本發(fā)明涉及在吸煙制品中所用的過(guò)濾器，其中所述過(guò)濾器包含疏水性的過(guò)濾材料。

背景技術(shù)：

可燃吸煙制品(例如香煙)通常包括由包裝材料圍繞的煙草切絲填料的圓柱形條，以及與包裹的煙絲條以鄰接的端部對(duì)端部方式軸向?qū)?zhǔn)的圓柱形過(guò)濾器。圓柱形過(guò)濾器通常包括由塞包裝包圍的過(guò)濾材料。包裹的煙絲條和過(guò)濾器通過(guò)通常由紙材料形成的接裝包裝材料帶連接，所述接裝包裝材料帶包圍過(guò)濾器的整個(gè)長(zhǎng)度和包裹的煙絲條的鄰近部分。香煙通過(guò)在其一個(gè)端部點(diǎn)燃并燃燒煙絲條而由消費(fèi)者采用。吸煙者隨后通過(guò)在香煙的口端或過(guò)濾器端部抽吸而將主流煙氣接納到其口內(nèi)。

一些吸煙制品包括含有煙草的氣溶膠生成基質(zhì)，所述煙草在消耗時(shí)被加熱而不是燃燒。已知的加熱式吸煙制品包含(例如)其中氣溶膠是通過(guò)電加熱或通過(guò)從可燃的燃料元件或熱源到氣溶膠生成基質(zhì)進(jìn)行的熱傳遞來(lái)生成的吸煙制品。在吸煙期間，揮發(fā)性化合物通過(guò)來(lái)自熱源的熱傳遞而從氣溶膠生成基質(zhì)中釋放出來(lái)并且夾帶在抽吸通過(guò)所述吸煙制品的空氣中。隨著所釋放的化合物冷卻，化合物凝結(jié)以形成由消費(fèi)者吸入的氣溶膠。還已知的是無(wú)需燃燒或加熱，(例如)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)從含煙草材料或其它尼古丁源生成含尼古丁氣溶膠的吸煙制品。

許多吸煙制品包括與煙絲條以端部對(duì)端部方式對(duì)準(zhǔn)的過(guò)濾器。一些吸煙制品包含具有功能材料的過(guò)濾器元件，當(dāng)主流煙氣或氣溶膠被抽吸通過(guò)過(guò)濾器時(shí)，所述功能材料捕獲或轉(zhuǎn)換主流煙氣或氣溶膠的組分。此類功能材料是已知的，并且包含例如吸收劑、催化劑和香料。

紙已經(jīng)用于形成過(guò)濾器元件。有利地，紙過(guò)濾器元件可以比傳統(tǒng)上用于常規(guī)香煙過(guò)濾器中的乙酸纖維素絲束更快速降解。然而，紙過(guò)濾器元件不能由消費(fèi)者良好接納。紙過(guò)濾器一般具有高吸水率和滯留特性，其可能在主流煙氣中產(chǎn)生干澀味道。

將期望提供包含由紙薄片形成的過(guò)濾器元件的吸煙制品，所述紙薄片可以維持常規(guī)乙酸纖維素絲束過(guò)濾器元件的感官知覺。將期望提供包含由紙薄片形成的過(guò)濾器元件的吸煙制品，所述紙薄片不容易吸收在穿過(guò)吸煙制品的主流煙氣或氣溶膠中所發(fā)現(xiàn)的水或水分。還將期望紙過(guò)濾器元件不影響由吸煙制品生成的煙氣或氣溶膠的味道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，吸煙制品包含可抽吸材料和處于可抽吸材料下游的包含過(guò)濾材料的過(guò)濾器。過(guò)濾材料包括疏水性纖維素材料，其中疏水性基團(tuán)共價(jià)鍵結(jié)到所述纖維素材料。疏水性纖維素材料的水接觸角為至少約90度或至少約100度，并且cobb測(cè)量值(在60秒時(shí))為約40g/m2或更小，或約35g/m2或更小。

在另一方面，用于吸煙制品的過(guò)濾器包括卷曲的疏水性纖維素材料層，其經(jīng)過(guò)組裝以形成圓柱形過(guò)濾器元件。

在另一方面中，用于吸煙制品的過(guò)濾器通過(guò)包括以下步驟的方法形成：將包括脂肪酰鹵的液體組合物涂覆于纖維素材料薄片的表面上；和將所述表面維持在約120℃到約180℃的溫度下。脂肪酰鹵與纖維素材料薄片上的供質(zhì)子基團(tuán)原位反應(yīng)，從而形成脂肪酸酯和疏水性纖維素材料薄片。隨后，將疏水性纖維素材料薄片卷曲并形成為過(guò)濾器元件，并且并入到吸煙制品中。

包含疏水性纖維素材料薄片的吸煙制品可以減少來(lái)自穿過(guò)過(guò)濾器的主流煙氣或氣溶膠的水或水分的潤(rùn)濕或吸收。因此，過(guò)濾材料不會(huì)不利地影響由消費(fèi)吸煙制品的消費(fèi)者所感知的主流煙氣或氣溶膠的味道。由這些疏水性纖維素材料薄片形成的吸煙制品過(guò)濾器可以比目前用于香煙過(guò)濾器中的乙酸纖維素絲束更快速降解。

