CN111417320A - 坚固的气溶胶生成制品用过滤嘴 - Google Patents

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Abstract

一种气溶胶生成制品(10)包括气溶胶形成基材(20)和在所述基材下游的过滤嘴(30)。当在所述过滤嘴周围测量时，所述气溶胶生成制品的平均径向硬度为95.5％或更大。所述过滤嘴的抽吸阻力可以为70mmWG或更小。

Description

坚固的气溶胶生成制品用过滤嘴
技术领域
本发明涉及气溶胶生成制品和具有增强硬度的气溶胶生成制品用过滤嘴。
背景技术
气溶胶生成制品包括可以被燃烧以产生气溶胶或者加热而不是燃烧以产生气溶胶的制品，以及可以以任何其他合适的方式诸如通过化学反应或在空气中夹带粒子来雾化基材或组合物的制品。无论气溶胶形成的机制如何，气溶胶生成制品都可以包括在气溶胶形成基材下游的过滤嘴以过滤气溶胶的一种或多种成分。
例如，可燃气溶胶生成制品(诸如香烟)通常具有粉碎的烟草，通常呈切丝填料形式，被形成烟丝条的纸包装物围绕。吸烟者通过点燃香烟的一端并使烟丝条燃烧来使用香烟。吸烟者然后通过在香烟的相对端或口端上抽吸而接受主流烟气，所述香烟通常含有过滤嘴。过滤嘴被定位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。
气溶胶生成制品中的过滤嘴通常包含被滤嘴段包装围绕的过滤材料。滤嘴段包装有助于过滤嘴的刚性。具有增强刚度的滤嘴段包装(诸如由更高基重的纸形成的滤嘴段包装)可以用于产生更坚固、更刚性的过滤嘴。具有增强刚度的滤嘴段包装由于增强的纵向刚性而可以有助于例如将可燃气溶胶生成制品捻熄，并且由于增强的径向硬度而可以在被消费者拿起时导致更高质量的产品感知。
然而，环绕过滤材料包围硬滤嘴段包装可以带来挑战。例如，可能需要更改过滤嘴制造线上的装备，使得可环绕过滤材料包装更硬的滤嘴段包装。
用于增强过滤嘴硬度的另一选项可以是增加所采用的过滤材料的丝束(tow)重量。也就是说，可以增加过滤材料的密度。然而，增加过滤材料的密度可以提高过滤效率并且不允许期望量的气溶胶成分通过过滤嘴，从而导致想不到或不期望的味道或体验。相对于采用更多标准密度的过滤材料的制品，还可以不期望地增加采用更高密度的过滤材料的气溶胶生成制品的抽吸阻力(resistance to draw)。
期望提供一种用于在气溶胶生成制品中使用的过滤嘴，其中所述过滤嘴具有改善的硬度。还期望提供一种用于在气溶胶生成制品中使用的过滤嘴，其中所述过滤嘴具有与不太硬的过滤嘴类似的抽吸阻力。
发明内容
在本发明的各个方面中，提供了一种气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品包括气溶胶形成基材和在所述基材下游的过滤嘴。当在所述过滤嘴周围测量时，所述气溶胶生成制品的平均径向硬度为95％或更大。优选地，所述过滤嘴的抽吸阻力为90mmWG或更小，诸如70mmWG或更小或50mmWG或更小。
优选地，当在所述过滤嘴周围测量时，所述气溶胶生成制品的平均径向硬度为95.5％或更大，并且对于21mm的过滤嘴长度，所述过滤材料的抽吸阻力为70mmWG或更小。
所述过滤嘴可以包括过滤材料细丝。已经发现，增加所述过滤材料的细丝的线密度允许在维持期望的过滤效率和抽吸阻力的同时采用更高密度的过滤材料。过滤材料密度的增加可以改善过滤嘴硬度。
所述过滤嘴可以包含增塑剂，所述增塑剂可以将所述过滤材料的纤维粘合在一起。已经发现，当使用了具有适当的线密度和过滤材料密度的细丝时，可以采用增加量的增塑剂。增加的增塑剂浓度可以导致改善的过滤嘴硬度，但是可能增加抽吸阻力并降低过滤效率。因此并如本文所述，可以实现细丝线密度、过滤材料密度和增塑剂浓度的合适组合，以在提供合适的过滤效率和抽吸阻力的同时增强过滤嘴硬度。
可以使用更硬的滤嘴段包装、更厚的滤嘴段包装、由更硬的材料形成的滤嘴段包装、或设置在滤嘴段包装上的硬度增强涂料来进一步增强过滤嘴硬度。
