CN102933105A - 具有可改变的感觉特性的过滤嘴香烟 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了吸烟制品的过滤元件，所述过滤元件包括：纤维丝束过滤材料的第一部段；纤维丝束过滤材料的第二部段，所述第二部段与所述第一部段隔开；和位于纤维丝束过滤材料的2个部段之间的空腔，所述空腔含有多个可破碎的胶囊，所述胶囊具有外壳和含有调味剂的内部净荷，其中纤维丝束过滤材料的一个部段包括分散在其中的吸附材料，且另一个部段基本上不含有吸附材料。还提供了包括这样的过滤元件的香烟。

Description

具有可改变的感觉特性的过滤嘴香烟
技术领域
本发明涉及从烟草制成或衍生出的产品，或其以其它方式掺入烟草，且用于人类消费。具体地，本发明涉及用于吸烟制品（诸如香烟）的过滤元件。
背景技术
常见的吸烟制品（如香烟）具有基本圆柱条形结构，且包括包装纸包裹的一团、一卷或一条可抽吸材料，如碎烟草（例如，以切割填充物形式），因此形成所谓的“可抽吸条（smokable rod）”或“烟丝条（tobacco rod）”。通常，香烟具有与烟丝条呈端对端关系排列的圆柱形过滤元件。通常，过滤元件包括被称为“成型纸（plug wrap）”的纸材包围的塑化醋酸纤维素丝束（tow），且所述过滤元件利用称为“水松纸（tipping paper）”的外围包装材料连接到烟丝条一端。还需要对水松材料和成型纸打孔，以便用环境空气来稀释抽吸进的主流烟气。对香烟及其各部件的描述，参见TobaccoProduction,Chemistry and Technology，Davis等人（编）（1999）。吸烟者通过点燃香烟一端并燃烧烟丝条来使用香烟。然后通过抽吸香烟的另一端（例如，过滤嘴端），吸烟者可以将主流烟气吸入他/她的口腔内。
某些用于香烟的过滤元件含有改变主流烟气的化学组成或感觉特性的材料。例如，已知将某些吸附材料掺入过滤元件中，诸如微粒或颗粒形式的活性炭或木炭材料（统称为含炭材料）。使用传统的黛尔美（dalmation）过滤嘴生产所用的一般类型的技术，可以将含炭材料的颗粒掺入“黛尔美”型过滤嘴区域中。用于生产黛尔美过滤嘴的技术是已知的，代表性的黛尔美过滤嘴已经由Filtrona Greensboro Inc商业化提供。或者，使用传统的“空腔”过滤嘴生产所用的一般类型的技术，可以将含炭材料的颗粒掺入“空腔”型过滤嘴区域中。各种类型的加有木炭颗粒或活性炭类材料的过滤嘴参见：Touey的美国专利号2,881,770；Seligman等人的美国专利号3,101,723；Irby等人的美国专利号3,236,244；Touey等人的美国专利号3,311,519；Berger的美国专利号3,313,306；Lloyd的美国专利号3,347,247；Sublett等人的美国专利号3,349,780；Davis等人的美国专利号3,370,595；Sublett等人的美国专利号3,413,982；Watson的美国专利号3,551,256；Dock的美国专利号3,602,231；Tigglebeck等人的美国专利号3,972,335；Blakley等人的美国专利号5,360,023；Stavridis的美国专利号5,909,736；Veluz的美国专利号6,537,186；Spiers等人的美国专利公开号2003/0034085；Chatterjee的美国专利公开号2003/0106562；Clark等人的美国专利公开号2005/0066982；Hicks等人的美国专利公开号2006/0025292；和Coleman,III等人的美国专利公开号2007/0056600；Fagg的美国专利公开号2008/0142028；Dunlap等人的美国专利公开号2008/0173320；Jones的美国专利公开号2008/0295853；Hutchens的美国专利公开号2009/0288672；Banerjea等人的PCT WO 2006/064371；Jupe等人的PCT WO2006/051422；和Cashmore等人的PCT WO2006/103404，它们通过引用并入本文。
掺有吸附材料（诸如活性炭）的香烟过滤元件能够从主流烟气中去除某些气相组分，所述主流烟气在吸烟者抽吸过程中穿过所述过滤元件。吸附材料和主流烟气之间的相互作用可以导致烟气的感觉特性的变化。例如，使用掺有碳的常规香烟过滤元件过滤的主流烟草烟雾经常被表征为，具有轻微似金属的、干燥的和粉末的香味特性。
非常需要提供用于吸烟制品的过滤元件，所述过滤元件包括能够改变主流烟气的化学组成或感觉特性的吸附剂，并且其被设计成为吸烟者提供在使用过程中改变主流烟气的感觉特性的能力，使得吸烟者可以选择性地消除任何可察觉的负面感觉特性。
发明内容
本发明涉及用于吸烟制品（如香烟）的过滤元件。所述吸烟制品包括点燃端（即，上游端）和嘴端（即，下游端）。嘴端件位于所述吸烟制品的嘴端末端，通过所述嘴端件，吸烟者可以将吸烟制品置于嘴中进行抽吸。所述嘴端件具有过滤元件的形式，所述过滤元件包括含有一个或多个可破裂的、含有调味剂的胶囊的空腔，且另外包括位于含有胶囊的空腔和烟丝条之间的吸附材料。本发明的过滤元件构造成使得所述胶囊位于吸附材料下游的空腔中，使得吸烟者可以选择性地调节离开过滤元件的含有吸附剂的区域的主流烟气的感觉特性。所述过滤元件还可以包括任选的与胶囊混合的其它微粒材料，所述微粒材料适用于辅助破碎胶囊。
在一个方面，本发明提供了吸烟制品的过滤元件，所述过滤元件包括：
（a）纤维丝束过滤材料的第一部段；
（b）纤维丝束过滤材料的第二部段，所述第二部段与所述第一部段隔开；和
（c）位于纤维丝束过滤材料的2个部段（a）和（b）之间的空腔，所述空腔含有多个可破碎的胶囊，所述胶囊包括外壳和含有调味剂的内部净荷，
其中纤维丝束过滤材料部段（a）包括分散在其中的吸附材料（例如，含炭材料），且部段（b）基本上不含有吸附材料。示例性的吸附材料包括：活性炭、分子筛、粘土、离子交换树脂、活化的氧化铝、硅胶、海泡石、氧化催化剂和它们的组合。
所述调味剂可以是，例如，香草、咖啡、巧克力、奶油、薄荷、留兰香、薄荷醇、薄荷、冬青、薰衣草、豆蔻、肉豆蔻、肉桂、丁香、卡藜、檀香、蜂蜜、茉莉、姜、八角、圣人、甘草、柠檬、橙、苹果、桃、酸橙、樱桃、桉树、草莓或它们的混合物。在某些实施方案中，所述调味剂是冷却剂。在一个实施方案中，所述调味剂是薄荷醇。
所述胶囊的净荷可以是无水的。在某些实施方案中，所述胶囊的净荷包括调味剂与稀释剂的混合物，诸如C6-C12甘油三酯的混合物。
尽管胶囊的形状和大小可以变化，在一个实施方案中，所述胶囊通常是具有在约0.75mm至约2.5mm范围内的直径的球形。所述空腔通常含有足够数目的胶囊，使得在空腔中剩余的空隙空间小于空腔体积的约50%，或小于空腔体积的约30%。尽管胶囊壳的厚度可以变化，壳厚度通常是在约50至约200微米的范围内，且胶囊直径与壳厚度之比是约10至约100。在一个实施方案中，所述过滤元件包括约20至约120个通常球形的胶囊，所述胶囊具有在约1mm至约1.5mm范围内的直径。
胶囊的破碎强度可以变化，但是应当提供足够的物理完整性，使得胶囊可以耐受与香烟过滤嘴贮存和生产有关的条件而没有不适当的破碎水平。但是，胶囊的破碎强度优选地足够低，以允许产品用户通过对过滤元件施加外部压力来破碎胶囊。一个示例性的破碎强度范围是约0.1至约4.0千克力（kp），诸如约0.2至约1.5kp。
胶囊的示例性壳材料包括：明胶、阿拉伯树胶、聚乙酸乙烯酯、海藻酸盐、角豆胶、柠檬酸钾、角叉菜胶、柠檬酸、糊精、聚乙烯醇、聚维酮、二甲基聚硅氧烷、二甲基硅油、漂白的紫胶、瓜尔胶、结冷胶、琼脂、印度胶、甘露聚糖胶、芽霉菌糖胶、变性淀粉、纤维质材料、柠檬酸钠、亚铁氰化钠、槐豆胶、多磷酸盐、鞣酸、石油蜡、萜烯树脂、黄蓍胶、聚乙烯、黄原胶、聚乙二醇和它们的组合。在一个实施方案中，胶囊壳包含选自下述的水胶体：结冷胶、琼脂、角叉菜胶、海藻酸盐、阿拉伯胶、果胶、芽霉菌糖胶、甘露聚糖胶和它们的组合，所述水胶体任选地与明胶相组合。所述胶囊还可以包括外部水分屏障包衣。