根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品可以是過(guò)濾器香煙或其中使形成煙草基質(zhì)或煙絲條的煙草材料燃燒以形成主流煙氣的其它吸煙制品。接裝包裝材料將過(guò)濾器連接到煙草基質(zhì)或條。術(shù)語(yǔ)“吸煙制品”在此處用于指示卷煙、雪茄、小雪茄和使例如煙草的可抽吸材料點(diǎn)燃并使其燃燒以產(chǎn)生煙氣的其它制品。

術(shù)語(yǔ)“吸煙制品”還包含氣溶膠生成制品，其中包括尼古丁的氣溶膠在不使氣溶膠形成基質(zhì)(可抽吸材料，例如煙草基質(zhì))燃燒的情況下通過(guò)加熱生成。在一類加熱式吸煙制品中，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電加熱元件對(duì)氣溶膠生成基質(zhì)進(jìn)行加熱以產(chǎn)生氣溶膠。在另一類加熱式吸煙制品中，通過(guò)從可燃的或化學(xué)熱源向物理上分離的氣溶膠生成基質(zhì)進(jìn)行熱傳遞來(lái)產(chǎn)生氣溶膠，所述氣溶膠生成基質(zhì)可被定位在所述熱源內(nèi)、周圍或下游。本發(fā)明進(jìn)一步涵蓋下列吸煙制品，在所述吸煙制品中，無(wú)需燃燒并且在一些情況下無(wú)需加熱，例如通過(guò)化學(xué)反應(yīng)從煙草材料、煙草提取物或其它尼古丁來(lái)源生成含有尼古丁的氣溶膠。

術(shù)語(yǔ)“煙草基質(zhì)”或“氣溶膠生成基質(zhì)”包含由煙絲或煙草切絲填料形成的煙草條，或其可以包含再造煙草或鑄葉煙葉或兩者的混合物。煙草基質(zhì)可以端部對(duì)端部方式連接到煙嘴或過(guò)濾器，如下文進(jìn)一步討論。

術(shù)語(yǔ)“煙嘴”在本文中用于指示吸煙制品中被設(shè)計(jì)為與消費(fèi)者的口接觸的部分。煙嘴可以是吸煙制品中可以包含過(guò)濾器的部分，或在一些情況下，煙嘴可以通過(guò)接裝包裝材料的范圍界定。在其它情況下，煙嘴可以定義為吸煙制品中從吸煙制品的口端延伸約40mm、或從吸煙制品的口端延伸約30mm的部分。

術(shù)語(yǔ)“氣溶膠生成制品”在本文中用于指加熱式吸煙制品或并非香煙、雪茄、小雪茄或使煙草基質(zhì)燃燒以產(chǎn)生煙氣的吸煙制品。根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品可以是完整的、裝配吸煙裝置或吸煙裝置的組件，所述吸煙裝置的組件與一個(gè)或多個(gè)其它組件組合，以便提供用于產(chǎn)生氣溶膠的裝配裝置，例如加熱式吸煙裝置或氣溶膠生成制品的可消耗部分。

術(shù)語(yǔ)“上游”和“下游”是指所描述的吸煙制品的元件關(guān)于主流煙氣或氣溶膠從煙草基質(zhì)或氣溶膠生成基質(zhì)被抽吸并穿過(guò)過(guò)濾器或煙嘴的方向的相對(duì)位置。

術(shù)語(yǔ)“主流煙氣”在本文中用于指示通過(guò)可燃吸煙制品(例如香煙)產(chǎn)生的煙氣，以及通過(guò)如上文所描述的不可燃吸煙制品產(chǎn)生的氣溶膠。主流煙氣流動(dòng)穿過(guò)吸煙制品并由使用者消耗。

術(shù)語(yǔ)“塞包裝”在本文中用于界定僅包圍煙嘴或煙嘴的一部分的包裝材料。在煙嘴由單個(gè)節(jié)段(例如過(guò)濾材料的單個(gè)節(jié)段)形成的情況下，塞包裝將包圍單個(gè)節(jié)段并且一般將是下層節(jié)段或過(guò)濾材料與接裝包裝材料之間的唯一材料。在煙嘴由一組多個(gè)節(jié)段形成的情況下，術(shù)語(yǔ)“塞包裝”可指各自僅包圍單個(gè)節(jié)段或節(jié)段子集的節(jié)段塞包裝，或者該術(shù)語(yǔ)可指包圍全部節(jié)段和任何節(jié)段塞包裝的組合塞包裝。

術(shù)語(yǔ)“疏水性的”是指表面展現(xiàn)出防水特性。測(cè)定這點(diǎn)的一種有用的方法是測(cè)量水接觸角。“水接觸角”是在液體/蒸汽界面遇到固體表面的情況下，經(jīng)由液體照常規(guī)測(cè)量的角度。它經(jīng)由楊氏方程定量固體表面被液體的可濕性。

本發(fā)明提供一種過(guò)濾器元件，其包括有包括纖維素的過(guò)濾材料，例如紙、木頭、織物、天然以及人造纖維，其中此纖維素材料展現(xiàn)疏水特性。疏水性過(guò)濾材料形成用于吸煙制品的過(guò)濾器的至少一部分。疏水性過(guò)濾器材料可以由疏水性纖維素材料薄片形成，其填充過(guò)濾器元件內(nèi)部的至少一部分。優(yōu)選地，疏水性過(guò)濾器材料可以由連續(xù)的疏水性纖維素材料薄片形成，其填充過(guò)濾器元件內(nèi)部的至少一部分。優(yōu)選地，過(guò)濾器元件具有圓柱形形狀和環(huán)形橫截面。根據(jù)本發(fā)明，疏水性基團(tuán)共價(jià)鍵結(jié)到形成纖維素材料薄片的纖維素材料上的供質(zhì)子基團(tuán)(例如羥基)以提供疏水特性。