因此，可以通过适当地选择具有合适线密度的细丝的适当的过滤材料、合适总密度的过滤材料、合适量的增塑剂以及合适重量、厚度和稠密的滤嘴段包装来形成平均径向硬度大于95％的过滤嘴。这些过滤嘴还可以实现所期望的过滤特性，诸如70mmWG或更小的抽吸阻力。
将增强硬度的过滤嘴并入到气溶胶生成制品中可以允许所述气溶胶生成制品被感知为具有更高的质量。当例如将包括过滤嘴的可燃气溶胶生成制品(诸如香烟)捻熄时，增强的过滤嘴硬度也可以是有利的。例如，增强硬度的过滤嘴可以在香烟被捻熄时使使用者的手指远离香烟的燃烧端，因为在熄灭香烟的过程中，过滤嘴不太可能变弯曲。
在阅读并理解本公开后，以上讨论的优点以及其他优点对于本领域技术人员而言将是容易明白的。
当在所述过滤嘴周围测量时，本发明的气溶胶生成制品的平均径向硬度可以为95％或更大，这在维持期望的过滤性能如抽吸阻力的同时先前不可实现。例如，当在所述过滤嘴周围测量时，所述气溶胶生成制品的平均径向硬度可以为96％或更大、97％或更大或98％或更大。优选地，当在所述过滤嘴周围测量时，所述气溶胶生成制品的平均径向硬度为从约95％至约99％。如本文所使用的，术语“径向硬度”是指压缩阻力是横向于纵轴的方向。可以通过如下方式确定过滤嘴周围的气溶胶生成制品的径向硬度：横向于所述制品的纵轴跨所述过滤嘴的位置处的所述制品施加载荷，并且测量所述制品的平均(均值)凹陷直径。径向硬度由下式给出：
径向
Figure BDA0002501567990000031
其中DS是原始(未凹陷)直径，并且Dd是在设定持续时间内施加设定载荷之后的凹陷直径。材料越硬，硬度越接近于100％。
为了确定气溶胶制品的一部分(诸如过滤嘴)的硬度，气溶胶生成制品应该在平面中平行对准，并且每个要测试的气溶胶生成制品的相同部分应该在设定持续时间内经受设定载荷。此测试使用已知的DD60A密度计装置(由德国海因·鲍哥沃特股份有限公司(Heinr.Borgwaldt GmbH)制造且可商购获得)来执行，所述密度计装置装配有用于气溶胶生成制品(诸如香烟)的测量头，且装配有气溶胶生成制品容器。
使用两个载荷施加圆柱形杆来施加载荷，所述两个载荷施加圆柱形杆同时跨所有气溶胶生成制品的直径延伸。根据此仪器的标准测试方法，应该执行测试，使得在气溶胶生成制品与载荷施加圆柱形杆之间出现二十个接触点。在一些情况下，要测试的过滤嘴可能足够长，使得需要仅十个气溶胶生成制品形成二十个接触点，其中每个吸烟制品都接触两个载荷施加杆(因为它们足够长到在这些杆之间延伸)。在其他情况下，如果过滤嘴太短而不能实现这个，则应该使用二十个气溶胶生成制品来形成二十个接触点，其中每个气溶胶生成制品仅接触载荷施加杆中的一个，如在下面进一步讨论的。
两个另外固定的圆柱形杆位于气溶胶生成制品的下面，以支撑气溶胶生成制品并抵消由这些载荷施加圆柱形杆中的每一个施加的载荷。
对于针对这样的设备的标准操作程序，施加2kg的总载荷持续20秒的持续时间。在已经过20秒之后(并在仍然向吸烟制品施加载荷的情况下)，载荷施加圆柱形杆中的凹陷被确定，然后用于根据上式计算硬度。温度保持在22摄氏度±2度的区域中。上述测试被称为DD60A测试。测量过滤嘴硬度的标准方式是当尚未消耗气溶胶生成制品时。可在例如美国公开专利申请公开号2016/0128378中找到有关平均径向硬度的测量的附加信息。
在一些优选的实例中，本发明的过滤嘴的平均径向硬度为90％或更大，诸如92％或更大或94％或更大。例如，本发明的过滤嘴的平均径向硬度可以为95％或更大，诸如95.5％或更大。更优选地，所述过滤嘴的平均径向硬度为96％或更大，诸如97％或更大。例如，本发明的过滤嘴的平均径向硬度可以在从约95％至约99％诸如从约95％至约98％的范围内。
如本文所使用的，“直径”用于描述过滤嘴或包括该过滤嘴的气溶胶生成制品的横向(横向于纵轴)的最大尺寸。所述过滤嘴或气溶胶生成制品的纵轴是在所述过滤嘴或气溶胶生成制品的长度方向上。出于本公开的目的，术语“半径”是指从过滤嘴或气溶胶生成制品的纵轴到边缘的横向距离。通常，所述过滤嘴和气溶胶生成制品将是圆柱形状的。然而，所述过滤嘴、所述气溶胶生成制品或所述过滤嘴和所述气溶胶生成制品不必为圆柱形状的。
