CN115915977A - 中等dpf和总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束 - Google Patents

Abstract

披露了具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束、捆和滤嘴棒，用于在吸烟装置——包括气溶胶产生装置如电加热香烟——中使用。

Description

中等dpf和总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束

优先权要求

本申请要求于2020年3月24日提交的临时申请号62/994056的优先权，将该申请的全部内容和披露内容通过援引并入本文。

技术领域

本披露总体上涉及具有特定的单丝旦尼尔数和总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束，以及这样的丝束在吸烟装置中的用途。特别地，本披露涉及具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束，用于在吸烟装置(包括气溶胶产生装置)中使用。

背景技术

纤维素酯如乙酸纤维素因其在传统香烟滤嘴和其他吸烟制品如气溶胶产生装置中的用途而已知。气溶胶产生装置为吸烟者提供类似于烟草烟的气溶胶，如通过加热具有燃料源例如烟草的气溶胶产生器件。将烟草充分加热或燃烧以蒸发尼古丁并产生含有尼古丁的气溶胶流。吸烟制品可以具有阴燃特性良好的燃料(优选烟丝或再造烟草)的外圆筒，该外圆筒包围含有烟草、再造烟草或其他尼古丁源和水蒸气的金属管。在其他气溶胶产生装置中，可吸入气溶胶通过将热量从热源传递到可位于热源内、周围或上游的物理分开的气溶胶形成基材或材料来产生。在气溶胶产生制品的消耗期间，挥发性化合物通过来自热源的传热而释放，并且夹带在经过气溶胶产生制品抽吸的空气中。在所释放的化合物通过穿过冷却元件而冷却时，它们冷凝以形成被用户吸入的气溶胶。

如传统的吸烟装置，滤嘴包括在气溶胶产生装置中。还如传统的吸烟装置，滤嘴典型地由纤维素酯丝束例如乙酸纤维素丝束形成。作为纤维素酯丝束供应至滤嘴制造商的纤维素酯丝束被制造成满足香烟滤嘴所需的某些特性，如坚固性、压降、压降变化性、飞灰(fly)、和易开性，目标是具有可接受的吸阻的香烟。制作纤维素酯丝束的方法持续被改良以改进香烟滤嘴中所用的丝束的特性。

KR专利102058838披露了具有10,000至40,000总旦尼尔数、6.0至20.0单丝旦尼尔数的乙酸纤维素丝束带，用于在电子烟嘴中使用。JP专利申请号2019070217披露了用于电子烟的丝束带。该申请要求保护乙酸纤维素丝束带，其中将多根长丝捆扎和卷曲，并且将总旦尼尔数设定为在23,000至40,000的范围内的值且长丝旦尼尔数是7.0或更高。

因此，除了其他方面，存在对于用于形成具有期望的压降、坚固性、尺寸和过滤特性的滤嘴的乙酸纤维素丝束以及可以在高速下没有问题地加工成为滤嘴棒的丝束的需要。

发明内容

在一些实施例中，本披露涉及一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括：气溶胶产生制品，其中该气溶胶产生制品包含：气溶胶形成基材；支撑元件；气溶胶冷却元件；以及吸嘴(mouthpiece)，其中该吸嘴包含具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束棒。该乙酸纤维素丝束棒可以具有2.0mm水/mm长度或更小的包封压降。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从18至26mm的周长。该气溶胶产生装置可以保持250℃至350℃的气溶胶温度。该乙酸纤维素丝束棒可以具有至少85％的硬度。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从24,000至35,000总旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从24,000至30,000总旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从10至小于12.5单丝旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从11.5至12.3单丝旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有大约12单丝旦尼尔数和从25,000至28,000总旦尼尔数。乙酸纤维素丝束棒的长丝可以具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。乙酸纤维素丝束可以具有小于15％、小于12％、小于10％、小于8％、小于6％、或小于4％的单丝旦尼尔数百分比变化系数(coefficient of variability)。

在一些实施例中，本披露涉及一种丝束带，该丝束带包含具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从24,000至35,000总旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从24,000至30,000总旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从10至小于12.5单丝旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从11.5至12.3单丝旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有大约12单丝旦尼尔数和从25,000至28,000总旦尼尔数。乙酸纤维素丝束棒的长丝可以具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。乙酸纤维素丝束可以具有小于15％、小于12％、小于10％、最多小于8％、小于6％、或小于4％的单丝旦尼尔数百分比变化系数。

在一些方面，本披露涉及一种形成用于气溶胶产生装置的吸嘴的方法，该方法包括：由具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的丝束带形成捆，该丝束带包含多根乙酸纤维素长丝；解捆(debaling)并打开丝束带以形成滤嘴丝束；由该滤嘴丝束形成包含滤嘴棒的吸嘴。该乙酸纤维素丝束棒可以具有2.0mm水/mm长度或更小的包封压降。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从18至26mm的周长。该气溶胶产生装置可以保持250℃至350℃的气溶胶温度。该乙酸纤维素丝束棒可以具有至少85％的硬度。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从24,000至35,000总旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从24,000至30,000总旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从10至小于12.5单丝旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有从11.5至12.3单丝旦尼尔数。该乙酸纤维素丝束棒可以具有大约12单丝旦尼尔数和从25,000至28,000总旦尼尔数。乙酸纤维素丝束棒的长丝可以具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。乙酸纤维素丝束可以具有小于15％、小于12％、小于10％、小于8％、小于6％、或小于4％的单丝旦尼尔数百分比变化系数(coefficient of variability)。

附图说明

鉴于所附的非限制性附图，将更好地理解本发明，其中：

图1示出根据本发明实施例的气溶胶产生制品的截面图。

图2示出根据本发明实施例的乙酸纤维素丝束的截面的照片。

图3示出对比丝束的乙酸纤维素丝束的截面的照片。

图4示出根据本发明实施例的以g-cm/cm计的UCE(加工)的箱形图。

具体实施方式

引言

本披露涉及具有中等范围单丝旦尼尔数和总旦尼尔数、例如从大于9至小于12.5dpf和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束。该丝束可以用于形成用于吸烟装置如气溶胶产生装置的丝束带、丝束捆、和滤嘴或吸嘴。如本文所用，气溶胶产生装置不是指常规的香烟。

本文描述的气溶胶产生装置可以包含气溶胶形成基材、支撑元件、和气溶胶冷却元件、以及吸嘴。该吸嘴可以由具有>9且<12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束棒形成。气溶胶产生装置的吸嘴具有低包封压降以及期望的坚固性、在期望的温度下气溶胶的递送和过滤。

本披露还涉及用于形成气溶胶产生装置的吸嘴的方法。这些方法包括在不牺牲乙酸纤维素丝束或气溶胶产生装置的吸嘴的品质的情况下，产生具有指定的单丝旦尼尔数和总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束棒的生产步骤和参数。

有益地，通过使用具有从>9至<12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束棒，降低了棒的压降值同时保持了高的棒强度，导致在保持吸嘴的期望的硬度的同时在抽吸方面的改进。虽然常规香烟滤嘴典型地使用具有低dpf(例如最高达3.5dpf)和中等总旦尼尔数(例如，最高达40,000总旦尼尔数)的乙酸纤维素丝束，但是已出人意料且出乎意料地发现，具有相同总旦尼尔数但具有更大dpf的乙酸纤维素丝束可以在气溶胶产生装置(即，非常规香烟)的吸嘴中使用或者用作用于其他类型的吸烟装置的滤嘴。在一些方面，中等dpf和总旦尼尔数可以在常规香烟中使用。当在气溶胶产生装置的吸嘴中使用时，由具有从>9至<12.5dpf和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束形成的棒能够实现低包封压降，其改进了气溶胶产生装置的抽吸特性，同时保持了气溶胶产生装置的吸嘴的强度和硬度。

