CN103561600A - 涂布纸过滤嘴 - Google Patents

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Abstract

生物可降解纸基质和/或生物可降解纤维（包括纤维束）可以用醋酸纤维素和/或塑化的醋酸纤维素涂布，以在应用于吸烟制品过滤嘴的过滤材料中使用。植绒和/或原纤化方法可被用于沉积和/或产生可突出到所述生物可降解基质材料的表面之外的多个纤维。根据该设计制成的纤维还可以包括非生物可降解材料。

Description

涂布纸过滤嘴
技术领域
本发明涉及由烟草制成或得到的产品、或者包含烟草并且用于个人消费的产品。更具体来说，本发明涉及如香烟的吸烟制品用的包括纸组合物的过滤组合物。
背景技术
流行的吸烟制品，诸如香烟，具有大致圆柱棒形结构，并且包括被纸包装材料围绕的可抽吸材料如碎烟草（例如，以切割填充物形式）的包、卷或柱，从而形成所谓的“可抽吸的棒”或“烟棒”。通常，香烟具有与烟棒成端对端关系对准的圆柱形过滤元件。典型地，过滤元件包括被称为“成型纸（plug wrap）”的纸材料围绕的塑化乙酸纤维素丝束。典型地，过滤元件使用称为“接装纸（tipping paper）”的外围包装材料连接至烟棒的一端。为了用环境空气稀释抽吸的主流烟气，将接装材料和成型纸打孔也已成为需要。在Davis等编辑的Tobacco Production,Chemistry andTechnology（1999）一书中描述了香烟及其各种成分。
吸烟者通过点燃香烟的一端并燃烧烟棒而使用香烟。然后，吸烟者通过在香烟的相对端（例如，过滤嘴端）抽吸而接收主流烟气进入他/她的口腔，直到烟棒被部分或完全消耗，之后剩余的香烟部分被丢弃。
被丢弃的香烟棒部分尽管可能包括烟棒的大部分或全部，但是典型地主要由过滤元件构成。一般来说，香烟过滤嘴包括用两层纸包裹的溶剂交联的醋酸纤维素的纤维束。第一层纸，通常称为成型纸，将该纤维束以棒的形式保持在一起，并且可以包括胶层以将该纤维束固定到成型纸；第二层纸，通常称为接装纸，完全粘附到成型纸，并且将过滤嘴管连接到围绕香烟烟棒的包裹材料。在一些环境中香烟过滤嘴可能降解或分散缓慢。这通常归因于过滤嘴塞设计的紧紧束缚的特性，该设计用于提供特定的过滤效果，但是可能在处理时使大部分过滤嘴与某些环境影响隔离。
香烟过滤嘴制造中最常用的聚合物是醋酸纤维素，其每个葡萄糖酐单元基团具有大约2.5个醋酸盐基团的醋酸盐取代基。在制造过程中，醋酸盐聚合物典型地被挤压成为纤维丝束，并且与一种或多种塑化剂混合（例如，甘油三乙酸酯、聚乙二醇、甘油）。例如在Crawford等的美国专利2953838号和Crawford等的美国专利2794239号中给出了醋酸纤维素丝束工艺，这些专利通过引用并入本申请中。在将丝束组装成过滤嘴备用材料之后，塑化剂使纤维软化并且使纤维间能够键合以形成过滤嘴并使其硬化到期望的硬度/密度。醋酸纤维素和塑化剂的表面化学过程提供广受吸烟者欢迎和接受的烟味。这可能部分由于它们能够从烟草的烟气中减少自然出现的酚类化合物的公知能力。某些其他过滤嘴设计/配方可以提供不同的烟味。迄今为止，非醋酸纤维素丝束过滤嘴还没有被普遍接受，也没有取得商业成功。
本领域中已经使用众多方法来促进过滤元件在各种处理环境中降解率的提高。例如，通过引用并入本申请中的2010年11月1日提交的美国专利申请12/917171号、2010年12月8日提交的12/963275号以及2010年6月30日提交的12/827618号提出了包括生物可降解聚合物如聚乳酸的用于烟草产品的过滤嘴和其他结构。
希望提供还可以去除主流气溶胶中的一种或多种组分的可降解的香烟过滤嘴材料。
发明内容
生物可降解纸基质材料可用醋酸纤维素和/或塑化的醋酸纤维素涂布，以在用于吸烟制品的过滤嘴的过滤材料中使用。按照该设计制成的过滤嘴还可以包括非生物可降解纤维，或者以不同的速率和/或在不同的条件下降解的纤维。本文给出的香烟过滤组合物的实施方式可以提供在各种常见的处理环境中生物可降解的过滤材料，这些处理环境例如包括填埋、私人和工业堆肥、露天表面、需氧和/或厌氧水生场所。另外，这些实施方式可以提供被改性为包括醋酸盐基团和传统塑化剂的过滤材料表面，以提供受到过滤的吸烟制品如香烟的吸烟者普遍欢迎的烟味。优选实施方式可以同时提供生物可降解性和受欢迎的味道，这种组合一般已经避开了一些现有的过滤技术。
本文公开的实施方式涉及吸烟制品及相关方法，并具体来说，涉及棒状吸烟制品（例如，香烟）。该吸烟制品包括点燃端（即，上游端）和口腔端（即，下游端）。口腔端件位于吸烟制品的口腔端末端，并且口腔端件允许使吸烟制品位于吸烟者的口腔中以依靠其抽吸。口腔端件具有包括过滤材料的过滤元件形式。该过滤材料可以包含有效量的生物可降解材料（或者其他可降解聚合物材料），用于增加处理时该过滤材料的降解率。其可以包括生物可降解材料中包含的非纤维的生物可降解材料。本文描述的可降解材料可以通过在可降解材料分解时由过滤材料形成的过滤嘴内形成的空隙，从而增加过滤材料内用于与环境和/或其中的微生物接触的可用表面面积，来进一步加速和提高降解。
一方面，在吸烟制品中使用的过滤材料和/或过滤嘴可以包括至少一段生物可降解纸基质材料以及布置在该生物可降解基质材料上的醋酸纤维素涂层和/或塑化的醋酸纤维素涂层。该醋酸纤维素和/或塑化的醋酸纤维素涂层可以布置在该生物可降解基质材料的表面上。
附图说明
图1是吸烟制品的实施方式。
图2示出示例性的天然纤维素纤维、热塑性纤维以及它们的混合物的降解率。
图3是示例性的纸基过滤嘴部分的端视图。
图4是图3的过滤嘴部分的纵向截面图。
具体实施方式
参照附图描述实施方式，其中一般用相同的附图标记表示相同的元件。通过参考以下详细描述可以更好地理解实施方式的各个元件的关系和功能。然而，实施方式不局限于附图中所示出的内容。应当理解，附图不一定按比例绘出，并且在某些实例中可能省略了对理解本发明的实施方式不必要的细节，例如，传统的制作和装配。在本说明书和权利要求书中使用的单数形式“一”和“该”，除非上下文中清楚指出，否则包括复数个指示物。在本文中使用的“纤维”意图包括连续的和不连续的或者短纤维（例如包括单丝纤维、纤维/纤维状丝束、编织纤维、纺成纤维、缠绕的纤维、单组分纤维、双组分纤维、多组分纤维等），并且除了本领域的技术人员认识到上下文在技术上局限于单一纤维类型的情况，对任意类型纤维的每个引用应该被认为是泛指的。
