(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
喫煙具への使用に適合し、粒子状材料および主流煙の少なくとも１種のガス状成分の両方の濾過を提供するフィルター要素であって、複数の個々のフィラメントを含む繊維状トウの少なくとも１つのセグメントを含み、各々の個々のフィラメントは、中に埋め込まれた取り外し可能な封入材料により少なくとも部分的にカプセル化された複数の吸着材料粒子を含み、前記カプセル化された吸着材料粒子の少なくとも一部は、前記個々のフィラメントの表面に露出した表面領域部分を有し、前記露出した表面領域部分の少なくとも一部は封入材料を含まず、各々の個々のフィラメントは、化学吸着または物理吸着によって各々の個々のフィラメントの表面に付着した、シアン化水素、ピリジン、キノリン、ブタジエン、トルイジン、ナフチルアミン、一酸化窒素、二酸化窒素、水銀、カドミウム、メタノール、イソプレン、アセトン、アクロレイン、メチルエチルケトン、アクリロニトリル、ベンゼン、トルエン、スチレン、フェノールおよびアルデヒドからなる群から選択された主流煙の１種または複数の成分との反応に適合した複数の反応基を含む外側コーティングをさらに含む、フィルター要素。
【請求項２】
喫煙具への使用に適合し、粒子状材料および主流煙の少なくとも１種のガス状成分の両方の濾過を提供するフィルター要素であって、複数の個々の酢酸セルロースフィラメントを含む酢酸セルロース繊維状トウの少なくとも１つのセグメントを含み、各々の個々のフィラメントは、中に埋め込まれた取り外し可能な封入材料により少なくとも部分的にカプセル化された複数の活性炭粒子を含み、前記カプセル化された活性炭粒子の少なくとも一部は、前記個々のフィラメントの表面に露出した表面領域部分を有し、前記露出した表面領域部分の少なくとも一部は封入材料を含まず、さらに前記酢酸セルロースフィラメントは任意選択により、化学吸着または物理吸着によって各々の個々のフィラメントの表面に付着した、シアン化水素、ピリジン、キノリン、ブタジエン、トルイジン、ナフチルアミン、一酸化窒素、二酸化窒素、水銀、カドミウム、メタノール、イソプレン、アセトン、アクロレイン、メチルエチルケトン、アクリロニトリル、ベンゼン、トルエン、スチレン、フェノールおよびアルデヒドからなる群から選択された主流煙の１種または複数の成分との反応に適合した複数の反応基を含む外側コーティングを含む、フィルター要素。
【請求項３】
前記繊維状トウが酢酸セルロースまたはポリオレフィンフィラメントを含む、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項４】
前記吸着材料粒子が活性炭、モレキュラーシーブ、粘土、イオン交換樹脂、活性アルミナ、シリカゲル、海泡石、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項５】
前記吸着材料粒子が活性炭である、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項６】
前記取り外し可能な封入材料が溶媒による処理、光源への暴露、または生分解により取り外し可能な封入材料である、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項７】
前記取り外し可能な封入材料が界面活性剤、無機塩、ポリマー塩、ポリビニルアルコール、蝋、光反応性材料、生分解性材料、エトキシ化アセチレンジオール、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項８】
前記取り外し可能な封入材料が水溶性である、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項９】
前記反応基がアミノ基、ナノ粒子、チオール基、銅イオン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項１０】
前記外側コーティングがプラズマ処理により蒸着される、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項１１】
ａ）活性炭フィラメントと、
ｂ）イオン交換フィラメントおよび触媒フィラメントの少なくとも一方と、
を含む、繊維状トウの形の繊維状フィルター材料をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項１２】
取り囲む巻取材料の中に含まれ、請求項１から１１のいずれか一項に記載のフィルター要素に取り付けられている吸うことができる充填材料を含むタバコロッドを含む喫煙具。
【請求項１３】
埋め込まれた吸着材料を含む酢酸セルロース繊維状トウを提供する方法であって、
粒子状吸着材料を封入材料で処理して、カプセル化された吸着剤粒子を得ることと、
複数のカプセル化された吸着剤粒子を、液体溶媒に溶解した酢酸セルロースを含む酢酸セルロースドープと混合することと、
前記酢酸セルロースドープを、カプセル化された吸着剤粒子が中に埋め込まれたフィラメントに紡ぐことと、
前記フィラメントに埋め込まれた前記カプセル化された吸着剤粒子から前記封入材料の少なくとも一部を取り外して、前記吸着剤粒子の少なくとも一部が前記フィラメントの表面に露出した表面領域部分を有するようにすることと、
を含む、方法。
【請求項１４】
前記フィラメントの前記外表面を、主流煙の１種または複数の成分との反応に適合した複数の反応基を含むコーティングでコーティングするステップをさらに含み、前記コーティングステップが、前記取り外しステップの前または後に起こる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記コーティングステップが、前記フィラメントをプラズマ処理に供するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記取り外しステップが、前記フィラメントを溶媒で処理するステップ、前記フィラメントを光源に暴露するステップ、または前記フィラメントを生分解条件に供するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記封入材料が、水、超臨界二酸化炭素および液体窒素からなる群から選択される溶媒に可溶性であり、前記取り外しステップが、前記フィラメントを前記溶媒で処理するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記フィラメントをトウバンドに集めるステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
喫煙具への使用に適合し、粒子状材料および主流煙の少なくとも１種のガス状成分の両方の濾過を提供するフィルター要素であって、
ａ）酢酸セルロースまたはポリオレフィンフィラメントと、
ｂ）活性炭フィラメントと、
ｃ）イオン交換フィラメントおよび触媒フィラメントの両方と、
を含む、繊維状トウの形の繊維状フィルター材料を含み、
前記酢酸セルロースまたはポリオレフィンフィラメントが、中に埋め込まれた取り外し可能な封入材料により少なくとも部分的にカプセル化された複数の吸着材料粒子を含み、前記カプセル化された吸着材料粒子の少なくとも一部が、各々の個々のフィラメントの表面に露出した表面領域部分を有し、前記露出した表面領域部分の少なくとも一部が封入材料を含まず、各々の個々のフィラメントは、化学吸着または物理吸着によって各々の個々のフィラメントの表面に付着した、シアン化水素、ピリジン、キノリン、ブタジエン、トルイジン、ナフチルアミン、一酸化窒素、二酸化窒素、水銀、カドミウム、メタノール、イソプレン、アセトン、アクロレイン、メチルエチルケトン、アクリロニトリル、ベンゼン、トルエン、スチレン、フェノールおよびアルデヒドからなる群から選択された主流煙の１種または複数の成分との反応に適合した複数の反応基を含む外側コーティングをさらに含む、フィルター要素。
【請求項２０】
前記繊維状フィルター材料の全てが繊維状トウの同じセグメントに混合されている、請求項１９に記載のフィルター要素。
【請求項２１】
前記繊維状フィルター材料の１種もしくは複数が繊維状トウの別々のセグメントに分けられている、請求項１９に記載のフィルター要素。
【請求項２２】
遊離粒子形の吸着材料を実質的に含まない、請求項１９に記載のフィルター要素。
【請求項２３】
前記繊維状フィルター材料が主流煙のガス状成分の濾過が可能なフィルター要素の成分のみである、請求項１９に記載のフィルター要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タバコから作られるもしくはこれに由来する製品、またはタバコを組み込んでおり、ヒト消費向けの製品に関する。特に、本発明は、紙巻タバコなどの喫煙具用のフィルター要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙巻タバコなどの一般的な喫煙具は、実質的に円筒棒状構造を有しており、いわゆる「吸うことができるロッド」または「タバコロッド」を形成する巻紙によって囲まれた刻みタバコ（例えば、切断された詰め物形態）などの吸うことができる材料の装入物、ロールまたは円柱を含む。通常、紙巻タバコは、タバコロッドと端と端をつないで配置した円筒状フィルター要素を有する。典型的には、フィルター要素は、「プラグラップ」として知られる紙材料によって取り囲まれた可塑化酢酸セルローストウを含む。典型的には、フィルター要素は、「チップペーパー」として知られる取り囲む巻取材料を使用して、タバコロッドの一端に取り付けられる。吸い込まれる主流煙を周囲空気により希釈するために、チップ材料およびプラグラップを穿孔処理することも望ましくなってきた。紙巻タバコおよびその種々の成分の記載は、Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｄａｖｉｓ等（編）（１９９９）に示されている。紙巻タバコは、その一端に火をつけて、タバコロッドを燃やすことによって、喫煙者により使用される。次いで、喫煙者は、紙巻タバコの反対端（例えば、フィルター端）で吸い込むことにより、彼／彼女の口に主流煙を受け入れる。
【０００３】
紙巻タバコ用の特定のフィルター要素は、主流煙の化学組成または感覚特性を変える材料を含む。例えば、粒子もしくは顆粒形態の活性炭または木炭材料（総括して、炭素質材料）などの特定の吸着材料をフィルター要素に組み込むことが知られている。炭素質材料の顆粒は、伝統的なダルメーションフィルター製造に使用されている一般的な型の技術を使用して、「ダルメーション」型のフィルター領域に組み込むことができる。ダルメーションフィルターを製造する技術は既知であり、代表的なダルメーションフィルターは、Ｆｉｌｔｒｏｎａ  Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ  Ｉｎｃから市販されている。あるいは、炭素質材料の顆粒は、伝統的な「キャビティ」フィルター製造に使用されている一般的な型の技術を使用して、「キャビティ」型のフィルター領域に組み込むことができる。木炭粒子または活性炭型の材料を組み込んだ種々の型のフィルターは、参照により本明細書に組み込まれている、Ｔｏｕｅｙの米国特許第２８８１７７０号；Ｓｅｌｉｇｍａｎ等の同第３１０１７２３号；Ｉｒｂｙ等の同第３２３６２４４号；Ｔｏｕｅｙ等の同第３３１１５１９号；Ｂｅｒｇｅｒの同第３３１３３０６号；Ｃｈａｍｂｅｒｌａｉｎの同第３３１９６２９号；Ｌｌｏｙｄの同第３３４７２４７号；Ｓｕｂｌｅｔｔ等の同第３３４９７８０号；Ｄａｖｉｓ等の同第３３７０５９５号；Ｓｕｂｌｅｔｔ等の同第３４１３９８２号；Ｗａｔｓｏｎの同第３５５１２５６号；Ｄｏｃｋの同第３６０２２３１号；Ｂｕｉｓｓｏｎの同第３９０４５７７号；Ｔｉｇｇｌｅｂｅｃｋ等の同第３９７２３３５号；Ｂｌａｋｌｅｙ等の同第５３６００２３号；Ｓｔａｖｒｉｄｉｓの同第５９０９７３６号；およびＶｅｌｕｚの同第６５３７１８６号；Ｓｐｉｅｒｓ等の米国特許出願公開第２００３／００３４０８５号；Ｃｈａｔｔｅｒｊｅｅの同第２００３／０１０６５６２号；Ｃｌａｒｋ等の同第２００５／００６６９８２号；Ｈｉｃｋｓ等の同第２００６／００２５２９２号；Ｃｏｌｅｍａｎ，ＩＩＩ等の同第２００７／００５６６００号；Ｆａｇｇの同第２００８／０１４２０２８号；Ｄｕｎｌａｐ等の同第２００８／０１７３３２０号；Ｊｏｎｅｓの同第２００８／０２９５８５３号；Ｈｕｔｃｈｅｎｓの同第２００９／０２８８６７２号；Ｂａｎｅｒｊｅａ等の国際公開第２００６／０６４３７１号；Ｊｕｐｅ等の国際公開第２００６／０５１４２２号；およびＣａｓｈｍｏｒｅ等の国際公開第２００６／１０３４０４号に示されている。