过滤元件的每个部段的长度可以变化，但是在一个实施方案中，纤维丝束过滤材料的第一部段（a）的长度是约8mm至约12mm，空腔（c）的长度是约5mm至约8mm，纤维丝束过滤材料的第二部段（b）的长度是约8至约12mm。跨第一部段（a）、第二部段（b）和空腔（c）的组合压力降经常是在约80mm水柱至约120mm水柱之间，跨第一部段（a）的压力降通常等于或高于跨第二部段（b）的压力降。例如，跨第一部段（a）的压力降可以是约40至约80mm水柱，跨第二部段（b）的压力降可以是约15mm水柱至约45mm水柱。
在另一个实施方案中，本发明提供了吸烟制品的过滤元件，所述过滤元件包括：
（a）醋酸纤维素丝束过滤材料的第一部段；
（b）醋酸纤维素丝束过滤材料的第二部段，所述第二部段与所述第一部段隔开；和
（c）位于纤维丝束过滤材料的2个部段（a）和（b）之间的空腔，所述空腔含有多个可破碎的胶囊，所述胶囊包括外壳和含有调味剂（例如，薄荷醇）和稀释剂的内部净荷，其中所述空腔含有约20至约120个通常球形的胶囊，所述胶囊具有在约1mm至约1.5mm范围内的直径和在约0.2至约1.5kp范围内的破碎强度；
其中纤维丝束过滤材料部段（a）包括分散在其中的含炭材料，且部段（b）基本上不含有含炭材料。
在另一方面，本发明提供了一种包含烟丝条和根据本发明的过滤元件的香烟，所述烟丝条具有包含在外围包装材料内的可抽吸填充材料，所述过滤元件在烟丝条的一端连接至烟丝条上。
附图说明
为了帮助理解本发明的实施方案，现在将参阅附图，所述附图并不一定按比例绘制。所述附图仅是示例性的，不应该解释为限制本发明。
图1是香烟形式的吸烟制品的分解透视图，显示了香烟的可抽吸材料、包装材料组分和过滤元件；和
图2是本发明的香烟的部分横截面视图，其中所述过滤元件包括吸附材料和多个胶囊。
具体实施方式
现在，将在下文中参考附图更全面地描述本发明。本发明可以表现为许多不同的形式，不应该解释成仅限于本文提出的实施方案；相反，提供这些实施方案只是为了使本发明满足适用法律的要求。在全文中，同样的数字指同样的元件。除非上下文另外清楚地指明，在本说明书和权利要求书中采用的单数形式“一个”、“一种”和“该”均包括其复数指示物。
本发明提供了具有过滤元件的吸烟制品（诸如香烟），所述过滤元件使吸附材料与一个或多个可破裂的含有调味剂的胶囊相组合。含有调味剂的胶囊（在本文中也称作“香囊”）通常设置在吸附材料的下游，使得在胶囊中的调味剂可以改变来自香烟过滤嘴的含有吸附剂的区域的主流烟气的感觉特性，然后所述主流烟气离开香烟的嘴端末端。将所述胶囊设计成包囊所述调味剂直至胶囊被吸烟者破碎。调味剂的包囊会保护调味剂免于在生产和贮存吸烟制品过程中降解，并使吸烟者能在使用之前、过程中或之后的任意时间选择性地改变吸烟制品的感觉特性。
图1所示是香烟形式的吸烟制品10，其具有本发明吸烟制品的某些代表性的组分。香烟10包括被包含在外围包装材料16中的一团或一卷可抽吸填充材料（例如，约0.3至约1.0g可抽吸填充材料，诸如烟草材料）的基本圆柱形条12。条12通常称为“烟丝条”。烟丝条12的端部是开放的，以暴露可抽吸填充材料。香烟10显示为具有附着在所述包装材料16上的一个任选带22（例如，印制覆层，包括成膜剂，如淀粉、乙基纤维素或海藻酸钠），该带在与香烟的纵向轴线横切的方向上包围香烟条。也就是说，带22提供了相对于香烟纵向轴线的横向区域。带22可以印制在包装材料的内表面上（即，面对可抽吸填充材料），或者次优选地，印制在所述包装材料的外表面上。尽管香烟可以包括具有任选带的包装材料，但是所述香烟还可以包括进一步具有两个、三个或更多个任选隔开的带的包装材料。
烟丝条12一端是点燃端18，在嘴端20处设置有过滤元件26。所述过滤元件26位于烟丝条12的一端附近，使得所述过滤元件和烟丝条以端对端关系呈轴向排列，优选彼此相邻。过滤元件26可以具有通常的圆柱形形状，其直径可以基本上等于烟丝条的直径。过滤元件26的两端允许空气和烟雾在其中通过。
通气的或空气稀释的吸烟制品可以设置有任选的空气稀释装置，如一系列洞孔30（各洞孔延伸通过水松材料44（参见图2）和成型纸28）。采用本领域普通技术人员已知的各种技术，如激光打孔技术，可以制成任选的洞孔30。或者，可以采用所谓的离线空气稀释技术（例如，通过使用多孔成型纸和预打孔的水松纸）。
一个示例性的过滤元件26构型显示在图2中，所述过滤嘴包括邻近烟丝条12的第一纵向延伸的过滤部段32和形成过滤元件的嘴端末端的第二纵向延伸的过滤部段36。过滤材料的2个部段32、36限定了位于过滤元件中央的空腔或隔室34。所述空腔34含有一个或多个能在所述吸烟制品使用过程中破碎的香囊44。过滤材料的每个部段32、36通常含有纤维丝束过滤材料（例如，用诸如三醋汀等塑化剂浸渍的醋酸纤维素丝束）。过滤材料的烟草端部段32的纤维丝束过滤材料包括分散在纤维材料中的吸附材料50（例如，“黛尔美”过滤部段）。过滤材料的嘴端部段36通常基本上不含有吸附材料（例如，含有小于约0.5重量%的这种材料，基于过滤部段的总重量），且经常完全不含有这种材料。
过滤元件26沿其外周或纵向周围被外围成型纸层28包裹。使用水松材料46，使过滤元件26与烟丝条12连接，所述水松材料46通常包裹过滤元件26的全长和烟丝条12的毗连部分。使用合适的粘合剂，将水松材料46的内表面牢固地固定到成型纸28的外表面和烟丝条的包装材料16的外表面；由此，过滤元件和烟丝条彼此相连。尽管在图2的示例过滤元件中显示了3个区段或部段32、34、36，可以添加额外的过滤部段，而不脱离本发明，诸如在过滤元件的嘴端或烟草端的末端处的额外过滤部段。
使用时，吸烟者用火柴或打火机点燃香烟10的点燃端28。如此，可抽吸材料12开始燃烧。将香烟10的嘴端20置于吸烟者的嘴唇中。通过燃烧可抽吸材料12产生的热分解产物（例如，烟草烟雾的组分）被抽吸穿过香烟10，穿过过滤元件26，并进入吸烟者的口腔。主流烟气的某些气体组分会与吸附材料50相互作用，使得主流烟气的化学组成随着所述烟气穿过过滤元件26的含有吸附剂的区域而变化。随着主流烟气继续穿过过滤元件26，所述烟气会穿过过滤元件的香囊区域34。吸烟者可以在任意时间如下选择性地调节主流烟气的感觉特性：将压力施加于过滤元件26的含有胶囊的区域34，所述压力足以造成所述区域34中的至少一部分胶囊的破裂。胶囊44的破裂会导致所述胶囊内可口的或芳香的净荷的释放，这将改变吸烟者在使用香烟过程中的感觉体验。就含有多个胶囊44的实施方案而言，吸烟者通过施加不同水平的压力，可以调节烟气的感觉特性的改变强度。例如，如果吸烟者喜好对烟气的香气的相对温和的调节，可以施加仅破裂小百分比的胶囊44的轻压力。如果需要更大程度的香气强度，可以施加更大水平的压力，以便破裂更大百分比的胶囊44。
本文使用的“吸附材料”表示，通过主流烟气的气体组分的物理或化学吸附，或通过吸附材料和主流烟气的一种或多种气体组分之间的化学反应，能够改变主流烟气的化学组成的任意材料。某些有用的吸附材料是这样的材料：其具有相对较高的能够吸附烟气组分的表面积，具有或没有高度的特异性。示例性的吸附材料类型可以包括：活性炭、分子筛（例如，沸石和碳分子筛）、粘土、离子交换树脂、活化的氧化铝、硅胶、海泡石和它们的组合。
优选的吸附剂是含炭材料，诸如活性炭材料。示例性的活性炭材料具有超过约200m2/g、经常超过约1000m2/g、经常超过约1500m2/g的表面积，这用在J.Amer.Chem.Soc.,第60（2）卷,第309-319页（1938）中所述的Brunaver、Emmet和Teller（BET）方法测得。这样的含炭材料的适当实例公开在，例如，Jung等人的EP 913100；Tennison等人的WO2008/043982；White等人的WO 2007/104908；Cashmore等人的WO2006/103404；和Branton等人的WO 2005/023026；和Zhuang等人的美国专利号7,370,657，它们通过引用并入本文。