此外，具有从>9至<12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束棒有益地具有低压降变化系数，这是重要的乙酸纤维素丝束市场参数，较高的值不可接受。如本文所用，压降(以及棒对棒压降Cv)如下测量：使用来自美国弗吉尼亚州里士满的蔚蓝公司(Cerulean)的用于压降的质量测试模块(Quality Test Module)(QTM-6)，其具有包封管—乳胶、琥珀色5/16”ID×0.015”壁厚、35±5硬度计，用认证的1.0g砝码和用于圆周棒及玻璃的蔚蓝公司标准来校准，该QTM设置为具有气压—50psi，流速—目标17.7cc/sec，包封管—5/16″ID×0.015”(157mm长(伸展8％))，并且lf＝开、cr＝开、stop2＝关、parity＝关、baud＝9600、Pd settle＝0、inches＝关、Pd＝开、形状(shape)＝关、圆度(roundness)＝关、ova＝关、大小-激光器(size-laser)＝开、暂停(suspend)＝关、wt＝开、QTM ld＝0、auto cal＝关、protocal＝0(或1，如果主机(HOST)＝开)、主机＝关(或在LIMS或PC连接时为开)、sw2 ident＝2、sw1 ident＝1、批量大小(batch size)＝0、cofv＝开、统计(statistics)＝开、结果＝开、语言＝GB、打印机＝开，测试30根预调理(在22℃±2℃下、相对湿度—60％±2％，预调理48小时)棒并且报告压降和Cv的值。在一些方面，压降CV小于4.0％。

此外，具有从>9至<12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束导致可接受的解捆，即，其可以没有问题地被解捆并且在最高达600M/min的速度下在制棒机上表现良好。“解捆”是指从捆表面递送的平滑度。典型地，中等范围单丝旦尼尔数和总旦尼尔数的丝束不能满足在常规丝束卷曲水平下这样的性能要求，因为它们具有高压降变化系数以及包括拾取(pick)和提起(pullup)的解捆问题。通过对在比具有小于9的dpf的常规丝束物品上使用的大得多的卷曲水平(解卷曲能、“UCE”)下的丝束卷曲均匀度进行改进，降低了压降变化系数。

乙酸纤维素

在一些实施例中，本披露涉及一种加工成用于例如作为吸烟或气溶胶产生装置中的滤嘴(例如，作为吸嘴或作为气溶胶产生装置中的滤嘴)使用的滤嘴棒的乙酸纤维素丝束。在一些方面，乙酸纤维素是指二乙酸纤维素。在一些方面，乙酸纤维素具有从2至2.6的取代度。

乙酸纤维素可通过已知的方法制备，这些方法包括在美国专利号2,740,775和美国公开号2013/0096297中披露的那些，其全部内容通过援引并入本文。典型地，乙酰化的纤维素是通过在合适的酸性催化剂存在下使纤维素与乙酰化剂反应并且然后去酯化来制备的。

丝束、丝束带、捆和生产捆的方法

在本披露的一些实施例中，形成具有从大于9至小于12.5dpf和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束。然后可使丝束形成为包含卷曲的丝束的丝束带并打捆用于进一步使用。丝束带可以包含多根乙酸纤维素长丝。在一些实施例中，捆可以包含多于一条丝束带。

在一些实施例中，卷曲的丝束带的捆具有从大于9至小于12.5dpf，例如从9.5至小于12.5dpf、从10至小于12.5dpf、从9.5至12.3dpf、从10至12.3dpf、从10.5至12.3dpf、从10.5至12.3dpf、从11至12.3dpf、从11至12dpf、或大约12dpf。在dpf的方面，如通过Favimat测试设备所测量的，变化作为百分比变化系数(％CV)可以是小于15％，例如小于12％、小于10％、或小于8％、小于6、小于4。Favimat是半自动、微处理器控制的拉力测试机，其根据恒定拉伸率原理(DIN 51 221、53 816、ISO 5079(Textile fibers—Determination ofbreaking force and elongation at break of individual fibers[纺织纤维—单独的纤维断裂力和断裂伸长率的确定]))工作，具有用于根据振动测试原理使用恒定拉力和计量长度以及可变出射频率(ASTM D 1577(Standard Test Methods for Linear Densityof Textile Fibers[纺织纤维线密度的标准测试方法])；BISFA 1985/1989第F章)细度测量的集成测量头。在范围方面，变化可以范围从1％至15％、从1％至12％、从1％至10％、从1％至8％、从1％至6％、从1％至4％、从2％至15％、从2％至12％、从2％至10％、从2％至8％、从2％至6％、或从2％至4％。

卷曲的丝束带的捆可以具有从20,000至40,000，例如从20,500至40,000、从21,000至40,000、从21,000至35,000、从21,000至30,000、从24,000至35,000、从24,000至30,000、或从25,000至28,000的总旦尼尔数。在一些实施例中，卷曲的丝束带包含多根乙酸纤维素长丝。

一般来说，丝束带捆的生产可涉及由纺丝原液纺出长丝，由长丝形成丝束带，卷曲丝束带，以及将卷曲的丝束带打捆。当纺出长丝时，可以使用水和空气的各种温度。在一些方面，可以调节温度和温度曲线以确保适当的干燥时间和确保从纤维内适当去除溶剂(例如，丙酮)以获得适当的清晰、无变形的长丝截面。在所述生产中，任选步骤可包括但不限于在纺丝后加热长丝，在卷曲前将整理剂或添加剂施加至长丝和/或丝束带，以及调理卷曲的丝束带。至少这些步骤的参数对于生产能够生产本文所描述的吸烟装置滤嘴的捆是重要的。应该注意的是，捆的尺寸和形状可以根据进一步加工的需要而变化。

用于在本披露中使用的长丝可以具有任何合适的截面形状，包括但不限于圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何混合。如本文所用，术语“多叶形”是指具有这样的点(不一定在截面的中心)的截面形状，至少两个叶片从该点延伸(不一定均匀间隔或均匀尺寸化)。在一些方面，截面是“Y”形。长丝的截面具有低变形，例如小于15％、小于10％、小于5％、小于1％，或无变形，并且应当具有最小畸形。可以通过如在显微镜下观察对长丝的截面进行目视检查来确定变形的百分比。长丝的截面也应当是均匀的。在不被理论束缚的情况下，据信通过具有无变形的截面，可以将丝束在高速制棒设备上加工而没有如长丝断裂和飞灰等纤维损坏的问题。此类纤维损坏问题可以造成频繁的制棒机阻塞并且需要额外的清洁。

用于在本披露中使用的长丝可以通过本领域技术人员已知的任何方法生产。在一些实施例中，长丝可以通过将纺丝原液通过喷丝头纺丝来生产。如本文所用，术语“纺丝原液”是指由其生产长丝的乙酸纤维素溶液和/或悬浮液。在一些实施例中，纺丝原液可包含乙酸纤维素和溶剂。在一些实施例中，与本披露结合使用的纺丝原液可包含乙酸纤维素、溶剂和添加剂。应该注意的是本文进一步详述了添加剂。