預(yù)期疏水性過(guò)濾材料可以減少和防止來(lái)自吸煙制品主流煙氣的水和水分滯留或吸附。因此，疏水性過(guò)濾材料不會(huì)不利地影響主流煙氣或氣溶膠的味道。

疏水性過(guò)濾器材料還可以抑制在吸煙制品在潮濕環(huán)境中貯存或利用時(shí)，特別是在濕度極高(例如相對(duì)濕度大于70％、80％、90％、95％、99％)的情況下或在吸煙制品貯存較長(zhǎng)時(shí)期(例如，大于三周、兩個(gè)月、三個(gè)月或六個(gè)月)時(shí)，或此類條件的組合下發(fā)生的保濕劑、水的轉(zhuǎn)移、吸收和積聚以及過(guò)濾器元件的染色。

在各種實(shí)施例中，提供形成過(guò)濾器元件的疏水性纖維素材料作為具有至少一個(gè)疏水性表面的平坦或平面連續(xù)薄片。疏水性纖維素材料薄片具有小于約40g/m²、小于約35g/m²、小于約30g/m²或小于約25g/m²的cobb吸水率(iso535:1991)值(在60秒時(shí))。

在各種實(shí)施例中，纖維素材料薄片具有至少約90度、至少約95度、至少約100度、至少約110度、至少約120度、至少約130度、至少約140度、至少約150度、至少約160度或至少約170度的水接觸角。疏水性通過(guò)利用tappit558om-97測(cè)試進(jìn)行測(cè)定，并且結(jié)果呈現(xiàn)為界面接觸角并以“度”報(bào)道，并且范圍可為接近零度到接近180度。當(dāng)接觸角未連同術(shù)語(yǔ)疏水性的一起指定時(shí)，水接觸角為至少90度。

疏水性表面可以沿纖維素材料薄片或過(guò)濾器元件的長(zhǎng)度均勻地存在。在一些配置中，疏水性表面不沿纖維素材料薄片或過(guò)濾器元件的長(zhǎng)度均勻地存在。舉例來(lái)說(shuō)，疏水性表面可以優(yōu)先地存在于纖維素材料薄片或過(guò)濾器元件的部分上而不存在于纖維素材料薄片或過(guò)濾器元件的其它部分上。

疏水性過(guò)濾器元件由至少一個(gè)卷曲的疏水性纖維素材料薄片形成，例如紙。用于供應(yīng)纖維素材料薄片的設(shè)備是已知，并且可以被布置成使得薄片材料直接進(jìn)料到用于制造過(guò)濾器條形成裝置中并且也是本領(lǐng)域中已知的。設(shè)備通常包括用于將薄片材料從供應(yīng)薄片材料的支撐物上解開的卷繞單元(例如線圈骨架)和用于卷曲所述薄片材料的卷曲用單元。優(yōu)選地沿縱向方向或機(jī)器方向，即，沿與薄片材料運(yùn)送方向基本上相同的方向卷曲薄片材料。隨后使卷曲的薄片材料皺起，優(yōu)選地沿橫向方向皺起以形成過(guò)濾器桿。可以經(jīng)由具有漸縮壁的漏斗形部件抽取卷曲的薄片材料，所述漏斗形部件沿橫向方向壓縮所述卷曲的薄片材料，將所述薄片材料折疊到其自身上以無(wú)規(guī)地形成層，并且將卷曲連續(xù)薄片材料的層組裝到圓柱形空間中以形成可再細(xì)分的過(guò)濾器桿。隨后，薄片材料的壓縮后接過(guò)濾器桿的切割以形成個(gè)別過(guò)濾器塞。薄片材料的寬度(沿橫向方向的尺寸)與每單位長(zhǎng)度過(guò)濾器桿中薄片材料的組裝密度直接相關(guān)，并且影響過(guò)濾器桿的抽吸阻力。術(shù)語(yǔ)“橫向”理解為除薄片材料運(yùn)送方向以外的方向，但包括與其基本上垂直的方向。在卷曲之前，疏水性纖維素材料薄片沿基本上垂直于薄片材料運(yùn)送的橫向方向的寬度是約50mm到約300mm、約100mm到約250mm、約170mm到約230mm或約180mm、約190mm、約200mm、約210mm或約220mm。預(yù)期卷曲的疏水性纖維素材料薄片可以經(jīng)過(guò)組裝以形成用于制造橫截面外周為約15mm到約30mm或直徑為約4.5mm到約9.5mm的過(guò)濾器的過(guò)濾器元件，包含外周為約16.24到16.36mm(對(duì)應(yīng)于直徑為約5.17mm到5.20mm)或約23.24mm到23.53mm(對(duì)應(yīng)于直徑為約7.40mm到7.49mm)。

