CN101277621A - 具有中空纤维的香烟 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种如香烟和香烟过滤嘴等的发烟制品、制造包括中空纤维的发烟制品的方法以及吸烟的方法。在一个示例性实施例中，发烟制品(100)包括中空纤维(10)，其中，中空纤维(10)改变了被通过中空纤维(10)抽吸的主流烟草烟气(140)的性质。

Description

具有中空纤维的香烟
背景技术
在本领域中，提出了多种材料用作用于烟草烟气的过滤嘴。这些过滤材料包括棉花、纸、纤维素以及某些合成纤维。已知这些过滤材料是用于从烟草烟气中去除颗粒和可凝成分。但它们对于从烟草烟气去除如醛等的某些气态成分则几乎没有效果或毫无效果。例如，可参见共同受让的美国专利U.S.Patent No.6,209,547，其在此全部引入用于各种目的。
发明内容
本发明提供了发烟制品如香烟和香烟过滤嘴等，以及制造发烟制品的方法。在一个示例性实施例中，发烟制品包括中空纤维，该中空纤维对通过发烟制品而吸出的主流烟草烟气起作用。
在另一示例性实施例中，提供了一种香烟，包括：烟丝条；连接至烟丝条的过滤嘴，其中，过滤嘴包括一束中空纤维，其中，中空纤维的内腔彼此平行地沿轴向对齐；以及位于中空纤维的胞外空间中的添加剂材料，其中，中空纤维中的至少一个的一端被阻塞。
优选地，中空纤维包括聚合材料。
优选地，香烟还包括吸附剂。优选地，吸附剂位于过滤嘴中的中空纤维的上游。
优选地，中空纤维的内腔沿烟气流过香烟的方向彼此对齐。
在另一示例性实施例中，提供了一种香烟过滤嘴，包括：中空纤维；覆盖中空纤维的外部区域的外层；以及醋酸纤维素，其中，中空纤维和外层嵌入醋酸纤维素内。
在另一示例性实施例中，提供了一种制造香烟过滤嘴的方法，包括：制备中空纤维，其中不透烟气的材料覆盖所述中空纤维中的至少一个的一端；利用添加剂材料至少部分地填充中空纤维内的胞外空间；并将具有不透烟气材料和添加剂材料的中空纤维放置在香烟过滤嘴中。
优选地，利用添加剂材料至少部分地填充中空纤维内的胞外空间包括将中空纤维浸入添加剂材料中持续一段时间，以有效地利用添加剂材料至少部分地填充胞外空间。
此外，还提供了一种处理主流烟气的方法，包括：沿轴向通过中空纤维抽吸烟草烟气，其中，主流烟草烟气被吸入进入中空纤维的内腔的开放上游端，并通过中空纤维的可透壁而被吸至发烟制品的下游端。
此外，还提供了一种香烟过滤嘴，包括：中空纤维膜，其中，中空纤维膜包括：中空纤维；以及不透烟气的材料，其中不透烟气的材料阻塞中空纤维的内腔的下游端。
优选地，香烟过滤嘴还包括位于中空纤维的胞外空间中的添加剂材料。添加剂材料可以包括食用香料、与烟气流的气态成分发生化学反应并选择性地分离烟气流的气态成分的试剂、表面活性剂、溶剂，或它们的混合物。
附图说明
图1示出了一种示例性实施例的香烟，其包括含有中空纤维膜的过滤嘴，以及通过香烟的流体流动的路径；
图2示出了一束对齐的中空纤维的剖视图，该中空纤维具有开放的上游端和填充中空纤维之间空隙的不透或半透材料。
图3示出了一束对齐的中空纤维的剖视图，该中空纤维具有封闭的下游端和填充中空纤维之间空隙的可透材料。
图4示出了另一示例性实施例的香烟，其包括含有中空纤维膜的过滤嘴，以及通过香烟的流体流动的路径；
图5是中空纤维的示例性剖视图；
图6是示例性中空纤维的胞外空间的显微照片；以及
图7示出了一种示例性实施例的香烟，该香烟包括位于过滤嘴中的中空纤维膜和吸附剂，以及通过香烟的流体流动的路径。
具体实施方式
本发明提供的发烟制品在其中包括中空纤维，其中，中空纤维的一端被阻塞，从而迫使流体通过中空纤维的壁流动。