本披露的一些实施例可涉及处理长丝以实现长丝上的表面功能。在一些实施例中，长丝可包括表面功能，包括但不限于生物降解性位点(例如，增加表面积以提高生物降解性的缺陷位点)、化学处理(例如，用于后续官能化的羧酸基团)、活性颗粒结合位点(例如，结合金颗粒的硫化物位点或用于结合氧化铁颗粒的螯合基团)、硫部分、或其任何组合。本领域技术人员应了解实现表面功能的多种方法和机制。一些实施例可涉及浸渍、喷涂、电离、官能化、酸化、水解、暴露于等离子体、暴露于电离气体、或其任何组合来实现表面功能。赋予表面功能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化学品的集合，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，LiAlH₄、NaBH₄、H₂/Pt等)、格氏试剂(例如，CH₃MgBr等)、酯交换试剂、胺(例如，R—NH₃如CH₃NH₃)、或其任何组合。暴露于等离子体和/或电离气体可能与表面反应、在表面中产生缺陷、或其任何组合。所述缺陷可增加长丝的表面积，这可能在最终的过滤产品中产生更高的负载和/或更高的过滤功效。

在一些实施例中，本披露可以包括从多根长丝例如乙酸纤维素长丝形成丝束带。在一些实施例中，丝束带可以包括本文描述的dpf和总旦尼尔数，例如，从>9至<12.5dpf和从20,000至40,000总旦尼尔数的所有值。

在本披露的一些实施例中，丝束带可包含多于一种类型的长丝。在一些实施例中，多于一种类型的长丝可以基于dpf、截面形状、成分、在形成丝束带之前的处理、或其任何组合而改变。合适的另外的长丝的实例可包括但不限于碳长丝、活性碳长丝、天然纤维、合成长丝、具有小于约9的单丝旦尼尔数的乙酸纤维素长丝、或其任何组合。

本披露的一些实施例可包括卷曲丝束带以形成卷曲的丝束带。卷曲丝束带可涉及使用本领域技术人员已知的任何合适的卷曲技术。这些技术可包括各种设备，包括但不限于填塞箱或齿轮。卷曲设备的非限制性实例和它们的工作机制可以在美国专利号7,610,852和7,585,441中找到，其相关披露内容通过援引并入本文。合适的填塞箱卷曲机可以具有平滑的卷曲机压送辊、带螺纹的或带槽的卷曲机压送辊、有纹理的卷曲机压送辊、上折板、下折板、或其任何组合。

在一些实施例中，卷曲还可由解卷曲能(UCE)和断裂强度(BS)来表征。如本文所用，“UCE”是使丝束带解卷曲所需的功的量。UCE是每单位长度的延伸样品(上负荷限值下)限定负荷限值之间的负荷-伸长率曲线下方的面积。BS在应力-应变曲线的最高负荷点处选取并计算，将丝束的双重厚度考虑在内。丝束必须满足最低强度要求以使得它可经过制棒机加工而不断裂。UCE可以在加工期间测量(“加工UCE”是当在打捆前铺放或编制丝束时测量的UCE)或从丝束捆测量(“捆UCE”)。一般而言，UCE和BS可如下测量：

预调理丝束带样品(对于捆测试在22℃+/-2℃下60％+/-2％的相对湿度下24小时；对于加工测试在22℃+/-2℃下60％+/-2％的相对湿度下2小时内)，

预切割丝束带样品，

对英斯特朗(Instron)拉力测试机(1130型，十字头齿轮—齿轮#R1940-1和R940-2，英斯特朗系列IX-第6版数据采集和分析软件，英斯特朗50Kg最大容量负荷传感器，英斯特朗顶辊组件，1”×4”×1/8”厚高级防滑夹具面)加热(在常规校准前约20分钟)，

装载预调理的丝束带样品(约76cm长度被环绕并均匀散布在顶辊的中心上)，

预拉紧丝束带(每次读出显示轻轻地拉至100g+/-2g)，

在防滑夹具的下部中夹紧样品的每个端以实现50cm计量长度(以最高可用压力夹紧，但不超过制造商的建议)(计量长度从防滑夹具的顶部测量)，并且

以30cm/分钟的十字头速度测试直至丝束带断裂(英斯特朗，1130型)。

至少三个数据点的平均值提供如由式I计算的UCE：

式I：UCE(g-cm/cm)＝(E*1000)/((D*2)+500)，

其中(E)是以使得低于丝束断裂强度所需要的在负荷限值0.220kg与6kg或10kg之间的能量(g-cm)，(D)是在预设点(6kg或10kg)处以mm为单位的位移，(2)是针对双倍样品调整的乘数，并且(500)是原始计量长度(mm)。在一些方面，加工UCE用10kg的上负荷限值和位移测量，并且捆UCE用6kg的上负荷限值和位移测量。

断裂强度(BS)可以根据式II计算：

式II：BS＝L，

其中(L)是在最大负荷下测得的负荷(kg)。

捆UCE可以范围从约200g-cm/cm、225g-cm/cm、250g-cm/cm、或260g-cm/cm的下限至约400g-cm/cm、350g-cm/cm、325g-cm/cm、或300g-cm/cm的上限，其中UCE可以范围从任何下限至任何上限并且涵括在其之间的任何子集，在相同的上负荷限值和位移下测试的加工至捆UCE可以通过对加工UCE值施加偏差来计算，因为已知的是从加工至捆UCE增加。加工至捆的偏差大约是20个UCE单位。典型地，测量加工UCE以便在在一旦形成丝束捆就测量捆UCE时控制卷曲。当在10kg加工上负荷限值和位移下对加工测试和在6kg上负荷限值和位移下对捆测试时，加工至捆UCE大约是-50个单位。在一些方面，加工UCE可以范围从270至350g-cm/cm、从280至340g-cm/cm、或从290至330g-cm/cm。捆UCE可以范围从200至370g-cm/cm、从200至360g-cm/cm、从200至350g-cm/cm或在其之间的任何范围或值。

对于12dpf、40,000总旦尼尔数的示例性UCE(加工)规格范围从290至350g-cm/cm，目标为320g-cm/cm。对于12dpf、25,000总旦尼尔数的示例性UCE(加工)规格范围从270至350g-cm/cm，目标为300g-cm/cm。对于12dpf、28,000总旦尼尔数的示例性UCE(加工)规格范围从260至310g-cm/cm，目标为290g-cm/cm。捆UCE规格可以通过向每个值增加20来确定。因此，对于12dpf、40,000总旦尼尔数的示例性UCE(捆)规格范围从310至370g-cm/cm，目标为340g-cm/cm。对于12dpf、25,000总旦尼尔数的示例性UCE(捆)规格范围从290至370g-cm/cm，目标为320g-cm/cm。对于12dpf、28,000总旦尼尔数的示例性UCE(捆)规格范围从280至330g-cm/cm，目标为310g-cm/cm。

出人意料地发现，中等总旦尼尔数乙酸纤维素丝束展现了与常规丝束例如具有较低dpf的丝束类似的断裂强度和UCE。

卷曲的构造可以在最终捆的可加工性方面起作用。卷曲构造的实例可包括但不限于横向、垂直、横向与垂直之间的某种程度、随机的、或其任何组合。如本文所用，术语“横向”当描述卷曲取向时是指在丝束带平面内的卷曲或纤维弯曲。如本文所用，术语“垂直”当描述卷曲取向时是指突出到丝束带平面之外并且垂直于丝束带平面的卷曲。应当注意的是，术语横向和垂直是指通常的整体卷曲取向并且可以具有与所述构造±30度的偏离。

