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CN104395510A - 包含三边圆弧形孔的喷丝头和由其生产的三边圆弧形长丝 - Google Patents

包含三边圆弧形孔的喷丝头和由其生产的三边圆弧形长丝 Download PDF

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CN104395510A
CN104395510A CN201380033390.6A CN201380033390A CN104395510A CN 104395510 A CN104395510 A CN 104395510A CN 201380033390 A CN201380033390 A CN 201380033390A CN 104395510 A CN104395510 A CN 104395510A
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long filaments
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L·E·凯泽尔
D·G·法伦
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Celanese Acetate LLC
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Abstract

一种具有三边圆弧形孔的喷丝头可以用于生产三边圆弧形长丝。在一些情况中，三边圆弧形孔具有Y形，其具有三个叉状物，并且每个叉状物在该叉状物的端部具有弧，其从该弧的端部到相邻的弧的连接点逐渐变细，并且三边圆弧形长丝具有通常Y形横截面，具有球根形或者边圆弧形末端。此外，三边圆弧形长丝可以用于多个应用，包括但不限于过滤器、包含颗粒添加剂的过滤器、和吸烟装置过滤器。

Description

包含三边圆弧形孔的喷丝头和由其生产的三边圆弧形长丝
本发明涉及一种具有三边圆弧形孔的喷丝头和由其生产的三边圆弧形长丝，包括其方法和由其制成的制品。
涉及到吸烟装置，增加过滤效率可以通过至少两种方式来实现。首先，通过增加吸烟装置过滤器内的乙酸纤维素长丝的表面积。例如许多吸烟装置过滤器现在使用具有Y形横截面的乙酸纤维素长丝，而非基本圆形的横截面例如钝齿状横截面，来增加表面积。此外，较小直径(即，较低的旦数/长丝(“dpf”))的乙酸纤维素长丝已经被用作增加表面积的一种方式。但是，当改变乙酸纤维素长丝的横截面形状和直径时，由其生产的吸烟装置过滤器的坚固性和刚度也会改变，其为消费者提供了不同的感觉。通常，吸烟装置的感觉、口味或者牵伸强度的任何改变不容易为消费者接受。
寻求用于增加吸烟装置的过滤效率的第二方式是通过加入增加量的添加剂，其吸收烟雾的组分或者与之反应。例如碳或者活性炭已经被用于吸烟装置过滤器中来降低烟雾的气相成分。通常，在塑化的乙酸纤维素丝束集合在一起形成连续的过滤器棒时，将粒子形式的碳撒到该丝束上。所以，成粒的碳仅仅通过乙酸纤维素长丝上的增塑剂来保持在适当位置上。但是，在中等到较高浓度下，颗粒不可以完全固定，这可导致颗粒逸出过滤器区域，并且被消费者吸入。
所以，本领域技术人员可以使用这样的乙酸纤维素长丝，其增加了表面积和增强了添加剂的固定。
发明内容
本发明涉及一种具有三边圆弧形孔的喷丝头和由其生产的三边圆弧形长丝，包括其方法和由其制成的制品。
本发明的一个实施方案提供了一种喷丝头，其包含：多个具有Y形的三边圆弧形孔，其具有三个叉状物，并且每个叉状物在该叉状物的端部具有弧，其从该弧的端部到相邻的弧的连接点逐渐变细。
本发明的另外一个实施方案提供一种喷丝头，其包含：多个具有Y形的多边圆弧孔，其具有两个叉状物，并且每个叉状物在该叉状物的端部具有弧，其从该弧的端部到相邻的弧的连接点逐渐变细。
本发明再一个实施方案提供一种系统，其包含：纺丝原液存储器；和与该纺丝原液存储器流体连通的喷丝头，该喷丝头具有多个三边圆弧形孔。
本发明的另一个实施方案提供一种长丝，其包含：聚合物；并且具有三边圆弧形横截面，其具有通常Y形横截面，具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的一个实施方案提供一种长丝，其包含：聚合物；并且具有多边圆弧横截面，其具有横截面形状，所述横截面形状具有至少两个叉状物，所述叉状物具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的再一个实施方案提供一种方法，其包括：提供包含聚合物和溶剂的纺丝原液；和通过该具有多个三边圆弧形孔的喷丝头，由该纺丝原液纺成多个三边圆弧形长丝，该三边圆弧形长丝具有通常Y形横截面，其具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的一个实施方案提供了一种方法，其包括：提供包含聚合物和溶剂的纺丝原液；和通过该具有多个多边圆弧孔的喷丝头，由该纺丝原液纺成多个多边圆弧长丝，该多边圆弧长丝具有横截面形状，所述横截面形状具有至少两个叉状物，所述叉状物具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的另外一个实施方案提供了一种过滤器，其包括：多个三边圆弧形长丝，其具有通常Y形横截面，该截面具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的再一个实施方案提供一种方法，其包括：提供一包卷曲的丝束带，其包含具有通常Y形横截面的三边圆弧形长丝，该截面具有球根形或者边圆弧形末端；和将该卷曲的丝束带置于设备中，来形成过滤器棒。
本发明的一个实施方案提供一种吸烟装置，其包括：可抽吸的物质；和与该可抽吸的物质流体连通的过滤器，该过滤器包括多个具有通常Y形横截面的三边圆弧形长丝，该截面具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的另外一个实施方案提供一种吸烟装置，其包括：过滤器，其包括多个具有通常Y形横截面的三边圆弧形长丝，所述截面具有球根形或者边圆弧形末端；和外壳，其能够将可抽吸的物质与过滤器保持流体连通。
本发明的一个实施方案提供一种过滤器组件，其包括：组件，其包括至少一个具有多个三边圆弧形长丝的过滤器，所述长丝具有通常Y形横截面，该截面具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的另外一个实施方案提供一种吸烟装置组件，其包括：组件，其包括至少一个吸烟装置，该装置包括过滤器，其包括多个具有通常Y形横截面的三边圆弧形长丝，该截面具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的又一个实施方案提供了一种吸烟装置组件的纸盒，其包括：包括至少一个组件的纸盒，该组件包含至少一个吸烟装置，该装置包括过滤器，其包括多个具有通常Y形横截面的三边圆弧形长丝，该截面具有球根形或者边圆弧形末端。
本发明的一个实施方案提供一种抽吸吸烟装置的方法，该方法包括：加热或抽吸烟装置来形成烟雾，其中该吸烟装置包括至少一个过滤器区，其包含多个具有通常Y形横截面的三边圆弧形长丝，所述截面具有球根形或者边圆弧形末端；和将烟雾穿过该吸烟装置抽出。
在阅读下面的优选实施方案的说明时，本发明的特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
包括了下面的附图来说明本发明的某些方面，并且不应当视为排他性实施方案。如本领域技术人员将想到的，可以对所公开的主题进行相当多的改变、变化、组合和形式和功能的等价，并且具有本发明的益处。
图1A-D提供了根据本发明的一些实施方案的不同的三边圆弧形孔构造的非限定性实施例的图示。
图2A-E提供了根据本发明的一些实施方案的三边圆弧形长丝横截面的非限定性实施例的图示。
图3A-B分别提供了根据本发明的一些实施方案的双边圆弧和四边圆弧孔构造的非限定性实施例的图示。
图4A和4C和图4B和4D分别提供了根据本发明的一些实施方案的具有双叶和四叶形的长丝横截面的非限定性实施例的图示。
图5A-C提供了使用四圆近似方法测量三边圆弧形孔尺寸中的步骤的图示。
图6A-F提供了使用四圆近似方法测量三边圆弧形长丝尺寸中的步骤的图示。
图7提供了丝束带的横向和垂直卷曲的图示。
图8A-B提供了根据本发明的一些实施方案，三边圆弧形长丝的光学显微图。
图9A-B分别提供了根据本发明的一些实施方案，三边圆弧形孔和三边圆弧形长丝的光学显微图。
图10A-B分别提供了根据本发明的一些实施方案，三边圆弧形孔和三边圆弧形长丝的光学显微图。
图11-14提供了根据本发明的一些实施方案，三边圆弧形长丝的光学显微图。
具体实施方式
本发明涉及一种具有三边圆弧形孔的喷丝头和由其生产的三边圆弧形长丝，包括与之有关的方法和由其制成的制品。
如此处使用的，术语“三边圆弧形孔”指的是具有三个叉状物的Y形，并且每个叉状物在该叉状物的端部具有弧，其从该弧的端部到相邻的弧的连接点逐渐变细。图1A-D提供了不同的三边圆弧形孔构造的非限定性实施例的图示。
如此处使用的，术语“三边圆弧形长丝”指的是具有球根形或者边圆弧形末端的通常Y形横截面(即，三尖长丝)。图2A-C提供了具有球根形末端的三边圆弧形长丝非限定性实施例的图示。图2D-E提供了具有边圆弧形末端的三边圆弧形长丝非限定性实施例的图示。应当注意的是虽然所述图示提供了基本类似的末端，但是在每个端部具有不同尺寸和/或形状的末端也处于本发明的范围内。
本发明提供了三边圆弧形长丝，其可以有利的具有比它们的Y形长丝对应物更高的表面积。此外，该三边圆弧形长丝的球根形末端可以提供一定类型的钩子或把手，其增强了颗粒和类似颗粒的添加剂在由其制成的制品中的固定。
还应当注意的是这里所述的长丝和方法涉及纺丝原液纺丝(湿纺或干纺)，其不同于来自聚合物熔体的纺丝长丝。例如，当由纺丝原液形成长丝时，在该长丝纺成和牵伸时，溶剂蒸发，留下该长丝组合物(例如聚合物和添加剂)。当溶剂蒸发时，该长丝的尺寸和形状根据纺成它们的口模的形状而变化。在纺丝原液纺丝方法中，溶剂蒸发参数等转化成所得的长丝的尺寸、形状和机械性质。在聚合物熔体方法(例如经由纺粘(spunbond)或者熔体吹出方法)中，该聚合物熔融、挤出和冷却来形成长丝。这些方法通常提供待生产的长丝，其具有与纺成它们的口模相同的或者基本相同的形状和尺寸。所以，聚合物熔体纺丝方法的知识不必然转变成用于纺丝原液纺丝的方法。