包括本发明的过滤嘴的气溶胶生成制品可以具有任何合适的抽吸阻力(RTD)。“抽吸阻力”是指当气流在稳定条件下横越样品时样品的两端之间的静压差，在所述稳定条件下，在输出端的体积流量为17.5毫升/秒。可使用ISO标准6565:2002中陈述的方法来测量样品的RTD。优选地，包括本发明的过滤嘴的气溶胶生成制品具有与常规香烟类似的RTD。
在一些优选的实例中，包括本发明的过滤嘴的气溶胶生成制品具有从约40mm水柱(mmWG)至约200mmWG、优选地介于约50mmWG与约140mmWG之间、并且更优选地从约50mmWG至约100mmWG的RTD。优选地，所述过滤嘴的RTD为90mmWG或更小，诸如70mmWG或更小。更优选地，所述过滤嘴的RTD为65mmWG或更小，诸如60mmWG或更小。
对于所述气溶胶产生制品中使用的杆长度，所述过滤嘴的RTD可以为从约40mm水柱(mmWG)至约200mmWG，优选地介于约50mmWG与约140mmWG之间，并且更优选地从约50mmWG至约100mmWG。在所述气溶胶生成制品中使用的长度方面，所述过滤嘴的RTD可以为90mmWG或更小，诸如70mmWG或更小。更优选地，所述过滤嘴的RTD为65mmWG或更小，诸如60mmWG或更小。
对于126mm的杆长度，本发明的过滤材料优选地具有从约40mm水柱(mmWG)至约200mmWG、优选地介于约50mmWG与约140mmWG之间、并且更优选地从约50mmWG至约100mmWG的RTD。优选地，所述过滤嘴的RTD为90mmWG或更小，诸如70mmWG或更小。更优选地，所述过滤嘴的RTD为65mmWG或更小，诸如60mmWG或更小。优选地，对于126mm的杆长度，所述过滤嘴的RTD为90mmWG或更小，诸如70mmWG或更小。更优选地，对于126mm的杆长度，所述过滤嘴的RTD为65mmWG或更小，诸如60mmWG或更小。
在一些优选的实施方案中，对于从约15mm至约40mm(诸如约21mm)的杆长度，本发明的过滤材料的RTD为从约40mm水柱(mmWG)至约200mmWG、优选地介于约50mmWG与约140mmWG之间、并且更优选地从约50mmWG至约100mmWG。优选地，所述过滤嘴的RTD为90mmWG或更小，诸如70mmWG或更小。更优选地，所述过滤嘴的RTD为65mmWG或更小，诸如60mmWG或更小或50mmWG或更小。优选地，对于从约15mm至约40mm(诸如约21mm)的杆长度，所述过滤嘴的RTD为90mmWG或更小，诸如70mmWG或更小、65mmWG或更小或60mmWG或更小。
具有更小长度的过滤嘴与具有更大长度的过滤嘴比可以具有更低的RTD，特别是如果这些过滤嘴由相同材料以相同方式制造。在一些优选的实施方案中，具有从约15mm至约40mm(诸如约21mm)的杆长度的过滤嘴具有从约30mmWG至约90mmWG、从约40mmWG至约70mmWG、从约40mmWG至约65mmWG、或从约40mmWG至约60mmWG的RTD。
优选地，对于21mm的过滤嘴长度，所述过滤嘴的RTD为90mmWG或更小，诸如70mmWG或更小、65mmWG或更小或60mmWG或更小。也就是说，所述过滤嘴的每mm过滤嘴长度的RDT为约为4.3mmWG或更小、3.3mmWG或更小、3.1mmWG或更小或2.9mmWG或更小。
所述过滤嘴和相关气溶胶生成制品在RTD与平均径向硬度之间可以具有任何合适的关系。例如，所述过滤嘴的RTD的值除以所述气溶胶生成制品的平均径向硬度的值的商为0.75或更小。优选地，所述过滤嘴的RTD的值除以所述气溶胶生成制品的平均径向硬度的值的商为0.7或更小。更优选地，所述过滤嘴的RTD的值除以所述气溶胶生成制品的平均径向硬度的值的商为0.65或更小。优选地，所述过滤嘴的RTD的值除以所述气溶胶生成制品的平均径向硬度的值的商为0.3或更大，诸如0.35或更大，或0.4或更大。例如，所述过滤嘴的RTD的值除以所述气溶胶生成制品的平均径向硬度的值的商可以为从约0.3至约0.75，从约0.35至约0.7，或从约0.4至约0.65。对于(100-硬度)×RTD，所述过滤嘴和相关气溶胶生成制品可以有任何合适的值，其中硬度是平均径向硬度的值(％)并且RTD是以mmWG为单位的RTD的值。例如，对于(100-硬度)×RTD，所述过滤嘴和相关气溶胶生成制品可以具有从约40至约2000的范围内的值。优选地，对于(100-硬度)×RTD，所述过滤嘴和相关气溶胶生成制品可以具有从约40至约1000、更优选地从约40至约500的范围内的值。