如图1中所示，吸烟制品100可以体现为香烟。香烟100可以包括在外围包裹材料106内包含的可抽吸填充材料的包或卷的通常圆柱形棒102。棒102传统上称为“烟棒”。烟棒102的两端可以是开放的，露出该可抽吸填充材料。香烟100可以包括应用到包裹材料106的条带122（例如，包括成膜剂的印刷涂层，如淀粉、乙基纤维素或者藻酸钠），并且该条带在与香烟的纵向轴线垂直的方向上围绕烟棒。也就是说，条带122提供相对于香烟的纵向轴线的横向区域。条带122可以打印在包裹材料的内表面上（即，面对可抽吸填充材料），或者次优选地，打印在包裹材料的外表面上。尽管香烟可以拥有具有一个可选条带的包裹材料，但是香烟还可以拥有进一步具有两个、三个或更多个间隔开的可选条带的包裹材料，这些条带可用于抑制香烟的燃烧倾向和/或能力，以在不积极使用时保持点着。
过滤元件126可以布置在烟棒102的口腔端120，并且点火端118位于相对端。过滤元件126可以以端对端的关系与烟棒102轴向上对准并且优选地紧靠烟棒102。过滤元件126可以具有通常圆柱形状，并且其直径可以与烟棒的直径基本相同。过滤元件126的近端和远端126a、126b（分别）可以允许空气和烟从其通过。
本公开中过滤嘴的实施方式包括生物可降解纸组合物的基质或者适合于形成过滤材料基质的其他材料的基质。其他合适材料可以包括，例如，生物可降解聚合物。在2010年6月30日提交的美国专利申请12/827839号和2010年12月8日提交的美国专利申请12/963275号中也公开了其他合适材料，这两个专利申请的全部内容通过引用并入本申请中。该基质材料可以涂布醋酸纤维素和/或塑化的醋酸纤维素。另外，该涂布的基质材料可以利用醋酸纤维素纤维、或者涂布醋酸纤维素和/或塑化的醋酸纤维素的其他生物可降解纤维进行原纤化或植绒。可以利用已知的方法将该涂布的并且被原纤化或植绒的纸材料聚集以形成适于在吸烟制品中使用的过滤嘴。
优选的纸组合物包括高度的生物可降解性。该组合物可以是可原纤化的或者形成纤维的、和/或可以是能够被聚集以形成香烟过滤嘴（包括在利用本领域已知的标准或改进的过滤嘴生产设备制造期间）。优选的结构-不论是纸基的还是聚合物纤维-优选包括涂层的表面化学成分，该涂层包括基于醋酸纤维素的和/或塑化的醋酸纤维素化学成分，它们可向吸烟者提供与传统过滤嘴配置的基本类似或者甚至完全相同的风味。
如图2中所示，与传统的过滤材料相比，根据本公开的各实施方式的过滤材料可以展现提高的降解率，包括生物降解率。特别地，与传统的以醋酸纤维素丝束为基础的过滤材料相比，根据本公开的各实施方式的过滤材料可以展现提高的降解率。另外，与例如棉花纤维等天然纤维素纤维相比，根据本公开的各实施方式的过滤材料可以展现提高的降解率。通过引用并入本申请中的Ducket等的美国专利5783505号描述了包括天然纤维素纤维和热塑性生物可降解纤维的混合物的可腐解和生物可降解组合物。将天然纤维素纤维（例如，棉花）与热塑性纤维（例如，醋酸纤维素）组合可导致生物降解性和腐解性方面的协同效应。如图2中所示，与单独棉花相比，50/50棉花/CA混合物的增加的二氧化碳排放率可以证明这种效应。通过将醋酸纤维素和/或塑化的醋酸纤维素与在吸烟制品的过滤嘴中使用的纸组合物或其他生物可降解基质材料结合可以实现类似的协同效应。
该纸组合物基质可以包括至少一种纤维素材料和至少一种无机填充物。另外，该纸可以包括在造纸工业中使用的其他添加剂或原料。示例性的纤维素材料可以包括例如亚麻纤维、硬木纸浆（优选未漂白的）、软木纸浆（优选未漂白的）、棉花纤维、烟草各部（例如，烟草叶片部和茎部）等。示例性的无机填充材料可以包括例如分子筛颗粒、团聚的碳酸钙颗粒、碳酸钙颗粒、硫酸钙纤维、沉淀的氢氧化镁凝胶、粘土颗粒等。通过引用并入本申请中的Gentry等的美国专利5568819号中描述了合适的纸组合物的一个例子。
构成该纸的这些材料可以在使用造纸工艺的制造过程中结合到该纸中。诸如上浆剂和水分等成分也可以结合到该纸中。典型地，结合到该纸中的上浆剂的量可以低于5%的重量百分比，并且通常约为0.1%至大约3%的重量百分比。该纸的水分含量可以在大约5%至大约15%重量百分比的范围内，并且通常为大约8%至大约12%重量百分比。增味剂和其他烟改良剂（例如，烟草提取物、热处理的烟草提取物、留兰香、香草醛、茴香醚和薄荷醇）也可以结合在该纸中。示例性的烟草提取物可以是喷雾干燥的提取物，如White等的美国专利5060669号中所描述的。某些纸组合物可以没有无机填充物（例如，碳酸钙颗粒），并且可以没有热塑纤维（例如，聚乙烯、聚丙烯或聚酯纤维）。
该纸基质的物理性质可能改变。该纸的厚度典型地可以在大约0.08mm至大约0.2mm的范围内，通常大约0.13mm至大约0.18mm。该纸的基重典型地可以在大约35g/m2至大约60g/m2的范围内，通常大约45g/m2至大约55g/m2。该纸的拉伸强度优选地可以至少为大约800g/in，典型地从大约1100g/in至大约2300g/in，但是也可以采用具有更大拉伸强度的纸。该纸的孔隙度（即，固有孔隙度）优选地可以相当高，但是典型地可以从大约50至大约300CORESTA单位，通常大约70至大约200CORESTA单位。该纸可以被静电穿孔以提供相对高的净渗透率。典型地，具有过低孔隙度的纸可能具有提供相对低的主流烟的气相组分去除效率的趋势。
基于水溶性醋酸纤维素聚合物或者非水溶性醋酸纤维素的分散剂（其可以包括塑化的醋酸纤维素）可以用于本文描述的生物可降解的或者可降解的基质。换言之，应用于生物可降解基质材料的涂布组合物可以包括水溶性醋酸纤维素聚合物或者非水溶性醋酸纤维素分散剂。无水醋酸纤维素溶液或分散剂，如包含乙醇的溶液或分散剂，也可以应用于本文公开的生物可降解基质。根据本发明的实施方式的香烟过滤嘴中使用的用于涂布纸组合物的优选涂层可以在醋酸纤维素聚合物的每脱水葡萄糖基团单元中具有大约0.5至大约1.2个乙酰取代基。Domeshek等的美国专利4983730号描述了适合于纸涂布的优选醋酸纤维素聚合物，该专利通过引用并入本申请中，其中这种组合物包括溶液粘度为5-50cps的重量百分比为85-98%的低分子量的水溶性醋酸纤维素聚合物和溶液粘度大于100的重量百分比为2-15%的高分子量的水溶性醋酸纤维素聚合物。特别地，这些聚合物可以形成室温下可容易干燥的透明、结实、柔韧的膜。具有这些特征的醋酸纤维素聚合物在本领域中已知是水溶性的并且很好地作为成膜剂。例如，参见Wheatley（2007）“Water Soluble Cellulose Acetate:A Versatile Polymer for FilmCoating”;Drug Development,and Industrial Pharmacy,33:281-90。还可以采用包含醋酸盐功能的其他水溶性聚合物，如邻苯二甲酸醋酸纤维素和苯六甲酸醋酸纤维素。这些聚合物的水溶解度可能依赖于邻苯二甲酸酯或苯六甲酸酯的取代程度、pH值以及分子量。