本发明的范围包括潜在的对喷丝头的改变和由其生产的所得长丝。图3A-B提供了各种喷丝头孔设计变化，并且图4A-B提供了各种长丝横截面，其可以由所述的孔设计来产生。作为非限定性例子，图3A提供了在两端具有弧的直孔，其可以生产图4A所示的双叶长丝。作为非限定性例子，图3B提供了一种在每个端具有弧的四叉孔，其可以生产图4B所示的四叶长丝。为了简化起见，如此处使用的，术语三边圆弧形孔和三边圆弧形长丝将用于描述本发明的实施方案。但是在一些实施方案中，其他孔横截面(例如双边圆弧和四边圆弧)可以与三边圆弧形孔互换，并因此其他长丝横截面(例如双边圆弧和四边圆弧)可以与三边圆弧形长丝互换。如此处使用的，术语“多边圆弧”在提及孔或者长丝时指的是具有至少两个边圆弧的孔或者长丝，由此包含了至少双边圆弧、三边圆弧、四边圆弧等。
应当注意的是当在下面将“大约”提供来提及数字列表中的数字时，该术语“大约”修饰了该数字列表的每个数字。应当注意的是在范围的一些数字列表中，所列的一些下限可以大于所列的一些上限。本领域技术人员将认可所选择的子组将需要选择超过所选择下限的上限。
I.三边圆弧形长丝生产及其丝束带
通常，长丝的生产可以包括由纺丝原液纺成长丝。此外，该长丝然后可以进一步加工成丝束带，用于运输、存储和/或另外的用途。通常，一包丝束带的生产可以包括由纺丝原液纺成长丝，由该长丝形成丝束带，卷曲该丝束带，和打包该卷曲的丝束带。在所述包的生产中，任选的步骤可以包括但不限于在纺丝后温热该长丝，在卷曲之前将整理剂(finish)或者添加剂施用到该长丝和/或丝束带，并且调节该卷曲的丝束带。应当注意的是根据进一步加工的需要，包可以是不同尺寸和形状的。
还应当注意的是来自纺丝原液的长丝不同于来自聚合物熔体的长丝。例如当由纺丝原液形成长丝时，在该长丝纺成和牵伸时，溶剂蒸发，留下该长丝组合物(例如聚合物和添加剂)。当溶剂蒸发时，该长丝的尺寸和形状根据纺成它们的口模的形状而变化。在纺丝原液纺丝方法中，溶剂蒸发参数等转化成所得长丝的尺寸、形状和机械性质。在聚合物熔体方法(例如经由纺粘或者熔体吹出方法)中，该聚合物熔融、挤出和冷却来形成长丝。这些方法通常提供待生产的长丝，其具有与纺成它们的口模相同的或者基本相同的形状和尺寸。所以，聚合物熔体纺丝方法的知识不必然转变成用于纺丝原液纺丝的方法。
在一些实施方案中，本发明的喷丝头可以包含多个三边圆弧形孔。如此处使用的，术语“孔”当与喷丝头设计结合使用时，通常指的是纺丝原液通过其挤出的开口。
该三边圆弧形孔可以通过多个尺寸来表征，包括但不限于半径(R)，弧距(C)，弧间距(L)，弧间角(α)，或者其任意组合。如图5A-C所示，三边圆弧形孔的形状(图5A)可以通过四圆近似法来表征，在这里三边圆弧形孔是与四圆重叠的(图5B)。一个圆提供了该三边圆弧形孔的圆形等价物，并且其余三个圆与该三边圆弧形孔的等价物交叠，来形成三个叉状物，并且近似于其之间的逐渐变细。该三边圆弧形孔的圆形等价物和三个另外的圆交叉之处的点被称作“交叉点”，如图5C所示。从这个四圆近似法，可以测量该三边圆弧形孔的至少一些尺寸，如图5C所示。应当注意的是该四圆近似法可以根据需要调整成椭圆形，来容纳该三边圆弧形孔横截面。
如此处使用的，该三边圆弧形孔的半径(R)是从孔的中心到弧的边缘的距离。在一些实施方案中，R的范围可以从下限大约25微米，50微米，100微米或者250微米到上限大约500微米，400微米，300微米或者250微米，其中R的范围可以从任何下限到任何上限，并且包含其间的任何子组。
在一些实施方案中，弧间距与半径之比(L/R)的范围可以从下限大约0.5，0.6或者0.7到上限大约1.5，1.2或者1，其中L/R的范围可以从任何下限到任何上限，并且包含其间的任何子组。
在一些实施方案中，弧距(C)可以大于或等于弧间距(L)。在一些实施方案中，弧间距(L)可以大于或等于弧距(C)。在一些实施方案中，弧距与弧间距之比(C/L)的范围可以从下限大约0.2，0.5或者1到上限大约3，2或者1，其中C/L的范围可以从任何下限到任何上限，并且包含其间的任何子组。
在一些实施方案中，弧间角(α)的范围可以从下限大约45°，60°，75°或者90°到上限大约180°，165°或者150°，其中弧间角的范围可以从任何下限到任何上限，并且包含其间的任何子组。
应当注意的是本领域技术人员应当能够自以上改变尺寸，来实现双边圆弧孔、四边圆弧孔等期望的形状。作为非限定性例子，双边圆弧孔的C/L可以是大约0.2-大约2。
在一些实施方案中，本发明的喷丝头可以包含至少两个不同的横截面形状的孔，并且至少一个是三边圆弧形孔。在一些实施方案中，本发明的喷丝头可以包含至少两个不同的尺寸孔，无论该孔是三边圆弧或者三边圆弧和另外一种横截面形状的混合物。用于喷丝头孔的其他横截面形状的例子可以包括但不限于圆形，基本圆形，卵形，基本卵形，月牙形，多叶形，多边形(例如像三脚形，四脚形，星形，三角形，方形，梯形，五边形，六边形等，具有均匀长度或者变化长度的侧面)，具有圆角的多边形及其任何杂合。
在一些实施方案中，孔可以是逐渐变细的例如埋头孔，具有毛细管出口。作为非限定性例子，三边圆弧形孔可以包含埋头孔和毛细管出口，毛细管出口为此处如这里所述的三边圆弧形孔形状，并且埋头孔可以具有或者不具有类似的三边圆弧形孔形状(例如这样的逐渐变细，其从圆形开始，并且满足三边圆弧形孔形状的毛细管)。逐渐变细可以处于恒定的角度或者处于大于一个的角度。在一些实施方案中，三边圆弧形孔可以逐渐变细以恒定加速地进入，即，在角度之间平滑转变。在一些实施方案中，单个喷丝头内的孔可以具有不同的逐渐变细的角。
喷丝头设计和/或纺丝参数会影响溶剂从长丝蒸发的速率，其会影响所生产的长丝的尺寸、横截面形状、强度和加工性等。受益于本发明的本领域技术人员应当理解喷丝头设计和/或参数对由其所生产的长丝的影响。作为非限定性例子，对于生产这里进一步描述的具有更高的旦数/长丝(“dpf”)的长丝来说，可以有利地具有这样的喷丝头，其的孔间隔相比于较低dpf的长丝更大。此外，为了生产更高dpf的长丝，可以有利地设计喷丝头，其具有环形(donut)构造的孔布局，其可以帮助在消耗(spending)的过程中适当地干燥该长丝。如此处使用的，“环形构造”指的是中间具有空隙的任何形状(圆形、卵形、多边形等)，其中该空隙不具有用于挤出的孔。
在一些实施方案中，本发明的喷丝头可以具有大约16cm或更低的杯直径。如此处使用的，术语“杯”指的是存储器，其保持含孔的喷丝头的板或者整合到其上，其可以是凹陷的、凸起的或者平坦的。在一些实施方案中，本发明的喷丝头的杯直径范围可以从下限大约1cm，3cm或者大约5cm到上限大约16cm，13cm，10cm或者8cm，其中该杯直径范围可以从任何上限到任何下限，并且包括其间的任何子组。合适的杯子非限定性的例子可以由金属合金构成，可以是镀涂的，陶瓷，玻璃，聚合物，复合材料等，其任何杂合体或者其任何组合。受益于本发明的本领域技术人员应当理解喷丝头板的厚度会取决于杯尺寸和构成该杯子和/或板的材料等。
在一些实施方案中，所述板的三边圆弧形孔之间的距离的范围可以从下限大约1mm或者2mm到上限大约5mm或者3mm，其中三边圆弧形孔之间的距离的范围可以从任何下限到任何上限，并且包含其间的任何子组。受益于本发明的本领域技术人员应当理解三边圆弧形孔之间的距离可以大于5mm或者小于1mm，只要孔之间的距离提供了用于溶剂蒸发的必需的空间就行。作为非限定性例子，三边圆弧形孔之间的距离可以是大约1.8mm(0.070英寸)。
在一些实施方案中，本发明的长丝可以具有三边圆弧形横截面。在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝可以具有适用于吸烟制品中的旦数/长丝(“dpf”)。在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝的范围可以从下限大约1dpf，2dpf，3dpf，4dpf，5dpf，7dpf，10dpf，11dpf，12dpf或者13dpf到上限大约30dpf，25dpf，20dpf，15dpf，10dpf，7dpf，5dpf，4dpf或者3dpf，其中该长丝的dpf的范围可以从任何上限到任何下限，并且包括其间的任何子组。在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝可以是高dpf长丝，例如大约10dpf或更大。在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝可以是大约11dpf或更大。在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝可以是大约12dpf或更大。在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝的范围可以从大约2dpf到大约7dpf，或者更优选大约3dpf到大约5dpf。
该三边圆弧形长丝可以通过多个尺寸来表征，包括但不限于半径(R')，弧距(C')，弧间距(L')，或者其任意组合。如图6A-F所示，三边圆弧形长丝的形状(图6A-B)可以通过四圆近似法来表征，类似于上面的三边圆弧形孔所做的那样，这里三边圆弧形长丝与四个圆重叠(图6C-D)。一个圆提供了该三边圆弧形长丝的圆形等价物，并且其余三个圆与该三边圆弧形长丝的圆形等价物交叠，来形成该长丝的Y形性质。所述的点(这里该三边圆弧形长丝的圆形等价物与三个另外的圆交叉)被称作交叉点，如图6E-F所示。从这个四圆近似法，可以测量该三边圆弧形长丝的至少一些尺寸，如图6E-F所示。应当注意的是该四圆近似法可以根据需要调整成椭圆形形状，来容纳该三边圆弧形长丝横截面。
在一些实施方案中，该三边圆弧形长丝的半径(R')(其取决于口模半径R等)的范围可以从下限大约10微米，25微米，50微米，100微米或者250微米到上限大约500微米，400微米，300微米或者250微米，其中R'的范围可以从任何下限到任何上限，并且包括其间的任何子组。
在一些实施方案中，弧距与弧间距之比(C'/L')的范围可以从下限大约0.2，0.5或者1到上限大约3，2或者1，其中C'/L'的范围可以从任何下限到任何上限，并且包括其间的任何子组。