在本披露的一些实施例中，卷曲的丝束带可包含具有第一卷曲构造的长丝和具有第二卷曲构造的长丝。

在本披露的一些实施例中，卷曲的丝束带可包含在边缘附近具有至少垂直卷曲构造的长丝和在中心附近具有至少横向卷曲构造的长丝。在一些实施例中，卷曲的丝束带可包含在边缘附近具有横向卷曲构造的长丝和在中心附近具有垂直卷曲构造的长丝。

卷曲的构造对于最终捆在随后的加工步骤中的可加工性可以是重要的，例如横向卷曲构造可以提供比垂直卷曲构造更好的长丝粘着，除非采取另外的步骤来提高粘着。为实现横向卷曲，可以操作三个加工参数中的至少一个，例如卷曲前丝束的水含量、在卷曲期间丝束带的厚度、以及在卷曲期间压折(nip to flap)力的比率。

在本披露的一些实施例中，长丝可以相互粘附以提供最终捆的更好的可加工性。虽然粘附添加剂可与任何卷曲构造结合使用，但将粘附添加剂与垂直卷曲构造一起使用可能是有利的。在一些实施例中，粘附可涉及长丝上和/或长丝中的粘附添加剂。此类粘附添加剂的实例可包括但不限于粘结剂、粘合剂、树脂、增粘剂、或其任何组合。应该注意的是，可以使用本文描述的任何添加剂或其他能够将两根长丝粘附在一起的添加剂，这些添加剂可包括但不限于活性颗粒、活性化合物、离子树脂、沸石、纳米颗粒、陶瓷颗粒、软化剂、增塑剂、颜料、染料、调味剂、芳香剂、控释囊泡、表面改性剂、润滑剂、乳化剂、维生素、过氧化物、杀生物剂、杀真菌剂、抗微生物剂、抗静电剂、阻燃剂、消泡剂、降解剂、传导改性剂、稳定剂、或其任何组合。本披露的一些实施例可涉及通过以下方式将粘合剂添加剂添加到长丝(中、上、或两者)：将粘合剂添加剂掺入纺丝原液中、将粘合剂添加剂掺入整理剂中、将粘合剂添加剂施加到长丝上(在形成丝束带之前、之后、和/或期间)、将粘合剂添加剂施加到丝束带上(在卷曲之前、之后、和/或期间)、或其任何组合。在一些方面，二氧化钛以大于0.01wt.％，如从0.01wt.％至1wt.％的量存在。在其他方面，二氧化钛以0.01wt.％或更少，如从0至0.01wt.％的量存在。

此外，本披露的一些实施例可涉及在卷曲之前、之后、和/或期间加热长丝。虽然所述加热可与任何卷曲构造结合使用，但将所述加热与垂直卷曲构造一起使用可能是有利的。所述加热可涉及将丝束带的长丝暴露于蒸汽、雾化化合物(例如，增塑剂)、液体、加热流体、直接热源、间接热源、使长丝中的添加剂(例如，纳米颗粒)产生热量的辐照源、或其任何组合。

本披露的一些实施例可包括调理卷曲的丝束带。调理可用于实现具有卷曲的丝束带的0.5％或更少w/w的残留丙酮含量的卷曲的丝束带。调理可用于实现具有卷曲的丝束带的8％或更少w/w的残留水含量的卷曲的丝束带。调理可涉及将卷曲的丝束带的长丝暴露于蒸汽、雾化化合物(例如，增塑剂)、液体、加热流体、直接热源、间接热源、使长丝中的添加剂(例如，纳米颗粒)产生热量的辐照源、或其任何组合。

本披露的一些实施例可包括打捆卷曲的丝束带以产生捆。在一些实施例中，打捆可涉及将卷曲的丝束带以一定图案在罐中放置，例如，铺设、沉积或排列。应该注意的是，罐一般而言用于是指可以是任何形状(优选正方形或长方形)并且是任何材料的容器。如本文所用，术语“图案”是指在放置过程中可以改变或可以不改变的任何设计。在本披露的一些实施例中，图案可以是大致之字形的，其具有约0.5个循环/英尺至约6个循环/英尺的周期性。在一些实施例中，放置可涉及以约10m/m至约40m/m的捣搅(puddling)指数对卷曲的丝束带进行捣搅。如本文所用，术语“捣搅”是指使丝束带至少部分地铺设在自身上，以便放置与放置丝束带的线性距离相比更大的实际长度的丝束带。如本文所用，术语“捣搅指数”是指在每一放置丝束带的线性距离上的丝束带的长度。

在本披露的一些实施例中，打捆可涉及压缩已放置在合适容器中的卷曲的丝束带。

在一些实施例中，捆包括具有从大于9至小于12.5dpf和从20,000至40,000总旦尼尔数的卷曲的丝束带，该卷曲的丝束带包含多根乙酸纤维素长丝。本披露的一些实施例可涉及将来自捆的卷曲的丝束带放置到设备中以便形成滤嘴棒。

滤嘴棒

在本披露的一些实施例中，可以使用具有中等dpf和总旦尼尔数(如以上描述)的卷曲的丝束带的捆来形成适合与吸烟装置例如常规香烟、或气溶胶产生装置一起使用的滤嘴棒。合适的中等dpf和总旦尼尔数丝束带的实例可以是根据本文披露的各个实施例的那些。

乙酸纤维素滤嘴棒可以是非包裹的乙酸纤维素。滤嘴棒可以具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。在一些方面，滤嘴棒截面是Y-形。

本文描述的乙酸纤维素丝束可以被制备为滤嘴棒以作为乙酸纤维素丝束滤嘴在吸烟装置中使用。用于形成滤嘴的方法可以包括将来自捆的具有中等dpf和总旦尼尔数的丝束带(卷曲或以其他方式)进料至能够生产滤嘴棒的设备中。在一些实施例中，生产滤嘴棒可以包括若干步骤，其包括但不限于以下中的至少一个：使卷曲的丝束带膨松(bloom)成膨松的丝束带；任选地用添加剂处理膨松的丝束带；引导(channel)膨松的丝束带，产生连续的丝束缆绳(cable)；用纸包裹连续的丝束缆绳，产生包裹的丝束棒；或者可替代地，省略包裹步骤以产生未包裹的丝束棒；粘附包裹的丝束棒的纸，产生滤嘴棒段(length)；将滤嘴棒段切割成滤嘴棒、滤嘴、和/或滤嘴段；或其任何组合。在一些实施例中，生产滤嘴和/或滤嘴段可涉及切割滤嘴棒段或滤嘴棒。在一些实施例中，生产滤嘴段可涉及切割滤嘴棒段、滤嘴棒、或滤嘴。滤嘴棒段、滤嘴棒、和/或滤嘴段可具有任何截面形状，包括但不限于圆形、大致圆形、卵形、大致卵形、多边形(包括具有圆角的那些)、或其任何混合物。

