CN110087497A - 具有非晶态碳酸镁的吸烟制品过滤器 - Google Patents

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Abstract

一种用于吸烟制品的过滤器包含过滤材料和在所述过滤材料内含有的非晶态碳酸镁材料。一种吸烟制品包含可抽吸材料和在所述可抽吸材料下游的所述过滤器。

Description

具有非晶态碳酸镁的吸烟制品过滤器
技术领域
本公开涉及含有非晶态碳酸镁的吸烟制品过滤器。
背景技术
例如香烟等可燃吸烟制品通常具有由纸质包装纸包围的通常呈切割填料形式的烟丝，从而形成烟丝条。吸烟者通过点燃香烟的一端且使烟丝条燃烧来使用香烟。吸烟者接着通过抽吸通常含有过滤器的香烟相对端或口端来接收主流烟气。过滤器放置成在主流烟气被递送给吸烟者之前截留主流烟气的一些成分。
还开发了多种吸烟制品，在这些吸烟制品中，对例如烟草等气溶胶生成基质进行加热而非使其燃烧。在加热的吸烟制品中，通过对气溶胶生成基质进行加热来生成气溶胶。已知的加热的吸烟制品包含例如如下吸烟制品，在这些吸烟制品中，通过电子加热或通过从易燃的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且夹带在抽吸通过该吸烟制品的空气中。当所释放化合物冷却时，所述化合物冷凝以形成由消费者吸入的气溶胶。还已知如下吸烟制品，在所述吸烟制品中，在不燃烧的情况下且有时候在不加热的情况下，例如通过化学反应从烟草材料、烟草提取物或其它尼古丁源生成含尼古丁气溶胶。此类不可燃吸烟制品还可包含定位成在主流烟气被递送给使用者之前吸附烟气成分的过滤器。
吸烟制品中的过滤器无论是可燃的还是不可燃的，都可含有活性炭以从烟气或气溶胶去除所选成分。活性炭颗粒在活性炭颗粒运输、处理和加载期间可能产生碳粒。颗粒漏出可能部分地由于碳粒的存在而发生在含有活性炭颗粒的过滤器中。在吸烟制品中不使用活性炭粉末，这是因为其大小过小，以至于无法由例如乙酸纤维素丝束等过滤器材料保持。
活性炭可能不利影响由吸烟制品的烟草或气溶胶生成基质形成的烟气或气溶胶的味道。消费者可能认为这种味道“干燥”或具有“碳”味。
碳酸镁天然以常规晶体形式存在，即盐或矿物质。碳酸镁(MgCO3)是一种为白色固体的无机盐。多种水合和基本形式的碳酸镁作为矿物质而存在。
希望提供一种用于吸烟制品的过滤器，其可以选择性地去除烟气或气溶胶的成分，同时不会对烟气或气溶胶的味道产生不利影响。需要提供一种用于吸烟制品的过滤器，其可以调节或维持过滤器和吸烟制品内的相对湿度或湿度水平。希望提供可能用于不含活性炭或含有减少的活性炭量的吸烟制品的过滤器。希望提供用于吸烟制品的过滤器，所述过滤器可以含有可以在过滤器内物理地保持在位的稳定吸附剂。
发明内容
本发明的各种方面提供用于吸烟制品的过滤器。所述过滤器包含过滤材料和在过滤材料内含有的非晶态碳酸镁材料。一种吸烟制品包含可抽吸材料和在所述可抽吸材料下游的所述过滤器。非晶态碳酸镁材料可以是吸湿的。
非晶态碳酸镁与典型的晶体碳酸镁不同。非晶态碳酸镁可以合成，且表现出可以基本上在低于10纳米或低于6纳米大小范围内的孔的独特结构，且还表现出非常高的表面积(例如大于约100m2/g或大于约300m2/g)。典型的晶状碳酸镁表面积在4-15m2/g的范围内。非晶态碳酸镁的特异性高表面积使这种材料立足于高表面积的纳米材料(例如沸石和碳纳米管)中。
非晶态碳酸镁材料可以具有大于100m2/g的高表面积。非晶态碳酸镁材料可以是多孔的。非晶态镁碳酸镁材料的孔径可以被表征为一般为微孔(约2nm或更小)或大体上为中孔(约2nm至约50nm)。非晶态碳酸镁材料的平均粒度大于约100微米(或大于约140目数)。
有利地，将非晶态碳酸镁材料与吸烟制品的过滤器组合可选择性地去除烟气或气溶胶的成分，且可以不会对烟气或气溶胶的味道产生不利影响。有利地，非晶态碳酸镁材料可以设定大小以保持在过滤器内物理固定。有利地，非晶态碳酸镁材料可以吸湿且吸收过度湿度或释放含水以维持吸烟制品内的水分水平。有利地，将非晶态碳酸镁材料与吸烟制品的过滤器组合可以消除或减少吸烟制品过滤器内所需的活性炭或其它吸附剂材料量。有利地，非晶态碳酸镁材料可以表现出可与过滤材料的颜色匹配的浅色或白色，此外，非晶态碳酸镁材料通过监管机构一般认可为安全(GRAS)且环保。