应当注意的是本领域技术人员应当能够从以上改变尺寸，来实现双边圆弧长丝、四边圆弧长丝等期望的形状。作为非限定性例子，双边圆弧长丝的C'/L'的范围可以从大约0.2-大约2，这取决于相应的双边圆弧孔的尺寸，纺丝原液组成和纺丝参数如牵伸比(drawdown ratio)和温度等。
本发明的长丝可以通过本领域技术人员已知的任何方法来生产。在一些实施方案中，本发明的长丝可以通过将纺丝原液通过喷丝头纺丝来生产。如此处使用的，术语“纺丝原液”指的是生产长丝的聚合物溶液和/或悬浮液。在一些实施方案中，纺丝原液可以包含聚合物和溶剂。在一些实施方案中，与本发明结合使用的纺丝原液可以包含聚合物，溶剂和添加剂。应当注意的是添加剂在此进一步详述。在一些实施方案中，该聚合物在纺丝原液中的浓度可以是大约20-大约40重量％。在一些实施方案中，该纺丝原液可以加热到大约40℃-大约100℃的温度。
结合本发明使用的合适的聚合物可以包括但不限于乙酸纤维素，二乙酸纤维素，三乙酸纤维素，丙酸纤维素，丁酸纤维素，乙酸-丙酸纤维素，乙酸-丁酸纤维素，丙酸-丁酸纤维素，乙酸淀粉，人造丝，粘胶等，其任何衍生物，其任何共聚物及其任何组合。在一些实施方案中，合适的乙酸纤维素可以具有小于大约3个乙酰基/葡萄糖单元的取代度，优选大约2.2-大约2.8，和最优选大约2.4-大约2.6。
与本发明结合使用的合适的溶剂可以包括但不限于水，丙酮，甲乙酮，二氯甲烷，二恶烷，二甲基甲酰胺，甲醇，乙醇，冰醋酸，超临界CO2，能够溶解前述聚合物的任何合适的溶剂，或者其任意组合。作为非限定性例子，用于乙酸纤维素的溶剂可以是丙酮/水混合物。
在一些实施方案中，该包含三边圆弧形孔的喷丝头可以是系统的部件。在一些实施方案中，所述的系统可以包含纺丝原液存储器和与该纺丝原液存储器流体连通的至少一个三边圆弧喷丝头。任选的其他元件可以包括但不限于过滤元件，加热元件，热交换器(例如热水，蒸汽管)，泵，混合器，或者其任意组合。
在一些实施方案中，用于本发明的纺丝参数可以包括以大约0.6-大约1.6的牵伸比挤出长丝(即，纤维出口速度与绕丝速度之比)。
本领域技术人员应当理解挤出不意味着用于生产长丝的单个方法或者措施，并且可以与至少纺丝、排出等互换。
在一些实施方案中，生产本发明的三边圆弧形长丝可以包括将该长丝加热到大约溶剂蒸发温度或者高于该温度的温度，来帮助除去溶剂。加热可以为直接加热、间接加热，或者其任意组合的形式。此外，加热可以包括加热器，加热的外壳(例如箱或者炉)，加热的表面(例如热导向板(shoe))，微波，引起长丝中的添加剂(例如纳米粒子)发热的辐射源，或者其任意组合。
在一些实施方案中，生产本发明的三边圆弧形长丝可以包括处理长丝来实现该长丝上的表面功能性。在一些实施方案中，本发明的长丝可以包含表面功能性，包括但不限于生物降解性位点(例如增加表面积来增强生物降解性的缺陷位点)，化学处理(例如用于随后的官能化的羧酸基团)，活性粒子结合位点(例如结合金粒子的硫化物位点或者用于结合氧化铁粒子的螯合基团)，硫部分，或者其任意组合。本领域技术人员应当理解用于实现表面功能性的多个方法和机理。一些实施方案可以包括浸没、喷雾、离子化、官能化、酸化、水解、暴露于等离子体、暴露于离子化的气体，或者其任意组合，来实现表面功能性。在一些实施方案中，赋予表面功能性的合适的化学品可以是任何能够与乙酸纤维素反应的化学品或者化学品组，包括但不限于酸(例如硫酸，硝酸，乙酸，氢氟酸，盐酸等)，还原剂(例如LiAIH4，NaBH4，H2/Pt等)，格林尼亚试剂(例如CH3MgBr等)，酯交换剂，胺(例如R-NH3如CH3NH3)或者其任意的组合。暴露于等离子体和/或离子化的气体可以与所述表面反应，在该表面中产生缺陷或者其任意的组合。所述的缺陷可以增加该长丝的表面积，这会在最终的过滤器产品中产生更高的负载量和/或更高的过滤效率。
在一些实施方案中，生产本发明的三边圆弧形长丝可以包括将整理剂施用到该长丝上。与本发明结合使用的合适的整理剂可以包括但不限于下面的至少之一：油(例如矿物油或者液体石油衍生物)，水，添加剂，或者其任意组合。合适的矿物油的例子可以包括但不限于具有在38℃(100℉)测量的80-95SUS(Sabolt Universal Seconds)粘度的水白色(即，透明)矿物油。合适的乳化剂的例子可以包括但不限于脱水山梨糖醇单月桂酸酯例如(获自Uniqema，Wilmington，DE)和/或聚(环氧乙烷)脱水山梨糖醇单月桂酸酯，例如(获自Uniqema，Wilmington，DE)。所述的水可以是去矿物水，去离子水或者以其他方式适当过滤的和处理的水。
在本发明的一些实施方案中，整理剂可以作为纯净的整理剂或者作为整理剂的水中乳液施用到本发明的长丝上。如此处使用的，术语“纯净的整理剂”指的是没有加入过量水的整理剂配制物。应当注意的是整理剂配制物可以包含水。在一些实施方案中，整理剂可以以纯净的形式施用到本发明的长丝上，随后单独施用水。
在本发明的一些实施方案中，整理剂乳液可以包含小于大约98％的水，小于大约95％，小于大约92％或者小于大约85％。在一些实施方案中，可以有利地在后面的步骤中具有这样的长丝，其具有较低重量百分比的水份(例如丝束带的大约5％-25％w/w)，其整理剂的水可以是贡献者。整理剂乳液的水含量可以是至少一种参数，其可有助于实现长丝中所述的重量百分比水份。所以，在一些实施方案中，整理剂乳液可以包含小于大约92％的水，小于大约85％的水，或者小于大约75％的水。
在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝可以具有比相应的总旦数的Y形长丝更高的保水特性。在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝可以具有比下面范围的相应的总旦数的Y形长丝更高的保水特性：所述范围为从大约5％更高，10％更高或者20％更高的下限到大约40％更高，30％更高或者25％更高的上限，其中保水特性的百分比增加的范围可以从任何下限到任何上限，并且包括其间的任何子组。
本发明的一些实施方案可以包括由多个本发明的三边圆弧形长丝形成丝束带。在一些实施方案中，包含多个本发明的三边圆弧形长丝的丝束带可以是大约200000总旦数或更低。在一些实施方案中，包含多个本发明的三边圆弧形长丝的丝束带可以是大约100000总旦数或更低。在一些实施方案中，包含多个本发明的三边圆弧形长丝的丝束带可以是大约20000总旦数或更低。在一些实施方案中，包含多个本发明的三边圆弧形长丝的丝束带的总旦数范围可以从下限大约1000总旦数，5000总旦数，10000总旦数，20000总旦数或者50000总旦数到上限大约200000总旦数，150000总旦数，100000总旦数，50000总旦数，20000总旦数，10000总旦数或者9000总旦数，并且其中总旦数的范围可以从任何上限到任何下限，并且包括其间的任何子组。在一些实施方案中，包含多个本发明的高dpf三边圆弧形长丝(例如10dpf或更高)的丝束带可以有利的具有下面的总旦数：从下限大约1000总旦数，1500总旦数，2500总旦数或者5000总旦数到上限大约20000总旦数，15000总旦数，10000总旦数或者9000总旦数，并且其中该总旦数的范围可以从任何上限到任何下限，并且包括其间的任何子组。在一些实施方案中，包含多个本发明的大约3dpf-大约5dpf三边圆弧形长丝的丝束带可以有利的具有大约20000总旦数-大约40000总旦数的总旦数。
在本发明的一些实施方案中，丝束带可以包含大于一种类型的长丝，这里至少一些该长丝是本发明的三边圆弧形长丝。在一些实施方案中，该大于一种类型的长丝可以基于dpf，横截面形状，组成，形成丝束带之前的处理或者其任意的组合而变化。合适的另外的长丝的例子可以包括但不限于乙酸纤维素长丝，任何上述组成的长丝(例如包含二乙酸纤维素，三乙酸纤维素，丙酸纤维素，丁酸纤维素，乙酸-丙酸纤维素，乙酸-丁酸纤维素，丙酸-丁酸纤维素，乙酸淀粉，丙烯腈，氯乙烯，乙烯基酯，乙烯基醚，或者其任意组合的长丝)，碳长丝，活性炭长丝，天然纤维，合成长丝，或者其任意组合。其他长丝横截面的例子可以包括但不限于圆形，基本上圆形，钝齿形，卵形，基本上卵形，多边形，基本上多边形，狗骨形，“Y”，“X”，“K”，“C”，除了三边圆弧之外的多叶形及其任意的杂合。
本发明的一些实施方案可以包括将包含本发明的三边圆弧形长丝的丝束带卷曲来形成卷曲的丝束带。将包含本发明的三边圆弧形长丝的丝束带卷曲可以包括使用本领域技术人员已知的任何合适的卷曲技术。这些技术可以包括多种设备，包括但不限于填充盒或者齿轮。卷曲设备非限定性的例子和它们的工作机理可以在美国专利No.7610852和7585441中找到，其相关的公开内容在此引入作为参考。合适的填充盒卷曲器会具有光滑的卷曲器压送辊，其具有螺纹或者凹槽的卷曲器压送辊，纹理化的卷曲器压送辊，上挡板，下挡板或者其任意的组合。
卷曲包含本发明的三边圆弧形长丝的丝束带的构造可以在最终的包的加工性中发挥作用。卷曲构造的例子可以包括但不限于侧向的，基本上侧向的，垂直的，基本上垂直的，在侧向和垂直之间的一些程度，无规的或者其任意的组合。如此处使用的，术语“侧向”当描述卷曲取向时指的是卷曲或者纤维弯曲基本上处于丝束带的平面中，参见图7。如此处使用的，术语“垂直的”当描述卷曲取向时指的是卷曲基本朝着丝束带平面之外投射，并且基本上垂直于丝束带的平面，参见图7。应当注意的是术语侧向和垂直的指的是大体上的卷曲取向，并且可以偏离所述的构造+/-大约30度。如此处使用的，“基本上”修饰的侧向的或者垂直的应当用于表示处于所述的构造的+/-大约45度的偏离内。
在一些实施方案中，包含本发明的三边圆弧形长丝的卷曲丝束带可以具有具有第一卷曲构造的长丝和具有第二卷曲构造的长丝。
在一些实施方案中，包含本发明的三边圆弧形长丝的卷曲丝束带可以具有长丝(其具有在边缘附近的至少基本上垂直的卷曲构造)和长丝(其在中心附近至少具有基本上侧向的卷曲构造)。在一些实施方案中，包含本发明的三边圆弧形长丝的卷曲丝束带可以具有在边缘附近具有垂直的卷曲构造的长丝和在中心附近具有侧向卷曲构造的长丝。
该卷曲的构造对于随后的加工步骤中最终的包的加工性可是重要的。作为非限定性例子，与垂直的和/或基本垂直的卷曲构造相比，侧向和/或基本上侧向的卷曲构造可以提供三边圆弧形长丝和任选的另外的长丝更好的附着，在低总旦数丝束带中具有更高的dpf，除非采用另外的步骤来增强该附着性。