活性炭可以衍生自合成或天然来源。可以碳化人造丝或尼龙之类的材料，然后用氧气处理，获得活性含碳材料。可以碳化木材或椰壳之类的材料，然后用氧气处理，获得活性含碳材料。碳的活性水平可以变化。通常，所述碳具有约60至约150四氯化碳活性（即，占四氯化碳的重量%）的活性。通过碳化或热解烟煤、烟草材料、软木浆、硬木浆、椰子壳、杏仁壳、葡萄籽、胡桃壳、澳洲坚果壳、木棉纤维、棉纤维、棉绒等，提供优选的含炭材料。合适的含炭材料的实例是，活化的基于椰子壳的碳（其可作为PCB和GRC-11从Calgon Corp.得到，或作为G277从PICA得到），基于煤的碳（其可作为S-Sorb、Sorbite、BPL、CRC-11F、FCA和SGL从Calgon Corp.得到），基于木材的碳（其可作为WV-B、SA-20和BSA-20从Westvaco得到），其可作为HMC、ASC/GR-1和SC II从Calgon Corp.得到的含炭材料，可从Rohm和Haas得到的Witco Carbon No.637、AMBERSORB 572或AMBERSORB 563树脂，和可从Prominent Systems,Inc.得到的各种活性炭材料。也参见，例如，Activated Carbon Compendium,Marsh（编）（2001），其通过引用并入本文。
适于掺入进香烟过滤嘴、各类其它过滤元件组成材料、各类香烟过滤元件构型和格式的各类木炭和活性炭材料，以及将含炭材料掺入香烟过滤元件中的各种方式和方法，参见：Berger等人的美国专利号3,217,715；Berger等人的美国专利号3,648,711；Sexstone的美国专利号3,957,563；Hall的美国专利号4,174,720；Neukomm的美国专利号4,201,234；Lebert的美国专利号4,223,597；White等人的美国专利号4,771,795；Clearman等人的美国专利号5,027,837；Perfetti等人的美国专利号5,137,034；Blakley等人的美国专利号5,360,023；Gentry等人的美国专利号5,568,819；Arterbery等人的美国专利号5,622,190；Veluz的美国专利号6,537,186；Xue等人的美国专利号6,584,979；Jupe等人的美国专利号6,761,174；PaineIII的美国专利号6,789,547；和Bereman的美国专利号6,789,548；Jupe等人的美国专利申请公开号2002/0166563；Xue等人的美国专利申请公开号2002/0020420；Xue等人的美国专利申请公开号2003/0200973；Paine等人的美国专利申请公开号2003/0154993；Xue等人的美国专利申请公开号2003/0168070；Zhuang等人美国专利申请公开号2004/0194792；Yang等人的美国专利申请公开号2004/0226569；Figlar等人的美国专利申请公开号2004/0237984；Luan等人的美国专利申请公开号2005/0133051；Buhl等人的美国专利申请公开号2005/0049128；Crooks等人的美国专利申请公开号2005/0066984；Luan等人的美国专利申请公开号2006/0144410；Paine,III等人的美国专利申请公开号2006/0180164；和Coleman,III等人的美国专利申请公开号2007/0056600；White的欧洲专利申请579410；和Banerjea等人的PCT WO 2006/064371；它们通过引用并入本文。具有掺入含炭材料的过滤元件的代表性香烟类型已经可得自Philip Morris Inc.的“Benson& Hedges Multifilter”（在2005年，在佛罗里达州），称作“Marlboro UltraSmooth”的Philip Morris Inc.试销市场商标，和Japan Tobacco Inc.的“MildSeven”。
示例性的离子交换树脂包含聚合物主链（诸如苯乙烯-二乙烯基苯（DVB）共聚物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯酚甲醛缩合物和表氯环氧丙烷胺缩合物）和与所述聚合物主链相连的多个带电荷的官能团，且可以是弱碱性阴离子交换树脂或强碱性阴离子交换树脂。这样的树脂的可商业得到的实施方案包括：可从Mitsubishi Chemical Corp.得到的
Figure BDA00002523181400101
离子交换树脂（例如，WA30和DCA11）、可从Rohm和Haas得到的
Figure BDA00002523181400102
离子交换树脂（例如，A7）和可从中国Dalian TricoChemical Co.得到的XORBEX树脂。
所述吸附材料也可以是氧化催化剂的形式，其能够氧化在主流烟气中存在的一种或多种气态物质，诸如一氧化碳、氧化氮类、氰化氢、儿茶酚、氢醌或某些苯酚。在本发明中使用的氧化催化剂通常是催化性的金属化合物（例如，氧化铈），其氧化主流烟气的一种或多种气态物质。示例性的催化性的金属化合物参见：Seehofer等人的美国专利号4,182,348；Dale等人的美国专利号4,317,460；Elliott等人的美国专利号4,956,330；Creighton等人的美国专利号5,050,621；Augustine等人的美国专利号5,258,340；McCormick的美国专利号6,503,475；McCormick的美国专利号6,503,475；Li等人的美国专利号7,011,096；Li等人的美国专利号7,152,609；Luan等人的美国专利号7,165,553；Hajaligol等人的美国专利号7,228,862；Saoud等人的美国专利号7,509,961；Dellinger等人的美国专利号7,549,427；Pillai等人的美国专利号7,560,410；和Bock等人的美国专利号7,566,681；和Billiet等人的美国专利公开号2002/0167118；Yadav等人的美国专利公开号2002/0172826；Lee等人的美国专利公开号2002/0194958；Lilly Jr.等人的美国专利公开号2002/014453；Bereman等人的美国专利公开号2003/0000538；Banerjee等人的美国专利公开号2005/0274390；Banerjee等人的美国专利公开号2007/0215168；Gedevanishvili等人的美国专利公开号2007/0251658；Banerjee等人的美国专利公开号2010/0065075；以及在2008年11月20日提交的Banerjee等人的美国专利申请系列号12/274,780，和在2008年11月20日提交的Sears等人的美国专利申请系列号12/274,818，它们都通过全文引用方式并入本文。
通常，在过滤元件内的吸附材料(例如，含炭材料)的量是至少约10mg，经常至少约15mg，经常至少约20mg，基于干重。通常，在过滤元件内的含炭材料或其它吸附材料的量不超过约500mg，通常不超过约400mg，经常不超过约300mg，经常不超过约150mg，基于干重。
吸附材料的形式可以变化，但是通常是颗粒状。但是，也可以使用其它形式，诸如纤维。在一个实施方案中，所述吸附材料是具有约10目至约400目、更优选约30目至约200目粒度的颗粒形式。
尽管吸附材料显示在图2的黛尔美型纤维过滤部段中，所述吸附材料也可以位于在香囊空腔上游的空腔或隔室中，或掺入纸或其它片样材料中（例如，作为褶皱的、切条的或以其它方式构造的纸样材料的纵向排列部段）。
在本发明中使用的香囊可以是下述形式的任意包囊调味剂：所述形式会在贮存期间为调味剂提供保护，并允许在吸烟者物理破坏或破裂胶囊以后选择性地释放出调味剂。通常，在本发明中使用的可破碎的胶囊包括外部罩或壳，所述罩或壳包围含有调味剂的中心净荷区域。所述外壳通常易于发生某些类型的物理破坏、破裂或其它物理完整性损失（例如，通过分散、软化、破碎、施加压力等），它们可以由吸烟者启动，使得调味剂净荷被释放，以便改变穿过过滤元件的主流烟气的感觉特性。
所述香囊任选地可以在过滤嘴空腔内与微粒材料相混合，所述微粒材料可以起到在希望的时间辅助破裂胶囊的作用，这是由于与胶囊的摩擦接触或颗粒和胶囊之间的其它物理相互作用（通过与胶囊物理上非常接近的那些颗粒而发生）。所述颗粒的形状可以变化，代表性的形状可以包括球形、棱柱形等。所述颗粒也可以具有不规则的形状、大小和表面特征，以便促进胶囊破裂。通常，所述颗粒具有与胶囊大致相当的尺寸，使得本文关于胶囊所述的相同一般尺寸范围也可以用于所述微粒材料。示例性的微粒材料包括醋酸纤维素丝束珠子或丸粒、聚乙酸乙烯酯珠子、聚乙烯珠子、聚丙烯珠子、海泡石颗粒、薄荷醇晶体、岩盐晶体、结晶性糖、环葡聚糖颗粒、刚玉颗粒、石英晶体、金属珠子（例如，铜或不锈钢）、浮石粉、聚附的碳酸钙、微晶纤维素颗粒等。
