[RU]

Способ изготовления кипы гофрированного жгута может включать получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях и укладку гофрированного жгута для получения кипы.

(57) Реферат / Формула:

Способ изготовления кипы гофрированного жгута может включать получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях и укладку гофрированного жгута для получения кипы.

---

2420-515518ЕА/035 ЖГУТЫ С ВЫСОКИМ ДЕНЬЕ НА ВОЛОКНО И НИЗКИМ ОБЩИМ ДЕНЬЕ Уровень техники
Настоящее изобретение относится к ацетатцеллюлозным жгутам с высоким денье на волокно и низким общим денье, а также к фильтрам курительных устройств, изготовленных из них.
Сопротивление затяжке у различных курительных изделий, например сигарет, является главным фактором характеристик затяжки, ощущаемых курильщик. В ацетатцеллюлозных фильтрах характеристики затяжки могут зависеть от нескольких факторов, включающих характеристики ацетатцеллюлозных волокон, количество ацетатцеллюлозных волокон и концентрацию добавок, введенных в указанные волокна. Одной мерой характеристик затяжки является инкапсулированный перепад давления. Использованный здесь термин "инкапсулированный перепад давления" или "EPD" относится к разнице статического давления между двумя концами образца, когда через него проходит поток воздуха при неизменных условиях, когда объемный расход составляет 17,5 мл/сек на выходном конце, когда образец полностью инкапсулирован в измерительном устройстве, так что воздух не может проходить через обертку. В данном случае параметр EPD измерен согласно рекомендованному CORESTA методу № 41 по состоянию на июнь 2007. Более высокие значения EPD означают, что курильщик должен осуществлять затяжку курительного устройства с большим усилием.
В настоящее время желаемое сопротивление затяжке для ацетатцеллюлозных фильтров достигается путем образования фильтров из жгутов, имеющих низкое значение денье на волокно (dpf) и высокое общее значение денье, то есть из множества волокон, каждое из которых имеет малую площадь поперечного сечения. Считается, что малая площадь поперечного сечения обеспечивает большую площадь поверхности, что означает более высокую эффективность фильтрации.
Однако данные жгуты с низким значением dpf и высоким общим денье обнаруживают проблемы в плане ответа запросам рынков, которые стремятся к курительным устройствам меньшего диаметра, и регулирующих органов, налагающих возрастающие требования,
которые предусматривают повышенную эффективность фильтра. Во-первых, изготовление курительных изделий меньшего диаметра с использованием данных известных жгутов приводит к существенному уплотнению волокон в меньшем пространстве, что увеличивает EPD и, как результат, изменяет характеристики затяжки. Во-вторых, увеличение эффективности фильтра из данных жгутов с высоким общим денье потребовало бы большей площади поверхности, например большего количества волокон, что привело бы к еще более высоким значениям EPD. Кроме того, включение частиц, которые активно удаляют компоненты дыма из дымовой завесы (например, частиц угля) приводит к заполнению пустот фильтров, приводя к более высоким значениям EPD.
Следовательно, среди прочего, существует потребность в жгутах, из которых можно изготавливать фильтры, отвечающие рыночным тенденциям к уменьшению диаметра сигарет, например до окружности 17 мм или менее, и возрастающим требованиям регулирующих органов, при поддержании характеристик затяжки, желательных для курильщиков.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к ацетатцеллюлозным жгутам с высоким денье на волокно и низким общим денье, а также к фильтрам курительных устройств, изготовленных из них.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ, включающий: получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ, включающий: получение множества ацетатцеллюлозных волокон, причем волокна имеют около 10 денье на волокно или более; обработку волокон финишной эмульсией, содержащей около 95% воды или менее, что дает, тем самым, множество финишных волокон; образование жгута по меньшей мере из части финишных волокон, причем жгут имеет около 2 0000 общего
денье или менее; гофрирование жгута для получения гофрированного жгута, содержащего волокна по существу с боковой конфигурацией гофрированности; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ, включающий: получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем жгут имеет содержание влаги от около 5% до около 2 5 вес.% жгута; гофрирование жгута для получения гофрированного жгута, содержащего волокна по существу с боковой конфигурацией гофрированности; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ, включающий: получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; нанесение клейкого агента по меньшей мере на часть волокон; гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ, включающий: получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; нанесение клейкого агента по меньшей мере на часть волокон; гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает кипу, содержащую: гофрированный жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем гофрированный жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ, включающий: получение кипы гофрированного жгута, имеющей около 10 денье на волокно или более, и около 2 0000 общего денье или менее, причем гофрированный жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; и помещение гофрированного жгута в устройство для образования фильтрующего стержня.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает фильтр, содержащий: жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, и причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает фильтр, содержащий: жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; и добавку; причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления от около 3,5 до около 20 мм воды/мм длины фильтра, причем без добавки фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтра или менее, и причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает фильтр, содержащий: жгут, содержащий множество ацетатцеллюлозных волокон; и добавку; причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтра, причем без добавки фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтра или менее, и причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает курительное устройство, содержащее: курительное вещество; и фильтр, содержащий жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем
фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, и причем фильтр имеет окружность около 17 мм или менее.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает фильтр для курительного устройства, содержащий: первую секцию, которая содержит фильтр, который содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 2 0000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, и причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее; и вторую фильтрующую секцию.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение
обеспечивает курительное устройство, содержащее: фильтр,
имеющий окружность около 2 6 мм или менее и содержащий
эффективное количество добавки для достижения
инкапсулированного перепада давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтрующего стержня, причем без добавки фильтрующий стержень имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее; и корпус, способный поддерживать сообщение текучих сред курительного вещества с фильтром.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает пачку фильтров, содержащую: пачку, содержащую по меньшей мере множество фильтров, имеющих окружность около 2 6 мм или менее, причем фильтры содержат эффективное количество добавки для достижения инкапсулированного перепада давления от около 3,5 до около 20 мм воды/мм длины фильтрующего стержня, причем без добавки фильтрующий стержень имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает пачку курительных устройств, содержащую: пачку, содержащую по меньшей мере одно курительное устройство, которое содержит фильтр, который содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее,
причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает пачку курительных устройств, содержащую: пачку, содержащую по меньшей мере одно курительное устройство, которое содержит фильтр, имеющий окружность около 2 6 мм или менее, причем фильтры содержат эффективное количество добавки для достижения инкапсулированного перепада давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтрующего стержня, причем без добавки фильтрующий стержень имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает картонную коробку пачек курительных устройств, содержащую: картонную коробку, содержащую по меньшей мере одну пачку, причем пачка содержит по меньшей мере одно курительное устройство, которое содержит фильтр, который содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 2 0000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ курения курительного устройства, причем способ включает: нагревание или зажигание курительного устройства с образованием дыма, причем курительное устройство содержит по меньшей мере одну фильтрующую секцию, содержащую жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтрующая секция имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтрующей секции или менее, причем фильтрующая секция имеет окружность около 2 6 мм или менее; и выполнение затяжки дыма
через курительное устройство, причем фильтрующая секция снижает присутствие по меньшей мере одного компонента в дыме по сравнению с фильтром без данной фильтрующей секции.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ изготовления фильтрующего стержня, причем способ включает: получение первой фильтрующей секции; получение по меньшей мере одной второй фильтрующей секции, причем вторая фильтрующая секция содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтрующая секция имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтрующей секции или менее, причем фильтрующая секция имеет окружность около 2 6 мм или менее; и соединение первой фильтрующей секции и по меньшей мере одной второй фильтрующей секции с получением фильтрующего стержня.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ изготовления фильтрующего стержня, причем способ включает: получение первой фильтрующей секции; получение по меньшей мере одной второй фильтрующей секции, причем вторая фильтрующая секция имеет окружность около 2 6 мм или менее и содержит эффективное количество добавки для достижения инкапсулированного перепада давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтрующего стержня, причем без добавки фильтрующий стержень имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее; и соединение первой фильтрующей секции и по меньшей мере одной второй фильтрующей секции с получением фильтрующего стержня.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ, включающий: получение контейнера, который содержит по меньшей мере множество первых фильтрующих секций; получение второго контейнера, содержащего по меньшей мере множество вторых фильтрующих секций, причем вторые фильтрующие секции содержат жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтрующая секция имеет инкапсулированный перепад давления
около 3,5 мм воды/мм длины фильтрующей секции или менее, причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее; и соединение одной первой фильтрующей секции и по меньшей мере одной второй фильтрующей секции торцом к торцу вдоль продольной оси первого фильтра и второго фильтра с образованием не имеющего обертки фильтрующего стержня; и обертывание первой фильтрующей секции и второй фильтрующей секции бумагой с образованием фильтрующего стержня.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ изготовления курительного устройства, причем способ включает: получение фильтрующего стержня, содержащего по меньшей мере одну фильтрующую секцию, которая содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтрующая секция имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтрующей секции или менее, причем фильтрующая секция имеет окружность около 2 6 мм или менее; получение табачного столбика; резку фильтрующего стержня поперек его продольной оси, проходящей через центр стержня, с образованием по меньшей мере двух фильтров для курительного устройства, имеющих по меньшей мере одну фильтрующую секцию, которая содержит пористую массу, которая содержит активную частицу и связывающую частицу; и соединение по меньшей мере одного из фильтров для курительного устройства с табачным столбиком вдоль продольной оси фильтра и продольной оси табачного столбика с образованием по меньшей мере одного курительного устройства.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ изготовления курительного устройства, причем способ включает: получение табачного столбика; соединение фильтра с табачным столбиком, причем фильтр содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, причем фильтр имеет окружность около 17 мм
или менее.
Признаки и преимущества настоящего изобретения будут вполне очевидны специалистам в данной области по прочтении нижеследующего описания предпочтительных вариантов выполнения.
Краткое описание чертежей
Нижеследующие чертежи включены для иллюстрации определенных аспектов настоящего изобретения и не должны рассматриваться в качестве исключительных вариантов выполнения. Раскрытый объект изобретения допускает значительную модификацию, изменение и существование эквивалентов по форме и функции, понятных специалистам в данной области с учетом настоящего описания.
Фиг. 1 показывает ориентации боковой и вертикальной гофрированности.
Фиг. 2 показывает места приложения усилий к зазору и к клапану набивочного устройства.
Подробное описание
Настоящее изобретение относится к ацетатцеллюлозным жгутам с высоким денье на волокно и низким общим денье и к фильтрам курительных устройств, изготовленных из них.
Настоящее изобретение обеспечивает ацетатцеллюлозные жгуты с высоким денье на волокно (dpf) и низким общим денье, которые могут быть пригодными для изготовления фильтров курительных устройств с ранее нереализуемыми сочетаниями инкапсулированного перепада давления (EPD) и длины окружности. В некоторых вариантах выполнения ацетатцеллюлозные жгуты настоящего изобретения могут быть пригодными для изготовления фильтров с обычной окружностью (например, от около 2 6 до около 32 мм) с ультранизким значением EPD (например, около 1 мм воды/мм фильтра или менее). В некоторых вариантах выполнения ацетатцеллюлозные жгуты настоящего изобретения могут быть пригодными для изготовления фильтров с малой вплоть до ультрамалой окружностью (например, от около 17 мм до около 2 6 мм) с низким значением EPD (например, около 2,5 мм воды/мм фильтра или менее). В некоторых вариантах выполнения ацетатцеллюлозные жгуты настоящего изобретения могут быть
пригодными для изготовления фильтров с очень малой окружностью (например, около 17 мм или менее) со значением EPD современных ацетатцеллюлозных фильтров с обычной окружностью (например, около 3,5 мм воды/мм фильтра или менее). В некоторых вариантах выполнения пониженное значение EPD, достигаемое с использованием ацетатцеллюлозных жгутов настоящего изобретения, может быть полезным для увеличения нагрузки добавкой, чтобы достичь желаемого значения EPD для фильтра с данной окружностью. В некоторых вариантах выполнения пониженное значение EPD, достигаемое с использованием ацетатцеллюлозных жгутов настоящего изобретения, может быть полезным в случае многосекционных фильтров для уравновешивания секций с высоким значением EPD. В некоторых вариантах выполнения пониженное значение EPD, достигаемое с использованием ацетатцеллюлозных жгутов настоящего изобретения, может быть полезным для обеспечения возможности более высокой проводимости текучих сред (например, дыма и его компонентов) через них.
Дополнительно, настоящее изобретение обеспечивает стадии изготовления и/или параметры, которые дают ацетатцеллюлозные жгуты с высоким значением dpf и низким общим денье, которые могут интегрироваться по существу беспроблемно в существующие производственные процессы, то есть извлечение из кип с низким индексом порчи. Использованный здесь термин "индекс порчи" относится к степени, с которой в жгуту образуются дефекты, когда ее извлекают из кипы. Индекс порчи представляет собой взвешенный индекс, причем дефекты большей длины имеют более высокие веса. Обычно индекс порчи определяют в течение заданного периода времени, например 5-10 минут, путем осмотра жгута, покидающей кипу, перед поступлением в оборудование для последующей обработки, используемое для производства фильтров курительных устройств. Испытание типично проводят при весьма высоких скоростях, чтобы увеличить возможность появления дефектов, например при скорости извлечения жгута из кипы, составляющей 480 м/мин. Такие скорости могут быть достигнуты с помощью штранговой машины KDF2/AF2 (доступна от Hauni) с заданной скоростью ленты KDF 400 м/мин (mpm). Скорости
открывающей системы AF2 заданы так, чтобы достигать среднего значения в диапазоне производительности. Специалисту в данной области должны быть ясны эквивалентные параметры настройки для других аппаратов, служащих для проведения такого испытания.
