CN109068724B - 用于吸烟制品的过滤介质的等离子体处理 - Google Patents

Abstract

一种吸烟制品包含可抽吸材料、在所述可抽吸材料下游的过滤嘴和可破坏胶囊(80)。所述过滤嘴经等离子体处理，或相对于标准过滤嘴材料具有增加的表面能。所述可破坏胶囊(80)包含由易碎壳体包围的芯。所述芯含有包括感官增强剂的液体组合物。所述可破坏胶囊被定位成在所述壳体破裂时致使所述液体组合物接触所述过滤嘴材料(32)。

Description

用于吸烟制品的过滤介质的等离子体处理

技术领域

本公开涉及吸烟制品，其包含过滤嘴材料和被配置成释放含有感官增强剂的液体组合物的组件。液体组合物润湿过滤嘴材料，并且感官增强剂夹带在通过过滤嘴材料的主流烟气中。可处理过滤嘴材料以增加主流烟气中感官增强剂的吸收速率或吸收量。

背景技术

例如香烟等吸烟制品可包含被配置成将香料释放到主流烟气中的香味胶囊。香味胶囊的实例包含可压碎胶囊，所述可压碎胶囊包含限定内部体积的可压碎壳体，在所述内部体积中安置有香料和液体载剂。在例如通过压碎壳体来使胶囊破裂后，香料和液体载剂得以释放，并且香料可在主流烟气中携载到吸烟者口中以增强烟气的香味。

可压碎香味胶囊通常安置在吸烟制品的烟嘴中，并且通常放置成与过滤嘴材料接触。当压碎胶囊的壳体时，液体载剂和香料可润湿过滤嘴材料。通过或围绕过滤嘴材料的主流烟气可夹带香料。

可压碎胶囊按需求递送香味。然而，已经发现，从可压碎胶囊释放的在主流烟气中携载的香料量随时间增加。举例来说，已经观察到，在标准ISO吸烟程序下，在压碎含有薄荷醇的香味胶囊之后，烟气水平中的薄荷醇随时间增加。举例来说，已经发现，在压碎胶囊之后五分钟时烟气中的薄荷醇量大于在压碎胶囊之后两分钟时的薄荷醇量。

发明内容

本发明的一个目标是制造具有含有感官增强剂的组件的吸烟制品，其中，在破坏所述组件后，相对于当前可用的含胶囊吸烟制品，感官增强剂在过滤嘴中的分布增加。优选的是，相对于当前可用的含胶囊吸烟制品，增加的分布导致主流烟气中的感官增强剂的吸收速率、吸收量或吸收速率和吸收量增加。在阅读和理解本公开后，本发明的其它目标对于所属领域的技术人员来说将是显而易见的，所述公开包含随后的权利要求和附图。

在本发明的一个方面中，增强过滤嘴材料的表面能以增加过滤材料的润湿性。增强的润湿性可导致液体载剂和感官增强剂的分布更广，这可允许更多或更快地将感官增强剂传递到主流烟气中。可通过等离子体处理来增加过滤材料的表面能。在优选实施例中，处理过滤材料的各个纤维或丝束条带。

在本发明的一个方面中，一种吸烟制品包含：可抽吸材料，在可抽吸材料下游的过滤嘴，以及被配置成释放含有感官增强剂的液体组合物的组件，所述组件例如可破坏胶囊。过滤嘴包括经等离子体处理的过滤嘴材料。可破坏胶囊包含由易碎壳体包围的芯。芯含有包括感官增强剂的液体组合物。可破坏胶囊被定位成在壳体破裂时致使液体组合物接触过滤嘴材料。

在本发明的另一方面中，一种吸烟制品包含：可抽吸材料，在可抽吸材料下游的过滤嘴材料，以及包含由易碎壳体包围的芯的可破坏胶囊。芯含有包括感官增强剂的液体组合物。可破坏胶囊被定位成在壳体破裂时致使液体组合物接触过滤嘴材料。过滤嘴材料的表面能比标准过滤嘴材料大至少10％。在一个实施例中，可以未经等离子体处理的乙酸纤维素过滤嘴条的形式提供并测试标准过滤嘴材料，所述乙酸纤维素过滤嘴条具有以下属性：108mm长度(通常用于制造各自为27mm的4个过滤嘴，抽吸阻力为370mm水、7.6mm直径和2.7Y35,000(Y形横截面，单丝纤度为2.7，且总旦尼尔为35,000)。在另一实施例中，可以用于形成过滤嘴条的未经等离子体处理的聚乳酸(PLA)纤维或丝束条带的形式提供并测试标准过滤嘴材料，所述过滤嘴条具有以下属性：108mm长度(通常用于制造各自为27mm的4个过滤嘴，抽吸阻力为370mm水，7.6mm直径和3.2Y50,000(Y形横截面，单丝纤度为3.2，且总旦尼尔为50,000)。

根据本发明的优选实施例的吸烟制品在烟气中递送累积量的一种或多种感官增强剂，所述累积量高于在具有未处理或标准过滤嘴材料的吸烟制品的烟气中递送的累积量。举例来说，当例如根据ISO 3308(2012)通过分析型吸烟机器使根据本发明的吸烟制品经受常规测试时，在破坏胶囊的两分钟内在烟气中递送的感官增强剂的累积量比具有未处理或标准过滤嘴材料的大体上类似吸烟制品的感官增强剂的累积量大至少10％。