本文中所使用的术语“进料(feed)”用于表示进入中空纤维的材料或流体。并且，本文中所使用的术语“保留物(retentate)”用于表示进料中的没有通过中空纤维的壁而被截留于中空纤维的内腔中或内腔的外表面上的部分。此外，术语“滤出物(filtrate)”用于表示进料中通过中空纤维的壁的部分。
术语“阻塞”意思是包括堵塞、部分堵塞、过滤或任何其它减少通过某区域的流量的方法。例如，可以使用不透或半透材料来通过堵塞滤出物或进料经过中空纤维的下游端，或者仅仅通过增加对滤出物或进料经过中空纤维的下游端的流动的阻力，从而阻塞中空纤维的下游端。
在图1中示出了具有中空纤维的香烟100的一种示例性使用，其中，中空纤维用作中空纤维膜。如图1中所示，当在香烟100的上游端110点燃香烟100并对下游端120施加抽吸作用时，烟气进料140(主流烟草烟气的流)将沿朝下游方向行进。烟气进料140将从上游端110流动经过烟丝条50，然后经过过滤嘴部分130，然后经过香烟100的下游端120。
烟气进料140在进入过滤嘴部分130时，立即被迫使进入过滤嘴部分130内的中空纤维10的内腔或内径15内。在图1中，内腔15在中空纤维10的上游端25不被阻塞，而在下游端35被阻塞。如图1所示，第一滤出物阻塞材料或不透烟气的材料20(下文中一般称为“不透烟气材料”)将进入过滤嘴的烟气进料140导入内腔10的上游端25，其中该不透烟气材料阻塞烟气进料140在纤维10的束的外周与香烟的内径之间流动。
此外，如图2中所示，第一不透烟气的材料20还可以设置在纤维束内的各个纤维10之间，以阻塞流体在纤维束内的纤维10之间流动。图2中示出了第一不透烟气材料20的示例性剖视图，其围绕着纤维束中的中空纤维10而没有阻塞内腔15的上游端25。
接下来，还是如图1中所示，第二不透烟气的材料迫使烟气进料140从内腔15通过中空纤维10的壁，该第二不透烟气的材料阻塞中空纤维10的内腔15的下游端35。图3是示出第二不透烟气的材料阻塞中空纤维10的内腔15的下游端35的示例性剖视图。
应当指出，如图3中所示，如果需要，中空纤维10的下游端35可以包括位于中空纤维10之间以及位于纤维10的束的外周与香烟过滤嘴130的内径之间的可透滤出物的材料30。本文中所提供的可透滤出物的材料30可以是允许滤出物经过可透滤出物的材料30从而从香烟100的下游端120排出的任何材料。
可以设置可透滤出物的材料30以便使中空纤维10相对于彼此以及相对于过滤嘴130保持就位。替代地，可以使用环、粘合剂、或其它物理上包含性的材料，只要其不显著地阻塞滤出物通过过滤嘴130流动。可透滤出物的材料30的一个示例性实施例是如醋酸纤维素等的多孔的可透滤出物的材料。
通过阻塞中空纤维10的下游端35，由于吸烟者对下游端120施加压力，将迫使烟气140经过中空纤维10的壁。通过迫使烟气140经过中空纤维10的壁，可以用中空纤维10的壁来过滤经过它的烟气140。因此，由于中空纤维10的壁允许来自烟气140的滤出物150经过，而保留物(未示出)则被截留在内腔15内，所以中空纤维10的壁具有膜的作用。
应当指出，在另一示例性实施例中，如与图1类似的图4中所示，过滤嘴130可以具有相反设置。换而言之，第一不透烟气材料20可以形成为阻塞内腔15的上游端25，从而不允许烟气在中空纤维10的上游端25进入内腔15。应当指出，图4中的第一不透烟气材料20的形成方式与图3中示出的第二不透烟气材料35的形成方式相似，其中第一不透材料形成在中空纤维的上游端25的内腔15之内。此外，与图3相似，由于与上述关于图3所讨论的相同的原因，还可以在中空纤维10之间设置可透滤出物材料30。
此外，还是如图4中所示，与图1所示的实施例的第一不透烟气材料20相似，可以使用第二不透烟气材料30来阻塞中空纤维10的束的外周和香烟过滤嘴130的内径之间以及中空纤维10之间的流体流。
