘合剂将碳酸钙结合在一起而不是涂布碳酸 钙。因此，聚集颗粒的粉末将更轻。与初始絮凝的进料相比较，匀浆化进料在聚集体表面上 产生相对更高的氧氢氧化物颗粒量，并且聚集颗粒的粉末看起来更暗。因为絮凝颗粒看起 来比匀浆化颗粒更白，所以采用絮凝进料可能是有利的，因为这可允许功能材料与增白剂 的更高比率，其可导致更大的功能活性，同时维持白度。
[0057] 电子显微镜检查技术和热重分析指出，氧氢氧化铁颗粒位于聚集颗粒的内核内， 并且纳米级别的碳酸钙颗粒位于聚集颗粒的内核的外表面上（数据未示出）。
[0058] 进行实验以测试与干磨的FeOOH粉末的那种相比较，通过淀粉与碳酸钙颗粒结合 成多个聚集颗粒的氧氢氧化铁颗粒的催化活性。
[0059] 简言之，FeOOH颗粒的粉末样品（样品A)以及相等尺寸的聚集颗粒的粉末样品 (样品B)在石英玻璃管中分开进行测试，所述聚集颗粒由以5:1:1比率的平均尺寸为约70 纳米的碳酸钙颗粒、平均尺寸为约1微米的FeOOH颗粒和天然马铃薯淀粉组成。样品位于管 内的石英棉层之间。管具有9mm的内部直径、12. 5mm的外部直径和500mm的长度。长300mm 的管的中央部分位于电加热的烘箱内。
[0060] 一氧化碳气体以1000毫升/分钟的速率经过管，并且用GasmetFT-IR进行在线 气体分析，以测定产生的二氧化碳水平。关于样品A的气体分析显示于图4中，并且关于样 品B的气体分析显示于图5中。
[0061] 实验揭示样品B的聚集颗粒中的氧氢氧化铁颗粒的催化活性与样品A的标准氧氢 氧化铁颗粒的催化活性可比较（并且在一些情况下，更好）。
[0062] 关于催化活性的结果概括在下表1中呈现，其中1:1:5和1:1:3代表氧氢氧化铁 颗粒与淀粉与碳酸钙的重量比。
[0063] 表1:各种粉末组合物的催化活性
[0064]
[0065] 上文描述的聚集颗粒通过常规造纸工艺掺入香烟包装物中。聚集颗粒替换造纸工 艺中作为填料的碳酸钙。碳酸钙通常以按纸的重量计的30%作为填料掺入香烟纸内，并且 通常具有约2微米（在该实例中1.9微米）的平均粒度。相应地，在该实例中，聚集颗粒以 按纸的重量计30%的量作为填料掺入。使用由1:1:3和1:1:5重量比的氧氢氧化铁与淀粉 与碳酸钙形成的聚集颗粒（如上所述）。此类纸的白度与包括30%碳酸钙颗粒（1. 9微米 颗粒）的典型香烟纸，以及其中含氧氢氧化铁的聚集颗粒（如上所述研磨）替换碳酸钙颗 粒填料的一部分（在一种情况下15重量％碳酸钙、15重量％氧氢氧化铁，以及在另一种情 况下24重量％碳酸钙、6重量％氧氢氧化铁）的纸相比较。
[0066] 所得到的纸的图像显示于图6中，所述图6从右到左为（i)常规香烟纸（30重量％ 碳酸妈）；（ii)包括15重量％碳酸妈和15重量％标准氧氢氧化铁的香烟纸；（iii)包括24 重量％碳酸钙和6重量％标准氧氢氧化铁的香烟纸；（iv)包括30重量％聚集颗粒（1:1:3) 的香烟纸；以及（v)包括30重量％聚集颗粒（1:1:5)的香烟纸。如图6中所示，即使少量 (4重量％ )的标准氧氢氧化铁颗粒的掺入也导致纸的显著变色，而含有氧氢氧化物颗粒的 聚集颗粒的掺入导致更白的外观。
[0067] 根据ISO亮度测试，常规香烟纸具有约88%的亮度。标准氧氢氧化铁颗粒的掺入 使ISO亮度下降至约20%。当香烟纸包括聚集颗粒时，获得最高达约50%的ISO亮度。
[0068] 根据上文，含有功能材料的颗粒的聚集颗粒可通过常规造纸工艺掺入香烟包装物 内，同时强烈掩蔽功能材料的颗粒的颜色，并且不会不当地影响功能材料与通过吸烟制品 产生的烟气相互作用的能力。还显而易见的是聚集颗粒可替换颗粒例如碳酸钙颗粒的全部 或一部分，所述碳酸钙颗粒通常作为填料化合物用于常规香烟基础纸中。
【主权项】