本披露的一些实施例可涉及用添加剂处理膨松的丝束带至少一次。在一些实施例中，处理可在膨松的丝束带具有大的边对边宽度时和/或在引导膨松的丝束带时发生。当添加剂呈微粒状形式时，在引导期间发生所述处理可能有利，但不是必需的。应该注意的是，处理可通过包括但不限于施加、浸涂、浸渍、浸没、浸泡、冲洗、洗涤、涂抹、涂覆、淋洗、洒落、喷涂、放置、撒粉、喷洒、粘贴、或其任何组合的任何方法完成。

合适的添加剂可为以上描写的那些，包括但不限于活性颗粒、活性化合物、离子交换树脂、沸石、纳米颗粒、陶瓷颗粒、软化剂、增塑剂、颜料、染料、调味剂、芳香剂、控释囊泡、粘结剂、粘合剂、增粘剂、表面改性剂、润滑剂、乳化剂、维生素、过氧化物、杀生物剂、杀真菌剂、抗微生物剂、抗静电剂、阻燃剂、消泡剂、降解剂、传导改性剂、稳定剂、以及其任何组合。

在本披露的一些实施例中，添加剂例如活性颗粒和/或活性化合物可能够减少和/或去除来自烟流的烟流组分。本领域技术人员利用本披露的益处应理解，烟流可与用于其他过滤应用的流体流互换。烟流组分的实例可包括但不限于：乙醛、乙酰胺、丙酮、丙烯醛、丙烯酰胺、丙烯腈、黄曲毒素B-1,4-氨基联苯、1-氨基萘、2-氨基萘、氨、铵盐、毒藜碱、去氢毒藜碱、0-茴香胺、砷、A-α-C、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[j]醋蒽烯、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、儿茶酚、氯化二噁英/呋喃、铬、

钴、香豆素、甲酚、巴豆醛、环五[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(聚氨酯)、乙苯、环氧乙烷、丁子香酚、甲醛、呋喃、glu-P-1、glu-P-2、肼、氰化氢、氢醌、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、氮氧化物、亚硝酸盐、硝基苯、硝基甲烷、2-硝基丙烷、N-亚硝基毒藜碱(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-亚硝基降烟碱(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、PhIP、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、或其任何组合。在本披露的一些实施例中，添加剂可能够减少和/或去除来自流体流的组分。合适的组分可包括但不限于粉尘微粒、花粉、霉菌、细菌、臭氧等、或其任何组合。

在一些实施例中，当包裹时，合适的纸可包括但不限于接装纸(tipping paper)、成形纸(plug wrap paper)、接装原纸、木质纸、含亚麻纸、亚麻纸、功能化纸、特殊标记纸、着色纸、高孔隙率纸、瓦楞纸、高表面强度纸、或其任何组合。本领域技术人员利用本披露的益处应认识到纸可被任何已知片材代替。在一些实施例中，纸可以包含添加剂、胶料、可印刷剂、或其任何组合。在一些实施例中，滤嘴为非包裹的乙酸纤维素滤嘴。本披露的一些实施例可涉及粘附包裹的丝束棒的纸，产生滤嘴棒段。粘附可以用能够胶粘地紧固围绕丝束棒包裹的纸的任何已知的粘合剂来实现。

本披露的一些实施例可涉及将滤嘴棒段切割成滤嘴棒和/或滤嘴段。切割可涉及切割的任何已知方法和/或设备。滤嘴棒的长度可以范围从约50mm、75mm、或100mm的下限至约150mm、140mm、130mm、120mm、110mm、或100mm的上限，并且其中长度可以范围从任何下限至任何上限并且涵括在其之间的任何子集。滤嘴的长度可以范围从约20mm、25mm、或30mm的下限至约50mm、45mm、或40mm的上限，并且其中长度可以范围从任何下限至任何上限并且涵括在其之间的任何子集。滤嘴段的长度可以范围从约3mm、4mm、或5mm的下限至约15mm、14mm、13mm、12mm、11mm、或10mm的上限，并且其中长度可以范围从任何下限至任何上限并且涵括在其之间的任何子集。

本披露的一些实施例可涉及连接至少两个滤嘴段。一些实施例可涉及彼此流体连通地连接至少两个滤嘴段。连接可包括但不限于接合、附接、结合、联结、耦联等。在一些实施例中，连接可沿滤嘴段的纵轴首尾相连。在一些实施例中，连接至少两个滤嘴段可形成分段滤嘴和/或分段滤嘴棒。一些实施例可涉及在连接前将至少两个滤嘴段提供在相应容器例如料斗、板条箱、箱、鼓、袋或纸箱中。一些实施例可包括将至少两个滤嘴段进料成行，其中段是交替的。一些实施例可涉及用纸包裹至少两个滤嘴段以形成分割滤嘴和/或分割滤嘴棒。一些实施例可涉及运输分割滤嘴和/或分割滤嘴棒以存储或使用。

在一些实施例中，滤嘴可以是分段滤嘴。一些实施例可涉及分段滤嘴，其中至少一个第一段为本文描述的滤嘴段，并且至少一个第二滤嘴段可包括但不限于：腔、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、无规定向乙酸酯、纸、瓦楞纸、同心滤嘴、碳丝束(carbon-on-tow)、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、催化转换器、五氧化碘、粗粉、碳粒、碳纤维、纤维、玻璃珠、纳米颗粒、空室、带挡板的空室、或其任何组合。应该注意的是，在本说明书中第一和第二为了清楚而使用，并且不表示任何次序或位置关系。在一些实施例中，第二滤嘴段可为具有不同于第一滤嘴段的包封压降(EPD)的乙酸纤维素滤嘴段。在一些实施例中，第一滤嘴段和第二滤嘴段可为本文描述的不同滤嘴段，例如不同的添加剂、不同的添加剂浓度、不同的EPD、不同的总旦尼尔数、不同的dpf、或其任何组合。

在本披露的一些实施例中，滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒可包含至少一个腔。在一些实施例中，腔可以在两个滤嘴段之间。腔可以用包括但不限于添加剂、粒状碳、香料、催化剂、分子筛、沸石、或其任何组合的各种物质填充。腔可含有胶囊，例如聚合物胶囊，该胶囊自身含有香料或催化剂。在一些实施例中，腔还可含有与烟中的选定组分反应的分子筛，以在对烟的期望的香味成分没有不利影响的情况下去除组分或降低组分的浓度。在一些实施例中，腔可包括作为另外的香料的烟草。应当注意的是，未用所选物质充分填充的腔可能缺乏在主流烟的组分与腔中物质之间充分的相互作用。

本披露的一些实施例可涉及将滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒可操作地连接至吸烟式(smokeable)物质。一些实施例可涉及将滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒连接至吸烟式物质，以使得滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒与吸烟式物质流体连通。

在本披露的一些实施例中，滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒可与吸烟式物质流体连通。在一些实施例中，吸烟装置可包含与吸烟式物质流体连通的滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒。在本披露的一些实施例中，吸烟装置可包含能够可操作地保持与吸烟式物质流体连通的滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒的外壳。在一些实施例中，滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒可以是从外壳可去除的、可替换的、和/或一次性的。

在一些实施例中，滤嘴可以包括具有从>9至<12.5dpf和从20,000总旦尼尔数至40,000总旦尼尔数的丝束，该丝束包含多根乙酸纤维素长丝。滤嘴可以具有约2.0mm水/mm滤嘴长度例如1.75mm水/mm长度或更小、1.60mm水/mm长度或更小、或1.50mm水/mm长度或更小的包封压降并且具有约26mm或更小例如从18mm至26mm的周长。在一些实施例中，滤嘴可以具有在从18mm至26mm(例如从21mm至25mm或从22mm至24mm)的范围内的周长。在其他实施例中，滤嘴可以进一步包含添加剂。