在本发明的又另一方面中，一种用于形成用于从胶囊增强递送感官增强剂的吸烟制品的方法包含等离子体处理过滤嘴材料。所述方法进一步包含将经等离子体处理的过滤嘴材料并入吸烟制品的烟嘴中。所述方法还包含将胶囊并入烟嘴中。胶囊包含由易碎壳体包围的芯。芯含有包括感官增强剂的液体组合物。胶囊并入烟嘴中，使得在壳体破裂后，液体组合物接触经等离子体处理的过滤嘴材料。所述方法进一步包含将烟嘴并入吸烟制品中。

相对于当前可用或先前所描述的具有感官增强胶囊的吸烟制品，本发明的各种方面可具有一个或多个优点，所述感官增强胶囊在破坏后释放感官增强剂，使得感官增强剂接触过滤材料。举例来说，本文中所描述的吸烟制品可被视为更好地按需求递送感官增强剂，这是因为所递送的感官增强剂的速率或量增加。另外，过滤嘴材料的表面能增加可以允许更好地分布塑化剂。因而，可使用更少塑化剂，或者可用给定量的塑化剂实现增加的过滤嘴硬度。在阅读和理解本公开后，本发明的各种方面的这些和其它优点对于所属领域的技术人员将是显而易见的。

本发明适用于包含过滤嘴和含有感官增强剂的胶囊的任何合适吸烟制品，其中在胶囊破裂后，感官增强剂接触过滤嘴材料。

包括过滤嘴和胶囊的吸烟制品的实例包含香烟、雪茄、小雪茄和其中将例如烟草的可抽吸材料点燃并使其燃烧以产生烟气的其它制品。可包含本发明的过滤嘴和胶囊的吸烟制品的其它实例包含其中可抽吸材料不燃烧的制品，例如但不限于直接或间接加热吸烟组合物的吸烟制品，或在具有或不具有热源的情况下使用气流或化学反应递送来自可抽吸材料的尼古丁或其它材料的吸烟制品。

如本文中所使用，术语“烟气”用来描述由吸烟制品产生的气溶胶。由吸烟制品产生的气溶胶可以是例如由例如香烟等可燃吸烟制品产生的烟气，或由例如加热式吸烟制品或非加热式吸烟制品等不可燃吸烟制品产生的气溶胶。

在一些优选实施例中，本发明的吸烟制品是燃烧可抽吸材料的吸烟制品。例如香烟等可燃吸烟制品通常具有由包装纸包围的切碎烟草(通常呈切割填料形式)，从而形成烟丝条。吸烟者通过点燃香烟的一端并且使烟丝条燃烧来使用香烟。吸烟者接着通过在香烟的相对端或口端抽吸来接收主流烟气，所述香烟通常含有过滤嘴。例如香烟等可燃吸烟制品的过滤嘴可定位成在主流烟气传递到吸烟者之前捕获主流烟气的一些成分。

在其它优选实施例中，吸烟制品包含不燃烧的气溶胶生成基质。优选的是，本发明的不可燃吸烟制品包含如下制品，在所述制品中，含尼古丁气溶胶由烟草材料、烟草提取物或其它尼古丁源生成而无需燃烧，并且在一些情况下无需例如通过化学反应来加热。加热式吸烟制品优选地包含例如如下吸烟制品，在所述吸烟制品中，通过电加热或通过从可燃燃料元件或热源到气溶胶生成基质进行的热传递来生成气溶胶。在吸烟期间，挥发性化合物通过来自热源的热传递而从气溶胶生成基质中释放并且夹带在抽吸通过所述吸烟制品的空气中。随着所释放的化合物冷却，化合物冷凝以形成被消费者吸入的气溶胶。加热式或非加热式不可燃吸烟制品可包含被定位成在烟气被递送给用户之前吸附烟气成分的过滤嘴。

吸烟制品中的可燃或不可燃过滤嘴可安置在可抽吸材料下游。术语“下游”指代当从可抽吸材料抽吸主流烟气并且进入用户口中时，吸烟制品的元件关于主流烟气的方向所描述的相对位置。

例如可破坏胶囊等被配置成释放含有一种或多种感官增强剂的液体组合物的组件定位在本发明的吸烟制品中，使得当组件被配置成释放时，例如当其被破坏时，一种或多种感官增强剂或含有一种或多种感官增强剂的流体组合物接触过滤嘴材料。例如可破坏胶囊等一个或多个此类组件可嵌入过滤嘴材料内，放置成邻近于过滤嘴材料，或以其它方式定位，使得在破坏一种或多种感官增强剂或含有一种或多种感官增强剂的流体组合物后被释放并且接触周围的过滤嘴材料。

在优选实施例中，吸烟制品包含含有过滤嘴和可破坏胶囊的烟嘴。在一些实施例中，烟嘴可另外包含围绕过滤嘴安置的滤嘴段包装。在一些优选实施例中，吸烟制品可包含将烟嘴固定到可抽吸材料条的接装包装纸。