通过设置两不透烟气材料20、30，烟气进料140可以在上游端25处在中空纤维10的束的外周和香烟过滤嘴130的内径之间传送，通过中空纤维10的壁并从下游端35出来。通过使烟气滤出物150经过中空纤维10的壁，由于烟气被分离为保留物和滤出物150，其中保留物(未示出)可以被截留在中空纤维10的外表面上，所以中空纤维10具有中空纤维膜的作用。然后，在经过中空纤维10的壁之后，滤出物150可以经过中空纤维10的下游端35。
如图5中所示，本文中使用的中空纤维优选地由一种具有内腔15(中空内径)的多孔或半多孔纤维10实现，其内腔具有壁18厚度，壁18的厚度上具有至少一些多孔结构19。中空纤维可以由任何多孔或半多孔材料制成，其中，可以定制孔隙率级别，以提供预定级别的渗透性，并且还在其中包括胞外空间。例如，中空纤维可以由聚合物制成。优选地，中空纤维包括纤维素、改性纤维素、聚丙烯、聚砜、丙烯酸化合物、硅胶或它们的混合物或组合物。可以在美国专利U.S.Patent No.3,708,071中找到关于中空纤维材料的更多讨论，其在此全部引入作为参考以用于各种目的。
应当指出，通过确定用于壁的材料，可以选择具有预定的孔尺寸的用于中空纤维10的材料。例如，如果中空纤维10由较大孔的材料制成，则可以允许较大的组成滤出物通过。因此，如果需要，可以选择用于中空纤维10的材料以选择性地限制只有特定范围的滤出物通过。
在优选的发烟制品中，将中空纤维10定向为沿烟气将通过发烟制品行进的方向。通过设置这样的对齐方式，烟气可沿着与施加在发烟制品的下游端的、从上游端或点燃端抽吸烟气的抽吸力或真空力近似平行的方向通过中空纤维的内腔行进。
此外，中空纤维10彼此近似平行以使得烟气进料140可均匀地穿透中空纤维10，均匀地经过中空纤维的壁，并用于使中空纤维的束与香烟的轴线方向一致。例如，如图1中所示，优选地，内腔15的轴彼此平行(也与香烟的轴线平行)对齐，其中，在吸烟时，这样的对齐方式允许烟气进料140直接流经多个内腔(即，没有绕路或间接地流过)。
这些中空纤维10可以用在像常规香烟或非常规香烟的任何发烟制品内，例如用于香烟过滤嘴中。优选实施例提供了用于比如常规香烟或非常规香烟的发烟制品中的中空纤维。例如，非常规香烟包括如共同受让的美国专利U.S.Patent No.6,026,820；5,988,176；5,915,387；5,692,526；5,692,525；5,666,976；以及5,499,636中所述的用于电吸烟系统的香烟，它们的公开内容在此全部引入作为参考。
优选地，由于中空纤维沿烟气流动的方向对齐，所以中空纤维的尺寸定为长度小于过滤嘴的长度，从而使得纤维的整个长度能够适配于过滤嘴的区域内。另外，中空纤维的内腔的直径(与用于制造中空纤维的材料以及任一束中空纤维的密度相结合)控制允许的流量以及吸引烟草烟气通过中空纤维所需的力(下文中，称为抽吸阻力(RTD))。
除了使用中空纤维作为中空纤维膜来过滤经过它的如烟气等的材料，中空纤维还可以用于设置添加剂。例如，如图6中所示，中空纤维可以包括位于中空纤维的壁中的多孔结构(例如，胞外空间)。在这些胞外空间内，可以存储添加剂材料，其中，这些添加剂材料可与经过中空纤维的壁并因此经过胞外空间的烟气等流体接触。
优选地，中空纤维的外径和壁厚度的尺寸确定成使得中空纤维保持添加剂材料和控制使滤出物流经壁及将保留物截留于壁上的能力最优化。应当指出，由于毛细管力，添加剂材料趋向于不吸附在中空纤维的内腔中，因此主要是由壁内的胞外空间保持添加剂材料。随着中空纤维的外径增加，和/或设置的中空纤维的数量增加，中空纤维的壁内的多孔空间的量(即，胞外空间，如中空纤维的壁中的裂纹或裂缝等)也将趋向于增加。通过增加胞外空间的量，可以吸附更多的添加剂材料。另一方面，较狭窄的内腔，和/或较少的中空纤维由于其较少的总外表面壁面积，将使中空纤维保持较少的添加剂材料。