【０００４】
吸着材料または他の粒子状添加剤と組み合わせて繊維状トウ材料を含むフィルター要素を製造するための種々の方法および装置が開発されてきた。例えば、ダルメーションフィルターを製造する技術は既知であり、代表的なダルメーションフィルターは、Ｆｉｌｔｒｏｎａ  Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ  Ｉｎｃから市販されている。炭素粒子は、伝統的なキャビティフィルター製造に使用されている一般的な型の技術を使用して、キャビティ型のフィルター領域に組み込むことができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｓｅｘｓｔｏｎｅの米国特許第３８４４２００号；Ｓｅｘｓｔｏｎｅの同第４０１６８３０号；Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎの同第４２１４５０８号；Ｈａｌｌの同第４４２５１０７号；Ｈａｌｌの同第４４１１６４０号；Ｂｕｄｊｉｎｓｋｉ等の同第５３２２４９５号；Ｅｒｃｅｌｅｂｉ等の同第５６５６４１２号およびＳｐｉｅｒｓ等の同第６８３７２８１号に示されている、材料をフィルターに組み込むために使用することができる、または使用するために適当に修正することができる型の装置および技術を参照されたい。物体をフィルター材料に挿入するための他の装置は、例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂｙｒｎｅ等の米国特許第４２８１６７１号およびＤｅａｌの同第７１１５０８５号；Ｔｈｏｍａｓ等の米国特許出願公開第２００７／００６８５４０号；Ｎｅｌｓｏｎ等の同第２００８／００２９１１８号；Ｆａｇｇの同第２００８／０１４２０２８号；Ｓｔｏｋｅｓ等の同第２００８／０３０２３７３号；Ａｎｄｒｅｓｅｎ等の同第２００９／０２８８６６７号；Ｈｕｔｃｈｅｎｓの同第２００９／０２８８６７２号およびＮｅｌｓｏｎ等の同第２０１０／０１０１５８９号；ならびに２００９年３月１９日提出の米国特許出願第１２／４０７２６０号に開示されている。
【０００５】
粒子状添加剤をフィルター要素に組み込むために現在利用可能なフィルター技術は、いくつかの欠点に苦しんでいる。活性炭粒子などの遊離状態の粒子状添加剤を含むキャビティフィルターは、潜在的に主流煙の汚染をもたらす恐れがあり、キャビティ中の粒子の緩いベッドの周りの煙の偏流にも苦しみ得る。さらに、粒子状添加剤をキャビティフィルターに組み込む製造法は、工程中に作り出される粒子状粉塵雲のために困難となり得る。粒子状吸着剤を繊維状トウ中に付着させることは、典型的には、粒子を繊維状塊の中に接着させるための可塑剤または他の接着剤の使用を伴い、これは、可塑剤または接着剤による粒子表面の汚染による吸着剤の不活性化をもたらし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第２８８１７７０号明細書
【特許文献２】米国特許第３１０１７２３号明細書
【特許文献３】米国特許第３２３６２４４号明細書
【特許文献４】米国特許第３３１１５１９号明細書
【特許文献５】米国特許第３３１３３０６号明細書
【特許文献６】米国特許第３３１９６２９号明細書
【特許文献７】米国特許第３３４７２４７号明細書
【特許文献８】米国特許第３３４９７８０号明細書
【特許文献９】米国特許第３３７０５９５号明細書
【特許文献１０】米国特許第３４１３９８２号明細書
【特許文献１１】米国特許第３５５１２５６号明細書
【特許文献１２】米国特許第３６０２２３１号明細書
【特許文献１３】米国特許第３９０４５７７号明細書
【特許文献１４】米国特許第３９７２３３５号明細書
【特許文献１５】米国特許第５３６００２３号明細書
【特許文献１６】米国特許第５９０９７３６号明細書
【特許文献１７】米国特許第６５３７１８６号明細書
【特許文献１８】米国特許出願公開第２００３／００３４０８５号明細書
【特許文献１９】米国特許出願公開第２００３／０１０６５６２号明細書
【特許文献２１】米国特許出願公開第２００５／００６６９８２号明細書
【特許文献２２】米国特許出願公開第２００６／００２５２９２号明細書
【特許文献２３】米国特許出願公開第２００７／００５６６００号明細書
【特許文献２４】米国特許出願公開第２００８／０１４２０２８号明細書
【特許文献２５】米国特許出願公開第２００８／０１７３３２０号明細書
【特許文献２６】米国特許出願公開第２００８／０２９５８５３号明細書
【特許文献２７】米国特許出願公開第２００９／０２８８６７２号明細書
【特許文献２８】国際公開第２００６／０６４３７１号
【特許文献２９】国際公開第２００６／０５１４２２号
【特許文献３０】国際公開第２００６／１０３４０４号
【特許文献３１】米国特許第３８４４２００号明細書
【特許文献３２】米国特許第４０１６８３０号明細書
【特許文献３３】米国特許第４２１４５０８号明細書
【特許文献３４】米国特許第４４２５１０７号明細書
【特許文献３５】米国特許第４４１１６４０号明細書
【特許文献３６】米国特許第５３２２４９５号明細書
【特許文献３７】米国特許第５６５６４１２号明細書
【特許文献３８】米国特許第６８３７２８１号明細書
【特許文献３９】米国特許第４２８１６７１号明細書
【特許文献４０】米国特許第７１１５０８５号明細書
【特許文献４２】米国特許出願公開第２００７／００６８５４０号明細書
【特許文献４３】米国特許出願公開第２００８／００２９１１８号明細書
【特許文献４４】米国特許出願公開第２００８／０１４２０２８号明細書
【特許文献４５】米国特許出願公開第２００８／０３０２３７３号明細書
【特許文献４６】米国特許出願公開第２００９／０２８８６６７号明細書
【特許文献４７】米国特許出願公開第２００９／０２８８６７２号明細書
【特許文献４８】米国特許出願公開第２０１０／０１０１５８９号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｄａｖｉｓ等（編）（１９９９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
主流煙を濾過するための複数の異なる機構を提供し、既存のフィルター製造装置および工程の最小限の修正による単純な様式で製造することができる多機能性フィルター要素が当技術分野で必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、喫煙具、特に棒状喫煙具（例えば、紙巻タバコ）に関する。喫煙具は、点火端（すなわち、上流端）および口端（すなわち、下流端）を含む。口端部分は、喫煙具の末端口端に位置し、口端部分は、喫煙具を吸うために喫煙者の口の中に置くことを可能にする。口端部分は、フィルターロッドの形を有する。フィルターロッドは、遊離粒子形の吸着材料を必要とすることなく、粒子の濾過および主流煙の気相成分の濾過の両方が可能な多機能性繊維状フィルター材料を含む。
【００１０】
一態様では、本発明は、複数の個々のフィラメント（例えば、酢酸セルロースまたはポリオレフィンフィラメント）を含む繊維状トウの少なくとも１つのセグメントを含む、喫煙具への使用に適合し、粒子状材料および主流煙の少なくとも１種のガス状成分の両方の濾過を提供するフィルター要素であって、各々の個々のフィラメントは、中に埋め込まれた取り外し可能な封入材料により少なくとも部分的にカプセル化された複数の吸着材料粒子を含むフィルター要素を提供する。カプセル化された吸着材料粒子の少なくとも一部は、前記個々のフィラメントの表面に露出した表面領域部分を有し、露出した表面領域部分の少なくとも一部は封入材料を含まない。各々の個々のフィラメントは、主流煙の１種または複数の成分との反応に適合した複数の反応基を含む外側コーティングをさらに含む。
【００１１】
特定の実施形態では、取り外し可能な封入材料は、溶媒による処理、光源への暴露、または生分解により取り外し可能な封入材料である。代表的な封入材料には、界面活性剤、無機塩、ポリマー塩、ポリビニルアルコール、蝋、光反応性材料、生分解性材料、エトキシ化アセチレンジオール、およびこれらの組み合わせが含まれる。水溶性封入材料が特に有用である。
【００１２】
埋め込まれる吸着剤は変化し得るが、典型的には、活性炭、モレキュラーシーブ、粘土、イオン交換樹脂、活性アルミナ、シリカゲル、海泡石、またはこれらの組み合わせである。
【００１３】
反応基を含む連続的または非連続的コーティングは、典型的には、当技術分野で既知の任意のコーティング技術を使用して適用され、特定の実施形態では、プラズマ処理を使用してコーティングが蒸着される。代表的な反応基には、アミノ基、ナノ粒子、チオール基、銅イオン、およびこれらの組み合わせが含まれる。しかしながら、任意のホフマン検体（Ｈｏｆｆｍａｎｎ  ａｎａｌｙｔｅ）との直接反応または反応の触媒作用が可能な任意の反応基を本発明に使用することができるだろう。特定の実施形態では、反応基は、シアン化水素、ピリジン、キノリン、ブタジエン、トルイジン、ナフチルアミン、一酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素、水銀、カドミウム、メタノール、イソプレン、アセトン、アクロレイン、メチルエチルケトン、アクリロニトリル、ベンゼン、トルエン、スチレン、フェノールおよびアルデヒドからなる群から選択される少なくとも１種の成分との反応に適合している。
【００１４】
別の実施形態では、本発明は、複数の個々の酢酸セルロースフィラメントを含む酢酸セルロース繊維状トウの少なくとも１つのセグメントを含むフィルター要素であって、各々の個々のフィラメントは、中に埋め込まれた取り外し可能な封入材料により少なくとも部分的にカプセル化された複数の活性炭粒子を含み、カプセル化された活性炭粒子の少なくとも一部は、前記個々のフィラメントの表面に露出した表面領域部分を有し、露出した表面領域部分の少なくとも一部は封入材料を含まないフィルター要素を提供する。
【００１５】
本発明の別の態様では、主にまたは実質的に繊維状材料で作られた多機能性複合フィルター要素を形成するために、各々が異なる濾過特性を有する複数の繊維型を組み合わせることにより、多機能性繊維状フィルター要素を提供する。この態様では、フィルター要素は、典型的には、繊維状トウの形の以下の繊維状フィルター材料を含む：
ａ）酢酸セルロースまたはポリオレフィンフィラメント；
ｂ）活性炭フィラメント；および
ｃ）イオン交換フィラメントおよび触媒フィラメントの少なくとも一方。