可以在如本文所述的吸烟制品中使用任何合适的可破坏胶囊。可破坏胶囊包含芯，并且包含包围芯的壳体，所述含有一种或多种感官增强剂，例如香料或其它感官剂。在破坏壳体后可释放芯的内容物。

可破坏胶囊可具有任何合适的壳体。举例来说，可破坏胶囊的壳体可以是多糖基材料，例如胶质或藻酸盐；明胶；固体石蜡；聚乙烯醇；乙酸乙烯酯；海藻胶；或任何其它合适的材料或其组合。可了解，存在用于制造可破坏胶囊的多种工艺。因此，胶囊可具有不同的尺寸和形状、对破坏或破裂胶囊的动力或热力的不同抵抗力，并且可以包含替代的胶囊组合物和胶囊成分。

可破坏胶囊的芯中可以包含任何合适的感官增强剂。合适的感官增强剂包含香料和感觉剂。合适的香料包含如常规上在调味或芳香组合物的配方中使用的芳族或芳香分子。优选的是，香料是芳族烃、萜烯烃或倍半萜烯烃。香料可以是精油、醇、醛、酚醛分子、呈各种形式的羧酸、芳族缩醛和醚、含氮杂环、酮、硫化物、二硫化物和可以是芳族或非芳族的硫醇。调味剂的实例包含自然或合成的香味或芳香剂。合适芳香剂的实例是果香、糖果香、花香、甜香、木香芳香剂。合适香味的实例是椰子、香草、咖啡、巧克力、肉桂、薄荷或烘焙或烘烤香味。

合适感官剂的实例包含清新剂、清凉剂或热效应剂，它们分别在口腔中提供清新或清凉效应或热效应。合适的清新剂可以是但不限于丁二酸薄荷酯和其衍生物。合适的热效应剂可以是但不限于香草醇乙醚。

在一个优选实施例中，可破坏胶囊含有薄荷醇作为感官增强剂。

可调整或修改可破坏胶囊中的感官增强剂的浓度以提供所要量的感官增强剂。

芯或壳体可包含一种或多种甜味剂，所述甜味剂可以乙醇溶液或悬浮液的形式提供。合适甜味剂的实例可以是但不限于山梨糖醇、阿斯巴甜、糖精、新橙皮苷二氢查尔酮(NHDC)、三氯蔗糖、乙酰磺胺酸、纽甜等等。

芯可包括如在芳族乳化液中使用的一种或多种填料，例如达玛树脂、酯树胶类型的木材树脂、蔗糖乙酸异丁酸酯(SAIB)或溴化植物油。这些剂可用以调整流体芯的密度。

芯包括感官增强剂和液体载剂。优选的是，液体载剂包括一种或多种脂类。举例来说，芯可包括中链三酸甘油酯、植物油或其混合物。优选的是，芯包括椰子油。

可在本发明的吸烟制品中使用的可破坏胶囊的实例包含可以机械方式破坏的胶囊，例如可压碎胶囊；热易碎胶囊；直径为0.3mm到1.0mm的微胶囊；或直径为1.0mm到7.0mm的大胶囊等等。优选的是，可破坏胶囊是可压碎胶囊。如本文中所使用，可压碎胶囊的抗压强度为约0.01kp到约5kp，优选地约0.5kp到约2.5kp，更优选地约0.6kp到约2kp，甚至更优选地约0.8kp到约1.2kp。

可通过连续将负载竖直地施加到一个胶囊上直到破裂来测量胶囊的抗压强度。可以通过使用型号是DFIS 50、容量是25Kg、分辨率是0.02Kg且准确度是+/-0.15％的LLOYD-CHATILLON数字式测力计来测量胶囊的抗压强度。测力计可以附接到支架；胶囊可以定位在使用手动螺纹装置向上移动的板的中间。接着可手动施加压力。测力计记录在胶囊破裂的时刻施加的最大力(以例如Kg或Lb为单位测量)。胶囊破裂导致芯内容物被释放。

用于表征胶囊的额外方法包含：压碎力，所述压碎力是以例如牛顿为单位测量的在破坏之前胶囊可以承受的最大压缩力；以及破坏距离，所述破坏距离是在破坏时由于压缩(即，变形)引起的胶囊尺寸变化。其也可以表示为例如胶囊尺寸(例如胶囊直径)与当胶囊被压缩到破坏点时在压缩力方向上测量到的胶囊尺寸之间的比率。通常由自动或手动压缩测试机的压缩板朝向地面施加压缩。此类机器在所属领域中是已知的并且是可商购的。

优选的是，胶囊的压碎力值为约10.0N到约20.0N，更优选地约11N到约18N，并且甚至更优选地在约12.0N到约16.0N的范围内。

在一些实施例中，可压碎胶囊是如题为“并有可破坏胶囊的吸烟装置、可破坏胶囊和制造所述胶囊的方法(Smoking device incorporating a breakable capsule,breakable capsule and process for manufacturing said capsule)”的公开的欧洲专利申请EP1906775A2中所描述或如US2004/0261807中所公开的胶囊。

