CN114828667A - 具有新型过滤材料的气溶胶生成制品过滤器 - Google Patents

具有新型过滤材料的气溶胶生成制品过滤器 Download PDF

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Abstract

提供了一种气溶胶生成制品(10)(100)(310)，其包括：气溶胶生成基质(12)(114)(312)；和与气溶胶生成基质轴向对准的过滤器(18)(122)(314)，过滤器(18)(122)(314)包括过滤材料的至少一个过滤器段(126)(318)，所述过滤材料包括多根纤维，所述多根纤维包含聚羟基链烷酸酯化合物，其中所述纤维具有1.5至3.2的单丝旦数(dpf)并且其中所述至少一个过滤器段包含按重量计至少约20％的聚羟基链烷酸酯化合物。

Description

具有新型过滤材料的气溶胶生成制品过滤器
本发明涉及一种用于气溶胶生成制品的过滤器和一种包括所述过滤器的气溶胶生成制品。
诸如过滤器香烟之类的常规气溶胶生成制品通常包括被纸质包装物围绕的烟草切丝填料的圆柱形条以及与包裹的烟草条轴向地对准、最经常处于首尾相接关系中的圆柱形过滤器。圆柱形过滤器通常包括由纸质滤嘴段包装限定的诸如乙酸纤维素丝束之类的纤维状过滤材料的一个或多个滤嘴段。常规地，包裹的烟草条和过滤器被接装包装物带接合，该接装包装物带通常由不透明的纸质材料制成，该不透明纸质材料限定过滤器的整个长度和包裹的烟草条的相邻部分。
其中将气溶胶生成基质如含烟草的基质加热而非燃烧的气溶胶生成制品也是本领域已知的。通常在这样的制品中，通过将热从热源传递到物理地分离的气溶胶生成基质或材料来生成气溶胶。
举例来说，已提出了其中通过气溶胶生成基质的电加热来生成气溶胶的气溶胶生成制品。许多现有技术文献公开了用于消耗气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。这样的装置包括例如电加热式气溶胶生成装置，其中通过将热从气溶胶生成装置的一个或多个电加热器元件传递到加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成基质来生成气溶胶。作为另一个实例，还已知其中通过从可燃燃料元件或热源向气溶胶生成基质传递热来生成气溶胶的气溶胶生成制品。可燃燃料元件或热源可定位成与气溶胶生成基质接触、在气溶胶生成基质内、在气溶胶生成基质周围或在气溶胶生成基质下游。
在使用一个这样的气溶胶生成制品期间，挥发性化合物通过热传递而从气溶胶生成基质释放并夹带在通过气溶胶生成制品抽吸的空气中。当所释放的化合物冷却时，所述化合物冷凝形成气溶胶。
通常，所述类型的气溶胶生成制品可包括烟嘴，所述烟嘴包含多孔过滤材料，如乙酸纤维素。在一些已知的气溶胶生成制品中，在气溶胶生成基质与制品的口端之间的位置处提供有由过滤材料如乙酸纤维素形成的中空管状段以赋予制品结构强度。
最常用的过滤材料乙酸纤维素可提供相对高的过滤效率并且乙酸纤维素丝束过滤器提供由气溶胶生成基质生成的主流烟气的有效过滤。然而，还已发现乙酸纤维素提供相对高的从主流烟气吸附和捕获水的水平。递送给消费者的主流烟气因此具有显著降低的湿气含量而在某些情况下可能被认为不期望地“干燥”。这可能对总体吸烟体验产生不利影响。
乙酸纤维素和许多其他常用的过滤材料不是高度可生物降解的。然而，替代的可分散或可降解材料常常不能够提供可接受的过滤效率和消费者吸烟体验。此外，许多已知的可分散和可降解材料不适用于现有的制造工艺，而需要对现有的方法和设备进行很大的改造才能使得它们的使用在商业上可行。
期望提供一种新型且改进的气溶胶生成制品，与包含常规过滤材料如乙酸纤维素的已知制品相比，该制品具有增强的可生物降解性。还特别期望提供这样一种提供消费者可接受的吸烟体验的新型气溶胶生成制品，特别地，能够减少“干燥”烟气效应的气溶胶生成制品，“干燥”烟气效应常见于如上所述包含乙酸纤维素作为过滤材料的制品。期望提供一种这样的气溶胶生成制品，其中可调节过滤材料段的抽吸阻力(RTD)以便获得制品整体上可接受的RTD。此外，期望提供这样一种气溶胶生成制品，其可以自动化的高速制造工艺有效地生产而不需要现有设备的重大改造。
本公开涉及一种用于在加热或燃烧时产生可吸入气溶胶的气溶胶生成制品。所述气溶胶生成制品可包括气溶胶生成基质的条和与该条轴向对准的过滤器段。所述过滤器段可包括由多根纤维形成的过滤材料，所述多根纤维包含聚羟基链烷酸酯(PHA)化合物。PHA化合物的纤维可具有1.5至3.2的单丝旦数(dpf)。
此外，本公开涉及一种用于气溶胶生成制品的过滤器。所述过滤器可包括过滤材料的至少一个过滤器段。所述过滤器段可包括由多根纤维形成的过滤材料，所述多根纤维包含聚羟基链烷酸酯(PHA)化合物。PHA化合物的纤维可具有1.5至3.2的单丝旦数(dpf)。
根据本发明，提供了一种气溶胶生成制品，其包括气溶胶生成基质和与气溶胶生成基质轴向对准的过滤器，所述过滤器包括过滤材料的至少一个过滤器段，所述过滤材料包括多根纤维，所述多根纤维包含聚羟基链烷酸酯(PHA)化合物。纤维的单丝旦数(dpf)为约1.5至约3.2。
根据本发明，还提供了一种过滤器，其包括过滤材料的至少一个过滤器段，所述过滤材料包括多根纤维，所述多根纤维包含聚羟基链烷酸酯(PHA)化合物。纤维的单丝旦数(dpf)为约1.5至约3.2。
术语“气溶胶生成制品”在本文中结合本发明使用以描述其中气溶胶生成基质被加热或燃烧以产生气溶胶并向消费者递送气溶胶的制品。如本文所用，术语“气溶胶生成基质”表示能够在加热或燃烧时释放挥发性化合物以生成气溶胶的基质。
当使用者向香烟的一个端部施加火焰并通过另一个端部抽吸空气时，常规香烟将被点燃。由火焰和通过香烟抽吸的空气中的氧气提供的局部热使得香烟的端部被点燃，并且所产生的燃烧生成可吸入的烟气。相比之下，在加热式气溶胶生成制品中，气溶胶通过加热风味生成基质如基于烟草的基质或含有气溶胶形成剂和风味剂的基质来生成。已知的加热式气溶胶生成制品包括例如电加热式气溶胶生成制品及其中通过从可燃燃料元件或热源向物理上分开的气溶胶形成材料的热传递而生成气溶胶的气溶胶生成制品。