用于实现侧向卷曲的加工参数，附着添加剂和另外的加工参数(例如加热)(其可以与包含三边圆弧形长丝的高dpf，低总旦数丝束带的生产一起使用)可以在美国专利申请系列No.13/288204，标题为“HighDenier Per Filament and Low Total Denier Tow Bands”和13/288261，标题为“Products of High Denier Per Filament and Low Total DenierTow Bands”中找到，二者都是2011年11月3日提交的，其整个公开内容在此引入作为参考。
此外，一些实施方案可以包括在卷曲之前、之后和/或之中加热包含本发明的三边圆弧形长丝的丝束带。虽然所述的加热可以与任何卷曲构造结合使用，但是可以有利地将所述的加热与垂直的和/或基本上垂直的卷曲构造一起使用。所述的加热可以包括将该丝束带的长丝暴露于蒸汽、喷雾的化合物(例如增塑剂)，液体，加热的流体，直接加热源，间接加热源，引起该长丝中的添加剂(例如纳米粒子)产生热的辐射源，或者其任意组合。
一些实施方案可以包括调节包含本发明的三边圆弧形长丝的卷曲的丝束带。在一些实施方案中，调节可以用于实现这样的卷曲的丝束带，其的残留丙酮含量是该卷曲的丝束带的大约1％w/w或更低。调节可以用于实现这样的卷曲的丝束带，其的残留水含量是该卷曲的丝束带的大约8％w/w或更低。在一些实施方案中，调节在一些实施方案中可以包括将该卷曲的丝束带的长丝暴露于蒸汽、喷雾的化合物(例如增塑剂)，液体，加热的流体，直接加热源，间接加热源，引起该长丝中的添加剂(例如纳米粒子)以产生热的辐射源，或者其任意组合。
本发明的一些实施方案可以包括打包该包含本发明的三边圆弧形长丝的卷曲的丝束带，来生产包含本发明的三边圆弧形长丝的包。在一些实施方案中，打包可以包括将该包含本发明的三边圆弧形长丝的卷曲的丝束带以一定的图案放置，例如铺设、沉积或者排列在罐子中。应当注意的是罐子通常用于表示这样的容器，其可以是任何形状(优选正方形或矩形)和任何材料。如此处使用的，术语“图案”指的是在放置过程中会或者不会变化的任何设计。在本发明的一些实施方案中，该图案可以是基本上Z字形，具有大约0.5周/英尺-大约6周/英尺的周期性。在一些实施方案中，放置可以包括将该卷曲的丝束带混搅(puddle)，并且混搅指数是大约10m/m-大约40m/m。如此处使用的，术语“混搅”指的是使得丝束带至少部分地铺设，来相比于它放置的直线距离而言放置更大的实际长度的丝束带。如此处使用的，术语“混搅指数”指的是在它放置的单位直线距离上，丝束带的长度。
在本发明的一些实施方案中，打包可以包括将已经置于合适的容器内的包含本发明的三边圆弧形长丝的卷曲的丝束带进行压缩。在一些实施方案中，打包可以包括打包该压缩的包含本发明的三边圆弧形长丝的卷曲的丝束带。在一些实施方案中，打包可以包括至少一个组分如包裹材料，真空端口(用于释放和/或抽真空)，固定元件，或者其任意组合。合适的包裹材料可以包括但不限于透气材料，不透气材料，膜(例如聚合物膜，聚乙烯膜，塑料卷材)，可热收缩膜，纸板，木材，针织材料(即，织物，其由两组彼此交织的纱线形成，来形成织物)，非针织材料(即，通过机械或化学手段以无规网或者垫保持在一起的纺织品纤维的组合，例如熔合的热塑性纤维)，箔材料(例如金属材料)等或者其任意的组合。合适的固定元件可以包括但不限于销子，钩子，带子(例如针织的、非针织的、织物的和/或金属的)，粘结剂，带子，熔融粘接物等或者其任意的组合。在一些实施方案中，至少一部分的包装(包括其任何组分)可以是可再用的。
在一些实施方案中，包含本发明的三边圆弧形长丝的包的尺寸可以是大约30英寸(76cm)-大约60英寸(152cm)高，大约46英寸(117cm)-大约56英寸(142cm)长和大约35英寸(89cm)-大约45英寸(114cm)宽。在一些实施方案中，包的重量范围可以是900磅(408kg)-2100磅(953kg)。在一些实施方案中，包含本发明的三边圆弧形长丝的包的密度可以大于大约300kg/m3(18.8lb/ft3)。
在一些实施方案中，本发明的三边圆弧形长丝可以包含添加剂。本发明的一些实施方案可以包括在上述的任何步骤期间或者上述任何步骤之间将添加剂施用到本发明的三边圆弧形长丝。将添加剂并入本发明的三边圆弧形长丝中的合适场所的例子可以包括但不限于在纺丝原液中，在整理剂中，在调节中或者其任意的组合。此外，添加剂可以在形成丝束带之前的任何点施用到本发明的三边圆弧形长丝上，在丝束带形成之中和/或之后施用到三边圆弧形长丝上，在卷曲该丝束带之中和/或之后施用到三边圆弧形长丝上，在调节之中和/或之后施用到三边圆弧形长丝上或者其任意的组合。
与本发明结合使用的合适的添加剂可以包括但不限于活性粒子，活性化合物，离子交换树脂，沸石，纳米粒子，陶瓷粒子，软化剂，增塑剂，颜料，染料，香料，芳香剂，受控释放的小泡，微胶囊，粘合剂，粘结剂，增粘剂，表面改性剂，润滑剂，乳化剂，维生素，过氧化物，生物杀灭剂，抗真菌剂，抗菌剂，抗静电剂，阻燃剂，消泡剂，降解剂，导电率改变剂，稳定剂，或者其任意组合。在一些实施方案中，包含添加剂的三边圆弧形长丝可以如下来实现：通过在纺丝原液中包括添加剂；通过在丝束带形成之前、之后和/或之中将添加剂施用到三边圆弧形长丝；通过在卷曲丝束带之前、之后和/或之中将添加剂施用到三边圆弧形长丝；通过在调节卷曲的丝束带之前、之后和/或之中将添加剂施用到三边圆弧形长丝；和其任意的组合。应当注意的是所述施用包括但不限于浸渍、浸入、浸没、浸泡、冲洗、清洗、涂刷、涂覆、淋涂、洒涂、喷涂、放置、撒粉、撒布、粘贴及其任意组合。此外，应当注意的是施用包括但不限于表面处理，灌注处理(这里添加剂至少部分的并入三边圆弧形长丝中)及其任意组合。
受益于本发明的本领域技术人员应当理解添加剂的浓度将至少取决于添加剂的组成，添加剂的大小，添加剂的目的，其中包括添加剂的方法的点和三边圆弧形长丝的尺寸。作为非限定性例子，添加剂在纺丝原液中的存在量可以是聚合物重量的大约0.01％-大约10％。作为另一非限定性例子，可以包括含颗粒的添加剂，以使得该三边圆弧形长丝包含该三边圆弧形长丝体积的大约0.01％-大约10％，作为该三边圆弧形长丝的部分和/或处于该三边圆弧形长丝的表面上。
与本发明结合使用的合适的活性粒子可以包括但不限于纳米级碳粒子，具有至少一个壁的碳纳米管，碳纳米角，竹子类碳纳米结构，富勒烯，富勒烯聚集体，石墨烯，少层石墨烯，氧化的石墨烯，氧化铁纳米粒子，纳米粒子，金属纳米粒子，金纳米粒子，银纳米粒子，金属氧化物纳米粒子，氧化铝纳米粒子，磁性纳米粒子，顺磁性纳米粒子，超级顺磁性纳米粒子，氧化钆纳米粒子，赤铁矿纳米粒子，磁铁矿纳米粒子，钆纳米管，内富勒烯，GdC60，核壳纳米粒子，洋葱化纳米粒子，纳米壳，洋葱化氧化铁纳米粒子，活性炭，离子交换树脂，干燥剂，硅酸盐，分子筛，硅胶，活性氧化铝，沸石，珍珠岩，海泡石，富勒土，硅酸镁，金属氧化物，氧化铁，活性炭及其任意组合。
与本发明结合使用的合适的活性粒子可以具有大约小于1纳米的至少一个维度，例如石墨烯，到直径大约5000微米那样大的粒子。在一些实施方案中，活性粒子的至少一个维度中的尺寸范围下限可以为大约：0.1纳米，0.5纳米，1纳米，10纳米，100纳米，500纳米，1微米，5微米，10微米，50微米，100微米，150微米，200微米和250微米。在一些实施方案中，活性粒子的至少一个维度中的尺寸范围上限可以为大约：5000微米，2000微米，1000微米，900微米，700微米，500微米，400微米，300微米，250微米，200微米，150微米，100微米，50微米，10微米和500纳米。上面的下限和上限的任意组合可适用于本发明，其中所选择的最大尺寸大于所选择的最小尺寸。在一些实施方案中，与本发明结合使用的活性粒子可以是粒度范围从上面的下限到上限的混合物。在一些实施方案中，活性粒子的尺寸可以是多峰的。
与本发明结合使用的合适的活性化合物可以包括但不限于苹果酸，碳酸钾，柠檬酸，酒石酸，乳酸，抗坏血酸，聚乙烯亚胺，环糊精，氢氧化钠，氨基磺酸，氨基磺酸钠，聚乙酸乙烯酯，羧基化丙烯酸酯及其任意组合。
与本发明结合使用的合适的离子交换树脂可以包括但不限于具有主链的聚合物，例如苯乙烯-二乙烯基苯(DVB)共聚物，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，酚醛缩合物和表氯醇胺缩合物；连接到该聚合物主链上的多个带电官能团；及其任意组合。
与本发明结合使用的合适的沸石可以包括结晶铝硅酸盐，其具有孔，例如通道或者均匀腔室，分子尺寸化的维度。与本发明结合使用的合适的沸石可以包括天然和合成材料。合适的沸石可以包括但不限于沸石BETA(Na7(Al7Si57O128)四角形)，沸石ZSM-5(Nan(AlnSi96-nO192)16H2O，并且n<27)，沸石A，沸石X，沸石Y，沸石K-G，沸石ZK-5，沸石ZK-4，中孔硅酸盐，SBA-15，MCM-41，用3-氨基丙基甲硅烷基改性的MCM48，铝磷酸盐，中多孔铝硅酸盐，其他相关的多孔材料(例如诸如混合的氧化物凝胶)或者其任意的组合。
与本发明结合使用的合适的纳米粒子可以包括但不限于纳米尺寸的碳粒子如任何数目壁的碳纳米管，碳纳米角，竹子状碳纳米结构，富勒烯和富勒烯聚集体，和石墨烯，包括少层石墨烯和氧化石墨烯；金属纳米粒子如金和银；金属氧化物纳米粒子如氧化铝，二氧化硅和二氧化钛；磁性、顺磁性和超级顺磁性纳米粒子如氧化钆，各种晶体结构的氧化铁如赤铁矿和磁铁矿，大约12nm Fe3O4，钆纳米管，和内富勒烯如GdC60；和核壳和洋葱化纳米粒子如金和银纳米壳，洋葱化氧化铁，和其他纳米粒子或者微粒子，具有任何的所述材料的外壳；或者前述任意的组合(包括活性炭)。应当注意的是纳米粒子可以包括纳米棒，纳米球，纳米米，纳米线，纳米星(如纳米三脚和纳米四脚)，中空纳米结构，杂合纳米结构(其是两个或者更多个纳米粒子连接成一个)，和具有纳米涂层或纳米厚度壁的非纳米粒子。应当注意的是与本发明结合使用的纳米粒子可以包括纳米粒子的官能化衍生物，其包括但不限于已经共价和/或非共价官能化的纳米粒子，例如π堆叠，物理吸着，离子缔合，范德华缔合等。合适的官能团可以包括但不限于这样的部分，其包含胺(1°，2°或3°)，酰胺，羧酸，醛，酮，醚，酯，过氧化物，甲硅烷基，有机硅烷，烃，芳族烃及其任意组合；聚合物；螯合剂如乙烯二胺四乙酸酯，二乙烯三胺五乙酸，次氮基三乙酸，和包含吡咯环的结构；及其任意组合。官能团能够增强烟雾组分的除去和/或增强纳米粒子并入到本发明的三边圆弧形长丝之中或者之上。