В Таблице 1 представлен неограничивающий пример того, как рассчитывают индекс порчи. В некоторых вариантах выполнения индексы порчи, относящиеся к жгутам по изобретению, могут составлять около 100 или менее, около 75 или менее или, наиболее предпочтительно, около 50 или менее.
В качестве неограничивающего примера можно отметить, что на извлечение из кипы и/или индекс порчи может влиять связность волокон в жгуту, то есть то, насколько хорошо они сохраняют структурную целостность при загрузке в аппарат, изготавливающий фильтры. Поскольку жгуты с высоким значением dpf и низким общим денье содержат относительно малое число волокон, общая структурная целостность жгута меньше такового жгута с низким значением dpf и высоким общим денье, которая содержит относительно большое число волокон. Для преодоления этого некоторые варианты изобретения предоставляют параметры изготовления жгута (например, боковая гофрированность), которые улучшают связность волокон, что означает более высокую целостность жгута и, следовательно, извлечение из кипы с меньшим индексом порчи.
Неограничивающие примеры того, как достичь подходящего уровня связности по настоящему изобретению в жгуту с высоким значением dpf и низким общим денье, могут включать следующие, но без ограничения ими: жгуты, имеющие по существу боковую конфигурацию гофрированности, или жгуты, имеющие по существу
вертикальную конфигурацию гофрированности, причем волокна соединяются во множестве точек контакта. Каждые из них описаны более подробно в данной заявке.
Необходимо отметить, что когда слово "около" приводится ниже в отношении числа в числовом перечне, термин "около" преобразует каждое число числового перечня. Необходимо отметить, что в некоторых числовых перечислениях диапазонов некоторые представленные нижние пределы могут превышать некоторые представленные верхние пределы. Специалисту в данной области будет понятно, что избранное подмножество потребует выбора верхнего предела, превышающего избранный нижний предел.
I. Кипы и способы их изготовления
В общем, изготовление кипы жгутов может включать прядение волокон из прядильного раствора, образование жгута из волокон, гофрирование жгута и укладку гофрированного жгута в кипу. В рамках указанного изготовления необязательные стадии могут включать следующие, но без ограничения ими: нагрев волокон после прядения, нанесения финишной отделки или добавки на волокна и/или жгут перед гофрированием и выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях. Параметры по меньшей мере данных стадий важны для изготовления кип, из которых возможно изготовление фильтров курительных устройств, описанных в данной заявке. Необходимо отметить, что кипы могут варьироваться по размеру и форме в зависимости от требований дальнейшей переработки.
В некоторых вариантах выполнения волокна для использования в настоящем изобретении могут представлять собой волокна с высоким значением dpf, то есть со значением около 10 денье на волокно (dpf) или более. В некоторых вариантах выполнения волокна для использования в настоящем изобретении могут иметь значение около 11 денье на волокно (dpf) или более. В некоторых вариантах выполнения волокна для использования в настоящем изобретении могут иметь значение около 12 денье на волокно (dpf) или более. В некоторых вариантах выполнения значения денье для волокон могут находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 10 dpf, 11 dpf, 12 dpf или 13 dpf,
до верхнего предела, составляющего около 30 dpf, 25 dpf, 20 dpf или 15 dpf, причем значение dpf волокон может находиться в диапазоне от любого верхнего предела до любого нижнего предела и охватывать любое подмножество между ними.
Волокна для использования в настоящем изобретении могут иметь любую подходящую форму поперечного сечения, включая следующие, но без ограничения ими: круговую, по существу круговую, мелкозубчатую, овальную, по существу овальную, многоугольную, по существу многоугольную, форму жевательной кости для собаки, Y-, Х-, К-, С-образную, многолопостную форму и любую гибридную форму названных. Использованный здесь термин "многолопостная" относится к форме поперечного сечения, имеющей точку (необязательно в центре поперечного сечения), из которой простираются по меньшей мере две лопасти (необязательно равноотстоящие или равноразмерные).
Волокна для использования в настоящем изобретении могут быть изготовлены любым способом, известным специалисту в данной области. В некоторых вариантах выполнения волокна могут быть изготовлены прядением прядильного раствора через прядильный механизм. Использованный здесь термин "прядильный раствор" относится к раствору и/или суспензии полимера, из которого(ой) изготавливают волокна. В некоторых вариантах выполнения прядильный раствор может содержать полимеры и растворители. В некоторых вариантах выполнения прядильный раствор для использования по настоящему изобретению может содержать полимеры, растворители и добавки. Необходимо отметить, что добавки подробно рассмотрены в дальнейшем в данной заявке. В некоторых вариантах выполнения полимер может присутствовать в прядильном растворе с концентрацией в диапазоне от около 2 0 до около 4 0 вес.%. В некоторых вариантах выполнения прядильный раствор может быть нагрет до температуры в диапазоне от около 40°С до около 100°С.
Подходящие полимеры могут включать следующие, но без ограничения ими: ацетаты целлюлозы, триацетаты целлюлозы, пропионаты целлюлозы, бутираты целлюлозы, ацетаты-пропионаты
целлюлозы, ацетаты-бутираты целлюлозы, пропионаты-бутираты целлюлозы, ацетаты крахмала, акрилонитрилы, винилхлориды, виниловые сложные эфиры, виниловые простые эфиры и тому подобное, любое их производное, любой их сополимер и любое их сочетание. В некоторых вариантах выполнения подходящие ацетаты целлюлозы могут иметь степень замещения менее около 3 ацетильных групп на глюкозное звено, предпочтительно в диапазоне от около 2,2 до около 2,8 и наиболее предпочтительно в диапазоне от около 2,4 до около 2,6.
Подходящие растворители могут включать следующие, но без ограничения ими: воду, ацетон, метилэтилкетон, метиленхлорид, диоксан, диметилформамид, метанол, этанол, ледяную уксусную кислоту, сверхкритический СОг, любой подходящий растворитель, способный растворять вышеупомянутые полимеры, или любое их сочетание. В качестве неограничивающего примера можно отметить, что растворитель для ацетата целлюлозы может представлять собой смесь ацетона/метанола.
Конструкция прядильного механизма и/или параметры прядения могут влиять на скорость, с которой растворитель испаряется из волокна, что может влиять на размер, форму поперечного сечения, прочность и перерабатываемость волокон. В некоторых вариантах выполнения прядильный механизм может содержать множество отверстий, отстоящих друг от друга по меньшей мере на 0,070 дюйма. В некоторых вариантах выполнения прядильные механизмы для использования по настоящему изобретению могут содержать множество экструзионных отверстий в кольцевой конфигурации. Использованный здесь термин "кольцевая конфигурация" относится к любой форме (круговой, овальной, многоугольной и тому подобное), имеющей пустоту в центре, причем пустота не имеет отверстий для экструзии. Использованные здесь термины "отверстия" и "экструзионные отверстия", когда они относятся к конструкции прядильного механизма, можно использовать взаимозаменяемо, ссылаясь в общем на отверстия, через которые экструдируется прядильный раствор. В некоторых вариантах выполнения экструзионные отверстия могут сужаться к концу, например представляя собой конические отверстия, имея
капиллярные выходы. Сужение к концу может происходить при постоянном угле или при более чем одном угле. В некоторых вариантах выполнения экструзионные отверстия в отдельно взятом прядильном механизме могут иметь различные углы сужения. В некоторых вариантах выполнения экструзионные отверстия и/или капиллярные выходы могут иметь форму поперечного сечения, которая дает желаемую форму поперечного сечения волокна. Примеры форм поперечного сечения экструзионных отверстий и/или капиллярных выходов могут включать следующие, но без ограничения ими: круговую, по существу круговую, овальную, по существу овальную, в виде полумесяца, многолопостную, многоугольную (например, наподобие триподов, тетраподов, звезд, треугольников, квадратов, трапецоидов, пятиугольников, шестиугольников и так далее с боками равных длин или разных длин), многоугольную с закругленными углами и любой их гибрид. В некоторых вариантах выполнения прядильный механизм может содержать по меньшей мере два экструзионных отверстия и/или капиллярных выхода с разными формами поперечного сечения. В некоторых вариантах выполнения прядильный механизм может содержать по меньшей мере два экструзионных отверстия и/или капиллярных выхода с разными размерами. В некоторых вариантах выполнения размер и/или форма поперечного сечения экструзионного отверстия может отличаться от такового(ой) соответствующего капиллярного выхода.
В некоторых вариантах выполнения параметры прядения могут включать экструдирование волокон при отношении вытяжки (отношение скорости волокна на выходе к скорости намотки) в диапазоне от около 0,7 до около 1,6.
Специалисту в данной области должно быть понятно, что экструдирование не подразумевает единственный способ или действие по изготовлению волокон и может быть взаимозаменено по меньшей мере прядением, вытеснением и тому подобное.
Некоторые варианты изобретения могут включать нагрев волокон до температуры, около равной или превышающей температуру испарения растворителя, что содействовать удалению растворителя. Нагрев может иметь форму прямого тепла,
опосредованного тепла или любой их комбинации. Дополнительно, нагрев может включать использование нагревателей, нагреваемых камер (например, шкафов или туннелей), нагреваемых поверхностей (например, горячих башмаков), микроволн, источников облучения, которые приводят к тому, что добавки в волокнах (например, наночастицы) продуцируют тепло, или использование любой их комбинации.
Некоторые варианты изобретения могут включать обработку
волокон для достижения поверхностной функциональности волокон.
В некоторых вариантах выполнения волокна могут содержать
поверхностную функциональность, включающую следующее, но без
ограничения им: участки биоразлагаемости (например, участки с
дефектами для увеличения площади поверхности для усиления
биоразлагаемости), химические якоря (например, карбоксильные
кислотные группы для последующей функционализации), участки
связывания активных частиц (например, сульфидные участки,
связывающие частицы золота, или хелатирующие группы для
связывания частиц оксида железа), серосодержащие фрагменты или
любое их сочетание. Специалисту в данной области должно быть
понятно, что имеется множество способов и механизмов достижения
различных типов поверхностной функциональности. Некоторые
варианты выполнения могут включать окунание, распыление,
ионизацию, функционализацию, подкисление, гидролиз, воздействие
плазмы, воздействие ионизированного газа или любое их сочетание
с целью достижения различных типов поверхностной
функциональности. Подходящие химикаты для придания
поверхностной функциональности могут представлять собой любой химикат или совокупность химикатов, способных реагировать с ацетатом целлюлозы, включая следующие, но без ограничения ими: кислоты (например, серную кислоту, азотную кислоту, уксусную кислоту, фтористоводородную кислоту, хлористоводородную кислоту и тому подобное) , восстановители (например, LiAlH4, ЫаВЩ, Нг/Pt и тому подобное) , реактивы Гриньяра (например, СНзМдВг и тому подобное), переэтерифицирующий реагент, амины (например, R-NH2, как CH3NH2) или любое их сочетание. Воздействие плазмы и/или ионизированных газов может приводить к реакции с поверхностью,
давать дефекты поверхности или приводить к любому сочетанию данных явлений. Указанные дефекты могут увеличивать площадь поверхности волокон, что может приводить к большей загрузке и/или большей фильтрующей эффективности конечных фильтрующих продуктов.
Некоторые варианты изобретения могут включать нанесение финишного материала на волокна. Подходящие финишные материалы могут включать по меньшей мере один из следующих, но без ограничения ими: масла (например, минеральные масла или жидкие производные нефти), воду, добавки или любое их сочетание. Примеры подходящих минеральных масел могут включать следующие, но без ограничения ими: бесцветное (то есть прозрачное) минеральное масло, имеющее вязкость 80-95 SUS (универсальные секунды Сейболта), измеренную при 38°С (100°F) . Примеры подходящих эмульгаторов могут включать следующие, но без ограничения ими: монолаурат сорбитана, например SPAN(r) 2 0 (доступный от Uniqema, Уилмингтон, Делавэр), монолаурат сорбитана-поли(этиленоксида), например TWEEN(r) 20 (доступный от Uniqema, Уилмингтон, Делавэр). Вода может представлять собой деминерализованную воду, деионизированную воду или иным образом подходяще фильтрованную и обработанную воду.
В некоторых вариантах изобретения финишный материал может быть нанесен в виде неразбавленного финишного материала, либо в виде финишной эмульсии в воде. Использованный здесь термин "неразбавленный финишный материал" относится к финишной рецептуре без добавления избытка воды. Необходимо отметить, что финишные рецептуры могут содержать воду. В некоторых вариантах выполнения финишный материал может быть нанесен в неразбавленном виде с последующим отдельным нанесением воды.
