專利名稱：增強結合在電紡微纖維和納米纖維內的添加劑的釋放量的發(fā)煙制品及相關方法
增強結合在電紡微纖維和納米纖維 內的添加劑的釋放量的發(fā)煙制品及相關方法
背景技術：
來自含有煙草的發(fā)煙制品的主流煙氣的味道可通過將各種香味增
強劑(香料)作為添加劑結合到發(fā)煙制品中來增強。例如，經(jīng)過碳吸 收材料的煙草煙氣可能損失令人喜歡的味道特性。因而，期望將各種 香料添回到煙草煙氣中以代替損失的香料。但是，通過已知方法增強 的發(fā)煙制品的味道不持久，并且可導致具有不一致香味的產(chǎn)品。結合 到發(fā)煙產(chǎn)品中的易揮發(fā)香味不能穩(wěn)定保持。香料意外進入能夠去除氣 相成分的香煙過濾器的吸收劑中。淺薄地施加于香煙產(chǎn)品的含有煙草 的部分或包裝部分的香料被不可逆轉地損失掉。而且，香料分子可能 在吸煙過程中所產(chǎn)生的高內部溫度下發(fā)生化學變化，可能產(chǎn)生具有一 種或多種不期望味道的副產(chǎn)品。因而， 一直期待生產(chǎn)經(jīng)過改進的含有 煙草的發(fā)煙制品，所述發(fā)煙制品被改進成在使用過程中為吸煙者提供 包括香料和/或非香料添加劑的多種添加劑的一致和可控的釋放量。

發(fā)明內容
方法。通過、電紡生產(chǎn)的纖維包括在:微米尺度、^圍內'的微纖維
(microfiber )、在納米尺度范圍內的納米纖維(nanofiber )以及微纖 維與納米纖維的混合物。人造纖維可結合到各種過濾器部件中，以用 于生產(chǎn)各種香味增強的發(fā)煙制品。在各個實施例中，過濾器部件包括 一組纖維，其中，所有或部分纖維可通過電紡生產(chǎn)，并且纖維布置成 與主流煙氣的流入方向平行地對準。
在另 一個實施例中，通過電紡生產(chǎn)的纖維被結合到發(fā)煙制品的過 濾器部件中，其中，該纖維包括至少一種聚合物材料，該聚合物材料 封裝或支持至少一種類型的香料和/或非香料添加劑的保持。在另一個實施例中，通過電紡生產(chǎn)的"核殼(core-shell)"纖維被 結合到發(fā)煙制品的過濾器部件中，其中"核殼"纖維包括作為內核的至 少一種類型的香料和/或非香料添加劑和作為封裝內核內容物的外殼 的至少一種聚合物材料。
在另一個實施例中，通過電紡生產(chǎn)的"兩相"基體纖維被結合到 發(fā)煙制品的過濾器部件中，其中，"兩相"基體纖維包括呈微乳液形式 的處于分散相的至少一種類型的香料和/或非香料添加劑和處于連續(xù) 相的至少一種聚合物材料。
在另一個實施例中，通過電紡生產(chǎn)的"空核(hollow-core)"纖維 被結合到發(fā)煙制品的過濾器部件中，其中"空核"纖維包括作為殼體的 犧牲聚合物或非犧牲聚合物。聚合物殼體的內表面結合至至少一種類 型的香料和/或非香料添加劑，所述香料和/或非香料添加劑可通過與 主流煙氣中的成分互相作用來部分或完全地釋放。
在另一個實施例中，通過電紡生產(chǎn)的"剩余核(residual-core)" 纖維被結合到發(fā)煙制品的過濾器部件中，其中"剩余核"纖維包括作為 核的犧牲聚合物或非犧牲聚合物。聚合物核的外表面結合到至少一種 類型的香料和/或非香料添加劑。


圖l是用于生產(chǎn)纖維的示例性電紡設備的示意圖2A是用于生產(chǎn)多成分纖維的共軸電紡設備的示意圖2B是通過共軸電紡生產(chǎn)的"核殼"纖維的示意圖3A是通過共軸電紡生產(chǎn)的"核殼"纖維的示意圖，其中，所述
纖維可被改進以封裝不同的香料和/或非香料添加劑；
圖3B是圖3A所示的"核殼"纖維的核的部分分解視圖的示意圖，
其中，所述核包含兩種不同的香料和/或非香料添加劑；
圖4A是包括可擠出通過共軸電紡生產(chǎn)的"兩相"基體纖維的單個
毛細管的噴絲頭；
國4B是恩4A所示的"兩相"基休纖維的部分分解視圖的示意圖，
其中，"兩相"基體纖維包括作為第 一相的聚合物基體和作為第二相的香料和/或非香料添加劑的液滴；
圖5A是用于生產(chǎn)"空核"纖維的共軸電紡設備的示意圖5B是通過共軸電紡生產(chǎn)的"核殼"纖維的示意圖，其可被進一
步改進以生產(chǎn)"空核，，纖維；
圖5C是在去除圖5B所示的"核殼"纖維的核部分之后所生產(chǎn)的
"空核"纖維的示意圖6A是用于生產(chǎn)"剩余核"纖維的共軸電紡設備的示意圖6B是通過共軸電紡生產(chǎn)"核殼"纖維的示意圖，其可被進一步 改進以生產(chǎn)"剩余核，，纖維；
圖6C是去除圖6B所示的"核殼"纖維的殼部分之后所生產(chǎn)出的 "剩余核"纖維的示意圖7A是一組對準的纖維的示意圖7B是香煙的部分分解透視圖，顯示了在香煙過濾器內對準的 一組纖維的布置；
圖8是香煙的部分分解透視圖的示意圖，顯示了可被改進以結合 通過共軸電紡生產(chǎn)的一組纖維的香煙的各個子部分；
圖9是香煙的部分分解透視圖，顯示了可被改進以結合通過共軸 電紡生產(chǎn)的一組纖維的香煙的各個子部分。
具體實施例方式
含有煙草的發(fā)煙制品(比如香煙)可被制造成含有各種添加劑， 所述添加劑包括比如冷卻劑、稀釋劑和煙霧形成劑的香料和非香料添 加劑，其可在加工過程中直接添加到煙草混合物中。提供一種改進的 方法，用于通過將添加劑分子封裝到穩(wěn)定形式的纖維中并且通過將大 量這樣的穩(wěn)定纖維結合到發(fā)煙制品的各子部分中來使添加劑與這樣的 發(fā)煙制品的結合穩(wěn)定化。所描述的方法可生產(chǎn)含有添加劑的發(fā)煙制品， 所述發(fā)煙制品具有增長的保存期，使得這樣的發(fā)煙制品與通過其他已 知方法制造的發(fā)煙產(chǎn)品相比可將更多的香味釋放給使用者。
本發(fā)祖的各個實施例提供了用于通過將封裝多種添加劑的纖維結 合在人造纖維的子隔室或子結構內以便將所感興趣的添加劑引入發(fā)煙制品的過濾器部件的方法。而且，人造纖維可在生產(chǎn)過程中通過靜電 布置在發(fā)煙制品的過濾器部件中。通過修改控制電紡工藝的各個參數(shù)， 可制造出成分、子結構組織和尺寸變化的各種纖維。適用于結合到發(fā) 煙制品的各個過濾器部件中的添加劑包括香味增強劑("香料")和/ 或任何具有所感興趣的化學或物理性能的附加劑("非香料，，)，其可選 地包括在人造纖維中以獲得期望的產(chǎn)品。非香料的示例包括冷卻劑、 稀釋劑、煙霧形成劑和許多其他等同物。
