[发明专利]使用中孔分子筛作为模板制备的含金属的纳米丝，和它们在吸烟制品内的用途

说明书

技术领域

本发明涉及吸烟制品及其制造方法。 

背景技术

建议将一些过滤材料，其中包括棉、纸张、纤维素和一些合成纤维掺入到卷烟滤棒内。然而，这种过滤材料通常从烟气中除去仅仅粒状物和可冷凝的组分。因此，它们通常没有最佳地从烟气中除去一些气体组分，例如挥发性有机化合物。鉴于此，在现有技术中提出了许多添加剂补充过滤材料的性能。 

尽管迄今为止的开发，但仍然存在兴趣开发改进和更加有效的方法与组合物除去主流烟气内的一些成分。优选地，这一方法和组合物不应当牵涉昂贵或耗时的制造和/或加工步骤。更优选，这一方法与组合物应当能选择除去香烟过滤区域内和/或在吸烟过程中沿着香烟长度方向上的主流烟气内的至少一种成分。 

发明概述 

提供了烟丝、滤嘴和纸张组合物、吸烟制品，例如香烟和制造香烟与滤嘴的方法，它们牵涉使用能从烟气中除去至少一种成分的含金属的纳米金属丝。 

在一个实施方案中，提供烟丝组合物，它包括烟草和含金属的纳米金属丝，其中含金属的纳米金属丝能从烟气中除去至少一种成分。 

在另一实施方案中，提供吸烟制品，它包括含金属的纳米金属丝，其中含金属的纳米金属丝能从烟气中除去至少一种成分。吸烟制品的实例包括例如香烟、烟斗、雪茄和非传统的香烟。含金属的纳米金属丝可分散在位于外包纸和/或位于吸烟制品的滤嘴部分内的烟丝中。这些吸烟制品可优选包括最多约200mg含金属的纳米金属丝，优选大于约5mg含金属的纳米金属丝。 

用于吸烟制品的滤嘴可以是单段滤嘴、二段复合滤嘴、三段复合 滤嘴、空腔滤嘴、缩头滤嘴或自由流动的滤嘴。含金属的纳米丝可掺入到一个或更多个滤嘴部分内，所述滤嘴部分选自：成型的纸张插入件(insert)、滤嘴段、中空滤嘴、香烟滤纸、乙酸纤维素套管(sleeve)、聚苯乙烯套管和自由流动的套管。 

优选地，含金属的纳米丝能从主流烟气中选择除去至少一种成分。可除去的成分的实例包括，但不限于，醛、一氧化碳、1，3-丁二烯、异戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氢、邻甲苯胺、2-萘胺、氮氧化物、苯、N-亚硝基去甲基烟碱、苯酚、儿茶酚、苯并蒽、苯并芘及其混合物。 

优选地，含金属的纳米丝以从主流烟气中有效地除去至少一种成分的用量存在；例如，优选至少约30％或更优选至少约50％的至少一种成分可从主流烟气中除去。纳米丝的直径可以小于500纳米，直径小于100纳米，直径小于5纳米和/或长径比为约100-约1000。 

含金属的纳米丝可包括任何合适的金属、金属氧化物或其混合物。例如，含金属的纳米丝可包括至少一种过渡金属或其金属氧化物，它选自一种或更多种过渡金属或镧系金属或准金属原子及其混合物，例如B、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Ce、Hf、Ta、W、Re、Ir、Pt和Au。尤其优选的金属是铁、铜、锌、钛、钒、钯、钴、钼和/或锰。 

可通过(i)借助一个或更多个早期润湿浸渍步骤，在中孔分子筛基底内负载至少一种含金属的组合物，接着逐步煅烧，形成所述纳米丝；和(ii)通过除去中孔分子筛基底，例如通过用合适的蚀刻溶液提取，分离纳米丝，从而生产含金属的纳米丝。中孔分子筛基底优选包括平均直径为约2纳米-约30纳米(约20埃-约300埃)的孔隙。合成含金属的纳米丝可使用的中孔分子筛基底的实例包括例如MCM-41、MCM-48和SBA-15。 

在再一实施方案中，制造香烟的方法包括(i)添加有效量的至少一种含金属的纳米丝到烟丝中，其中含金属的纳米丝能从烟气中除去至少一种成分；(ii)提供含金属的纳米丝的烟丝到卷烟机中，形成烟草 柱；和(iii)在烟草柱周围放置外包纸，形成香烟的烟条。 

在一个实施方案中，提供制造香烟的方法，该方法包括(i)提供卷烟机烟丝，形成烟草柱；(ii)在烟草柱周围放置外包纸，形成烟条；和(iii)使用接装纸，将卷烟滤棒固定到烟条上，形成香烟，其中卷烟滤棒包括有效量的能从主流烟气中除去至少一种成分的至少一种含金属的纳米丝。 

另一实施方案涉及制造香烟的方法，该方法包括(i)提供卷烟机烟丝，以便形成烟草柱；和(ii)在烟草柱周围放置外包纸，形成香烟的烟条，其中外包纸包括有效量的能从侧流烟气中除去至少一种成分的至少一种含金属的纳米丝。