通常，疏水性過(guò)濾器元件具有細(xì)長(zhǎng)條形和基本上環(huán)形橫截面。卷曲的疏水性纖維素材料薄片通過(guò)包括第一對(duì)卷曲用輥的卷曲用單元來(lái)制造，所述卷曲用單元用于接合和卷曲在其之間運(yùn)送的薄片。卷曲用輥具有被布置并且配置成沿薄片材料運(yùn)送方向卷曲所述薄片材料的表面。優(yōu)選的是，卷曲用輥具有擁有被適配成用于沿薄片材料縱向方向卷曲所述薄片材料的構(gòu)件的表面。借助于實(shí)例，被適配成用于沿薄片材料運(yùn)送方向卷曲所述薄片材料的構(gòu)件可以包括輥表面上的結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，此類結(jié)構(gòu)可以包括例如繞輥旋轉(zhuǎn)軸周圍運(yùn)作的脊線和谷線，并且可以與縱向方向平行。通過(guò)在薄片材料穿過(guò)輥之間時(shí)將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到所述薄片材料上來(lái)卷曲所述薄片材料。將開槽結(jié)構(gòu)沿縱向方向轉(zhuǎn)移到現(xiàn)在卷曲的薄片材料上，其沿橫向方向拉伸所述薄片材料并降低其穩(wěn)定性。疏水性纖維素材料薄片因此包括一系列沿所述薄片的縱向長(zhǎng)度平行并共同延伸的脊線和谷線。

根據(jù)一些實(shí)施例，薄片材料上卷曲的結(jié)構(gòu)(沿橫向方向無(wú)任何壓縮)或輥表面上沿橫向方向的卷曲用結(jié)構(gòu)的谷線到谷線或脊線到脊線的距離(也被稱作“節(jié)距”)可以在約0.5mm到約2mm范圍內(nèi)。優(yōu)選的是，卷曲用結(jié)構(gòu)的節(jié)距在約0.6mm到約1.5mm范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在約0.8mm與約1.2mm范圍內(nèi)，例如約1.0mm。卷曲的程度或量級(jí)由卷曲薄片材料結(jié)構(gòu)上谷線的深度(或脊線的高度)反映，其是指當(dāng)使薄片材料穿過(guò)輥之間時(shí)在一個(gè)輥的脊線與相對(duì)輥的相對(duì)應(yīng)谷線之間的距離。示例性距離包含約0.25mm、約0.5mm、約0.75mm、約1.0mm、約1.25mm或約1.5mm。深度與薄片材料沿橫向方向的拉伸有關(guān)，并且影響沿薄片材料橫向方向的尺寸變化。過(guò)濾器元件的抽吸阻力(rtd)與卷曲薄片材料的拉伸程度有關(guān)。介于上文所給出范圍內(nèi)的深度和節(jié)距的任何組合可以根據(jù)待制造的最終條形制品的尺寸和規(guī)格來(lái)選擇。優(yōu)選的是，從谷線的中心到中心或從谷線的最低點(diǎn)到最低點(diǎn)測(cè)量谷線到谷線的距離。

纖維素材料薄片可以由任何合適的纖維素材料形成，優(yōu)選地來(lái)源于植物的纖維素材料，例如紙，并且優(yōu)選地縐紙?？酥鼗蚧貫榧s35g/m²的縐紙是優(yōu)選的。10％-30％的縐比率是優(yōu)選的，其反映紙?jiān)谄鹂U期間縮短的程度。在許多實(shí)施例中，纖維素材料薄片由具有側(cè)接供質(zhì)子基團(tuán)的材料形成。術(shù)語(yǔ)“供質(zhì)子”是指能夠在化學(xué)反應(yīng)中提供氫或質(zhì)子的基團(tuán)。優(yōu)選的是，供質(zhì)子基團(tuán)為反應(yīng)性親水性基團(tuán)，例如但不限于羥基(-oh)、氨基(-nh2)或硫氫基(-sh2)?，F(xiàn)在將借助于實(shí)例參考包括羥基的纖維素材料來(lái)描述本發(fā)明。具有側(cè)接羥基的材料包含纖維素材料，例如紙、木頭、織物、天然以及人造纖維。纖維素材料薄片還可以包含一種或多種填充劑材料，例如碳酸鈣或活性碳。

纖維素材料薄片可以具有任何合適的基重。疏水性纖維素材料薄片的基重可以在約20到約60克/平方米或約30到約45克/平方米的范圍內(nèi)，或約35克/平方米。纖維素材料薄片可以具有任何合適的厚度。纖維素材料薄片的厚度可以在約20到約100微米或約20到約60微米或約30到50微米的范圍內(nèi)。