优选实施例的中空纤维10用于将添加剂材料可释放地保持在中空纤维10的胞外空间内。因此，例如，在存储其中带有添加剂材料的发烟制品期间，由于可释放地保持，所以中空纤维10中的添加剂材料可以得到充分地限制以基本上防止或尽量减少添加剂材料发生不希望的移动。
为了在中空纤维中设置添加剂材料，将添加剂材料设置为被吸附或被吸收在中空纤维10的胞外空间内。例如，可以通过将中空纤维10浸入添加剂材料的溶液中来设置添加剂材料，其中，添加剂材料可被吸附至胞外空间内。
因此，在平均尺寸的香烟(比如，长度为65-100mm，直径为6-9mm而过滤嘴长度为15-30mm的香烟)中，中空纤维可以具有为约50微米至约1500微米的内腔直径(即，内径)(例如，50-100、100-150、150-250、350-500、500-1000或1000-1500微米)，优选地为约90微米至约450微米。此外，中空纤维可以具有厚度为约10微米至约100微米(优选厚度为约10微米至约50微米)且外径为约100微米至约2100微米(优选直径为100至500微米)的非常多孔的壁。
例如，一种示例性实施例的香烟可以设计成包括一束10至15根中空纤维，其中，每个中空纤维具有约200微米的内腔直径、约为50微米的壁厚度及约为350微米的外径。
中空纤维可以通过纺纱或其它的纤维制造技术制造。例如，已经在美国专利U.S.Patent No.2,999,296以及4,234,431中说明的制造中空纤维的方法，它们在此全部引入作为参考。
为了在发烟制品中使用中空纤维10，中空纤维10被切断或另外地制造成特定的长度。优选地，中空纤维10可以按圆周间隔的关系用于发烟制品的过滤嘴部分中，或者可以在插入最终产品之前聚集成束。如果中空纤维成束，则可以使用如上所提到的可透、半透或不透材料、封壳例如环、或粘合剂如三醋精、环氧树脂以及硅胶而保持在一起。
此外，由于可释放地保持，优选地，添加剂材料可以在中空纤维的胞外空间内充分移动以根据需求从其释放。例如，优选地，当施加了如上所述的真空力或抽吸作用时，添加剂材料可从中空纤维中释放。
中空纤维10还可以包括于香烟过滤嘴中以提供一种控制香烟中抽吸阻力(RTD)的装置。在一个优选实施例中，香烟过滤嘴可以在其中包括中空纤维10。通过在香烟中设置中空纤维，可以按照需要为香烟设置小的或大的抽吸阻力。
此外，中空纤维10可以用于补充或代替通常比中空纤维10更难制造的多段式过滤嘴组件。因此，香烟过滤嘴中的中空纤维10可以用于简化制造过程，而仍然能够提供定制的RTD级别。
2.灌封材料
如上所述，如图1和4中所示，第一和第二滤出物阻塞或不透烟气材料可以用于阻塞通过发烟制品的烟气流。一般地，这些滤出物阻塞或不透烟气材料以及用于保持中空纤维的半透或可透材料可被称为“灌封材料”。
本文中所使用的“灌封材料”意思是包括能够用于将中空纤维保持就位的材料，以及能够引导进料、滤出物和保留物进入、环绕和经过中空纤维的内腔流动的材料。这样，灌封材料可以由任何无毒、可透、半透或不透材料制成，这些材料可以使中空纤维相对于彼此保持于固定的位置关系(即，彼此平行)。可以在美国专利U.S.Patent No.3,228,887、3,528,553以及6,685,832中找到关于灌封材料中的中空纤维膜的进一步讨论，它们在此全部引入作为参考。
优选地，灌封材料是聚合物或合成物，其中，可以根据需要的可透度选择材料。用于阻塞空气流经过中空纤维的一端的灌封材料可能需要的是不透或半透滤出物的灌封材料。例如，环氧树脂是可透滤出物的灌封材料。另一方面，用于将纤维保持就位而其中不需要阻塞滤出物的灌封材料则可能需要的是可透的灌封材料。例如，醋酸纤维素是可透的灌封材料。
灌封材料可以形成在中空纤维10的任何部分上。例如，灌封材料可以在纤维的长度方向、圆周方向、和/或中空纤维的端部的一部分或全部之上形成。然而，如果灌封材料选择用于阻塞空气流，则灌封材料优选地在少于中空纤维的全部表面上形成，以允许至少部分滤出物经过中空纤维10的壁18。