优选的是，可压碎胶囊将所选水解胶体并入胶囊的外壳体中，通过防潮层并入外壳体的涂层中，或并入外壳体和涂层两者中。举例来说，壳体、涂层或壳体与涂层可独立地包含选自以下的一种或多种水解胶体：结冷胶、琼脂、褐藻酸盐、角叉菜胶、胶质、阿拉伯胶、茄替胶、普鲁兰胶、甘露聚糖胶或变性淀粉，这些物质可单独使用或作为其混合物或结合明胶使用。

壳体可含有任何合适量的一种或多种水解胶体，所述量例如壳体总干重的约1.5％w/w到约95％w/w，优选地约4％w/w到约75％w/w，并且甚至更优选地约20％w/w到约50％w/w。

壳体可以进一步包含一种或多种填料。如本文中所使用，“填料”是可增大壳体中干燥材料的百分比的任何合适材料。增加壳体中的干材料量可导致壳硬化，并使壳在物理上更耐变形。优选的是，填料选自包括以下组成的组：淀粉衍生物，例如糊精、麦芽糖糊精、环糊精(α、β或γ)；或纤维素衍生物，例如羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、甲基纤维素(MC)、羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯醇、多元醇或其混合物。糊精是优选的填料。壳体中填料的量通常是壳体总干重的98.5重量％或更少，优选地约25重量％到约95重量％，更优选地约40重量％到约80重量％，并且甚至更优选地约50重量％到约60重量％。

优选的是，胶囊的壳体包括明胶。壳体优选地包含50重量％或更多，60重量％或更多，70重量％或更多，80重量％或更多，或90重量％或更多的明胶，不包含壳体中可存在的任何填料的重量。

可压碎胶囊的壳体可以具有任何合适的厚度。在一些实施例中，胶囊的壳体厚度为约10微米到约500微米，优选地约30微米到约150微米，更优选地约50微米到约80微米。

用于根据本文中所呈现的教示并入吸烟制品中的胶囊可以具有任何合适的壳体重量与胶囊重量比率。举例来说，壳体重量与壳体重量的比可以是约8重量％到约50重量％，优选地约8重量％到约20重量％，更优选地约8重量％到约15重量％/胶囊总重量。

包含在本发明的吸烟制品内的胶囊的芯可包含亲脂性或部分可溶于乙醇的材料或产品混合物，或具有配制为油/水/油乳化液的分子。

芯可以表示胶囊的任何合适的重量百分比。举例来说，可破坏胶囊的芯可表示胶囊的约50重量％到约92重量％，优选地约80重量％到约92重量％，更优选地约85重量％到约92重量％。

胶囊芯可包含常规上在食品、医药或化妆品行业中使用的一种或多种亲脂性溶剂。在优选实施例中，这些亲脂性溶剂可以是三酸甘油酯，特别是中链三酸甘油酯，且尤其是辛酸和癸酸的三酸甘油酯，或三酸甘油酯混合物，例如植物油、橄榄油、葵花油、玉米油、花生油、葡萄籽油、小麦胚芽油、矿物油和硅酮油。芯可含有任何合适量的亲脂性溶剂。举例来说，胶囊芯中亲脂性溶剂的量大约为胶囊总重量的0.01重量％到90重量％，优选地25重量％到75重量％。

芯还可包括一种或多种感官增强剂、填料、甜味剂或其组合，如上文所描述。

胶囊可具有任何合适的总重量。举例来说，胶囊的总重量可以是约5mg到约60mg，优选地约10mg到约50mg，更优选地约20mg到约40mg。

用于根据本文中所呈现的教示并入吸烟制品中的胶囊可以具有任何合适的外径尺寸。在一些实施例中，胶囊的外径在约0.5mm到约8mm、优选地约1mm到约5mm，更优选地约1.5mm到约4.5mm，并且更优选地约2.5mm到约4mm的范围内。

在一些实施例中，用于本发明的吸烟制品中的胶囊是通过共挤出工艺获得的无缝胶囊。共挤出工艺可以是两种液体的同步挤出：外部和亲水性液相，以及内部和亲脂性液相。优选的是，共挤出工艺包含三个主要阶段：化合物液滴形成、壳体硬化和胶囊收集。化合物液滴是壳体相内部的液体填料相的球体。液体填料相构成芯。壳体相构成壳体。本发明的胶囊可以通过任何合适的共挤出工艺生产，例如EP1906775A2或EP 513603中所描述的共挤出工艺。

一个或多个可破坏胶囊足够接近过滤嘴材料而并入吸烟制品中，使得在胶囊被破坏之后，胶囊芯的内容物将润湿过滤嘴材料。

本发明的吸烟制品的过滤嘴可包含任何合适的过滤嘴材料。合适过滤嘴材料的实例包含纤维素酯，例如乙酸纤维素、聚乳酸(PLA)、纤维素材料、聚丙烯、棉、亚麻、大麻，或任何可分解过滤介质，或任何两种或多于两种过滤嘴材料的组合或共混物。在优选实施例中，过滤嘴材料包含聚合过滤嘴材料，例如聚乳酸、纤维素酯和其共混物。优选的是，过滤嘴材料包含纤维素酯。可用以形成过滤嘴材料的纤维素酯的实例包含具有不同取代度的乙酸纤维素、丙酸纤维素和丁酸纤维素，以及其混合酯。此类混合酯的实例包含乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和乙酸丙酸丁酸纤维素。优选的是，过滤嘴材料包括乙酸纤维素。