非水溶性醋酸纤维素聚合物分散剂可以包括例如可制定为水性分散剂的邻苯二甲酸醋酸纤维素、琥珀酸醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素以及/或者苯六甲酸醋酸纤维素聚合物。一种这样的分散剂可以作为
Figure BDA0000426269740000071
CPD（邻苯二甲酸醋酸纤维素）从商业上获得（可从FMC Biopolymer获得）。塑化的醋酸纤维素通常可以具有热塑性质并且可以通过已知的或者针对具有其物理性质的组合物开发的任何涂布工艺最佳地应用于底层纸、聚合的或其他基质。例如，塑化的醋酸纤维素可以被打印、涂布或者通过其他方式施加到纸基质，以形成本文描述的涂布纸材料。其可以与一种或多种生物可降解聚合物基质一起挤出。
在生产涂布纸的方法中，水溶性醋酸纤维素聚合物或者非水溶性醋酸纤维素分散剂可被用作可应用于生物可降解基质的面漆/涂层。无水醋酸纤维素溶液或者分散剂也可被用作生物可降解基质的面漆/涂层。例如，可以使用包含乙醇的溶液或分散剂。术语“溶液或分散剂”应当被清楚地理解为包括醋酸纤维素在其中可溶（溶液）、醋酸纤维素在其中一般或基本不可溶（分散剂）的任何含水或无水混合物以及它们的任何组合（例如，用于包含水溶性和非水溶性醋酸纤维素二者的含水混合物）。例如，可以从通过引用并入本申请中的Domeshek等的美国专利4983730号中描述的组合物中选择或采用醋酸纤维素组合物。该含水溶液中聚合物浓度可以为大约0.5%至大约50%重量百分比。该溶液可以例如在纸组合物基质的表面上施加并形成醋酸纤维素膜。
另外，醋酸纤维素纤维可以通过植绒沉积在涂布纸的至少一个表面上。如若不然，涂布醋酸纤维素的其他生物可降解纤维可沉积在涂布纸的至少一个表面上。所得到的醋酸纤维素涂布的纸和/或醋酸纤维素涂布并植绒的纸可以具有与当前使用的醋酸纤维素纤维束类似的表面化学性质，但是更加生物可降解。该醋酸纤维素涂布还可以允许使用传统的丝束塑化剂以产生期望的过滤嘴硬度。由此形成的过滤嘴的表面可以具有与传统的醋酸纤维素纤维束过滤嘴类似的表面化学性质，并且可以提供类似的与主流气溶胶的相互作用，这不会不利地影响吸烟者在抽吸包含本文描述的过滤嘴实施方式的香烟时吸烟者对气味的感受。
在制造用于在过滤嘴中使用的涂布纸组合物的一个方法中，可以用醋酸纤维素溶液（如上所述）涂布诸如本领域中已知的或者针对在吸烟制品的过滤嘴中使用开发出的纸组合物或其他纸材料的至少一个表面。换句话说，涂布组合物可被施加到生物可降解基质材料以形成涂布的生物可降解基质材料。应当指出的是，可以使用醋酸纤维素分散剂代替醋酸纤维素溶液并且/或者加入醋酸纤维素溶液。优选地，可以用醋酸纤维素溶液涂布纸组合物片材的多个表面（例如，前后两个表面）。可以通过本领域中已知的若干方法中的一个将该溶液施加到纸基质。例如，可以通过将浸润、喷射和/或印刷（例如，凹版印刷）醋酸纤维素和/或塑化的醋酸纤维素在该基质上来完成该处理。
特别地，当该基质是用在过滤嘴中的生物可降解纸材料时，可能希望通过凹版印刷工艺和/或通过热熔工艺（本领域中已知的通常用于将热塑材料施加到纸或其他基质的工艺）施加塑化的醋酸纤维素。该溶液可以在施加到纸基质之后被干燥。在干燥之后，可以利用传统的或其他塑化剂，如甘油三乙酸酯，将该涂布纸塑化。如若不然，可以将塑化剂与醋酸纤维素一起添加，然后干燥。该方法可以与本文讨论的生物可降解形成纤维聚合物一起使用。所得到的过滤嘴将包括涂布醋酸纤维素的生物可降解材料。大部分表面区域可以类似于传统的醋酸纤维素过滤嘴。
在生产涂布纸组合物的另一个方法中，可以通过标准涂布工艺，用醋酸纤维素溶液处理纸组合物基质，然后对该纸组合物基质进行原纤化以形成从该纸的至少一个表面延伸出的涂布醋酸纤维素纤维。换句话说，该涂布生物可降解基质材料可被原纤化以产生突出到其表面之外的多个纤维。可以通过任何已知的手段将该涂布纸原纤化。例如，可以利用与移动的纸接触的具有切割元件如针或齿的转动鼓或辊进行传统的机械原纤化。这些齿可以全部或部分刺入纸的表面以使其产生原纤化的表面。其他类似机械处理是已知的，并且可以包括例如捻丝、刷布（利用针辊）、摩擦（例如，利用皮垫）和弯曲。可以通过这些传统原纤化工艺获得的纤维典型地是肉眼可见的尺寸，一般横截面为70微米至几百微米。如若不然，可以例如通过将该涂布纸的至少一个表面的一部分与高压流体接触对其施加足够的流体能量，使该纸被原纤化以产生原纤化表面。在Perez等的美国专利6646019号中描述了示例性的原纤化方法。涂布纸可以比相应的没有涂布的纸基质材料更有效地被原纤化。醋酸纤维素膜在该纸表面上的存在可以提高原纤化效率。
在这些和其他应用或实施方式的每一个中，醋酸纤维素可以体现为塑化的醋酸纤维素。也就是说，可以在施加到配置为在本公开的原则内使用的纸、纤维、聚合物纤维或者其他生物可降解基质之前，已经利用甘油三乙酸酯或其他塑化剂将该醋酸纤维素塑化。对于可原纤化基质或形成纤维基质，特别是基于聚合物的基质，优选地可以在施加塑化醋酸纤维素之前形成该纤维。
本发明的过滤材料可以包括至少一个包括醋酸纤维素涂层的生物可降解基质材料片材。可以使用已知工艺形成该生物可降解基质材料片材。例如，该片材可以通过造纸或纺织工艺形成。在一个方面，生产涂布片材的方法可以包括以下步骤：用醋酸纤维素溶液或分散剂涂布该片材的至少一个表面（和/或用塑化醋酸纤维素涂布该片材的至少一个表面）；以及干燥该片材。在一些实施方式中，该涂布片材可以包括本文讨论的一种或多种生物可降解材料。在一些实施方式中，该涂布片材可以由或者基本上由本文讨论的一种或多种生物可降解材料构成，或者包括本文讨论的一种或多种生物可降解材料的多数组合物（即，主要由其构成）。