对于[(100-硬度)×RTD]/过滤嘴的mm，所述过滤嘴和相关气溶胶生成制品可以具有任何合适的值，其中(100-硬度)×RTD如上定义并且过滤嘴的mm是过滤嘴的长度。优选地，对于[(100-硬度)×RTD]/过滤嘴的mm，所述过滤嘴的值为20或更小；更优选地15或更小；并且甚至更优选地10或更小。例如，对于[(100-硬度)×RTD]/过滤嘴的mm，所述过滤嘴的值可以为9或更小、8或更小、7或更小或6或更小。例如，对于[(100-硬度)×RTD]/过滤嘴的mm，所述过滤嘴的值可以为从约2至约20；优选地从约3至约15；并且更优选地从约5至约13。在一些优选的实施方案中，对于[(100-硬度)×RTD]/过滤嘴的mm，所述过滤嘴的值为从约4至约8，从约4至约7，从约5至约5，或从约5至约7。
通过并入合适的细丝尺寸和增塑剂浓度的合适量的过滤材料，以及选择具有适当特性的滤嘴段包装，本发明的过滤嘴可以实现合适的硬度和抽吸阻力。
可以依照本发明使用任何合适的过滤材料。合适的过滤材料的实例包括诸如乙酸纤维素的纤维素酯、聚乳酸(PLA)、纤维素材料、聚丙烯或任何可降解的过滤介质，或任何两种或更多种过滤材料的组合或共混物。在优选的实施方案中，所述过滤材料包括聚合物过滤材料，诸如聚乳酸、纤维素酯及其共混物。优选地，所述过滤材料包括纤维素酯。可用于形成过滤材料的纤维素酯的实例包括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括乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和乙酸丙酸丁酸纤维素。优选地，所述过滤材料包括乙酸纤维素。
优选地，所述过滤材料含有尺寸在从0.1mm至1.7mm的范围内的不到10重量％粒子。例如，所述过滤材料可以包含尺寸在从0.1mm至1.7mm的范围内的不到5重量％或不到1重量％粒子。优选地，所述过滤材料不含(包含0％的)尺寸在从0.1mm至1.7mm的范围内的粒子。更优选地，所述过滤材料不含尺寸在从0.1mm至1.7mm的范围内的乙酸纤维素粒子或者含有尺寸在从0.1mm至1.7mm的范围内的10％或更少、5％或更少或1％或更少的乙酸纤维素粒子。所述过滤嘴可以在不含尺寸在从0.1mm至1.7mm的范围内的乙酸纤维素粒子的同时包括乙酸纤维素丝束。
所述过滤材料(包括增塑剂)可以具有任何合适的丝束重量或密度。优选地，所述过滤材料具有介于约5mg/mm与约7mg/mm之间的重量。更优选地，所述过滤材料具有介于约5.5mg/mm与约6.5mg/mm之间的重量。优选地，所述过滤嘴具有介于约0.11g/cm3与约0.2g/cm3之间的密度。优选地，所述过滤嘴具有介于约0.12g/cm3与约0.19g/cm3之间、诸如介于约0.12g/cm3与约0.15g/cm3之间的密度。具有更高的重量和密度的过滤嘴往往比具有更低的重量和密度的过滤嘴更硬。然而，增加过滤材料的重量或密度也可能往往将RTD增加至不期望的水平或者可能过滤太多的气溶胶，由此防止足够量的气溶胶被递送给使用者。
为了减轻增加的过滤嘴重量或密度对RTD和过滤的影响，所述过滤嘴可以包含具有每细丝4旦尼尔(denier)或更大的线密度的细丝。可以通过确定每9000米的细丝质量(以克为单位)来测量过滤嘴中使用的细丝的线密度。优选地，本发明的过滤嘴包括线密度为每细丝5旦尼尔或更大、6旦尼尔或更大或7旦尼尔或更大的细丝。例如，本发明的过滤嘴可以包括线密度为每细丝约8旦尼尔的细丝。优选地，具有上述线密度的细丝是乙酸纤维素细丝。