本发明的过滤器在其中在使用期间燃烧气溶胶生成基质以生成烟气的常规吸烟制品中具有特别的应用。然而，本发明的过滤器也适合用作具有如上所述在使用期间通过合适的手段加热的气溶胶生成基质的加热式气溶胶生成制品的过滤器或烟嘴。
如本文所用，术语“气溶胶生成基质”描述的是能够在加热(包括燃烧)时释放挥发性化合物的基质，所述挥发性化合物可形成气溶胶。由气溶胶生成基质生成的气溶胶可以是可见或不可见的并可包括蒸气(例如，处于气态的细颗粒物质，其在室温下通常为液体或固体)以及气体和冷凝蒸气的液体液滴。如本文所用，术语“气溶胶”涵盖加热式气溶胶生成制品中基质加热时产生的气溶胶和可燃吸烟制品中基质燃烧时产生的烟气。
如上文所定义，本发明提供了一种用于气溶胶生成制品的过滤器，所述过滤器包括至少一个过滤器段，所述过滤器段包括PHA化合物的多根纤维，所述多根纤维具有约1.5至3.2的单丝旦数值。包含PHA化合物的纤维在下文称为“PHA纤维”。包括多根PHA纤维的过滤器段在下文中称为“PHA过滤器段”。
PHA为3-、4-、5-和6-羟基烷酸的聚羟基酯类，其由多种细菌物种在具有过量碳的营养限制条件下产生并作为离散的细胞质内含物存在于细菌细胞中。PHA分子通常由600至35,000个(R)-羟基脂肪酸单体单元组成。取决于PHA单体内碳原子的总数，PHA可分类为短链长度PHA(scl-PHA；3至5个碳原子)、中链长度PHA(mcl-PHA；6至14个碳原子)或长链长度PHA(lcl-PHA；15个或更多个碳原子)。
与同等重量的其他过滤材料如乙酸纤维素的纤维相比，PHA纤维具有较低的亲水性。因此，在本发明的气溶胶生成制品中，已发现过滤器段在使用期间从气溶胶生成基质生成的气溶胶吸收水/蒸汽的倾向显著降低。结果，气溶胶中的水含量可有利地保持在较高的水平。这直接解决了用常规吸烟制品经常遇到的“干燥烟气”问题，并为消费者提供了改善的吸烟体验。
由于与其他过滤材料如乙酸纤维素的纤维相比，PHA纤维具有远更高的可生物降解水平，故根据本发明的制品整体上更可生物降解。同时，由于PHA纤维是通过天然发酵过程获得的，故根据本发明的气溶胶生成制品也为生产过程提供了改进的可持续性。
低的dpf范围还将有利地减轻过滤器段的总重量，这会进一步显著改善气溶胶生成制品的可生物降解性。
根据本发明，过滤器段由具有约1.5至约3.2的相对低的单丝旦数(dpf)的PHA纤维形成。然而，PHA纤维可配制为提供相对高的抽吸阻力(RTD)，这对于某些过滤器的设计可能是期望的。例如，在优选相对高的过滤效率的可燃吸烟制品中，高的RTD值可能是期望的。或者，在优选相对短的过滤器段的情况下，这可能是期望的。
还已发现用PHA纤维形成的过滤器提供良好的过滤器硬度，该硬度可通过用硬的滤嘴段包装限定过滤器段来进一步增强。
对应于过滤器内单根PHA纤维的平均旦数的单丝旦数为约1.5至约3.2。术语“单丝旦数”(dpf)对应于具有9000米的长度的单根纤维或长丝以克为单位的重量。在本发明中，dpf的值因此给出了过滤器段内每根单独的PHA纤维的厚度的指示。单丝旦数以旦为单位表示，其中1旦对应于1克/9000米。PHA过滤器
PHA纤维的单丝旦数(dpf)因此为至少约1.5。优选地，dpf为至少约1.6，更优选至少约1.7，更优选至少约1.8，更优选至少约1.9，更优选至少约2.0。
PHA纤维的单丝旦数(dpf)另外不大于3.2。优选地，dpf不大于约3.1，更优选不大于约3.0，更优选不大于约2.9，更优选不大于约2.8，更优选不大于2.7。
在一些实施方案中，单丝旦数可为约1.6至约3.1，或约1.7至约3.0，或约1.8至约2.9，或约1.9至约2.8，或约2.0至约2.7。
在其他实施方案中，单丝旦数可为约1.5至约2.0，或约1.5至约1.9，或约1.5至约1.8。
在其他实施方案中，单丝旦数可为约2.0至约3.2，或约2.2至约3.0，或约2.4至约3.0，或约2.6至约2.8。优选地，包括PHA纤维的过滤材料的总旦数为约20,000至约50,000，更优选约25,000至约40,000。过滤材料的“总旦数”限定形成过滤材料的合并纤维的9000米总重量，以克为单位。过滤器段的总旦数因此对应于单丝旦数乘过滤器段中纤维的总数。
PHA纤维的横向截面形状可变化，例如以控制过滤器内纤维的外表面积。通过控制PHA纤维的外表面积，也可控制在气溶胶通行经过过滤器段时暴露于气溶胶的PHA纤维的总表面积。这继而将在一定程度上控制PHA纤维的过滤性质，例如，被纤维吸附的水的量。
过滤器段内PHA纤维的总外表面积优选为约0.15平方米/克至约0.55平方米/克，更优选约0.2平方米/克至约0.5平方米/克，更优选约0.25平方米/克至约0.45平方米/克。
PHA纤维可具有基本上圆形的截面。在这样的实施方案中，过滤器段内PHA纤维的总外表面积优选为约0.15平方米/克至约0.30平方米/克。
PHA纤维可具有Y-形截面。在这样的实施方案中，过滤器段内PHA纤维的总外表面积优选为约0.25平方米/克至约0.55平方米/克。
在根据本发明的气溶胶生成制品的过滤器内提供的PHA纤维可由任何合适的PHA化合物形成，包括PHA聚合物或共聚物。合适的PHA化合物包括但不限于：聚羟基丙酸酯、聚羟基戊酸酯、聚羟基丁酸酯、聚羟基己酸酯和聚羟基辛酸酯。在一个特别优选的实施方案中，PHA化合物为聚(3-羟基丁酸酯)。
PHA过滤器段优选包含至少约5重量％的PHA纤维、更优选至少约10重量％的PHA纤维、更优选至少约20重量％的PHA纤维、更优选至少约30重量％的PHA纤维、更优选至少约40重量％的PHA纤维、更优选至少约50重量％的PHA纤维、更优选至少约60重量％的PHA纤维、更优选至少约70重量％的PHA纤维、更优选至少约80重量％的PHA纤维、更优选至少约90重量％的PHA纤维、更优选至少约95重量％的PHA纤维。
PHA过滤器段内纤维的其余部分可包括任何合适的材料。合适的纤维材料将是技术人员已知的并包括但不限于聚乳酸(PLA)和乙酸纤维素。