短语“BET表面积”是指根据Brunauer-Emmet-Teller(“BET”)氮吸附等温分析确定的比表面积。
短语“x射线非晶态”是指可以使用x射线衍射表征的非晶态材料形式。术语“x射线非晶态”与“非晶态”在这里可互换使用。术语“非晶态碳酸镁”与“x射线非晶态碳酸镁”可互换使用。
术语“吸湿性”是指吸引和保持来自周围材料的水分子的属性，通常是在正常或室温环境下。这可以通过吸收或吸附来实现。
如本文中所使用，“可抽吸材料”是指如下材料，当所述材料放置在吸烟制品中且所述吸烟制品被使用者使用时，所述材料生成可递送给吸烟制品的使用者的气溶胶。
一种用于吸烟制品的过滤器包含过滤材料和在所述过滤材料内含有的非晶态碳酸镁材料。一种吸烟制品包含可抽吸材料和在所述可抽吸材料下游的所述过滤器。
当吸烟制品被消耗时，非晶态碳酸镁材料可以选择性地去除烟气或气溶胶的成分。非晶态镁碳酸镁材料可以含在过滤器内可能含有非晶态碳酸镁的任何可用过滤器配置内。
非晶态碳酸镁材料可以吸湿，且将物理吸附水。水的物理吸附不会形成非晶态碳酸镁的水合形式。在约3％的相对湿度下、在室温下(约27℃)和1Atm下，非晶态吸湿性碳酸镁材料可以实际吸附至少约0.6毫摩尔水/克、或至少1毫摩尔水/克或至少2毫摩尔水/克。在约10％的相对湿度下、在室温下(约27℃)和1Atm下，非晶态吸湿性碳酸镁材料可以实际吸附至少约1.5毫摩尔水/克、或至少2毫摩尔水/克或至少4毫摩尔水/克。在约90％的相对湿度下、在室温下(约27℃)和1Atm下，非晶态吸湿性碳酸镁材料可以至少约10毫摩尔水/克、或至少15毫摩尔水/克或至少20毫摩尔水/克。
非晶态吸湿性碳酸镁材料可以物理地去除或释放结合的水，以加热材料或减少相对湿度。当相对湿度(围绕非晶态吸湿性碳酸镁材料)在室温(约27℃)和1Atm下从95％降低至5％时，非晶态吸湿性碳酸镁材料可物理地去除或释放多达约15重量％、或多达约20重量％、或多达约25％的水结合内容。因此，非晶态吸湿性碳酸镁材料可吸收过度湿度或释放含水以维持吸烟制品内的水分水平。
非晶态碳酸镁材料可以使用x射线衍射来表征。非晶态碳酸镁材料在美国专利申请公开US2015/0298984中有所描述。水吸附和解吸可以利用Dubinin-Astakhov(D-A)模型下的氮气和水蒸汽吸附等温的氮气和水蒸气吸附等温来表征，且用于非晶态碳酸镁表征和表面表征的x射线衍射和BET表面积测试方法均在其中描述。
BET表面积分析(BET表面积)可使用在来自Quantachrome的体积Autosorb-6B仪器中获得的在-196℃下的N2吸附等温线进行确定，一般如下述中所述：(i)Gregg SJ,SingKSW.Adsorption,Surface Science and Porosity.Academic Press,New York 1982；(ii)Rouquerol F,Rouquerol J,Sing K.Adsorption by powders and poroussolids.Principles,methodology and applications.Academic Press,1999；和(iii)Linares-Solano A,Salinas-Martínez de Lecea C,J,Cazorla-Amorós D。例如，比表面积可以根据ISO 9277(2010)来确定：通过气体吸附确定固体的比表面积–BET方法。ISO 9277(2010)附录中提供的用于确定微孔材料表面积的方法可以特别地用于确定比表面积。