В некоторых вариантах изобретения финишная эмульсия может содержать менее около 98% воды, менее около 95%, менее около 92% или менее около 85%. В некоторых вариантах выполнения предпочтительным может быть то, чтобы на последних стадиях волокна имели более низкое весовое процентное содержание влаги (например, от около 5% до 25 вес.% жгута), обусловленное водой.
Содержание воды в финишной эмульсии может представлять собой по меньшей мере один параметр, который может содействовать достижению указанного весового процентного содержания влаги в волокнах. Следовательно, в некоторых вариантах выполнения финишная эмульсия может содержать менее около 92% воды, менее около 8 5% воды или менее около 7 5% воды.
Некоторые варианты изобретения могут включать образование жгутов из множества волокон. В некоторых вариантах выполнения жгут может иметь около 20000 общего денье или менее. В некоторых вариантах выполнения жгут может иметь около 15000 общего денье или менее. В некоторых вариантах выполнения жгут может иметь около 10000 общего денье или менее. В некоторых вариантах выполнения жгут может иметь значение денье в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 1000 общего денье, 1500 общего денье, 2500 общего денье или 5000 общего денье, до верхнего предела, составляющего около 20000 общего денье, 15000 общего денье, 10000 общего денье или 9000 общего денье, причем значение денье для жгута может находиться в диапазоне от любого верхнего предела до любого нижнего предела и охватывать любое подмножество между ними. В некоторых вариантах изобретения жгут может иметь около 10 dpf или более, и около 20000 общего денье.
В некоторых вариантах изобретения жгут может содержать более одного типа волокна. В некоторых вариантах выполнения более чем один тип волокна может варьироваться в зависимости от значения dpf, формы поперечного сечения, композиции, обработки перед образованием жгута или в зависимости от любого сочетания указанных параметров. Примеры подходящих дополнительных волокон могут включать следующие, но без ограничения ими: углеродные волокна, волокна из активированного углерода, природные волокна, синтетические волокна, ацетатцеллюлозные волокна со денье на волокно менее около 10, или их любое сочетание.
Некоторые варианты изобретения могут включать гофрирование жгута с образованием гофрированного жгута. Гофрирование жгута может включать использование любой подходящей методики гофрирования, известной специалистам в данной области. Данные
методики могут включать различные аппараты, включая следующие, но без ограничения ими: набивочное устройство или шестерню. Неограничивающие примеры аппаратов для гофрирования и механизмов, посредством которых они работают, можно найти в патентах США 7610852 и 7585441, соответствующие описания которых включены путем ссылки в данную заявку. Подходящие устройства гофрирования путем набивки могут иметь гладкие прижимные валки для гофрирования, прижимные валки для гофрирования с резьбой или с канавками, текстурированные прижимные валки для гофрирования, верхние клапаны, нижние клапаны или любое их сочетание.
Конфигурация гофрированности может играть роль в перерабатываемое(tm) конечной кипы. Примеры конфигураций гофрированности могут включать следующие, но без ограничения ими: боковую, по существу боковую, вертикальную, по существу вертикальную, некоторую степень между боковой и вертикальной конфигурацией, случайную или любое их сочетание. Использованный здесь термин "боковая" в отношении ориентации гофрированности относится к извитости или волнистости волокон по существу в плоскости жгута, как показано на Фиг.1. Использованный здесь термин "вертикальная" в отношении ориентации гофрированности относится к извитости или волнистости волокон, продолжающейся от и по существу перпендикулярно к плоскости жгута, показанной на Фиг.1. Необходимо отметить, что термины "боковая" и "вертикальная" относятся к общей ориентации гофрированности и могут иметь отклонение от указанной конфигурации около на +/-30 градусов. Использованный здесь термин "по существу", определяющий понятия "боковая" или "вертикальная", следует понимать, как означающий значение в пределах отклонения от указанной конфигурации около на +/-45 градусов.
В некоторых вариантах изобретения гофрированный жгут может содержать волокна с первой конфигурацией гофрированности и волокна со второй конфигурацией гофрированности.
В некоторых вариантах изобретения гофрированный жгут может содержать волокна с по меньшей мере по существу вертикальной конфигурацией гофрированности вблизи краев и волокна с по
меньшей мере по существу боковой конфигурацией гофрированности вблизи центра. В некоторых вариантах выполнения гофрированный жгут может содержать волокна с вертикальной конфигурацией гофрированности вблизи краев и волокна с боковой конфигурацией гофрированности вблизи центра.
Конфигурация гофрированности может быть важна для перерабатываемое(tm) конечной кипы на последующих технологических стадиях, например, боковая и/или по существу боковая конфигурация гофрированности может обеспечивать лучшую когезию волокон, чем вертикальная и/или по существу вертикальная конфигурация гофрированности, в случае, если для увеличения когезии не принимают дополнительных мер. Чтобы добиться бокового гофрирования, можно управлять по меньшей мере одним из трех технологических параметров, например, содержанием воды в жгуту перед гофрированием, толщиного жгута в ходе гофрирования и отношением силы прижатия к силе удара клапаном в ходе гофрирования.
Чтобы достичь боковой и/или по существу боковой конфигурации гофрированности, может быть желательно осуществлять придание гофрированности применительно к жгуту, содержащей волокна, имеющие меньший весовой процент общей влаги. Использованный здесь термин "влага" относится к ацетоновым и водным компонентам. В некоторых вариантах выполнения весовой процент влаги в жгуту для достижения бокового гофрирования может находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 5%, 7%, 10% или 15%, до верхнего предела, составляющего около 25%, 22%, 20% или 17 вес.% жгута, причем весовой процент влаги может находиться в диапазоне от любого нижнего предела до любого верхнего предела и охватывать любое подмножество между ними. В некоторых вариантах выполнения меньшее массовое процентное содержание влаги может быть достигнуто высушиванием жгута перед гофрированием (например, активно с помощью источника тепла и/или пассивно, позволяя волокнам высохнуть в окружающих условиях), использованием более высокой концентрации твердых компонентов или финишной эмульсии с меньшим содержанием воды, нанесением неразбавленного
финишного материала с последующим отдельным контролируемым добавление воды, снижением количества или устранением любых других добавок, способствующих внесению влаги в жгут, изменением условий прядения так, чтобы уменьшить содержание влаги в волокне, покидающем прядильную ячейку (более высокая температура, меньшая скорость, больший поток воздуха в нагревательном шкафу, изменение концентрации прядильного раствора), или любым их сочетанием.
Кроме того, боковая и/или по существу боковая конфигурация гофрированности может быть достигнута при использовании для гофрирования более тонкого жгута, то есть путем уменьшения общего денье на дюйм ширины прижимного валка для гофрирования. В некоторых вариантах выполнения значение общего денье на дюйм ширины прижимного валка для гофрирования может составлять около 60000 или менее, около 50000 или менее или около 4 0000 или менее. Подходящее значение общего денье на дюйм ширины прижимного валка для гофрирования может находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 5000, 10000, 15000 или 20000, до верхнего предела, составляющего 60000, 50000, 40000, 350 0 0 или 30000, причем значение общего денье на дюйм ширины прижимного валка для гофрирования может находиться в диапазоне от любого нижнего предела до любого верхнего предела и охватывать любое подмножество между ними.
Кроме того, боковая и/или по существу боковая конфигурация гофрированности может быть достигнута путем гофрирования при уменьшенном отношении силы прижатия к силе удара клапаном, то есть отношении приложенной силы прижатия к приложенной силе удара клапаном. Использованный здесь термин "сила прижатия" относится к силе, сталкивающей два прижимных валка друг с другом, приложенной в нормальном направлении (то есть перпендикулярно к оси прижимного валка и непосредственно на одной линии с двумя валками), как показано на Фиг.2. Использованный здесь термин "сила удара клапаном" относится к силе, приложенной по нормали к ударному клапану на расстоянии 1,25 дюйма от осевой линии стержня ударного клапана, как показано на Фиг.2. В некоторых вариантах выполнения отношении
силы прижатия к силе удара клапаном может составлять около 100:1 или менее, около 50:1 или менее или около 25:1 или менее. Подходящие отношения силы прижатия к силе удара клапаном могут находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 3:1, 5:1 или 10:1, до верхнего предела, составляющего около 100:1, 50:1 или 25:1, причем отношение силы прижатия к силе удара клапаном может находиться в диапазоне от любого нижнего предела до любого верхнего предела и охватывать любое подмножество между ними. Специалисту в данной области, принимая во внимание сведения, представленные в данном описании, должно быть понятно, что изменение точки, в которой сила приложена по нормали к ударному клапану, будет приводить к изменению отношения силы прижатия к силе удара клапаном. Кроме того, специалисту в данной области должны быть ясны эквивалентные отношения силы прижатия к силе удара клапаном в случае изменения точки, в которой сила приложена по нормали к ударному клапану. Вышеприведенные диапазоны распространяются на указанные эквивалентные отношения силы прижатия к силе удара клапаном.
Следует отметить, что по меньшей мере два из вышеупомянутых способов достижения боковой и/или по существу боковой конфигурации гофрированности можно использовать в любом сочетании. Следует также отметить, что при использовании в виде сочетания вышеупомянутые ограничения параметров могут быть расширены, так как сочетание может приводить к синергетическим эффектам. В качестве неограничивающего примера можно отметить, что жгут с около 27% влаги масс./масс, жгута, которой придают гофрированность при отношении силы прижатия к силе удара клапаном около 15:1 со значением общего денье на дюйм ширины прижимного валка для гофрирования около 25000, может приобретать боковую и/или по существу боковую конфигурацию гофрированности.
В некоторых вариантах изобретения волокна могут быть склеены друг с другом, что обеспечивает лучшую перерабатываемость конечной кипы. Хотя адгезионную добавку можно использовать в сочетании с любой конфигурацией
гофрированности, предпочтительным может быть использование адгезионных добавок в случае вертикальной и/или по существу вертикальной конфигурации гофрированности. В некоторых вариантах выполнения склеивание может включать использование адгезионных добавок на и/или в волокнах. Примеры таких адгезионных добавок могут включать следующие, но без ограничения ими: связующие, адгезивы, смолы, агенты, придающие клейкость, или любое их сочетание. Следует отметить, что может быть использована любая добавка, описанная здесь, или иная, способная склеивать два волокна вместе, причем добавка может включать следующие, но без ограничения ими: активные частицы, активные соединения, ионные смолы, цеолиты, наночастицы, керамические частицы, умягчители, пластификаторы, пигменты, красители, ароматизаторы, отдушки, везикулы контролируемого высвобождения, агенты модификации поверхности, смазывающие агенты, эмульгаторы, витамины, пероксиды, биоциды, фунгициды, противомикробные агенты, антистатические агенты, замедлители горения, противовспенивающие агенты, агенты, способствующие разложению, агенты, влияющие на проводимость, стабилизаторы или любое их сочетание. Некоторые варианты изобретения могут включать добавление адгезионных добавок к волокнам (внутрь или на поверхность, или и то, и другое) путем включения адгезионных добавок в прядильный раствор, включения адгезионных добавок в финишный материал, нанесения адгезионных добавок на волокна (до, после и/или в ходе образования жгута), нанесения адгезионных добавок на жгут (до, после и/или в ходе гофрирования) или путем использования любого сочетания указанных подходов.
Адгезионные добавки могут быть включены в волокна и/или на поверхности волокон с концентрацией, достаточной для того, чтобы склеить волокна вместе во множестве точек контакта, что обеспечивает лучшую перерабатываемость конечной кипы. Используемая концентрация адгезионных добавок может зависеть от типа адгезионной добавки и прочности адгезии, которую обеспечивает адгезионная добавка. В некоторых вариантах выполнения концентрация адгезионной добавки может находиться в
диапазоне от нижнего предела, составляющего около 0,01%, 0,05%, 0,1% или 0,25%, до верхнего предела, составляющего около 5%, 2,5%, 1% или 0,5% по массе жгута в конечной кипе. Следует отметить, что для добавок, которые используют не только для адгезии, концентрация в жгуту в конечной кипе может быть больше, например около 25% или менее.
Кроме того, некоторые варианты изобретения могут включать нагрев волокон до, после и/или в ходе гофрирования. Хотя указанный нагрев может быть использован в сочетании с любой конфигурацией гофрированности, предпочтительным может быть использование нагрева в случае вертикальной и/или по существу вертикальной конфигурации гофрированности. Указанный нагрев может включать воздействие на волокна жгута пара, соединений в форме аэрозолей (например, пластификаторов), жидкостей, нагретых текучих сред, прямых источников тепла, непрямых источников тепла, источников облучения, которые приводят к тому, что добавки в волокнах (например, наночастицы) продуцируют тепло, или любого сочетания указанных средств.