纖維素材料的疏水性表面可以用任何合適的疏水性試劑或疏水性基團(tuán)形成。疏水性試劑優(yōu)選地化學(xué)鍵結(jié)到纖維素材料或纖維素材料的側(cè)接供質(zhì)子基團(tuán)。在許多實(shí)施例中，疏水性試劑共價(jià)鍵結(jié)到纖維素材料或纖維素材料的側(cè)接供質(zhì)子基團(tuán)。舉例來(lái)說(shuō)，疏水性基團(tuán)共價(jià)鍵結(jié)到形成薄片的纖維素材料的側(cè)接羥基。纖維素材料的結(jié)構(gòu)組件與疏水性試劑之間的共價(jià)鍵可以形成疏水性基團(tuán)，其牢固地附著至紙材料而不是簡(jiǎn)單地將疏水性材料的涂層安置在形成薄片的纖維素材料上。通過(guò)使疏水性試劑以分子水平原位化學(xué)鍵結(jié)而非整體涂覆一層疏水性材料以覆蓋表面，允許紙的滲透率得到更好的維持，因?yàn)橥繉于呄蚋采w或阻擋形成連續(xù)薄片的纖維素材料中的孔隙并降低滲透率。使疏水性基團(tuán)原位化學(xué)鍵結(jié)到形成薄片的纖維素材料還可以減少致使形成薄片的纖維素材料的表面疏水所需的材料量。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“原位”是指化學(xué)反應(yīng)的位置，所述化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在形成薄片的固體材料的表面上或附近，所述化學(xué)反應(yīng)可與溶解于溶液中的纖維素的反應(yīng)區(qū)分開。舉例來(lái)說(shuō)，所述反應(yīng)發(fā)生在形成薄片的纖維素材料的表面上或附近，所述薄片包括呈異構(gòu)結(jié)構(gòu)的纖維素材料。然而，術(shù)語(yǔ)“原位”并不需要化學(xué)反應(yīng)在形成薄片的纖維素材料上直接發(fā)生。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，疏水性試劑包括?；蛑舅峄ｕ；蛑舅峄蚱浠旌衔锟梢允秋柡偷幕虿伙柡偷摹Ｔ噭┲械闹舅峄?例如脂肪酰鹵)可以與纖維素材料的側(cè)接供質(zhì)子基團(tuán)(例如羥基)反應(yīng)，以形成使脂肪酸共價(jià)鍵結(jié)到纖維素材料的酯鍵。大體上，與側(cè)接羥基的這些反應(yīng)可以使纖維素材料酯化。

?；蛑舅峄鶊F(tuán)包含c12-c30烷基(具有12到30個(gè)碳原子的烷基)、c14-c24烷基(具有14到24個(gè)碳原子的烷基)或優(yōu)選地c16-c20烷基(具有16到20個(gè)碳原子的烷基)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，如本文所用的術(shù)語(yǔ)“脂肪酸”是指包括12到30個(gè)碳原子、14到24個(gè)碳原子、16到20個(gè)碳原子或具有大于15、16、17、18、19或20個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪族、飽和或不飽和脂肪酸。在各種實(shí)施例中，疏水性試劑包含酰鹵、脂肪酰鹵，例如包含(例如)棕櫚酰氯、硬脂酰氯或山崳酰氯、其混合物的脂肪酰氯。脂肪酰氯與形成薄片的纖維素材料之間的原位反應(yīng)產(chǎn)生纖維素的脂肪酸酯和鹽酸。

任何合適的方法均可以用于使疏水性試劑或基團(tuán)化學(xué)鍵結(jié)到形成連續(xù)薄片的纖維素材料。優(yōu)選地，此方法是不含溶劑的方法。

作為一個(gè)實(shí)例，在無(wú)溶劑的情況下在薄片表面處在受控溫度下安放一定量的疏水性試劑，例如?；u、脂肪酰鹵、脂肪酰氯、棕櫚酰氯、硬脂酰氯或山崳酰氯、其混合物，舉例來(lái)說(shuō)，試劑液滴在表面上形成20微米規(guī)則間隔開的圓形。在連續(xù)移除未反應(yīng)的酰氯的同時(shí)，隨著脂肪酸與纖維素之間形成酯鍵，試劑的蒸汽張力的控制可以通過(guò)擴(kuò)散來(lái)促進(jìn)反應(yīng)蔓延。在一些情況下，纖維素的酯化反應(yīng)是基于纖維素的醇基或側(cè)接羥基與酰鹵(例如包含脂肪酰氯的酰氯)的反應(yīng)?？捎糜诩訜崾杷栽噭┑臏囟热Q于試劑的化學(xué)性質(zhì)，并且對(duì)于脂肪酰鹵，所述溫度的范圍為約120℃到約180℃。

疏水性試劑可以任何有用的量或基重涂覆于薄片的纖維素材料上。在許多實(shí)施例中，疏水性試劑的基重小于約3克/平方米、小于約2克/平方米或小于約1克/平方米，或在約0.1到約3克/平方米、約0.1到約2克/平方米或約0.1到約1克/平方米范圍內(nèi)。疏水性試劑可以涂覆或印刷到薄片表面的纖維素材料上并且界定均勻或不均勻圖案。

優(yōu)選地，通過(guò)使脂肪酸酯基或脂肪酸基與連續(xù)薄片的纖維素材料上的側(cè)接羥基反應(yīng)以形成疏水性表面，來(lái)形成疏水性纖維素材料薄片。反應(yīng)步驟可通過(guò)涂覆脂肪酰鹵(例如脂肪酰氯)來(lái)完成，所述脂肪酰鹵提供脂肪酸酯基或脂肪酸基，以化學(xué)鍵結(jié)到薄片的纖維素材料上的側(cè)接羥基，以形成疏水性表面。涂覆步驟可以通過(guò)在不使用溶劑的情況下將呈液體形式的脂肪酰鹵裝載到固體支撐物(例如刷子、輥或吸收性或非吸收性墊)上，并隨后使固體支撐物與薄片的表面接觸來(lái)執(zhí)行。脂肪酰鹵還可以通過(guò)印刷技術(shù)(例如凹版印刷、彈性印刷、噴墨、日光膠版術(shù))、通過(guò)噴涂、通過(guò)潤(rùn)濕或通過(guò)浸漬于包括脂肪酰鹵的液體中來(lái)涂覆。涂覆步驟可以安放試劑的不連續(xù)島，從而在薄片的表面上形成疏水性區(qū)域的均勻或不均勻圖案。薄片上的疏水性區(qū)域的均勻或不均勻圖案可以由至少約100個(gè)不連續(xù)的疏水島、至少約500個(gè)不連續(xù)的疏水島、至少約1000個(gè)不連續(xù)的疏水島或至少約5000個(gè)不連續(xù)的疏水島形成。不連續(xù)的疏水島可以具有任何有用的形狀，例如圓形、矩形或多邊形。不連續(xù)的疏水島可以具有任何有用的平均側(cè)向尺寸。在許多實(shí)施例中，不連續(xù)的疏水島的平均側(cè)向尺寸在5到100微米范圍內(nèi)或在5到50微米范圍內(nèi)。為了幫助表面上所涂覆的試劑的擴(kuò)散，還可以應(yīng)用氣流。例如以全文引用的方式并入本文中的美國(guó)專利公開20130236647中所描述的設(shè)備和方法可以用于產(chǎn)生疏水性薄片。