PHA过滤器段因此由相对高的含量的PHA纤维形成。这提供了过滤器和气溶胶生成制品整体上增强的可生物降解性。如上所述，先前已发现，要形成提供可接受的过滤性质的具有高比例可降解聚合物的过滤器段在技术上具有挑战性。然而，本发明人已惊奇地发现，可以产生提供期望水平的过滤性质如过滤效率和抽吸阻力的引入了相对高的PHA纤维含量的过滤器段。
根据本发明的过滤器的PHA纤维可使用任何合适的方法产生。用于制造PHA纤维的合适技术将是技术人员已知的并包括但不限于熔体纺丝、凝胶纺丝和电纺。优选地，PHA纤维通过熔体纺丝产生。熔体纺丝常被认为是最经济的纺丝过程，因为不需要回收或蒸发溶剂，与溶液纺丝的情况形成鲜明对比。此外，使用熔体纺丝的纺丝速率通常相当高，这在总体生产率和制造效率方面是有利的。
PHA纤维可任选被卷曲，以与现有过滤器段中的乙酸纤维素纤维相同的方式。
PHA过滤器段可由仅由PHA纤维形成的纤维状过滤材料形成。然而，在本发明的某些优选的实施方案中，PHA纤维可与多根另外的可生物降解聚合物的纤维组合形成过滤器段。例如，过滤器段优选包含至少约5重量％的至少一种选自以下的可生物降解聚合物：淀粉、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、热塑性淀粉和热塑性淀粉共混物(TPS)、聚己内酯(PCL)、聚乙交酯(PGA)、聚乙烯醇(PVOH/PVA)、粘胶、再生纤维素、多糖、取代度(DS)小于2.1的乙酸纤维素、聚酰胺、基于蛋白质的生物聚合物、基于壳聚糖-甲壳素的生物聚合物及其组合。
在优选的实施方案中，PHA过滤器段包含按重量计至少约10％的一种这样的另外的可生物降解聚合物。更优选地，PHA过滤器段包含按重量计至少约11％、或按重量计至少12％、或按重量计至少13％、或按重量计至少14重量％的另外的可生物降解聚合物。甚至更优选地，PHA过滤器段包含按重量计至少约15％的一种这样的另外的可生物降解聚合物。
本发明人已发现，在自其形成过滤器段的纤维材料的共混物中包含这些成分中的一种或多种还有助于增强过滤器段和气溶胶生成制品整体上的可生物降解性。
另外，虽然先前已发现使用现有的技术和设备制造含PHA的长丝或纤维在技术上具有挑战性，但本发明人已惊奇地发现，当在如上所述的共混物中合并PHA时，可以产生引入了高含量的PHA的长丝或纤维，因为这使得更容易通过纺丝技术形成长丝。
在特别优选的实施方案中，所述至少一种可生物降解聚合物为PBAT、PCL和PBS中的一种或多种。不希望受理论的束缚，本发明人已发现，这些选定的可生物降解聚合物中的一种或多种的使用将有助于改善聚合物混合物的力学、热学和形态学性质。特别地，已发现组合使用PBAT和PBS可提供尤其好地平衡的力学性质，尤其是在拉伸强度和伸长率方面。
PHA纤维可单独由PHA化合物形成，或可与一种或多种其他聚合物如聚乳酸(PLA)组合地形成。PHA纤维因此由包含PHA化合物的聚合物共混物形成。
PHA过滤器段优选包含至少约5重量％的PHA化合物、更优选至少约10重量％的PHA化合物、更优选至少约20重量％的PHA化合物、更优选至少约30重量％的PHA化合物、更优选至少约40重量％的PHA化合物、更优选至少约50重量％的PHA化合物、更优选至少约60重量％的PHA化合物、更优选至少约70重量％的PHA化合物、更优选至少约80重量％的PHA化合物、更优选至少约90重量％的PHA化合物、更优选至少约95重量％的PHA化合物。
根据本发明的气溶胶生成制品的PHA过滤器段优选还包含用于减少由气溶胶生成基质生成的气溶胶中的某些烟气组成部分的添加剂。例如，PHA过滤器段优选还包含用于减少苯酚和苯酚衍生物的添加剂。合适的添加剂将是技术人员已知的并包括但不限于：聚乙二醇(PEG)、甘油三乙酸酯、柠檬酸三乙酯、乙酸纤维素薄片或其组合。
优选地，过滤器段包含按重量计约3％至约15％的添加剂、更优选按重量计约5％至约9％的添加剂。
在本发明的某些优选的实施方案中，PHA过滤器段包含聚乙二醇，如PEG 400。PHA纤维与用于从由气溶胶生成基质生成的气溶胶减少酚类化合物的添加剂如PEG的组合已发现特别有效。PHA纤维通常对不期望的烟气组成部分提供良好的过滤效率，但在去除酚类化合物方面不太有效。通过引入将特异性地降低由气溶胶生成基质生成的气溶胶中酚类化合物的水平的化合物，可以进一步优化根据本发明的包括PHA纤维的过滤器的过滤能力。这继而会改善递送到消费者的气溶胶的感官特性。
在特别优选的实施方案中，基于过滤材料的总重量计，PHA过滤器段还包含按重量计至少约5％的聚乙二醇。优选地，基于过滤材料的总重量计，过滤器段包含按重量计不超过10％的聚乙二醇。
在本发明的其他优选的实施方案中，PHA过滤器段还包含乙酸纤维素和甘油三乙酸酯的混合物。优选地，所述混合物包含按重量计至少90％的甘油三乙酸酯和按重量计至多10％的乙酸纤维素。所述混合物可通过将乙酸纤维素薄片加到甘油三乙酸酯中以形成溶液来形成。然后可将该溶液喷射到PHA过滤器段中的PHA纤维上。已发现这种组合有利地复制了常规香烟的过滤器中甘油三乙酸酯和乙酸纤维素纤维的组合效果。
如上所述，已发现，由于PHA纤维对水的亲和力较低，故PHA纤维从由气溶胶生成基质生成的气溶胶吸收的水少于等量的乙酸纤维素纤维。如下文的实施例中所证实，PHA过滤器段吸收的水的量显著低于由等重量的乙酸纤维素纤维形成的对比过滤器段吸收的水的量。
例如，当暴露于呈液体形式的水时，本发明的PHA过滤器段优选吸收的水的量少于由乙酸纤维素纤维形成的对应过滤器段在相同条件下吸收的水的量的一半。
与乙酸纤维素相比，本发明的过滤器中PHA纤维减少的水吸收导致在使用期间从气溶胶生成制品递送的气溶胶中较高的水含量。
例如，包括根据本发明的具有PHA纤维的过滤器的可燃吸烟制品在ISO条件下吸烟期间收集的气溶胶中水的量比具有乙酸纤维素丝束的过滤器段的对应可燃吸烟制品在相同条件下吸烟期间收集的气溶胶中水的量高至少10％并优选高至少15％。
包括包含PHA过滤器段的过滤器的气溶胶生成制品因此能够递送具有较高湿气水平的气溶胶，这对于消费者来说在感官上更可接受。特别地，可有利地减少在具有常规乙酸纤维素过滤器的气溶胶生成制品的吸烟期间可能会体验到的“干燥烟气”效应。