この実施形態の酢酸セルロースまたはポリオレフィンフィラメントは、本明細書に記載する処理済多機能性フィラメントとすることができ、これは、フィラメントが部分的にカプセル化された吸着材料粒子および／または主流煙の１種もしくは複数の成分との反応に適合した複数の反応基を含む外側コーティングを含むことができることを意味する。繊維状フィルター材料の全てを繊維状トウの同じセグメントに混合することができる、または繊維状フィルター材料の１種もしくは複数を繊維状トウの別々のセグメントに分けることができる。本発明のフィルター要素は、遊離粒子形の吸着材料を実質的に含まず、より具体的には繊維状フィルター材料は、典型的には、主流煙のガス状成分の濾過が可能なフィルター要素の成分のみである。
【００１６】
本発明はまた、取り囲む巻取材料の中に含まれ、本明細書に示すフィルター要素の実施形態のいずれかに取り付けられている吸うことができる充填材料を含むタバコロッドを含む喫煙具を提供する。
【００１７】
さらに別の態様では、本発明は、埋め込まれた吸着材料を含む酢酸セルロース繊維状トウを提供する方法を提供する。本方法は、粒子状吸着材料を封入材料で処理して、カプセル化された吸着剤粒子を得るステップと；複数のカプセル化された吸着剤粒子を、液体溶媒に溶解した酢酸セルロースを含む酢酸セルロースドープと混合するステップと；酢酸セルロースドープを、カプセル化された吸着剤粒子が中に埋め込まれたフィラメントに紡ぐステップと；フィラメントに埋め込まれたカプセル化された吸着剤粒子から封入材料の少なくとも一部を取り外して、吸着剤粒子の少なくとも一部がフィラメントの表面に露出した表面領域部分を有するようにするステップとを含む。取り外し可能な封入材料は、典型的には、水、超臨界二酸化炭素または液体窒素などの溶媒に可溶性であり、そのため、取り外しステップは、フィラメントを溶媒で処理するステップを伴うだろう。
【００１８】
本方法は、フィラメントの外表面を、主流煙の１種または複数の成分との反応に適合した複数の反応基を含むコーティングでコーティングするステップ（例えば、プラズマ処理を使用して）をさらに含むことができ、このコーティングステップは、取り外しステップの前または後に起こる。本方法はまた、フィラメントをトウバンドに集めるステップと、トウバンドを使用して繊維状トウフィルターセグメントを形成するステップと、繊維状トウフィルターセグメントをタバコロッドに取り付けて喫煙具を形成するステップとを含む１つまたは複数の追加のステップを含むことができる。
【００１９】
本発明の実施形態の理解を助けるために、ここで添付の図面を参照するが、これらは必ずしも縮尺に合わせて描いたものではない。図面は代表的なものに過ぎず、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】紙巻タバコの吸うことができる材料、巻取材料構成部品およびフィルターロッドを示す、フィルター付き紙巻タバコの形を有する喫煙具の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態への使用に適した多機能性繊維の横断面図である。
【図３】本発明の別の態様による複数の繊維状フィルター材料を含むフィルター付き紙巻タバコの横断面図である。
【図４】本発明による複数の繊維状フィルター材料を含むフィルター付き紙巻タバコの別の実施形態の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ここで付属の図面を参照して、本発明を以降により十分に記載する。本発明は、多くの異なる形態に具体化することができ、本明細書に示す実施形態に限定されるものと解釈すべきでない；むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすよう提供される。全体を通して同じ番号は同じ要素を指す。本明細書および特許請求の範囲で使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上そうでないとする明確な指示がない限り、複数指示対象を含む。
【００２２】
本発明は、多機能性濾過特性を提供する、喫煙具のフィルター要素に使用するための繊維状フィルター材料を提供し、これは、繊維状フィルター材料が、粒子の濾過および主流煙の種々の気相成分の濾過から選択される濾過機構の組み合わせを使用して、喫煙具からの主流煙を濾過することができることを意味する。組み合わせた濾過特性は、複数の異なる繊維型を同じフィルター要素に組み合わせることにより、または繊維が複数の異なる機構を通して主流煙を濾過することを可能にするように単一の繊維型を加工することにより提供される。本発明は、自由に移動することができ、キャビティ中に配置されるもしくは繊維状トウ中の繊維の間に単に置かれる（すなわち、粒子を個々のフィラメント中に埋め込むことなく）吸着剤粒子を意味する遊離粒子形の吸着材料を必要としない多機能性濾過特性を提供する。好ましい実施形態では、本発明のフィルター要素は、遊離粒子形の吸着材料を実質的に含まず、より好ましくはこのような材料を完全に含まない。本発明の代表的な実施形態は、フィルター要素の総重量基準で、約０．５重量％未満の遊離粒子形の吸着材料、より典型的には約０．１重量％未満のこのような材料を含む。
【００２３】
図１を参照すると、紙巻タバコの形態であり、本発明の喫煙具の特定の代表的な構成部品を有する喫煙具１０が示されている。喫煙具１０は、取り囲む巻取材料１６中に含まれる吸うことができる充填材料の装入物またはロールの略円筒状ロッド１２を含む。ロッド１２は、従来、「タバコロッド」と呼ばれている。タバコロッド１２の端は、吸うことができる充填材料に暴露するよう開いている。紙巻タバコ１０は、巻取材料１６に付けられる１個の任意のバンド２２（例えば、デンプン、エチルセルロースもしくはアルギン酸ナトリウムなどのフィルム形成剤を含む印刷されたコーティング）を有するものとして示されており、このバンドは、紙巻タバコの縦軸を横断する方向に紙巻タバコロッドを取り囲む。すなわち、バンド２２は、紙巻タバコの縦軸に対して横方向の領域を提供する。バンド２２は、巻取材料の内面（すなわち、吸うことができる充填材料に面する）に印刷することができ、またはあまり好ましくないが、巻取材料の外面に印刷することもできる。紙巻タバコは、１個の任意のバンドを有する巻取材料を有することができるが、紙巻タバコはまた、２、３またはそれ以上の番号のさらなる任意の間隔があいたバンドを有する巻取材料を有することもできる。
【００２４】
タバコロッド１２の一端は点火端１８であり、口端２０にフィルターロッド２６が配置される。フィルターロッド２６は、フィルターロッドおよびタバコロッドが端と端をつないで軸方向に整列する、好ましくは互いに隣接するように、タバコロッド１２の一端に隣接して配置される。フィルターロッド２６は、略円筒形を有することができ、その直径は、本質的にはタバコロッドの直径と等しくてよい。フィルターロッド２６の端は、空気および煙が中を通過することを可能にする。本発明によると、フィルターロッド２６は、本明細書に記載する型の多機能性繊維状フィルター材料を含む。
【００２５】
換気式または空気希釈式喫煙具は、任意の空気希釈手段、例えば、その各々がチップ材料４０（図３および図４参照）およびプラグラップ２８を通って広がる一連の穿孔３０を備えることができる。任意の穿孔３０は、レーザー穿孔技術などの当業者に既知の種々の技術により作ることができる。あるいは、いわゆるオフライン空気希釈法を使用することができる（例えば、多孔性紙プラグラップおよび予め穿孔したチップペーパーの使用を通して）。
【００２６】
使用中、喫煙者は、マッチまたは紙巻タバコ用ライターを使用して、紙巻タバコ１０の点火端１８に点火する。こうすることで、吸うことができる材料１２が燃え始める。紙巻タバコ１０の口端２０は、喫煙者の唇の中に置かれる。吸うことができる材料１２を燃やすことにより生成する熱分解生成物（例えば、主流タバコ煙の成分）は、紙巻タバコ１０を通り、フィルターロッド２６を通り、喫煙者の口の中へ吸い込まれる。吸い込まれている間、一定量の粒子および主流煙のガス状成分は、本発明の多機能性繊維状フィルター材料を含むフィルター要素により除去される。
【００２７】
第１の態様では、本発明は、粒子状吸着材料がフィラメント構造に埋め込まれており、繊維の外表面が、任意選択により、主流煙の１種または複数のガス状成分との反応に適合した複数の反応基を提供するようさらに加工される、喫煙具フィルター要素に使用するための繊維を提供する。このような繊維を加工して、図３および図４に説明するフィルター要素セグメントなどの喫煙具のフィルター要素のための繊維状トウセグメントを製造することができる。得られた繊維状トウセグメントは、繊維状トウの形で提供される繊維による粒子状材料の濾過と、主流煙の少なくとも１種のガス状成分の濾過の両方を提供するだろう。気相濾過特性は、埋め込まれた吸着剤および繊維の表面反応性の両方により提供される。このように、多機能性濾過特性を有し、製造工程を複雑にし得る自由に流れる粒子状材料を必要としない繊維状トウを作り出すことができる。
【００２８】
多機能性濾過特性を作り出すよう加工される繊維材料は、紙巻タバコ製造に従来から使用されている繊維状トウ塊への形成に適した任意の繊維材料とすることができる。酢酸セルロースおよびポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン）繊維が本発明に特によく適している。特に好ましいのは、酢酸セルロース、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどのフィラメント状または繊維状トウである。任意の所与のフィルター要素セグメント中の繊維状トウは、１フィラメント当たりのデニール（すなわち、ｄｐｆ、ここではデニールはｇ／９０００ｍの単位で表される）および合計デニールが変化し得る。１フィラメント当たりのデニールは、トウの個々のフィラメントの単位長さ当たりの重量の測定値であり、フィルターセグメントを横切る所望の圧力降下を達成するよう操作することができる。本発明のフィルター要素に使用される繊維状トウについての代表的なｄｐｆ範囲は約１．５〜約８である。本発明に使用される繊維状トウについての合計デニールの代表的な範囲は、約１００００〜約５００００（例えば、約１５０００または約４００００合計デニール）である。さらなる例については、各々が参照により本明細書に組み込まれている、Ｎｅｕｒａｔｈの米国特許第３４２４１７２号；Ｃｏｈｅｎ等の同第４８１１７４５号；Ｈｉｌｌ等の同第４９２５６０２号；Ｔａｋｅｇａｗａ等の同第５２２５２７７号およびＡｒｚｏｎｉｃｏ等の同第５２７１４１９号に示されている型のフィルター材料を参照されたい。
【００２９】
通常、トリアセチンまたはカーボワックスなどの可塑剤を既知の技術を使用して伝統的な量でフィラメント状トウに適用する。一実施形態では、フィルター材料の可塑剤成分は、１：１の重量比でトリアセチンおよびカーボワックスを含む。可塑剤の総量は、一般的に約４〜約２０重量％、好ましくは約６％〜約１２重量％である。フィルター要素の構造に関連して使用される他の適当な材料または添加剤は、紙巻タバコフィルター設計および製造の技術分野の当業者に容易に明らかになるだろう。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｒｉｖｅｒｓの米国特許第５３８７２８５号を参照されたい。
【００３０】
酢酸セルロースなどのフィラメント状トウは、Ａｒｊａｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐ．，Ｗｉｎｓｔｏｎ−Ｓａｌｅｍ，Ｎ．Ｃ．により供給されている市販のＥ−６０などの従来のフィルタートウ加工装置を使用して加工される。当業者に既知の他の型の市販のトウ加工装置も同様に使用することができる。