与本发明结合使用的合适的软化剂和/或增塑剂可以包括但不限于水，甘油三乙酸酯(醋精)，柠檬酸三乙酯，二甲氧基-乙基邻苯二甲酸酯，邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，甲基邻苯二酰乙基乙醇酸酯，邻苯基苯基-(双)苯基磷酸酯，1，4-丁二醇二乙酸酯，三甘醇的二丙酸酯，二乙酸酯，三甘醇的二丁酸酯，邻苯二甲酸二甲氧基乙酯，柠檬酸三乙酯，三乙酰基甘油等，其任何衍生物及其任意组合。受益于本发明的本领域技术人员应当清楚理解用作长丝添加剂的增塑剂的浓度。作为非限定性的例子，增塑剂可以以这样的量加入到纺丝原液中，该量足以防止在所吸附的溶剂突然放热时长丝表面断裂或者破裂。
如此处使用的，颜料指的是这样的化合物和/或粒子，其赋予颜色，并且并入到整个长丝中。与本发明结合使用的合适的颜料可以包括但不限于二氧化钛，二氧化硅，酒石黄，E102，酞菁蓝，酞菁绿，喹吖二酮，二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺，二噁嗪，哌酮系二偶氮颜料，蒽醌颜料，炭黑，金属粉末，氧化铁，群青，碳酸钙，高岭粘土，氢氧化铝，硫酸钡，氧化锌，氧化铝，或者其任意组合。
如此处使用的，染料指的是赋予颜色并且对长丝进行表面处理的化合物和/或粒子。合适的染料可以包括但不限于液态的和/或粒状的染料(阳离子染料，获自Clariant Services)(例如亮黄色K-6G液体、黄色K-4GL液体、黄色K-GL液体、橙色K-3GL液体、绯色K-2GL液体、红色K-3BN液体、蓝色K-5R液体、蓝色K-RL液体、青绿色K-RL液体/细粒，褐色K-BL液体)，染料(助色团，可从BASF得到)(例如，黄色3GL，Fastusol C蓝色74L)。
与本发明结合使用的合适的香料可以是适于用在吸烟装置过滤器中的任何香料，其包括用于赋予烟流味道和/或风味的那些香料。与本发明结合使用的适当的香料可以包括但不限于有机材料(或天然调味颗粒)、用于天然调味料的载体、用于人造调味料的载体及其任意组合。有机材料(或天然调味颗粒)包括但不限于烟草、丁香(例如，丁香粉和丁香花)，可可粉，薄荷，胡椒薄荷，荷兰薄荷，香草，肉桂等。天然和人造调味料可以包括但不限于薄荷醇、丁香、樱桃、巧克力、橙子、薄荷、芒果、香草、肉桂、烟草、欧亚甘草、柑橘、水果调味料、橡胶、草莓、葡萄、樱桃、香料调味料、生姜、红茶、绿茶等。这样的调味料可以通过薄荷醇、茴香脑(欧亚甘草)、茴香醚、柠檬烯(柑橘)、丁香酚(丁香)、茶叶、γ辛内酯、香草醛、乙基香草醛、水杨酸甲酯、里哪醇、香柠檬油、天竺葵油、柠檬油、生姜油、苯基乙酸、茄酮、巨豆三烯酮、2-庚酮、苄基醇、顺式-3-己烯乙酸酯、戊酸、戊酸酐、酯、萜烯、倍半萜烯、诺卡酮、麦芽糖醇、大马酮、吡嗪、内酯、异戊酸等，或者其任意组合来提供。在一些实施方案中，多于一种的香料可以使用，包括这里所提供的香料的任意组合。这些香料可以放置在烟柱中或过滤器的一段中。此外，在一些实施例中，本发明的三边圆弧形长丝可以包括香料。在具有吸烟制品的一些实施方案中，所包含的香料的量将取决于考虑到所有过滤器段在烟中所期望的调味料水平、吸烟装置的长度、吸烟装置的类型、吸烟装置的直径，以及本领域的技术人员已知的其它因素。
与本发明结合使用的适当的芳香剂可以包括但不限于甲酸甲酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、乙酸辛酯、月桂烯、香叶醇、橙花醇、柠檬醛、香茅醛、香茅醇、里哪醇、橙花叔醇、柠檬烯、樟脑、松油醇、α-紫罗兰酮、侧柏酮、苯甲醛、丁香酚，肉桂醛、乙基麦芽醇、香草、茴香醚、茴香脑、草蒿脑、百里香酚、呋喃酮、甲醇，或其任意组合。此外，与本发明结合使用的合适的芳香剂添加剂是除臭剂添加剂。
如此处使用的，“微胶囊”指的是多孔微粒(球形或者其他形式)，其具有外表面孔并具有小于大约1微米-大约1000微米的直径。在一些实施方案中，微胶囊可以包含任何这里所述的添加剂(单个的或者组合的)，条件是该添加剂是尺寸适当的，来在内部内容物(content)内匹配和保持微胶囊的操作性。与本发明结合使用的合适的微胶囊可以是通过任何合适的技术所得的那些，其可以包括但不限于描述在美国专利No.5064949，标题为“Cellulose Ester Microparticles and Processes forMaking the Same”和5047180，标题为“Process for Making CelluloseEster Microparticles”中的那些，其相关内容在此引入作为参考。与本发明结合使用的合适的微胶囊可以由任何合适的材料形成，其可以包括但不限于明胶，纤维素，改性纤维素，甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，叶绿酸，聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮等，或者其任意组合。
与本发明结合使用的适当的粘合剂可以包括但不限于聚烯烃、聚酯、聚酰胺(或尼龙)、聚丙烯酸类、聚苯乙烯、聚乙烯化合物、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、其任何共聚物、其任何衍生物及其任意组合。非纤维的塑化纤维素衍生物也可以适于用作本发明中的粘合剂颗粒。适当的聚烯烃的例子可以包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等、其任何共聚物、其任何衍生物及其任意组合。适当的聚乙烯的例子可以包括但不限于超高分子量聚乙烯、非常高分子量聚乙烯、高分子量聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等，其任何共聚物，其任何衍生物及其任意组合。适当的聚酯的例子可以包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烯二亚甲基酯、聚对苯二甲酸三亚甲基酯等、其任何共聚物、其任何衍生物及其任意组合。适当的聚丙烯酸类的例子可以包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯等、其任何共聚物、其任何衍生物及其任意组合。适当的聚苯乙烯的例子可以包括但不限于聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈、苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-马来酸酐等、其任何共聚物、其任何衍生物及其任意组合。适当的聚乙烯化合物的例子可以包括但不限于乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙烯醇、聚氯乙烯等、其任何共聚物、其任何衍生物及其任意组合。适当的纤维素的例子可以包括但不限于乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、塑化纤维素、丙酸纤维素、乙基纤维素等、其任何共聚物、其任何衍生物及其任意组合。在一些实施例中，粘合剂颗粒可以包括以上列举的粘合剂的任何共聚物、任何衍生物或任意组合。另外，粘合剂颗粒可以用这里所公开的添加剂的任意组合浸渍和/或涂覆。
与本发明结合使用的适当的增粘剂可以包括但不限于甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、水溶性乙酸纤维素、酰胺、二元胺、聚酯、聚碳酸酯、甲硅烷基改性的聚酰胺化合物、聚氨基甲酸酯、聚氨酯、天然树脂、虫漆、丙烯酸聚合物、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸衍生物聚合物、丙烯酸均聚物、丙烯酸酯均聚物、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸丁酯)、聚(丙烯酸2-乙基己酯)、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸衍生物聚合物、甲基丙烯酸均聚物、甲基丙烯酸酯均聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸2-乙基己酯)、丙烯酰胺基-甲基-丙磺酸酯聚合物、丙烯酰胺基-甲基-丙磺酸酯衍生物聚合物、丙烯酰胺基-甲基-丙磺酸酯共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺基-甲基-丙磺酸酯共聚物、苄基椰油基二-(羟乙基)季胺、与甲醛缩合的对-叔戊基酚、二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-(二烷基氨基烷基)丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟基烷基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等，其任何衍生物或其任意组合。
与本发明结合使用的适当的润滑剂可以包括但不限于乙氧基化脂肪酸(例如环氧乙烷与壬酸的反应产物以形成聚(乙二醇)(“PEG”)单壬酸酯；环氧乙烷与椰子脂肪酸的反应产物以形成PEG单月桂酸酯)等或其任意组合。润滑剂也可以从非水溶性材料中选取，例如合成烃油、烷基酯(例如硬脂酸十三烷基酯，它是十三烷醇和硬脂酸的反应产物)、多元醇酯(例如三羟甲基丙烷三壬酸酯和季戊四醇四壬酸酯)等或其任意组合。
与本发明结合使用的适当的乳化剂可以包括但不限于脱水山梨糖醇单月桂酸酯，例如(可从Uniqema，Wilmington，DE得到)和聚(环氧乙烷)脱水山梨糖醇单月桂酸酯，例如(可从Uniqema，Wilmington，DE得到)。
与本发明结合使用的合适的维生素可以包括但不限于维生素A，维生素B1，维生素B2，维生素C，维生素D，维生素E或者其任意的组合。
与本发明结合使用的适当的抗菌剂可以包括但不限于抗菌金属离子、氯己定、氯己定盐、三氯生、多粘菌素(polymoxin)、四环素、氨基糖苷(例如庆大霉素)、利福平、杆菌肽、红霉素、新霉素、氯霉素、咪康唑、喹诺酮、青霉素、壬苯醇醚-9、梭链孢酸、头孢菌素、莫匹罗星、甲硝哒唑secropin、抗菌肽、细菌素(bacteriolcin)、防卫素、呋喃西林、磺胺米隆、阿昔洛韦、万古霉素、克林霉素、林可霉素、磺酰胺、氟哌酸、培氟沙星、萘啶酸(nalidizic acid)、草酸、依诺沙星酸、环丙沙星、聚六亚甲基双胍(PHMB)、PHMB衍生物(例如可生物降解的双胍类药物，如聚亚乙基六亚甲基双胍(PEHMB))、葡萄糖酸氯己定、盐酸氯己定、乙二胺四乙酸(EDTA)、EDTA衍生物(例如EDTA二钠盐或EDTA四钠盐)等等，及其任意组合。