过滤嘴材料优选地包含纤维。优选的是，过滤嘴材料包括纤维聚合过滤嘴材料。在优选实施例中，过滤嘴材料包括乙酸纤维素纤维或聚乳酸纤维。过滤嘴材料的特性可在1.5到8.0单丝纤度的范围内，Y形横截面，及15,000到50,000总旦尼尔。

可处理过滤嘴材料以增强材料的润湿性。润湿指代沉积在固体基质上的液体如何扩张的现象。相对于感官增强剂或包括感官增强剂的液体组合物增加材料的润湿性可导致感官增强剂更快且更多地分布在过滤嘴材料中，这可使材料上的表面积增大，在所述材料中，主流烟气可吸收感官增强剂并将其携载给消费者。

可处理过滤嘴材料以增加液体(例如，可破坏胶囊的芯的感官增强剂和液体载剂)的表面张力与过滤嘴材料的表面能之间的差，从而导致液体对过滤嘴材料的润湿性更大。更大的润湿性会导致在胶囊释放感官增强剂所来自的过滤嘴材料内和沿着所述过滤嘴材料的扩散速率更大，并且因此增加烟气中感官增强剂的浓度和递送速率。优选的是，经处理的过滤嘴材料的表面能比液体的表面能大约2mN/m到约10mN/m。

在破坏含有感官增强剂的胶囊之后，可以任何合适方式处理过滤嘴材料以增强主流烟气中感官增强剂的吸收。在优选实施例中，对过滤嘴材料的至少一部分进行等离子体处理以增强主流烟气中感官增强剂的吸收。

等离子体处理可增加过滤嘴材料的表面能，这会增加过滤嘴材料的润湿性。可以任何合适方式用等离子体处理过滤嘴材料。举例来说，可对过滤嘴材料进行电晕等离子体处理、大气等离子体处理或火焰等离子体处理。任何合适的气体可用于等离子体处理。合适气体的实例包含空气、氧气、氮气、水蒸气、例如氩气或氦气等惰性气体、惰性气体与氧气的混合物、氮气与氧气的混合物、氦气与氧气的混合物，和氩气与氧气的混合物。可调整等离子体处理的强度或持续时间以提供所要的润湿性增强。可通过使用电场来生成本文中所描述的等离子体，所述电场包含连续操作(CW)或脉冲式的DC辉光放电、电容耦合和电感耦合的射频(RF)放电、螺旋波放电和微波放电。

在优选实施例中，过滤嘴材料包含呈丝束条带形式的纤维或纤维束，其中通过电晕放电用等离子体来处理纤维或丝束条带。优选的是，通过生产线中的连续工艺用等离子体来处理纤维或丝束条带。在优选实施例中，在20W/min/m²或更大到约60W/min/m²，例如至少约30W/min/m²的放电剂量下在连续工艺中对纤维或丝束条带进行等离子体处理。还可根据在连续工艺中纤维或丝束条带的移动速度来调整处理强度。处理功率与经处理材料的表面能之间一般存在正相关。许多处理系统在所属领域中是已知的，并且可用以处理过滤嘴材料，所述处理系统例如但不限于Me.ro SpA(意大利卢卡)供应的电晕处理系统。通常，电晕处理系统包括通过气隙经由一对电极施加功率的处理器，其中一个电极处于高电势下，且一个电极在接地电势下连接到材料载体。

可处理过滤嘴材料以实现任何合适的表面能，从而增强感官增强剂或含有感官剂的液体载剂对纤维的润湿性。在一些实施例中，处理过滤嘴材料以具有50mN/m或更大的表面能；更优选地，60mN/m或更大；甚至更优选地在65mN/m与75mN/m之间。在一些实施例中，在标准实验室条件下存储6周之后，过滤嘴材料的表面能在大于或约48mN/m处保持升高。

所属领域中熟知的各种方法可用于测量经等离子体处理的过滤嘴材料的润湿性(Zisman 1964,在Contact Angle,Wettability and Adhesion:Fowkes F；Advances inChemistry,American Chemical Society,Washington D.C.,第1到51页中；K.L.Mittal,1993,“Contact Angle,Wettability and Adhesion,American Chemical Society,Division of Colloid Surface Chemistry,VSP,荷兰乌得勒支)。举例来说，一种方法涉及通常将液滴，优选地来自可破坏胶囊的芯的液滴放置在过滤嘴材料的经处理表面上并通过光学技术测量液滴的接触角。液滴的接触角越低，润湿性越好。优选的是，来自与经处理过滤嘴材料一起使用或待与经处理过滤嘴材料一起使用的可破坏胶囊的芯的液体的接触角小于在液滴与未处理表面之间形成的角度。另一可适用方法(J.M.van Hazendonk等人,Colloids and Surfaces A:Physiochemical and Engineering Aspects 81(1993)第251到261页)涉及浮动测试，其中在20℃下将过滤嘴材料片放置在具有各种已知表面张力值的液体的顶部上，确定纤维材料刚好保持浮动所处的表面张力(mN/m)。可通过使用溶剂(极性或非极性)的混合物来调整液体的表面张力，所述溶剂例如极性溶剂，例如用于23到72mN/m范围内的水和甲醇，或非极性溶剂：用于22到38mN/m范围内的1-甲基萘和辛烷。纤维的所测量表面张力是纤维的50％在表面上浮动所处的液体表面张力。