1. 一种吸烟制品，所述吸烟制品包括： 烟草棒；和 设置在所述烟草棒周围的包装物， 所述包装物包含多个聚集颗粒，每个聚集颗粒包含功能材料的颗粒、增白剂和聚合物 粘合剂， 其中每个聚集颗粒具有包含至少一些所述功能材料的颗粒的内核，和 其中至少一些所述增白剂分布在所述内核的外表面上，和 其中所述聚合物粘合剂将每个聚集颗粒的组分结合在一起。2. 根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述增白剂形成在每个聚集颗粒的内核上的 多孔涂层，使得所述内核中的所述功能材料的颗粒能够与通过所述吸烟制品产生的烟气的 组分相互作用。3. 根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中所述多个聚集颗粒的平均尺寸是约0. 5 微米至约10微米。4. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述功能材料的颗粒的平均尺寸 是约0. 1微米至约6微米。5. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述增白剂包含具有约950纳米 或更少的平均尺寸的增白剂颗粒。6. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述增白剂包含的增白剂颗粒的 平均尺寸小于所述功能材料的颗粒的平均尺寸的约30%。7. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述功能材料包含催化剂材料。8. 根据权利要求7所述的吸烟制品，其中所述催化剂材料包含金属氧化物。9. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述增白剂包含碳酸钙颗粒。10. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述至少一种聚集颗粒包含约 1:3至约1:7的功能材料与增白剂的重量比。11. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述包装物包含纸幅和填料，并 且其中所述填料包含所述多个聚集颗粒。12. 根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中所述包装物包含基质，并且所述 多个聚集颗粒设置在所述基质上。13. 在聚合物粘合剂中结合功能材料的颗粒和增白剂以产生多个聚集颗粒，每个聚集 颗粒具有包含至少一些所述功能材料的颗粒的内核，而至少一些所述增白剂分布在所述内 核的外表面上；和 使吸烟制品的包装物的基质与所述多个聚集颗粒接触。14. 根据权利要求13所述的方法，其中使所述基质与所述聚集颗粒接触包括将所述聚 集颗粒作为填料掺入所述基质内。15. -种用于吸烟制品的包装物，所述包装物包含： 多个聚集颗粒，每个聚集颗粒包含功能材料的颗粒、增白剂和聚合物粘合剂， 其中每个聚集颗粒具有包含至少一些所述功能材料的颗粒的内核，和 其中至少一些所述增白剂分布在所述内核的外表面上，和 其中所述聚合物粘合剂将每个聚集颗粒的组分结合在一起。
【专利摘要】本发明公开了吸烟制品，包括烟草棒和设置在烟草棒周围的包装物。包装物包括多个聚集颗粒。聚集颗粒包括在聚合物粘合剂中结合的功能材料的颗粒和增白剂。功能材料的颗粒可为催化剂或氧化剂，例如含氧化铁的颗粒。增白剂可为碳酸钙。
【IPC分类】A24D1/02
【公开号】CN105377061
【申请号】CN201480040025
【发明人】A·古亚德, 李平
【申请人】菲利普莫里斯生产公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年7月15日
【公告号】EP3021696A2, US20160150817, WO2015008226A2, WO2015008226A3