【００３１】
本明細書で使用する場合、「吸着材料」とは、主流煙のガス状成分の物理的または化学的収着を通して主流煙の化学組成を変化させることができる任意の材料を指す。特定の有用な吸着材料は、高程度の特異性を有してまたは有さずに、煙成分を吸着することができる比較的高い表面積を有する材料である。代表的な型の吸着材料には、活性炭、モレキュラーシーブ（例えば、ゼオライトおよび炭素モレキュラーシーブ）、粘土、イオン交換樹脂、活性アルミナ、シリカゲル、海泡石、およびこれらの組み合わせが含まれ得る。吸着材料の形状は変化し得るが、典型的には顆粒状である。一実施形態では、吸着材料は、約１０メッシュ〜約４００メッシュ、より好ましくは約３０メッシュ〜約２００メッシュの粒径を有する。
【００３２】
好ましい吸着剤は、活性炭材料などの炭素質材料である。代表的な活性炭材料は、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、第６０巻（２）、３０９〜３１９頁（１９３８）に記載されているＢｒｕｎａｖｅｒ，  Ｅｍｍｅｔ  ａｎｄ  Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）法を使用して測定される、約２００ｍ２／ｇ超、通常約１０００ｍ２／ｇ超、しばしば約１５００ｍ２／ｇ超の表面積を有する。このような炭素質材料の適当な例は、例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｊｕｎｇ等の欧州特許第９１３１００号；Ｔｅｎｎｉｓｏｎ等の国際公開第２００８／０４３９８２号；Ｗｈｉｔｅ等の国際公開第２００７／１０４９０８号；Ｃａｓｈｍｏｒｅ等の国際公開第２００６／１０３４０４号；およびＢｒａｎｔｏｎ等の国際公開第２００５／０２３０２６号；ならびにＺｈｕａｎｇ等の米国特許第７３７０６５７号に開示されている。
【００３３】
活性炭は、合成供給源由来でも天然供給源由来でもよい。レーヨンまたはナイロンなどの材料を炭化し、引き続いて酸素で処理して活性炭素質材料を提供することができる。木材またはヤシ殻などの材料を炭化し、引き続いて酸素で処理して活性炭素質材料を提供することができる。炭素の活性度のレベルは変化し得る。典型的には、炭素は、約６０〜約１５０の四塩化炭素活性度（すなわち、四塩化炭素の付着重量％）の活性度を有する。好ましい炭素質材料は、瀝青炭、タバコ材料、軟材パルプ、硬材パルプ、ヤシ殻、アーモンド殻、ぶどう種子、クルミ殻、マカダミア殻、カポック繊維、綿繊維、綿リンターなどを炭化または熱分解することにより提供される。適当な炭素質材料の例としては、Ｃａｌｇｏｎ  Ｃｏｒｐ．からＰＣＢおよびＧＲＣ−１１として市販されている、またはＰＩＣＡからＧ２７７として市販されている活性化ヤシ殻ベースの炭素、Ｃａｌｇｏｎ  Ｃｏｒｐ．からＳ−Ｓｏｒｂ、Ｓｏｒｂｉｔｅ、ＢＰＬ、ＣＲＣ−１１Ｆ、ＦＣＡおよびＳＧＬとして市販されている石炭ベースの炭素、ＷｅｓｔｖａｃｏからＷＶ−Ｂ、ＳＡ−２０およびＢＳＡ−２０として市販されている木材ベースの炭素、Ｃａｌｇｏｎ  Ｃｏｒｐ．からＨＭＣ、ＡＳＣ／ＧＲ−１およびＳＣ  ＩＩとして市販されている炭素質材料、Ｗｉｔｃｏ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎｏ．６３７、Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓから市販されているＡＭＢＥＲＳＯＲＢ  ５７２樹脂またはＡＭＢＥＲＳＯＲＢ  ５６３樹脂、ならびにＰｒｏｍｉｎｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｉｎｃ．から市販されている種々の活性炭材料がある。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ、Ｍａｒｓｈ（編）（２００１）も参照されたい。
【００３４】
紙巻タバコフィルターへの組み込みに適した種々の型の木炭および活性炭材料、種々の他のフィルター要素構成部品材料、種々の型の紙巻タバコフィルター要素構成および形式、ならびに炭素質材料を紙巻タバコフィルター要素に組み込む種々の様式および方法は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂｅｒｇｅｒ等の米国特許第３２１７７１５号；Ｂｅｒｇｅｒ等の同第３６４８７１１号；Ｓｅｘｓｔｏｎｅの同第３９５７５６３号；Ｈａｌｌの同第４１７４７２０号；Ｎｅｕｋｏｍｍの同第４２０１２３４号；Ｌｅｂｅｒｔの同第４２２３５９７号；Ｗｈｉｔｅ等の同第４７７１７９５号；Ｃｌｅａｒｍａｎ等の同第５０２７８３７号；Ｐｅｒｆｅｔｔｉ等の同第５１３７０３４号；Ｂｌａｋｌｅｙ等の同第５３６００２３号；Ｇｅｎｔｒｙ等の同第５５６８８１９号；Ａｒｔｅｒｂｅｒｙ等の同第５６２２１９０号；Ｖｅｌｕｚの同第６５３７１８６号；Ｘｕｅ等の同第６５８４９７９号；Ｊｕｐｅ等の同第６７６１１７４号；Ｐａｉｎｅ  ＩＩＩの同第６７８９５４７号；およびＢｅｒｅｍａｎの同第６７８９５４８号；Ｊｕｐｅ等の米国特許出願公開第２００２／０１６６５６３号；Ｘｕｅ等の同第２００２／００２０４２０号；Ｘｕｅ等の同第２００３／０２００９７３号；Ｐａｉｎｅ等の同第２００３／０１５４９９３号；Ｘｕｅ等の同第２００３／０１６８０７０号；Ｚｈｕａｎｇ等の同第２００４／０１９４７９２号；Ｙａｎｇ等の同第２００４／０２２６５６９号；Ｆｉｇｌａｒ等の同第２００４／０２３７９８４号；Ｌｕａｎ等の同第２００５／０１３３０５１号；Ｂｕｈｌ等の同第２００５／００４９１２８号；Ｃｒｏｏｋｓ等の同第２００５／００６６９８４号；Ｌｕａｎ等の同第２００６／０１４４４１０号；Ｐａｉｎｅ，ＩＩＩ等の同第２００６／０１８０１６４号；およびＣｏｌｅｍａｎ，ＩＩＩ等の同第２００７／００５６６００号；Ｗｈｉｔｅの欧州特許出願第５７９４１０号；およびＢａｎｅｒｊｅａ等の国際公開第２００６／０６４３７１号に示されている。炭素質材料を組み込んだフィルター要素を有する代表的な型の紙巻タバコは、Ｐｈｉｌｌｉｐ  Ｍｏｒｒｉｓ  Ｉｎｃ．の「Ｂｅｎｓｏｎ  ＆  Ｈｅｄｇｅｓ  Ｍｕｌｔｉｆｉｌｔｅｒ」として、「Ｍａｒｌｂｏｒｏ  Ｕｌｔｒａ  Ｓｍｏｏｔｈ」として知られているＰｈｉｌｌｉｐ  Ｍｏｒｒｉｓ  Ｉｎｃ．の２００５年のフロリダ州における試験販売銘柄として、また日本たばこ産業株式会社の「Ｍｉｌｄ  Ｓｅｖｅｎ」として市販されてきた。
【００３５】
代表的なイオン交換樹脂は、ポリマー骨格、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）コポリマー、アクリレート、メタクリレート、フェノールホルムアルデヒド縮合物およびエピクロロヒドリンアミン縮合物、ならびにポリマー骨格に結合した複数の荷電官能基を含み、弱塩基性陰イオン交換樹脂または強塩基性陰イオン交換樹脂とすることができる。このような樹脂の市販の実施形態には、三菱化学株式会社から市販されているＤＩＡＩＯＮ（登録商標）イオン交換樹脂（例えば、ＷＡ３０およびＤＣＡ１１）、Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓから市販されているＤＵＯＬＩＴＥ（登録商標）イオン交換樹脂（例えば、ＤＵＯＬＩＴＥ（登録商標）Ａ７）および中国のＤａｌｉａｎ  Ｔｒｉｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から市販されているＸＯＲＢＥＸ樹脂が含まれる。参照により本明細書に組み込まれている、Ｆｉｇｌａｒ等の米国特許第６７７９５２９号に示されている種々の吸着材料も参照されたい。
【００３６】
典型的には、フィルター要素中の吸着材料（例えば、炭素質材料）の量は、乾燥重量基準で、少なくとも約１０ｍｇ、通常少なくとも約１５ｍｇ、しばしば少なくとも約２０ｍｇである。典型的には、フィルター要素中の炭素質材料または他の吸着材料の量は、乾燥重量基準で、約５００ｍｇを超えず、一般的には約４００ｍｇを超えず、通常約３００ｍｇを超えず、しばしば約１５０ｍｇを超えない。
【００３７】
上記のように、粒子状吸着材料は、繊維構造に埋め込まれ、これは、吸着剤粒子が個々のフィラメント構造中に分散しているが、粒子のいくらかの部分は繊維の表面に露出しており、粒子が主流煙と相互作用することができることを意味する。吸着剤粒子は、繊維押し出し前に粒子を繊維組成物と混合することにより、繊維材料中に導入される。しかしながら、粒子と繊維材料もしくは繊維製造工程に使用される他の化学添加剤との間の相互作用により、または繊維製造工程中に受ける加工条件により、吸着剤粒子の不活性化が引き起こされ得る。
【００３８】
この結果を回避するため、粒子を繊維材料中に導入する前に吸着材料を封入材料で処理することが好ましい。封入材料は、それだけに限らないが、界面活性剤（例えば、水溶性界面活性剤）、無機塩（例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム）、ポリマー塩、ポリビニルアルコール、蝋（例えば、パラフィン、カルナウバ）、光反応性材料、分解性材料、生分解性材料、エトキシ化アセチレンジオールおよび任意の他の適当な物質、または前記の組み合わせから選択することができる。このような封入材料の具体的な例としては、Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ、Ｐａ．のＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ    Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから販売されているＳＵＲＦＹＮＯＬ  ４８５Ｗ、４８５、２５０２および４６５水溶性界面活性剤、Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ、Ｎ．Ｃ．のＢＡＳＦ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＴＥＸＴＩＬＥ  ＷＡＸ−ＷおよびＳＩＺＥ  ＳＦ−２として販売されている蝋、ならびにＣｌｅｖｅｌａｎｄ、ＯｈｉｏのＫｉｎｄｔ−Ｃｏｌｌｉｎｓ  Ｃｏｍｐａｎｙから型番ＫＩＮＣＯ  ８７８−ＳおよびＫＩＮＣＯ  ７７８−Ｈとして販売されている蝋が挙げられる。封入材料は、粒子をスプレー塗装するまたは粒子を封入材料の槽と混合するなどの任意の既知の様式で、吸着剤粒子に適用することができる。粒子を封入材料で処理した後、吸着剤粒子を繊維材料に添加し、押し出しにより繊維に加工することができる。
【００３９】
その後のある時点で、封入材料の少なくとも一部を粒子から、特に繊維表面に露出している粒子の表面領域の少なくとも一部から取り外すことができる。封入材料またはその一部の取り外しは、特定溶媒に可溶性の封入材料を使用することにより達成することができる。例えば、封入材料は、水（例えば、蒸気）、超臨界ＣＯ２、液体窒素などの異なる型の溶媒に可溶性であり得る。別の実施形態では、光源（例えば、白熱、紫外線、赤外線等）を使用して、活性粒子から封入材料を取り外すことができる。さらに別の実施形態では、生物材料を使用して、生分解性封入材料を取り外すことができる。代表的な封入材料ならびに封入材料を使用する方法および材料から封入材料を取り外す方法は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｈａｇｇｑｕｉｓｔの米国特許第７２４７３７４号に示されている。