在本發(fā)明中，術語"纖維"或"多根纖維"指可通過電紡工藝生產(chǎn)的 材料或材料形式。該材料包括至少一種聚合物材料，其封裝或支持將 至少一種類型的香料或非香料保持在纖維中。聚合物材料提供用于封 裝至少一種類型的香料或非香料添加劑的支承結構。纖維可通過下面 描述的各種電紡工藝進行生產(chǎn)，該纖維包括在微米尺度范圍的"微纖
維"(以微米或nm為單位測量的)、納米尺度范圍的"納米纖維，，(以 納米或nm為單位測量的)和微纖維及納米纖維的混合物。微米級范 圍的微纖維包括的纖維外徑從約100nm到約50nm、從約100nm到約 40jim、從約100nm到約30fim、從約100nm到約20nm、從約100nm 到約10nm、從約100nm到約5nm、從約100nm到約4pm、從約100nm 到約3jim、從約100nm到約2nm、從約100nm到約ljim。納米尺度 范圍的納米纖維包括的纖維外徑從約lnm到約100nm、從約lnm到 約95nm、從約lnm到約90nm、從約lnm到約85nm、從約lnm到 約80nm、從約lnm到約75nm、從約lnm到約70nm、從約lnm到 約65nm、從約lnm到約60nm、從約lnm到約55nm、從約lnm到 約50nm、從約lnm到約45nm、從約lnm到約40nm、從約lnm到 約35nm、從約lnm到約30nm、從約lnm到約25nm、從約lnm到 約20nm、從約lnm到約15nm、從約lnm到約10nm、從約lnm到 約5nm。在一個優(yōu)選實施例中，纖維的外徑范圍從約20nm到約10|tm。 在另一個優(yōu)選實施例中，纖維的外徑范圍從約20nm到約3nm。
罔l是用于生產(chǎn)纖維的示例桫電紡設備的示意圖u在圖1中，示 例性設備包括用于提供必須經(jīng)過注射泵11和注射器針頭12的可流動材料的連續(xù)供給的源。靜電場通過施加到注射器針頭12上的DC高壓 電源13產(chǎn)生。從靜電場出來的可流動材料是纖維14形式的不穩(wěn)定的、 連續(xù)噴射的材料，其可連接至接地圓筒狀目標收集器15。該接地目標 收集器15能夠沿其軸線旋轉和平移。
圖2A是用于生產(chǎn)多成分纖維的共軸電紡設備的示意圖。在圖2A 中，噴絲頭200顯示為包括兩個共軸毛細管，其中沿中心軸線的內部 毛細管201裝載有形成纖維的核的第一材料203，同心地圍繞內部毛 細管201的外部毛細管202裝載有形成纖維的外殼的第二材料204。 在噴絲頭200內，可流動材料203和204處于毛細力作用下。例如， 在兩個毛細管中的可流動材料203和204可相對于比如收集板的接地 目標206保持在高電勢下。內部毛細管201的第一可流體材料203和 外部毛細管202的第二可流動材料204可從兩個毛細管的終端邊緣 207或噴嘴流出，并且可被擠成單根纖維208。兩個毛細管的終端邊緣 207可接近地、名義上和同心地設置在離接地目標206相等距離處。 毛細管內的第一材料203和第二材料204可通過將電勢施加到導電噴 絲頭而保持在期望電勢下，其中，每一個毛細管均導電，但是與另一 個毛細管電絕緣。替代地，毛細管內的第一和第二材料203和204可 分別通過將電勢施加到導電電極205而保持在期望電勢下，所述導電 電極205可直接插入容納在每一個毛細管內的材料中。當電極導電時， 毛細管可以是導電的或不導電的。
在圖2A中，共軸電紡設備包括噴絲頭，所述噴絲頭包括一個毛 細管或一組共軸毛細管，其中，該共軸毛細管的每一個子組可用于擠 出不同的可流動材料。在電紡工藝過程中，通過將強電場施加到形成 在噴絲頭的開口處的可流動材料液滴來將材料流從一種或多種可流動 材料抽出。電荷通過與毛細管內的任一個高電壓電極接觸或與毛細管 本身接觸而引入到材料中。施加的高電壓在液滴上產(chǎn)生表面電荷并且 將液滴拉長為纖維形狀。在足夠高的電壓下，可形成泰勒錐形體，其
中材料的連續(xù)射流從錐形偉的尖端噴出。在泰勒錐形體中，具有短直 徑的纖維可通過同時拉伸和拉長從噴絲頭噴出的材料流而產(chǎn)生。通過標收集器上。在堆積時，這樣的纖維 可通過纖維制備技術領域中的技術人員已知的適當對準技術進行對準。
通常，用于結合到纖維中的選定添加劑包括可通過噴絲頭擠出的 任何材料。在一個實施例中，適用于擠出的添加劑包括非粘性形式的 聚合物、膠體、液體或熔化物。在另一個實施例中，適用于擠出的添 加劑包括可與溶劑、乳化劑或聚合劑結合以獲得期望粘度的粘性形式 的聚合物、膠體、液體或熔化物。能夠溶解所感興趣的添加劑并且能
夠生產(chǎn)可流動材料的溶劑適用于電紡工藝。例如，適當?shù)娜軇┌∟，N 二甲基曱酰胺(DMF)、四氬呋喃(THF)、 二氯甲烷、二氧六環(huán)、乙 醇、三氯甲烷、水、等效溶劑及其不同組合。為了獲得電紡流體的期 望的表面張力，各種表面劑、鹽及其混合物可添加到具有在最低范圍 的導電性的電紡流體中。例如，氯化鋰可適合作為無機鹽添加到電紡 流體中以增強流體的導電性并且在電紡工藝過程中通過蒸發(fā)被去除。 如果包括作為所感興趣的添加劑的薄荷醇，則薄荷醇優(yōu)選與比如油或 乳化劑的液體溶劑結合以在擠出步驟之前獲得期望粘度。替代地，材 料可在電紡工藝過程中被預加熱或加熱以獲得期望粘度。在另一個實 施例中，用于擠出的適當添加劑包括固體形式的材料。例如，薄荷醇 可容易地以固體形式獲得，并且在生產(chǎn)纖維過程中可以固體形式用作 添加劑而結合到發(fā)煙制品中，使得在吸煙過程中可通過主流煙氣釋放
出期望量的薄荷醇。
針對本文描述的各種纖維的實施例，纖維包括"犧牲聚合物"和/
或"非犧牲聚合物"。犧牲聚合物至少可通過熱轉變和化學分解兩種方 式進行改性，所述熱轉變(即聚合物從固態(tài)到液體的熔化)通過發(fā)煙 制品的過濾器部件的溫度增加而導致聚合物物理狀態(tài)的可逆變化，所 述化學分解通過聚合物在吸煙過程中達到的升高溫度下與發(fā)煙制品的 主流煙氣的成分相互作用而導致聚合物的不可逆化學變化。非犧牲聚 合物也在吸煙過程中達到的升高溫度下通過與發(fā)煙制品的主流煙M 分相互作用而經(jīng)受化學分解。通過控制纖維的成分，犧牲聚合物和非犧牲聚合物的適當組合可用于生產(chǎn)從過濾器部件中的保持或封裝選擇 地釋放各種添加劑的纖維，其由犧牲或非犧牲聚合物傳遞。