吸烟装置

在本披露的一些实施例中，吸烟装置可以包含以上提及的包含中等dpf和总旦尼尔数的乙酸纤维素的滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒(统称为“滤嘴部件”)中的任一种。中等dpf和总旦尼尔数的滤嘴部件可以与吸烟式物质流体连通。在一些实施例中，吸烟装置可包含能够可操作地保持与吸烟式物质流体连通的滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒的外壳。在一些实施例中，滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒可以是从外壳可去除的、可替换的、和/或一次性的。

如本文所用，术语“吸烟式物质”是指当燃烧或加热时能够产生烟的材料。合适的吸烟式物质可包括但不限于：烟草例如亮叶烟、东方烟、土耳其烟、板烟、科罗乔烟、克里奥罗烟、珀里克烟、遮荫(shade)烟、白色白肋烟、烤烟、白肋烟、马里兰烟、弗吉尼亚烟；茶；草药；碳化或热解组分；无机填料组分；或其任何组合。烟草可具有呈切割填料形式的烟草薄层、加工烟梗、再造烟草填料、体积膨胀的烟草填料等形式。烟草和其他种植的吸烟式物质可在美国种植，或可在美国外的管辖区域内种植。

在一些实施例中，吸烟式物质可呈柱(column)格式，例如烟草柱。如本文所用，术语“烟草柱”是指可组合以产生基于烟草的吸烟式制品如香烟或雪茄的烟草以及任选地其他成分和香料的共混物。在一些实施例中，烟草柱可以包含选自由以下组成的组的成分：烟草、糖(如蔗糖、红糖、转化糖、或高果糖玉米糖浆)、丙二醇、甘油、可可粉、可可产品、角豆胶、角豆提取物、和其任何组合。在还其他实施例中，烟草柱可以进一步包含香料、芳香物质、薄荷醇、甘草提取物、磷酸氢二铵、氢氧化铵、和其任何组合。在一些实施例中，烟草柱可以包含添加剂。在一些实施例中，烟草柱可以包含至少一种可弯元件。

合适的外壳可以包括但不限于香烟、香烟保持器、雪茄、雪茄保持器、烟斗、水烟管、水烟筒、电子烟装置、手卷(roll-your-own)香烟、手卷雪茄、纸、或其任何组合。

在本披露的一些实施例中，滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒可天然地或在催化剂例如催化剂丸、涂层、或棒的一部分的存在下随时间可降解。如本文所用，术语“可降解”是指当暴露于户外环境(即，暴露于雨水、露水、或其他水源)时分解的能力。降解程度至少足以将乙酸纤维素转化为纤维素，并且最大足以将乙酸纤维素转化为葡萄糖。在一些实施例中，降解可以在至少1个月、约6个月或更短、约2年或更短、或约5年或更短内发生。本领域技术人员利用本披露的益处应理解，滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒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。在本披露的一些实施例中，滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒可以是可回收的。

因为预期消费者将对包括根据本文描述的任何实施例的滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒的吸烟装置吸烟，本披露还提供对此种吸烟装置吸烟的方法。例如，在一个实施例中，本披露提供一种对吸烟装置吸烟的方法，该方法包括：加热或点燃吸烟装置以形成烟，吸烟装置包含根据本文描述的任何实施例的滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒；和经过吸烟装置抽吸烟，其中滤嘴棒、滤嘴、滤嘴段、分段滤嘴、和/或分段滤嘴棒减少烟流中至少一种组分的存在。在一些实施例中，吸烟装置是香烟。在其他实施例中，吸烟装置是雪茄、烟斗、水烟管、水烟筒、电子烟装置、无烟吸烟装置、手卷香烟、手卷雪茄、或另一种吸烟装置。

本披露的一些实施例可包括吸烟装置，其包括吸烟式物质；和滤嘴，该滤嘴包含具有>9dpf至<12.5dpf和从20,000总旦尼尔数至40,000总旦尼尔数的丝束，该丝束包含多根乙酸纤维素长丝。滤嘴一般可具有2.0mm水/mm滤嘴长度或更小的包封压降并且具有约26mm或更小例如18mm至26mm的周长。

气溶胶产生装置

参见图1，示出了气溶胶产生装置。在一些实施例中，气溶胶产生装置可包括但不限于电子吸烟装置，具有可燃性源的气溶胶产生装置、无烟吸烟装置等。下文中，将提及气溶胶产生装置(除非另有规定)。

在一些实施例中，本披露涉及包含中空滤嘴、非包裹滤嘴、或其组合的气溶胶产生装置。气溶胶产生装置可包含外罩、具有气溶胶形成材料的贮器、与贮器流体连通的吸嘴、和围绕贮器的电源/加热器件。在一些实施例中，吸嘴和/或贮器可包括包含本文描述的乙酸纤维素丝束的乙酸纤维素滤嘴。

在一个实施例中，本披露涉及使用电能形成可吸入物质的气溶胶产生制品。气溶胶产生制品可以被布置为提供一种或多种呈可吸入形式或状态的物质(例如香料和/或烟草)。例如，可吸入物质可以大致呈蒸气的形式(即，在低于其临界点的温度下呈气相的物质)。可替代地，可吸入物质可以呈气溶胶的形式(即，细固体颗粒或液滴在气体中的悬浮物)。为了本披露的目的，将以下实施例作为掺入中等总旦尼尔数乙酸纤维素滤嘴的气溶胶产生装置的实例来论述。中等dpf和总旦尼尔数的乙酸纤维素滤嘴可在气溶胶产生装置中以任何构造来提供，并且不限于以下论述的实施例。在一些方面，中等dpf和总旦尼尔数的丝束的使用允许气溶胶产生装置保持从250℃至350℃，例如从275℃至325℃、从285℃至315℃、或从295℃至305℃的气溶胶温度。

气溶胶产生装置更详细地描述于美国专利号4,819,665；5,499,636；6,026,820；8,881,737；8,910,640；和9,597,466；和美国公开号2005/0172976；2015/0027474；2016/0309782；和2017/0055580中；所有文献以其全部内容通过援引并入本文。

图1示出了根据一些实施例的气溶胶产生制品10。气溶胶产生制品10可以包含外罩20、空气通路30、吸嘴40、电源/热源50、和包含气溶胶形成材料80的贮器70。在使用期间，用户将吸嘴40插入他或她的嘴中，并且空气经由空气通路30流经气溶胶产生制品10的远端。气溶胶产生制品10可由可来源于烟草以及其他添加剂的气溶胶形成材料80产生气溶胶。

在一些实施例中，吸嘴40和/或包括气溶胶形成材料80的贮器70包含乙酸纤维素滤嘴。在一些实施例中，气溶胶产生装置的吸嘴40和/或贮器70包括包含中等dpf和总旦尼尔数的乙酸纤维素的乙酸纤维素滤嘴。乙酸纤维素滤嘴可包含具有>9且<12.5dpf和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束。在一些实施例中，吸嘴40和/或贮器70包含乙酸纤维素滤嘴。在一些方面，乙酸纤维素滤嘴包含具有至少3dpf和至少50,000总旦尼尔数、或具有至少6dpf和至少40,000总旦尼尔数的中空乙酸纤维素管。在一些实施例中，乙酸纤维素滤嘴是非包裹的乙酸纤维素。