【００４０】
本発明は、他の繊維材料での使用に適合させることができるだろうが、説明のために、カプセル化した吸着材料を繊維に組み込む工程を、酢酸セルロース繊維製造工程に関連して記載する。従来の酢酸セルロース繊維形成の第１ステップは、セルロース材料をエステル化するステップである。セルロースは、アンヒドログルコースの反復単位で形成されるポリマーである。各モノマー単位は、エステル置換（例えば、酢酸エステル置換）に利用可能な３個の水酸基を有する。セルロースエステルは、セルロースを酸無水物と反応させることにより形成することができる。酢酸セルロースを作るため、酸無水物は無水酢酸とする。木材または綿繊維からのセルロースパルプを、典型的には硫酸などの酸触媒の存在下で酸無水物および酢酸と混合する。セルロースのエステル化工程は、通常、利用可能な水酸基のエステル基への本質的に完全な変換をもたらすだろう（例えば、１アンヒドログルコース単位当たり平均約２．９個のエステル基）。エステル化後、ポリマーを、典型的には、加水分解して１アンヒドログルコース単位当たり約２〜約２．５個のエステル基まで置換度（ＤＳ）を下げる。得られる生成物は、典型的には、その後の加工に使用することができる片状に製造する。
【００４１】
繊維状材料を形成するため、酢酸セルロース片を、典型的には、溶媒（例えば、アセトン、メタノール、塩化メチレンまたはこれらの混合物）に溶解して粘着性溶液を形成する。溶液中の酢酸セルロースの濃度は、典型的には、約１５〜約３５重量％である。必要に応じて、白色化剤（例えば、二酸化チタン）などの添加剤を溶液に添加することができる。得られる溶液を、時々、液体「ドープ」と呼ぶ。
【００４２】
その後、液体を、紡糸口金を通して押し出すことにより、酢酸セルロースドープを紡いでフィラメントにする。フィラメントは養生／乾燥室を通過し、これにより回収前にフィラメントが凝固する。回収した繊維を、典型的には、結合してトウバンドにし、けん縮し、乾燥させる。従来のけん縮率は１．２〜１．８の範囲にある。繊維を典型的には、フィルター要素形成工程への後の使用に適した梱に入れる。
【００４３】
実際のフィルター要素を形成する工程は、典型的には、梱から酢酸セルローストウを機械的に引き出すステップと、繊維をリボン状バンドに分けるステップとを含む。トウバンドを、トウバンドを個々の繊維に分ける「ブルーミング」工程に供する。ブルーミングは、例えば、異なる張力をトウバンドの隣接する部分に印加するまたは空気圧を印加することにより達成することができる。次いで、ブルーミングしたトウバンドは、繊維が収縮することを可能にする弛緩領域を通過し、引き続いて結合場所へと通過する。結合場所は、典型的には、トリアセチンなどの可塑剤をブルーミングした繊維に適用し、これにより繊維が軟化し、隣接する繊維が融合することが可能になる。結合工程は、剛性の増加した繊維の均質な塊を形成する。次いで、結合したトウをプラグラップに包み、フィルターロッドに切断する。酢酸セルローストウ工程は、例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｃｒａｗｆｏｒｄ等の米国特許第２９５３８３８号；Ｃｒａｗｆｏｒｄ等の同第２７９４２３９号；Ｂｅｒｇｅｒの同第５５０９４３０号；およびＣａｅｎｅｎ等の同第７５８５４４１号；ならびにＤａｙ等の米国特許出願公開第２００７／０２７２２６１号およびＴｒａｖｅｒｓ等の同第２００８／０２４５３７６号に示されている。
【００４４】
本発明では、酢酸セルロースまたはポリオレフィン繊維を紡ぐ前に、カプセル化された吸着剤粒子を酢酸セルロースまたはポリオレフィン「ドープ」中に導入することができるだろう。換言すれば、粒子は繊維前駆体溶液中に混合される。このような実施形態では、粒子は、好ましくはドープ溶媒（例えば、アセトン）に不溶性であり、代わりに液体組成物中のスラリーまたは分散体を形成する。なおさらには、繊維形成前に、添加剤を高分子材料と混合するために従来から使用されている二軸スクリュー押出機を使用するなどして、吸着剤粒子をポリマー（例えば、ポリプロピレンまたは酢酸セルロース）とドライブレンドすることができるだろう。参照により本明細書に組み込まれている、Ｒａｕｗｅｎｄａａｌ等の米国特許第６１３６２４６号は、繊維形成前に粒子をポリマー材料と混合するために使用することができる代表的なスクリュー押出機を開示している。繊維形成の前または間に粒子を繊維に組み込むことの１つの利点は、繊維状トウフィルター材料を形成する各々の個々の繊維は、複数の粒子が中に分散して埋め込まれているだろうということである。繊維前駆体溶液に添加されるまたはドライブレンド技術を使用して高分子材料と混合されるカプセル化された吸着剤粒子の量は、典型的には、前駆体溶液の総重量またはブレンドした成分の総重量基準で、約５〜約５０重量％、よりしばしば約１０〜約３０重量％の範囲にある。
【００４５】
封入材料の取り外しは、繊維形成後いつでも起こり得る。取り外しステップは、典型的には、繊維の、封入材料を溶解する溶媒への直接の暴露を伴うだろう。例えば、取り外しは、繊維を、蒸気室または水溶性の封入材料のための湯浴に通すことにより、達成することができるだろう。取り外しステップ中に取り外される封入材料の量は、封入材料の型、溶媒の型、および取り外し工程の厳密さ（例えば、溶解中の攪拌の存在もしくは非存在、溶媒の温度等）を含む種々の因子に依存するだろう。特定の実施形態では、取り外しステップは、繊維の表面上に存在する吸着材料の露出面から封入材料の少なくとも一部を取り外すのに十分である。典型的には、取り外しステップは、主に、繊維の外面に露出した封入材料を取り外し、封入材料の残りは繊維中に残る。取り外される封入材料の量は、通常、繊維の外面上に存在する吸着剤粒子の露出面を覆っている封入材料の約２５％〜約９９％である。
【００４６】
あまり好ましくないが、カプセル化された形またはそうでない吸着剤粒子を、参照により本明細書に組み込まれている、Ｈａｇｇｑｕｉｓｔの米国特許第６８４４１２２号に示されている型の乾式複写技術を使用して繊維表面上に印刷することもできるだろう。
【００４７】
上記のように、吸着剤粒子を組み込むことに加えて、主流煙の１種または複数の気相成分との反応に適合した複数の反応基をフィラメントの表面上に導入するために、本発明のこの実施形態で使用される個々のフィラメントはまた任意選択で処理される。反応基は変化し得るが、好ましい反応基は、主流煙中に存在する１種または複数のいわゆるホフマン検体との反応または反応の触媒作用が可能であり、その一覧は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｔｒａｖｅｒｓ等の米国特許出願公開第２００８／０２４５３７６号に示されている。繊維上に存在する反応基の反応標的である代表的な気相成分には、シアン化水素、ピリジン、キノリン、フェノール、アセトアルデヒド、メタノール、イソプレン、アセトン、アクロレインおよび種々のアルデヒド（例えば、プロピオンアルデヒド、クロトンアルデヒドおよびブチルアルデヒド）、メチルエチルケトン、１，３−ブタジエン、アクリロニトリル、ベンゼン、トルエンおよびスチレンが含まれる。
【００４８】
代表的な反応基には、アミノ基（例えば、アミノプロピルシリル基の一部として）、ナノ粒子（例えば、種々の金属酸化物などのミクロン未満の平均粒径を有する粒子）、チオール基（例えば、ケイ酸塩などの収着剤粒子と共有結合したチオアルキルトリエトキシシランの形）、銅イオン（例えば、銅交換モレキュラーシーブの形）、およびこれらの組み合わせが含まれる。上記官能基または反応基の各々は、主流煙の異なる成分と相互作用することができる。より具体的には、アミノ基はアルデヒドおよびシアン化水素と反応すると考えられ、銅イオンは一酸化窒素および二酸化窒素の分子状窒素への変換を触媒すると考えられ、チオール基は水銀およびカドミウムを除去すると考えられ、ナノ粒子は一酸化炭素の二酸化炭素への変換を触媒するならびに／あるいはアルデヒド、ブタジエン、イソプレン、アクロレイン、シアン化水素、トルイジン、ナフチルアミン、一酸化窒素、ベンゼンおよび／またはフェノールを減少させると考えられている。代表的なナノ粒子金属酸化物には、酸化鉄、酸化銅、酸化セリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、およびジルコニウムをドープした酸化イットリウムもしくはパラジウムをドープした酸化マンガンなどのドープ金属酸化物が含まれる。本発明への使用に適した特定の反応基は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｋｏｌｌｅｒ等の米国特許第６２０９５４７号およびＬｉ等の同第７０１１０９６号；ならびにＬｉ等の米国特許出願公開第２００４／００２５８９５号；Ｆｏｕｒｎｉｅｒ等の同第２００５／０１３３０５０号；およびＦｏｕｒｎｉｅｒ等の同第２００５／０１３３０５３号に示されている。
【００４９】
主流煙の種々の標的成分が同じ濾過媒体により除去され得るように、同じ繊維中に異なる反応基を組み合わせることにより、特定の最終用途に適合させた独特の濾過特性を有する個々の繊維を作り出すことができるだろう。例えば、繊維状トウは、シアン化水素を除去するために利用可能なアミン基および一酸化窒素を変換するために利用可能な銅イオンで表面処理した繊維から形成することができるだろう。
【００５０】
反応基を繊維の表面に組み込む様式は変化し得る。押し出し前にコモノマーもしくは反応基を有する他の添加剤を繊維材料に添加する（例えば、反応基を有する添加剤を酢酸セルロースドープに添加する）ことにより、または押し出し後に反応性添加剤を繊維に添加することにより、反応基を繊維表面に導入することができる。例えば、所望の反応基を含む添加剤を溶媒に溶解させる、またはスラリーの形で使用して繊維表面上に噴霧するもしくは繊維を通過させる槽に入れることができるだろう。反応基を繊維表面に取り付ける様式には、化学吸着および物理吸着技術の両方が含まれ得る。繊維形成工程中に添加剤を酢酸セルロース繊維に組み込む代表的な方法は、Ｔｒａｖｅｒｓ等の米国特許出願公開第２００８／０２４５３７６号に示されている。
【００５１】
別の実施形態では、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｐｌａｓｍａ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓから市販されている低圧プラズマ装置で行われる型の大気プラズマ工程などのプラズマ工程を使用して、反応基を繊維の表面に取り付ける。プラズマ工程は、繊維をプラズマ室に通過させるステップと、繊維表面を室中のプラズマに暴露するステップとを含む。液体またはガス状の反応基前駆体はまた、例えば、ネブライザーを通してプラズマ室中に導入される。プラズマ処理は、反応基の繊維表面への取り付けをもたらす。特定のプラズマ工程は活性炭粒子を不活性化させ得るので、封入材料の取り外し前にプラズマ処理工程を進行して、プラズマ処理から粒子を保護するために封入材料が存在するようにすることができる。本発明への使用に適した代表的な大気圧プラズマジェットは、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂａｂａｙａｎ等の米国特許第６１９４０３６号およびＯ’Ｎｅｉｌｌ等の米国特許出願公開第２００９／０２０２７３９号に示されている。
【００５２】