В некоторых вариантах изобретения гофрированность может быть охарактеризована также энергией устранения гофрированности (UCE) . Использованный здесь термин "UCE" представляет собой количество работы, необходимое для того, чтобы устранить гофрированность жгута. UCE представляет собой площадь под кривой "нагрузка-удлинение" между определенными пределами нагрузки на единицу длины растянутого образца (при верхнем пределе нагрузки). В общем, UCE можно измерить следующим образом:
предварительным выдерживанием образца жгута в определенных условиях (24 часа при 22°С +/-2°С при относительной влажности 60% +/-2%),
нагреванием (около за 20 минут до стандартной калибровки) прибора для испытания на растяжение от Instron (модель ИЗО, шестерни крейцкопфа - шестерни №№ R1940-1 и R940-2, программное обеспечение для сбора данных и их анализа Instron Series IX, версия б, загрузочная ячейка Instron с
максимальной емкостью 50 кг, верхний валок Instron в сборе, высокосортные резиновые захватывающие головки Buna-N 7 0 Shore А размером 1"х4"х1/8" для дюрометра),
загрузкой предварительно выдержанного в определенных условиях образца жгута (образующего петлю длиной около 7 6 см на верхнем валке и равномерно распределенного поперек верхнего валка),
- предварительной растяжкого жгута (медленным вытягиванием на 100 г +/-2 г на каждое показание дисплея),
зажатием каждого конца образца в нижних зажимах для получения длины испытываемой части 50 см (зажатие с наиболее высоким возможным давлением, но не превышающим рекомендации производителя) (длину испытываемой части измеряют от верха резиновых зажимов), и
испытанием при скорости крейцкопфа 3 0 см/минута до разрыва жгута.
Усреднение по меньшей мере трех экспериментально определенных значений дает энергию устранения гофрированности, рассчитываемую по формуле 1.
Формула 1: UCE (г-см/см)=(Е*1000)/((D*2)+500),
где энергия (Е) выражена в единицах мм-кгс, а смещение (D) выражено в единицах мм. Энергия (Е) представляет собой интегрированную площадь под кривой "нагрузка-удлинение" между пределами нагрузки, составляющими 0,220 кг и 6,0 кг. Смещение (D) представляет собой расстояние, которое проходит верхний валок (х-головка Instron) от исходного положения до положения с нагрузкой б кг. Следует отметить, что для жгутов с обычным суммарным денье обычно используют верхний предел нагрузки в 10 кг. Однако, принимая во внимание низкий предел прочности при разрыве жгутов с высоким значением dpf и низким общим денье, в настоящей заявке для определения параметров UCE используют предел нагрузки в б кг.
При измерении после укладки в кипу UCE может находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 30 г-см/см, 50 г-см/см, 100 г-см/см или 150 г-см/см, до верхнего предела, составляющего около 350 г-см/см, 300 г-см/см, 250 г-см/см или
200 г-см/см, причем UCE может находиться в диапазоне от любого нижнего предела до любого верхнего предела и охватывать любое подмножество между ними.
Некоторые варианты изобретения могут включать выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях. Выдерживание в определенных условиях может использоваться для получения гофрированного жгута, имеющей остаточное содержание ацетона около 0,5% или менее масс./масс. гофрированного жгута. Выдерживание в определенных условиях может использоваться для получения гофрированного жгута, имеющей остаточное содержание воды около 8% или менее масс./масс. гофрированного жгута. Выдерживание в определенных условиях может включать воздействие на волокна гофрированного жгута пара, соединений в форме аэрозолей (например, пластификаторов), жидкостей, нагретых текучих сред, прямых источников тепла, непрямых источников тепла, источников облучения, которые приводят к тому, что добавки в волокнах (например, наночастицы) продуцируют тепло, или любого сочетания указанных средств.
Некоторые варианты изобретения могут включать укладку гофрированного жгута с получением кипы. В некоторых вариантах выполнения укладка в кипу может включать размещение, например, укладку, помещение или расположение, гофрированного жгута в бак или в виде некоторой структуры. Следует отметить, что термин "бак" использован в общем смысле и относится к контейнеру, который может иметь любую форму, предпочтительно квадратную или прямоугольную, и может быть изготовлен из любого материала. Использованный здесь термин "структура" относится к любой схеме, которая может или не может меняться в ходе размещения. В некоторых вариантах изобретения структура может быть по существу зигзагообразной, имея периодичность от около 0,5 цикла/фут до около б циклов/фут. В некоторых вариантах выполнения размещение может включать уплотнение гофрированного жгута с индексом уплотнения от около 10 м/м до около 40 м/м. Использованный здесь термин "уплотнение" относится к ситуации, когда жгуту позволяют располагаться, по меньшей мере частично, на самой себе с тем, чтобы разместить большую фактическую длину
жгута, чем линейное расстояние, на котором она размещена. Использованный здесь термин "индекс уплотнения" относится к длине жгута, приходящейся на линейное расстояние, на котором она размещена.
В некоторых вариантах изобретения укладка в кипу может включать прессование гофрированного жгута, которая была помещена в подходящий контейнер. В некоторых вариантах выполнения укладка в кипу может включать упаковывание прессованной гофрированного жгута. В некоторых вариантах выполнения упаковка может включать по меньшей мере один компонент, такой как оберточные материалы, отверстия для вакуумирования (для сброса и/или создания вакуума), скрепляющие элементы или любое сочетание названных. Подходящие оберточные материалы могут включать следующие, но без ограничения ими: воздухопроницаемые материалы, воздухонепроницаемые материалы, пленки (например, полимерные пленки, полиэтиленовые пленки, пластмассовую обертку), термоусадочные пленки, картон, древесину, тканые материалы (то есть ткань, состоящую из двух типов нитей, переплетающихся друг с другом с образованием ткани), нетканые материалы (то есть сборки текстильных нитей, удерживаемых вместе механическим или химическим средством с образованием случайной сети или полотна, примером чего являются сплавленные термопластичные волокна), материалы в виде фольги
(например, металлические материалы) и тому подобное или любое сочетание названных. Подходящие скрепляющие элементы могут включать следующие, но без ограничения ими: VELCRO(r), булавки, крючки, лямки (например, тканые, нетканые, матерчатые и/или металлические), адгезивы, ленты, плавленые перемычки и тому подобное или любое сочетание названных элементов. В некоторых вариантах выполнения по меньшей мере часть упаковки (включая любой ее компонент) может допускать повторное использование.
В некоторых вариантах выполнения кипы могут иметь размеры в диапазон от около 3 0 дюймов (76 см) до около 60 дюймов (152 см) по высоте, от около 4 6 дюймов (117 см) до около 5 6 дюймов
(142 см) по длине и от около 35 дюймов (89 см) до около 45 дюймов (114 см) по ширине. В некоторых вариантах выполнения
кипы могут иметь массу в диапазоне от 900 фунтов (408 кг) до 2100 фунтов (953 кг). В некоторых вариантах выполнения кипы могут иметь плотность более 300 кг/м3 (18,8 фунтов/фут3) .
В некоторых вариантах изобретения волокна могут содержать добавки. Некоторые варианты изобретения могут включать применение добавок в ходе любой стадии, описанной выше, или между любыми стадиями, описанными выше. Примеры подходящих точек введения добавок могут включать следующие, но без ограничения ими: в прядильный раствор, в финишный материал, на стадии выдерживания в определенных условиях или любое сочетание названных. Кроме того, добавки могут быть введены в волокна в любой момент до образования жгута, в волокна в ходе и/или после образования жгута, в волокна в ходе и/или после гофрирования жгуту, в волокна в ходе и/или после выдерживания в определенных условиях, или же для введения добавок может быть использовано любое сочетании названных моментов.
Подходящие добавки могут включать следующие, но без
ограничения ими: активные частицы, активные соединения,
ионообменные смолы, цеолиты, наночастицы, керамические частицы,
умягчители, пластификаторы, пигменты, красители, ароматизаторы,
отдушки, везикулы контролируемого высвобождения, связующие,
адгезивы, агенты, придающие клейкость, агенты модификации
поверхности, смазывающие агенты, эмульгаторы, витамины,
пероксиды, биоциды, фунгициды, противомикробные агенты,
антистатические агенты, замедлители горения,
противовспенивающие агенты, агенты, способствующие разложению, агенты, влияющие на проводимость, стабилизаторы или любое их сочетание. В некоторых вариантах выполнения получение волокон, которые содержат добавку, может быть выполнено включением добавок в прядильный раствор; внесением добавок в волокна до, после и/или в ходе образования жгута; внесением добавок в волокна до, после и/или во время гофрирования жгуту; внесением добавок в волокна до, после и/или во время выдерживания гофрированного жгута в определенных условиях; и с использованием любого сочетания названных подходов. Следует отметить, что внесение включает, но без ограничения названным:
окунание, погружение, опускание под слой жидкости, пропитывание, ополаскивание, промывание, крашение, нанесение покрытия, орошение, опрыскивание, распыление, укладку, обсыпание, обрызгивание, прикрепление и любое их сочетание. Кроме того, следует отметить, что внесение включает, но без ограничения названным: обработки поверхности, инфузионные обработки, причем добавка включается по меньшей мере частично в волокно, и любое их сочетание.
Специалисту в данной области, принимая во внимание данное описание, должно быть ясно, что концентрация добавки будет зависеть, по меньшей мере, от композиции добавки, размера добавки, цели введения добавки, момента процесса, когда вводят добавку, и размера волокна. В качестве неограничивающего примера можно отметить, что добавки могут присутствовать в прядильном растворе в количестве в диапазоне от около 0,01% до около 10% по массе полимера. В качестве другого неограничивающего примера можно отметить, что добавки, которые содержат частицы, могут быть включены так, чтобы они содержались в волокне в количестве от около 0,01% до около 10% по объему волокна.
Подходящие активные частицы могут включать следующие, но без ограничения ими: наноразмерные частицы углерода, углеродные нанотрубки, имеющие по меньшей мере одну стенку, углеродные нанорога, бамбукоподобные углеродные наноструктуры, фуллерены, агрегаты фуллеренов, графен, малослойный графен, окисленный графен, наночастицы оксида железа, наночастицы, наночастицы металлов, наночастицы золота, наночастицы серебра, наночастицы оксидов металлов, наночастицы оксида алюминия, магнитные наночастицы, парамагнитные наночастицы, суперпарамагнитные наночастицы, наночастицы оксида гадолиния, наночастицы гематита, наночастицы магнетита, гадонанотрубки, эндофуллерены, Gd@C60/ наночастицы со структурой ядро-оболочка, наночастицы луковичной структуры, нанооболочки, наночастицы оксида железа луковичной структуры, активированный углерод, ионообменную смолу, влагопоглотитель, силикат, молекулярное сито, силикагель, активированный оксид алюминия, цеолит, перлит,
сепиолит, фуллерову землю, силикат магния, оксид металла, оксид железа, активированный углерод и любое их сочетание.
Подходящие активные частицы могут иметь по меньшей мере одно измерение около менее одного нанометра, как у графена, достигая размера частицы, имеющей диаметр около 5000 микрон. Активные частицы могут варьироваться по размеру от нижнего предела размера в по меньшей мере одном измерении, составляющем около 0,1 нанометра, 0,5 нанометра, 1 нанометр, 10 нанометров, 100 нанометров, 500 нанометров, 1 микрон, 5 микрон, 10 микрон, 50 микрон, 100 микрон, 150 микрон, 200 микрон и 250 микрон. Активные частицы могут варьироваться по размеру от верхнего предела размера в по меньшей мере одном измерении, составляющем около 5000 микрон, 2000 микрон, 1000 микрон, 900 микрон, 700 микрон, 500 микрон, 400 микрон, 300 микрон, 250 микрон, 200 микрон, 150 микрон, 100 микрон, 50 микрон, 10 микрон и 500 нанометров. Любое сочетание приведенных выше нижних пределов и верхних пределов может подходить для использования в настоящем изобретении, причем избранный максимальный размер больше избранного минимального размера. В некоторых вариантах выполнения активные частицы могут представлять собой смесь частиц с размерами в диапазоне от вышеприведенных нижних до верхних пределов. В некоторых вариантах выполнения размер активных частиц может быть полимодальным.
Подходящие активные соединения могут включать следующие,
но без ограничения ими: яблочную кислоту, карбонат калия,
лимонную кислоту, винную кислоту, молочную кислоту,
аскорбиновую кислоту, полиэтиленимин, циклодекстрин, гидроксид
натрия, сульфаминовую кислоту, сульфамат натрия,
поливинилацетат, карбоксилированный акрилат и любое их сочетание.
Подходящие ионообменные смолы могут включать следующие, но без ограничения ими: полимеры с основной цепью, такие как сополимер стирола-дивинилбензола (DVB), акрилаты, метакрилаты, фенолформальдегидные конденсаты и продукты конденсации эпихлоргидрина с аминами; с множеством несущих электрический заряд функциональных групп, присоединенных к основной цепи
полимера; и любое их сочетание.