在一些实施例中，气溶胶形成材料80位于贮器70中。在图1中示出的实施例中，气溶胶形成材料80包含卷曲的均化烟草材料的聚集片。均化烟草材料的卷曲片可包含气溶胶形成剂—如甘油。

图1中示出的气溶胶产生制品10被设计成接合电源/热源50以便形成可吸入气溶胶。在使用中，气溶胶产生制品10的电源/热源50将气溶胶形成材料80加热至足够的温度以使能够形成气溶胶的化合物挥发，其被用户经过空气通路30抽吸并吸入。在使用中，从气溶胶形成基材80释放的挥发性物质可任选地沿气溶胶冷却元件朝向气溶胶产生制品10的吸嘴传递。挥发性物质可在气溶胶冷却元件内冷却以形成被用户吸入的气溶胶。在一些方面，气溶胶冷却元件可包含具有至少3单丝旦尼尔数和至少50,000总旦尼尔数、或具有至少6单丝旦尼尔数和至少40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束。在一些实施例中，气溶胶冷却元件可包含中空乙酸纤维素滤嘴、非包裹乙酸纤维素滤嘴、或其组合。

随着气溶胶向下游经过气溶胶冷却元件，气溶胶的温度可因热能从气溶胶传递至气溶胶冷却元件而降低。当气溶胶进入气溶胶冷却元件时，其温度为大约60℃。由于在气溶胶冷却元件内冷却，在气溶胶离开气溶胶冷却元件时气溶胶的温度为大约40℃。

本文描述的乙酸纤维素丝束可用作气溶胶冷却元件。气溶胶冷却元件是指使由气溶胶形成基材所释放的挥发性化合物形成的气溶胶冷却的部件。气溶胶冷却元件是与包含乙酸纤维素滤嘴的吸嘴分开的元件，但在一些方面中，具有至少3dpf和至少50,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束可在滤嘴和气溶胶冷却元件两者中使用。气溶胶冷却元件可具有相对大的表面积，例如每mm长度从300mm²至1000mm²，同时仍实现低的压降。

气溶胶冷却元件可由具有从5至500微米例如从10至250微米的厚度的片形成，然后可以将其打褶。气溶胶冷却元件可包含容纳或安置纵向延伸的通道的外管或包裹物。例如，打褶、聚集、或折叠的片材可被包裹在包裹材料例如衬套包裹物(plug wrapper)中，以形成气溶胶冷却元件。在一些实施例中，气溶胶冷却元件包含聚集成棒形并受包裹物例如滤纸包裹物限制的卷曲材料片。可如以上所描述的制备滤嘴那样制备气溶胶冷却元件。

在一些实施例中，气溶胶冷却元件被成型为具有从7至28mm的长度的棒的形状。例如，气溶胶冷却元件可以具有18mm的长度。在一些实施例中，气溶胶冷却元件可以具有大致圆形的截面和5mm至10mm的直径。例如，气溶胶冷却元件可以具有7mm的直径。

乙酸纤维素丝束可以是气溶胶冷却元件的唯一要素，或者其可与聚乳酸层组合。在一些方面，聚乳酸与乙酸纤维素丝束的重量比是从10:1至1:10，例如从5:1至1:5、从3:1至1:3、从1:2至2:1、或1:1。

鉴于以下非限制性实例，可以进一步理解本披露。

实例

实例1：丝束的截面

使用优化的挤出工艺(其优化了纺丝机温度和温度曲线)形成包含>9且<12.5dpf和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束。使用切片机(Leica RM 2255)、显微镜(具有160/0.17物镜的Leitz Orthoplan化合物显微镜)、软件(Clemex Vision P.E.(专业版)版本：8.0.153)为丝束的截面拍照。如图2中所示出的，“Y”截面是清晰且界限明确的。该丝束具有可接受的截面，具有基于对图2的截面的目视检查0％变形并且具有最小畸形。此外，比表面积指数(“SSAI”＝(周长/面积)×0.5×平方根(面积/3.14156))为1.64。如通过Favimat(具有用于根据振动测试原理的细度测量的集成测量头)所测量的，丝束具有dpf％变化系数1.38％。

对比实例A：丝束的截面

在不调节挤出工艺的情况下形成具有与实例1中相同的dpf和总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束，并且如实例1中描述地拍照。如图3中所示出的，“Y”截面不像图2中那样清晰或界限明确。该丝束具有不可接受的截面，并且具有基于对图3中示出的截面的目视检查>15％的变形。截面还具有畸形。示例性变形的截面如图3中圈出所示。

实例2：EPD和硬度

如实例1中形成的乙酸纤维素丝束具有12dpf和40,000总旦尼尔数。由丝束形成三十根棒。这些棒具有23.67mm的平均周长。根据在此描述的方法测量这些棒的包封压降和硬度。每mm长度的平均包封压降是1.12mm水/mm长度，且平均硬度是89.35％。因此，与由较低dpf丝束制成的常规丝束相比，这些棒具有可接受的包封压降和硬度。

对比实例B：EPD和硬度

形成具有8dpf和25,000总旦尼尔数的常规乙酸纤维素丝束。由丝束形成三十根棒并且平均周长是23.91mm。如实例2中测试压降和硬度。平均包封压降是0.94mm水/mm长度，平均硬度是84.36％。

实例3：在相同上负荷限值和位移下加工UCE与捆UCE的比较

为了证实加工至捆的偏差大约是20个UCE单位，在铺设丝束的加工期间和从捆均测量具有12dpf和28,000总旦尼尔数的丝束的UCE。上负荷限值是6kg。如以下测量UCE：

I.预调理丝束带样品(对于捆测试在22℃+/-2℃下、60％+/-2％的相对湿度下24小时；对于加工测试在22℃+/-2℃下、60％+/-2％的相对湿度下2小时内)，

II.对英斯特朗拉力测试机(1130型，十字头齿轮—齿轮#R1940-1和R940-2，英斯特朗系列IX-第6版数据采集和分析软件，英斯特朗50Kg最大容量负荷传感器，英斯特朗顶辊组件，1”×4”×1/8”厚高级Buna-N 70肖氏A硬度计橡胶夹具面)加热(在常规校准前约20分钟)，

III.装载预调理的丝束带样品(约76cm长度被环绕并均匀散布在顶辊的中心上)，

IV.预拉紧丝束带(每次读出显示轻轻地拉至100g+/-2g)，

V.在夹具的下部中夹紧样品的每个端以实现50cm计量长度(以最高可用压力夹紧，但不超过制造商的建议)(计量长度从橡胶夹具的顶部测量)，并且

VI.以30cm/分钟的十字头速度测试直至丝束带断裂。

当在加工中测量UCE时，在将丝束铺设在仓(bin)内后当样品因此可接近时测量。结果示出于以下表1中，并且确认由加工UCE来计算捆UCE大约20个单位的偏差是合适的。

实例4：在不同上负荷限值和位移下加工UCE与捆UCE的比较

为了证实对于从在10kg下测得的加工UCE和用6kg的上负荷限值和位移测得的捆UCE的转换的-50个单位的偏差，在铺设丝束的加工期间和从捆均测量了具有12dpf和28,000总旦尼尔数的丝束的UCE。除了捆UCE的上负荷限值和位移的变化，加工与实例3中相同。结果在表2中示出。