本发明的过滤嘴可以具有任何合适量的增塑剂。如本文所使用的，“增塑剂”是溶剂，当被应用于聚合物纤维时，其将纤维溶剂粘合在一起。增塑剂的实例包括三醋精(也称为甘油三乙酸酯)、二甘醇二乙酸酯、三甘醇二乙酸酯、三丙酸甘油酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、柠檬酸三乙酯及其一种或多种的混合物。优选地，所述增塑剂包括三醋精。可以将一种或多种增塑剂与例如聚乙二醇混合并与所述聚合物纤维接触以将所述纤维溶剂粘合在一起。所述纤维可以以任何合适的方式与粘合剂接触。优选地，将包含所述粘合剂的组合物喷射在所述聚合物纤维上。
优选地，相对于所述过滤材料的重量，所述过滤嘴包含7％或更多的增塑剂。例如，如果所述过滤嘴是乙酸纤维素过滤嘴，则所述过滤嘴可以每100g的乙酸纤维素包含7g或更多的增塑剂。更优选地，所述过滤嘴包含8％或更多的增塑剂或9％或更多的增塑剂。例如，所述过滤嘴可以包含约10％的增塑剂。更优选地，所述过滤嘴包含从约7.5重量％至约11.5重量％的增塑剂。优选地，所述过滤嘴包含从约7.5％至约10％的增塑剂。例如，所述过滤嘴可以包含从约8％至约11％的增塑剂或从约8％至约10％的增塑剂。
发明人已经发现，特定量的本发明的过滤嘴的增塑剂可以导致具有所期望的硬度、RTD和过滤效率的过滤嘴。当增塑剂的量超过约12％时，特别是如果所述增塑剂超过约13％，则所述过滤嘴的质量往往受损。例如，具有大于约12％的三醋精的乙酸纤维素过滤嘴导致所述过滤嘴在所述过滤嘴中具有相对较大的空隙，这可以大大降低过滤效率并致使所述过滤嘴不可接受。
通过选择过滤嘴重量或密度、细丝线密度和增塑剂的适当组合，可以实现合适的过滤、硬度、抽吸阻力。
所述过滤嘴可以包括环绕所述过滤材料设置的滤嘴段包装。所述滤嘴段包装可以有助于所述过滤嘴的硬度。可以用任何合适的硬度增强涂料组合物涂布所述滤嘴段包装。如果所述滤嘴段包装包括涂料，则所述涂料优选地增强包括经涂布的滤嘴段包装的过滤嘴的径向硬度和纵向硬度。
可以根据本发明将任何合适的硬度增强涂料组合物应用于过滤嘴的滤嘴段包装。优选地，所述硬度增强涂料组合物不会产生这样的涂料，所述涂料不利地更改包括经涂布的过滤嘴的吸烟制品在吸烟期间的味觉。在一些优选的实施方案中，硬度增强涂料组合物包含一种或多种在香烟制造中使用的组分，诸如粘合剂或其他添加剂。例如，所述涂料组合物可以包含用于卷烟纸、接装纸或滤嘴段包装的合适的粘合剂。
可以在硬度增强涂料组合物中包含的合适材料的实例是淀粉、聚丙烯酰胺衍生物、苯乙烯丁二烯、苯乙烯丙烯酸酯、糊精、氧化淀粉、乙基纤维素、乙酰基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素或其他合适的纤维素衍生物；果胶；瓜尔豆胶；角豆仁粉；琼脂；海藻酸钠或其他合适的藻酸盐；等等。在一些优选的实施方案中，硬度增强涂料包括聚乙烯醇。
任何合适的滤嘴段包装可以涂有硬度增强涂料。优选地，所述滤嘴段包装包括纸滤嘴段包装，基本上由纸滤嘴段包装构成，或者由纸滤嘴段包装构成。
所述滤嘴段包装可以具有任何合适的基重。优选地，所述滤嘴段包装具有从约20克/平方米至约180克/平方米的基重。更优选地，所述滤嘴段包装具有从约50克/平方米至约150克/平方米并且甚至更优选地从约50克/平方米至约100克/平方米的基重。
所述滤嘴段包装可以具有任何合适的厚度。合适的滤嘴段包装纸的厚度可以为约25微米至约200微米；优选地从约50微米至约200微米。在一些优选的实施方案中，滤嘴段包装具有从约100微米至约150微米的厚度。
具有更高基重和更大厚度的滤嘴段包装往往比具有更低基重和更小厚度的滤嘴段包装更硬。