可以使用不同的合适方法来确认和量化材料的非晶态碳酸镁含量。这些方法可以包含但不限于XPS(x射线光电光谱仪)、拉曼光谱、XRD(傅立叶变换红外光谱仪)、NMR光谱(核磁共振光谱仪)、ICP-MS(电感耦合等离子质谱仪)、EDS(能量分散的x射线光谱仪)、TEM(电子衍射)和TGA(热重量分析)。拉曼光谱可以用于揭示非晶态碳酸镁的存在(通过在低波浪度下存在所谓的Boson峰，这是非晶态材料的特性，而且独特的碳酸盐峰值在约1100cm-1处)。为确认材料中碳酸镁的存在并确定其量，XPS分析可以如下方式使用：材料中的碳酸镁含量可通过使用XPS的元素分析来确定，且使用相同技术分析能量分析的质谱分析可以用于区分晶体和非晶态碳酸镁之间的电子结合能量：非晶态碳酸镁中的Mg 2s轨道的电子结合能量预计将为约90.7Ev，而结晶镁的结合能量预计为约91.5Ev或更高。
XRD分析可用于晶体相确定材料的成分，其中非晶态碳酸镁含量与晶体含量相关地定量。具体来说，非晶态碳酸镁的存在可通过XRD确认。在XRD测量中，当衍射仪使用CUKα辐射时，非晶态碳酸镁在大约10°与20°之间以及约25°与40°之间的20窗中产生延伸晕或阈值噪声平面信号。当材料的剩余部分由非晶态碳酸镁(包含有意引入的杂质或其它元素)之外的材料组成时，这种材料将在XRD模式中产生峰值，前提是它们是晶体。
非晶态碳酸镁材料可具有非凡的表面积或BET表面积。非晶态碳酸镁材料可以具有至少约200m2/g、或至少约300m2/g，或至少约500m2/g的BET表面积。非晶态碳酸镁材料的BET表面积可以在约300m2/g至约1200m2/g的范围内、在约600m2/g至约1000m2/g的范围内，或在约700m2/g至约900m2/g的范围内或为约800m2/g。为了进行比较，典型的晶体碳酸镁表面积或BET表面积为约10m2/g或更少。
非晶态碳酸镁材料是多孔的。非晶态镁碳酸镁材料的孔径可以被表征为大体上微孔(约2nm或更小)或大体上为中孔(约2nm至约50nm)。非晶态碳酸镁材料可以表现出基本上在低于6nm大小范围内的孔的独特结构。非晶态碳酸镁材料可以具有小于约10nm的至少约98％的孔径或小于约6nm的至少约98％的孔径。
非晶态碳酸镁材料可以具有在小于约10nm直径下至少约0.02cm3/g、优选为至少约0.4cm3/g，且甚至更优选为至少约0.8cm3/g的累积孔体积，以及在小于约10nm直径下高达约1.5cm3/g、或更优选地高达约2cm3/g或最优选地高达约3cm3/g的累积孔体积。孔径分布和累积孔体积可通过吸附等温下的密度功能理论(DFT)计算来确定。如所属领域的技术人员所了解，根据本发明的微型和中型孔的独特分布可以用其它参数描述，且可以基于本文所述的其它类型的测量值。
非晶态碳酸镁材料可以通过合成形成，且被称为“合成非晶态碳酸镁”。一个实例合成由以下组成：将MGO粉末放入含甲醇的玻璃容器中，然后在压力下将CO2应用到玻璃容器中，使得反应在约50℃下发生。凝胶形成且在约70℃下凝固和干燥。干材料定义了具有上述物理特性的合成非晶态碳酸镁，且可以如本文所述而加以利用。
非晶态碳酸镁材料可以选择性地去除一个或多个成分，所述一个或多个成分通过含有非晶态碳酸镁材料的过滤器。非晶态碳酸镁材料可以通过例如结合、吸附等来去除烟气的一个或多个成分。优选地，吸烟制品过滤器中含有的非晶态碳酸镁材料可以去除甲醛。吸烟制品过滤器中含有的非晶态碳酸镁材料可以去除苯。吸烟制品过滤器中含有的非晶态碳酸镁材料可以去除水。
非晶态碳酸镁材料的平均粒度可以在约100微米(约140目数)至约2000微米(约10目数)或从约200微米(约70目数)至约1500微米(约14目数)或从约400微米(约40目数)到约1000微米(约18目数)的范围内。相对较大的粒径可帮助在过滤器内含有非晶态碳酸镁材料。这种相对较大的粒径可以帮助防止在消耗期间过滤器中的非晶态碳酸镁材料漏出。
在非晶态镁碳酸镁材料的颗粒上下文的术语“直径”的使用可以被认为是指颗粒群体内颗粒的长度、宽度和高度的平均值。替代性地，“直径”的范围可以被认为是基于非晶态镁碳酸镁材料的粒子可以通过的筛的大小，其中粒子通过的最小测试筛为最大“直径”，且非晶态碳酸镁材料颗粒通过的最大测试筛为最小“直径”。