此外，可能需要不完全覆盖中空材料10的壁18，以不完全地封装及可能地使胞外空间与可能容放在其内的添加剂材料隔离。因此，优选地，灌封材料对中空纤维10的覆盖面积少于中空纤维10的壁表面的90％，更优选地，少于中空纤维10的壁表面的60％(比如，100-90％、90-80％、80-70％、70-60％、60-50％、50-40％、40-30％、30-20％、20-10％或10-0％)。
灌封材料可以按照能提供实施例所需要的空气流控制特性的任何方式在中空纤维上形成。例如，在美国专利U.S.Patent No.6,702,561、6,663,745、6,623,637以及5,480,553中已经讨论的在中空纤维上形成灌封材料的方法，它们在此全部引入作为参考。
如上所述，灌封材料可以由任何能够阻塞烟气通过的材料制成。因此，灌封材料可以由不透、半透或可透材料制成。如果灌封材料是半透或可透材料，那么灌封材料可以用作为可透屏障并且能够增加对经过其中的空气流的阻力。
因此，可以为发烟制品设置呈以下构造的中空纤维，这种构造使得中空纤维10的结构和定向容许纤维10的至少一些胞外空间可以由中空纤维进入。此外，如同此处所设置的，烟气流仍然可以至少部分地被引导经过中空纤维10的内腔15和壁18，其中在胞外空间中的添加剂材料可以在空气流经过中空纤维10的壁18时与空气流发生相互作用。
3.外层
中空纤维10还可以包括覆盖或封装中空纤维10(如果需要，其中具有添加剂材料)的外层。优选地，外层是固体壁或膜，其中固体壁或膜可以用于临时地密封或封装中空纤维10(以及任何封装在中空纤维10内的物体)使其与周围环境隔离。
优选地，外层应用在中空纤维10的外表面周围，使得加入中空纤维10的添加剂材料可以被密封在中空纤维10内和/或中空纤维的胞外空间中。此外，优选地，外层是易碎的，并且可以破裂以使得添加剂材料从中空纤维10释放出来。
外层可以是任何易碎材料，比如聚合物，其能够根据需要而封装中空纤维，以及破坏、破裂或穿透。优选地，外层由糖或胶质等制成，如果需要，这些材料还可以用于为与外层接触的滤出物，如烟气滤出物等加香味。优选地，外层用于将添加剂材料固定在中空纤维10内，并因此优选地减少添加剂材料的挥发，直到外层被破坏、破裂或穿透。
优选地，外层是易碎的薄膜。通过设置易碎的薄膜，能够使外层的任意一侧和中空纤维的壁的流体压力之差(即，施加在其中具有中空纤维和外层的香烟上的抽吸力)足够大以引起外层的破坏从而从其释放添加剂材料。
例如，在香烟中，外层被设计成在烟气被抽吸经过中空纤维的壁时破坏，其中抽吸烟气的真空压力能够引起外层破坏。换言之，当吸烟者吸烟时，由被抽吸经过中空纤维的壁的烟气引起外层破坏，并且，随着烟气经过中空纤维的壁，添加剂材料可以被释放进入烟气中。
外层可由任何能够施加足够薄的膜从而容许真空压力使膜破裂的方法形成。优选地，外层的施加可以通过将膜形成材料施加在中空纤维的外表面上并使膜形成材料固化成为膜从而设置外层来实现。
例如，外层的形成可以包括将一层胶质或糖施加在中空纤维的外表面上。
4.发烟制品
在一个优选实施例中，中空纤维10与吸附剂比如多微孔材料一起被用于发烟制品中，以从香烟烟气中过滤或去除气态成分。可以使用比如活性炭吸附剂(即多微孔吸附剂)和/或沸石吸附剂等的吸附剂。
尽管任何适当的材料均可作为吸附剂，优选实施例包括活性炭。然而，因为在香烟制造后和其被吸之间的时间内吸附剂可能会吸附和/或吸收移来的挥发性化合物，所以吸附剂可能会妨碍香烟设计者加入如薄荷醇等挥发性香味成分材料的能力。