結合到纖維中的犧牲聚合物可經(jīng)受熱轉變，所述熱轉變在過濾器
合物的結構完整性?？稍谏a(chǎn)工藝過程中例如通過加熱而經(jīng)受熱轉變
的犧牲聚合物選自包括以下聚合物的組聚醚酮、聚氧丙烯、無規(guī)立 構聚丙烯、低密度聚乙烯、聚烷基硅氧烷、聚己二酸丁二醇酯、聚丙 烯酸脂、聚甲基丙烯酸甲酯和聚衣康酸酯。適當?shù)木酆衔锇伤?的聚合物或可水解的聚合物，比如聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚乳酸(PLA)、 聚乙二醇酸(PGA)、聚己內酯(PCL)、聚羥基丁酸酯(PHB)、聚 羥戊酸酯(PHBV)、聚乙烯醇(PVA)和各種聚酸酐。本領域技術人 員已知的其他均聚物可用作犧牲聚合物。在一個實施例中，經(jīng)受熱轉 變的犧牲聚合物的結構完整性從過濾器部件的最初未吸煙狀態(tài)降低至 少1%。在優(yōu)選實施例中，經(jīng)受熱轉變的犧牲聚合物的結構完整性從 過濾器部件的最初未吸煙狀態(tài)的結構完整性降低至少5%、至少10%、 至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%,至少40%、 至少45%和至少50%。
結合到纖維中的犧牲聚合物可在過濾器部件的溫度達到足夠高的 溫度以破壞犧牲聚合物的化學鍵時經(jīng)受降低犧牲聚合物的結構完整性 的化學分解。例如，化學分解可導致聚合物分解為單體，和導致功能 團與單體分裂?？山?jīng)受化學分解的適當犧牲聚合物包括在足夠高溫度 下經(jīng)受熱分解的聚合物，比如各種可熱分解的聚合物和可熱分解的環(huán) 氧樹脂，包括淀粉基可熱分解聚合物。適當聚合物的示例包括線性聚 合物、星形聚合物和交聯(lián)聚合物。用作犧牲聚合物的適當聚合物包括 可在吸煙過程中吸煙過濾器部件內所達到的高溫下經(jīng)受化學分解和/ 或可在吸煙過程中與主流煙氣的成分相互作用的任何類型的聚合物。 在一個實施例中，經(jīng)受化學分解的犧牲聚合物的結構完整性可從過濾 器部件的最初未吸煙狀態(tài)的結構完整性降低至少1%。在一個優(yōu)選實 施例中，經(jīng)受化學分解的犧牲聚合物的結構完整性從過濾器部件的最初未吸煙狀態(tài)的結構完整性降低至少5%、至少10%、至少15%、至 少20%、至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%和 至少50%。
本領域技術人員已知的共聚物可用作犧牲聚合物。用于生產(chǎn)犧牲 聚合物的適當共聚物包括由上述均聚物的單體構成的共聚物和包括上 述均聚物的單體和本領域技術人員已知的其他類型聚合物的單體的共 聚物。適當共聚物的示例包括無規(guī)共聚物、接枝共聚物和嵌段共聚物。
通過控制調節(jié)電紡工藝的參數(shù)，可生產(chǎn)具有特定特性的多種纖維。 噴絲頭目標收集器的電壓(Vsc)可設置在2kV到20kV的范圍中， 并且優(yōu)選設置在5kV到15kV的范圍中。毛細管的帶電尖端和接地目 標之間的距離可設置為從約3cm到25cm，并且優(yōu)選設置為從約5cm 到20cm。聚合物溶液的供給速率可設置為從約0.02毫升/小時到2.0 毫升/小時，并且優(yōu)選供給速率設置為從約0.05毫升/小時到1.0毫升/ 小時。溶液中的添加劑的供給速率可設置為從約0.02毫升/小時到2 毫升/小時，并且優(yōu)選供給速率設置為從約0.05毫升/小時到1毫升/小 時。溶液中聚合物的濃度可設置為從約0.5wt% (重量百分比)到 40wt。/o的范圍，并且優(yōu)選i殳置為從約lwt。/o到10wto/o的范圍。添加劑 的濃度可設置為從約lwt。/o到10wt。/。的范圍，并且優(yōu)選設置為從約 10wt。/。到50wty。的范圍。外部毛細管的外徑可設置為從約O.lmm到 5mm，并且優(yōu)選i殳置為從約0.2mm到lmm，而內部毛細管的直徑可 設置為從約0.05mm到2mm，并且優(yōu)選設置為從約0.07mm到0.7mm。 毛細管可由不銹鋼、玻璃或聚合物構成。當采用不銹鋼或其他導電毛 細管時，噴絲頭目標收集器的電壓可施加在收集器和毛細管之間。如 果采用非導電毛細管，導電電極可插入液體中以促進電接觸。根據(jù)這 些參數(shù)以及0.5毫升/小時的液體供給速率進行的電紡可導致20毫克/ 小時到500毫克/小時的纖維生產(chǎn)速率。
作為另一個實施例，圖2B是通過共軸電紡生產(chǎn)"核殼"纖維的示 意圖。在圖2B中，圖2A所示的示例性的兩種成分纖維的"核殼"纖維 208被切成期望長度以生產(chǎn)出"核殼"纖維的子部分209。在圖2A中，當內部毛細管203被裝載以容納作為第一流動材料的香料和/或非香料 添加劑并且外部毛細管204被裝載以容納作為第二流動材料的聚合物 時，電紡工藝生產(chǎn)出包括在內核201內的香料和/或非香料添加劑和作 為外殼211的聚合物的纖維。生產(chǎn)出的纖維的形狀名義上為圓柱狀并 且在整個纖維長度上具有大約恒定的直徑。在一個優(yōu)選實施例中，"核 殼，，纖維具有的外徑范圍從約20nm到約10nm。在另一個優(yōu)選實施例 中，"核殼，，纖維具有的外殼厚度范圍從約20nm到約3jun。
香料和/或其他添加劑的各種組合可裝載在圖2A所示的噴絲頭的 內部毛細管201內，并且可如圖2B所示封裝在纖維的內核210內。 例如，適當?shù)南懔习ū『纱?、丁香油酚、綠薄荷、薄荷油、可可粉、 香草、肉桂、歐亞甘草、柑橘香料或其他水果香料及其組合。非香料 添加劑的示例包括冷卻劑、稀釋劑、煙霧形成劑和等同物。在一個優(yōu) 選實施例中，薄荷醇作為冷卻劑和作為香料結合到發(fā)煙制品的纖維中。