本文使用的“调味剂”或“调味试剂”是，在从包囊中释放出以后，能够改变与吸烟制品有关的感觉特性的任意可口的或芳香的物质。调味剂可以改变的示例性感觉特性包括，味道、口感、湿度、冷/热、和/或芳香/香气。所述调味剂可以给主流烟气添加希望的味道或香气特性，或可以充当吸烟者的呼吸新鲜剂，或作为香烟头的除臭剂。
胶囊净荷的形式可以变化。所述净荷通常具有液体、凝胶或固体（例如，干粉）的形式。在一个实施方案中，所述净荷是调味剂和稀释剂或载体的混合物。示例性的稀释剂包括：醇（例如，乙醇）和亲脂溶剂诸如甘油三酯（例如，中链甘油三酯，包括食品级中链甘油三酯混合物）。一种示例性的甘油三酯稀释剂是C6-C12甘油三酯的混合物。参见，例如，Radzuan等人,Porim Bulletin,39,33-38（1999）。在某些实施方案中，所述净荷可以描述为无水的，也就是说，净荷基本上不含有水（例如，小于约0.5重量%的水）。所述净荷也可以掺有其它添加剂，诸如填充剂（例如，木材树脂）或着色剂。
掺入过滤元件内的调味剂可以是天然的或合成的，并且这些调味剂的特性可描述为，但不限于：清新型、香甜型、草药味、糖果味、花香型、水果味或香料型。调味剂的具体类型包括、但不限于：香草、咖啡、巧克力、奶油、薄荷、留兰香、薄荷醇,薄荷,冬青、薰衣草、豆蔻、肉豆蔻、肉桂、丁香、卡藜、檀香、蜂蜜、茉莉、姜、八角、鼠尾草、甘草、柠檬、橙、苹果、桃、酸橙、樱桃和草莓。也参见，Leffingwill等人，TobaccoFlavoring for Smoking Products,R.J.Reynolds Tobacco Company（1972）。调味剂还可包括被视作润湿剂、冷却剂或平滑剂的组分，如桉叶油（eucalyptus）。这些调味剂可以纯粹地（即，单独地）或复合地（例如，留兰香和薄荷醇，或橙和肉桂）中提供。复合调味剂可以作为混合物组合在单个包囊中，或者，作为在分开的胶囊内的单独组分组合在同一过滤元件中。
在胶囊内的调味剂和稀释剂的量可以变化。在某些情况下，可以完全消除稀释剂，整个净荷可以由调味剂组成。或者，所述净荷可以几何完全由稀释剂组成，仅含有非常小量的相对有效的调味剂。在一个实施方案中，按重量计算，基于净荷总重量，调味剂和稀释剂的混合物的组合物是在约5%至约75%调味剂的范围内，更优选地在约5至约25%调味剂的范围内，最优选地在约10至约15%调味剂的范围内，余量为稀释剂。
每个胶囊的大小和重量可以变化，这取决于所述胶囊将赋予香烟的希望的性质。某些类型的胶囊通常是球形。但是，合适的胶囊可以具有其它类型的形状，诸如通常直线的、长方形的、椭圆形的或卵形的形状。示例性的通常球形的胶囊具有在约0.25mm至约3mm、通常约0.75mm至约2.5mm范围内的直径。可以将多个非常小的胶囊（通常称作“微胶囊”）掺入过滤元件内。在本发明中使用的某些微胶囊可以描述为裸眼难以见到的大小的颗粒。示例性的微胶囊可以具有小于约100微米的直径，诸如具有在约1至约40微米、或约1微米至约20微米范围内的直径的胶囊。
每个胶囊的壳厚度可以变化，但是通常是在约10至约500微米、更经常约50至约200微米的范围内。胶囊直径与壳厚度之比通常是约5至约150，更经常约10至约100。
掺入过滤元件中的胶囊的数目可以变化，这取决于下述因素，诸如胶囊的大小、调味剂的特性或性质、胶囊在过滤元件内的位置等。所述过滤嘴可以含有单个胶囊，或更优选地，所述过滤嘴可以含有超过一个胶囊（即，多个胶囊）或超过2个胶囊或超过3个胶囊。
掺入过滤元件的相关区域内的颗粒（例如，胶囊和任何任选的其它微粒材料）的总数可以超过约5，可以超过约10，可以超过约20，可以超过约40，且可以甚至超过约100。在某些实施方案中，胶囊和其它颗粒的数目可以大于约500，甚至大于约1,000。
在过滤嘴内含有的颗粒（即，胶囊和任选的其它微粒材料）的总重量可以变化，但是通常大于约10mg，经常大于约20mg，且可以大于约40mg。胶囊的总重量通常小于约200mg，经常小于约150mg，且可以小于约100mg。
一个代表性的过滤嘴具有通常圆柱形的用于插入胶囊的空腔区域，且这样的空腔最优选地包含大量胶囊。例如，可以使用通常球形的胶囊填充这样的空腔至不同程度的容量。在这样的情况下，将足够数目的胶囊（和其它任选的微粒材料）掺入所述空腔中，使得所述圆柱形空腔的小于约60%、经常小于约50%、经常小于约35%，通常小于约30%的体积由填充或放置在所述空腔内的胶囊之间的空气空间或空隙空间构成。
一个具有约5mm长度和约24mm周长的代表性空腔可以包含至少约20个、通常至少约30个、通常至少约40个、经常至少约50个通常球形的胶囊或其它颗粒，它们具有在约1mm至约1.5mm范围内、优选约1.1mm、约1.2mm、或约1.3mm的直径。通常，这样的空腔没有填充超过约120个胶囊（和任选的其它微粒材料），经常没有填充超过约100个胶囊，经常没有填充超过约80个胶囊，这取决于胶囊的大小。
在其中任选的微粒材料与胶囊混合以促进胶囊破裂的实施方案中，所述其它微粒材料通常小于过滤元件空腔中的颗粒总数的约75%（即，小于空腔中的胶囊和其它颗粒的组合总数的约75%），经常小于颗粒总数的约50%，经常小于颗粒总数的约25%。
位于空腔内的胶囊都可以具有基本上相等的尺寸（例如，就球形胶囊而言，相同周长和直径的胶囊）；或者，所述胶囊可以具有多模态尺寸（例如，不同周长和直径的球形胶囊的混合物）。具有不同尺寸的球形胶囊的一种示例性混合物包括：具有在约0.75至约1.2mm范围内的直径的通常球形的胶囊与具有在约1.5至约2.5mm范围内的直径的通常球形的胶囊的混合物。
在某些实施方案中，更大数目的胶囊可以是有利的，因为它可以给吸烟者提供增加的对香味释放的控制。与含有单个胶囊的过滤嘴相反，多个胶囊的存在允许吸烟者通过持续操纵过滤嘴（从而破碎更多的胶囊和释放出额外的调味剂）来改变香味释放。
在本发明中使用的胶囊的破碎强度应当足够高，以使胶囊能够耐受在贮存期间和在与将胶囊掺入过滤元件内有关的加工过程中所经历的条件，且没有显著程度的过早的或不希望的破裂。胶囊的破碎强度还应当足够低，从而允许吸烟者在使用香烟过程中以故意方式容易地破碎胶囊。通过实验，可以确定提供的胶囊具有合适的完整性和破裂能力，这取决于诸如胶囊大小和类型等因素，且是设计选择的内容。示例性的破碎强度范围包括约0.1至约4.0千克力（kp），通常约0.2至约2.5kp，经常约0.2至约1.5kp。使用
Figure BDA00002523181400141
5Y型Pharmatron片剂测试仪，可以测量破碎强度。
使用本领域已知的任意包囊技术，可以形成在本发明中使用的胶囊。例如，使用多种化学包囊技术中的任一种，诸如溶剂蒸发、溶剂萃取、有机相分离、界面聚合、简单的和复杂的凝聚、原位聚合、脂质体包囊和纳米包囊，可以形成胶囊。或者，可以使用物理包囊方法，诸如喷涂、锅包衣、流化床包衣、环状喷射包衣、旋转盘雾化、喷雾冷却、喷雾干燥、喷雾冷冻、静止喷嘴共挤出、离心头共挤出或浸入式喷嘴共挤出。
除了采用的包囊方法以外，用于形成本发明胶囊的外壁或壳材料和溶剂可以变化。通常用作壁或壳材料的材料类型包括：蛋白、多糖、淀粉、蜡、脂肪、天然的和合成的聚合物和树脂。在用于形成胶囊的包囊过程中使用的示例性材料包括：明胶、阿拉伯胶（阿拉伯树胶）、聚乙酸乙烯酯、海藻酸盐（例如，海藻酸钠或海藻酸钾）、角豆胶、柠檬酸钾、角叉菜胶、柠檬酸、糊精、聚乙烯醇、聚维酮、二甲基聚硅氧烷、二甲基硅油、漂白的紫胶、瓜尔胶、结冷胶、琼脂、印度胶、甘露聚糖胶、芽霉菌糖胶、变性淀粉、纤维质材料（例如，羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙甲基纤维素、甲基纤维素、甲基乙基纤维素）、柠檬酸钠、亚铁氰化钠、槐豆胶、多磷酸盐材料（例如，三偏磷酸钠、三多磷酸钠、聚偏磷酸钾、三多磷酸钾）、鞣酸、石油蜡（例如，精制石蜡或微晶蜡）、萜烯树脂、黄蓍胶、聚乙烯、黄原胶、聚乙二醇和它们的组合。胶囊壳可以另外包括着色剂、塑化剂或填充剂（例如，某些淀粉或纤维素衍生物）。如果需要的话，所述胶囊可以包括外包衣，诸如水分屏障包衣。示例性的水分屏障包衣包括：疏水化合物诸如各种蜡类（例如，巴西棕榈蜡）。