根据本发明的气溶胶生成制品的PHA过滤器段可调整以提供期望的抽吸阻力(RTD)水平。有利地，PHA纤维可布置成向PHA过滤器段提供相对高的RTD。因此，PHA过滤器段特别适合用于可燃吸烟制品的过滤器中，其中通常期望相对高的RTD。或者，PHA过滤器段可特别适合于优选相对短的烟嘴或过滤器的气溶胶生成制品中，因为仍可提供可接受的RTD。
优选地，在根据本发明的气溶胶生成制品中，对于27毫米过滤器段而言，PHA过滤器段的RTD为至少约25毫米H2O柱。更优选地，对于27毫米过滤器段而言，PHA过滤器段的RTD为至少约50毫米H2O柱、更优选至少约100毫米H2O柱。甚至更优选地，在根据本发明的气溶胶生成制品中，对于27毫米过滤器段而言，PHA过滤器段的RTD为至少约150毫米H2O柱、更优选至少约180毫米H2O柱。对于27毫米过滤器段而言，PHA过滤器段的RTD优选不超过约300毫米H2O柱、更优选不超过250毫米H2O柱。例如，对于27毫米过滤器段而言，PHA过滤器段的RTD可为约25毫米H2O柱至约300毫米H2O柱、或约50毫米H2O柱至约300毫米H2O柱、或约100毫米H2O柱至约250毫米H2O柱、或约150毫米H2O柱至约250毫米H2O柱、或约180毫米H2O柱至约250毫米H2O柱、或约200毫米H2O柱。
优选地，在根据本发明的气溶胶生成制品中，PHA过滤器段的RTD(基于制品中PHA过滤器段的长度)为至少约25毫米H2O柱。更优选地，PHA过滤器段的RTD为至少约50毫米H2O柱、更优选至少约100毫米H2O柱。甚至更优选地，在根据本发明的气溶胶生成制品中，PHA过滤器段的RTD为至少约150毫米H2O柱、更优选至少约180毫米H2O柱。PHA过滤器段的RTD(基于制品中PHA过滤器段的长度)优选不超过约300毫米H2O柱、更优选不超过250毫米H2O柱。例如，PHA过滤器段的RTD可为约25毫米H2O柱至约300毫米H2O柱、或约50毫米H2O柱至约300毫米H2O柱、或约100毫米H2O柱至约250毫米H2O柱、或约150毫米H2O柱至约250毫米H2O柱、或约180毫米H2O柱至约250毫米H2O柱、或约200毫米H2O柱。
优选地，在根据本发明的气溶胶生成制品中，PHA过滤器段的RTD(基于制品中PHA过滤器段的长度)为至少约20毫米H2O柱。更优选地，PHA过滤器段的RTD为至少约22毫米H2O柱、更优选至少约25毫米H2O柱。甚至更优选地，在根据本发明的气溶胶生成制品中，PHA过滤器段的RTD为至少约28毫米H2O柱、更优选至少约30毫米H2O柱。PHA过滤器段的RTD(基于制品中PHA过滤器段的长度)优选不超过约45毫米H2O柱、更优选不超过40毫米H2O柱。例如，PHA过滤器段的RTD可为约20毫米H2O柱至约45毫米H2O柱、或约22毫米H2O柱至约45毫米H2O柱、或约25毫米H2O柱至约40毫米H2O柱、或约28毫米H2O柱至约40毫米H2O柱、或约30毫米H2O柱至约40毫米H2O柱、或约37毫米H2O柱。
“抽吸阻力”是指在输出端体积流量为17.5毫升/秒的稳定条件下气流横越样品时样品两端之间的静压差。样品的RTD可使用ISO标准6565:2002中阐述的方法测量。
另外已发现，根据本发明的气溶胶生成制品的PHA过滤器段在RTD方面提供良好的稳定性，这意味着可有利地避免RTD的高变异性。例如，在根据本发明的20个气溶胶生成制品的样品内，与目标RTD的标准偏差通常为2％至10％、更优选2％至5％。
优选地，根据本发明的气溶胶生成制品的PHA过滤器段具有至少80％、更优选至少85％的平均径向硬度。PHA过滤器段因此能够提供期望的过滤器硬度水平，其与由常规乙酸纤维素丝束过滤器提供的相当。如果需要，可通过用硬的滤嘴段包装限定PHA过滤器段来进一步增加PHA过滤器段的径向硬度，例如，基重为至少约80克/平方米(gsm)、或至少约100gsm、或至少约110gsm的滤嘴段包装。
如本文所用，术语“径向硬度”是指沿横向于纵轴的方向的压缩阻力。可以通过如下方式确定过滤器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器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：
Figure BDA0003675630460000091
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(诸如过滤器)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，要测试的过滤器可能足够长，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，如果过滤器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。测量过滤器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。
如上所述，与常规的乙酸纤维素过滤器相比，使用PHA纤维来产生根据本发明的气溶胶生成制品的过滤器段将有利地提供改善的可生物降解性。
优选地，在根据ISO 14851“水介质中塑料材料最终需氧生物降解性的测定——在密闭呼吸计中测量需氧量的方法(2005)”中描述的测试方法测量时，PHA过滤器段在水介质中的可生物降解性为至少约45％、更优选至少约50％、最优选至少约55％。
在相同的测试条件下，乙酸纤维素过滤器段显示出大约30％的可生物降解性。因此可以看出，使用PHA纤维代替乙酸纤维素纤维来形成过滤器段可显著改善过滤器段的可生物降解性。
PHA过滤器段的尺寸可随其引入到的气溶胶生成制品的类型而异。
优选地，PHA过滤器段具有至少约4毫米的长度、更优选至少约5毫米的长度、更优选至少约7毫米的长度、最优选至少约10毫米的长度。
优选地，PHA过滤器段具有小于或等于约30毫米的长度、小于或等于约27毫米的长度，更优选地，小于或等于约25毫米的长度，最优选小于或等于约20毫米的长度。