圖3A是通過共軸電紡生產(chǎn)的"核殼"纖維的示意圖，其中，作為 另 一個實施例，纖維可被改進以封裝不同的香料和/或非香料添加劑。 在圖3A中，顯示了包括殼30和核32的示例性"核殼"纖維。"核殼" 纖維的核32可設計成將一種或多種香料和/或非香料添加劑封裝到不 同的子隔室中，以使子隔室的內容物保持隔離，只要不損害"核殼，，纖 維的完整性。如下面的圖3B所示的和描述的，"核殼"纖維的核32可 設計成使多種香料和/或非香料添加劑交替布置。
圖3B是圖3A所示的"核殼"纖維的核的部分分解視圖的示意圖， 其中，作為另一個實施例，該核包含兩種不同的香料和/或非香料添加 劑。在圖3B中，可以期望量將兩種不同添加劑"A"和"B，，連續(xù)地裝載 在單個內部毛細管內以生產(chǎn)出包括交替布置在纖維的內核內的至少兩 種不同添加劑"A，，33和"B，，34的纖維。在一個實施例中，纖維包括沿 纖維長度交替布置在纖維的內核內的香料"A"和"B"。作為一個優(yōu)選實 施例，內部毛細管裝載有作為添加劑的薄荷醇，外部毛細管裝載有犧 牲聚合物，從而生產(chǎn)出將薄荷醇封裝到聚合纖維的核中的纖維。
封裝到纖維中的香料和/或非香料添加劑可沿纖維的長度布置以便釋放足夠量的香料或非香料添加劑，從而在發(fā)煙制品的每一次抽吸
中產(chǎn)生期望的效果。例如，如果兩種不同的添加劑如圖3B中所示被 交替布置，則可在第一次抽吸過程中釋放香料"A"，可在第二次抽吸 過程中釋放香料"B"，以及可在第三次抽吸過程中釋放香料"A，，，依此 類推，直到發(fā)煙制品已經(jīng)被全部耗盡。在一個優(yōu)選實施例中，"核殼" 纖維可設計成將預定量的每一種添加劑封裝在核的子隔室內，其對應 于用于通過發(fā)煙制品的每一次抽吸從封裝體中釋放出的添加劑的平均 量。添加劑"A"和"B"可布置成一組，^使得添加劑"A"和"B，，組的數(shù)量 可等于在發(fā)煙制品可獲得的最大抽吸數(shù)量，以使在單次抽吸中可一起 享受兩種香料"A"和"B"。例如，如果平均香煙長度可實現(xiàn)八次抽吸， 則可設計出容納重復 8 次的"AB，，組或 一 組 "AB-AB-AB-AB-AB-AB-AB-AB"的給定長度的"核殼"纖維。替代地， "核殼"纖維可設計成容納多次重復的"AB"組，其中，沿纖維長度重復 的"AB"組的數(shù)量小于從給定香煙長度可獲得的最大抽吸數(shù)量。例如， 也可考慮包括兩種香料"AB"的纖維，其中給定長度的纖維的第一部分 包括香料"A"，并且同一纖維的第二部分包括香料"B"。在另一個實施 例中，添加劑"A"、 "B"、 "C"和"D，，可布置成一組，以使添加劑"AB" 和"CD"的組的數(shù)量可等于在發(fā)煙制品中可獲得的最大抽吸數(shù)量，以使 香料"A"、 "B"、 "C，，和"D"可在一次抽吸中一起享用。例如，如果對 于平均香煙長度可實現(xiàn)八次抽吸，則可設計成容納重復八次的"AB" 和 "CD" 的 交 替 組 或 一 組 "AB-CD-AB-CD-AB-CD-AB-CD-AB-CD畫AB畫CD曙AB-CD-AB-CD"的 給定長度的"核殼"纖維。
作為另一個實施例，圖4A是包括可擠出通過共軸電紡生產(chǎn)的"兩 相"基體纖維的單個毛細管的噴絲頭的示意圖。在圖4A中，包括犧牲 聚合物402的第一材料和包括香料和/或非香料添加劑的第二材料403 可裝載在包括單個毛細管401的單個毛細管的噴絲頭400中。在毛細 管401中，包括犧牲聚合物402的第一材料形成連續(xù)相，包括香料和/ 或非香料添加劑403的第二材料形成分散相。第一和第二材料402和403分別組合成微乳液，并且混合物通過將電勢施加到導電電極404 而保持在期望的電勢下，該導電電極404直接插入容納在毛細管內的 材料的混合物中。導電電極的電勢與用作接地目標405的收集板的電 勢相關。代表兩種材料的混合物的，，兩相，，基體材料從噴嘴406噴出來。 通過電紡工藝生產(chǎn)的"兩相"基體纖維407可在接地目標上收集。
圖4B是圖4A所示的"兩相"基體纖維的部分分解視圖的示意圖， 其中，作為另一個實施例，"兩相"基體纖維包括作為第一相的聚合物 基體和作為第二相的香料和/或非香料添加劑的液滴。在圖4B中，圖
4A所示的示例性"兩相"基體纖維407被切成期望長度以生產(chǎn)出期望 長度的"兩相"基體纖維的子部分408。電紡工藝的結果是，圖4A所 示的包括犧牲聚合物402的第一材料和圖4A所示的包括至少一種類 型的香料和/或非香料添加劑被組合以生產(chǎn)出包括形成為連續(xù)相409的 犧牲聚合物基體和形成為分散相410的香料和/或非香料添加劑的液滴 的"兩相"基體纖維。當封裝在發(fā)煙制品的過濾器部件中的"兩相"基 體體暴露于含有包括水蒸汽的微粒的主流煙氣時，分散在整個包括犧 牲聚合物的基體結構中的香料和/或非香料添加劑由于在吸煙過程中 犧牲聚合物的熱轉變和/或化學分解過程而逐漸釋放出來。
圖5A是用于生產(chǎn)"空核"纖維的共軸電紡設備的示意圖。在圖5A 中，內部毛細管裝載有與犧牲聚合物組合的香料和/或非香料添加劑的 單相混合物51。該犧牲聚合物可采用膠體、液體或熔化物形式。外部 毛細管裝載有包括非犧牲聚合物的聚合物溶液52。
圖5B是通過共軸電紡生產(chǎn)的"核殼"纖維的示意圖，其作為另一 個實施例可進一步被改進以生產(chǎn)"空核，，纖維。在圖5B中，裝載到圖 5A所示的外部毛細管中的非犧牲聚合物材料52形成纖維的聚合物殼 體54，圖5A所示的單相混合物51形成纖維的犧牲核53。在電紡工 藝過程中或在例如退火的后序步驟過程中，在纖維核53內的添加劑分 子可與聚合物殼體54進行化學或物理相互作用，以使添加劑分子結合 到暴露于添加劑的聚合物殼體的表面上。添加劑和聚合物殼體之間的 相互作用足夠強以使結合的添加劑分子在隨后進行的去除核時保持附
17接到聚合物殼體的表面上。在圖5B中，"核殼"纖維的核53可通過降 解反應被去除以生產(chǎn)出包括形成為圓筒狀殼體的聚合物的"空核，，纖 維，其中，圓筒狀殼體的內表面與香料和/或非香料添加劑55的分子 結合。核53可通過化學分解和/或熱轉變被去除。"核殼"纖維的核53 可在電紡工藝過程中在纖維到達目標收集器之前通過升高纖維的溫度 經(jīng)熱處理被去除。如果核53包含溶劑，則核53的內容物可通過在升 高溫度下蒸發(fā)溶劑被去除。替代地，核53可在電紡工藝之后、在纖維 已經(jīng)被切成預定長度之前或之后通過化學分解和/或熱轉變被去除。