根據(jù)本發(fā)明，可以用于疏水性過(guò)濾器元件的疏水性纖維素材料薄片可以通過(guò)包括以下的方法來(lái)產(chǎn)生：將包括脂肪族酸鹵化物(優(yōu)選地脂肪酰鹵)的液體組合物涂覆于薄片的至少一個(gè)表面上；將氣流應(yīng)用于所述表面以幫助所涂覆的脂肪酰鹵的擴(kuò)散；以及將所述表面維持在約120℃到約180℃的溫度下，其中脂肪酰鹵與薄片中纖維素材料的羥基原位反應(yīng)，從而形成脂肪酸脂。優(yōu)選的是，薄片由紙制成，并且脂肪酰鹵是硬脂酰氯、棕櫚酰氯或酰基中具有16至20個(gè)碳原子的脂肪酰氯的混合物。優(yōu)選的是，脂肪酰鹵不溶解于涂覆于表面上的液體組合物中的溶劑中。通過(guò)上文所描述的方法產(chǎn)生的疏水性薄片因此可與通過(guò)將一層預(yù)制纖維素的脂肪酸酯涂布在所述表面而制成的材料區(qū)分開。

疏水性薄片和所得疏水性過(guò)濾器元件通過(guò)以下方法產(chǎn)生，將液體試劑組合物以介于約0.1到約3克/平方米或約0.1到約2克/平方米或約0.1到約1克/平方米范圍內(nèi)的速率涂覆于薄片的至少一個(gè)表面上。以這些速率涂覆的液體試劑致使薄片和所得過(guò)濾器元件的表面疏水。

在許多實(shí)施例中，薄片的厚度允許涂覆于一個(gè)表面上的疏水性基團(tuán)或試劑分散到相對(duì)表面上，從而對(duì)兩個(gè)相對(duì)表面有效提供相似的疏水特性。在一個(gè)實(shí)例中，薄片的厚度為約43微米，并且兩個(gè)表面均通過(guò)使用硬脂酰氯作為疏水試劑對(duì)一個(gè)表面的凹版印刷(印刷)工藝而被賦予疏水性。

在一些實(shí)施例中，產(chǎn)生疏水性過(guò)濾器元件的疏水性的材料或方法基本上不影響過(guò)濾器元件的滲透率。優(yōu)選的是，產(chǎn)生疏水性過(guò)濾器元件的試劑或方法使過(guò)濾器元件的滲透率(與未經(jīng)處理的過(guò)濾器元件相比較)變化小于約10％或小于約5％或小于1％。

在許多實(shí)施例中，疏水性表面可以通過(guò)沿疏水性過(guò)濾器元件或纖維素材料薄片的長(zhǎng)度印刷試劑而形成?？衫萌魏斡杏玫挠∷⒎椒?。試劑可以包含任何有用的疏水性基團(tuán)，所述基團(tuán)可以反應(yīng)以化學(xué)鍵結(jié)到纖維素材料的側(cè)接基團(tuán)。

在許多實(shí)施例中，疏水性表面可以通過(guò)沿纖維素材料的長(zhǎng)度印刷試劑而形成?？衫萌魏斡杏玫挠∷⒎椒?，例如凹版印刷、噴墨等。試劑可以包含任何有用的疏水性基團(tuán)，其可以共價(jià)鍵結(jié)到纖維素材料或纖維素材料的側(cè)接基團(tuán)。