醋酸纤维素溶液可以体现为醋酸纤维素的含水和/或无水溶液，其中该醋酸纤维素具有大约0.5至大约1.2的乙酰基取代率。该醋酸纤维素溶液可以体现为水溶性醋酸纤维素的水溶液，其中该组合物包括重量百分比为85-98%的、具有溶液粘度为5-50cps的低分子量水溶性醋酸纤维素聚合物，和重量百分比为2-15%的、具有溶液粘度大于100cps的高分子量水溶性醋酸聚合物。如果成膜面漆是基于醋酸纤维素的含水分散剂，如邻苯二甲酸醋酸纤维素或者苯六甲酸醋酸纤维素，那么可以使用适当量的分散剂在片材表面上形成均匀膜。
在另一实施方式中，通过上述方法产生的涂布纸可以用醋酸纤维素涂布、并且/或者用传统的醋酸纤维素纤维和/或其他生物可降解纤维植绒。作为选择或者附加地，该生物可降解片材可以用醋酸纤维素涂布、并且/或者用传统的塑化醋酸纤维素纤维和/或其他生物可降解纤维植绒。所述其他生物可降解纤维可涂布醋酸纤维素和/或塑化醋酸纤维素。在任一这些实施例中，塑化醋酸纤维素可以用醋酸纤维素代替，并且醋酸纤维素可以用塑化醋酸纤维素代替。植绒可以是用于涂布醋酸纤维素和/或塑化醋酸纤维素的方法/结构。这种代替在本公开的范围内。其他生物可降解纤维可以例如由以下材料形成：淀粉、纤维素或其他来自植物的有机纤维材料（例如，棉花、羊毛、雪松、麻、竹、木棉或亚麻）、再生纤维素、聚乙烯醇、脂族聚酯、脂族聚氨酯、聚羟基链烷酸酯（polyhydroxy alkanoates）、聚酐、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚酰胺酯以及它们的共聚物和混合物。脂族聚酯的例子可以包括，例如，聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）（例如，聚（L-乳酸）或聚（DL-乳酸））、聚羟基丁酸酯（PHB）、聚羟基戊酸酯（PHV）、聚己内酯（PCL）以及它们的共聚物。
可以通过包括例如静电植绒的任何已知方法完成植绒。在植绒之前或期间可以对涂布生物可降解片材施加粘合剂以将纤维保持在该片材上。如若不然，该涂布生物可降解片材的醋酸纤维素膜可以作为粘合剂以保持所述纤维。与涂布至少一种生物可降解纤维、涂布多种生物可降解纤维或者基本上涂布所有生物可降解纤维或涂布其他基质材料相比，以这种方式形成的过滤嘴可以具有的过滤嘴不同的生物可降解能力，但是可以提供受欢迎的风味。这些实施方式可以提高醋酸纤维素纤维的分散性，这可以增强它们的降解能力，并且可以减少或者甚至最小化与现有的醋酸纤维素过滤嘴相关的醋酸纤维素聚集和/或积累。
由这些或其他方法形成的过滤材料，包括可以利用一种或多种塑化剂处理的过滤材料，可以组装成在吸烟制品中使用的过滤嘴。用作吸烟制品的一部分的过滤材料可以包括纸组合物和/或多个纤维，其中至少一个可以包括生物可降解材料，其中醋酸纤维素和/或塑化醋酸纤维素可被提供在纸组合物和/或纤维的至少一个上。所述过滤材料中的每一种或者它们的组合可以组装成在例如图1中所示的香烟100的吸烟制品中已知并使用的类型的过滤嘴126。例如
Figure BDA0000426269740000111
牌香烟、小雪茄和/或其他吸烟制品中的其他吸烟制品结构可以包含本发明的过滤材料和过滤嘴。
在使用期间，吸烟者通常使用火柴或者香烟打火机点燃香烟100的点燃端118，然后可抽吸材料102开始燃烧。香烟100的口腔端120被置于吸烟者的唇间。通过燃烧可抽吸材料102产生的热分解产物（例如，烟草的烟气成分）被抽吸穿过香烟100和过滤元件126，并且进入吸烟者的口腔中。在香烟100被使用之后，过滤元件126和烟棒102的任何剩余部分可被丢弃。
代表性的香烟100的尺寸可以改变。优选的香烟是棒状的，并且可以具有大约7.5mm的直径（例如，大约20mm至大约27mm的周长，通常大约22.5mm至大约25mm）；并且可以具有大约70mm至大约120mm的总长度，通常大约80mm至100mm。过滤元件30的长度可以改变。典型的过滤元件可以具有大约15mm至大约40mm的总长度，通常大约20mm至大约35mm。对于典型的两段过滤元件，下游过滤段或者口腔端过滤段通常可以具有大约10mm至大约20mm的长度；并且上游过滤段或者烟棒端过滤段通常可以具有大约10mm至大约20mm的长度。
可以采用各种类型的香烟组成，包括各类烟草、烟草混合物、顶部修整和套装材料、烟棒用的各种混合填装密度和类型的纸包裹材料。例如，参见Johnson的Development of Cigarette Components to Meet IndustryNeeds,52nd T.S.R.C.(Sept.,1998)、Jakob等的美国专利5101839号、Arzonico等的美国专利5159944号、Gentry的美国专利5220930号、Kraker的美国专利6779530号、Ashcraft等的美国专利7237559号、Fitzgerald等的美国专利7234471号、Thomas等的美国专利7565818号、Nestor等的美国专利公开2005/0066986号、Coleman,III等的美国专利公开2007/0056600号以及Oglesby的美国专利公开2007/0246055号中给出的各种代表性类型的香烟组成以及各种香烟设计、样式、结构以及特征，这些文献中的每一个通过引用并入本申请中。整个可抽吸的棒可以由可抽吸材料（例如，烟草切割填充物）和周围的外包裹材料层构成。
过滤材料可以不同，并且可以是可用来提供香烟用的烟草的烟气过滤嘴的任何类型材料。可以使用传统的香烟过滤材料，如聚集的纸、炭纸、醋酸纤维素丝束、聚集的醋酸纤维素幅、聚丙烯束、聚集的醋酸纤维素幅、重构的烟草线等。可提供适当的过滤棒的一种过滤材料是每根丝具有3旦尼尔并且总共具有40000旦尼尔的醋酸纤维素丝束。作为另一个例子，每根丝具有3旦尼尔并且总共具有35000旦尼尔的醋酸纤维素丝束可以提供适当的过滤棒。作为另一个例子，每根丝具有8旦尼尔并且总共具有40000旦尼尔的醋酸纤维素丝束可以提供适当的过滤棒。对于其他例子，参见Neurath的美国专利3424172号、Cohen等的美国专利4811745号、Hill等的美国专利4925602号、Takegawa等的美国专利5225277号以及Arzonico等的美国专利5271419号中给出的类型的过滤材料，这些专利中的每一个通过引用并入本申请中。