与本发明结合使用的合适的抗静电剂可以包括任何适当的阴离子、阳离子、两性或非离子型抗静电剂。阴离子型抗静电剂通常可以包括但不限于碱金属硫酸盐、碱金属磷酸盐、醇类的磷酸酯、乙氧基化醇类的磷酸酯、或其任意组合。实例可以包括但不限于碱中和的磷酸酯(例如或可获自HenkelCorporation,Mauldin,SC)。阳离子型抗静电剂通常可以包括但不限于季铵盐和具有正电荷的咪唑啉。非离子型抗静电剂的实例包括聚(氧化烯)衍生物，例如乙氧基化脂肪酸，如(一种乙氧基化脂肪酸，可获自Henkel Corporation,Mauldin,SC)，乙氧基化脂肪醇，如(一种乙氧基化月桂醇，可获自HenkelCorporation,Mauldin,SC)，乙氧基化脂肪胺，如(一种乙氧基化牛脂胺，可获自Henkel Corporation,Mauldin,SC)、链烷醇酰胺，如(一种油酸二乙醇胺，可获自HenkelCorporation,Mauldin,SC)，或其任意组合。阴离子和阳离子型材料倾向于是更有效的抗静电剂。
Ⅱ.过滤器、吸烟装置和生产方法
在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的卷曲的丝束带的包可以用于形成适于与吸烟装置一起使用的过滤器棒、过滤器、过滤器段，或其任意组合。为了简要，术语“过滤器类组合”将在此用于描述过滤器棒、过滤器和过滤器段。包含三边圆弧形长丝的合适的丝束带的例子可以是根据这里所公开的不同实施方案的那些。在一些实施方案中，在生产过滤器类组合中，可以使用包含三边圆弧形长丝的丝束带(卷曲的或者其他形式)的包。在一些实施方案中，包可以包含大于一个丝束带，这里至少一个丝束带包含三边圆弧形长丝。
在本发明的一些实施方案中，过滤器类组合可以包括将来自包的包含三边圆弧形长丝的丝束带(卷曲的或者其他形式)供入能够生产过滤器类组合的设备中，或者最优选生产过滤器类组合。在本发明的一些实施方案中，生产包含三边圆弧形长丝的过滤器棒可以包括几个步骤，其包括但不限于下面的至少一个：将来自包的包含三边圆弧形长丝的丝束带喷霜(bloom)成喷霜的包含三边圆弧形长丝的丝束带；任选地，用添加剂处理喷霜的包含三边圆弧形长丝的丝束带；引导喷霜的包含三边圆弧形长丝的丝束带，产生连续的包含三边圆弧形长丝的丝束缆；用纸包裹连续的包含三边圆弧形长丝的丝束缆，产生包裹的包含三边圆弧形长丝的丝束棒；粘附包裹的包含三边圆弧形长丝的丝束棒的纸，产生包含三边圆弧形长丝的过滤器棒长度；将包含三边圆弧形长丝的过滤器棒长度切成包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合；或者其任意组合。在一些实施方案中，生产包含三边圆弧形长丝的过滤器和/或过滤器段可以包括：切割包含三边圆弧形长丝的过滤器棒长度或过滤器棒。在一些实施方案中，生产包含三边圆弧形长丝的过滤器段可以包括切割包含三边圆弧形长丝的过滤器棒长度、过滤器棒或过滤器。
在一些实施方案中，包裹的包含三边圆弧形长丝的丝束棒、过滤器棒长度和/或过滤器类组合可以具有下面的周长：从下限大约5mm，6mm，7mm，8mm，9mm，10mm，11mm，12mm，13mm，14mm，15mm，16mm，17mm，18mm，19mm，20mm，21mm，22mm，23mm，24mm，25mm或者26mm到上限大约60mm，50mm，40mm，30mm，29mm，28mm，27mm，26mm，25mm，24mm，23mm，22mm，21mm，20mm，19mm，18mm，17mm或者16mm，其中该周长的范围可以从任何下限到任何上限，并且包括其间的任何子组。
在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器棒长度和/或过滤器类组合可以具有任何横截面形状，包括但不限于，圆形、基本圆形、卵形、基本卵形、多边形(包括具有圆角的那些)或其任何杂合。
本发明的用于生产包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合的一些实施方案可以包括用添加剂处理喷霜的包含三边圆弧形长丝的丝束带至少一次。在一些实施方案中，可以在喷霜的包含三边圆弧形长丝的丝束带具有较大的边到边的宽度时和/或在引导喷霜的包含三边圆弧形长丝的丝束带时实施处理。可以有利的但不需要的是当添加剂处于颗粒形式时，在引导期间实施所述处理。应当注意到，处理可以通过任何方法进行，所述任何方法包括但不限于施加、浸渍、浸入、浸没、浸泡、冲洗、清洗、涂刷、涂覆、淋涂、洒涂、喷涂、放置、撒粉、撒布、粘贴及其任意组合。
合适的添加剂可以是上面所述的那些，包括但不限于活性粒子，活性化合物，离子交换树脂，沸石，纳米粒子，陶瓷粒子，软化剂，增塑剂，颜料，染料，香料，芳香剂，受控释放的小泡，微胶囊，粘合剂，粘结剂，增粘剂，表面改性剂，润滑剂，乳化剂，维生素，过氧化物，生物杀灭剂，抗真菌剂，抗菌剂，抗静电剂，阻燃剂，消泡剂，降解剂，导电率改变剂，稳定剂，或者其任意组合。
在本发明的一些实施方案中，诸如活性粒子和/或活性化合物的添加剂可以能够从烟流减少和/或去除烟流组分。受益于本发明的本领域技术人员应当理解烟流可以与用于其它过滤器应用的流体流互换。烟流组分的例子可以包括但不限于乙醛、乙酰胺、丙酮、丙烯醛、丙烯酰胺、丙烯腈、黄曲霉毒素B-1、4-氨基联苯、1-氨基萘、2-氨基萘、氨、铵盐、新烟碱、新烟草碱、0-茴香胺、砷、A-α-C、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽(benz[a]fluoroanthene)、苯并[j]醋蒽(benz[j]aceanthrylene)、苯并[k]荧蒽、苯、苯并(b)呋喃、苯并[a]芘、苯并[c]菲、铍、1,3-丁二烯、丁醛、镉、咖啡酸、一氧化碳、邻苯二酚、氯化二恶英/呋喃、铬、钴、香豆素、甲酚、巴豆醛、环戊[c,d]芘、二苯并(a,h)吖啶、二苯并(a,j)吖啶、二苯并[a,h]蒽、二苯并(c,g)咔唑、二苯并[a,e]芘、二苯并[a,h]芘、二苯并[a,i]芘、二苯并[a,l]芘、2,6-二甲基苯胺、氨基甲酸乙酯(乌拉坦)、乙苯、环氧乙烷、丁香酚、甲醛、呋喃、glu-P-1、glu-P-2、肼、氰化氢、对苯二酚、茚并[1,2,3-cd]芘、IQ、异戊二烯、铅、MeA-α-C、汞、甲基乙基酮、5-甲基4-(甲基亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、4-(甲基亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)、萘、镍、尼古丁、硝酸盐、一氧化氮、氧化氮、亚硝酸盐、硝基苯、硝基甲烷、2-硝基丙烷、N-亚硝基新烟碱(NAB)、N-亚硝基二乙醇胺(NDELA)、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基二甲胺(NDMA)、N-亚硝基乙基甲基胺、N-亚硝基吗啉(NMOR)、N-亚硝基去甲烟碱(NNN)、N-亚硝基哌啶(NPIP)、N-亚硝基吡咯烷(NPYR)、N-亚硝基肌氨酸(NSAR)、苯酚、PhlP、钋-210(放射性同位素)、丙醛、环氧丙烷、吡啶、喹啉、间苯二酚、硒、苯乙烯、焦油、2-甲苯胺、甲苯、Trp-P-1、Trp-P-2、铀-235(放射性同位素)、铀-238(放射性同位素)、乙酸乙烯酯、氯乙烯或其任意组合。在本发明的一些实施方案中，添加剂可以能够减少和/或去除来自流体流的组分。适当的组分可以包括但不限于，灰尘颗粒、花粉、霉菌、细菌、臭氧等或其任意组合。
与本发明结合使用的适当的纸可以包括但不限于，接装纸、成型纸、接装基础纸、木基纸、含有亚麻的纸、亚麻纸、功能化纸、特种标记纸、彩纸、高孔隙率纸、瓦楞纸、高表面强度纸，或其任意组合。受益于本发明的本领域的技术人员应当理解，纸可以用任何已知的片材代替。在一些实施例中，与本发明结合使用的纸可以包括添加剂、施胶剂、印刷适性剂，或其任意组合。
本发明的一些实施方案可以包括粘附包裹的包含三边圆弧形长丝的丝束棒的纸，产生包含三边圆弧形长丝的过滤器棒长度。粘附可以借助任何已知的粘结剂实现，所述粘结剂能够围绕丝束棒粘结地固定包裹的纸。
本发明的一些实施方案可以包括将包含三边圆弧形长丝的过滤器棒长度切成包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合。切割可以包括任何已知的切割方法和/或设备。包含三边圆弧形长丝的过滤器棒的长度范围可以从下限大约50mm，75mm或者100mm到上限大约150mm，140mm，130mm，120mm，110mm或者100mm，和其中该长度的范围可以从任何下限到任何上限，并且包括其间的任何子组。该包含三边圆弧形长丝的过滤器的长度范围可以从下限大约20mm，25mm或者30mm到上限大约50mm，45mm或者40mm，和其中该长度的范围可以从任何下限到任何上限，并且包括其间的任何子组。该包含三边圆弧形长丝的过滤器段的长度的范围可以从下限大约3mm，4mm或者5mm到上限大约20mm，15mm，14mm，13mm，12mm，11mm或者10mm，和其中该长度的范围可以从任何下限到任何上限，并且包括其间的任何子组。
在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合可以通过抽吸特性来表征。抽吸特性的一个度量是封闭压降。术语“封闭压降”或“EPD”指的是当试样被完全封闭在测量装置中而使得空气不能通过包装时，当在输出端部处的体积流量是17.5ml/s时，当在稳定的条件下试样被气流横过时，在试样的两个端部之间的静压差。在此已经在2007年6月提交的CORESTA(“关于烟草的科学研究合作中心”)的推荐方法No.41下测量EPD。较高的EPD值转化成吸烟者对吸烟装置用更大的力抽吸。