所述滤嘴段包装可以具有任何合适的刚度。滤嘴段包装的刚度可以由如下方式确定：ISO 2493-1:2010:Paper and board–Determination of bending resistance–Part1:Constant rate of deflection、ISO 2493-2:2011:Paper and board–Determinationof bending resistance–Part 2:Taber-type tested或ISO 2493-1:2010和ISO 2493-2:2011两者。优选地，所述滤嘴段包装在10mm的长度上弯曲效果为15°情况下在机器方向上的刚度(MD–15° 10mm)为100mN.mm或更大。例如，所述滤嘴段包装可以具有从约100mN.mm至约500mN.mm的刚度(MD–15° 10mm)。优选地，所述滤嘴段包装具有从约120mN.mm至约450mN.mm的刚度(MD–15° 10mm)。
优选地，所述滤嘴段包装在10mm的长度上弯曲效果为15°情况下在横向上的刚度(CD–15° 10mm)为40mN.mm或更大。例如，所述滤嘴段包装可以具有从约40mN.mm至约250mN.mm的刚度(CD–15° 10mm)。优选地，所述滤嘴段包装具有从约50mN.mm至约200mN.mm的刚度(CD–15° 10mm)。
所述滤嘴段包装可以具有任何合适的孔隙率或者可以甚至为无孔的。例如，所述滤嘴段包装可以具有相对较高的孔隙率，诸如大于约1,000柯式单位(Coresta units)，或大于约5,000柯式单位。另外，或在替代方案中，所述滤嘴段包装的孔隙率可以为小于约10,000柯式单位。
本发明的过滤嘴可以包括附加材料，诸如活性炭；调味剂，其可以呈化合物、调味线、珠、胶囊等形式；或任何其他合适的材料。所述附加材料可以被并入到所述过滤材料中或者可以被以例如滤嘴段-空间-滤嘴段构造设置在过滤材料的滤嘴段之间的空腔中。在这样的构造中，通过在所述空腔上方添加增强的结构硬度，如本文所述的滤嘴段包装可以是特别有利的。
本发明的过滤嘴可以具有任何合适的尺寸。通常，所述过滤嘴的形状是圆柱形。优选地，所述过滤嘴的直径在从约5mm至约10mm的范围内。更优选地，所述直径介于约7.0mm与约8.0mm之间，更优选地介于约7.7mm与7.8mm之间。优选地，所述过滤嘴的直径与并入到其中的气溶胶生成制品的直径相同或基本上相同。
所述过滤嘴的长度(其为在基本上平行于吸烟制品的纵轴的方向上测量的所述过滤嘴(包括所述过滤材料)的总长度)可以具有任何合适的值。然而，过滤嘴长度与在常规吸烟制品中基本上相同可能是方便的。所述长度指定所述过滤嘴(包括过滤材料的滤嘴段)的总长度。也就是说，如果所述过滤嘴除了包括过滤材料的滤嘴段之外还包括一个或多个过滤嘴段，则所述长度是所有所述过滤嘴段和过滤材料的滤嘴段的总长度。如果所述过滤嘴仅包括过滤材料的滤嘴段，则所述长度是仅过滤材料的滤嘴段的长度。
更长的过滤嘴与更短的过滤嘴比往往具有更大的RTD。
优选地，所述过滤嘴的长度介于约15mm与约40mm之间。甚至更优选地，所述过滤嘴的长度介于约18mm与约27mm之间。在一个实施方案中，所述过滤嘴的长度为约27mm。在另一实施方案中，所述过滤嘴的长度为约21mm。
本发明的过滤嘴优选地使用常规过滤嘴制造装备来形成。例如，所述过滤材料可以使用常规装备由细丝的丝束带形成。可以使用常规装备并入所述增塑剂，并且可以使用常规装备绕所述过滤嘴设置所述滤嘴段包装。
可以将本发明的过滤嘴以任何合适的方式并入到任何合适的气溶胶生成制品中。优选地，将所述过滤嘴并入到在气溶胶形成基材材料下游的气溶胶生成制品中。术语“下游”是指所描述的气溶胶生成制品的元件相对于主流气溶胶的方向的相对位置，因为主流气溶胶被从气溶胶形成基材抽吸并进入使用者的口中。
术语“气溶胶生成制品”包括香烟、雪茄烟、小雪茄烟和其他制品，其中气溶胶形成基材(诸如烟草)被点燃并燃烧以产生烟气。术语“气溶胶生成制品”还包括不燃烧气溶胶形成基材的制品，诸如但不限于直接或间接加热气溶胶形成基材的气溶胶生成制品，或在有或没有热源的情况下使用气流或化学反应从气溶胶生成基材中递送尼古丁或其他材料的气溶胶生成制品。