通常可以使用已知技术以传统的量将诸如甘油三乙酸酯或聚乙二醇的塑化剂施加于该丝束。在一个实施方式中，该过滤材料的塑化剂组分可以包括重量比为1:1的甘油三乙酸酯和聚乙二醇。塑化剂的总量通常可以大约为4%至大约20%重量百分比，优选为大约6%至大约12%重量百分比。关于过滤元件的构成使用的其他适当材料或添加剂对于香烟过滤嘴设计和制造领域的技术人员来说是显而易见的。例如，参见Rivers的美国专利5387285号，该专利通过引用并入本申请中。
可以使用传统的过滤嘴丝束加工单元，如美国北卡罗来纳州温斯顿塞勒姆市的Arjay Equipment公司提供的可商业获得的E-60，处理如醋酸纤维素的丝束。本领域的技术人员已知的其他类型的可商业获得的丝束加工设备也可以类似地使用。
本文公开的过滤元件可以包括多个纵向延伸的段。每段可以具有不同的属性，并且可以包括能够过滤或吸附颗粒物和/或气相化合物的各种材料。典型地，本发明的过滤元件可以包括1至6段，并且经常可以包括2至4段。其中的一个或多个段可以包括本文讨论的一种或多种生物可降解和/或以其他方式可降解组分，并且可以涂布醋酸纤维素。
例如，可以通过将样品置于预期导致分解的环境条件下，如将样品置于水、含有细菌的溶液、堆肥材料或土壤中，来测量生物可降解性。降解度可以用在该环境条件下暴露给定的时间段后样品的重量损失来表征。本发明的某些过滤元件实施方式的优选降解率包括埋入土壤中60天后至少大约20%的重量损失或者暴露于典型的城市垃圾堆15天后至少大约30%的重量损失。然而，根据所使用的可降解颗粒的类型、过滤元件的剩余组合物以及与降解测试相关的环境条件，生物降解率可能有很大不同。Buchanan等的美国专利5970988号和Yamashita的美国专利6571802号提供了用于降解测试的测试条件的例子。
用于制造根据本发明的过滤元件的方法可以不同，但是用于制造醋酸纤维素过滤元件的工艺可以通常从形成纤维素纤维开始。传统的醋酸纤维素纤维形成中的第一步是酯化纤维素材料。纤维素是由脱水葡萄糖的重复单元形成的聚合物。每个单体单元具有可用于酯取代（例如，醋酸取代）的三个羟基基团。纤维素酯可以通过纤维素与酸酐反应来形成。为了制造醋酸纤维素，该酸酐是醋酸酐。典型地，可以在酸性催化剂如硫酸存在的情况下，将从木材或棉花纤维中获得的纤维素纸浆与醋酸酐和醋酸混合。纤维素的酯化工艺通常可以导致可利用的羟基基团基本上全部转换为酯基基团（例如，每个脱水葡萄糖单元平均大约2.9个酯基基团）。酯化之后，该聚合物典型地可以被水解，以将取代率（DS）降到每个脱水葡萄糖单元大约2至大约2.5个酯基基团。所得到的产物典型地可以产生为以可在后续工艺中使用的薄片形式。
为了形成纤维状材料，该醋酸纤维素薄片典型地可以溶解在溶液中（例如，丙酮、甲醇、二氯甲烷或者它们的混合物）以形成粘稠溶液。溶液中醋酸纤维素的浓度典型地可以为大约15%至大约35%重量百分比。如果需要的话，可以将诸如增白剂（例如，二氧化钛）的添加剂加入到该溶液中。所得的液体有时称为液体“纺液”。可以使用使液体纺液从喷丝板喷出的溶液纺丝技术将该醋酸纤维素纺液纺成丝。该丝可以穿过固化/干燥室以在收集之前使丝固化。所收集到的纤维可以组合成束带，卷曲并干燥。传统的卷曲度可以在1.2至1.8范围内。该纤维典型地可以打包成适合于以后在过滤元件形成工艺中使用的捆。
形成实际的过滤元件的工艺典型地可以包括从所述捆中机械地抽取醋酸纤维素丝束并且将该纤维分离成带状物。可以对该束带进行“开花（blooming）”工艺，在该工艺中该束带被分成单根纤维。例如，可以通过对束带的相邻段施加不同的拉力或者施加气动压力来完成开花。然后，开花后的束带可以穿过松弛区以使纤维收缩，然后进入胶合台。胶合台典型地可以将诸如甘油三乙酸酯等塑化剂施加到开花后的纤维以软化该纤维并且允许相邻的纤维融合在一起。该胶合工艺可以形成硬度提高的均匀质量的纤维。然后可以将胶合丝束包裹在成型纸中并且切割成过滤棒。例如在Crawford等的美国专利2953838号和Crawford等的美国专利2794239号中给出了醋酸纤维素丝束工艺，这两个专利通过引用并入本申请中。
基于纸的过滤元件在几个方面可以不同于醋酸纤维素过滤元件。例如，相对于醋酸纤维素过滤元件，基于纸的过滤元件可以展现更高的尼古丁过滤效率和/或水去除效率。与醋酸纤维素过滤元件相比，基于纸的过滤元件还可以展现更高的颗粒过滤效率。研究表明，与醋酸纤维素过滤元件相比，纸过滤元件可以从主流烟气中去除明显更多的颗粒，特别是直径大于约115nm的颗粒。各种纸过滤嘴参数，例如，纤维尺寸、纤维取向和总的过滤嘴孔隙度，可能因为各种去除机理而影响纸过滤嘴的颗粒去除效率（例如，有效单纤维去除效率），所述去除机理例如包括扩散、拦截和碰撞。相对于醋酸纤维素过滤元件，基于纸的过滤元件还可以展现出降低的酚类半挥发性化合物去除效率。与具有醋酸纤维素过滤元件的吸烟制品相比，具有基于纸的过滤元件的吸烟制品可以提供不同的烟气风味。这种不同烟气风味可能与例如相对于醋酸纤维素过滤元件的基于纸的过滤元件的较大颗粒和/或尼古丁过滤效率、较大水去除效率和/或较低半挥发化合物去除效率有关。这种不同烟气风味可能还与例如，相比于醋酸纤维素过滤元件的基于纸的过滤元件中存在大空隙、不存在甘油三乙酸酯或其他塑化剂以及/或者基于纸的过滤元件的表面化学性质的差异有关。
用于生产基于纸的过滤元件的工艺典型地可以从聚集纸组合物片材开始。该纸可以被聚拢；隆起并聚拢；褶皱并聚拢；或者被隆起，褶皱并聚拢，以形成过滤嘴段。典型地，对于周长大约22mm至大约25mm的过滤元件，可被聚拢以形成过滤嘴段的纸可以具有大约3.5英寸至大约11英寸的宽度，并且通常大约5英寸至大约8.5英寸。可以用各种方式提供聚拢的纸过滤嘴段，包括（i）使用Pryor等的美国专利4807809号中描述的设备；（ii）使用Keith等在美国专利4283186号的第4栏第50行至第5栏第6行中描述的设备；以及（iii）使用可从Decoufle s.a.r.b公司获得的CU-10、CU-20或者CU-20S制棒单元以及来自Hauni-Werke Korber&Co.,K.G的KDF-2制棒设备。
可以通过同时聚集两种纸幅来提供过滤嘴段，从而提供具有两种聚集纸的段。尽管不希望如此，但是可以通过同时聚集纸幅和热塑材料幅来提供过滤嘴段（例如，如Saintsing等的美国专利5076295号和Drewett等的5105835号中描述的），从而提供具有两种聚集幅的段。过滤嘴段可以通过使用已知塞管（plug tube）组合技术将塞管与一个或多个其他过滤嘴段（例如，与聚集的聚丙烯幅、聚集的醋酸纤维素幅、聚集的聚酯幅或者醋酸纤维素丝束的段）塞管组合。