作為另一個實施例，圖5C是在去除圖5B所示的"核殼"纖維的核 部分之后生產(chǎn)的"空核"纖維的示意圖。在圖5C中，"空核"纖維包括 附接到聚合物殼體55的內表面上的香料和/或非香料添加劑。在吸煙 過程中，香料和/或非香料添加劑可通過干擾內表面56與香料和/或非 香料添加劑之間的結合的主流煙氣成分從"空核，，纖維釋放。作為一個 實施例，"空核非犧牲殼體"纖維通過共軸電紡工藝生產(chǎn)，其中，"空核 非犧牲殼體"纖維包括形成為殼體的非犧牲聚合物和結合到殼體內表 面的至少一種類型的香料和/或非香料添加劑。
作為另一個實施例，犧牲的"空核犧牲殼"纖維通過共軸電紡工藝 生產(chǎn)，其中，"空核犧牲殼"纖維包括形成為殼體的犧牲聚合物和結合 到殼體內表面的至少一種類型的香料和/或非香料添加劑，其中，當香 料和/或非香料添加劑暴露于主流煙氣時，其從"空核犧牲殼，，纖維釋放 出來。內部毛細管可裝載有與犧牲聚合物組合的香料和/或非香料添加 劑結合的單相混合物。犧牲聚合物可采用膠體、液體或熔化物形式。 另外，外部毛細管可裝載有包括犧牲聚合物的聚合物溶液。裝載在外 部毛細管中的犧牲聚合物材料形成纖維的犧牲聚合物殼體，單相混合 物形成"空核犧牲殼"纖維的犧牲核。犧牲聚合物殼體可通過與犧牲聚 合核的降解不同的方式進行降解。例如，如果選定的用于形成"空核犧 牲殼"纖維的聚合物具有比選定的用于形成"空核犧牲殼，，纖維的犧牲
聚合物相對低的熔化溫度，則犧牲聚合核可在制造過程中在升高的溫 度下通過熱轉變被去除，犧牲聚合物殼體可在隨后的吸煙者的使用過程中被化學分解。犧牲聚合核可在制造過程中選擇性地熔化核的聚合 物而不熔化殼體的聚合物的適度高的溫度下被熱去除，從而保持了殼 體的結構完整性。犧牲聚合物殼體可在吸煙過程中被化學分解，其中， 主流煙氣的成分化學分解殼體，使香料和/或非香料添加劑從殼體的內 表面釋放出來。
圖6A是用于生產(chǎn)"剩余核"纖維的共軸電紡設備的示意圖。在圖 6A中，內部毛細管裝載有包括犧牲聚合物或非犧牲聚合物的聚合物溶 液62。外部毛細管裝載有與犧牲聚合物組合的香料和/或非香料添加劑 的單相混合物61。犧牲聚合物可采用膠體、液體或熔化物形式。
圖6B是通過共軸電紡生產(chǎn)的"核殼"纖維的示意圖，作為另一個 實施例，其可進一步被改進以生產(chǎn)"剩余核，，纖維。在圖6B中，裝載 到圖6A所示的外部毛細管中的單相混合物61形成"非犧牲剩余核，，纖 維的犧牲殼體64，圖6A所示的非犧牲聚合物材料62形成"非犧牲剩 余核"纖維的剩余核63。在電紡工藝過程中或在比如退火的后序步驟 過程中，剩余核纖維的殼體64中的添加劑分子可與暴露于添加劑分子 的剩余核63進行化學或物理相互作用，以使添加劑分子可結合到暴露 于添加劑的剩余核63的表面上。添加劑和剩余核63之間的相互作用 足夠強以在隨后進行去除殼體64時使結合的添加劑分子保持附接到 剩余核63的表面上。在圖6B中，在最初步驟中生產(chǎn)的"核殼"纖維的 殼體64可被去除以生產(chǎn)出包括形成為核的聚合物的"剩余核，，纖維65， 其中，核的外表面與香料和/或非香料添加劑的分子結合。殼體64可 通過化學分解和/或熱轉變被去除。"核殼"纖維的殼體64可在電紡工 藝過程中在纖維到達目標收集器之前通過升高纖維的溫度經(jīng)過比如加 熱的熱處理被去除。如果殼體64容納了溶劑，則殼體64的內容物可 通過在升高溫度下蒸發(fā)溶劑而被去除。替代地，殼體64可通過在電紡 工藝之后發(fā)生化學分解和/或熱轉變的反應而被去除。
作為另一個實施例，圖6C是在去除圖6B所示的"核殼"纖維的殼 體之后生產(chǎn)的"剩余核，，纖維的示意圖。在圖6C中，"剩余核"纖維包 括附接到聚合核65的外表面上的香料和/或非香料添加劑。在吸煙過程中，香料和/或非香料添加劑可通過與外表面65和香料和/或非香料 添加劑之間的結合干涉的主流煙氣成分從"剩余核，，纖維中釋放出來。 作為一個實施例，"非犧牲剩余殼，，纖維通過共軸電紡工藝生產(chǎn)，其中， "非犧牲剩余核"纖維包括形成為核的非犧牲聚合物和結合到所述核的 外表面的至少一種香料和/或非香料添加劑，其中，香料和/或非香料 添加劑由犧牲的外部聚合物殼體支承。作為另一個實施例，"犧牲剩余 核，，纖維通過共軸電紡工藝生產(chǎn)，其中"犧牲剩余核"纖維包括形成為核 的犧牲聚合物和結合到所述核的外表面的至少一種香料和/或非香料 添加劑，其中，香料和/或非香料添加劑由犧牲的外聚合物殼體支承。 進一步的加工步驟可在電紡工藝之后進行，以制備用于結合到發(fā) 煙制品部件中的電紡纖維。例如，"核殼"纖維、"兩相"基體纖維和"空 核，，纖維可被切割以生產(chǎn)出具有在從約lfim到約20mm長度范圍的纖 維。用于結合到特定過濾器類型中的纖維可被切割成大約相同長度。 為了將纖維結合到發(fā)煙制品的過濾器中，纖維可在插入制造好的發(fā)煙
制品之前集結成束。如果纖維被捆扎，則纖維可使用可滲透、半滲透 或不可滲透材料，或閉如環(huán)的封閉物，或例如醋酸甘油、環(huán)氧樹脂和 硅橡膠的粘合劑保持在一起。在替代實施例中，纖維在將纖維切割成 期望長度之前被集結成束。
在另 一個實施例中，香料和/或非香料添加劑在使用電紡工藝來生 產(chǎn)聚合物殼體之后被結合到"空核"纖維中。例如，為了替代生產(chǎn)"空核" 纖維，內部毛細管可裝載有膠體、液體或熔化物形式的犧牲聚合物， 而不需要另外裝載有香料和/或非香料添加劑。核的犧牲聚合物可在將 纖維浸泡在香料和/或非香料添加劑的溶液中以將香料和/或非香料添 加劑附著到"空核，，纖維的暴露表面的后序步驟之前經(jīng)受熱轉變或化學 分解。附接到殼體內表面的添加劑可被保持，附接到形成"空核"纖維 的殼體外表面的添加劑可通過蒸發(fā)或通過其他方式被去除。當在吸煙 者的使用過程中暴露于主流煙氣成分時，穩(wěn)定地結合到"空核"纖維的 香料和/或非香料添加劑可被釋放。