可以特别期望本发明的过滤嘴用于不燃烧气溶胶形成基材的加热不燃烧制品中。此类制品常常采用具有低RTD的相对较短的过滤嘴。加热不燃烧产品中的过滤嘴常常是软的并且可以在使用期间随着气溶胶流过过滤嘴而变得更软。在一些情况下，所述过滤嘴可能在使用期间至少部分地塌陷或拆除，这可能不利地影响消费者对制品的质量的感知。因此，通过将本发明的过滤嘴并入到采用相对较短的过滤嘴和低RTD的加热不燃烧制品中，由于所述过滤嘴的刚性以及塌陷和拆除的缺少，可以改善制品的感知质量。由于所述过滤嘴的刚性增加且质量改善，可以在加热不燃烧制品中采用提供相对较低过滤的短过滤嘴，其可以提供与诸如香烟的常规吸烟制品类似的味道和其他感官质量。
加热不燃烧制品的过滤嘴可以具有任何合适的长度。例如，所述过滤嘴的长度可以小于约40mm，诸如介于约10mm与约40mm之间。优选地，所述过滤嘴的长度小于约30mm，诸如小于约20mm。
附图说明
现在参考附图，其中说明了本发明的一些方面。应理解，在附图中未描绘的其他方面落入本发明的范围和精神内。示意图不一定按比例绘制。图中所用的相似编号指代相似部件、步骤等。然而，应理解，使用编号在给定图中指代一部件不旨在对另一图中标注有相同编号的部件进行限制。另外，使用不同编号在不同图中指代部件不旨在指示不同编号的部件不能与其他编号的部件相同或类似。
具体实施方式
图1是具有过滤嘴30的部分展开的气溶胶生成制品10的实施方案的示意性透视图。气溶胶生成制品10，在所描绘的实施方案中为香烟，被描绘为仅仅部分展开，以说明制品的代表性部件。气溶胶生成制品10包括气溶胶形成基材20的杆，诸如烟丝条，和在气溶胶形成基材20下游的过滤嘴30。过滤嘴30和杆20与气溶胶生成制品10的纵轴同轴对准，该纵轴由线A-A描绘。所描绘的气溶胶生成制品10包括滤嘴段包装60、卷烟纸40和接装纸50。卷烟纸40包围杆20的至少一部分。如本领域通常已知的，接装纸50或其他合适的包装物包围滤嘴段包装60和卷烟纸40的一部分。过滤嘴30包括滤嘴段包装60和过滤材料32。
上述示例性实施方案不是限制性的。与上述示例性实施方案一致的其他实施方案对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
本文中用到的所有科学和技术术语均具有本领域中常用的含义，另有指出除外。本文中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“一个/种”和“该/所述”涵盖具有复数指代物的实施方案。
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”的意义采用。术语“和/或”意指所列出元件的一种或全部或者所列出元件中的任何两种或更多种的组合。
如本文所用，“具有”、“包括”、“包含”等以其开放的意义使用，并通常指“包括但不限于”。应理解，“基本由……组成”、“由……组成”等归入“包含”等中。
单词“优选的”和“优选地”指在某些环境下可提供某些益处的本发明的实施方案。然而，其他实施方案在相同或其他情况下也可以是优选的。此外，一个或多个优选实施方案的叙述不暗示其他实施方案是无用的，并且不预期从公开内容包括权利要求的范围内排除其他实施方案。
实施例
下面呈现的是说明对过滤材料重量、增塑剂重量百分比和细丝线密度以及导致增强的过滤嘴硬度的滤嘴段包装性能的选择的非限制性实施例。十九个过滤嘴用具有不同的细丝线密度和不同量的增塑剂(三醋精)的乙酸纤维素丝束(Y形纤维)制成。所得的过滤材料用具有不同重量基准和厚度的滤嘴段包装进行包装。所得的过滤嘴的直径为7.71mm且长度为126mm。在下表1中呈现了在制造十九个过滤嘴中的一些时使用的材料。
表1：被测试过滤嘴的部件
Figure BDA0002501567990000121
如美国公开专利申请公开号2016/0128378中所描述的那样确定126mm长的过滤嘴杆的平均径向硬度。根据ISO标准6565:2002测量了126mm长的过滤嘴杆的RTD。根据ISO2493-1:2010和ISO 2493-2:2011测量了滤嘴段包装的刚度。对于一些过滤嘴，确定了过滤材料和增塑剂的重量以及称量材料的密度(基于7.71mm的直径)。结果被呈现在下表2中。
表2：过滤嘴的性能
Figure BDA0002501567990000131