Цеолиты могут включать кристаллические алюмосиликаты, имеющие поры, например, каналы или полости однородных, размерностей, имеющих молекулярный размер. Цеолиты могут включать природные и синтетические материалы. Подходящие цеолиты могут включать следующие, но без ограничения ими: цеолит BETA (тетрагональный Na7 (AlvSi570i28) ) г цеолит ZSM-5 (Nan (AlnSi96-nOi92)-1бН20, где n <27), цеолит А, цеолит X, цеолит Y, цеолит K-G, цеолит ZK-5, цеолит ZK-4, мезопористые силикаты, SBA-15, МСМ-41, МСМ4 8, модифицированный 3-аминопропилсилильными группами, алюмофосфаты, мезопористые алюмосиликаты, другие родственные пористые материалы (например, такие как смешанные оксидные гели) или любое их сочетание.
Подходящие наночастицы могут включать следующие, но без ограничения ими: наноразмерные углеродные частицы, такие как углеродные нанотрубки с любым числом стенок, углеродные нанорога, бамбукоподобные углеродные наноструктуры, фуллерены и агрегаты фуллеренов и графен, включая малослойный графен и окисленный графен; наночастицы металлов, таких как золото и серебро; наночастицы оксидов металлов, таких как оксида алюминия, диоксида кремния и диоксида титана; магнитные, парамагнитные и суперпарамагнитные наночастицы, такие как наночастицы оксида гадолиния, оксида железа с различными кристаллическими структурами, такого гематит и магнетит, БезС^ с размером около 12 нм, гадонанотрубки и эндофуллерены, такие как Gd@C6o; и наночастицы со структурой ядро-оболочка и луковичной структурой, такие как золотые и серебряные нанооболочки, оксид железа с луковичной структурой и другие наночастицы или микрочастицы с внешней оболочкой из любого из указанных материалов; или любое сочетание вышеназванных (включая активированный углерод). Следует отметить, что наночастицы могут включать наностержни, наносферы, наночастицы в форме риса, нанопроволоку, нанозвезды (такие как нанотриподы и нанотетраподы), полые наноструктуры, гибридные наноструктуры, которые представляют собой две или более наночастиц,
соединенных в одну, и частицы, не являющиеся наночастицами, но
имеющие нанопокрытия или стенки нанотолщины. Следует, кроме
того, отметить, что наночастицы могут включать
функционализированные производные наночастиц, включающие
следующие, но без ограничения ими: наночастицы, которые были
функционализированы ковалентно и/или нековалентно, например,
путем пи-стэкинга, физической сорбцией, ионной ассоциацией,
ван-дер-ваальсовой ассоциацией и тому подобное. Подходящие
функциональные группы могут включать следующие, но без
ограничения ими: фрагменты, содержащие амины (первичные,
вторичные или третичные), амиды, карбоновые кислоты, альдегиды,
кетоны, простые эфиры, сложные эфиры, пероксиды, силилы,
органосиланы, углеводороды, ароматические углеводороды и любое
их сочетание; полимеры; хелатирующие агенты, такие как
тетраацетат этилендиамина, диэтилентриаминпентауксусная
кислота, тригликолламовая кислота и структуры, содержащие пиррольное кольцо; и любое их сочетание. Функциональные группы могут усиливать удаление компонентов дыма и/или усиливать включение наночастиц в пористую массу.
Подходящие умягчители и/или пластификаторы могут включать следующие, но без ограничения ими: воду, триацетат глицерина
(триацетин), триэтилцитрат, диметоксиэтилфталат, диметилфталат,
диэтилфталат, метилфталилэтилгликолат, о-фенил-фенил-
(бис)фенилфосфат, диацетат 1,4-бутандиола, диацетат,
дипропионатный сложный эфир триэтиленгликоля, дибутиратный
сложный эфир триэтиленгликоля, диметоксиэтилфталат,
триэтилцитрат, триацетилглицерин и тому подобное, любое их производное и любое их сочетание. Специалисту в данной области, принимая во внимание данное описание, должно быть понятно, какую концентрацию пластификаторов использовать в качестве добавки к волокнам. В качестве неограничивающего примера можно отметить, что пластификатор может быть добавлен к прядильному раствору в количестве, достаточном для того, чтобы предотвратить разрыв или надрыв поверхности волокна при внезапном термическом выходе адсорбированного растворителя.
Использованные здесь пигменты относятся к соединениям
и/или частицам, которые придают цвет и включены в волокна по всему объему. Подходящие пигменты могут включать следующие, но без ограничения ими: диоксид титана, диоксид кремния, тартразин, Е102, фталоцианиновый голубой, фталоцианиновый зеленый, хинакридоны, диимиды перилентетракарбоновой кислоты, диоксазины, периноновые диазопигменты, антрахиноновые пигменты, сажу, порошки металлов, оксид железа, ультрамарин, карбонат кальция, каолиновую глину, гидроксид алюминия, сульфат бария, оксид цинка, оксид алюминия или любое их сочетание.
Использованные здесь красители относятся к соединениям и/или частицам, которые придают цвет и представляю собой агенты для обработки поверхности волокон. Подходящие красители могут включать следующие, но без ограничения ими: красители CARTASOL(r)
(катионные красители, доступные от Clariant Services) в жидкой и/или гранулированной форме (например, жидкий бриллиантовый желтый K-6G CARTASOL(r), жидкий желтый K-4GL CARTASOL(r), жидкий желтый K-GL CARTASOL(r), жидкий оранжевый K-3GL CARTASOL(r), жидкий алый K-2GL CARTASOL(r), жидкий красный K-3BN CARTASOL(r), жидкий голубой K-5R CARTASOL(r), жидкий голубой K-RL CARTASOL(r), жидкий/в гранулах бирюзовый K-RL CARTASOL(r), жидкий коричневый K-BL CARTASOL(r)) , красители FASTUSOL(r) (ауксохром доступный от BASF)
(например, желтый 3GL, Fastusol С голубой 74L).
Подходящие ароматизаторы могут представлять собой любой ароматизатор, подходящий для использования в фильтрах курительных устройств, включая таковые, которые придают вкус и/или аромат потоку дыма. Подходящие ароматизаторы могут включать следующие, но без ограничения ими: органический материал (или частицы с природным ароматом), носители природных ароматов, носители искусственных ароматов и любое их сочетание. Органические материалы (или частицы с природным ароматом) включают следующие, но без ограничения ими: табак, гвоздику
(например, молотую гвоздику или цветы гвоздики), кокос и тому подобное. Природные и искусственные ароматы могут включать следующие, но без ограничения ими: ментол, гвоздику, вишню, шоколад, апельсин, мяту, манго, ваниль, корицу, табак и тому подобное. Такие ароматы могут обеспечиваться ментолом, анетолом
(лакрицей), анизолом, лимоненом (цитрусом), эвгенолом (гвоздикой) и тому подобное или любым их сочетанием. В некоторых вариантах выполнения может быть использован более чем один ароматизатор, включая любое сочетание ароматизаторов, представленных здесь. Данные ароматизаторы могут быть помещены в табачный столбик или в секцию фильтра. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения пористые массы настоящего изобретения могут содержать ароматизатор. Количество, подлежащее включению, будет зависеть от желаемого уровня аромата дыма, принимая во внимание все секции фильтра, длину курительного устройства, тип курительного устройства, диаметр курительного устройства, а также другие факторы, известные специалистам в данной области.
Подходящие отдушки могут включать следующие, но без ограничения ими: метилформиат, метилацетат, метилбутират, этилацетат, этилбутират, изоамилацетат, пентилбутират, пентилпентаноат, октилацетат, мирцен, гераниол, нерол, цитраль, цитронеллаль, цитронеллол, линалоол, неролидол, лимонен, камфару, терпинеол, альфа-ионон, туйон, бензальдегид, эвгенол, коричный альдегид, этилмальтол, ваниль, анизол, анетол, эстрагол, тимол, фуранеол, метанол или любое их сочетание.
Подходящие связующие могут включать следующие, но без
ограничения ими: полиолефины, сложные полиэфиры, полиамиды (или
нейлоны), полиакрилы, полистиролы, поливинилы,
политетрафторэтилен (PTFE), простой полиэфир-эфир-кетон (РЕЕК), любой их сополимер, любое их производное и любое их сочетание. Неволокнистые пластифицированные производные целлюлозы также могут подходить для использования в качестве связующих частиц в настоящем изобретении. Примеры подходящих полиолефинов могут включать следующие, но без ограничения ими: полиэтилен, полипропилен, полибутилен, полиметилпентен и тому подобное, любой их сополимер, любое их производное и любое их сочетание. Примеры подходящих полиэтиленов могут включать следующие, но не ограничены ими: полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы, полиэтилен очень высокой молекулярной массы, полиэтилен высокой молекулярной массы, полиэтилен низкой плотности, линейный
полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности и
тому подобное, любой их сополимер, любое их производное и любое
их сочетание. Примеры подходящих сложных полиэфиров могут
включать следующие, но без ограничения ими:
полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, полициклогексилендиметилентерефталат, политриметилентерефталат и тому подобное, любой их сополимер, любое их производное и любое их сочетание. Примеры подходящих полиакрилов могут включать следующие, но без ограничения ими: полиметилметакрилат и тому подобное, любой его сополимер, любое его производное и любое сочетание с ним. Примеры подходящих полистиролов могут включать следующие, но без ограничения ими: полистирол, акрилонитрил-бутадиен-стирол, стирол-акрилонитрил, стирол-бутадиен, стирол-малеиновый ангидрид и тому подобное, любой их сополимер, любое их производное и любое их сочетание. Примеры подходящих поливинилов могут включать следующие, но без ограничения ими: этиленвинилацетат, этиленвиниловый спирт, поливинилхлорид и тому подобное, любой их сополимер, любое их производное и любое их сочетание. Примеры подходящих целлюлозных полимеров могут включать следующие, но без ограничения ими: ацетат целлюлозы, ацетат-бутират целлюлозы, пластифицированные целлюлозные полимеры, пропионат целлюлозы, этилцеллюлозу и тому подобное, любой их сополимер, любое их производное и любое их сочетание. В некоторых вариантах выполнения связующие частицы могут содержать любой сополимер, любое производное или любое сочетание вышеперечисленных связующих. Кроме того, связующие частицы могут пропитаны и/или покрыты любым сочетанием раскрытых здесь добавок.
Подходящие агенты, придающие клейкость, могут включать
следующие, но без ограничения ими: метилцеллюлозу,
этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу,
карбоксиэтилцеллюлозу, водорастворимый ацетат целлюлозы, амиды,
диамины, сложные полиэфиры, поликарбонаты,
силилмодифицированные полиамидные соединения, поликарбаматы, уретаны, природные смолы, шеллаки, полимеры акриловой кислоты, 2-этилгексилакрилат, полимеры сложных эфиров акриловой кислоты,
полимеры производных акриловой кислоты, гомополимеры акриловой
кислоты, гомополимеры сложных эфиров акриловой кислоты,
поли(метилакрилат) , поли(бутилакрилат), поли(2-
этилгексилакрилат), сополимеры сложных эфиров акриловой
кислоты, полимеры производных метакриловой кислоты,
гомополимеры метакриловой кислоты, гомополимеры сложных эфиров
метакриловой кислоты, поли(метилметакрилат),
поли(бутилметакрилат) , поли(2-этилгексилметакрилат) , полимеры
акриламидо-метил-пропансульфоната, полимеры производных
акриламидо-метил-пропансульфоната, сополимеры акриламидо-метил-
пропансульфоната, сополимеры акриловой кислоты/акриламидо-
метил-пропансульфоната, четвертичные бензил-коко-
ди(гидроксиэтил)амины, п-т-амилфенолы, конденсированные с
формальдегидом, диалкил-аминоалкил(мет)акрилаты, акриламиды, N-
(диалкиламиноалкил)акриламид, метакриламиды,
гидроксиалкил(мет)акрилаты, метакриловые кислоты, акриловые кислоты, гидроксиэтилакрилаты и тому подобное, любое их производное или любое их сочетание.
Подходящие смазывающие агенты могут включать следующие, но без ограничения ими: этоксилированные жирные кислоты (например, продукт реакции этиленоксида с пеларгоновой кислотой с образованием монопеларгоната поли(этиленгликоля) ("PEG"); продукт реакции этиленоксида с жирными кислотами кокосового масла с образованием монолаурата PEG) и тому подобное или любое их сочетание. Смазывающие агенты могут быть также выбраны из нерастворимых в воде материалов, таких как синтетические углеводородные масла, алкиловые сложные эфиры (например, тридецилстеарат, который представляет собой продукт реакции тридецилового спирта и стеариновой кислоты), сложные эфиры полиолов (например, трипеларгонат триметилолпропана и тетрапеларгонат пентаэритрита), и тому подобное или любой их комбинации.
Подходящие эмульгаторы могут включать следующие, но без ограничения ими: монолаурат сорбитана, например SPAN(r) 2 0 (доступный от Uniqema, Уилмингтон, Делавэр), монолаурат сорбитана-поли(этиленоксида), например TWEEN(r) 20 (доступный от
Uniqema, Уилмингтон, Делавэр).
Подходящие витамины могут включать следующие, но без ограничения ими: витамин А, витамин В1, витамин В2, витамин С, витамин D, витамин Е или любое их сочетание.