该纸可以被聚集以形成过滤嘴段326（例如，如图3和图4的端视图和纵向截面图中分别示出的），使得该段的横截面空隙面积典型地可以为大约5%至大约30%，一般为大约8%至大约25%，并且通常为大约10%至大约20%。典型地可以使用可从Carl Ziess公司获得的IBAS 2000图像分析器使用图像分析技术确定该横截面空隙面积（即，从端面观看该过滤嘴段时由通道提供的面积）。
在一个方面，该聚集的纸可以被褶皱化。该褶皱可以沿着可被聚集以提供过滤嘴段的纸的长度延伸。褶皱模式可以不同，并且当从端面观看时可以具有波浪状、方波状或者锯齿状褶皱。例如，该纸可以被褶皱成当从端面观看时具有波浪形状，该褶皱模式的每个峰之间的距离可以为大约0.5至大约2mm。作为另一个实施例，该纸可以被褶皱成使得该褶皱模式的每个峰之间的距离可以为大约0.3至大约1mm，该褶皱模式的深度可以为大约0.2至大约1mm，并且该褶皱模式可以为使得每个峰可以被略微扁平，并且每个谷可以略微扁平。
可以用来将纸隆起或褶皱的方式可以不同。有些情况下，可能在将纸隆起或褶皱之前希望使纸湿润。例如，可以通过向具有大约10%重量百分比的水分含量的纸幅喷水或者以其他方式与水接触，以实现大约30%至大约50%重量百分比的水分含量。然后可以在加热的情况下（例如，在大约120℃）使湿润的纸隆起或褶皱。然后通过对流或者使用微波干燥技术将湿润的纸干燥到大约10%重量百分比的水分含量。然后干燥的、隆起并且/或者褶皱的纸幅可以聚集成连续的棒。该连续的棒可以被分割成期望长度的过滤棒。
过滤嘴段，例如图3和图4中所示的过滤嘴段326，可以使用聚集的纸来提供，并且可以包括多个纵向延伸的沟道或通道324。通常，沟道或通道324可以沿着过滤嘴段的整个长度延伸。该涂布纸可以聚集成使得主流烟气中的气溶胶颗粒可以穿过该纵向延伸的通道，并且趋向于不与纸的各种组成成分（例如，纸组合物和/或涂布组合物）的物理相互作用（例如，碰撞）达到显著程度，同时主流烟气的气相成分可以展现出与纸的这些成分的物理和化学相互作用趋向于到显著程度。由于可以通过聚集纸幅来形成空气通道或沟道，所以所述多个沟道的各个沟道可以是不同形状和尺寸。可以穿过过滤嘴段326纵向延伸的沟道或通道324的数目可以不同。典型地，可以聚集的隆起或褶皱的纸比那些没有首先隆起或褶皱而只可以聚集的纸提供更大数目的纵向延伸的沟道。
例如，对于可以通过聚集褶皱的纸（例如，可以被褶皱的具有大约5.5英寸宽度的纸）来提供的具有大约23mm至大约25mm周长的棒，纵向延伸的通道数目典型地可以从大约100至大约200，一般大约120至大约180，并且通常大约130至160。典型地，当从端面观看该过滤嘴段时，每个这种通道的面积可以从大约0.05至大约0.3mm2，一般大约0.06至大约0.2mm2，并且通常大约0.07至大约0.17mm2。对于可以通过使纸（例如，具有大约8.5英寸宽度的纸）聚集来提供的具有大约23mm至大约25mm周长的棒，纵向延伸通道的数目典型地可以从大约45至大约100，一般大约50至大约95，并且通常大约60至大约80。典型地，当从端面观看该过滤嘴段时，每个这种通道的面积可以从大约0.01至大约0.2mm2，一般大约0.02至大约0.1mm2，并且通常大约0.03至大约0.07mm2。
在有些实施方式中，该纸可以聚集在过滤嘴段的整个横截面区域内。这样，该纸和通过聚集该纸提供的空气通道可以填充过滤嘴段的整个横截面区域。另外，该过滤嘴段可以没有任何横截面积很大的通道。优选地，当从端面观看该过滤嘴段时，该过滤嘴段可以没有任何面积大于大约1mm2的空气通道，并且最优地，可以没有面积大于大约2mm2的通道。
用于制造根据本发明的过滤嘴的工艺可以基本类似于上述与传统的纸或醋酸纤维素丝束过滤嘴有关的工艺。本文描述的每种生物可降解材料都可以用本领域中已知的方式来处理，以形成过滤嘴（例如，作为聚集的纸、丝束纤维、通过使膜原纤化得到的纤维、通过熔喷和湿法工艺形成的非机织物）。如上所述，该纤维（包括施加到纸组合物和/或其他纤维基质的纤维）可以在形成期间或之后用醋酸纤维素涂布。作为选择或者附加地，可以在组装成过滤嘴结构（以单个形式、多过滤嘴棒或者本领域中已知的其他结构）期间，处理该纤维和/或纸组合物。
在本公开的一个实施方式中，纸组合物基质可以用醋酸纤维素涂布并且/或者用醋酸纤维素纤维或本文描述的涂布醋酸纤维素的其他生物可降解纤维植绒，并且使用已知的技术或者将来开发并使用的技术聚集以形成过滤嘴段。得到的过滤嘴可以具有与传统的醋酸纤维素丝束过滤嘴更类似的表面化学性质、以及与传统的纸过滤嘴更类似的生物可降解能力特性。生物可降解能力特性可以被纸组合物和醋酸纤维素的组合的协同作用进一步增强。可以布置在该涂布纸表面上的纤维可以从纸表面轴向延伸到过滤嘴段的纵向延伸的沟道或通道中。与传统的纸过滤嘴相比，在包含该过滤嘴的吸烟制品的使用期间，该纤维延伸可以提供增强的主流气溶胶的各种组分和过滤嘴段的各种组分之间的机械和/或化学相互作用。换句话说，植绒的纤维可以沉积在生物可降解基质材料的表面上，并且配置为在纵向沟道或通道内轴向延伸，以与流过其中的主流气溶胶接触。植绒的纤维可以在与过滤嘴段的纵轴垂直的方向上或者在相对于过滤嘴段的纵轴的任何其他方向上延伸。从而与传统的纸过滤嘴相比，可以实现与传统的醋酸纤维素过滤嘴更类似的风味。一些吸烟者可能发现其是令人满意。
在本公开的另一实施方式中，可以如本文描述的那样涂布和/或原纤化纸组合物基质，并且使用已知的或开发的技术聚集以形成过滤嘴段。得到的过滤嘴可以具有多个部分的从纸表面轴向延伸到过滤嘴段的纵向延伸沟道或通道中的原纤化纸和/或醋酸纤维素膜。换言之，可以通过将生物可降解基质材料原纤化而产生的原纤化纤维（例如，纸材料纤维和/或涂布纸材料纤维）可以在纵向沟道或通道内轴向突出到生物可降解基质材料的表面之外，这可以提供如本文中描述的与主流气溶胶增强的机械和/或化学相互作用。原纤化的过滤嘴可以在与过滤嘴段的纵轴垂直的方向上或者在相对于过滤嘴段的纵轴的任何其他方向上延伸。