使用する技術にかかわらず、得られる繊維は、その表面上に所望の反応基を提供する連続的または非連続的コーティングを有するだろう。繊維表面上のコーティングの量は変化し得るが、コーティングは、典型的には、コーティングした繊維の総重量基準で、約０．５〜約４０重量％、よりしばしば約１．０〜約１５重量％を構成するだろう。次いで、コーティングした繊維を繊維状トウに形成するなどの従来の技術を使用して、コーティングした繊維を喫煙具フィルターに利用することができる。
【００５３】
図２は、本発明の上記実施形態による代表的な繊維３２の横断面図を説明している。繊維３２は、繊維構造に埋め込まれた吸着剤粒子３４を含み、この粒子のいくつかは封入材料３６によりカプセル化されている。示すように、封入材料３６の一部は、繊維３２の表面上に存在する粒子３４から取り外されており、結果として、繊維の表面上の粒子は、その表面領域の少なくとも一部が露出しており、繊維を使用して作られたフィルター要素を通過する主流煙と相互作用することができる。繊維３２はまた、繊維の表面上に反応基３８を提供する反応性コーティング材料３７によりコーティングされている。繊維３２のためのベース繊維材料は変化し得るが、典型的には酢酸セルロースまたはポリプロピレンである。
【００５４】
本発明の別の態様では、上で論じた多機能性繊維は、喫煙具で使用するための多機能性繊維状フィルター材料を提供することができる別の型の繊維に置換されるまたはこれを補充される。この代替アプローチは、同じフィルター要素中に異なる濾過特性を有する繊維を組み合わせることを伴った。より具体的には、このアプローチは、以下の２つ以上を組み合わせることを伴った：炭素繊維、イオン交換繊維および触媒繊維。本発明のこの態様では、全ての濾過機能性が繊維状材料により提供されるフィルター要素を提供することが可能であり、これは、フィルター要素が粒子状吸着材料と対照的に主にまたは完全に繊維から構成されることを意味する。
【００５５】
フィルター要素中の各繊維型の量は変化し得るが、典型的には、各繊維型は、フィルター要素中の全ての繊維状材料の総合計重量基準で、約１０重量％〜約９０重量％の量で存在する。よりしばしば、各繊維型は、約２０重量％〜約５０重量％の量で存在する。一実施形態では、各繊維型は、ほぼ等しい重量部で存在する。
【００５６】
繊維型を組み合わせる様式は変化し得るが、好ましいアプローチは、紙巻タバコフィルターを形成するための従来の技術を使用して、各繊維型のフィラメントを結合して繊維状トウ混合物にするステップを伴った。このアプローチは、ほとんどまたは全くの修正なしで従来のフィルタートウ装置を使用して、多機能性繊維を構成することを可能にする。あるいは、繊維型の１種または複数を、短繊維の形の添加剤などの分散した添加剤として繊維状トウに添加する、または異なる型の担体繊維に接着したもしくはこれを包む複合繊維として添加することができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｓｅｘｓｔｏｎｅの米国特許第３８４４２００号；Ｓｅｘｓｔｏｎｅの同第４０１６８３０号；Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎの同第４２１４５０８号；Ｈａｌｌの同第４４２５１０７号；Ｈａｌｌの同第４４１１６４０号；Ｂｕｄｊｉｎｓｋｉ等の同第５３２２４９５号；Ｅｒｃｅｌｅｂｉ等の同第５６５６４１２号およびＳｐｉｅｒｓ等の同第６８３７２８１号に示されている、材料をフィルターに組み込むために使用することができる、または使用するために適当に修正することができる型の装置および技術を参照されたい。物体をフィルター材料に挿入するための他の装置は、例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｄｅａｌの米国特許第７１１５０８５号；Ｔｈｏｍａｓ等の米国特許出願公開第２００７／００６８５４０号；Ｎｅｌｓｏｎ等の同第２００８／００２９１１８号；Ｆａｇｇの同第２００８／０１４２０２８号；Ｓｔｏｋｅｓ等の同第２００８／０３０２３７３号；Ａｎｄｒｅｓｅｎ等の同第２００９／０２８８６６７号；Ｈｕｔｃｈｅｎｓの同第２００９／０２８８６７２号およびＮｅｌｓｏｎ等の同第２０１０／０１０１５８９号；ならびに２００９年３月１９日提出の米国特許出願第１２／４０７２６０号に開示されている。
【００５７】
炭素繊維は、前駆体繊維の制御した熱分解により得られる繊維として記載することができる。炭素は典型的には繊維形に形づくるのが困難であるので、市販の炭素繊維は、通常、前駆体材料をフィラメントへ押し出し、これを引き続いて通常は高温で炭素化することにより作られる。炭素繊維のための一般的に前駆体には、レーヨン、アクリル繊維（ポリアクリロニトリルまたはＰＡＮなど）およびピッチ（等方性ピッチおよび異方性中間相ピッチならびにメルトブローンピッチ繊維が含まれ得る）が含まれる。セルロースなどの他の前駆体を炭素繊維に変換することもできる。多くの活性炭繊維は、その本質的に大きい表面積のために、従来技術の紙巻タバコフィルターに使用されている顆粒状炭素と比較して１グラム当たりで等しいまたはより高い活性が可能である。
【００５８】
ＫＹＮＯＬ（商標）ノボロイド繊維（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｋｙｎｏｌ，  Ｉｎｃ．、Ｐｌｅａｓａｎｔｖｉｌｌｅ、ＮＹから市販されている）は、炭化および活性化の両方を組み合わせた１ステップ工程により活性炭に変換される高性能フェノール系繊維である。レーヨンまたはアクリルから炭素繊維を形成するステップは、一般的に、酸素、窒素および水素などの非炭素種を十分除去するために、各々が連続的により高温で起こる、安定化、炭化および黒鉛化からなる。ピッチを使用した繊維の調製もまた、典型的には安定化および炭化を含むが、ピッチは、典型的には炭素繊維形成工程の一部として紡がれる一方で、レーヨンまたはアクリルから予備形成された繊維は直接使用することができる。活性化は時々、なおさらなる製造ステップを追加し得る。炭素繊維の供給者には、東レ株式会社、東邦テナックス株式会社、三菱住友株式会社、Ｈｅｘｃｅｌ  Ｃｏｒｐ．、Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｚｏｌｔｅｋ  ＣｏｍｐａｎｉｅｓおよびＳＧＬ  Ｇｒｏｕｐが含まれる。代表的な市販されている炭素繊維には、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｋｙｎｏｌ，  Ｉｎｃから市販されているＡＣＦ−１６０３−１５およびＡＣＦ−１６０３−２０が含まれる。
【００５９】
炭素繊維は通常、３つの異なる方法で分類される。第１に、炭素繊維を弾性率および強度に基づいて分類することができる。例として、超高弾性率（ＵＨＭ）繊維（弾性率＞４５０Ｇｐａ）；高弾性率（ＨＭ）繊維（３５０〜４５０Ｇｐａの間の弾性率）；中間弾性率（ＩＭ）繊維（２００〜３５０Ｇｐａの間の弾性率）；低弾性率高張力（ＨＴ）繊維（弾性率＜１００Ｇｐａおよび引張り強さ＞３．０Ｇｐａ）；および超高張力（ＳＨＴ）繊維（引張り強さ＞４．５Ｇｐａ）が挙げられる。第２に、炭素繊維を、繊維を調製するために使用される前駆体材料に基づいて分類することができる（例えば、ＰＡＮ、レーヨン、ピッチ、中間相ピッチ、等方性ピッチまたは気相成長繊維）。第３に、炭素繊維を、最終熱処理温度に基づいて分類することができる。例として、Ｉ型、高熱処理（ＨＨＴ）繊維（２０００℃より上の最終熱処理温度）、ＩＩ型、中間熱処理（ＩＨＴ）繊維（約１５００℃の最終熱処理温度）およびＩＩＩ型、低熱処理（ＬＨＴ）繊維（１０００℃以下の最終熱処理）が挙げられる。炭素繊維の上記分類のいずれも本発明に使用することができるだろう。
【００６０】
炭素繊維は、部分的に炭化することができ、ここでは繊維の外表面のみが炭化される。これらは、二領域（ｂｉ−ｒｅｇｉｏｎａｌ）繊維と呼ぶことができ、Ａｎｇｌｅｔｏｎ、ＴｅｘａｓのＣａｒｂｔｅｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
【００６１】
出発物質、炭素含有繊維を調製する方法、および炭素含有繊維の型の例は、全てが参照により本明細書に組み込まれている、Ｃｈａｍｂｅｒｌａｉｎの米国特許第３３１９６２９号；Ｓｕｂｌｅｔｔ等の同第３４１３９８２号；Ｂｕｉｓｓｏｎの同第３９０４５７７号；Ｂｙｎｒｅ等の同第４２８１６７１号；Ａｒａｋａｗａ等の同第４８７６０７８号；Ｂｒｏｏｋｓ等の同第４９４７８７４号；Ｉｉｚｕｋａの同第５２３０９６０号；Ｐａｕｌ，Ｊｒ．の同第５２６８１５８号；Ｎｏｌａｎｄ等の同第５３３８６０５号；Ｅｎｄｏの同第５４４６００５号；Ｂａｉｒの同第５４８２７７３号；Ｎａｇａｔａ等の同第５５３６４８６号；Ａｒｔｅｒｂｅｒｙ等の同第５６２２１９０号；およびＰａｎｔｅｒ等の同第７２２３３７６号；ならびにＸｕｅ等の米国特許出願公開第２００３／０２００９７３号；Ｚｈａｎｇ等の同第２００６／０２０１５２４号およびＮｅｗｂｅｒｙ等の同第２００６／０２３１１１３号に開示されている。特に、ＰＡＮ系炭素繊維（その製造業者を含む）についての開示は、参照により本明細書に組み込まれている、http://www.acq.osd.mil/ip/docs/pan_carbon_fiber_report_to_congress_10-2005.pdfで、オンラインで入手可能な「Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ（ＰＡＮ）  Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ａｓｓｅｓｍｅｎｔ：ＯＵＳＤ（ＡＴ＆Ｌ）  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｏｌｉｃｙ」（２００５年１０月）と題された議会報告に提供されている。
【００６２】
イオン交換繊維は、喫煙具からの主流煙の気相成分とイオン交換が可能な繊維である。このような繊維は、典型的には、イオン交換材料の粒子を繊維構造に埋め込むまたは繊維をイオン交換樹脂でコーティングすることにより構成される。繊維中に存在するイオン交換材料の量は変化し得るが、典型的には、イオン交換繊維の総重量基準で、約１０〜約５０重量％、よりしばしば約２０〜約４０重量％である。代表的なイオン交換繊維は、共に参照により本明細書に組み込まれている、Ｒｅｍｂａｕｍ等の米国特許第３９４４４８５号およびＥｃｏｎｏｍｙ等の同第６７０６３６１号に記載されている。イオン交換繊維は、ベラルーシのＦｉｂａｎから市販されている。Ｆｉｂａｎ製の代表的な製品には、ＦＩＢＡＮ  Ａ−１（Ｎ＋（ＣＨ３）３Ｃｌ−官能基を有する単官能基強塩基性繊維）、ＦＩＢＡＮ  ＡＫ−２２−１（≡Ｎ、＝ＮＨおよび−ＣＯＯＨ官能基を有する多官能基繊維）、ＦＩＢＡＮ  Ｋ−１（−ＳＯ３−Ｈ＋官能基を有する単官能基強酸性繊維）、ＦＩＢＡＮ  Ｋ−３（−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２および＝ＮＨ官能基を有する多官能基繊維）、ＦＩＢＡＮ  Ｋ−４（−ＣＯＯＨ官能基を有する単官能基弱酸性繊維）、ＦＩＢＡＮ  Ｘ−１（イミノ二酢酸繊維）、ＦＩＢＡＮ  Ｋ−１−１（フェロシアン化カリウムコバルトにより修飾されたＦＩＢＡＮ  Ｋ−１に類似の強酸性繊維）、ＦＩＢＡＮ  Ａ−５（−Ｎ（ＣＨ３）２、＝ＮＨおよび−ＣＯＯＨ官能基を有する多官能基繊維）、ＦＩＢＡＮ  Ａ−６およびＡ−７（強および弱塩基アミン基を有する多官能基繊維）、ＦＩＢＡＮ  ＡＫ−２２Ｂ（ＦＩＢＡＮ  Ｋ−３に類似の多官能基繊維）およびＦＩＢＡＮ  Ｓ（［ＦｅＯＨ］２＋官能基を有する単官能基繊維）が含まれる。
【００６３】