吸煙制品(例如香煙和氣溶膠生成制品)包含煙草基質(zhì)或氣溶膠生成基質(zhì)，所述煙草基質(zhì)或氣溶膠生成基質(zhì)包括由包裝材料環(huán)繞的一定量的煙草。煙草基質(zhì)可以包括呈任何合適形式的一種或多種任何合適類型的煙草材料或煙草代用品。優(yōu)選的是，煙絲條包括烤煙、白肋煙草、馬里蘭煙草、東方煙草、特殊煙草、均質(zhì)或再造煙草或其任何組合。優(yōu)選的是，煙草以如下形式提供：煙草切絲填料；煙草葉片；經(jīng)過(guò)加工的煙草材料，例如體積擴(kuò)張或蓬松的煙草；經(jīng)過(guò)加工的煙草梗，例如切割卷梗或切割斷梗；均質(zhì)煙草；再造煙草；鑄葉煙草或其混合物等。術(shù)語(yǔ)“煙草切絲填料”在本文中用于指示主要由煙葉的葉片部分形成的煙草材料。術(shù)語(yǔ)“煙草切絲填料”在本文中用于指示形成煙草切絲填料混合物的煙草屬(nicotiana)的單一物種以及煙草屬的兩個(gè)或更多個(gè)物種兩者。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“均質(zhì)煙草”指通過(guò)團(tuán)聚顆粒煙草形成的材料。均質(zhì)煙草可以包含再造煙草或鑄葉煙草，或兩者的混合物。術(shù)語(yǔ)“再造煙草”是指可以由煙草副產(chǎn)品，例如煙草屑、煙草粉塵、煙梗、或前述的混合物制成的紙樣材料。再造煙草可以通過(guò)以下來(lái)制造：提取煙草副產(chǎn)品中的可溶性化學(xué)品，將剩余煙草纖維加工成薄片，并且隨后將所提取的材料以濃縮形式再涂覆到薄片上。術(shù)語(yǔ)“鑄葉煙草”在本文中用于指由本領(lǐng)域眾所周知的方法得到的產(chǎn)物，其是基于將包括磨碎煙草顆粒和粘合劑(例如瓜爾膠)的漿料澆鑄到支持表面(例如帶式輸送機(jī))上，使?jié){料干燥并且從支持表面取下干燥薄片。用于產(chǎn)生這些類型的煙草基質(zhì)或氣溶膠生成基質(zhì)的示例性方法描述于us5,724,998；us5,584,306；us4,341,228；us5,584,306和us6,216,706中。在各種實(shí)施例中，使均質(zhì)煙草形成為薄片，所述薄片經(jīng)過(guò)卷曲、旋繞、折疊或以其它方式壓縮，隨后經(jīng)過(guò)包裹以形成煙絲條。舉例來(lái)說(shuō)，可使用ch-a-691156中所描述類型的卷曲用單元使用于本發(fā)明中的均質(zhì)煙草材料薄片卷曲，所述卷曲用單元包括一對(duì)可旋轉(zhuǎn)的卷曲用輥。然而，應(yīng)了解，用于本發(fā)明中的均質(zhì)煙草材料的薄片可以使用其它合適的機(jī)器和工藝產(chǎn)生紋理，所述其它合適的機(jī)器和工藝使均質(zhì)煙草材料的薄片變形或穿孔。

用于加熱式吸煙制品或氣溶膠生成制品的煙草基質(zhì)或氣溶膠生成基質(zhì)通常相比于燃燒式吸煙制品(例如香煙)包含更高水平的保濕劑。保濕劑也可以被稱為“氣溶膠形成劑”。術(shù)語(yǔ)“氣溶膠形成劑”用于描述任何合適的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物有利于氣溶膠形成，并且對(duì)在氣溶膠生成基質(zhì)的操作溫度下的熱降解基本上具有抗性。合適的保濕劑或氣溶膠形成劑是本領(lǐng)域中已知的，并且包含但不限于：多元醇，例如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如丙三醇單、二或三乙酸酯；以及一元、二元或多元羧酸的脂肪族酯，例如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。優(yōu)選的保濕劑或氣溶膠形成劑是多元醇或其混合物，例如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和最優(yōu)選的甘油。煙草基質(zhì)或氣溶膠形成基質(zhì)可以包括單一保濕劑或氣溶膠形成劑。可替代地，煙草基質(zhì)或氣溶膠形成基質(zhì)可以包括兩種或更多種保濕劑或氣溶膠形成劑的組合。

在各種實(shí)施例中，煙草基質(zhì)或氣溶膠形成基質(zhì)具有高水平的保濕劑或氣溶膠形成劑。如本文所用，高水平的保濕劑意味著以干重計(jì)大于約10重量％，或優(yōu)選地大于約15重量％，或更優(yōu)選地大于約20重量％的保濕劑含量。煙草基質(zhì)或氣溶膠形成基質(zhì)也可以具有以干重計(jì)介于約10重量％與約30重量％之間，介于約15重量％與約30重量％之間，或介于約20重量％與約30重量％之間的保濕劑或氣溶膠形成劑含量。

在許多實(shí)施例中，吸煙制品的總體長(zhǎng)度在約30mm與約130mm之間。在一些實(shí)施例中，吸煙制品的總體長(zhǎng)度是約85mm或約45mm。吸煙制品的外徑可以在約5.0mm與約12mm之間，或在約5.0mm與約8mm之間，或可以是7.2mm±10％。吸煙制品的過(guò)濾器的總體長(zhǎng)度可以在約18mm與約36mm之間。在一些實(shí)施例中，過(guò)濾器的總體長(zhǎng)度是約27mm。加熱式吸煙制品中的氣溶膠生成基質(zhì)通常在長(zhǎng)度上顯著短于常規(guī)點(diǎn)燃端部式吸煙制品中的可燃的可抽吸材料條。包裹在加熱式吸煙制品中的氣溶膠生成基質(zhì)的柱形物的長(zhǎng)度可以在約5mm與約20mm之間。

先前實(shí)驗(yàn)已經(jīng)展現(xiàn)，脂肪酸基與根據(jù)本發(fā)明的紙的共價(jià)鍵結(jié)不顯著地改變纖維素材料(例如紙)的克重或滲透率。因此，預(yù)期用疏水性薄片材料制造的過(guò)濾器的rtd將不顯著偏離未經(jīng)處理的材料。