优选地，包含具有从约100微米(约140目数)至约2000微米(约10目数)或从约400微米(约40网目)至约1000微米(约18目数)的平均粒度的非晶态碳酸镁材的过滤器和吸烟制品可以较之于当前可用的过滤器和包含活性炭的吸烟制品表现出较小的颗粒漏出。
粒子漏出可通过任何合适的工艺进行确定。优选地，经由对含有吸附剂的过滤器进行干单口抽吸(puff)(未点燃)分析来测量粒子漏出。当过滤器(任选地结合到吸烟制品中)以可操作方式联接到配备有粒子计数器的吸烟制品时，分析粒子漏出，所述粒子计数器被配置成检测大小在约0.3微米到约10微米的范围内的粒子。优选的是，粒子计数器是激光散射粒子计数器，例如粒子计数器。吸烟机优选地被配置成每13秒/过滤器(任选地结合到吸烟制品中)，在2秒期间获取55mL的12次单口抽吸。优选的是，根据数个过滤器或吸烟制品(例如五个或十个或更多个过滤器或吸烟制品)的测试对粒子漏出结果求平均值。
非晶态碳酸镁材料可以用作纯材料，或者可以与其它材料结合或包含其它材料，例如晶状镁碳酸镁以形成非晶态与晶体碳酸镁材料的混合物。非晶态与晶状碳酸镁材料可以具有至少10重量％、或至少25重量％、或至少50重量％、或至少75重量％、或至少90重量％、或至少99重量％的非晶态碳酸镁材料。非晶态和晶状碳酸镁材料可以具有至少10重量％、或至少25重量％、或至少50重量％、或至少75重量％、或至少90重量％、或至少99重量％的碳酸镁材料。非晶态和晶状碳酸镁材料的混合物可包含约25％至约75重量％的非晶态碳酸镁材料，以及约25％至约75重量％的晶状碳酸镁材料。
非晶态碳酸镁材料可以用作纯材料，或者可以包含氧化镁以形成非晶态碳酸镁与氧化镁材料的混合物。非晶态和晶状碳酸镁材料可以具有至少约10重量％、或至少约25重量％、或至少约50重量％、或至少约75重量％、或至少约90重量％、或至少约99重量％的非晶态碳酸镁材料。非晶态和晶状碳酸镁材料可以具有至少约10重量％、或至少约25重量％、或至少约50重量％、或至少约75重量％、或至少约90重量％、或至少约99重量％的碳酸镁材料。非晶态和晶状碳酸镁材料的混合物可以包含约75％至约99重量％的非晶态碳酸镁材料，以及约25％至约1重量％的晶状碳酸镁材料。非晶态和晶状碳酸镁材料的混合物可以包含约90％至约99重量％的非晶态碳酸镁材料，以及约10％至约1重量％的晶状碳酸镁材料。
非晶态碳酸镁材料可以是均匀的非晶态材料。非晶态碳酸镁材料可以包含为晶状的区域或部分。非晶态碳酸镁材料可以为至少约50重量％的非晶态和小于约50重量％的晶体，或小于约25重量％的晶体或小于约10重量％的晶体。非晶态碳酸镁材料可以为至少约75重量％的非晶态或至少约90重量％的非晶态。
非晶态碳酸镁材料是可单独使用或与其它吸附剂材料一起使用的吸附剂材料。吸附剂材料可以是100重量％非晶态碳酸镁材料。吸附剂材料可以小于100重量％非晶态碳酸镁材料。
非晶态碳酸镁材料可与过滤器内的活性炭混合。非晶态碳酸镁材料和活性炭可以混合以在过滤器内形成吸附剂混合物。
非晶态碳酸镁材料可与过滤器内的活性炭隔离。非晶态碳酸镁材料与活性炭可彼此分开。非晶态碳酸镁材料可与活性炭分离，且可以在活性炭下游。非晶态碳酸镁材料可以与活性炭分离，且可以在活性炭上游。非晶态碳酸镁材料可与活性炭分离，且可以在活性炭下游和上游。非晶态碳酸镁材料可与活性炭分离，且可以限定主流烟气或气溶胶以并行流动配置穿过的分段吸附剂的平行布置。
非晶态镁碳酸镁材料与例如活性炭的其它吸附剂材料的混合物或独立的总量可包含约25％至约75重量％的非晶态碳酸镁材料，以及约25％至约75重量％的其它吸附剂材料，例如活性炭。非晶态镁碳酸镁材料与例如活性炭的其它吸附剂材料的混合物或独立的总量包含约50％至约95重量％非晶态碳酸镁材料，以及约50％至约5％的其它吸附剂材料，例如活性炭。
非晶态碳酸镁材料可以呈浅色或白色。浅色或白色可以提供或协助维持过滤器和过滤材料的视觉美观性。非晶态碳酸镁材料可以具有类似于过滤材料的颜色的颜色。非晶态碳酸镁材料可能很难看到，且可以与过滤器和过滤材料混合。