例如，PHA过滤器段的长度优选为约5毫米至约30毫米，更优选约10毫米至约30毫米，甚至更优选约15毫米至约30毫米，最优选约20毫米至约30毫米。或者，在这样的实施方案中，PHA过滤器段的长度可为约4毫米至约27毫米，优选为约5毫米至约27毫米，更优选约10毫米至约27毫米，甚至更优选约15毫米至约27毫米，最优选约20毫米至约27毫米。又或者，在这样的实施方案中，PHA过滤器段的长度可为约4毫米至约25毫米，优选为约5毫米至约25毫米，更优选约10毫米至约25毫米，甚至更优选约15毫米至约30毫米，最优选约20毫米至约25毫米。
对于其中气溶胶生成制品呈可燃吸烟制品形式的本发明实施方案，如下文更详细地描述的，PHA过滤器段的长度优选为约20毫米至约30毫米，更优选约25毫米至约30毫米，最优选约27毫米。
对于其中气溶胶生成制品呈具有预期通过电加热手段或一体式热源加热的气溶胶生成基质的加热式气溶胶生成制品的形式的本发明替代实施方案，如下文更详细地描述的，PHA过滤器段的长度优选为约5毫米至约15毫米，更优选约5毫米至约10毫米，最优选约7毫米。
PHA过滤器段优选具有约等于气溶胶生成制品的外径的外径。优选地，过滤器段具有至少5毫米的外径。PHA过滤器段可具有约5毫米至约12毫米、例如约5毫米至约10毫米或约6毫米至约8毫米的外径。在一个优选的实施方案中，PHA过滤器段具有7.2毫米至10％以内的外径。
PHA过滤器段的形状也可随气溶胶生成制品的期望构造而异。在某些实施方案中，PHA过滤器段可呈包括PHA纤维的纤维状过滤材料的实心圆柱形滤嘴段的形式。这样的过滤器段将因此提供与常规的乙酸纤维素丝束滤嘴段相似的构造。
在替代的实施方案中，PHA过滤器段可呈中空管段的形式。中空管段具有比等效直径的圆柱形滤嘴段大的暴露表面积，这会进一步改善PHA过滤器段的生物降解。
中空管段优选具有至少约0.3毫米的壁厚。更优选地，中空管段具有至少约0.4毫米的壁厚。甚至更优选地，中空管段具有至少约0.5毫米的壁厚。
优选地，中空管段具有小于或等于约1.9毫米的壁厚。更优选地，中空管段具有小于或等于约1.5毫米的壁厚。甚至更优选地，中空管段具有小于或等于约1.2毫米的壁厚。特别优选地，中空管段具有小于或等于约0.9毫米的壁厚。
在一些实施方案中，中空管段通常可具有至少约4毫米的长度。优选地，中空管段的长度为至少约5毫米。更优选地，中空管段的长度为至少约7毫米。甚至更优选地，中空管段的长度为至少约10毫米。
在PHA过滤器段呈中空管段的形式的情况下，除了PHA纤维外，过滤材料还可包含一些乙酸纤维素。例如，中空管段可包含按重量计约5％至约15％的乙酸纤维素。不希望受理论的束缚，应理解，中空管段中一定量的乙酸纤维素可赋予中空管段期望的过滤性质和力学性质，以及便于中空管段的制造。
根据本发明的气溶胶生成制品的过滤器可为仅由PHA过滤器段组成的单段过滤器。或者，根据本发明的气溶胶生成制品的过滤器还可包括一个或多个由过滤材料形成的另外的过滤器段，所述另外的过滤器段可提供在如上所述PHA过滤器段的上游或下游。例如，PHA过滤器段可与一个或多个由纤维状过滤材料形成的轴向对准的过滤器滤嘴段组合，所述纤维状过滤材料可或可不包括PHA纤维。替代地或另外地，PHA过滤器段可与一个或多个管状元件组合，如中空乙酸酯管或硬纸管。例如，在某些实施方案中，过滤器可包括呈中空乙酸酯管的形式的支撑元件。替代地或另外地，PHA过滤器段可与气溶胶冷却元件组合。
优选地，所述另外的过滤器段由非乙酸纤维素的材料形成。特别优选地，所述另外的过滤器段包括PHA纤维，其可任选地借助于合适的粘合剂如PVA保持为期望的形状。优选地，所述另外的过滤器段中的每一个包含按重量计至少约25％的PHA化合物、更优选按重量计至少约50％的PHA化合物。
根据本发明的气溶胶生成制品的过滤器可任选地包含调味剂。可使用各种不同的手段引入调味剂，这些手段将是技术人员已知的。例如，调味剂可以胶囊的形式引入，所述胶囊可提供在PHA过滤器段中或另外的过滤器段中。
根据本发明的气溶胶生成制品的过滤器优选由外包装物限定，例如，限定过滤器段的接装包装物、气溶胶生成基质的下游端以及可提供在其间的任何另外的部件。如WO-A-2017/162838中所述，接装包装物可包括可移除的接装包装物部分。这使得能够在丢弃气溶胶生成制品之前移除接装包装物的至少一部分。接装包装物的移除将暴露下面的过滤器段并可因此有利地加快过滤器材料的生物降解速率。
如上文所定义，根据本发明的气溶胶生成制品还包括气溶胶生成基质，所述气溶胶生成基质优选呈气溶胶生成基质的条的形式。优选地，气溶胶生成基质为烟草材料的条。
气溶胶生成基质可具有约5毫米至约100毫米的长度。优选地，气溶胶生成基质具有至少约5毫米、更优选至少约7毫米的长度。另外，或作为替代方案，气溶胶生成基质优选具有小于约80毫米、更优选小于约65毫米、甚至更优选小于约50毫米的长度。在特别优选的实施方案中，气溶胶生成基质具有小于约35毫米、更优选小于25毫米、甚至更优选小于约20毫米的长度。在一个实施方案中，气溶胶生成基质可具有约10毫米的长度。在一个优选的实施方案中，气溶胶生成基质具有约12毫米的长度。
如上文所讨论，包括PHA段的本发明过滤器由于有可能为具有限定的dpf范围的PHA段提供相对高水平的RTD而在可燃吸烟制品中具有特别的应用。在优选的实施方案中，根据本发明的气溶胶生成制品因此为过滤器香烟或其他可燃吸烟制品，其中气溶胶生成基质包括燃烧以形成烟气的烟草材料。因此，在上述实施方案中的任一个中，气溶胶生成基质可包括烟草条。烟草条可包括切丝填料和再造烟草中的一种或多种。
对于其中气溶胶生成制品呈可燃吸烟制品的形式的实施方案，通常为烟草条的气溶胶生成基质优选具有约10毫米至约100毫米的长度、更优选约30毫米至约70毫米的总长度。
或者，根据本发明的气溶胶生成制品可为其中加热烟草材料以形成气溶胶而不是燃烧的制品。在一种类型的加热式气溶胶生成制品中，烟草材料由一个或多个电加热元件加热以产生气溶胶。在另一种类型的加热式气溶胶生成制品中，通过从可燃或化学热源向物理地分离的烟草材料传递热来产生气溶胶，烟草材料可位于热源内、热源周围或热源下游。本发明还涵盖其中在不燃烧的情况下并且在一些情况下不加热的情况下例如通过化学反应从烟草材料、烟草提取物或其他尼古丁源生成含尼古丁的气溶胶的气溶胶生成制品。