实例5

在显著更高加工UCE水平(范围从280至330平均目标值)下制成丝束变体。上负荷限值是10kg，并且使丝束在600M/min制棒速度下在KDF6(滤嘴棒制棒机)上运行。大于280UCE(加工)，压降变化系数范围从2.8％至3.8％。丝束解捆性能显著地改进。其他制棒参数仍然可接受。用于生产丝束的所有其他加工参数均保持不变(挤出设置、速度、卷曲机定型、丝束铺设参数、打捆设置等)。结果在图4中示出并且报告了用10kg的上负荷限值和位移测量的加工UCE。

对比实例C

在230 -270UCE的常规UCE范围内制成12dpf、28,000总旦尼尔数的丝束(用10kg的上负荷限值和位移测量加工)。使丝束在600M/min制棒速度下在KDF6(滤嘴棒制棒机)上运行。其具有高的压降变化系数，在240UCE(加工)下平均5.4％和在260UCE(加工)下4.0％。此外，丝束解捆差，具有拾取和提起。

示例

示例1：一种气溶胶产生装置，其包含：气溶胶产生制品，其中所述气溶胶产生制品包含：气溶胶形成基材；支撑元件；气溶胶冷却元件；以及吸嘴，其中该吸嘴包含具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束棒。

示例2：如示例1所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有2.0mm水/mm长度或更小的包封压降。

示例3：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从18至26mm的周长。

示例4：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述气溶胶产生装置保持250℃至350℃的气溶胶温度。

示例5：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有至少85％的硬度。

示例6：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至35,000总旦尼尔数。

示例7：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至30,000总旦尼尔数。

示例8：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从10至小于12.5单丝旦尼尔数。

示例9：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从11.5至12.3单丝旦尼尔数。

示例10：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有大约12单丝旦尼尔数和从25,000至28,000总旦尼尔数。

示例11：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒的长丝具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。

示例12：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束具有小于15％、小于12％、小于10％、最多小于8％、小于6％、或小于4％的单丝旦尼尔数百分比变化系数。

示例13：一种丝束带，其包含具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束。

示例14：如示例13所述的丝束带，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至35,000总旦尼尔数。

示例15：如示例13-14中任一项所述的丝束带，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至30,000总旦尼尔数。

示例16：如示例13-15中任一项所述的丝束带，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从10至小于12.5单丝旦尼尔数。

示例17：如示例13-16中任一项所述的丝束带，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从11.5至12.3单丝旦尼尔数。

示例18：如权利要求13-17中任一项所述的丝束带，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有大约12单丝旦尼尔数和从25,000至28,000总旦尼尔数。

示例19：如示例13-18中任一项所述的丝束带，其中所述乙酸纤维素丝束棒的长丝具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。

示例20：如示例13-19中任一项所述的丝束带，其中所述乙酸纤维素丝束具有小于15％、小于12％、小于10％、小于8％、小于6％、或小于4％的单丝旦尼尔数百分比变化系数。

示例21：一种丝束捆，其包含如示例13-20中任一项所述的丝束带。

示例22：一种形成用于气溶胶产生装置的吸嘴的方法，该方法包括：由具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的丝束带形成捆，该丝束带包含多根乙酸纤维素长丝；解捆并打开该丝束带以形成滤嘴丝束；由该滤嘴丝束形成包含滤嘴棒的吸嘴。

示例23：如示例22所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有2.0mm水/mm长度或更小的包封压降。

示例24：如示例22-23中任一项所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从18至26mm的周长。

示例25：如示例22-24中任一项所述的方法，其中所述气溶胶产生装置保持250℃至350℃的气溶胶温度。

示例26：如示例22-25中任一项所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有至少85％的硬度。

示例27：如前述示例中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至35,000总旦尼尔数。

示例28：如示例22-27中任一项所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至30,000总旦尼尔数。

示例29：如示例22-28中任一项所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从10至小于12.5单丝旦尼尔数。

示例30：如示例22-29中任一项所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有从11.5至12.3单丝旦尼尔数。

示例31：如示例22-30中任一项所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束棒具有大约12单丝旦尼尔数和从25,000至28,000总旦尼尔数。

示例32：如示例22-31中任一项所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束棒的长丝具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。

示例33：如示例22-32中任一项所述的方法，其中所述乙酸纤维素丝束具有小于15％、小于12％、小于10％、小于8％、小于6％、或小于4％的单丝旦尼尔数百分比变化系数。

示例34：如示例1-12中任一项所述的气溶胶产生装置，其中所述乙酸纤维素丝束具有从200g-cm/cm至370g-cm/cm的捆UCE。

示例35：如示例13-20中任一项所述的丝束带，其中所述乙酸纤维素丝束具有从200g-cm/cm至370g-cm/cm的捆UCE。

虽然已经详细描述了本发明，但是在本发明的精神和范围内的修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。应当理解的是，本发明的各方面以及以上和/或所附权利要求书中所述的各种实施例和各种特征的部分可以全部或部分地组合或互换。在各种实施例的上述描述中，那些提及另一实施例的实施例可与其他实施例适当地组合，如本领域普通技术人员所理解的那样。此外，本领域普通技术人员将理解，上述描述只是作为举例，而不旨在限制本发明。本文引用的所有美国专利和出版物都通过援引以其全文并入。

Claims (20)

1.一种气溶胶产生装置，其包含：

气溶胶产生制品，其中所述气溶胶产生制品包含：

气溶胶形成基材；

支撑元件；

气溶胶冷却元件；以及

吸嘴，其中所述吸嘴包含具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束棒。

2.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有2.0mm水/mm长度或更小的包封压降。

3.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有从18至26mm的周长。

4.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，所述气溶胶产生装置保持250℃至350℃的气溶胶温度。

5.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有至少85％的硬度。

6.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至35,000总旦尼尔数。

7.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至30,000总旦尼尔数。

8.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有从10至小于12.5单丝旦尼尔数。

9.如前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束具有从200g-cm/cm至370g-cm/cm的捆UCE。

10.如前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束棒的长丝具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。

11.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其中，所述乙酸纤维素丝束具有小于10％的单丝旦尼尔数百分比变化系数。

12.一种丝束带，其包含具有从大于9至小于12.5单丝旦尼尔数和从20,000至40,000总旦尼尔数的乙酸纤维素丝束。

13.如权利要求12所述的丝束带，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至35,000总旦尼尔数。

14.如权利要求12所述的丝束带，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有从24,000至30,000总旦尼尔数。

15.如权利要求12中任一项所述的丝束带，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有从10至小于12.5单丝旦尼尔数。

16.如权利要求12所述的丝束带，其中，所述乙酸纤维素丝束棒具有从200g-cm/cm至370g-cm/cm的捆UCE。

17.如权利要求13所述的丝束带，其中，所述乙酸纤维素丝束棒的长丝具有选自包含以下的组的截面形状：圆形、大致圆形、细圆齿形、卵形、大致卵形、多边形、大致多边形、狗骨形、“Y”、“X”、“K”、“C”、多叶形、以及其任何组合。

18.如权利要求13所述的丝束带，其中，所述乙酸纤维素丝束具有小于10％的单丝旦尼尔数百分比变化系数。

19.一种丝束捆，其包含如权利要求12所述的丝束带。

20.如权利要求19所述的丝束捆，其中，所述乙酸纤维素丝束具有从200g-cm/cm至370g-cm/cm的捆UCE。

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