在另 一個實施例中，香料和/或非香料添加劑在使用電紡工藝生產(chǎn)聚合物核之后被結合到"剩余核"纖維中。例如，為了替代生產(chǎn)"剩余核" 纖維，外部毛細管可裝載有膠體、液體或熔化物形式的犧牲聚合物，
而不需要另外裝載有香料和/或非香料添加劑。殼體的犧牲聚合物可在 將纖維浸泡到香料和/或非香料添加劑的溶液中以附著到"剩余核"纖
維的暴露表面的后序步驟之前經(jīng)受化學分解或熱轉變。當在吸煙者的 使用過程中暴露于主流煙氣成分時，穩(wěn)定地結合到纖維上的香料和/ 或非香料添加劑可被釋放。
圖7A是作為另一個實施例的對準的一組纖維的示意圖。圖7B是 香煙的局部分解透視圖的示意圖，其顯示了在香煙過濾器內對準的一 組纖維的布置。通過電紡生產(chǎn)的纖維主要與香煙的長軸對準，并且因 此也與主流煙氣的流入流對準。纖維的這種對準促進主流煙氣和核材 料之間的最大相互作用，并且促進添加劑的有效控制的釋放。在各個 實施例中，提供了包括由電紡生產(chǎn)的纖維構成的過濾器部件的發(fā)煙制 品，其中，纖維包括至少一種聚合物材料，所述聚合物材料封裝或支 持至少一種類型的香料和/或非香料添加劑的保持。在另一個實施例 中，提供了包括由電紡生產(chǎn)的"核殼"纖維構成的過濾器部件的發(fā)煙制 品，其中，"核殼"纖維包括作為內核的至少一種類型的香料和/或非香 料添加劑，和作為封裝內核的內容物的外殼的至少一種聚合物材料。 在另一個實施例中，提供了包括由電紡生產(chǎn)的"兩相"基體纖維構成的 過濾器部件的發(fā)煙制品，其中，"兩相"基體纖維包括作為微乳液的連 續(xù)相的至少一種聚合物材料，和作為微乳液的分散相的至少一種類型 的香料和/或非香料添加劑。在另一個實施例中，提供了包括由電紡生 產(chǎn)的"空核"纖維構成的過濾器部件的發(fā)煙制品，其中，"空核"纖維包 括作為殼體的犧牲聚合物或非犧牲聚合物。在另一個實施例中，提供 了包括由電紡生產(chǎn)的"剩余核"纖維構成的過濾器部件的發(fā)煙制品，其 中，"剩余核"纖維包括作為核的犧牲聚合物或非犧牲聚合物。關于在 此描述的各種類型的纖維，與這樣類型的纖維結合的過濾器部件和發(fā) 煙制品具有描述用于不同類型纖維的性能。例如，當形成殼體的聚合 物材料的結構完整性通過化學分解和/或熱轉變被降低或消除時，"核殼"纖維的內核內容物可釋放。
作為另一個實施例，圖8是顯示了香煙各子部分的香煙局部分解 透視圖的示意圖，其可被改進以結合一組通過共軸電紡生產(chǎn)的纖維。 包括這樣的纖維的香煙過濾器可結合到任何類型的發(fā)煙制品中，包括 含有類似過濾器部件的各種類型的香煙?？稍谙銦熯^濾器部件中通過 調節(jié)香煙過濾器部件中所使用的纖維數(shù)量來提供煙草煙氣的一次抽吸 中的香料和/或非香料添加劑的期望量。在圖8中，示出的香煙81包 括煙絲條82、過濾器部件83和煙嘴過濾芯棒84。過濾器部件83也可 被改進以形成可插入香味增強纖維的空隙空間。香味增強纖維可結合 到煙嘴過濾芯棒84中或插入例如形成過濾器部件83部分的自由流套 管85內部的中空腔體中。在一個實施例中， 一組纖維可插入香煙過濾 器的中空部分中。在另一個實施例中， 一組纖維可插入例如纖維素醋 酸纖維芯棒的兩個或多個傳統(tǒng)香煙過濾器部件之間的中空腔體中。非
香料添加劑增強的纖維可如所描述的用于制造發(fā)煙制品的香味增強纖 維一樣進行制備。
作為另一個實施例，圖9是的香煙的部分分解透視圖，顯示了可 被改進以結合通過共軸電紡生產(chǎn)的一組纖維的香煙的各子部分。在圖 9中，所示的香煙91包括煙絲條92和芯棒-空間-芯棒過濾器形式的濾 器部件93。過濾器部件93包括煙嘴過濾器94、空間96和芯棒95。 芯棒可以是管子形式并且可由比如聚丙烯或醋酸纖維素纖維的實心材 料件(solid piece of material)構成。煙絲條92和過濾器部件93通過 水松紙97連接在一起。過濾器部件93可包括過濾器外包裝98。香味 增強纖維可結合到煙嘴過濾器94、芯棒95和/或空間96中。香味增強 纖維可結合到香煙過濾器部件的任何部件中，使得纖維基本上與發(fā)煙 制品的長軸平行。非香料添加劑增強的纖維可如所描述的用于生產(chǎn)發(fā) 煙制品的香味增強纖維 一樣進行制備。
通常，香料和非香料添加劑可通過任何已知或未知機理從纖維表 面釋放到主流煙氣中。不考慮基本機理，將添加劑分子附接到支承結 構的聚合表面的結合力可在暴露于比如水蒸氣等的主流煙氣成分時被破壞。對于所有描述的實施例，在吸煙者的平均使用過程中抽吸包括 纖維的發(fā)煙制品時，香料和/或非香料添加劑優(yōu)選以足以獲得期望的香 味增強效果的量被釋放。如果"核殼，，纖維的外聚合物殼體和"兩相"基 體纖維的連續(xù)聚合物基體由犧牲聚合物構成，則可在由聚合物材料構 成的支承的結構完整性由于在聚合物材料中發(fā)生的物理變化而被降低 或消除時釋放添加劑，該物理變化可在超過殼體的玻璃轉變溫度或熔 化溫度時在過濾器內發(fā)生。另外，當殼體由于主流煙氣中的成分使殼 體在吸煙過程中、在升高的溫度下部分或完全分解而被化學分解時可 能損害結構完整性。
犧牲殼體或犧牲基體的部分分解可通過在主流煙氣中存在的化學 或熱梯度來增強。例如，如果主流煙氣在香煙的煙絲條端部處的溫度 相對高于煙嘴端部處的溫度，則纖維將抽吸過程中消耗近端(即煙嘴 端部)之前首先在遠端處(即煙絲條端部)進行分解。如果主流煙氣 在香煙的煙絲條端部處的濃度相對高于煙嘴端部處的濃度，則纖維將 在抽吸過程中消耗近端(即煙嘴端部)之前首先在遠端(即煙絲條端 部)處進行分解。
纖維可用于將各種香料和/或非香料添加劑保持在纖維的子隔室 中，所述子隔室包括核隔室和殼體隔室。由纖維提供的部分或完全封 裝使添加劑的揮發(fā)最小化或排除了添加劑的揮發(fā)，和減小了制造發(fā)煙 制品所用的香料量。與不包括這樣的纖維的標準香味香煙相比，包括