多段过滤的香烟用的过滤元件成分或者过滤元件的段典型地可以由使用传统类型的棒形成单元，如可从Hauni-Werke Korber&Co.KG公司获得KDF-2和KDF-3E型棒形成单元，产生的过滤棒来提供。典型地，可以使用丝束加工单元提供过滤嘴材料，如过滤嘴丝束。示例性的丝束加工单元已经可以通过商业获得，如美国北卡罗来纳州温斯顿塞勒姆市的ArjayEquipment公司提供的E-60。其他示例性的丝束加工单元也已经通过商业获得，如可从Hauni-Werke Korber&Co.KG公司获得的AF-2、AF-3和AF-4。另外，在Byrne的美国专利4281671号、Green,Jr.等的美国专利4862905号、Siems等的美国专利5060664号、Rivers的美国专利5387285号以及Lanier,Jr等的美国专利7074170号中给出了用于操作过滤材料供给单元和过滤嘴生产单元的代表性方式和方法。在Pryor等的美国专利4807809号和Raker的美国专利5025814中给出了用于将过滤材料提供给过滤棒形成单元的其他类型的技术，这些专利通过引用并入本申请中。
香烟过滤棒，包括根据本公开的实施方式制成的香烟过滤棒，可被用于提供多段过滤棒。可以使用传统上已经被用于提供多段香烟过滤嘴成分的多种棒形成单元实施多段过滤棒的生产。可以使用可从德国汉堡市的Hauni-Werke Korber&Co.KG公司获得的Mulfi品牌名称下的香烟过滤棒生产装置制造多段香烟过滤棒。在Lawrence等的美国专利4920990号、Thesing等的美国专利5012829号、Raker的美国专利5025814号、Jones,Jr.等的美国专利5074320号、White等的美国专利5105838号、Arzonico等的美国专利5271419号、Blakley等的美国专利5360023号、Gentry等的美国专利5396909号、Banerjee等的美国专利5718250号、Jupe等的美国专利6761174号、Dube等的美国专利7836895号、Crooks等的美国专利7240678号、Zhang的美国专利7568485号、Woodson等的美国专利申请公报2006/0090769号、Mishra等的美国专利申请公报2006/0144412号、Belcastro等的美国专利申请公报2006/0157070号、Coleman,III等的美国专利申请公报2007/0056600号、Kim的PCT公报WO03/009711号以及Xue等的PCT公报WO 03/047836号中给出了代表性的过滤嘴设计和成分类型，包括代表性的分段香烟过滤嘴类型，这些专利文献通过引用并入本申请中。
多段过滤元件典型地可以由所谓的“六联”过滤棒、“四联”过滤棒和“两联”过滤棒来提供，这些过滤棒是传统上用于制造过滤香烟的一般样式和配置，并且可以使用传统类型的或者适当改进的香烟棒处理装置来处理，如可从Hauni-Werke Korber&Co.KG公司获得的Lab MAX、MAX、MAX S或者MAX 80型接装处理装置。例如，参见Erdmann等的美国专利3308600号、Heitmann等的美国专利4281670号、Reuland等的美国专利4280187号、Greene,Jr.等的美国专利4850301号、Vos等的美国专利6229115号、Holmes的美国专利7434585号、Read,Jr.的美国专利7296578号以及Draghetti的美国专利申请公报2006/0169295号中给出的装置类型，这些专利文献通过引用并入本申请中。
本发明的过滤元件可以包含在Clearman等的美国专利4756318号、Banerjee等的美国专利4714082号、White等的美国专利4771795号、Sensabaugh等的美国专利4793365号、Clearman等的美国专利4989619号、Clearman等的美国专利4917128号、Korte的美国专利4961438号、Serrano等的美国专利4966171号、Bale等的美国专利4969476号、Serrano等的美国专利4991606号、Farrier等的美国专利5020548号、Shannon等额美国专利5027836号、Clearman等的美国专利5033483号、Schlatter等的美国专利5040551号、Creighton等的美国专利5050621号、Baker等的美国专利5052413号、Lawson的美国专利5065776号、Nystrom等的美国专利5076296号、Farrier等的美国专利5076297号、Clearman等的美国专利5099861号、Drewett等的美国专利5105835号、Barnes等的美国专利5105837号、Hauser等的美国专利5115820号、Best等的美国专利5148821、Hayward等的美国专利5159940号、Riggs等的美国专利5178167号、Clearman等的美国专利5183062号、Shannon等的美国专利5211684号、Deevi等的美国专利5240014号、Nichols等的美国专利5240016号、Clearman等的美国专利5345955号、Casey,III等的美国专利5396911号、Riggs等的美国专利5551451号、Bensalem等的美国专利5595577号、Meiring等的美国专利5727571号、Barnes等的美国专利5819751号、Matsuura等的美国专利6089857号、Beven等的美国专利6095152号以及Beven等的美国专利6578584号中给出的香烟类型内，这些专利文献通过引用并入本申请中。此外，本发明的过滤元件可以包含在已经由R.J.Reynolds烟草公司生产的“Premier”和“Eclipse”品牌名称下的香烟类型内。例如，参见Chemical and BiologicalStudies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco,R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)和InhalationToxicology,12:5,p.1-58(2000)中描述的香烟类型，这两份文献通过引用并入本申请中。