当添加剂材料如挥发性香味成分被包括于具有吸附剂的发烟制品中时，发生两个问题：首先，添加剂材料可能会在发烟制品内到处移动；以及第二，添加剂材料可能会被吸附剂吸附或吸收。先前的一些专利中已致力于解决这些问题，如通过在共同受让的美国专利申请U.S.Patent Application No.2003/0224918中的使用沿中心放置的香料元素，以及通过在美国专利U.S.Patent No.4,971,078中的用于包括加香味中空纤维的发烟制品的过滤嘴来解决，它们在此全部引入作为参考。
当添加剂材料被吸附剂吸附时，不仅仅是可能会失去添加剂材料，而且添加剂材料还可能占据吸附剂的有效空间。如果添加剂材料占据了吸附剂中的有效空间，则吸附剂从烟气中去除目标气体或成分的能力将会受损。然而，通过在吸烟前容装添加剂材料并将添加剂材料与吸附剂隔离，并因此阻止添加剂材料和吸附剂在存储期间发生相互作用，可以使用中空纤维10来克服这些问题。
在香烟过滤嘴中，除了中空纤维10和吸附剂，还可具有分子筛材料。优选地，分子筛材料可以呈单块或微粒的形式，其尺寸在大约0.1mm至1mm，更优选地，在0.3mm至约0.9mm(比如，0.3mm至0.4mm、0.4mm至0.5mm、0.5mm至0.6mm、0.7mm至0.8mm或0.8mm至0.9mm)以便于其被加工入香烟过滤嘴中，从而达到所需要的过滤压力降或RTD(抽吸阻力)。
可以使用本领域中已知的各种可以包括中空纤维10的过滤嘴构造。可以使用的示例性过滤嘴结构包括但不仅限于单重过滤嘴、双重过滤嘴、三重过滤嘴、单腔或多腔过滤嘴、凹进式过滤嘴、自由流式过滤嘴，以及它们的组合等。典型地，过滤嘴单元由醋酸纤维素丝束或纤维素纸材料构成。
双重过滤嘴中的各段的长度和压力降是可以调节的，从而在保持可接受的抽吸阻力的同时提供最优的吸附作用。三重过滤嘴可以包括滤嘴以及发烟材料或烟草侧段，以及包括纸的中间段。腔式过滤嘴包括两个间隔的过滤栓塞。过滤嘴还可以是通风式的和/或包括附加的吸附剂(比如活性炭)、催化剂或其它适合用在香烟过滤嘴中的添加剂。
此外，在一个示例性实施例中，在过滤嘴130中具有一束中空纤维10的香烟100还可以包括吸附剂60。例如，如图7中所示，可以为香烟100设置过滤嘴130，该过滤嘴130包括在其中具有如食用香料等的添加剂材料的中空纤维10，过滤嘴还包括位于上游(远离吸烟者而朝向烟草部分50)的吸附剂60。通常，因为吸附剂有吸附或吸收加入的如食用香料等的材料的作用，所以，将吸附剂60放置在中空纤维10中的食用香料的上游可以降低食用香料被吸附剂60吸附或吸收的程度。
优选地，如图7中所示，中空纤维10可以位于过滤嘴130中的吸附剂60的下游，在中空纤维10和吸附剂60之间具有一部分过滤材料70例如醋酸纤维素。优选地，如果设置了中空纤维10和吸附剂60，它们将位于过滤嘴组件40中的腔内。然而，如果设置了中空纤维10和吸附剂60，它们两者均可以放置在发烟制品的过滤嘴130内的任何一处。
虽然优选的过滤嘴包括吸附剂和中空纤维10，但如图1和4中所示，还可以在发烟制品中使用中空纤维10而在过滤嘴中不具有吸附剂。不管包括中空纤维10的制品是什么类型，中空纤维10都还可以用于有效地容放和输送比如挥发性食用香料或其它与吸烟相关的化学品等的材料。
5.添加剂
如上所述，中空纤维可以理想地被用于封装发烟制品中的添加剂，其中添加剂可以被封装在中空纤维的胞外空间之内。通过这样的封装，可以保护添加剂使其不损失，还可以使添加剂随着空气经过中空纤维的壁时与夹带空气混合。
为了将添加剂固定或封装在中空纤维10内，优选地，将中空纤维10浸入添加剂中。浸入使得添加剂被吸收进入中空纤维10的胞外空间35中，由于毛细管力，所以添加剂可以保持在其中，从而防止添加剂的散失。
优选地，中空纤维10可被放置在发烟制品中，更优选地，放置在香烟过滤嘴中，其中，中空纤维10在香烟中对齐以便于空气流动。例如，为了便于空气流动，中空纤维10的长轴可与香烟的长轴对齐。另外，可以使用在下游灌封材料30来阻塞流体经过中空纤维10的下游端。