过滤嘴可包含经处理的过滤嘴材料和一种或多种任选的粘合剂。优选的是，包含粘合剂的过滤嘴包括聚合纤维。粘合剂可将聚合纤维粘合在一起。优选的是，如果包含粘合剂，那么粘合剂是塑化剂。如本文中所使用，“塑化剂”是在施加到聚合纤维时将纤维溶剂粘合在一起的溶剂。塑化剂的实例包含三醋精(也被称作三乙酸甘油酯)、二乙二醇二乙酸酯、三乙二醇二乙酸酯、三丙酸甘油酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三乙酯和其中一种或多种的混合物。一种或多种塑化剂可与例如聚乙二醇混合，并与聚合纤维接触以将纤维溶剂粘合在一起。纤维可以任何合适方式与粘合剂接触。优选的是，将包括粘合剂的组合物喷涂在聚合纤维上。

可在将一种或多种粘合剂添加到过滤嘴材料之前或之后确定经处理过滤嘴材料的表面能或接触角测量。在一些实施例中，可测量从吸烟制品去除的过滤嘴材料的接触角的表面能，所述吸烟制品可包含一种或多种粘合剂。此类过滤嘴材料的表面能优选地为50mN/m或更大；更优选地60mN/m或更大；甚至更优选地在65mN/m与75mN/m之间。可通过使用能够生成30W/min/m²的电源来提供此类表面能范围。举例来说，相对于水和丙三醇，在20℃下，乙酸纤维素的表面能等效于约38mN/m，其中接触角为54.4°；并且在处理之后，表面能可从约38mN/m增加到约70nM/m。在处理之后，材料的表面能可为约42mN/m，约45mN/m，约47mN/m，约50mM/m，约57mN/m，约63nM/m，约66mN/m，或约70nM/m。可用于过滤嘴中的其它纤维在相同范围内，所述纤维例如未处理纤维素纤维(44mN/m)；大麻(32.8mN/m)，和亚麻(36mN/m)。聚乙烯纤维的表面能从32mN/m增加到69mN/m，且处理功率为30W/min/m²。所属领域的技术人员将理解，在应用不同测量方法的情况下可获得略微不同的绝对值，因此可使用同种方法对经处理材料进行测试以测量未处理和经处理样品之间的相对差(使用粘合剂或不使用粘合剂)。因此，预期相对于未处理材料，在处理过滤嘴材料之后，过滤嘴材料的表面能可增加约10％，约20％，约25％，约33％，约50％，约66％，约75％，或约100％。

无论经处理过滤嘴材料的表面能如何，相对于当前可用吸烟制品中的过滤嘴材料，当包括感官增强剂的胶囊破裂以使得感官增强剂接触过滤嘴材料时，本发明的吸烟制品中的过滤嘴材料在标准ISO吸烟程序(例如ISO3308:2012)下增大夹带在主流烟气中的感官增强剂的速率或量。为了确定本发明的吸烟制品是否增大在主流烟气中递送的感官增强剂的速率或量，可将主流烟气中的感官剂的量与具有标准过滤嘴材料的类似吸烟制品进行比较。优选的是，除了所使用的过滤嘴材料以外，本发明的吸烟制品和具有标准过滤嘴材料的吸烟制品大体上相同。举例来说，可破坏胶囊、可抽吸材料和吸烟制品的构造尽可能地类似。在根据本发明的吸烟制品和进行对照比较的具有标准过滤嘴的吸烟制品中使用的过滤嘴材料的重量优选地大体上相同(例如，在测量误差内或在约5％内)。在一个实施例中，可以未经等离子体处理的乙酸纤维素过滤嘴条的形式提供并测试标准过滤嘴材料，所述乙酸纤维素过滤嘴条具有以下属性：108mm长度(通常用于制造各自为27mm的4个过滤嘴，抽吸阻力为370mm水、7.6mm直径和2.7Y35,000(Y形横截面，单丝纤度为2.7，且总旦尼尔为35,000)。在另一实施例中，可以用于形成过滤嘴条的未经等离子体处理的乙酸纤维素纤维或丝束条带的形式提供并测试标准过滤嘴材料，所述过滤嘴条具有以下属性：108mm长度(通常用于制造各自为27mm的4个过滤嘴，抽吸阻力为370mm水、7.6mm直径和2.7Y35,000(Y形横截面，单丝纤度为2.7，且总旦尼尔为35,000)。