触媒繊維は、主流煙の１種または複数の気相成分の反応を触媒し、それによって、フィルター要素に吸い込まれる煙中の気相成分の存在を減少させるまたは除去することができる繊維である。代表的な触媒繊維は、主流煙中に存在する１種または複数のガス状種、例えば、一酸化炭素、窒素酸化物、シアン化水素、カテコール、ヒドロキノンまたは特定のフェノールの酸化を触媒する。本発明に使用される酸化触媒は、典型的には、主流煙の１種または複数のガス状種を酸化する触媒金属化合物（例えば、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛および酸化セリウムなどの金属酸化物）である。代表的な触媒金属化合物は、全て全内容が参照により本明細書に組み込まれている、Ｓｅｅｈｏｆｅｒ等の米国特許第４１８２３４８号；Ｄａｌｅ等の同第４３１７４６０号；Ｅｌｌｉｏｔｔ等の同第４９５６３３０号；Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ等の同第５０５０６２１号；Ａｕｇｕｓｔｉｎｅ等の同第５２５８３４０号；ＭｃＣｏｒｍｉｃｋの同第６５０３４７５号；ＭｃＣｏｒｍｉｃｋの同第６５０３４７５号；Ｌｉ等の同第７０１１０９６号；Ｌｉ等の同第７１５２６０９号；Ｌｕａｎ等の同第７１６５５５３号；Ｈａｊａｌｉｇｏｌ等の同第７２２８８６２号；Ｓａｏｕｄ等の同第７５０９９６１号；Ｄｅｌｌｉｎｇｅｒ等の同第７５４９４２７号；Ｐｉｌｌａｉ等の同第７５６０４１０号；およびＢｏｃｋ等の同第７５６６６８１号；ならびにＢｉｌｌｉｅｔ等の米国特許出願公開第２００２／０１６７１１８号；Ｙａｄａｖ等の同第２００２／０１７２８２６号；Ｌｅｅ等の同第２００２／０１９４９５８号；Ｌｉｌｌｙ  Ｊｒ．等の同第２００２／０１４４５３号；Ｂｅｒｅｍａｎ等の同第２００３／００００５３８号；Ｂａｎｅｒｊｅｅ等の同第２００５／０２７４３９０号；Ｂａｎｅｒｊｅｅ等の同第２００７／０２１５１６８号；Ｇｅｄｅｖａｎｉｓｈｖｉｌｉ等の同第２００７／０２５１６５８号；Ｂａｎｅｒｊｅｅ等の同第２０１０／００６５０７５号；Ｂａｎｅｒｊｅｅ等の同第２０１０／０１２５０３９号；およびＳｅａｒｓ等の同第２０１０／０１２２７０８号に記載されている。
【００６４】
触媒繊維は、例えば、触媒材料の粒子を繊維構造に埋め込むまたは繊維を金属酸化物粒子などの触媒材料でコーティングすることにより、構成することができる。繊維中に存在する触媒材料の量は変化し得るが、典型的には、触媒繊維の総重量基準で、約１０〜約５０重量％、よりしばしば約２０〜約４０重量％である。参照により本明細書に組み込まれている、国際特許出願第ＷＯ１９９３／００５８６８号は、Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ、Ｎｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａに位置するＮｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈから市販されている酸化銅および酸化マンガンの両方を含む材料である表面処理ホプカライト（ｈｏｐｃａｌｉｔｅ）材料を繊維状担体上にコーティングすることにより形成される触媒繊維の使用を記載している。特に、この参考文献に記載されている触媒は、室温でメタンおよび非メタン炭化水素およびハロゲン化炭化水素などの気体を酸化するだろう。
【００６５】
図３は、本発明の上記実施形態による代表的なフィルター要素２６の横断面図を説明している。フィルターロッド２６は、フィラメント状トウ形の４つの別々の繊維状材料の混合物を含む繊維状トウセグメントを含む。第１に、繊維状トウは、従来の酢酸セルロースもしくはポリプロピレン繊維、または図２に示す型の処理済多機能性繊維のいずれかを含むことができる。さらに、繊維状トウセグメントはまた、炭素繊維構成要素Ａ、イオン交換繊維構成要素Ｂ、および触媒繊維構成要素Ｃを含む。図４に示す代替実施形態では、フィルター要素２６は、２つの繊維状トウフィルターセグメント、２６ａおよび２６ｂを含む。フィルター要素２６のタバコ端の繊維状トウフィルターセグメント２６ａは、図２に関して記載される複数の異なる繊維構成要素を含み、フィルター要素の口端の繊維状トウフィルターセグメント２６ｂは、酢酸セルローストウなどの従来の繊維状トウフィルター材料を含む。
【００６６】
図３〜４は、１つまたは２つの繊維状トウフィルターセグメントを有するフィルター実施形態を説明している。しかしながら、本発明は、３つ以上のフィルターセグメントが繊維中に存在する実施形態を包含する。典型的には、本発明によるフィルター要素は、１〜６つのセグメント、しばしば２〜４つのセグメントを有する。
【００６７】
図３〜４は、４種の異なる繊維型が同じ繊維状トウフィルターセグメント中に混合されている実施形態を説明しているが、本発明は、４種より少ない異なる繊維型を含む実施形態および異なる繊維型が異なるフィルターセグメントに分けられている実施形態を包含する。例えば、本発明は、個々の繊維状トウフィルターセグメントが以下の組み合わせ：図２に説明する多機能性繊維と炭素繊維、イオン交換繊維および触媒繊維の１種または複数の混合物；炭素繊維とイオン交換繊維および触媒繊維の一方または両方の混合物；ならびにイオン交換繊維と触媒繊維の混合物、を含むフィルター要素実施形態を含む。異なる繊維型が同じ繊維状トウセグメント中に存在することができる、または各々の個々の繊維型をそれ自体の繊維状トウセグメント中に分けることができるだろう。あるいは、繊維の複数の別々の混合物を異なる繊維状トウセグメントに使用することができるだろう、例えば、触媒繊維および炭素繊維の繊維状トウ混合物を含む第１セグメントと、イオン交換繊維および従来の酢酸セルロース繊維もしくは図２に示す型の処理済酢酸セルロース繊維の繊維状トウ混合物を含む第２セグメントとを含むフィルター要素がある。
【００６８】
代表的な紙巻タバコ１０の寸法は変化し得る。好ましい紙巻タバコは、棒状であり、約１２ｍｍ〜約３０ｍｍ、通常約１６ｍｍ〜約２５ｍｍの円周を有することができ、約７０ｍｍ〜約１２０ｍｍ、通常約９０ｍｍ〜約１１０ｍｍの全長を有することができる。
【００６９】
フィルター要素２６の長さは変化し得る。典型的なフィルター要素は、約２０ｍｍ〜約４０ｍｍ、通常約２０ｍｍ〜約３０ｍｍの全長を有することができる。異なる構造の複数のセグメントを含むフィルターについては、各セグメントは、典型的には約５〜約１５ｍｍの長さを有する。
【００７０】
空気希釈式または換気式の紙巻タバコについては、空気希釈もしくは換気の量または程度は変化し得る。しばしば、空気希釈式紙巻タバコについての空気希釈の量は、約１０％を超え、一般的に約２０％を超え、通常約３０％を超え、時々約４０％を超える。典型的には、空気希釈式紙巻タバコについての空気希釈のレベルは、約８０％未満であり、通常約７０％未満である。本明細書で使用する場合、用語「空気希釈」とは、空気希釈手段を通して吸い込まれる空気の容積と総容積の比（パーセントとして表される）ならびに紙巻タバコを通して吸い込まれる空気および煙と紙巻タバコの末端口端部分を出る空気および煙の比である。
【００７１】
典型的には、吸い込みへの抵抗に相当する紙巻タバコの圧力降下値は、Ｆｉｌｔｒｏｎａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｌｔｄ．から市販されているＦｉｌｔｒｏｎａ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ  Ｔｅｓｔ  Ｓｔａｔｉｏｎ（ＣＴＳ  Ｓｅｒｉｅｓ）を使用して測定する。圧力降下は、タバコロッド側からフィルター要素の口端までフィルター領域を通るまたは横切る１７．５ｃｃ／秒の空気を吸い込むのに必要とされる水のｍｍとして表すことができる。代表的な紙巻タバコは、１７．５ｃｃ／秒の空気流で約１００〜約３００ｍｍの間の水圧降下の圧力降下を示す。好ましい紙巻タバコは、１７．５ｃｃ／秒の空気流で約１５０ｍｍ〜約２００ｍｍの間の水圧降下の圧力降下値を示す。
【００７２】
タバコの型、タバコブレンド、トップドレッシングおよびケーシング材料、ブレンド充填密度およびタバコロッド用の巻紙材料の型を含む種々の型の紙巻タバコ構成部品を使用することができる。例えば、各々が参照により本明細書に組み込まれている、ＪｏｈｎｓｏｎのＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ｔｏ  Ｍｅｅｔ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｎｅｅｄｓ、５２ｎｄＴ．Ｓ．Ｒ．Ｃ．（１９９８年９月）；Ｊａｋｏｂ等の米国特許第５１０１８３９号；Ａｒｚｏｎｉｃｏ等の同第５１５９９４４号；Ｇｅｎｔｒｙの同第５２２０９３０号およびＫｒａｋｅｒの同第６７７９５３０号；Ａｓｈｃｒａｆｔ等の米国特許出願公開第２００５／００１６５５６号；Ｎｅｓｔｏｒ等の同第２００５／００６６９８６号；Ｆｉｔｚｇｅｒａｌｄ等の同第２００５／００７６９２９号；Ｔｈｏｍａｓ等の同第２００６／０２７２６５５号；Ｃｏｌｅｍａｎ，ＩＩＩ等の同第２００７／００５６６００号；およびＯｇｌｅｓｂｙの同第２００７／０２４６０５５号に示されている種々の代表的な型の紙巻タバコ構成部品ならびに種々の紙巻タバコ設計、形式、構成および特性を参照されたい。最も好ましくは、吸うことができるロッド全体は、吸うことができる材料（例えば、タバコ切断充填物）および取り囲む外側巻取材料の層から構成される。
【００７３】
チップ材料およびプラグラップ（すなわち、フィルター要素２６の外側巻取層）として使用する、または吸うことができるロッド用の巻取材料１６として使用する巻取材料は、従来の巻紙材料を使用して構成することができる。典型的には、巻取材料は、繊維状材料および繊維状材料中に包埋もしくは分散した少なくとも１種の充填材料を含む。繊維状材料は変化し得るが、典型的にはセルロース系材料である。充填材料は、典型的には、本質的に水不溶性粒子の形を有し、無機成分を組み込んでもよい。代表的な充填材料には、炭酸カルシウム、酒石酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムゲル、炭酸マグネシウム、粘土、珪藻土材料、二酸化チタン、γアルミナ材料および硫酸カルシウム粒子が含まれる。
【００７４】
代表的な型の巻取材料、巻取材料成分および処理済巻取材料は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｈｅｒｒｏｎの米国特許第４８０４００２号；Ｄｕｂｅ等の同第４９４１４８６号；Ｗｈｉｔｅ等の同第５１０５８３８号；Ａｒｚｏｎｉｃｏ等の同第５２７１４１９号；Ｇｅｎｔｒｙの同第５２２０９３０号；Ｗｅｒｍｅｒｓ等の同第５４９０８７５号；Ｍｉｙａｕｃｈｉ等の同第６７０６１２０号；Ｈａｎｃｏｃｋ等の同第７１９５０１９号；Ａｓｈｃｒａｆｔ等の同第７２３７５５９号；およびＨａｎｃｏｃｋ等の同第７２７５５４８号；Ｗｏｏｄｈｅａｄ等の米国特許出願公開第２００３／０１１４２９８号；Ａｓｈｃｒａｆｔ等の同第２００３／０１３１８６０号；およびＨｏｌｍｅｓの同第２００４／０２３７９８０号；Ｆｏｕｒｎｉｅｒ等の国際公開第０１／０８５１４号；およびＨａｊａｌｉｇｏｌ等の国際公開第０３／０４３４５０号に記載されている。代表的な巻取材料は、Ｓｃｈｗｅｉｔｚｅｒ−Ｍａｕｄｉｔ  ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌからＲ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｇｒａｄｅｓ  １１９、１７０、４１９、４５３、４５４、４５６、４６５、４６６、４９０、５２５、５３５、５５７、６５２、６６４、６７２、６７６および６８０として市販されている。巻取材料の気孔率は変化し得るが、しばしば約０コレスタ単位〜約１００コレスタ単位の間、通常約１０コレスタ単位〜約９０コレスタ単位の間、しばしば約２０コレスタ単位〜約８０コレスタ単位の間である。