Подходящие противомикробные агенты могут включать
следующие, но без ограничения ими: противомикробные ионы
металлов, хлоргексидин, соль хлоргексидина, триклозан,
полимоксин, тетрациклин, аминогликозид (например, гентамицин),
рифампицин, бацитрацин, эритромицин, неомицин, хлорамфеникол,
миконазол, хинолон, пенициллин, ноноксинол 9, фузидиевую
кислоту, цефалоспорин, мупироцин, секропин метронидазола,
протегрин, бактериоцин, дефензин, нитрофуразон, мафенид,
ацикловир, ванкомицин, клиндамицин, линкомицин, сульфонамид,
норфлоксацин, пефлоксацин, налидиксовую кислоту, щавелевую
кислоту, эноксациновую кислоту, ципрофлоксацин,
полигексаметиленбигуанид (РНМВ), производные РНМВ (например,
биоразлагаемые бигуаниды, такие как
полиэтиленгексаметиленбигуанид (РЕНМВ)), глюконат
хлоргексидина, гидрохлорид хлоргексидина,
этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА), производные ЭДТА (например, динатрий-ЭДТА или тетранатрий-ЭДТА) и тому подобное и любое их сочетание.
Антистатические агенты могут включать любой подходящий анионный, катионный, амфотерный или неионный антистатический агент. Анионные антистатические агенты могут, в общем, включать следующие, но без ограничения ими: сульфаты щелочных металлов, фосфаты щелочных металлов, фосфатные сложные эфиры спиртов, фосфатные сложные эфиры этоксилированных спиртов или любое их сочетание. Примеры могут включать следующие, но без ограничения ими: нейтрализованный щелочью фосфатный сложный эфир (например, TRYFAC(r) 5559 или TRYFRAC(r) 557 6, доступные от Henkel Corporation, Молдин, Южная Каролина). Катионные антистатические агенты могут, в общем, включать следующие, но без ограничения ими: четвертичные аммонийные соли и имидазолины, которые обладают положительным зарядом. Примеры неионных антистатиков включают поли(оксиалкиленовые) производные, например, этоксилированные
жирные кислоты, такие как EMEREST(r) 2 650 (этоксилированная жирная кислота, доступная от Henkel Corporation, Молдин, Южная Каролина), этоксилированные жирные спирты, такие как TRYCOL(r) 5964 (этоксилированный лауриловый спирт, доступный от Henkel Corporation, Молдин, Южная Каролина), этоксилированные жирные амины, такие как TRYMEEN(r) 6606 (этоксилированный талловый амин, доступный от Henkel Corporation, Молдин, Южная Каролина), алканоламиды, такие как EMID(r) 6545 (олеиновый диэтаноламин, доступный от Henkel Corporation, Молдин, Южная Каролина), или любое их сочетание. Анионные и катионные материалы обычно проявляют себя как более эффективные антистатики.
II. Фильтры, курительные устройства и способы изготовления
В некоторых вариантах изобретения кипа гофрированного жгута, имеющая высокое значение dpf и низкое общее значением денье, может быть использована для образования фильтрующих стержней, фильтрующих секций или любой их комбинации, которые подходят для использования в курительном устройстве. Примеры подходящих жгутов с высоким значением dpf и низким общим денье могут представлять собой таковые согласно различным вариантам выполнения, раскрытым здесь. В некоторых вариантах выполнения кипа гофрированного жгута, имеющая около 10 dpf или более, и около 20000 общего денье или менее, может быть использована в изготовлении фильтрующих стержней, фильтрующих секций или любой их комбинации. В некоторых вариантах выполнения кипа может включать более одного жгута.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь окружность менее около 17 мм и инкапсулированный перепад давления (EPD) около 3,5 мм воды/мм длины или менее, около 2,5 мм воды/мм длины или менее или около 2 мм воды/мм длины или менее.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь окружность около 17 мм или менее и эффективное количество добавки, чтобы достичь значения EPD от около 3,5 до примерено 2 0 мм воды/мм длины или менее, причем без добавки фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь значение EPD около 3 мм воды/мм
длины или менее. В некоторых вариантах выполнения фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь окружность около 17 мм или менее и эффективное количество добавки, чтобы достичь значения EPD от около 2,5 до примерено 2 0 мм воды/мм длины или менее, причем без добавки фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь значение EPD около 2 мм воды/мм длины или менее.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь окружность около 2 6 мм или менее и эффективное количество добавки, чтобы достичь значения EPD от около 3,5 до примерено 2 0 мм воды/мм длины или менее, причем без добавки фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь значение EPD около 3 мм воды/мм длины или менее. В некоторых вариантах выполнения фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь окружность около 2 6 мм или менее и эффективное количество добавки, чтобы достичь значения EPD от около 2,5 до примерено 2 0 мм воды/мм длины или менее, причем без добавки фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь значение EPD около 2 мм воды/мм длины или менее.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут иметь значение EPD с коэффициентом вариации около 7% или менее, 6% или менее, 5% или менее или 4% или менее.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции могут допускать проникновение через себя на длину около 1 см или более смолу, содержащуюся я в потоке дыма, в количестве около 5 мг или более.
В некоторых вариантах изобретения изготовление фильтрующих стержней, фильтров и/или фильтрующих секций может включать подачу жгута (извитой или нет), имеющей высокое значение dpf и низкое общее значением денье, из кипы в аппарат, способный изготавливать фильтрующие стержни. В некоторых вариантах изобретения изготовление фильтрующего стержня может включать несколько стадий, включая по меньшей мере одну из следующих, но без ограничения ими: обжим гофрированного жгута с получением
обжатого жгута; необязательно обработку обжатого жгута добавкой; каналирование обжатого жгута, что дает непрерывный трос жгута; обертывание непрерывного троса жгута бумагой, что дает обернутый стержень жгута; приклеивание бумаги обернутого стержня жгута, что дает отрезок фильтрующего стержня; резку отрезка фильтрующего стержня на фильтрующие стержни, фильтры и/или фильтрующие секции; или любое сочетание названных стадий.
8 некоторых вариантах выполнения изготовление фильтров и/или фильтрующих секций может включать резку отрезков фильтрующего стержня или фильтрующих стержней. В некоторых вариантах выполнения изготовление фильтрующих секций может включать резку отрезков фильтрующего стержня, фильтрующих стержней или фильтров.
В некоторых вариантах выполнения обернутые стержни жгутов, отрезки фильтрующего стержня, фильтрующие стержни и/или фильтрующие секции могут иметь окружность более около 2 6 мм, от около 25 до около 2 6 мм, менее около 25 мм, менее около 23 мм, около 2 3 мм или более, около 2 3,5 мм или менее, от около 17 мм до около 25 мм или около 17 мм или менее. Окружность обернутых стержней жгутов, отрезков фильтрующего стержня, фильтрующих стержней и/или фильтрующих секций может находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 5 мм, б мм, 7 мм, 8 мм,
9 мм, 10 мм, 11 мм, 12 мм, 13 мм, 14 мм, 15 мм, 16 мм, 17 мм, 18 мм, 19 мм, 20 мм, 21 мм, 22 мм, 23 мм, 24 мм, 25 мм или 26 мм, до верхнего предела, составляющего около 60 мм, 50 мм, 40 мм, 30 мм, 20 мм, 29 мм, 28 мм, 27 мм, 26 мм, 25 мм, 24 мм, 23 мм, 22 мм, 21 мм, 2 0 мм, 19 мм, 18 мм, 17 мм или 16 мм, причем окружность может находиться в диапазоне от любого нижнего предела до любого верхнего предела и охватывать любое подмножество между ними.
В некоторых вариантах изобретения отрезки фильтрующего стержня, фильтрующие стержни и/или фильтрующие секции могут иметь любую форму поперечного сечения, включающую следующие, но без ограничения ими: круговую, по существу круговую, овальную, по существу овальную, многоугольную (включая формы с закругленными углами) или любой гибрид данных форм.
Некоторые варианты изобретения могут включать обработку обжатого жгута добавками, по меньшей мере один раз. В некоторых вариантах выполнения обработка может происходить, когда обжатый (гофрированный) жгут имеет большую ширину контакта "кромка-кромка" и/или в ходе канализирования обжатого жгута. Может быть предпочтительно, но не обязательно, проводить указанную обработку в ходе канализирования, когда добавка присутствует в форме частиц. Следует отметить, что обработка может быть выполнена любым способом, включающим следующие, но без ограничения ими: нанесение, окунание, погружение, опускание под слой жидкости, пропитывание, ополаскивание, промывание, крашение, нанесение покрытия, орошение, опрыскивание, распыление, укладку, обсыпание, обрызгивание, прикрепление и любое их сочетание.
Подходящие добавки могут представлять собой таковые, описанные выше, включая следующие, но без ограничения ими: активные частицы, активные соединения, ионообменные смолы, цеолиты, наночастицы, керамические частицы, умягчители, пластификаторы, пигменты, красители, ароматизаторы, отдушки, везикулы контролируемого высвобождения, связующие, адгезивы, агенты, придающие клейкость, агенты модификации поверхности, смазывающие агенты, эмульгаторы, витамины, пероксиды, биоциды, фунгициды, противомикробные агенты, антистатические агенты, замедлители горения, противовспенивающие агенты, агенты, способствующие разложению, агенты, влияющие на проводимость, стабилизаторы и любое их сочетание.
В некоторых вариантах изобретения добавки, например, активные частицы и/или активные соединения, могут быть способны уменьшать и/или удалять компонент потока дыма из потока дыма. Специалисту в данной области, принимая во внимание данное описание, должно быть понятно, что поток дыма может быть взаимозаменен потоком текучей среды в случае других областей применения фильтров. Примеры компонентов потока дыма могут включать следующие, но без ограничения ими: ацетальдегид, ацетамид, ацетон, акролеин, акриламид, акрилонитрил, афлатоксин В-1, 4-аминобифенил, 1-аминонафталин, 2-аминонафталин, аммиак,
соли аммония, анабазин, анатабин, о-анизидин, мышьяк, А-а-С (2-
амино-9Н-пиридо[2,3-Ь]индол), бенз[а]антрацен,
бенз[Ь]флуороантен, бенз[j]ацеантрилен, бенз[к]флуороантен,
бензол, бензо(Ь)фуран, бензо[а]пирен, бензо[с]фенантрен,
бериллий, 1,3-бутадиен, бутиральдегид, кадмий, кофеиновую
кислоту, монооксид углерода, катехол, хлорированные
диоксины/фураны, хром, хризен, кобальт, кумарин, крезол,
кротоновый альдегид, циклопента[с,d]пирен, дибенз(a,h)акридин,
дибенз(a,j)акридин, дибенз[a,h]антрацен, дибензо(с,д)карбазол,
дибензо[а,е]пирен, дибензо[a,h]пирен, дибензо[a,i]пирен,
дибензо[а,1]пирен, 2,б-диметиланилин, этилкарбамат (уретан),
этилбензол, этиленгликоль, эвгенол, формальдегид, фуран, глю-Р-
1 (2-амино-б-метилдипиридо[1,2-а:3',2'-d]имидазол), глю-Р-2 (2-
аминодипиридо[1,2-а:3',2'-d]имидазол) , гидразин, цианид
водорода, гидрохинон, индено[1,2,З-cd]пирен, IQ (2-амино-З-
метилимидазо[4,5-f]хинолин) , изопрен, свинец, МеА-а-С (2-амино-
3-метил-9Н-пиридо[2,3-Ь]индол) , ртуть, метилэтилкетон, 5-
метилхризен, 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон
(NNK), 4- (метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанол (NNAL),
нафталин, никель, никотин, нитрат, окись азота, оксид азота,
нитрил, нитробензол, нитрометан, 2-нитропропан, N-
нитрозоанабазин (NAB), N-нитрозодиэтаноламин (NDELA), N-
нитрозодиэтиламин, N-нитрозодиметиламин (NDMA), N-
нитрозоэтилметиламин, N-нитрозоморфолин (NMOR), N-
нитрозонорникотин (NNN), N-нитрозопиперидин (NPIP), N-
нитрозопирролидин (NPYR), N-нитрозосаркозин (NSAR), фенол, PhIP
(2-амино-1-метил-б-фенилимидазо[4,5-Ь]пиридин), полоний 210
(радиоизотоп), пропионовый альдегид, пропиленоксид, пиридин,
хинолин, резорцин, селен, стирол, смолу, 2-толуидин, толуол,
Тгр-Р-1 (З-амино-1,4-диметил-5Н-пиридо[4,3-Ь]индол), Тгр-Р-2
(3-амино-1-метил-5Н-пиридо[4,3-Ь]индол), уран 235
(радиоизотоп), уран 238 (радиоизотоп), винилацетат, винилхлорид или любое их сочетание. В некоторых вариантах изобретения добавки могут быть способны уменьшать содержание и/или удалять компонент из потока текучей среды. Подходящие компоненты могут
включать следующие, но без ограничения ими: частицы пыли, пыльцу, плесень, бактерии, озон и тому подобное или любое их сочетание.