在优选实施例中，当吸烟制品经受标准ISO吸烟程序时，在破坏含有感官增强剂的胶囊的两分钟内，在根据本发明的吸烟制品中的主流烟气中的感官增强剂的累积量大于具有标准过滤嘴材料的大体上类似吸烟制品中的感官增强剂的累积量。优选的是，在破坏含有感官增强剂的胶囊的两分钟内，在根据本发明的吸烟制品中的主流烟气中的感官增强剂的累积量比具有标准过滤嘴材料的大体上类似吸烟制品中的感官增强剂的累积量大至少10％；更优选地大至少15％；甚至更优选地大至少20％或更大。在一些情况下，在破坏含有感官增强剂的胶囊的两分钟内，主流烟气中的感官增强剂的累积量比具有标准过滤嘴材料的吸烟制品的烟气中的累积量大两倍或更大，或三倍或更大。

除非另外说明，否则本文中所使用的所有科学和技术术语均具有所属领域中常用的含义。本文中所提供的定义是为了便于理解本文中频繁使用的某些术语。

如本文中所使用，除非内容另外明确指示，否则单数形式“一”和“所述”涵盖具有复数指代物的实施例。

如本文中所使用，除非内容另外明确指示，否则“或”一般以其包含“和/或”的意义使用。术语“和/或”意味着所列元素中的一个或全部或者所列元素中的任何两个或多于两个的组合。

如本文中所使用，“具有”、“包含”、“包括”等等以其开放的意义使用，且一般意味着“包含但不限于”。将理解，“主要由……组成”、“由……组成”等等归入“包括”等等中。

词语“优选的”和“优选的是”是指在某些情况下，本发明中可提供某些益处的实施例。然而，其它实施例在相同或其它情况下也可以是优选的。此外，一个或多个优选实施例的叙述并不暗示其它实施例不适用，且不意图从包含权利要求的本公开的范围内排除其它实施例。

附图说明

现在参看图式，在图式中说明本发明的一些方面。然而，将理解，图式中未描绘的其它方面属于本发明的范围和精神内。所述图式是示意性图式且未必是按比例的。附图中使用的相同数字指代相同的组件、步骤等等。然而，将理解，数字在给定附图中用于指代一种组件的使用并非意在对另一附图中的标注有相同数字的所述组件进行限制。另外，不同数字对于指代不同附图中的组件的使用并非意在表明以不同数字表示的组件与以其它数字表示的组件不能是相同或相似的。

图1是描绘过滤嘴材料的等离子体处理的示意图。

图2是部分展开的香烟的示意性透视图。

图3到4是用于包含经处理过滤嘴材料和可破坏胶囊的吸烟制品的烟嘴的实施例的示意性纵向截面图。

具体实施方式

现在参看图1，可使用等离子体发生器100以用等离子体110处理过滤嘴材料32，从而增加过滤嘴材料的有效表面积和润湿性。在描绘的实施例中，过滤嘴材料32在由箭头指示的方向上移动，使得未处理过滤嘴材料32在等离子体放电110下通过，从而产生经处理过滤嘴材料32。过滤嘴材料可呈材料网形式，或优选地呈纤维丝束条带形式。在如所描绘的实施例中，可在连续在线工艺中处理过滤嘴材料。可对过滤嘴材料的一个表面进行等离子体处理，如所展示。还可处理网或丝束条带的相对主表面。

现在参看图2，描绘了部分展开的吸烟制品10的实施例的示意性透视图，在这种情况下吸烟制品10是香烟。吸烟制品10包含例如烟丝条的可抽吸材料条20和在可抽吸材料下游的烟嘴30。所描绘的吸烟制品10包含滤嘴段包装60、卷烟纸40和接装纸50。在所描绘的实施例中，滤嘴段包装60包围经等离子体处理的过滤嘴材料32'的部分。卷烟纸40包围条20的至少一部分。接装纸50或其它合适的包装纸包围滤嘴段包装60和卷烟纸40的一部分，如所属领域中一般已知的。烟嘴30包含可破坏胶囊(图2中未展示),所述可破坏胶囊可如例如图3到4所描绘的那样定向。

现在参看图3，所描绘的烟嘴30包含包围经处理过滤嘴材料32的滤嘴段包装60，所述经处理过滤嘴材料32包围可破坏胶囊80。

现在参看图4，所描绘的烟嘴包含包围经处理过滤嘴段32'的滤嘴段包装60，所述经处理过滤嘴段32'在滤嘴段-空间-滤嘴段配置中定向。可破坏胶囊80安置在空间33中。

下文阐明可通过经等离子体处理的过滤嘴材料携载香味或芳香的组合物的增强吸收的实例。

在实验中使用两种类型的常规香烟过滤嘴，命名为1802和0540。一次将具有相同圆周(24.3mm)和长度(108mm)的过滤嘴纵向切割穿过接装纸和滤嘴段包装以展现过滤嘴材料。在0540过滤嘴中使用的材料含有单丝纤度和总旦尼尔为2.7Y35,000的乙酸纤维素丝束。在1802过滤嘴中使用的过滤嘴材料含有单丝纤度和总旦尼尔为3.2Y50,000的聚乳酸丝束。两组长丝均具有Y形横截面。切割的过滤嘴在腔室中暴露于等离子体，以供Plasma EtchInc.(美国内华达)进行表面激活。等离子体处理的设置为：在氩气下200mbar低压力，50W功率设置，13.56MHz频率，及2分钟处理。