在典型的香烟过滤嘴制造期间，通常可以使用两种添加剂以将成型纸和/或装接纸固定到过滤材料周围并且/或者在过滤嘴本身内：（1）用于胶合成型纸的边缘的热熔性粘合剂，以及（2）用于胶合装接纸的基于含水分散剂的粘合剂。尽管这些粘合剂的物理形式可能不同，但是这两种粘合剂典型地可以包括乙烯醋酸乙烯酯作为主要聚合物成分。乙烯醋酸乙烯酯通常不被认为是容易生物可降解的聚合物。在配制能够加速降解的香烟过滤嘴时（例如，通过采用本文公开的结构，或者用已经证明能够加速生物降解的纸和/或聚合物形成过滤嘴），会希望用来在两层纸内将过滤材料保持在一起的粘合剂也是生物可降解的。在香烟过滤嘴中可以使用某些生物可降解的粘合剂作为热熔胶和含水分散剂。可作为热熔胶直接使用的或者在与常用的塑化剂和增粘剂混合后使用的生物可降解聚合物是可商业上获得的。可作为含水分散剂应用的生物可降解聚合物可以在通过若干个方法中的一个或多个转换成分散剂之后作为接装胶来使用。在2010年12月8日提交的美国专利申请12/963275号中描述了可商业获得的生物可降解聚合物和将生物可降解聚合物转换为分散剂的方法。
典型地，可以使用卷烟机，如传统的自动卷烟机，制造香烟棒。在2010年12月8日提交的美国专利申请12/963275号中描述了卷烟机、其部件和操作的例子。自动卷烟机可以提供连续形成的香烟棒或可抽吸棒，该连续形成的可抽吸棒可以再分成的期望长度的可抽吸棒。
本领域的技术人员将会理解，本文没有专门描述的实施方式也可以在本发明的范围内实施，包括本文针对不同实施方式描述的特征可以相互结合并且/或者与当前已知的或者将来开发的技术结合，同时保持在所附权利要求的范围内。因此，以上详细描述目的在于说明而不是限制。并且应当理解，所附权利要求，包括所有等同物，目的在于限定本发明的精神和范围。此外，上述优点不一定是本发明仅有的优点，并且本发明的每个实施方式不一定都会实现所描述的所有优点。

Claims (22)

1.一种用作吸烟制品的一部分的过滤材料，包括：
生物可降解基质材料；
布置在所述生物可降解基质材料的至少一个表面上的涂布组合物；以及
突出到所述生物可降解基质材料的所述至少一个表面之外的多个纤维。
2.根据权利要求1所述的过滤材料，其中所述生物可降解基质材料包括纸组合物。
3.根据权利要求1所述的过滤材料，其中所述涂布组合物包括醋酸纤维素和塑化的醋酸纤维素中的至少之一。
4.根据权利要求1所述的过滤材料，其中所述多个纤维中的每一个包括从由以下材料构成的组中选择的至少一种材料：醋酸纤维素、塑化的醋酸纤维素、聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己内酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、淀粉、再生纤维素、纸材料和聚酰胺酯。
5.根据权利要求4所述的过滤材料，其中所述多个纤维包括布置在所述多个纤维中的至少之一上的涂布组合物，所述涂布组合物包括醋酸纤维素和塑化的醋酸纤维素中的至少之一。
6.根据权利要求1所述的过滤材料，其中所述多个纤维包括通过植绒沉积在所述生物可降解基质材料的表面上的至少一个植绒纤维。
7.根据权利要求1所述的过滤材料，其中所述多个纤维包括通过原纤化在所述生物可降解基质材料的表面上产生的至少一个原纤化的纤维。
8.一种包括根据权利要求1所述的过滤材料的吸烟制品。
9.一种生产根据权利要求1所述的过滤材料的方法，所述方法包括：
用所述涂布组合物涂布所述生物可降解基质材料的所述至少一个表面；以及
通过植绒将所述多个纤维沉积在所述涂布的生物可降解基质材料的所述至少一个表面上。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述生物可降解基质材料包括纸组合物，并且所述涂布组合物包括醋酸纤维素和塑化的醋酸纤维素中的至少之一。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个纤维中的每一个包括从由以下材料构成的组中选择的至少一种材料：醋酸纤维素、塑化的醋酸纤维素、聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己内酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、淀粉、再生纤维素、纸材料和聚酰胺酯。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个纤维包括布置在所述多个纤维中的至少之一上的醋酸纤维素和塑化的醋酸纤维素中至少之一的涂层。
13.一种用于生产根据权利要求1所述的过滤材料的方法，所述方法包括：
用所述涂布组合物涂布所述生物可降解基质材料的所述至少一个表面；以及
原纤化所述涂布的生物可降解基质材料以产生所述多个纤维。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述生物可降解基质材料包括纸组合物。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述涂布组合物包括醋酸纤维素和塑化的醋酸纤维素中至少之一。
16.一种用作吸烟制品的一部分的过滤元件，包括：
过滤材料，所述过滤材料包括生物可降解基质材料、布置在所述生物可降解基质材料的至少一个表面上的涂布组合物以及突出到所述生物可降解基质材料的所述至少一个表面之外的多个纤维。
17.根据权利要求16所述的过滤元件，其中所述过滤元件被配置为聚集的纸，所述聚集的纸具有在其中纵向延伸的至少一个纵向通道，并且所述多个纤维中的至少一个被配置为在所述至少一个纵向通道内轴向延伸，以接触处于其中的主流气溶胶。
18.根据权利要求16所述的过滤元件，其中所述多个纤维中的至少一个通过植绒沉积在所述生物可降解基质材料的所述至少一个表面上。
19.根据权利要求18所述的过滤元件，其中所述多个纤维中的每一个包括从由以下材料构成的组中选择的至少一种材料：醋酸纤维素、塑化的醋酸纤维素、聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己内酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、淀粉、再生纤维素、纸材料和聚酰胺酯。
20.根据权利要求19所述的过滤元件，其中所述多个纤维包括布置在所述多个纤维中的至少之一上的醋酸纤维素和塑化的醋酸纤维素中至少之一的涂层。
21.根据权利要求16所述的过滤元件，其中所述多个纤维中的至少一个是通过使所述过滤材料原纤化而产生的。
22.一种包括根据权利要求16所述的过滤元件的吸烟制品。
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