Подходящие разновидности бумаги могут включать следующие, но без ограничения ими: мундштучную бумагу, оберточную бумагу для фильтра, бумагу для наконечника мундштука, бумагу на древесной основе, бумагу, содержащую лен, льняную бумагу, функционализированную бумагу, бумагу со специальной маркировкой, окрашенную бумагу, бумагу высокой пористости, гофрированную бумагу, бумагу с высокой прочностью поверхности или любое их сочетание. Специалисту в данной области, принимая во внимание данное описание, должно быть ясно, что бумага может быть заменена любым известным листовым материалом. В некоторых вариантах выполнения бумага может содержать добавки, клеи, печатные агенты или любое их сочетание.
Некоторые варианты изобретения могут включать приклеивание бумаги обернутого стержня жгута, что дает отрезок фильтрующего стержня. Приклеивание может быть достигнуто с помощью любого известного адгезива, способного адгезионно скреплять бумагу, обернутую вокруг стержня жгута.
Некоторые варианты изобретения могут включать резку отрезка фильтрующего стержня на фильтрующие стержни и/или фильтрующие секции. Резка может включать любой известный способ и/или аппарат для резки. Длина фильтрующего стержня может находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 50 мм, 75 мм или 100 мм, до верхнего предела, составляющего около 150 мм, 140 мм, 130 мм, 12 0 мм, 110 мм или 100 мм, причем длина может находиться в диапазоне от любого нижнего предела до любого верхнего предела и охватывать любое подмножество между ними. Длина фильтра может находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около 20 мм, 25 мм или 30 мм, до верхнего предела, составляющего около 50 мм, 45 мм или 40 мм, причем длина может находиться в диапазоне от любого нижнего предела до любого верхнего предела и охватывать любое подмножество между ними. Длина фильтрующей секции может находиться в диапазоне от нижнего предела, составляющего около
3 мм, 4 мм или 5 мм, до верхнего предела, составляющего около 15 мм, 14 мм, 13 мм, 12 мм, 11 мм или 10 мм, причем длина может находиться в диапазоне от любого нижнего предела до любого верхнего предела и охватывать любое подмножество между ними.
Некоторые варианты изобретения могут включать соединение по меньшей мере двух фильтрующих секций. Некоторые варианты выполнения могут включать соединение по меньшей мере двух фильтрующих секций, текучие среды которых сообщаются друг с другом. Соединение может включать следующее, но без ограничения им: сочленение, прикрепление, объединение, присоединение, сопряжение или тому подобное. В некоторых вариантах выполнения соединение может осуществляться по типу "конец к концу" вдоль продольной оси фильтрующих секций. В некоторых вариантах выполнения соединение по меньшей мере двух фильтрующих секций может приводить к образованию секционного фильтра и/или секционного фильтрующего стержня. Некоторые варианты выполнения могут включать получение по меньшей мере двух фильтрующих секций в соответствующих контейнерах, например, в бункерах, корзинах, ящиках, барабанах, мешках или картонных коробках, перед соединением. Некоторые варианты выполнения могут включать подачу по меньшей мере двух фильтрующих секций в виде ряда, причем секции чередуются. Некоторые варианты выполнения могут включать оборачивание по меньшей мере двух фильтрующих секций бумагой с образованием сегментного фильтра и/или сегментного фильтрующего стержня. Некоторые варианты выполнения могут включать транспортировку сегментного фильтра и/или сегментного фильтрующего стержня для хранения или использования.
В некоторых вариантах выполнения фильтр может представлять
собой секционный фильтр. Некоторые варианты выполнения могут
включать секционный фильтр, в котором по меньшей мере одна
первая секция представляет собой описанную здесь фильтрующую
секцию, а по меньшей мере одна вторая фильтрующая секция может
включать следующие, но без ограничения ими: пустоты, пористые
массы, полипропилен, полиэтилен, полиолефиновый жгут,
полипропиленовый жгут, полиэтилентерефталат,
полибутилентерефталат, случайно ориентированный ацетат, бумагу,
гофрированную бумагу, концентрические фильтры, жгут с нанесенным углеродом, диоксид кремния, силикат магния, цеолиты, молекулярные сита, соли, катализаторы, хлорид натрия, нейлон, ароматизаторы, табак, капсулы, целлюлозу, производные целлюлозы, ацетат целлюлозы, каталитические нейтрализаторы, пентоксид иода, крупные порошки, углеродные частицы, углеродные волокна, волокна, стеклянные бусины, наночастицы, полые камеры, разделенные перегородками полые камеры или любое их сочетание. Следует отметить, что термины "первый" и "второй" использованы для ясности описания и не подразумевают какого-либо порядка или расположения относительно друг друга. В некоторых вариантах выполнения вторая фильтрующая секция может представлять собой ацетатцеллюлозную фильтрующую секцию, имеющую значение EPD, отличающееся от такового первой фильтрующей секции. В некоторых вариантах выполнения первая фильтрующая секция и вторая фильтрующая секция могут представлять собой разные фильтрующиеся секции, описанные здесь, например, иметь разные добавки, разные концентрации добавок, разные EPD, разные общего денье, разные значения dpf или любое сочетание указанных параметров.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующие стержни, фильтры, фильтрующие секции, секционные фильтры и/или секционные фильтрующие стержни могут содержать по меньшей мере одну полость. В некоторых вариантах выполнения полость может располагаться между двумя фильтрующими секциями. Полость может быть заполнена различными веществами, включающими следующие, но без исключения ими: добавки, гранулированный углерод, ароматизаторы, катализаторы, молекулярные сита, цеолиты или любое их сочетание. Полость может содержать капсулу, например, полимерную капсулу, которая сама содержит ароматизатор или катализатор. Полость в некоторых вариантах выполнения может также содержать молекулярное сито, которое реагирует с избранными компонентами в дыме, удаляя компоненты или уменьшая их концентрацию, не оказывая негативного воздействия на желаемые ароматические составляющие дыма. В некоторых вариантах выполнения полость может включать табак в качестве
дополнительного ароматизатора. Следует отметить, что в случае полости, в недостаточной степени заполненной выбранным веществом, может наблюдаться недостаточное взаимодействие между компонентами вдыхаемого дыма и веществом в полости.
Некоторые варианты изобретения могут включать технологичное присоединение фильтрующих стержней, фильтров, фильтрующих секций, секционных фильтров и/или секционных фильтрующих стержней к курительному веществу. Некоторые варианты выполнения могут включать присоединение фильтрующих стержней, фильтров, фильтрующих секций, секционных фильтров и/или секционных фильтрующих стержней к курительному веществу, так что фильтрующие стержни, фильтры, фильтрующие секции, секционные фильтры и/или секционные фильтрующие стержни сообщаются с курительным веществом текучими средами.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующий стержень, фильтр, фильтрующая секция, секционный фильтр и/или секционный фильтрующий стержень может сообщаться текучими средами с курительным веществом. В некоторых вариантах выполнения курительное устройство может содержать фильтрующий стержень, фильтр, фильтрующую секцию, секционный фильтр и/или секционный фильтрующий стержень сообщающиеся текучими средами с курительным веществом. В некоторых вариантах изобретения курительное устройство может содержать корпус, технологически способный поддерживать сообщение текучими средами фильтрующего стержня, фильтра, фильтрующей секции, секционного фильтра и/или секционного фильтрующего стержня с курительным веществом. В некоторых вариантах выполнения фильтрующие стержни, фильтры, фильтрующие секции, секционные фильтры и/или секционные фильтрующие стержни могут являться извлекаемыми, заменяемыми и/или удаляемыми из корпуса.
Использованный здесь термин "курительное вещество" относится к материалу, способному давать дым в подожженном или нагретом состоянии. Подходящие курительные вещества могут включать следующие, но без ограничения ими: различные виды табака, например, светлый табак, восточный табак, турецкий табак, табак Кавендиш, табак короджо, табак криолло, черный
табак Перик, выращенный в тени табак, табак Белый Берлей, табак трубоогневой сушки, табак Берлей, мэрилендский табак, виргинский табак; различные виды чая; травы; обугленные или пиролизованные компоненты; неорганические наполнительные компоненты; или любое их сочетание. Табак может иметь форму табачных пластин в форме нарезанного наполнителя, переработанных табачных стеблей, восстановленного табачного наполнителя, взорванного табачного наполнителя или тому подобное. Табак и другие растительные курительные вещества могут быть выращены в Соединенных Штатах или могут быть выращены в других странах.
В некоторых вариантах выполнения курительное вещество может находиться в формате столбика, например, табачного столбика. Использованный здесь термин "табачный столбик" относится к смеси табака и необязательно других ингредиентов и ароматизаторов, которые могут быть объединены для получения курительного изделия на основе табака, такого как сигарета или сигара. В некоторых вариантах выполнения табачный столбик может содержать ингредиенты, выбранные из группы, состоящей из табака, сахара (такого как сахароза, коричневый сахар, инвертированный сахар или высокофруктозный кукурузный сироп), пропиленгликоля, глицерина, кокоса, кокосовых продуктов, камедей рожкового дерева, экстрактов бобов рожкового дерева и любой их комбинации. В других вариантах выполнения табачный столбик может дополнительно содержать ароматизаторы, отдушки, ментол, экстракт корня солодки, диаммоний-фосфат, гидроксид аммония и любое их сочетание. В некоторых вариантах выполнения табачные столбики могут содержать добавки. В некоторых вариантах выполнения табачные столбики могут содержать по меньшей мере один сгибаемый элемент.
Подходящие корпуса могут включать следующие, но без ограничения ими: сигареты, мундштуки, сигары, мундштуки для сигар, трубки, водяные трубки (бонги), кальяны, электронные курительные устройства, сигареты-самокрутки, сигары-самокрутки, бумажные корпуса или любое их сочетание.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующие стержни,
фильтры, фильтрующие секции, секционные фильтры и/или секционные фильтрующие стержни могут являться разлагаемыми во временем либо естественным путем, либо в присутствии катализатора. Использованный здесь термин "разлагаемый" относится к способности разрушаться под действием условий среды вне помещения (например, под действием дождя, росы или других источников воды). Степень разложения, как минимум, достаточна для того, чтобы превратить ацетат целлюлозы в целлюлозу и, как максимум, достаточна для того, чтобы превратить ацетат целлюлозы в глюкозу. В некоторых вариантах выполнения разложение может происходить в течение по меньшей мере 1 месяца, около б месяцев или менее, около 2 лет или менее или около 5 лет или менее. Специалисту в данной области, принимая во внимание данное описание, должно быть понятно, что условия среды, например, воздействие света и относительная влажность, и добавки, например, катализаторы, в фильтрующих стержнях, фильтрах, фильтрующих секциях, секционных фильтрах и/или секционных фильтрующих стержнях будут влиять на скорость разложения.
В некоторых вариантах изобретения фильтрующие стержни, фильтры, фильтрующие секции, секционные фильтры и/или секционные фильтрующие стержни могут являться пригодными для вторичного использования.
В некоторых вариантах изобретения пачка фильтров может содержать фильтрующие стержни, фильтры, фильтрующие секции, секционные фильтры и/или секционные фильтрующие стержни по любому описанному здесь варианту выполнения. Пачки могут представлять собой пачку с крышкой на петлях, пачку пенального типа, пачку с твердой крышкой, пачку с мягкой крышкой или другой подходящий контейнер в виде пачки. В некоторых вариантах выполнения пачки могут иметь внешнюю обертку, такую как полипропиленовую обертку и, необязательно, отрывной язычок. В некоторых вариантах выполнения фильтрующие стержни, фильтры, фильтрующие секции, секционные фильтры и/или секционные фильтрующие стержни могут быть запечатаны в виде связки внутри пачки. Связка может содержать любое число фильтрующих стержней,
фильтров, фильтрующих секций, секционных фильтров и/или секционных фильтрующих стержней, например 10 или более. Однако связка может включать индивидуальные фильтрующие стержни, фильтры, фильтрующие секции, секционные фильтры и/или секционные фильтрующие стержни, такие как эксклюзивные варианты исполнения фильтров, подобные таковым для индивидуальной продажи или таковым, содержащим особую пряность, такую как ваниль, гвоздика или корица.
В некоторых вариантах выполнения пачка курительных устройств может содержать по меньшей мере одно курительное устройство, имеющее фильтрующий стержень, фильтр, фильтрующую секцию, секционный фильтр и/или секционный фильтрующий стержень по любому описанному здесь варианту выполнения. Пачки могут представлять собой пачку с крышкой на петлях, пачку пенального типа, пачку с твердой крышкой, пачку с мягкой крышкой или другой подходящий контейнер в виде пачки. В некоторых вариантах изобретения курительные устройства могут быть запечатаны в виде связки внутри пачки. Связка может содержать любое число курительных устройств, например 10 или более. Однако, в некоторых вариантах выполнения, связка может включать индивидуальное курительное устройство, такое как эксклюзивные варианты исполнения курительного устройства, такие как сигара, или курительное устройство, содержащее особую пряность, такую как ваниль, гвоздика или корица.