对于其中气溶胶生成制品呈其中预期加热气溶胶生成基质以形成气溶胶的加热式气溶胶生成制品的形式的实施方案，气溶胶生成基质优选具有约5毫米至约40毫米、更优选约9毫米至约15毫米的长度。
对于其中气溶胶生成制品呈加热式气溶胶生成制品的形式的此类实施方案，气溶胶生成基质优选由均质化烟草材料形成，均质化烟草材料由烟草颗粒的附聚形成。气溶胶生成基质可包括一个或多个均质化烟草材料的片材。所述一个或多个片材可以是纹理化的。如本文中所用，术语“纹理化片材”表示已卷曲、凸印、凹印、穿孔或以另外方式变形的片材。或者，气溶胶生成基质可包括多个均质化烟草材料的条或细条。条或细条可在纵向方向上彼此基本对准，或者可随机取向。
用于气溶胶生成基质中的均质化烟草材料可具有以干重计至少约40重量％、更优选以干重计至少约60重量％、更优选以干重计至少约70重量％、最优选以干重计至少约90重量％的烟草含量。
用于气溶胶生成基质中的均质化烟草材料可包含一种或多种为烟草内生粘结剂的固有粘结剂、一种或多种为烟草外生粘结剂的外来粘结剂或其组合以帮助使微粒烟草附聚。替代地或另外地，用于气溶胶生成基质中的均质化烟草材料可包含其他添加剂，包括但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、湿润剂、增塑剂、调味剂、填料、水性和非水性溶剂及其组合。
适合于包含在用于气溶胶生成基质中的均质化烟草材料中的外来粘结剂是本领域已知的并包括但不限于：树胶，例如瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯胶和刺槐豆胶；纤维素粘结剂，例如羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素；多糖，例如淀粉；有机酸，例如藻酸；有机酸的共轭碱盐，例如海藻酸钠；琼脂和果胶；及其组合。
适合于包括在用于气溶胶生成基质中的均质化烟草材料中的非烟草纤维是本领域已知的并包括但不限于：纤维素纤维；软木纤维；硬木纤维；黄麻纤维及其组合。在包括在用于气溶胶生成基质中的均质化烟草材料中之前，非烟草纤维可通过本领域已知的合适方法进行处理，包括但不限于：机械制浆；精制；化学制浆；漂白；硫酸盐制浆；及其组合。
用于加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成基质通常包括“气溶胶形成剂”，即在使用中将促进气溶胶形成并且优选地在气溶胶生成制品的工作温度下基本上抵抗热降解的化合物或化合物的混合物。合适的气溶胶形成剂的实例包括：多元醇，如丙二醇、三乙二醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；及一元、二元或多元羧酸的脂族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。优选的气溶胶形成剂为多元醇或其混合物，如丙二醇、三乙二醇、1,3-丁二醇，最优选甘油。
优选地，气溶胶生成基质包含按重量计至少10％的气溶胶形成剂、更优选按重量计至少12％的气溶胶形成剂、更优选按重量计至少约15％的气溶胶形成剂。替代地或另外地，气溶胶生成基质优选包含按重量计不超过30％的气溶胶形成剂、更优选按重量计不超过约25％的气溶胶形成剂、更优选按重量计不超过约20％的气溶胶形成剂。例如，气溶胶生成基质可包含按重量计约10％至约30％的气溶胶形成剂、或按重量计约12％至约25％的气溶胶形成剂、或按重量计约15％至约20％的气溶胶形成剂。在一个特别优选的实施方案中，气溶胶生成基质包含按重量计约18％的气溶胶形成剂。
根据本发明的气溶胶生成制品还可在过滤器与气溶胶生成基质之间包括一个或多个另外的部件。例如，气溶胶生成制品还可包括以下中的一种或多种：支撑元件、气溶胶冷却元件和传递元件。此类部件的构造将是技术人员已知的。
例如，在本发明的某些优选的实施方案中，气溶胶生成制品以线性顺序排列包括：气溶胶生成基质、在气溶胶生成基质紧下游的支撑元件、位于支撑元件紧下游的气溶胶冷却元件和在过滤器的下游端处包括PHA过滤器段的烟嘴。
在本发明的其他优选的实施方案中，气溶胶生成制品以线性顺序排列包括：气溶胶生成基质、传递元件、气溶胶冷却元件、间隔元件和烟嘴过滤器。
在本发明的某些优选的实施方案中，气溶胶生成制品还包括在气溶胶生成制品的上游端处的可燃热源，其与气溶胶生成基质的上游端接触。例如，气溶胶生成制品可包括在上游端处的碳质热源，用于在使用期间加热气溶胶生成基质以生成气溶胶。合适的碳质热源将是技术人员已知的。
现在结合附图进一步描述本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的第一实施方案的气溶胶生成制品的示意性纵向截面图，该制品将与包括加热器元件的气溶胶生成装置一起使用；
图2示出了根据本发明的第二实施方案的气溶胶生成制品的示意性纵向截面图，该制品包括一体式热源；和
图3示出了根据本发明的第三实施方案的气溶胶生成制品的示意性纵向截面图；和
图4示出了一种气溶胶生成系统的示意性纵向截面图，该系统包括电操作气溶胶生成装置和图1中示出的气溶胶生成制品。
图1中示出的气溶胶生成制品10包括气溶胶生成基质的条12、以中空管状元件提供的支撑元件14、冷却元件16和口端过滤器段18。这四个元件依序排列并共轴对准并且由基质包装物20限定以形成气溶胶生成制品10。气溶胶生成制品10具有口端22和位于制品的与口端22相对的端处的远端24。图1中示出的气溶胶生成制品10特别适合与包括用于加热气溶胶生成基质的条的加热器的电操作气溶胶生成装置一起使用。
在使用中，空气由使用者从远端24通过气溶胶生成制品抽吸到口端22。气溶胶生成制品的远端24也可描述为气溶胶生成制品10的上游端，而气溶胶生成制品10的口端22也可描述为气溶胶生成制品10的下游端。气溶胶生成制品10的位于口端22与远端24之间的元件可描述为在口端22的上游，或替代地描述为在远端24的下游。