在某些实施方案中，在本发明中使用的胶囊壳包括一种或多种水胶体，诸如结冷胶、琼脂、角叉菜胶、海藻酸盐、阿拉伯胶、果胶、芽霉菌糖胶或甘露聚糖胶，所述水胶体任选地与明胶相组合。
示例性的胶囊可以属于在香烟中商业地使用的类型，所述香烟由R.J.Reynolds Tobacco Company在商标名称Camel Crush下销售。也就是说，尽管可能在尺寸上不同于在Camel Crush产品中使用的胶囊（例如，直径更小），使用类似类型的生产技术和成分，可以生产本发明的胶囊。
也参见在下述文献中描述的胶囊技术：McGlumphy的美国专利号3,550,598；Carty的美国专利号3,575,180；Tamaoki等人的美国专利号4,865,056；Tateno等人的美国专利号4,889,144；Cherukuri等人的美国专利号5,004,595；Mashiko等人的美国专利号5,186,185；Tamaoki等人的美国专利号5,331,981；Bonner的美国专利号5,690,990；Smith等人的美国专利号5,724,997；Wampler等人的美国专利号5,759,599；Soper等人的美国专利号6,039,901；Soper等人的美国专利号6,045,835；Lew的美国专利号6,056,992；Soper等人的美国专利号6,106,875；Takada等人的美国专利号6,117,455；DeRoos等人的美国专利号6,325,859；DeRoos等人的美国专利号6,482,433；Dennen的美国专利号6,612,429；Bouwmeesters等人的美国专利号6,929,814；McAdam等人的美国专利号7,249,605；Karles等人的美国专利号和7,578,298；Dube等人的美国专利申请公开号2004/0261807；Jupe等人的美国专利申请公开号2006/0112964；Karles等人的美国专利申请公开号2007/0012327；Holton,Jr.等人的美国专利申请公开号2007/0062549；Besso等人的美国专利申请公开号2007/0095357；Holton,Jr.等人的美国专利申请公开号2007/0186941；Dube等人的美国专利申请公开号2008/0029110；Wyss-Peters等人的美国专利申请公开号2008/0156336；Shen等人的美国专利申请公开号2009/0038628；和Hartmann等人的美国专利申请公开号2009/0050163；和Kim的PCT WO03/009711；它们各自通过引用并入本文。
微胶囊是可商业得到的，示例类型的微胶囊技术示于：Gutcho,Microcapsules and Microencapsulation Techniques(1976)；Gutcho,Microcapsules and Other Capsules Advances Since 1975(1979)；Kondo,Microcapsule Processing and Technology(1979)；和Iwamoto等人，AAPSPharm.Sci.Tech.20023(3):第25条，它们各自通过引用并入本文。示例类型的可商业得到的微包囊技术包括：可在商品名和
Figure BDA00002523181400162
下从总部设在瑞士Vernier的Givaudan销售的那些。
将吸附材料和香囊掺入过滤元件的目标区域中的方式和方法可以变化。通常，使用用于传统的黛尔美过滤嘴生产的一般类型的技术，可以将含炭材料颗粒掺入“黛尔美”类过滤嘴区域中。生产黛尔美过滤嘴的技术是已知的，代表性的黛尔美过滤嘴已经由Filtrona Greensboro Inc.商业地提供。使用用于传统的“空腔”过滤嘴生产的一般类型的技术，可以将香囊掺入“空腔”类过滤嘴区域中。参见，例如，可以用于、或适当地修改成用于将材料掺入过滤嘴中的设备和技术的类型，所述过滤嘴描述在：Sexstone的美国专利号3,844,200；Sexstone的美国专利号4,016,830；Washington的美国专利号4,214,508；Hall的美国专利号4,425,107；Hall的美国专利号4,411,640；Budjinski II等人的美国专利号5,322,495；Ercelebi等人的美国专利号5,656,412；和Spiers等人的美国专利号6,837,281；它们通过引用并入本文。用于将物体插入过滤材料中的其它安排公开在，例如，Deal的美国专利号7,115,085；Thomas等人的美国专利申请公开号2007/0068540；Nelson等人的美国专利申请公开号2008/0029118；Fagg的美国专利申请公开号2008/0142028；Stokes等人的美国专利申请公开号2008/0302373；Andresen等人的美国专利申请公开号2009/0288667；Hutchens的美国专利申请公开号2009/0288672；和Nelson等人的美国专利申请公开号2010/0101589；和2009年3月19日提交的美国专利申请系列号12/407,260，它们通过引用并入本文。
可以采用不同类型的香烟组分，包括烟草类型、烟草掺和物、顶部覆盖和包装材料、掺和物填充密度和烟丝条的纸包装材料的类型。参见，例如，香烟组分的不同代表性类型，以及不同的香烟设计、形式、构型和特征，它们描述在：Johnson,Development of Cigarette Components to MeetIndustry Needs,52nd T.S.R.C.（1998年9月）；Jakob等人的美国专利号5,101,839；Arzonico等人的美国专利号5,159,944；Gentry的美国专利号5,220,930和Kraker的美国专利号6,779,530；Ashcraft等人的美国专利申请公开号2005/0016556；Nestor等人的美国专利公开号2005/0066986；Fitzgerald等人的美国专利公开号2005/0076929；Thomas等人的美国专利公开号2006/0272655；Coleman,III等人的美国专利公开号2007/0056600；和Oglesby的美国专利公开号2007/0246055，它们各自通过引用并入本文。最优选地，整个可抽吸条由可抽吸材料（例如，烟草切割填充剂）和一层限制外围包装材料组成。
使用常规纸包装材料，可以构建用作水松材料和成型纸（即，过滤元件26的外包装层）或用作可抽吸条的包装材料16的包装材料。通常，所述包装材料包含纤维材料和至少一种填充材料，所述填充材料嵌入或分散在所述纤维材料内。所述纤维材料可以变化，但是通常是纤维质材料。所述填充材料通常具有基本上水不溶性的颗粒的形式，且可以掺入无机组分。示例性的填充材料包括：碳酸钙、酒石酸钙、氧化镁、氢氧化镁凝胶、碳酸镁、粘土、硅藻土材料、二氧化钛、γ氧化铝材料和硫酸钙颗粒。
示例类型的包装材料、包装材料组分和处理过的包装材料描述在：Herron的美国专利号4,804,002；Dube等人的美国专利号4,941,486；White等人的美国专利号5,105,838；Arzonico等人的美国专利号5,271,419；Gentry的美国专利号5,220,930；Wermers等人的美国专利号5,490,875；Miyauchi等人的美国专利号6,706,120；Hancock等人的美国专利号7,195,019；Ashcraft等人的美国专利号7,237,559；和Hancock等人的美国专利号7,275,548；Woodhead等人的美国专利申请公开号2003/0114298；Ashcraft等人的美国专利申请公开号2003/0131860；和Holmes的美国专利申请公开号2004/0237980；Fournier等人的PCT WO 01/08514；和Hajaligol等人的PCT WO 03/043450；它们通过引用并入本文。代表性的包装材料可作为R.J.Reynolds Tobacco Company等级119、170、419、453、454、456、465、466、490、525、535、557、652、664、672、676和680从Schweitzer-Maudit International商业得到。包装材料的孔隙率可以变化，经常在约0CORESTA单位至约100CORESTA单位之间，经常在约10CORESTA单位至约90CORESTA单位之间，经常在约20CORESTA单位至约80CORESTA单位之间。