這樣的纖維的發(fā)煙制品可表現(xiàn)出降低了 "釋放的總微粒物質"(TPM )。 包括這樣的纖維的發(fā)煙制品可由于減少添加劑分子的損失速率而表現(xiàn) 出延長保存期。當薄荷醇用作添加劑時，每次抽吸的釋放量優(yōu)選在從 約6.0fig到約2.5mg的范圍中，或更優(yōu)選在從約25jig到約125jig的范 圍中。在比如香煙的煙草制品的過濾器中的薄荷醇的總量優(yōu)選在從約 O.lmg到約1000mg的范圍中，或更優(yōu)選在從約0.5mg到約5mg的范 圍中。
雖然已經(jīng)參照特定或優(yōu)選的實施例描述了幾個實施例，但是對本 領域技術人員來說這些實施例的改變和修改是顯而易見的。這樣的改
23變和修改可被認為落在所提出的權利要求的權限和范圍內。如果所述 過程按比例增加或如果需要考慮其他因素，則實驗過程、材料和期望 結果可能需要調整。已經(jīng)描述了用于實驗室規(guī)模生產(chǎn)水平的共軸電紡 工藝。對于制造工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)水平的纖維來說需要進一步修改。
在一個實施例中，用于生產(chǎn)發(fā)煙制品的過濾器部件的方法包括提
供過濾器支承材料；提供包括至少一種類型香料和/或非香料添加劑和 至少一種類型的聚合物的纖維；和將過濾器支承材料與一根或多根纖 維組裝在一起以形成過濾器部件，其中，聚合物用于使至少一種類型 的香料和/或非香料添加劑在最初未吸煙狀態(tài)中、在纖維部件中的保持 情況穩(wěn)定，并且其中，至少一種類型的聚合物通過熱轉變和/或化學分 解被改性以使至少一種類型的香料和/或非香料添加劑釋放到主流煙 氣中。適當?shù)倪^濾器支承材料在本領域中是已知的，并且包括醋酸纖 維素纖維及其衍生物。在此提供了用于通過電紡生產(chǎn)纖維的各種方法。
在另 一個實施例中，用于生產(chǎn)過濾器部件的方法還包括將纖維組切成 基本上相同的長度；沿相同方向對準該組纖維；和將對準的纖維與香 煙過濾器的其他部件組裝起來以使對準的纖維組基本上相對于過濾器 部件/發(fā)煙制品的縱向方向和主流煙氣的流入方向平行對準。在另 一個 實施例中，每個發(fā)煙制品的過濾器部件包括從約100到約l，OOO，OOO 根纖維。在另一個實施例中，每一個發(fā)煙制品的過濾器部件包括從約 200到約10,000根纖維。
下面的示例提供了對雙噴嘴電紡實驗的描述。
進行的雙噴嘴共軸電紡實驗使用規(guī)格為25的不銹鋼管(外徑 0.5mm;內徑0.3mm)內部的核液體，包括在約10wt。/。的薄荷醇濃 度下的薄荷醇/二氯曱烷(CH2C12)溶液。殼體液體被供入規(guī)格為19 的不銹鋼管(外徑1.07mm;內徑0.81mm )內，并且包括具有5,000,000 克/摩爾的分子量的約~ lwt。/。的PEO (聚氧化乙烯)的PEO/水溶液。 毛細管尖端和接地目標之間的距離為6cm，電壓(Vsc)額定值為5kV, 核溶液的流速設置為0.05毫升/小時，殼體溶液的流速設置為0.11毫升/小時。接地目標使用直徑10cm的圓柱體。在室溫下并且在大氣壓 力下進行該實驗。
應該意識到，雖然在此已經(jīng)出于示例目的描述了本發(fā)明的具體實 施例，但是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍情況下可進行各種修改。因 此，本發(fā)明僅由所附權利要求限定。
權利要求
1. 一種用于發(fā)煙制品的過濾器部件，所述過濾器部件包括電紡纖維，所述電紡纖維包括至少一種類型的香料和/或非香料添加劑；和至少一種類型的聚合物。
2. 根據(jù)權利要求1所述的過濾器部件，包括多根電紡纖維，其中， 所述電紡纖維的大部分布置成相對于所述過濾器部件的縱向方向平行 對準且相對于主流煙氣的方向平行對準。
3. 根據(jù)權利要求1所述的過濾器部件，其中，所述電紡纖維具有 基本上圓筒狀的橫截面形狀； 在所述電紡纖維的整個長度上基本上恒定的直徑；從約IO納米(nm)到約50微米(nm)的外徑；和 從約1毫米(mm)到約20毫米(mm)的長度。
4. 根據(jù)權利要求3所述的過濾器部件，其中，所述電紡纖維具有 的外徑從約10納米(nm)到約10微米(nm)或從約20納米(nm ) 到約3微米(nm)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的過濾器部件，其中，所述聚合物使香料 和/或非香料添加劑在最初未吸煙狀態(tài)中的保持情況穩(wěn)定。
6. 根據(jù)權利要求l所述的過濾器部件，其中，所述聚合物為通過 熱轉變和/或化學分解而喪失結構完整性的犧牲聚合物，并且其中，所 述結構完整性從所述過濾器部件的最初未吸煙狀態(tài)的結構完整性降低 至少1%。
7. 根據(jù)權利要求l所述的過濾器部件，其中，所述聚合物是選自 包括以下聚合物的組的犧牲聚合物聚醚酮、聚氧丙烯、無規(guī)立構聚 丙烯、低密度聚乙烯、聚烷基硅氧烷、聚己二酸丁二醇酯、聚丙烯酸 脂、聚甲基丙烯酸曱酯和聚衣康酸酯。
8. 根據(jù)權利要求7所述的過濾器部件，其中，所述聚合物為可水 溶聚合物、可水解聚合物中的一種或多種，比如聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚乳酸(PLA)、聚乙二醇酸(PGA)、聚己內酯(PCL)、聚羥基丁酸 酯(PHB)、聚羥戊酸(PHBV)、聚乙烯醇(PVA)和各種聚酸酐。
9. 根據(jù)權利要求l所述的過濾器部件，其中，所述電紡纖維包括 選自包括以下香料的組的香料薄荷醇、丁香油酚、綠薄荷、薄荷油、 可可粉、香草、肉桂、歐亞甘草、柑橘香料、水果香料及其組合。
10. 根據(jù)權利要求1所述的過濾器部件，其中，所述電紡纖維為 核殼電紡纖維，包括至少一種類型的香料和/或非香料，其形成所述電紡纖維的內核；和至少一種類型的聚合物，其形成所述電紡纖維的用于封裝香料和/ 或非香料的外殼。
11. 根據(jù)權利要求1所述的過濾器部件，其中，所述電紡纖維為 空核犧牲殼電紡纖維，包括與第一犧牲聚合物組合的至少一種類型的香料和/或非香料，其形成電紡纖維的犧牲聚合核；和第二犧牲聚合物，其形成電紡纖維的用于封裝含有香料和/或非香 料以及第一犧牲聚合物的所述犧牲聚合核的犧牲聚合物殼。