此外，如上所述，可以在中空纤维10上形成外层以防止添加剂散失并将添加剂材料进一步封装在中空纤维的胞外空间中。
添加剂可以是香料，该食用香料可以从许多已知的人造和天然材料里面选择，比如：薄荷油(胡椒薄荷)、荷兰薄荷、鹿蹄草、薄荷醇、肉桂、巧克力、咖啡、烟草、香草醛、欧亚甘草(精)、丁香、茴芹、檀香、天竺葵、玫瑰油、香草、柠檬油、桂皮、荷兰薄荷、茴香、姜、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、异丁酸丙酯、丁酸异丁酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、甲酸苄酯、柠檬油精、甲基异丙基苯、松萜/蒎烯、芳樟醇、香叶醇、香茅醇、柠檬醛、胡椒薄荷油、橙油、胡荽油、冰片、水果榨取物等。这些烟草香料的示例说明在美国专利U.S.Patent No.3,580,259；3,625,224；3,722,516；3,750,674；3,879,425；3,881,025；3,884,247；3,890,981；3,903,900；3,914,451；3,915,175；3,920,027；3,924,644；3,966,989；4,318,417等中进行了描述，它们在此全部引入作为参考。
例如，根据本发明的香烟可以包括包含薄荷醇的添加剂材料。
添加剂还可以是化学品，其中，这些化学品可以用于吸引或排除气雾剂，或与烟草成分发生反应以去除或化学地提取烟草成分。
例如，可以用于吸引或排除气雾剂的化学品包括具有显著不同的疏水(无极性)以及亲水(有极性)区域的表面活性剂。例如，由于其固有的极性吸引特性，有极性的表面活性剂可以用于吸引或排除选定的烟草烟气成分如有极性烟草成分。例如，通过吸引烟草烟气成分，这些烟草烟气成分可以被以化学方式截留并保持在中空纤维之内(除了如上所述的通过中空纤维的壁上的孔尺寸而以机械方式选择性地分离烟草烟气成分之外)。
如上所述，化学品或化学系统还可以用于与烟气成分发生反应从而去除烟气成分。例如，可以使用如氨丙基(APS)、氨基氨丙基(AEAPS)以及双氨基氨丙基(AEAEAPS)等的化学品系统。参见共同受让的美国专利U.S.Patent No.6,595,218以及6,209,547，它们在此全部引入作为参考。
如上所述，化学品也可以用于与烟气组分反应以提取烟气组分。术语“化学提取吸烟”意思是向吸烟者提供预定的烟草烟气组分而没有任何烟草的燃烧(即，无烟式烟草)。
化学提取吸烟提供了化学品或试剂，比如水或乙醇，用于与烟草产品中的烟草发生作用。通过使化学品或试剂与烟草发生反应，可以形成富含烟草的化学品或试剂，这些富含烟草的化学品或试剂又可以以蒸汽或气雾剂的形式被吸入。例如，化学品或试剂可以是水或酒精等溶剂，如乙烷基酒精。优选地，化学提取吸烟进行的温度比燃烧温度更低；然而，可以使用热来促进富含烟草的化学品或试剂的汽化(或挥发)。
然而，应当指出，热可以用来增加蒸汽和用于“吸烟”的烟草组分的溶解性。通过使用热，富含烟草的化学品或试剂可以被加热汽化并且也可潜在地增加蒸汽内的烟草特性的活化。
作为化学提取发烟制品的一个示例性实施例，可制成具有中空纤维的香烟，该中空纤维内包括稳定的化学品。当“吸烟”时，对中空纤维10的一侧上施加的抽吸作用将化学品释放入烟草中，由此化学品引起烟草气雾剂的提取释放。
尽管已经参考特定实施例对本发明进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当清楚，在不脱离后附权利要求的范围内，可以对本发明进行各种改变和修改，并使用等同的结构和方法。

Claims (17)

1.一种香烟，包括：
烟丝条；
与烟丝条一起使用的过滤嘴，其中，所述过滤嘴包括一束中空纤维，其中，所述中空纤维的内腔彼此平行地沿轴向对齐；以及