使用合适的粘合剂组合物，将在香烟的构建中使用的包装材料粘合到一起。用于粘合成型纸的接缝、烟丝条包装纸的接缝和使水松纸与成型纸粘合的典型粘合剂组合物是，包含聚合物乳状液的基于水的制剂。一种示例性的水性聚合物乳状液含有乙烯醋酸乙烯酯共聚物，通常与一种或多种稳定剂（诸如聚乙烯醇树脂）一起。
可以将调味剂掺入任何香烟包装材料（例如，烟丝条包装纸、成型纸或水松纸）中，以便增强吸烟制品的感觉特性。例如，调味剂在包装材料中的存在，可以用于掩蔽或改善可归因于包装材料或其某些组分的任何味道或恶臭。用于包装材料中的示例性调味剂包括：甲基环戊烯醇酮、胡椒醛、香草醛、乙基香草醛、石竹烯氧化物、4-对羟苯基-2-丁酮、γ-十一烷酸内酯、γ-十二烷酸内酯、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、5-乙基-3-羟基-4-甲基-2(5H)-呋喃酮、水杨酸甲酯、鼠尾草油和檀香木油。在某些实施方案中，在包装材料中使用的调味剂具有低蒸气压，不具有在正常环境条件下迁移或蒸发的趋势，且在吸烟制品的包装材料所经历的加工条件下是稳定的。
调味剂可以以多种方式掺入包装材料中。所述调味剂可以印制在纸包装材料上。通过将调味剂颗粒嵌入包装材料内或将调味剂颗粒附着在包装材料上，也可以将调味剂掺入纸包装材料的结构中。也可以将调味剂掺入应用在包装材料上的包衣制剂中，或掺入与香烟包装材料一起使用的多种粘合剂材料（例如，接缝粘着剂）中的任一种中。在一个实施例中，将一种或多种调味剂掺入可从R.J.Reynolds Tobacco Company得到的侧缝粘合剂CS-2201A中。通常，以约0.01%至约6.0%的量（基于组合物的总重量），将调味剂掺入包衣组合物或粘合剂组合物中。根据本发明掺入包装材料中的调味剂可以是本文讨论的任意调味剂。
在过滤元件的各个部段（例如，部段或区域32、36）中使用的过滤材料可以变化，且可以是可用于提供香烟的烟草烟雾过滤嘴的任意材料类型。通常，使用传统的香烟过滤材料，诸如醋酸纤维素丝束、聚集的醋酸纤维素坯料、聚丙烯丝束、聚集的醋酸纤维素坯料、聚集的纸、重构的烟草缕丝等。在一个实施方案中，所述过滤部段由丝状或纤维丝束（诸如醋酸纤维素、聚烯烃诸如聚丙烯等）构成。
在将纤维丝束用作某些过滤部段（诸如在图2中的2个过滤部段32、36，它们限定在二者之间的空腔）中的过滤材料的情况下，每个区域的纤维丝束可以在旦/丝（即，dpf，其中旦以g/9000m的单位表示）和总旦方面变化。旦/丝是丝束的单条丝的每单位长度的重量的测量，且可以操纵，以实现跨过滤部段的所需压力降。在本发明的过滤元件中使用的纤维丝束的一个示例性dpf范围是约1.5至约8。在本发明中使用的纤维丝束的总旦的一个示例性范围是约10,000至约50,000（例如，约15,000或约40,000总旦）。也参见在下述美国专利中描述的过滤材料的类型：Neurath的美国专利号3,424,172；Cohen等人的美国专利号4,811,745；Hill等人的美国专利号4,925,602；Takegawa等人的美国专利号5,225,277；和Arzonico等人的美国专利号5,271,419；它们各自通过引用并入本文。
在过滤元件的每个部段中使用的纤维丝束可以是相同的，但是在某些情况下，过滤元件的每个部段含有具有不同dpf和总旦的纤维丝束，以便建立跨每个部段的不同压力降值。在一个实施方案中，最接近过滤元件的烟草端的过滤部段32具有约1.5至约7的dpf和约15,000至约35,000的总旦。烟草端部段通常具有与嘴端部段相同或更低的dpf值。在一个实施方案中，最接近过滤元件的嘴端的过滤部段36具有约5至约7的dpf和约15,000至约30,000的总旦。
通常，使用已知的技术，以传统量将塑化剂（诸如三醋汀或碳蜡）应用于丝状丝束。在一个实施方案中，所述过滤材料的塑化剂组分包括重量比为1:1的三醋汀和碳蜡。塑化剂的总量通常是约4至约20重量%，优选约6至约12重量%。香烟过滤嘴设计和生产领域的技术人员会容易地明白与所述过滤元件的结构结合使用的其它合适的材料或添加剂。参见，例如，Rivers的美国专利号5,387,285，它通过引用并入本文。
代表性的香烟的尺寸可以变化。优选的香烟是条形，且可以具有约12mm至约30mm、经常约16mm至约25mm的周长；且可以具有约70mm至约120mm、经常约90mm至约110mm的总长度。
过滤元件26的长度可以变化。典型的过滤元件可以具有约20mm至约40mm、经常约20mm至约30mm的总长度。参考图2的实施方案，过滤材料的嘴端部段36的长度经常是约8mm至约12mm，中央空腔34的长度经常是约5mm至约8mm，过滤材料的烟草端部段32的长度经常是约8至约12mm。
通常，使用可从Filtrona Instruments and Automation Ltd得到的Filtrona Cigarette Test Station(CTS系列)，测量与抽吸阻力相对应的香烟压力降值。压力降可以表示为，从烟丝条侧向过滤元件的嘴端抽吸17.5cc/秒的空气穿过或经过过滤区所需的mm水柱。一种示例性的香烟在17.5cc/秒空气流量表现出在约100至约300mm水柱压力降之间的压力降。优选的香烟在17.5cc/秒空气流量表现出在约150mm至约200mm水柱压力降之间的压力降值。
所述过滤元件26经常具有约80mm水柱至约120mm水柱的总压力降。在图2的过滤嘴构型中，跨过滤材料的嘴端部段36的压力降经常是约15mm水柱至约45mm水柱（例如，约18至约30mm水柱），跨中央空腔34的压力降经常是约2mm水柱至约6mm水柱，跨过滤材料的烟草端部段32的压力降经常是约40至约80mm水柱。跨最接近烟丝条的过滤部段32的压力降通常等于或高于跨远离烟丝条的过滤部段36的压力降。
就空气稀释或通气的香烟而言，空气稀释或通气的量或程度可以变化。经常地，用于空气稀释香烟的空气稀释量大于约10％，一般大于约20％，常常大于约30％，有时大于约40％。通常，用于空气稀释香烟的空气稀释的水平小于约80％，常常小于约70％。本文采用的术语“空气稀释”是，通过空气稀释装置抽入的空气体积与流经香烟和排出香烟嘴端末端部分的空气和烟雾的总体积的比率（以百分比表示）。
通常使用传统地已经用于提供多部段香烟过滤部件的类型的条形成单元（诸如可作为KDF-2和KDF-3E从Hauni-Werke Korber & Co.KG得到的那些），从过滤嘴条制备多部段过滤嘴香烟的过滤元件的过滤元件部件或部段。通常，使用丝束加工单元，提供过滤材料（诸如过滤嘴丝束）。一种能够加工醋酸纤维素丝束的示例性丝束加工单元已经可作为E-60（由Arjay Equipment Corp.,Winston-Salem,NC供给）而市购得到。其它示例性的丝束加工单元已经可作为AF-2、AF-3和AF-4（来自Hauni-WerkeKorber & Co.KG）而市购得到。另外，用于操作过滤材料供给单元和过滤嘴制作单元的代表性方式和方法示于：Byrne的美国专利号4,281,671；Green,Jr.等人的美国专利号4,862,905；Siems等人的美国专利号5,060,664；Rivers的美国专利号5,387,285；和Lanier,Jr.等人的美国专利号7,074,170，它们通过引用并入本文。用于为过滤嘴条形成单元供应过滤材料的其它类型的技术参见：Pryor等人的美国专利号4,807,809和Raker的美国专利号5,025,814；它们通过引用并入本文。