本发明的一些实施方案可以包括连接至少两个过滤器段，并且至少一个过滤器段包含三边圆弧形长丝。一些实施例可以包括彼此流体连通地连接至少两个包含三边圆弧形长丝的过滤器段。连接可以包括但不限于连结、附接、组合、关联、联接等。在一些实施例中，连接可以是沿着过滤器段的纵向轴线的端部对端部连接，并且至少一个过滤器段包含三边圆弧形长丝。在一些实施方案中，连接至少两个过滤器段(其至少一个包含三边圆弧形长丝)可以形成包含三边圆弧形长丝的分段的过滤器和/或分段的过滤器棒。一些实施方案可以包括在连接之前，在各自的容器中提供至少两个过滤器段(其至少一个包含三边圆弧形长丝)，例如料斗、板条箱、盒、筒、袋或纸箱。一些实施方案可以包括：将至少两个过滤器段进给到一排(row)中，在所述排中过滤器段被交替。一些实施方案可以包括用纸包裹至少两个过滤器段(其至少一个包含三边圆弧形长丝)以形成包含三边圆弧形长丝的分段的过滤器和/或分段的过滤器棒。一些实施方案可以包括运输包含三边圆弧形长丝的分段的过滤器和/或分段的过滤器棒以用于存储或使用。
在一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器可以是分段的包含三边圆弧形长丝的过滤器。在一些实施方案中，分段的包含三边圆弧形长丝的过滤器可以包含至少一个包含三边圆弧形长丝的第一段和至少一个不同于第一段的第二过滤器段，其可以包含或者可以不含三边圆弧形长丝。与本发明结合使用的合适的第二过滤器段可以包括但不限于腔室、多孔物质、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃丝束、聚丙烯丝束、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、无规取向乙酸酯、纸、瓦楞纸、同心过滤器、丝束载碳、二氧化硅、硅酸镁、沸石、分子筛、盐、催化剂、氯化钠、尼龙、香料、烟草、胶囊、纤维素、纤维素衍生物、乙酸纤维素、催化转化器、五氧化二碘、粗粉、碳粒子、碳纤维、纤维、玻璃珠、纳米粒子、空腔、带挡板空腔，或其任意组合。应当注意的是第一和第二是为了清楚说明而使用，并不意味着任何顺序或位置关系。在一些实施方案中，第一过滤器段和第二过滤器段可以是这里所述的不同的过滤器段，例如，不同的添加剂、不同的添加剂浓度、不同的EPD、不同的总旦数、不同的dpf，或其任意组合。在一些实施方案中，第一和第二过滤器段可以包含基本相同的组分(例如三边圆弧乙酸纤维素长丝，活性炭添加剂和微胶囊中薄荷醇香料)，但是具有不同的EPD值。
在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)可以包括至少一个腔室。在一些实施方案中，腔室可以介于两个过滤器段之间。腔室可以用各种物质填充，所述物质包括但不限于，添加剂(包括这里所述的任何一种，其具有适当尺寸)、粒状碳、香料、催化剂、分子筛、沸石，或其任意组合。腔室可以含有胶囊，例如聚合物胶囊，其本身含有香料或催化剂。在一些实施方案中，所述胶囊可以完全或者部分填充所述腔室。腔室在一些实施方案中也可以含有分子筛，所述分子筛与烟雾中的选定组分反应以去除或减少该组分的浓度而不有害地影响烟雾的期望的调味成分。在一些实施方案中，腔室可以包括作为额外香料的烟草。在一些实施方案中，分段的包含本发明的三边圆弧形长丝的过滤器可以包含第一和第二过滤器段，其是基本相同的或者相同的，这里腔室处于所述段之间，这里腔室可以保持或者可以不保持胶囊。应当注意到，用所选物质不充分地填充的腔室可以导致主流烟的组分与腔室中的物质之间缺乏充分的相互作用。
在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)的周长可以小于大约17mm和封闭压降(EPD)是大约4.5mm水/mm长度或者更低，大约3.5mm水/mm长度或者更低，大约2.5mm水/mm长度或者更低，或者大约2mm水/mm长度或者更低。
在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)的周长可以小于大约26mm和封闭压降(EPD)是大约4.5mm水/mm长度或者更低，大约3.5mm水/mm长度或者更低，大约2.5mm水/mm长度或者更低，或者大约2mm水/mm长度或者更低。
因为本发明的长丝的三边圆弧形横截面，该三边圆弧形长丝可以能够将更多的添加剂容纳在过滤器类组合中，并且保持吸烟者所期望的封闭压降。在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)的周长可以是大约17mm或者更低，并具有有效量的添加剂来实现EPD是大约3.5-大约20mm水/mm长度或者更低，其中在没有该添加剂的情况下，该过滤器类组合的EPD可以是大约3mm水/mm长度或者更低。在一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)的周长可以是大约17mm或者更低，并且具有有效量的添加剂来实现EPD是大约2.5-大约20mm水/mm长度或者更低，其中在没有该添加剂的情况下，该过滤器类组合的EPD可以是大约2mm水/mm长度或者更低。
在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)的周长可以是大约26mm或者更低，并且具有有效量的添加剂来实现EPD是大约3.5-大约20mm水/mm长度或者更低，其中没有添加剂的情况下，该过滤器类组合的EPD可以是大约3mm水/mm长度或者更低。在一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)的周长可以是大约26mm或者更低，并且具有有效量的添加剂来实现EPD是大约2.5-大约20mm水/mm长度或者更低，其中没有添加剂的情况下，该过滤器类组合的EPD可以是大约2mm水/mm长度或者更低。
本发明的一些实施方案可以包括将包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)与可抽吸物质可操作地连接。一些实施方案可以包括将包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)与可抽吸物质连接，以使得该过滤器类组合与可抽吸物质流体连通。
在本发明的一些实施方案中，到可抽吸物质的包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)与可抽吸物质可以流体连通。在一些实施方案中，吸烟装置可以包含与可抽吸物质是流体连通的到可抽吸物质的包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)。在本发明的一些实施方案中，吸烟装置可以包括外壳，所述外壳可操作地能够维持包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)与可抽吸物质的流体连通。在一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)可以是从外壳可去除的、可替换的和/或可丢弃的。
如此处使用的，术语“可抽吸物质”指的是当燃烧或加热时能够生产烟的材料。适当的可抽吸物质可以包括但不限于：烟草(例如亮叶烟草、东方烟草、土耳其烟草、卡文迪什烟草、科罗霍(corojo)烟草、克里奥罗(criollo)烟草、波瑞克(Perique)烟草、阴影烟草、白色白肋烟草、烤烟、白肋烟草、马里兰烟草、弗吉尼亚烟草)，茶叶，草药，碳化或热解组分，无机填料组分或其任意组合。烟草可以具有以下形式：切丝填料形式的烟草薄片、加工的烟梗、再造烟草填料、体积膨胀的烟草填料等。烟草及其它生长的可抽吸物质可以生长于美国，或可以生长于美国以外的管辖区域中。
在一些实施方案中，可抽吸物质可以具有柱状形式，例如，烟柱。如此处使用的，术语“烟柱”指的是烟草的共混物，并且任选地是可以组合以生产诸如香烟或雪茄的烟草基可抽吸制品的其它成分和香料。在一些实施方案中，烟柱可以包括选自下面的成分：烟草、糖(例如蔗糖、红糖、转化糖或高果糖谷物糖浆)、丙二醇、丙三醇、可可、可可制品、角豆胶、角豆提取物，及其任意组合。在仍然的其它实施方案中，烟柱还可以进一步包括香料、芳香剂、薄荷醇、甘草提取物、磷酸氢二铵、氢氧化铵及其任意组合。在一些实施方案中，烟柱可以包括添加剂，包括这里所述的那些。在一些实施方案中，烟柱可以包括至少一个可弯曲元件。
与本发明结合使用的适当的外壳可以包括但不限于，香烟、香烟烟嘴、雪茄、雪茄烟嘴、烟斗、水烟斗、水烟袋、电子吸烟装置、手工卷制的香烟、手工卷制的雪茄、纸，或其任意组合。
在本发明的一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)可以自然地或在存在催化剂的情况下随着时间的推移而可降解。如此处使用的，术语“可降解的”指的是当暴露于户外环境(即，暴露于雨水、露水或其它水源)时分解的能力。降解的程度在最低程度上足以将乙酸纤维素转化成纤维素并且在最高程度上足以将乙酸纤维素转化成葡萄糖。在一些实施方案中，降解可以发生至少1个月、大约6个月或更低、大约2年或更低，或者大约5年或更低。受益于本发明的本领域的技术人员应当理解该过滤器类组合的环境条件例如暴露于光和相对湿度、和添加剂例如催化剂将影响降解速率。
在本发明的一些实施方案中，该包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)可以是可再循环的。
在本发明的一些实施方案中，过滤器包装可以包含根据这里所述的任何实施方案的包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)。包装可以是铰接盖式包装、滑板与外壳包装、硬质杯包装、软质杯包装，或任何其它适当的包装容器。在一些实施方案中，包装可以具有外包装材料例如聚丙烯包装材料，和任选的拉口。在一些实施方案中，包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)可以被密封为包装内的束。束可以包含任何数量的包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)，例如，10个或更多个。然而，束可以包括单个包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)，例如单个销售的那些，或者包含如香草、丁香或肉桂的具体香辛料的那些。