添加剂材料，位于所述中空纤维的胞外空间中，其中，所述中空纤维中至少一个的一端被阻塞。
2.根据权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述过滤嘴还包括纤维性过滤材料构成的栓塞，其中，所述栓塞在所述过滤嘴中位于所述中空纤维的上游和/或下游。
3.根据权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述中空纤维位于过滤嘴的腔内。
4.根据权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述中空纤维中至少一个的所述被阻塞端包括位于所述中空纤维中至少一个的内腔之内的第一不透烟气材料，其中，所述不透材料阻塞空气流经过所述中空纤维中至少一个的所述被阻塞端。
5.根据权利要求1所述的香烟，还包括围绕所述中空纤维的束的上游或下游端的第二不透烟气材料，其特征在于，所述第二不透烟气材料在所述中空纤维的束周围阻塞空气流，并将空气流引导进入所述中空纤维的束的内腔。
6.根据权利要求1所述的香烟，还包括在所述中空纤维上的外层，其特征在于，所述外层和所述中空纤维包括不同的材料。
7.根据权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述添加剂材料包括食用香料、与烟气流的气态成分发生化学反应并选择性地分离烟气流的气体成分的试剂、表面活性剂、溶剂或它们的混合物或组合物。
8.根据权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述中空纤维包括一束纤维，并且其中，所述香烟还包括环，其中，所述环围绕纤维束。
9.根据权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述中空纤维包括一束纤维，并且其中，所述香烟还包括粘合剂，其中所述粘合剂将纤维束的壁粘结至纤维束的其它壁。
10.一种香烟过滤嘴，包括：
中空纤维；
外层，覆盖所述中空纤维的外部区域；以及
醋酸纤维素，其中，所述中空纤维和所述外层嵌入醋酸纤维素内。
11.根据权利要求10所述的香烟过滤嘴，还包括位于所述中空纤维的胞外空间中的添加剂材料。
12.根据权利要求11所述的香烟过滤嘴，其特征在于，所述添加剂材料包括食用香料、与烟气流的气态成分发生化学反应并选择性地分离烟气流的气体成分的试剂、表面活性剂、溶剂或它们的混合物或组合物。
13.根据权利要求11所述的香烟过滤嘴，还包括第一不透烟气材料，在中空纤维中的至少一个的一端上位于中空纤维的外表面和香烟过滤嘴的内径之间；以及第二不透烟气材料，在中空纤维的另一端位于中空纤维的内腔的端部。
14.一种制造香烟过滤嘴的方法，包括：
制备中空纤维，其中不透烟气的材料覆盖所述中空纤维中的至少一个的一端；
利用添加剂材料至少部分地填充中空纤维内的胞外空间；以及
将具有不透烟气材料和添加剂材料的中空纤维放置在香烟过滤嘴中。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括在将中空纤维放置在香烟过滤嘴中之前，在所述中空纤维的外表面上形成外层。
16.一种香烟过滤嘴，包括中空纤维膜，其中，所述中空纤维膜包括：
中空纤维；以及
不透烟气材料，其中，所述不透烟气材料阻塞中空纤维的内腔的下游端。
17.根据权利要求16所述的香烟过滤嘴，其特征在于，所述中空纤维膜包括多于一个的中空纤维，所述多于一个的中空纤维成束并沿彼此平行且平行于香烟过滤嘴的轴向的方向对齐，和/或其中，所述中空纤维包括多孔的可透材料。
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