多部段过滤元件通常由所谓的“六联”过滤嘴条、“四联”过滤嘴条和“两联”过滤嘴条来提供，所述过滤嘴条具有常规地用于生产过滤嘴香烟的一般形式和结构，它们可以使用常规类型或适当改进的香烟条处理装置（诸如可作为Lab MAX、MAX、MAX S或MAX 80从Hauni-Werke Korber &Co.KG得到的水松材料装置）来处理。参见，例如，在下述文献中阐述的装置类型：Erdmann等人的美国专利号3,308,600；Heitmann等人的美国专利号4,281,670；Reuland等人的美国专利号4,280,187；Greene,Jr.等人的美国专利号4,850,301；和Vos等人的美国专利号6,229,115；和Holmes的美国专利申请公开号2005/0103355，Read,Jr.的美国专利申请公开号2005/1094014，和Draghetti的美国专利申请公开号2006/0169295，它们各自通过引用并入本文。
过滤嘴设计和部件的代表类型（包括分段的香烟过滤嘴的代表类型），参见：Lawrence等人的美国专利号4,920,990；Thesing等人的美国专利号5,012,829；Raker的美国专利号5,025,814；Jones,Jr.等人的美国专利号5,074,320；White等人的美国专利号5,105,838；Arzonico等人的美国专利号5,271,419；Blakley等人的美国专利号5,360,023；Gentry等人的美国专利号5,396,909；和Banerjee等人的美国专利号5,718,250；Jupe等人的美国专利申请公开号2002/0166563；Dube等人的美国专利申请公开号2004/0261807；Crooks等人的美国专利申请公开号2005/0066981；Woodson等人的美国专利申请公开号2006/0090769；Zhang的美国专利申请公开号2006/0124142；Mishra等人的美国专利申请公开号2006/0144412，Belcastro等人的美国专利申请公开号2006/0157070；和Coleman,III等人的美国专利申请公开号2007/0056600；Kim的PCT WO 03/009711；Xue等人的PCTWO 03/047836；它们都通过引用并入本文。
本发明的过滤元件可以掺入构造成用于燃烧可抽吸材料的常规香烟中，也可以掺入在下述文献中阐述的香烟类型中：Clearman等人的美国专利号4,756,318；Banerjee等人的美国专利号4,714,082；White等人的美国专利号4,771,795；Sensabaugh等人的美国专利号4,793,365；Clearman等人的美国专利号4,989,619；Clearman等人的美国专利号4,917,128；Korte的美国专利号4,961,438；Serrano等人的美国专利号4,966,171；Bale等人的美国专利号4,969,476；Serrano等人的美国专利号4,991,606；Farrier等人的美国专利号5,020,548；Shannon等人的美国专利号5,027,836；Clearman等人的美国专利号5,033,483；Schlatter等人的美国专利号5,040,551；Creighton等人的美国专利号5,050,621；Baker等人的美国专利号5,052,413；Lawson的美国专利号5,065,776；Nystrom等人的美国专利号5,076,296；Farrier等人的美国专利号5,076,297；Clearman等人的美国专利号5,099,861；Drewett等人的美国专利号5,105,835；Barnes等人的美国专利号5,105,837；Hauser等人的美国专利号5,115,820；Best等人的美国专利号5,148,821；Hayward等人的美国专利号5,159,940；Riggs等人的美国专利号5,178,167；Clearman等人的美国专利号5,183,062；Shannon等人的美国专利号5,211,684；Deevi等人的美国专利号5,240,014；Nichols等人的美国专利号5,240,016；Clearman等人的美国专利号5,345,955；Casey，III等人的美国专利号5,396,911；Riggs等人的美国专利号5,551,451；Bensalem等人的美国专利号5,595,577；Meiring等人的美国专利号5,727,571；Barnes等人的美国专利号5,819,751；Matsuura等人的美国专利号6,089,857；Beven等人的美国专利号6,095,152和Beven的美国专利号6,578,584；它们通过引用并入本文。另外，本发明的过滤元件可以掺入已经在商标名称“Premier”和“Eclipse”下由R.J.Reynolds TobaccoCompany商业出售的香烟类型中。参见，例如，在Chemical and BiologicalStudies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company专著(1988)和Inhalation Toxicology，12:5，第1-58页(2000)中所述的那些香烟类型；它们通过引用并入本文。
通常，使用香烟生产机器，诸如常规的自动化香烟条生产机器，生产香烟条。示例性的香烟条生产机器具有可从Molins PLC或Hauni-WerkeKorber & Co.KG市购得到的类型。例如，可以采用称作MkX（可从MolinsPLC市购得到）或PROTOS（可从Hauni-Werke Korber & Co.KG市购得到）的类型的香烟条生产机器。PROTOS香烟生产机器的描述，参见：Brand的美国专利号4,474,190，第5栏第48行至第8栏第3行，它通过引用并入本文。适于生产香烟的装置类型也参见：La Hue的美国专利号4,781,203；Holznagel的美国专利号4,844,100；Gentry的美国专利号5,131,416；Holmes等人的美国专利号5,156,169；Myracle,Jr.等人的美国专利号5,191,906；Blau等人的美国专利号6,647,870；Kitao等人的美国专利号6,848,449；和Kitao等人的美国专利号6,904,917；和Hartman的美国专利申请公开号2003/0145866；Hancock等人的美国专利申请公开号2004/0129281；Barnes等人的美国专利申请公开号2005/0039764；和Fitzgerald等人的美国专利申请公开号2005/0076929；它们各自通过引用并入本文。
香烟生产机器设计和操作领域的技术人员会容易地明白常规的自动化香烟生产机器的部件和操作。例如，几类烟筒（chimney）、烟草填充剂供应设备、抽吸输送系统和装饰系统的部件和操作的描述，参见：Molins等人的美国专利号3,288,147；Heitmann等人的美国专利号3,915,176；Frank的美国专利号4,291,713；Rudszinat的美国专利号4,574,816；Heitmann等人的美国专利号4,736,754；Pinck等人的美国专利号4,878,506；Heitmann的美国专利号5,060,665；Keritsis等人的美国专利号5,012,823；和Fagg等人的美国专利号6,360,751；和Muller的美国专利申请公开号2003/0136419；它们各自通过引用并入本文。本文所述类型的自动化的香烟生产机器会提供成形的连续香烟条或可抽吸条，它们可以细分成希望的长度的成形的可抽吸条。
实验部分
提供下述实施例来例证本发明的实施方案，不应视作限制本发明的范围。除非另外指出，否则所有份数和百分比是按照重量计算，且以干重计。
实施例1
使用包含白肋烟叶（burley tobacco）、烘烤烟叶（fue-cured tobacco）、香料烟叶（Oriental tobacco）和均质烟叶（reconstituted tobacco）材料的代表性美国烟草混合物，制备香烟。将包含湿润剂和香料组分的水性外壳材料加入所述烟草混合物中，在香烟生产之前，将所述混合物平衡至约12-15%的含水量。
将所述烟草混合物掺入烟丝条中，将所述烟丝条与过滤元件相连，以便制备具有约108mm总长度的香烟条，其中过滤元件长度为约27mm。所述烟丝条包括重量为约0.6g的烟丝团，所述烟丝团被包含在常规类型的外围香烟包装纸内。