非晶态碳酸镁材料可以用染料或颜料颜色。优选地，染料或颜料是食品级染料或颜料。非晶态碳酸镁材料可以为绿色、黄色、红色、蓝色、橙色或紫色，或其任何色调。
非晶态镁碳酸镁材料可以包含在滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器配置内，其中非晶态镁碳酸镁材料可以被包含在与限定过滤器的过滤材料的上游和下游滤嘴段轴向对准且分开的空间或空隙中。非晶态碳酸镁材料可能在空间或空隙中未结合。非晶态镁碳酸镁材料可不含在空隙或空隙内(所述空隙或空隙分离过滤材料的上游和下游滤嘴段)，而是含在限定过滤器的过滤材料的上游或下游滤嘴段内。此过滤器配置可不含活性炭。此过滤器配置可包含包括非晶态碳酸镁材料的吸附剂与活性炭混合物，如上所述。此过滤器配置可包含包括非晶态碳酸镁材料和独立活性炭的分离吸附剂。
非晶态镁碳酸镁材料可以含在多段过滤器配置内，其中非晶态碳酸镁材料可分散或含在一个过滤材料的单个区段中，且其余区段或段(在轴向邻接对准中)不含非晶态碳酸镁材料。非晶态碳酸镁材料可分散且含在过滤材料的单个上游段内，且剩余下游段或段不含非晶态碳酸镁材料。此过滤器配置可不含活性炭。此过滤器配置可包含包括非晶态碳酸镁材料的吸附剂与活性炭混合物，如上所述。此过滤器配置可包含包括非晶态碳酸镁材料和独立活性炭的分离吸附剂。
非晶态碳酸镁材料可以包含在单片段过滤器配置内，其中非晶态碳酸镁材料分散且含在一个过滤材料的一个区段内。此过滤器配置可不含活性炭。此过滤器配置可包含包括非晶态碳酸镁材料的吸附剂与活性炭混合物，如上所述。此过滤器配置可包含包括非晶态碳酸镁材料和独立活性炭的分离吸附剂。
非晶态碳酸镁材料可以含在同心过滤器配置内，其中非晶态碳酸镁材料分散且含在过滤材料的内外同心区段内。此过滤器配置可不含活性炭。此过滤器配置可包含包括非晶态碳酸镁材料的吸附剂与活性炭混合物，如上所述。此过滤器配置可包含包括非晶态碳酸镁材料和独立活性炭的分离吸附剂。
非晶态碳酸镁材料可以均匀地分布在过滤材料或过滤片段内。非晶态碳酸镁材料可以不均匀地分布在过滤材料或过滤片段内。非晶态碳酸镁材料可以物理结合在过滤材料或过滤片段内。
针对以上配置描述的过滤材料可由纤维素酯形成，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器材料的组合或共混物。纤维素酯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。纤维束过滤滤嘴段可以具有约1.5至约8.0旦尼尔/丝。纤维束过滤滤嘴段可以具有“Y”型横截面和约15,000至约50,000个总纤维。过滤材料可以是可聚集在一起以形成滤嘴段的非织造纤维素材料(例如纸张)的卷曲带。
过滤器可能含有任何有用量的非晶态碳酸镁材料。过滤器可以含有约10mg到约200mg或从约50mg到约150mg或从约75mg到约125mg的非晶态碳酸镁材料。过滤器可以含有约10mg到约200mg或从约50mg到约150mg或从约75mg到约125mg的非晶态和镁碳酸镁材料以及吸附剂混合物，例如活性炭。
吸烟制品过滤器可包含非晶态碳酸镁材料和活性炭，其中活性炭在吸烟制品过滤器中存在的吸附剂的小于约50重量％。吸烟制品过滤器可包含非晶态碳酸镁材料和活性炭，其中活性炭在吸烟制品过滤器中存在的吸附剂的小于约25重量％，或小于约10重量％。吸烟制品过滤器可包含约20mg至约150mg的非晶态碳酸镁材料和约10mg至约100mg活性炭。
吸烟制品过滤器可以包含非晶态碳酸镁材料和活性炭，其中活性炭可以在非晶态碳酸镁材料上游。