气溶胶生成基质12位于气溶胶生成制品10的极远端或上游端处。在图1中示意的实施方案中，气溶胶生成基质12包括由包装物限定的卷曲均质化烟草材料的聚集片材。均质化烟草材料的卷曲片材包含甘油作为气溶胶形成剂。
支撑元件14位于气溶胶生成基质12的紧下游并邻接气溶胶生成基质12。在图1中示出的实施方案中，支撑元件为由纤维状过滤材料形成的中空管。支撑元件14将气溶胶生成基质12定位在气溶胶生成制品10的极远端24处使得它可被气溶胶生成装置的加热元件穿透。实际上，支撑元件14用于在气溶胶生成装置的加热元件被插入到气溶胶生成基质12中时防止气溶胶生成基质16在气溶胶生成制品10内被迫使朝向气溶胶冷却元件16。支撑元件14还用作间隔物以将气溶胶生成制品10的气溶胶冷却元件16与气溶胶生成基质12隔开。
气溶胶冷却元件16位于支撑元件14的紧下游并邻接支撑元件16。在使用中，从气溶胶生成基质12释放的挥发性物质沿着气溶胶冷却元件16朝向气溶胶生成制品10的口端22通行。挥发性物质可在气溶胶冷却元件16内冷却形成由使用者吸入的气溶胶。在图1中示意的实施方案中，气溶胶冷却元件包括管状元件20。卷曲和聚集的聚乳酸片材限定沿着气溶胶冷却元件40的长度延伸的多个纵向通道。
过滤器段18位于气溶胶冷却元件16的紧下游并邻接气溶胶冷却元件16。在图1中示意的实施方案中，过滤器段18包括由多根PHA纤维形成的纤维状过滤材料的单个圆柱形滤嘴段，其中所述多根PHA纤维具有大约3的单丝旦数和大约27,000的总旦数。PHA纤维具有圆形截面形状并且沿着过滤器段的长度彼此基本上纵向对准。PHA纤维的总外表面积相当于约0.16平方米/克。PHA纤维已通过熔体纺丝过程形成并卷曲。纤维状过滤材料的滤嘴段由滤嘴段包装(未示出)限定。
图2中示出的气溶胶生成制品100包括可燃热源112、气溶胶生成基质的条114、传递元件116、气溶胶冷却元件118、间隔元件120和烟嘴过滤器段122。这些元件依序排列并共轴对准并且由基质包装物限定以形成气溶胶生成制品100。
可燃热源112包括基本上圆柱体的碳质材料，具有约10毫米的长度。可燃热源112为堵塞型热源(blind heat source)。换句话说，可燃热源112不包括任何延伸穿过其中的空气通道。
气溶胶生成基质的条114布置在可燃热源112的近端处。气溶胶生成基质114包括被过滤器滤嘴段包装126限定的烟草材料124的基本圆柱形棒。
不可燃的、基本上不透气的第一屏障128布置在可燃热源112的近端与气溶胶生成基质114的远端之间。第一屏障128包括铝箔盘。第一屏障128还在可燃热源112与气溶胶生成基质114之间形成热传导构件，以将热从可燃热源112的近端面传导至气溶胶生成基质114的远端面。
热传导元件130限定可燃热源112的近端部分和气溶胶形成基质114的远端部分。热传导元件130包括铝箔管。热传导元件130与可燃热源112的近端部分和气溶胶生成基质114的过滤器滤嘴段包装126直接接触。
烟嘴过滤器122包括由多根PHA纤维形成的纤维状过滤材料的单个圆柱形滤嘴段126，其中所述多根PHA纤维具有大约3的单丝旦数和大约27,000的总旦数。PHA纤维具有圆形截面形状并且沿着过滤器段的长度彼此基本上纵向对准。PHA纤维的总外表面积相当于约0.16平方米/克。PHA纤维已通过熔体纺丝过程形成并卷曲。纤维状过滤材料的滤嘴段由滤嘴段包装(未示出)限定。
图3中示出的气溶胶生成制品310为可燃吸烟制品，其包括彼此共轴对准地排列的气溶胶生成基质312和过滤器314。气溶胶生成基质312包括由外包装物(未示出)限定的烟草条。接装包装物316既限定过滤器314又限定气溶胶生成基质312的端部并将过滤器314附接到气溶胶生成基质312。
过滤器314包括由PHA纤维形成的纤维状过滤材料的单个圆柱形滤嘴段318，其中所述PHA纤维具有大约3的单丝旦数和大约27,000的总旦数。PHA纤维具有圆形截面形状并且沿着过滤器段的长度彼此基本上纵向对准。PHA纤维的总暴露表面积相当于约0.16平方米/克。PHA纤维已通过熔体纺丝过程形成并卷曲。纤维状过滤材料的滤嘴段由滤嘴段包装(未示出)限定。
图4示出了电操作气溶胶生成系统200的一部分，其利用加热器叶片210来加热图1中示出的气溶胶生成制品10的气溶胶生成基质的条12。加热器叶片210安装在电操作气溶胶生成装置212的壳体内的气溶胶生成制品腔室内。气溶胶生成装置212限定多个空气孔214以允许空气流动到气溶胶生成制品10，如图4中的箭头所示意。气溶胶生成装置212包括未在图4中示出的电源和电子器件。
对比例
根据本发明的PHA过滤器段由PHA纤维制备，参数示于下表1中。PHA纤维使用熔体纺丝方法形成，然后将纤维卷曲并使用标准过滤器制造设备形成为过滤器段。出于比较的目的，制备了常规的乙酸纤维素(CA)丝束过滤器段，其具有相似的单丝旦数(dpf)和总旦数值。
表1：PHA过滤器段和乙酸纤维素过滤器段的参数
Figure BDA0003675630460000171
Figure BDA0003675630460000181
在第一测试中，比较将根据本发明的PHA过滤器段和CA过滤器段暴露于水的水吸收。对于每个过滤器段，移除滤嘴段包装并将过滤器段附接到力张力计(KRUSS力张力计，型号K100)的探头上。过滤器段由探头朝向水的容器向下移动并在过滤器段与水接触时自动停止。使过滤器段与水保持接触300秒以便过滤器材料可吸收水，然后对过滤器段称重以确定测试过程期间吸收的水的量。对于PHA过滤器段和CA过滤器段中的每一个，该测试重复三次并计算水吸收的平均值，如下表2中所示：
表2：暴露于水后PHA过滤器段和CA过滤器段的水吸收
Figure BDA0003675630460000182
根据本发明的PHA过滤器段在测试过程期间吸收的水的量因此小于CA过滤器段吸收的水的量的40％。该测试因此证实，与常规的CA过滤器段相比，根据本发明的PHA过滤器段的水亲和力显著降低。