在一些实施方案中，吸烟装置包装可以包含至少一个吸烟装置，其具有根据这里所述的任何实施方案的包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)。包装可以是铰接盖式包装、滑板与外壳包装、硬质杯包装、软质杯包装，或任何其它适当的包装容器。在本发明的一些实施方案中，吸烟装置可以被密封为包装内的束。束可以包含多个吸烟装置，例如，10个或更多个。然而，在一些实施方案中，束可以包括单个吸烟装置，例如雪茄，或包括如香草、丁香或肉桂的具体香辛料的吸烟装置。
在一些实施方案中，本发明提供一种吸烟装置包装的箱盒，其包括至少一个吸烟装置包装，所述吸烟装置包装包含至少一个吸烟装置，所述吸烟装置具有根据这里所述的任何实施方案的包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)。在一些实施方案中，箱盒(例如，容器)具有物理完整性来包含来自香烟包装的重量。
因为可以预期到消费者将抽吸这样的吸烟装置，其包括过滤器类组合(分段的或者其他形式)，所述过滤器类组合包含根据这里所述的任何实施方案的三边圆弧形长丝，所以本发明还提供抽吸这种吸烟装置的方法。例如，在一个实施方案中，本发明提供一种抽吸吸烟装置的方法，所述方法包括：加热或抽吸装置以形成烟，吸烟装置包括根据这里所述的任何实施方案的包含三边圆弧形长丝的过滤器类组合(分段的或者其他形式)；和通过吸烟装置抽吸，其中该过滤器类组合减少烟流中存在的至少一种组分。在一些实施方案中，吸烟装置是香烟。在其它实施方案中，吸烟装置是雪茄、烟斗、水烟斗、水烟袋、电子吸烟装置、无烟吸烟装置、手工卷制的香烟、手工卷制的雪茄，或另一种吸烟装置。
为了便于更好的理解本发明，给出了优选的实施方案的下面的代表性实施例。下面的实施例绝不应当以任何方式解读为限制或者限定本发明的范围。
实施例
实施例1。具有三边圆弧形孔的两个喷丝头是用具有三边圆弧形孔形状的口模冲压机手工生产的，这里喷丝头A的半径(R)是40微米，并且喷丝头B的三边圆弧形孔的半径(R)是40微米。
三边圆弧形长丝是由包含乙酸纤维素和丙酮的纺丝原液，以365m/min的速度，72℃的纺丝原液温度，80℃的空气温度和大约28-30％的伸长率来纺成的。所生产的三边圆弧形长丝的总旦数是大约5.7dpf-大约6.9dpf。使用具有类似dpf的Y形乙酸纤维素长丝作为对照物。
图8A-B提供了三边圆弧A长丝和三边圆弧B长丝的横截面的光学显微图。图8A显示了具有大的球根形末端的三尖长丝，所述球根形末端经常接触。图8B显示了具有大的球根形末端的三尖长丝，所述球根形末端很少接触，并且相比于三边圆弧A长丝在末端之间具有更高的空隙体积。
使用不同样品的长丝(三边圆弧A长丝，三边圆弧B长丝和Y形长丝)来生产单个的编织样品，并且测试保水特性。首先，将该编织样品称重，浸入去离子水中30秒，使其滴干60秒，并且重新称重。然后计算作为湿重除以干重来报告的保水率。Y形长丝的保水率是大约3.4，三边圆弧A长丝是大约3.7(比Y形长丝大了大约9％)，并且三边圆弧B长丝是大约4.5(比Y形长丝大了大约32％)。不受限于理论，据信较高的长丝末端间的空隙空间，球根形末端(其可以阻止水逸出)和三边圆弧B长丝较高的表面积至少部分地提供了较高的保水特性。
实施例2。用两个喷丝头制备了具有大约16-18旦数/长丝的三边圆弧形长丝，该两个喷丝头具有半径(R)为大约60-70微米的不同的三边圆弧形孔。具有三边圆弧C孔的喷丝头C的弧间角(α)是大约60°，并且具有三边圆弧D孔的喷丝头D的弧间角(α)是大约120°。对于二者，包含丙酮和乙酸纤维素的纺丝原液是使用各喷丝头，以大约350m/min的牵拉速度，72℃的纺丝原液温度，85℃的空气温度和大约29-37％的伸长率来纺成的。
图9A-B提供三边圆弧C孔和三边圆弧C长丝各自的光学显微图。具体地，图9A显示了三边圆弧C孔，其的弧距(C)是大约0.07mm和弧间距(L)是大约0.058mm。图9B显示了所生产的三边圆弧C长丝的横截面，其具有三个大的球根形末端。
图10A-B分别提供了三边圆弧D孔和三边圆弧D长丝的光学显微图。具体地，图10A显示了三边圆弧D孔，其的弧距(C)是大约0.046mm和弧间距(L)是大约0.095mm。图10B显示了所生产的三边圆弧D长丝的横截面，其具有三个球根形末端，其相比于三边圆弧C长丝稍小，并且具有一些弧状特性。
实施例3。用两个喷丝头制备了具有大约6-8旦数/长丝的三边圆弧形长丝，这两个喷丝头具有半径(R)为大约25-40微米的不同的三边圆弧形孔。具有三边圆弧E孔的喷丝头E的弧间角(α)是大约60°，和具有三边圆弧F孔的喷丝头F的弧间角(α)是大约120°。对于二者，包含丙酮和乙酸纤维素的纺丝原液是使用该各喷丝头，以大约365m/min的牵拉速度，72℃的纺丝原液温度，80℃的空气温度和大约28-44％的伸长率来纺成的。
图11-12分别提供了三边圆弧E长丝和三边圆弧F长丝的光学显微图。具体地，图11显示了所生产的三边圆弧E长丝的横截面，其具有三个大的球根形末端。图12显示了所生产的三边圆弧F长丝的横截面，其具有三个球根形末端，该末端稍小于三边圆弧E长丝，并且具有一些弧状特性。
实施例4。用实施例2的喷丝头C和D制备了具有大约18-22旦数/长丝的三边圆弧形长丝。使用喷丝头C来生产三边圆弧形长丝G，和使用喷丝头D来生产三边圆弧形长丝H。对于二者，包含丙酮和乙酸纤维素的纺丝原液是使用各喷丝头，以大约350m/min的牵拉速度，72℃的纺丝原液温度，85℃的空气温度和大约38-41％的伸长率来纺成的。
图13-14分别提供了三边圆弧G长丝和三边圆弧H长丝的光学显微图。具体地，图13显示了所生产的三边圆弧G长丝的横截面，其具有三个大的球根形末端。图14显示了所生产的三边圆弧H长丝的横截面，其具有三个球根形末端，该末端稍小于三边圆弧G长丝，并且具有一些弧形特性。
比较弧间角(α)为大约60°的三边圆弧形长丝(A，C，E和G)弧间角(α)为大约120°的三边圆弧形长丝(B，D，F和H)，通常，似乎120°样品在端部具有更明显的球形，其没有如60°样品那样平滑转变到长丝中。此外，在120°样品的末端的端部处的球形通常倾向于具有更弧形的特性。
此外，比较具有相同弧角度的样品，似乎较高的旦数/长丝样品保持了更均匀的三边圆弧形状。
因此，本发明非常适于获得提到的结果与优点以及本文中所固有的那些结果与优点。上面公开的特定实施方案仅仅是说明性的，因为可以以对于受益于本文中教导的本领域技术人员来说显而易见的不同但等效的方式对本发明进行修改和实践。此外，不欲对本文中显示的构造或设计的细节进行限制，除了在下面的权利要求书中描述的。因此，很明显的是，上面公开的特定的说明性实施方案可以改变、组合或修改，所有此类变化被视为在本发明的范围与精神内。本文中说明性公开的本发明可以合适地在不存在任何本文中没有具体公开的要素和/或任何本文中公开的任选要素的情况下实施。当在“包含”、“含有”或“包括”各种组分或步骤方面描述组合物和方法时，该组合物和方法也可以“基本上由各种组分和步骤组成”或“由各种组分和步骤组成”。上面公开的所有数字和范围可以进行一定量的变化。每当公开具有下限和上限的数值范围时，具体公开了落在该范围内的任何数字与任何涵盖的范围。特别地，本文中公开的每一数值范围(其形式为“大约a至大约b”，或等效地“由大约a至b”，或等效地“大约a-b”)应理解为列举了更宽数值范围中所涵盖的每一数字和范围。此外，权利要求书中的术语具有其平常、普通的含义，除非由专利权人明确和清楚地另行规定。此外，权利要求中使用的不定冠词“一个”或“一种”在本文中定义为是指引入的元素的一个(种)或多于一个(种)。如果在本说明书中和可能通过引用并入本文的一篇或多篇专利或其它文献中词语或术语的使用存在任何矛盾之处，应采纳与本说明书一致的定义。

Claims (20)

1.一种长丝，其包含：
聚合物；和
具有三边圆弧形横截面，其具有通常Y形的横截面，所述横截面具有球根形或者边圆弧形末端。
2.权利要求1的长丝，其中该长丝是纺丝原液纺成的长丝。
3.权利要求1的长丝，其中该聚合物是乙酸纤维素或者其衍生物。
4.权利要求1的长丝，其中该聚合物包含选自下面的至少一种：乙酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸-丙酸纤维素、乙酸-丁酸纤维素、丙酸-丁酸纤维素、乙酸淀粉、丙烯腈、氯乙烯、乙烯基酯、乙烯基醚、其任意衍生物、其任意共聚物及其任意组合。
5.权利要求1的长丝，其中该长丝的旦数/长丝是大约1dpf-大约30dpf。
6.一种丝束带，其包含权利要求1的长丝。
7.一种过滤器，其包含权利要求1的长丝。
8.一种吸烟装置，其包含权利要求1的长丝。
9.一种方法，其包括：
提供包含聚合物和溶剂的纺丝原液；和
通过具有多个三边圆弧形孔的喷丝头，由该纺丝原液来纺成多个三边圆弧形长丝，该三边圆弧形长丝具有通常Y形横截面，所述横截面具有球根形或者边圆弧形末端。
10.权利要求9的方法，其中该聚合物包含选自下面的至少一种：乙酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸-丙酸纤维素、乙酸-丁酸纤维素、丙酸-丁酸纤维素、乙酸淀粉、丙烯腈、氯乙烯、乙烯基酯、乙烯基醚、其任意衍生物、其任意共聚物及其任意组合。
11.权利要求9的方法，其中该三边圆弧形长丝的旦数/长丝是大约1dpf-大约30dpf。
12.权利要求9的方法，其进一步包括：生产丝束带，其包含至少一些该三边圆弧形长丝。
13.权利要求12的方法，其进一步包括：卷曲所述的丝束带来产生卷曲的丝束带。
14.权利要求13的方法，其进一步包括：调节该卷曲的丝束带。
15.权利要求13的方法，其进一步包括：打包该卷曲的丝束带。
16.一种喷丝头，其包含：
多个具有Y形的三边圆弧形孔，所述三边圆弧形孔具有三个叉状物，并且每个叉状物在该叉状物的端部具有弧，其从该弧的端部到相邻的弧的连接点逐渐变细。
17.权利要求16的喷丝头，其中该三边圆弧形孔的半径是大约25微米或者更大。
18.权利要求16的喷丝头，其中该三边圆弧形孔是以环形构造排列的。
19.权利要求16的喷丝头，其中该喷丝头的杯直径是大约16cm或更低。
20.权利要求16的喷丝头，其中该三边圆弧形孔具有逐渐变细的埋头孔，其导向具有Y形的毛细管，所述Y形具有三个叉状物，并且每个叉状物在该叉状物的端部具有弧，其从该弧的端部到相邻的弧的连接点逐渐变细。
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