活性炭是用于描述具有广泛发展的内部孔结构的含碳吸附剂家族的一般术语。活性炭可以由碳质原料如木材、褐煤、煤、坚果、坚果壳、椰子壳或贝壳、泥炭、沥青、聚合物如酚醛树脂、纤维素纤维、聚合物纤维等制成。活性炭可通过任何合适的工艺(例如物理活化或化学活化)来产生。在物理活化中，源材料通过碳化和活化使用热气体发展成活性炭。碳化过程包含在不存在氧的情况下在通常在约600℃到约900℃的范围内的高温下热解源材料。活化包含在250℃以上，例如约800℃的温度下，使碳化材料暴露于氧化大气，例如蒸汽、二氧化碳或氧。活化/氧化的温度范围通常从约600℃至约1200℃，例如约850℃。化学活化包含用某些化学品浸渍原始源材料，所述化学品例如酸、碱或盐，例如磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠、氯化钙或氯化锌。随后在通常低于物理活化碳化的温度下对原材料进行碳化。举例来说，化学活化碳化的温度可在约450℃到约900℃的范围内。碳化和活化可同时发生。
非晶态碳酸镁材料可在可抽吸材料下游以任何合适方式放置于吸烟制品中。术语“下游”是指当主流烟气从可点燃抽吸材料中被抽吸且进入使用者口中时，关于主流烟气的方向所描述的吸烟制品的元件的相对位置。优选地，非晶态镁碳酸镁材料放置在过滤器元件中。
过滤器可以具有约5mm和约9mm的直径。具有约7.8mm的直径的过滤器可用在具有约8.0mm的总直径的“普通型香烟”中。过滤器可具有约10mm到约30mm或约15mm到约25mm范围内的长度。
过滤器可以具有从约3.6mm至约6.5mm的直径。具有约6.1mm的直径的过滤器可用在具有约7.0mm的总直径的“细型香烟”中。过滤器可具有约10mm到约30mm或约15mm到约25mm范围内的长度。
过滤器可以具有从约3.6mm至约5.5mm的直径。具有小于约4.5mm的直径的过滤器可用在具有小于约5.4mm的总直径的“超细型香烟”中。过滤器可具有约10mm到约30mm或约15mm到约25mm范围内的长度。
过滤器可以具有从约3.6mm至约4.5mm的直径。具有约3.8mm的直径的过滤器可用在具有约4.7mm的总直径的“微细型香烟”中。过滤器可具有约10mm到约30mm或约15mm到约25mm范围内的长度。
术语“吸烟制品”包含香烟、雪茄、小雪茄和其中将烟草等可点燃抽吸材料点燃并使其燃烧以产生烟气的其它制品。术语“吸烟制品”还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。
除非另有指定，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。
术语“上游”和“下游”是指相对于吸入气流在其从远端部分通过吸烟制品主体被抽吸到衔嘴部分时的方向所描述的吸烟制品的元件的相对位置。
除非另有指定，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，除非内容另有明确指示，否则单数形式“一个(a/an)”和“所述”涵盖具有复数指代物的实施例。
如本文中所使用，除非内容另有明确指示，否则“或”一般以其包含“和/或”的意义使用。术语“和/或”意味着所列元件中的一个或全部或所列元件中的任何两个或多于两个元件的组合。
如本文中所使用，“具有(have/having)”、“包含(include/including)”、“包括(comprise/comprising)”等等以其开放意义使用，且一般意味着“包含但不限于”。应理解，“主要由…组成”、“由…组成”等等归入“包括”等等中。
词语“优选的”和“优选地”指代本发明的在某些情况下可以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，且不意图从本公开，包含权利要求书的范围内排除其它实施例。
附图说明
图1是部分展开的吸烟制品的实施例的示意性透视图。
图2是吸烟制品的说明性滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器的示意性横截面图。
图3是吸烟制品的说明性单段过滤器的示意性横截面图
图4是吸烟制品的说明性同心过滤器的示意性横截面图
图5是吸烟制品的说明性卷曲纸过滤器的示意性口端图。
示意图不一定按比例描绘且出于说明而非限制目的呈现。附图描绘本公开中所描述的一个或多个方面。然而，应理解，附图中未描绘的其它方面属于本公开的范围和精神内。
具体实施方式