所述香烟的过滤元件具有图2所示的一般构型，其中10mm嘴端部段由塑化的醋酸纤维素丝束（5.0dpf/30,000总旦）构成，5mm中央空腔装有约102mg含有薄荷醇的胶囊，12mm烟草端“黛尔美”部段由塑化的醋酸纤维素丝束（1.8dpf/35,000总旦）构成，且含有约40mg由PICA生产的G277M活性炭，所述活性炭分散在所述纤维丝束内。在每个纤维丝束部段中使用的塑化剂是三醋汀。所述过滤元件被成型纸包围，所述成型纸具有约24克/平方米的纸重量。
完成的香烟具有约24mm的周长和约150mm H2O的总压力降。过滤元件压力降是约100mm H2O，嘴端部段具有约18mm H2O的压力降，空腔具有约5mm H2O的压力降，烟草端部段具有约77mm H2O的压力降。所述香烟的过滤元件包括上游吸附材料和下游胶囊，吸烟者可以选择性地破裂所述胶囊，以将薄荷醇香料加入主流烟气中。
实施例2
除了下述变化以外，与实施例1的实施方案类似地制备香烟：
(1)嘴端部段是具有6.8dpf和15,000总旦的醋酸纤维素丝束，跨该部段的压力降是约28mm H2O；
(2)中央空腔装有约63mg胶囊，且具有约3mm H2O的压力降；
(3)烟草端部段是具有6.8dpf和15,000总旦的醋酸纤维素丝束，跨该部段的压力降是约50mm H2O；
(4)跨香烟条的组合压力降是约150mm H2O；
(5)烟草端部段具有约15mg活性炭负荷；和
(6)香烟条的周长是约16mm。
实施例3
除了下述变化以外，与实施例2的实施方案类似地制备香烟：
(1)嘴端部段具有约43mm H2O的压力降；
(2)中央空腔具有约7mm的长度和约4mm H2O的压力降；和
(3)烟草端部段具有约10mm的长度和约43mm H2O的压力降。
基于前面的描述给出的教导，本发明所属领域的技术人员将设想出本发明的许多变型和其它实施方案；本领域技术人员显而易见，可以做出本发明的变型和改变，而不脱离本发明的范围或精神。所以，应该理解，本发明不限于所公开的具体实施方案，意图将变型和其它实施方案包括在所附的权利要求书的范围内。尽管本文采用了特定的术语，但是它们仅以一般性的和描述性的含义使用，没有任何限制性的目的。

Claims (27)

1.一种用于吸烟制品的过滤元件，所述过滤元件包括：
（a）纤维丝束过滤材料的第一部段；
（b）纤维丝束过滤材料的第二部段，所述第二部段与所述第一部段呈隔开关系；和
（c）位于纤维丝束过滤材料的2个部段（a）和（b）之间的空腔，所述空腔含有多个可破碎的胶囊，所述胶囊包括外壳和含有调味剂的内部净荷；
其中纤维丝束过滤材料的部段（a）包括分散在其中的吸附材料，且部段（b）基本上不含有吸附材料。
2.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述吸附材料选自：活性炭、分子筛、粘土、离子交换树脂、活化的氧化铝、硅胶、海泡石、氧化催化剂和它们的组合。
3.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述吸附材料是含炭材料。
4.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述调味剂选自：香草、咖啡、巧克力、奶油、薄荷、留兰香、薄荷醇、薄荷、冬青、薰衣草、豆蔻、肉豆蔻、肉桂、丁香、卡藜、檀香、蜂蜜、茉莉、姜、八角、鼠尾草、甘草、柠檬、橙、苹果、桃、酸橙、樱桃、桉树、草莓及其混合物。
5.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述调味剂是冷却剂。
6.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述可破碎的胶囊的净荷是无水的。
7.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述可破碎的胶囊的净荷包括调味剂与稀释剂的混合物。
8.根据权利要求7所述的过滤元件，其中所述稀释剂包括C6-C12甘油三酯的混合物。
9.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述可破碎的胶囊通常是具有在约0.75mm至约2.5mm范围内的直径的球形。
10.根据权利要求9所述的过滤元件，其中所述空腔（c）含有足够数目的可破碎的胶囊，使得在空腔中的空隙空间小于空腔体积的约50%。
11.根据权利要求10所述的过滤元件，其中所述空腔（c）含有足够数目的可破碎的胶囊，使得在空腔中的空隙空间小于空腔体积的约30%。
12.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述可破碎的胶囊的壳厚度是在约50至约200微米的范围内，且胶囊直径与壳厚度之比是约10至约100。
13.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述空腔（c）含有约20至约120个通常球形的可破碎的胶囊，所述胶囊具有在约1mm至约1.5mm范围内的直径。
14.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述可破碎的胶囊具有在约0.1至约4.0kp范围内的破碎强度。
15.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述可破碎的胶囊具有在约0.2至约1.5kp范围内的破碎强度。
16.根据权利要求1所述的过滤元件，其中形成可破碎的胶囊的壳的材料选自：明胶、阿拉伯树胶、聚乙酸乙烯酯、海藻酸盐、角豆胶、柠檬酸钾、角叉菜胶、柠檬酸、糊精、聚乙烯醇、聚维酮、二甲基聚硅氧烷、二甲基硅油、漂白的紫胶、瓜尔胶、结冷胶、琼脂、印度胶、甘露聚糖胶、芽霉菌糖胶、变性淀粉、纤维质材料、柠檬酸钠、亚铁氰化钠、槐豆胶、多磷酸盐、鞣酸、石油蜡、萜烯树脂、黄蓍胶、聚乙烯、黄原胶、聚乙二醇和它们的组合。
17.根据权利要求1所述的过滤元件，其中形成可破碎的胶囊的壳的材料包含任选地与明胶组合的选自下述的水胶体：结冷胶、琼脂、角叉菜胶、海藻酸盐、阿拉伯胶、果胶、芽霉菌糖胶、甘露聚糖胶和它们的组合。
18.根据权利要求1所述的过滤元件，其中所述可破碎的胶囊包括外部水分屏障包衣。
19.根据权利要求1所述的过滤元件，其中纤维丝束过滤材料的第一部段（a）的长度是约8mm至约12mm，空腔（c）的长度是约5mm至约8mm，纤维丝束过滤材料的第二部段（b）的长度是约8至约12mm。
20.根据权利要求1所述的过滤元件，其中跨第一部段（a）、第二部段（b）和空腔（c）的组合压力降是在约80mm水柱至约120mm水柱之间。
21.根据权利要求1所述的过滤元件，其中跨第一部段（a）的压力降等于或高于跨第二部段（b）的压力降。
22.根据权利要求21所述的过滤元件，其中跨第一部段（a）的压力降是约40至约80mm水柱，跨第二部段（b）的压力降是约15mm水柱至约45mm水柱。
23.根据权利要求1所述的过滤元件，所述过滤元件另外包括：与所述胶囊混合的微粒材料，所述微粒材料用于辅助破裂胶囊。
24.根据权利要求1所述的过滤元件，其中部段（a）包括醋酸纤维素丝束过滤材料；部段（b）包括与部段（a）隔开的醋酸纤维素丝束过滤材料；且所述空腔含有约20至约120个通常球形的可破碎的胶囊，所述胶囊具有在约1mm至约1.5mm范围内的直径和在约0.2至约1.5kp范围内的破碎强度，所述可破碎的胶囊包括外壳和含有调味剂和稀释剂的内部净荷，且其中部段（a）包括分散在其中的含炭材料，且部段（b）基本上不含有含炭材料。
25.根据权利要求25所述的过滤元件，其中所述调味剂是薄荷醇。
26.一种包括烟丝条和根据权利要求1-25中任一项所述的过滤元件的香烟，所述烟丝条具有包含在外围包装材料内的可抽吸填充材料，所述过滤元件在所述烟丝条的一端连接至所述烟丝条。
27.根据权利要求26所述的香烟，其中所述外围包装材料包括侧缝粘合剂，所述侧缝粘合剂包括调味剂。
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