12. 根據(jù)權利要求1所述的過濾器部件，其中，所述電紡纖維為 非犧牲剩余核電紡纖維，包括至少一種類型的非犧牲聚合物，其形成電紡纖維的核；和 與犧牲聚合物組合的至少一種類型的香料和/或非香料添加劑，其 形成所述電紡纖維的外殼。
13. 根據(jù)權利要求1所述的過濾器部件，其中，所述電紡纖維為 兩相基體電紡纖維，包括至少一種類型的香料和/或非香料添加劑，其形成分散相；和 至少一種類型的犧牲聚合物，其形成連續(xù)相。
14. 一種包括根據(jù)權利要求1所述的過濾器部件的發(fā)煙制品。
15. —種用于制造用于發(fā)煙制品的過濾器部件的方法，所述方法 包括將至少一根電紡纖維結合到過濾器部件中，其中，所述電紡纖維通過電紡至少一種類型的香料和/或非香料添加劑和至少一種類型的 聚合物進行生產(chǎn)。
16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述電紡纖維為核殼電 紡纖維并且通過電紡步驟進行生產(chǎn)，所述電紡步驟包括為共軸電紡設備的噴絲頭的第一毛細管裝載至少一種類型的香料 和/或非香料添加劑；為所述噴絲頭的第二毛細管裝載至少一種類型的聚合物；從所述噴絲頭擠出電紡纖維，所述電紡纖維包括形成所述電紡纖 維的內核的至少一種類型的香料和/或非香料、和形成所述電紡纖維的 用于封裝所述香料和/或非香料的外殼的至少一種類型的聚合物；和在接地目標上收集所述電紡纖維。
17. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述電紡纖維為空核非 犧牲殼電紡纖維并且通過電紡步驟進行生產(chǎn)，所述電紡步驟包括為共軸電紡設備的噴絲頭的第一毛細管裝載與犧牲聚合物組合的 至少一種類型的香料和/或非香料；和為所述噴絲頭的第二毛細管裝載至少一種類型的非犧牲聚合物'，和從所述噴絲頭擠出電紡纖維，所述電紡纖維包括形成所述電紡纖 維的內核的至少一種類型的香料和/或非香料、和形成所述電紡纖維的 用于封裝所述香料和/或非香料的外殼的至少一種類型的非犧牲聚合 物；和在接地目標上收集所述電紡纖維。
18. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述電紡纖維為空核犧 牲殼電紡纖維并且通過電紡步驟進行生產(chǎn)，所述電紡步驟包括為共軸電紡設備的噴絲頭的第一毛細管裝載至少一種類型的香料和/或非香料添加劑和第 一犧牲聚合物；為所述噴絲頭的第二毛細管裝載第二犧牲聚合物； 從所述噴絲頭擠出電紡纖維，所述電紡纖維包括形成所述電紡纖維的內核的香料和/或非香料添加劑、和形成所述電紡纖維的用于封裝所述香料和/或非香料的外殼的第二犧牲聚合物；和 在接地目標上收集所述電紡纖維。
19. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述電紡纖維為非犧牲 剩余核電紡纖維并且通過電紡步驟進行生產(chǎn)，所述電紡步驟包括為共軸電紡設備的噴絲頭的第一毛細管裝載至少一種類型的非犧 牲聚合物；為所述噴絲頭的第二毛細管裝載與犧牲聚合物組合的至少一種類 型的香料和/或非香料；從所述噴絲頭擠出電紡纖維，所述電紡纖維包括形成所述電紡纖 維的內核的至少一種類型的非犧牲聚合物、和形成外殼的至少一種類 型的香料和/或非香料以及犧牲聚合物；和在接地目標上收集所述電紡纖維。
20. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述電紡纖維為犧牲剩 余核電紡纖維并且通過電紡步驟進行生產(chǎn)，所述電紡步驟包括為共軸電紡設備的噴絲頭的第一毛細管裝載第一犧牲聚合物； 為噴絲頭的第二毛細管裝載與第二犧牲聚合物組合的至少一種類型的香料和/或非香料；從所述噴絲頭擠出電紡纖維，所述電紡纖維包括形成所述電紡纖 維的內核的第一犧牲聚合物、和形成外殼的至少一種類型的香料和/ 或非香料以及第二犧牲聚合物；和在接地目標上收集所述電紡纖維。
21. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述電紡纖維為兩相基 體電紡纖維并且通過電紡步驟進行生產(chǎn)，所述電紡步驟包括為電紡設備的噴絲頭的單個毛細管裝載與至少一種類型的犧牲聚 合物組合的至少一種類型的香料和/或非香料添加劑；從所述噴絲頭擠出電紡纖維，所述電紡纖維包括形成為分散相的 香料和/或非香料添加劑和形成為連續(xù)相的犧牲聚合物，其中，所述分 散相和連續(xù)相混合在一起形成微乳液，以使香料和/或非香料添加劑由 聚合物基體封裝；和在接地目標上收集所述電紡纖維。
22. —種用于生產(chǎn)香味增強的發(fā)煙制品的方法，所述方法包括根 據(jù)權利要求15所述的方法生產(chǎn)過濾器部件，并且將煙絲條與所述過濾 器部件組裝在一起。
23. —種電紡纖維，其包括至少一種類型的香料和至少一種類型 的聚合物。
全文摘要
一種用于發(fā)煙制品81的過濾器部件83包括電紡纖維，所述電紡纖維包括至少一種類型的香料和/或香料添加劑和至少一種類型的聚合物?？缮a(chǎn)大量電紡纖維以將多種添加劑封裝在人造電紡纖維的子隔室或子結構中。而且，生產(chǎn)的電紡纖維可在生產(chǎn)過程中靜電布置在發(fā)煙制品的過濾器部件中。通過修改控制電紡工藝的各個參數(shù)，可制造出成分、子結構組織和尺寸變化的各種電紡纖維組。通過電紡生產(chǎn)的電紡纖維包括用于封裝或支持至少一種類型香料或非香料在電紡纖維中的保持情況的至少一種類型的聚合物材料。聚合物材料提供了用于封裝至少一種類型香料或非香料的支承結構?？赏ㄟ^所描述的各種電紡工藝生產(chǎn)的電紡纖維包括微米尺度范圍的微纖維、納米尺度范圍的納米纖維和微纖維和納米纖維的各種混合物。
文檔編號A24D3/04GK101500441SQ200780028997
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權日2006年8月3日
發(fā)明者M·馬克斯, S·I·奧格爾, 沈志豪 申請人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司