在第二测试中，比较将根据本发明的PHA过滤器段和CA过滤器段暴露于湿气的水吸收。对于每个过滤器段，移除滤嘴段包装，将形成过滤器段的纤维放置在皮氏培养皿中，并在22摄氏度和50％相对湿度下暴露于空气达70小时。这在蒸气吸着分析仪(ProUmidSPSx-1μ)中进行。对于每个过滤器段，在测试开始时测量纤维的重量，并测量由于纤维吸收水蒸气而随时间的重量变化。对于PHA过滤器段和CA过滤器段中的每一个，计算样品的质量百分数差异(％dm)值，其以初始重量的百分数表示样品重量的增加。下表3中示出了70小时的测试结束时每个样品的％dm值：
表3：暴露于湿气后PHA过滤器段和CA过滤器段的水吸收
Figure BDA0003675630460000183
结果证实，在70小时测试期间乙酸纤维素纤维吸收的水蒸气的量比PHA纤维吸收的水蒸气的量大不止50倍。在测试期间，PHA纤维吸收的水蒸气非常少。这进一步证实，与常规的CA过滤器段相比，根据本发明的PHA过滤器段的水亲和力显著降低。
在第三测试中，比较根据本发明的PHA过滤器段和常规的CA过滤器段从主流烟气的水吸收。对于每个过滤器段，用可燃烟草条和形成过滤器的过滤材料的单个段结合图3如上文所述制备常规吸烟制品。然后在吸烟机中在如ISO 3308:2000中阐述的ISO条件(抽吸量35ml；每60秒2秒的抽吸持续时间)下抽吸每个吸烟制品并进行所得烟气的分析。对于每个过滤器段，测量吸烟测试期间收集的主流烟气中水的量，如表4中所示：
表4：在ISO条件下的吸烟测试期间生成的主流烟气中的水
PHA过滤器段 CA过滤器段
水(mg/个吸烟制品) 0.82 0.68
这证实当在同等条件下吸烟时，引入了PHA过滤器段的吸烟制品产生的主流烟气比来自包括CA过滤器段的吸烟制品的主流烟气具有高大约20％的水含量。这证实PHA过滤器段从主流烟气吸收的水少于CA过滤器段，从而减少了如上所述干燥烟气的潜在问题。

Claims (13)

1.一种气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品包括：
气溶胶生成基质；和
与所述气溶胶生成基质轴向对准的过滤器，所述过滤器包括过滤材料的至少一个过滤器段，所述过滤材料由多根纤维形成，所述多根纤维包含聚羟基链烷酸酯化合物，其中所述纤维具有1.5至3.2的单丝旦数(dpf)并且其中所述至少一个过滤器段包含按重量计至少20％的所述聚羟基链烷酸酯化合物。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其中包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述多根纤维具有圆形截面形状并且在所述过滤器段内提供0.15平方米/克至0.3平方米/克的总外表面积。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其中包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述多根纤维具有Y形截面形状并且在所述过滤器段内提供0.3平方米/克至0.55平方米/克的总外表面积。
4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述纤维的总旦数为25,000至40,000。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述过滤材料还包括至少一种另外的可生物降解聚合物的多根纤维。
6.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中包括包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述多根纤维的所述过滤器段的抽吸阻力(RTD)为150毫米H2O柱至约250毫米H2O柱。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中当根据ISO 14851测试时，包括包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述多根纤维的所述过滤器段在水介质中具有至少50％的可生物降解性。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中包括包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述多根纤维的所述过滤器段还包含按重量计至少5％的聚乙二醇。
9.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中包括包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述多根纤维的所述过滤器段具有至少80％的平均径向硬度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中包括包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述多根纤维的所述过滤器段由具有至少100克/平方米(gsm)的基重的包装物限定。
11.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中包括包含所述聚羟基链烷酸酯化合物的所述多根纤维的所述过滤器段呈中空管状元件的形式。
12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成基质为具有至少30毫米的长度的烟草条。
13.一种用于气溶胶生成制品的过滤器，所述过滤器包括过滤材料的至少一个过滤器段，所述过滤材料由多根纤维形成，所述多根纤维包含聚羟基链烷酸酯化合物，其中所述纤维具有1.5旦至3.2旦的单丝旦数(dpf)并且其中所述至少一个过滤器段包含按重量计至少20％的所述聚羟基链烷酸酯化合物。
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