[发明专利]具有改进的小孔结构的含碳材料

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及用于过滤介质的含碳吸收材料，以及包括含碳吸收材料的吸烟物品过滤嘴。

背景技术

诸如卷烟那样的流行吸烟物品，具有大致圆柱形杆形的结构，并包括可吸烟材料的装料、卷筒或圆柱，可吸烟的材料诸如切碎的烟草(例如，呈切割的过滤嘴形式)，吸烟材料的装料被卷烟纸包围，由此形成所谓的“可吸烟杆”或“烟草杆”。通常地，卷烟具有圆柱形的过滤元件，其以端部-对-端部的关系与烟草杆对齐。一般地，过滤元件包括塑化过的醋酸纤维素束，其被称之为“虑棒成型纸”的纸材包裹。某些过滤元件可包括多元醇。一般地，使用被称之为“接装纸”的卷绕材料将过滤元件附连到烟草杆的一端。有关卷烟和其各种组分在David等人(Eds.)的“Tabacco Production，Chemical and Technology(烟草制品，化学与技术)”(1999)中都有阐述。吸烟者点燃卷烟的一端并燃烧烟草杆，来享用该卷烟。然后，吸烟者在卷烟的相对端(例如，过滤嘴端)抽吸，将主烟气流吸入他/她的嘴中。

有些卷烟包括过滤元件，过滤元件具有分散在其中的吸收材料，诸如活性碳或木碳材料(统一地称为含碳材料)，它们呈微粒或颗粒形状。例如，示例的卷烟过滤嘴可具有多段，其中至少一段可包括高碳含量材料的颗粒。含碳材料的颗粒可使用一般类型用于传统达尔美逊(dalmation)过滤物制造中的技术，纳入到“达尔美逊”类型的过滤嘴区域中。用于生产达尔美逊过滤嘴的技术是公知的，有代表性的达尔美逊过滤嘴由菲尔特罗纳格林斯博罗公司(Filtrona Greensboro Inc.)在市场上出售。或者，可使用传统“空穴”过滤嘴制造中所用的一般类型的技术，将含碳材料的颗粒纳入到“空穴”类型的过滤嘴区域内。各种类型的包含木碳颗粒或活性碳类型材料的过滤嘴阐述在以下专利中：授予Touey的美国专利2,881,770；授予Seligman等人的3,101,723；授予Irby等人的3,236,244；授予Touey等人的3,311,519；授予Berger的3,313,306；授予Lloyd的3,347,247；授予Sublett等人的3,349,780；授予Davis等人的3,370,595；授予Sublett等人的3,413,982；授予Watson的3,551,256；授予Dock的3,602,231；授予Tigglebeck等人的3,972,335；授予Blakley等人的5,360,023；授予Stavridis的5,909,736；以及授予Veluz的6,537,186；授予Spiers等人的美国专利公开2003/0034085；授予Chatterjee的2003/0106562；授予Hicks等人的2006/0025292；以及授予Coleman，III等人的2007/0056600；授予Banerjea等人的PCT WO 2006/064371；授予Jupe等人的PCT WO 2006/051422；以及授予Cashmore等人的PCT WO 2006/103404，本文以参见方式引入这些专利。

非常理想的是能提供具有含有诸如活性碳颗粒的含碳材料的过滤元件的卷烟，其中，过滤元件具有改变通过过滤元件的主烟气特性或性能的能力。

发明内容

本发明提供一种增加多孔活性碳的间隙孔体积的方法，其例如通过提高对某些气态分子的吸收能力，产生一种可改变通过含有改进活性碳的主烟气流特性或性能的改进的活性碳。本发明改进的活性碳具有独特的孔体积特性，其比通常购得的的活性碳有更大的间隙孔体积的百分比。本发明的活性碳可用于各种过滤应用中，包括诸如卷烟的吸烟物品中主烟气流的过滤。

一方面，本发明提供提高多孔活性碳间隙孔体积的方法，该方法包括：用金属氧化物或金属氧化物前体涂覆多孔活性碳以形成处理过的活性碳；以及煅烧该处理过的活性碳，最好在干的气氛内持续一段时间，并在足以提高处理过的活性碳的间隙孔体积的温度下进行。在一实施例中，该涂覆步骤包括用液体组合物来涂覆多孔活性碳，该液体组合物包括诸如水那样的液体载体和金属氧化物或金属氧化物前体。该方法可包括在煅烧步骤之前的可选的干燥步骤。