先前實(shí)驗(yàn)已經(jīng)使用克重為36g/m²(34.7到37.3g/m²)并且寬度為100mm的縐紙(經(jīng)過(guò)卷曲以得到具有1mm節(jié)距的結(jié)構(gòu))來(lái)產(chǎn)生外周為16.3mm(16.24到16.36mm)的過(guò)濾器。由此類過(guò)濾器元件制成的過(guò)濾器展現(xiàn)每毫米過(guò)濾器元件6.6mmwg的rtd。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生直徑為7.4-7.49mm(外周為23.24-23.53mm)的過(guò)濾器，并且其用克重為36g/m²(34.7到37.3g/m²)并且寬度為220mm的縐紙(semi-whitel126，2646/312，swissqualitypaper)來(lái)制造。圖4展示卷曲之前的紙寬度(180mm到220mm)、兩種卷曲水平與rtd之間的關(guān)系。展示rtd可以根據(jù)卷曲程度而在較低卷曲程度下每毫米過(guò)濾器0.9mmwg與較高卷曲程度下3.63mmwg之間改變。

因此，本發(fā)明的吸煙制品和過(guò)濾器的抽吸阻力(rtd)可改變。在許多實(shí)施例中，吸煙制品的rtd在約50到150mmh2o之間。吸煙制品的rtd是指當(dāng)在穩(wěn)態(tài)條件下被空氣流穿過(guò)時(shí)，樣品兩端之間的靜壓差，其中在輸出端的體積流量是17.5毫升/秒。樣品的rtd可在任何通風(fēng)孔(如果存在)堵塞的情況下使用iso標(biāo)準(zhǔn)6565:2002中所述的方法進(jìn)行測(cè)量。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的吸煙制品可包裝在容器，例如軟包裝或鉸接蓋式包裝內(nèi)，其中內(nèi)襯涂布有一種或多種香料。

除非另外說(shuō)明，否則本文所用的所有科學(xué)和技術(shù)術(shù)語(yǔ)均具有本領(lǐng)域中常用的含義。本文提供的定義是為了便于了解本文中頻繁使用的某些術(shù)語(yǔ)。

如本說(shuō)明書和附隨的權(quán)利要求書中所用，除非內(nèi)容另外明確指示，否則單數(shù)形式“一個(gè)/一種(a/an)”和“所述”涵蓋具有復(fù)數(shù)指示物的實(shí)施例。

如本說(shuō)明書和附隨的權(quán)利要求書中所用，除非內(nèi)容另外明確指示，否則術(shù)語(yǔ)“或”通常以其包含“和/或”的意義采用。

如本文所用，“具有(have/having)”、“包含(include/including)”、“包括(comprise/comprising)”等以其開放的意義使用，并通常指“包含但不限于”。應(yīng)理解，“基本由……組成”、“由……組成”等歸入“包括”等中。

單詞“優(yōu)選的”和“優(yōu)選地”是指在某些環(huán)境下可提供某些益處的本發(fā)明的實(shí)施例。然而，其它實(shí)施例在相同或其它環(huán)境下也可以是優(yōu)選的。此外，一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的敘述并不暗示其它實(shí)施例不適用，并且不預(yù)期從本發(fā)明，包含權(quán)利要求的范圍內(nèi)排除其它實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

圖1是部分展開的吸煙制品的一個(gè)實(shí)施例的示意性透視圖。

圖2是說(shuō)明性連續(xù)疏水性材料薄片的示意性透視圖；

圖3是說(shuō)明性過(guò)濾器元件的示意性橫截面圖；并且

圖4是卷曲之前的紙寬度(180mm到220mm)、兩種卷曲水平與rtd之間的關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

圖1-3中所描繪的吸煙制品示出了上文所描述的吸煙制品或吸煙制品的組件的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。示意圖不一定按比例描繪并出于說(shuō)明性而非限制性的目的而呈現(xiàn)。附圖描繪了本發(fā)明中所描述的一個(gè)或多個(gè)方面。然而，應(yīng)理解，附圖中未描繪的其它方面屬于本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，描繪了一種吸煙制品10。吸煙制品10包含煙草基質(zhì)20(例如煙絲條)，和口端段30以及點(diǎn)著的端部尖頭70。煙嘴包含過(guò)濾器元件30并且可抵靠完成的吸煙制品10中的煙草基質(zhì)20。所描繪的吸煙制品10包含包圍過(guò)濾器或煙嘴節(jié)段30的至少一部分的塞包裝60，以及包圍煙草基質(zhì)20的至少一部分的包裝材料40。接裝紙50包圍塞包裝60和包裝材料40的一部分。

圖2示出了連續(xù)疏水性纖維素材料薄片101，其在卷曲用單元中用平行于材料運(yùn)送方向(參見箭頭方向)的脊線和谷線界定卷曲結(jié)構(gòu)部分120。還展示說(shuō)明性平面部分110。

圖3示出了疏水性過(guò)濾器元件130的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。卷曲的疏水性纖維素材料薄片101示出為折疊到其自身上并且組裝到具有基本上環(huán)形橫截面的圓柱形空間中。塞包裝160圍繞并保護(hù)呈圓柱形式的疏水性纖維素材料薄片101。

上文所描述的示例性實(shí)施例并非為限制性的。與上文所描述的示例性實(shí)施例一致的其它實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的。