现在参考图1，描绘了吸烟制品10，在这种情况下是香烟。吸烟制品10包含条20(例如含有切割或散装烟草材料的烟丝条)和包含过滤器材料32的口端过滤器30，所述过滤器材料例如是乙酸纤维素丝束或聚乳酸过滤材料。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。在所描绘的实施方案中，滤嘴段包装60包围过滤器30的至少一部分。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。过滤器30包含如上所述的非晶态碳酸镁，其可如例如图2、图3、图4或图5中所描绘而放置。
图2说明过滤器30处于滤嘴段32-空间33-滤嘴段34配置中的滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器实施例。滤嘴段32是口端滤嘴段，且优选地为白色乙酸纤维素丝束。非晶态碳酸镁材料或颗粒80设置在滤嘴段32与34之间的空隙空间33中。颗粒80说明为在自由空间中浮动，以便于说明。颗粒80可填充空隙或空间33段或填充空隙或空间33段的一部分。滤嘴段包装60包围过滤器30的至少一部分。
图3说明单段实施例过滤器30，其中过滤器30含有分散在过滤器材料32内且嵌入过滤器材料中的非晶态碳酸镁材料或颗粒80。滤嘴段包装60包围过滤器30的至少一部分。
图4是说明性同心过滤器30的示意性横截面图，其中非晶态碳酸镁材料或颗粒80分散在内部过滤器材料32内并嵌入内部过滤器材料中且用外部过滤器材料31包围。内部过滤器材料32可比外部过滤器材料31抽吸阻力(RTD)低。滤嘴段包装60包围过滤器30的至少一部分。
图5是说明性卷曲纸过滤器30的示意图口端视图，其中非晶态碳酸镁材料或颗粒80分散在聚集以形成过滤材料的一条卷曲纸40内并嵌入其中。滤嘴段包装60包围过滤器30的至少一部分。图5说明结合到卷曲纸过滤器30的表面的非晶态碳酸镁材料或颗粒80，预期非晶态碳酸镁材料或颗粒80可嵌入卷曲纸过滤器30内，或延伸穿过卷曲纸过滤器30的厚度。非晶态碳酸镁材料或颗粒80可以延伸穿过卷曲纸过滤器30的两个相对的主表面。
在下文中，非限制性实例提供包含上述非晶态碳酸镁材料或颗粒的吸烟制品过滤器的说明性实施例。这些实施例并非旨在提供对本文中所呈现的公开内容的范围的任何限制。
实例
使用具有5mm空间的滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器来利用强烈香烟抽吸测试方法比较多孔纤维素珠的充电(可以商品名VISCOPEARL购得)和非晶态碳酸镁材料的充电，两者皆用于烟草抽吸。所利用的这种吸烟方案或研究方案是世界卫生组织烟草实验室网络标准操作规程(SOP01，2012年4月)。这种方法利用ISO 3308，但是通过阻断香烟上存在的所有通风孔而加以修改，如SOP01中所述的强烈方案测试中所述。每个92mm的垫抽吸两个香烟，一式三份。
第一轮利用在滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器内含有的100mg VISCOPEARL多孔纤维素珠，且根据上述测试方法，一定量的烟草烟气穿过滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器。
第二轮利用在滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器内含有的100mg的非晶态碳酸镁材料(400微米至1000微米大小颗粒)，且根据上述测试方法，一定量的烟草烟气穿过滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器。