如表1和表2中所示，增加滤嘴段包装的基重和厚度往往增加滤嘴段包装的刚度和过滤嘴的硬度。增加细丝的线密度往往增加径向硬度。增加增塑剂的重量百分比也往往增加径向硬度。
增加细丝的线密度和增塑剂的重量百分比往往增加过滤嘴的重量和密度，这与径向硬度直接相关。
注意，在长度为126mm的过滤嘴杆上测试RTD，所述过滤嘴杆可能比可以在一些气溶胶生成制品中使用的过滤嘴杆长。出于说明的目的，过滤嘴15的RTD为255mmWG，其是每mm约2.02的RTD，这将预期对于长度为21mm的过滤嘴导致约42.5mmWG的RTD。因此，将预期用于过滤嘴15的21mm长的过滤嘴在具有约42.5mmWG的低RTD的同时具有97.607％的平均径向硬度(因为长度应该基本上不影响径向硬度)。这种过滤嘴的RTD的值除以含有这样的过滤嘴的气溶胶生成制品的平均径向硬度的值的商将为约0.44。
具有这样的高硬度和这样的低RTD的过滤嘴是特别所期望的。
样品编号15提供了可以如何巧妙地选取本公开中描述的各种参数以达到具有特别期望的特性的过滤嘴和相关气溶胶生成制品的特别好的实例。
因此，描述了用于具有增强硬度的过滤嘴的方法、系统、设备、组件和制品。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方案来描述本发明，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方案。实际上，对于机械技术、化学技术和气溶胶生成制品制造或相关领域的技术人员而言显而易见用于进行本发明的所述模式的各种修改旨在为在以下权利要求的范围内。

Claims (13)

1.一种气溶胶生成制品，包括：
气溶胶形成基材；以及
在所述气溶胶生成基材下游的过滤嘴，
其中所述过滤嘴包含过滤材料并且对于21mm的过滤嘴长度具有70mmWG或更小的抽吸阻力，并且
其中当在所述过滤嘴周围测量时，所述气溶胶生成制品的平均径向硬度为95.5％或更大。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其中所述过滤材料包括细丝。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成制品，其中所述细丝的线密度为约4旦尼尔或更大
4.根据权利要求2所述的气溶胶生成制品，其中所述细丝的线密度为约5旦尼尔或更大。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述过滤材料包括乙酸纤维素。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述过滤嘴包含增塑剂。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成制品，其中相对于过滤材料的重量，所述过滤嘴包含从7.5重量％至11.5重量％的所述增塑剂。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的气溶胶生成制品，其中所述增塑剂包括三醋精。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述过滤嘴包括设置在所述过滤材料周围的滤嘴段包装。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成制品，其中所述滤嘴段包装包括基重为50克/平方米或更大的纸。
11.根据权利要求9所述的气溶胶生成制品，其中所述滤嘴段包装包括基重为110克/平方米或更小的纸。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述过滤嘴的RTD的值除以所述气溶胶生成制品的平均径向硬度的值的商为0.75或更小。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述过滤嘴的RTD的值除以所述气溶胶生成制品的平均径向硬度的值的商为0.65或更小。
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