【００７５】
マルチセグメントフィルター付き紙巻タバコ用のフィルター要素のためのフィルター要素構成部品またはセグメントは、Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ  Ｋｏｒｂｅｒ  ＆  Ｃｏ．ＫＧからＫＤＦ−２およびＫＤＦ−３Ｅとして市販されているものなどの、マルチセグメント紙巻タバコフィルター構成部品を提供するために伝統的に使用されてきた型のロッド形成装置を使用してフィルターロッドから調製される。典型的には、フィルタートウなどのフィルター材料は、トウ加工装置を使用して用意される。酢酸セルローストウを加工することができる代表的なトウ加工装置は、Ａｒｊａｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐ．、Ｗｉｎｓｔｏｎ−Ｓａｌｅｍ、ＮＣからＥ−６０として市販されている。他の代表的なトウ加工装置は、Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ  Ｋｏｒｂｅｒ  ＆  Ｃｏ．ＫＧからＡＦ−２、ＡＦ−３およびＡＦ−４として市販されている。さらに、フィルター材料供給装置およびフィルター製造装置を操作する代表的な様式ならびに方法は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂｙｒｎｅの米国特許第４２８１６７１号；Ｇｒｅｅｎ，Ｊｒ．等の同第４８６２９０５号；Ｓｉｅｍｓ等の同第５０６０６６４号；Ｒｉｖｅｒｓの同第５３８７２８５号；およびＬａｎｉｅｒ，Ｊｒ．等の同第７０７４１７０号に示されている。フィルターロッド形成装置にフィルター材料を供給する他の型の技術は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｐｒｙｏｒ等の米国特許第４８０７８０９号およびＲａｋｅｒの同第５０２５８１４号に示されている。
【００７６】
マルチセグメントフィルター要素は、典型的には、従来型または適当に修正した紙巻タバコロッド処理装置、例えば、Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ  Ｋｏｒｂｅｒ  ＆  Ｃｏ．ＫＧからＬａｂ  ＭＡＸ、ＭＡＸ、ＭＡＸ  ＳまたはＭＡＸ  ８０として市販されているチップ装置を使用して処理することができるフィルター付き紙巻タバコの製造に従来使用されている一般的な形式および構成のいわゆる「シックスアップ」フィルターロッド、「フォーアップ」フィルターロッドおよび「ツーアップ」フィルターロッドから供給される。例えば、各々が参照により本明細書に組み込まれている、Ｅｒｄｍａｎｎ等の米国特許第３３０８６００号；Ｈｅｉｔｍａｎｎ等の同第４２８１６７０号；Ｒｅｕｌａｎｄ等の同第４２８０１８７号；Ｇｒｅｅｎｅ，Ｊｒ．等の同第４８５０３０１号；およびＶｏｓ等の同第６２２９１１５号；ならびにＨｏｌｍｅｓの米国特許出願公開第２００５／０１０３３５５号；Ｒｅａｄ，Ｊｒ．の同第２００５／１０９４０１４号およびＤｒａｇｈｅｔｔｉの同第２００６／０１６９２９５号に示されている型の装置を参照されたい。
【００７７】
代表的な型のセグメント式紙巻タバコフィルターを含む代表的な型のフィルター設計および構成部品は、全てが参照により本明細書に組み込まれている、Ｌａｗｒｅｎｃｅ等の米国特許第４９２０９９０号；Ｔｈｅｓｉｎｇ等の同第５０１２８２９号；Ｒａｋｅｒの同第５０２５８１４号；Ｊｏｎｅｓ，Ｊｒ．等の同第５０７４３２０号；Ｗｈｉｔｅ等の同第５１０５８３８号；Ａｒｚｏｎｉｃｏ等の同第５２７１４１９号；Ｂｌａｋｌｅｙ等の同第５３６００２３号；Ｇｅｎｔｒｙ等の同第５３９６９０９号；およびＢａｎｅｒｊｅｅ等の同第５７１８２５０号；Ｊｕｐｅ等の米国特許出願公開第２００２／０１６６５６３号；Ｄｕｂｅ等の同第２００４／０２６１８０７号；Ｃｒｏｏｋｓ等の同第２００５／００６６９８１号；Ｗｏｏｄｓｏｎ等の同第２００６／００９０７６９号；Ｚｈａｎｇの同第２００６／０１２４１４２号；Ｍｉｓｈｒａ等の同第２００６／０１４４４１２号；Ｂｅｌｃａｓｔｒｏ等の同第２００６／０１５７０７０号；およびＣｏｌｅｍａｎ，ＩＩＩ等の同第２００７／００５６６００号；Ｋｉｍの国際公開第０３／００９７１１号；およびＸｕｅ等の国際公開第０３／０４７８３６号に示されている。
【００７８】
本発明のフィルター要素は、吸うことができる材料の燃焼のために形成された従来の紙巻タバコ中に、また参照により本明細書に組み込まれている、Ｃｌｅａｒｍａｎ等の米国特許第４７５６３１８号；Ｂａｎｅｒｊｅｅ等の同第４７１４０８２号；Ｗｈｉｔｅ等の同第４７７１７９５号；Ｓｅｎｓａｂａｕｇｈ等の同第４７９３３６５号；Ｃｌｅａｒｍａｎ等の同第４９８９６１９号；Ｃｌｅａｒｍａｎ等の同第４９１７１２８号；Ｋｏｒｔｅの同第４９６１４３８号；Ｓｅｒｒａｎｏ等の同第４９６６１７１号；Ｂａｌｅ等の同第４９６９４７６号；Ｓｅｒｒａｎｏ等の同第４９９１６０６号；Ｆａｒｒｉｅｒ等の同第５０２０５４８号；Ｓｈａｎｎｏｎ等の同第５０２７８３６号；Ｃｌｅａｒｍａｎ等の同第５０３３４８３号；Ｓｃｈｌａｔｔｅｒ等の同第５０４０５５１号；Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ等の同第５０５０６２１号；Ｂａｋｅｒ等の同第５０５２４１３号；Ｌａｗｓｏｎの同第５０６５７７６号；Ｎｙｓｔｒｏｍ等の同第５０７６２９６号；Ｆａｒｒｉｅｒ等の同第５０７６２９７号；Ｃｌｅａｒｍａｎ等の同第５０９９８６１号；Ｄｒｅｗｅｔｔ等の同第５１０５８３５号；Ｂａｒｎｅｓ等の同第５１０５８３７号；Ｈａｕｓｅｒ等の同第５１１５８２０号；Ｂｅｓｔ等の同第５１４８８２１号；Ｈａｙｗａｒｄ等の同第５１５９９４０号；Ｒｉｇｇｓ等の同第５１７８１６７号；Ｃｌｅａｒｍａｎ等の同第５１８３０６２号；Ｓｈａｎｎｏｎ等の同第５２１１６８４号；Ｄｅｅｖｉ等の同第５２４００１４号；Ｎｉｃｈｏｌｓ等の同第５２４００１６号；Ｃｌｅａｒｍａｎ等の同第５３４５９５５号；Ｃａｓｅｙ，ＩＩＩ等の同第５３９６９１１号；Ｒｉｇｇｓ等の同第５５５１４５１号；Ｂｅｎｓａｌｅｍ等の同第５５９５５７７号；Ｍｅｉｒｉｎｇ等の同第５７２７５７１号；Ｂａｒｎｅｓ等の同第５８１９７５１号；Ｍａｔｓｕｕｒａ等の同第６０８９８５７号；Ｂｅｖｅｎ等の同第６０９５１５２号；およびＢｅｖｅｎの同第６５７８５８４号に示されている型の紙巻タバコ中にも組み込むことができる。なおさらに、本発明のフィルター要素は、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙから銘柄名「Ｐｒｅｍｉｅｒ」および「Ｅｃｌｉｐｓｅ」で市販されている型の紙巻タバコに組み込むことができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ  Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ  ｔｈａｔ  Ｈｅａｔ  Ｉｎｓｔｅａｄ  ｏｆ  Ｂｕｒｎ  Ｔｏｂａｃｃｏ、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ（１９８８）およびＩｎｈａｌａｔｉｏｎ  Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、１２：５、１〜５８頁（２０００）を参照されたい。
【００７９】
紙巻タバコロッドは、典型的には従来の自動化紙巻タバコロッド製造機などの紙巻タバコ製造機を使用して製造される。代表的な紙巻タバコロッド製造機は、Ｍｏｌｉｎｓ  ＰＬＣまたはＨａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ  Ｋｏｒｂｅｒ  ＆  Ｃｏ．ＫＧから市販されている型のものである。例えば、ＭｋＸ（Ｍｏｌｉｎｓ  ＰＬＣから市販されている）またはＰＲＯＴＯＳ（Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ  Ｋｏｒｂｅｒ  ＆  Ｃｏ．ＫＧから市販されている）として知られている型の紙巻タバコロッド製造機を使用することができる。ＰＲＯＴＯＳ紙巻タバコ製造機の記載は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂｒａｎｄの米国特許第４４７４１９０号、５段４８行目〜８段３行目に示されている。紙巻タバコの製造に適した型の装置はまた、各々が参照により本明細書に組み込まれている、Ｌａ  Ｈｕｅの米国特許第４７８１２０３号；Ｈｏｌｚｎａｇｅｌの同第４８４４１００号；Ｇｅｎｔｒｙの同第５１３１４１６号；Ｈｏｌｍｅｓ等の同第５１５６１６９号；Ｍｙｒａｃｌｅ，Ｊｒ．等の同第５１９１９０６号；Ｂｌａｕ等の同第６６４７８７０号；Ｋｉｔａｏ等の同第６８４８４４９号；およびＫｉｔａｏ等の同第６９０４９１７号；ならびにＨａｒｔｍａｎの米国特許出願公開第２００３／０１４５８６６号；Ｈａｎｃｏｃｋ等の同第２００４／０１２９２８１号；Ｂａｒｎｅｓ等の同第２００５／００３９７６４号；およびＦｉｔｚｇｅｒａｌｄ等の同第２００５／００７６９２９号に示されている。
【００８０】
従来の自動化紙巻タバコ製造機の構成部品および操作は、紙巻タバコ製造機の設計および操作の分野の当業者に容易に明らかになるだろう。例えば、いくつかの型の煙突、タバコ充填材料供給装置、サクションコンベヤシステムおよび装飾システムの構成部品および操作の記載は、各々が参照により本明細書に組み込まれている、Ｍｏｌｉｎｓ等の米国特許第３２８８１４７号；Ｈｅｉｔｍａｎｎ等の同第３９１５１７６号；Ｆｒａｎｋの同第４２９１７１３号；Ｒｕｄｓｚｉｎａｔの同第４５７４８１６号；Ｈｅｉｔｍａｎｎ等の同第４７３６７５４号；Ｐｉｎｃｋ等の同第４８７８５０６号；Ｈｅｉｔｍａｎｎの同第５０６０６６５号；Ｋｅｒｉｔｓｉｓ等の同第５０１２８２３号およびＦａｇｇ等の同第６３６０７５１号；ならびにＭｕｌｌｅｒの米国特許出願公開第２００３／０１３６４１９号に示されている。本明細書に示されている型の自動化紙巻タバコ製造機は、所望の長さの成形した吸うことができるロッドに細分することができる成形した連続的な紙巻タバコロッドまたは吸うことができるロッドを提供する。
【００８１】
前記記載中に示される教示の利点を有する、本発明の多くの修正および他の実施形態は、本発明が属する技術分野の当業者の脳裏に浮かぶだろう、また本発明の変形および修正を本発明の範囲または精神を逸脱することなく行うことができることは当業者に明らかであるだろう。そのため、本発明を、開示する特定の実施形態に限定すべきでないこと、ならびに修正および他の実施形態が添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることを意図していることを理解すべきである。本明細書で特定の用語を使用しているが、これらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用しているものであり、限定を目的としたものではない。
【図１】
0005931866.tif 000002
【図２】
0005931866.tif 000003
【図３】
0005931866.tif 000004
【図４】
0005931866.tif 000005