与针对含有VISCOPEARL多孔纤维素珠的滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器确定的值相比，含有非晶态碳酸镁材料的滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器在甲醛上减少约23％、在水上减少约10％且在苯上减少约1％。对于含有非晶态碳酸镁材料的滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器和含有VISCOPEAR多孔纤维素珠的滤嘴段-空间-滤嘴段过滤器，尼古丁水平保持基本上相同。
因此，描述了用于具有非晶态碳酸镁的吸烟制品过滤器的方法、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来说将是显而易见的。尽管已经结合特定优选实施例来描述本发明，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，对于化学和化学工程、过滤器制造、香烟制造或有关领域的技术人员来说显而易见的用于进行本发明的所描述模式的各种修改意图在以下权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种用于吸烟制品的过滤器，包括过滤材料和在所述过滤材料内含有的非晶态碳酸镁材料。
2.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述非晶态碳酸镁材料是吸湿性的，优选地，在约10％的相对湿度下、在约27℃和1Atm下，所述非晶态碳酸镁材料物理吸附至少约1.5毫摩尔水/克，或至少2毫摩尔水/克，或至少4毫摩尔水/克。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器，其中所述非晶态碳酸镁材料具有的BET表面积为至少约200m2/g，或至少约300m2/g，或在约300m2/g至约1200m2/g的范围内、在约600m2/g至约1000m2/g的范围内，或在约700m2/g至约900m2/g的范围内或为约800m2/g。
4.根据任一前述权利要求所述的过滤器，其中所述非晶态碳酸镁材料的平均粒度在100微米(约140目数)至约2000微米(约10目数)或约200微米(约70目数)至约1500微米(约14目数)或约400微米(约40目数)至约1000微米(约18目数)的范围内。
5.根据任一前述权利要求所述的过滤器，其中所述过滤器包括约10mg至约200mg或约50mg至约150mg的非晶态碳酸镁材料。
6.根据任一前述权利要求所述的过滤器，其中所述过滤器包括晶状碳酸镁材料与在所述过滤材料内含有的非晶态碳酸镁的混合物。
7.根据任一前述权利要求所述的过滤器，其中所述过滤器包括氧化镁材料与在所述过滤材料内含有的非晶态碳酸镁的混合物。
8.根据任一前述权利要求所述的过滤器，其中所述过滤材料包括丝束材料的滤嘴段，且所述非晶态碳酸镁材料分散在所述丝束材料的滤嘴段内，且所述丝束材料优选地包括乙酸纤维素。
9.根据任一前述权利要求所述的过滤器，其中所述过滤器为包括轴向对准且由空隙空间分离的两个过滤元件的分段过滤器，所述空隙空间含有所述非晶态碳酸镁材料。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器，其中所述过滤器为包括与下游过滤元件轴向对准的上游过滤元件的分段过滤器，所述上游过滤元件含有所述非晶态碳酸镁材料，且所述下游过滤元件任选地不含x射线非晶态碳酸镁材料。
11.根据任一前述权利要求所述的过滤器，其中所述非晶态碳酸镁材料包括结合水。
12.根据任一前述权利要求所述的过滤器，其中所述过滤器不含活性炭。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的过滤器，进一步包括在所述过滤材料内含有的活性炭。
14.一种吸烟制品，包括：
能抽吸材料；
根据任一前述权利要求所述的过滤器，所述过滤器在所述能抽吸材料的下游。
15.根据权利要求14所述的吸烟制品，其中所述能抽吸材料包括烟草或切割烟草。
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