通过包括30ml椰子油和20微克食品着色E132(也被称作靛蓝胭脂红)的液体组合物的分布来评定经等离子体处理的过滤嘴材料的表面特性。例如芳香剂和香料等感官增强剂通常溶解于油性液体组合物中和/或由油性液体组合物承载，所述油性液体组合物例如椰子油。将相同体积的20微升液体组合物放置到暴露的过滤材料上。通过组合物增加过滤嘴的蓝色染色面积指示了组合物的渗透和吸收有所改进。在将液滴放置到过滤嘴上之后约5秒时拍摄的情况下，图5A的照片展示在油性组合物接触过滤嘴材料时，未处理参考1802过滤嘴与经氩等离子体处理的1802过滤嘴之间的差异；图5B的照片展示在油性组合物接触过滤嘴材料时，未处理参考0504过滤嘴与经氩等离子体处理的0504过滤嘴之间的差异。在两种类型的过滤材料中，经等离子体处理样品中的染色比参考样品中的染色分布广泛程度大约20％到40％。结论是，使用例如乙酸纤维素或聚乳酸等典型物质对过滤嘴材料进行的等离子体处理可增加感官增强剂在过滤嘴中的分布。举例来说，可增加感官增强剂在过滤嘴中的渗透、吸收或渗透和吸收。

因此，展示通过在氩气下由等离子体处理的香烟过滤嘴进行的感官增强剂在油性液体组合物中的分布可相对于未处理过滤嘴增加至少10％，至少20％，至少30％，或至少40％，或10％到20％，10％到30％，20％到40％，30％到40％，如在类似于上文所描述实例的方法中通过过滤嘴中的剂的渗透和吸收面积所测量。

因此，描述了用于吸烟制品的过滤介质的等离子体处理的方法、系统、装置、化合物和组合物。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本发明的各种修改和变化对于所属领域的技术人员将是显而易见的。尽管已结合特定优选实施例描述本发明，但应理解，如所要求的本发明不应不恰当地限于此类特定实施例。实际上，香烟制造或有关领域的技术人员显而易见用于实施本发明的所描述模式的各种修改意图在所附权利要求书的范围内。

Claims (14)

1.一种吸烟制品，包括：

可抽吸材料；

过滤嘴，其在所述可抽吸材料下游，所述过滤嘴包括经等离子体处理的过滤嘴材料；以及

可破坏胶囊，其包括由易碎壳体包围的芯，其中所述芯包括液体组合物，所述液体组合物包括感官增强剂，

其中所述可破坏胶囊被定位成在所述壳体破裂时致使所述液体组合物接触所述过滤嘴材料，且

其中相对于未经等离子体处理的过滤嘴材料，所述感官增强剂在所述过滤嘴材料中的分布增加至少10％。

2.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述经等离子体处理的过滤嘴材料的表面能比未处理的过滤嘴材料大至少20％。

3.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述液体组合物包括一种或多种脂类。

4.根据前述权利要求中任一项所述的吸烟制品，其中在至少30W/min/m²的放电剂量下通过射频放电用等离子体来处理所述过滤嘴材料。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中当所述壳体破裂时，相对于未处理的过滤嘴材料，所述液体组合物在所述过滤嘴材料中的分布增加至少10％。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中当所述吸烟制品经受ISO 3308(2102)吸烟程序时，在破坏所述胶囊的两分钟内在烟气中递送的所述感官增强剂的累积量比具有未处理的过滤嘴材料的大体上类似吸烟制品的感官增强剂的累积量大至少10％。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述过滤嘴材料包括乙酸纤维素。

8.根据权利要求7所述的吸烟制品，其中包括乙酸纤维素的所述经等离子体处理的过滤嘴材料具有50mN/m或更大的表面能。

9.根据权利要求7所述的吸烟制品，其中包括乙酸纤维素的所述经等离子体处理的过滤嘴材料包括厚度在1.5到8.0单丝纤度范围内的纤维。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述过滤嘴材料包括聚乳酸。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述可抽吸材料包括烟草。

12.一种用于形成用于增强从胶囊递送感官增强剂的吸烟制品的方法，所述方法包括：

用等离子体处理过滤嘴材料；

将所述经等离子体处理的过滤嘴材料并入所述吸烟制品的烟嘴中；

将所述胶囊并入所述烟嘴中，其中所述胶囊包括由易碎壳体包围的芯，其中所述芯包括液体组合物，所述液体组合物包括所述感官增强剂，其中所述胶囊并入所述烟嘴中，使得在所述壳体破裂后，所述液体组合物接触所述经等离子体处理的过滤嘴材料，其中在所述胶囊破裂时，相对于未处理的过滤嘴材料，对所述过滤嘴进行所述等离子体处理增加所述感官增强剂在所述过滤嘴材料中的分布；以及

将所述烟嘴并入吸烟制品中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中对所述过滤嘴材料进行所述等离子体处理包括在相对于未处理的过滤嘴材料将所述材料的表面能增加至少5％的条件下进行等离子体处理。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法，其中所述过滤嘴材料包括乙酸纤维素丝束，且其中对所述过滤嘴材料进行等离子体处理包括在形成所述乙酸纤维素丝束的条带期间用等离子体处理所述乙酸纤维素丝束。

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