В некоторых вариантах выполнения настоящее изобретение обеспечивает картонную коробку пачек курительных устройств, которая включает по меньшей мере одну пачку курительных устройств, которая включает по меньшей мере одно курительное устройство, имеющее фильтрующий стержень, фильтр, фильтрующую секцию, секционный фильтр и/или секционный фильтрующий стержень по любому описанному здесь варианту выполнения. В одном варианте выполнения картонная коробка (например, контейнер) обладает механической прочностью, чтобы выдерживать массу пачек сигарет.
Поскольку предполагается, что потребитель будет курить курительное устройство, которое включает фильтрующий стержень,
фильтр, фильтрующую секцию, секционный фильтр и/или секционный фильтрующий стержень по любому описанному здесь варианту выполнения, настоящее изобретение также обеспечивает способы курения такого курительного устройства. Например, в одном варианте выполнения настоящее изобретение обеспечивает способ курения курительного устройства, включающий: нагревание или зажигание курительного устройства с образованием дыма, причем курительное устройство содержит фильтрующий стержень, фильтр, фильтрующую секцию, секционный фильтр и/или секционный фильтрующий стержень по любому описанному здесь варианту выполнения; и выполнение затяжки дыма через курительное устройство, причем фильтрующий стержень, фильтр, фильтрующая секция, секционный фильтр и/или секционный фильтрующий стержень снижает присутствие по меньшей мере одного компонента в потоке дыма. В некоторых вариантах выполнения курительное устройство представляет собой сигарету. В других вариантах выполнения курительное устройство представляет собой сигару, трубку, водяную трубку (бонг), кальян, электронное курительное устройство, бездымное курительное устройство, сигарету-самокрутку, сигару-самокрутку или другое курительное устройство.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы. Обычно, жгут может иметь около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать обработку множества ацетатцеллюлозных волокон, имеющих около 10 денье на волокно или более финишной эмульсией, содержащей около 95% воды или менее, что дает, тем самым, множество финишных волокон; образование жгута по меньшей мере из части финишных волокон, причем жгут имеет около 20000 общего денье или менее; гофрирование жгута для получения гофрированного жгута, содержащего волокна по существу с боковой конфигурацией
гофрированности; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать гофрирование жгута для получения гофрированного жгута, содержащего волокна по существу с боковой конфигурацией гофрированности; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы. Обычно, жгут имеет около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, содержит множество ацетатцеллюлозных волокон и имеет содержание влаги от около 5% до около 25 вес.% жгута.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; нанесение клейкого агента по меньшей мере на часть волокон; гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; нанесение клейкого агента по меньшей мере на часть волокон; гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
Некоторые варианты изобретения могут, в общем, включать кипу, которая включает гофрированный жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем гофрированный жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать помещение гофрированного жгута из кипы в устройство для образования фильтрующего стержня. Обычно, указанный
гофрированный жгут имеет около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее и содержит множество ацетатцеллюлозных волокон.
Некоторые варианты изобретения могут включать фильтр, который включает жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон. Указанный фильтр может обычно иметь инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее и иметь окружность около 2 6 мм или менее.
Некоторые варианты изобретения могут включать фильтр, который включает жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон; и добавку. Указанный фильтр может обычно иметь инкапсулированный перепад давления от около 3,5 до около 20 мм воды/мм длины фильтра, причем без добавки фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтра или менее, и фильтр может иметь окружность около 2 6 мм или менее.
Некоторые варианты изобретения могут включать фильтр, который включает жгут, содержащий множество ацетатцеллюлозных волокон; и добавку. Указанный фильтр может обычно иметь инкапсулированный перепад давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтра, причем без добавки фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее, и фильтр может иметь окружность около 2 6 мм или менее.
Некоторые варианты изобретения могут включать курительное устройство, которое включает курительное вещество; и фильтр, содержащий жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон. Указанный фильтр может обычно иметь инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее и иметь окружность около 17 мм или менее.
Некоторые варианты изобретения могут включать фильтр для
курительного устройства, который включает первую секцию, которая содержит фильтр, который содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, и причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее; и вторую фильтрующую секцию.
Некоторые варианты изобретения могут включать курительное устройство, которое включает фильтр, имеющий окружность около 2 6 мм или менее и содержащий эффективное количество добавки для достижения инкапсулированного перепада давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтрующего стержня, причем без добавки фильтрующий стержень имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее; и корпус, способный поддерживать сообщение текучих сред курительного вещества с фильтром.
Некоторые варианты изобретения могут включать пачку фильтров, которая включает пачку, содержащую по меньшей мере множество фильтров, имеющих окружность около 2 6 мм или менее, причем фильтры содержат эффективное количество добавки для достижения инкапсулированного перепада давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтрующего стержня, причем без добавки фильтрующий стержень имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее.
Некоторые варианты изобретения могут включать пачку курительных устройств, которая включает пачку, содержащую по меньшей мере одно курительное устройство, которое содержит фильтр, который содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее.
Некоторые варианты изобретения могут включать пачку
курительных устройств, которая включает пачку, содержащую по меньшей мере одно курительное устройство, которое содержит фильтр, имеющий окружность около 2 6 мм или менее, причем фильтры содержат эффективное количество добавки для достижения инкапсулированного перепада давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтрующего стержня, причем без добавки фильтрующий стержень имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее.
Некоторые варианты изобретения могут включать картонную коробку пачек курительных устройств, которая включает картонную коробку, содержащую по меньшей мере одну пачку, причем пачка содержит по меньшей мере одно курительное устройство, которое содержит фильтр, который содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать нагревание или зажигание курительного устройства с образованием дыма, причем курительное устройство содержит по меньшей мере одну фильтрующую секцию, содержащую жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут включает множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтрующая секция имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтрующей секции или менее, причем фильтрующая секция имеет окружность около 2 6 мм или менее; и выполнение затяжки дыма через курительное устройство, причем фильтрующая секция снижает присутствие по меньшей мере одного компонента в дыме по сравнению с фильтром без данной фильтрующей секции.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать получение первой фильтрующей секции; получение по меньшей мере одной второй фильтрующей секции, причем вторая фильтрующая секция содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут
содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтрующая секция имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтрующей секции или менее, причем фильтрующая секция имеет окружность около 2 6 мм или менее; и соединение первой фильтрующей секции и по меньшей мере одной второй фильтрующей секции с получением фильтрующего стержня.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать
получение первой фильтрующей секции; получение по меньшей мере
одной второй фильтрующей секции, причем вторая фильтрующая
секция имеет окружность около 2 6 мм или менее и содержит
эффективное количество добавки для достижения
инкапсулированного перепада давления от около 3,5 до около 2 0 мм воды/мм длины фильтрующего стержня, причем без добавки фильтрующий стержень имеет инкапсулированный перепад давления около 3 мм воды/мм длины фильтрующего стержня или менее; и соединение первой фильтрующей секции и по меньшей мере одной второй фильтрующей секции с получением фильтрующего стержня.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать получение контейнера, который содержит по меньшей мере множество первых фильтрующих секций; получение второго контейнера, содержащего по меньшей мере множество вторых фильтрующих секций, причем вторые фильтрующие секции содержат жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, причем фильтр имеет окружность около 2 6 мм или менее; соединение первой фильтрующей секции и второй фильтрующей секции торцом к торцу вдоль продольной оси первого фильтра и второго фильтра с образованием не имеющего обертки фильтрующего стержня; и обертывание первой фильтрующей секции и второй фильтрующей секции бумагой с образованием фильтрующего стержня.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать получение фильтрующего стержня, содержащего по меньшей мере одну фильтрующую секцию, которая содержит жгут, имеющий около
10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтрующая секция имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтрующей секции или менее, причем фильтрующая секция имеет окружность около 2 6 мм или менее; получение табачного столбика; резку фильтрующего стержня поперек его продольной оси, проходящей через центр стержня, с образованием по меньшей мере двух фильтров для курительного устройства, имеющих по меньшей мере одну фильтрующую секцию, которая содержит пористую массу, которая содержит активную частицу и связывающую частицу; и соединение по меньшей мере одного из фильтров для курительного устройства с табачным столбиком вдоль продольной оси фильтра и продольной оси табачного столбика с образованием по меньшей мере одного курительного устройства.
Некоторые варианты изобретения могут подразумевать получение табачного столбика; соединение фильтра с табачным столбиком, причем фильтр содержит жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем фильтр имеет инкапсулированный перепад давления около 3,5 мм воды/мм длины фильтра или менее, причем фильтр имеет окружность около 17 мм или менее.
Следовательно, настоящее изобретение вполне отвечает задаче достижения упомянутых целей и преимуществ, а также тех из них, которые внутренне присущи ему. Раскрытые выше конкретные варианты выполнения являются лишь иллюстративными, поскольку настоящее изобретение может быть модифицировано и реализовано на практике различными, но эквивалентными, способами, очевидными специалистам в данной области, принимая во внимание изложенные здесь идеи. Более того, не предполагаются какие-либо ограничения в отношении деталей структуры или конструктивного исполнения, представленного здесь, за исключением тех, которые описаны в нижеприведенной формуле изобретения. Следовательно, очевидно, что раскрытые выше конкретные иллюстративные варианты выполнения могут быть
изменены, объединены или модифицированы, и все такие изменения рассматриваются в пределах объема и сущности настоящего изобретения. Иллюстративно раскрытое здесь изобретение может быть надлежащим образом реализовано на практике в отсутствии любого элемента, который не раскрыт здесь особым образом и/или в отсутствии любого необязательного элемента, раскрытого здесь. Хотя композиции и способы описаны в терминах "содержащий", "содержащий в себе" или "включающий", различные компоненты или стадии, композиции и способы могут также "состоять по существу из" или "состоять из" различных компонентов и стадий. Все числа и диапазоны, раскрытые выше, могут варьироваться на некоторое количество. Всякий раз, когда раскрыт числовой диапазон с нижним пределом и верхним пределом, любое число и любой включенный диапазон, входящий в данный диапазон, раскрывается конкретным образом. В частности, каждый диапазон значений (в форме "от около а до около Ь" или, эквивалентно, "приблизительно от а до Ь" или, эквивалентно, "приблизительно а-Ь"), раскрытый здесь, необходимо понимать как описывающий каждое число и диапазон, охватываемые более широким диапазоном значений. Также, термины в формуле изобретения имеют свое обычное, общепринятое значение, если иное явно и четко не определено заявителем. Более того, неопределенные формы единственного числа, использованные в формуле изобретения, определены здесь как означающие один или более чем один элемент, который такая форма определяет. Если существует какое-либо противоречие в использовании некоторого слова или термина в данном описании и одном или более патентах или других документах, которые могут быть включены сюда путем ссылки, тогда следует принять определения, которые соответствуют данному описанию.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ, включающий:
получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон;
укладку жгута для получения кипы.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий:
образование множества ацетатцеллюлозных волокон прядением прядильного раствора, содержащего ацетат целлюлозы и ацетон, из прядильного механизма, имеющего множество отверстий в кольцевой конфигурации.
3. Способ по п.1, в котором по меньшей мере некоторые из волокон содержат активную частицу, которая содержит по меньшей мере одну частицу, выбранную из группы, состоящей из: наноразмерной углеродной частицы, углеродной нанотрубки, имеющий по меньшей мере одну стенку, углеродного нанорога, бамбукоподобной углеродной наноструктуры, фуллерена, агрегата фуллеренов, графена, малослойного графена, окисленного графена, наночастицы оксида железа, наночастицы, наночастицы металла, наночастицы золота, наночастицы серебра, наночастицы оксида металла, наночастицы оксида алюминия, магнитной наночастицы, парамагнитной наночастицы, суперпарамагнитной наночастицы, наночастицы оксида гадолиния, наночастицы гематита, наночастицы магнетита, гадонанотрубки, эндофуллерена, Gd@C6o/ наночастицы со структурой ядро-оболочка, наночастицы луковичной структуры, нанооболочки, наночастицы оксида железа луковичной структуры, и любой их комбинации.
4. Способ по п.1, в котором по меньшей мере некоторые из волокон содержат агент, придающий клейкость, который содержит по меньший мере один агент, выбранный из группы, состоящей из: метилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, карбокси-метилцеллюлозы, карбоксиэтилцеллюлозы, водорастворимого ацетата целлюлозы, амида, диамина, сложного полиэфира, поликарбоната, силилмодифицированного полиамидного соединения, поликарбамата, уретана, природной смолы, шеллака, полимера акриловой кислоты, 2-этилгексилакрилата, полимера сложного эфира акриловой
3.
кислоты, полимера производного акриловой кислоты, гомополимера
акриловой кислоты, гомополимера сложного эфира акриловой
кислоты, поли(метилакрилата), поли(бутилакрилата), поли(2-
этилгексилакрилата), сополимера сложных эфиров акриловой
кислоты, полимера производного метакриловой кислоты,
гомополимера метакриловой кислоты, гомополимера сложного эфира
метакриловой кислоты, поли(метилметакрилата) ,
поли(бутилметакрилата) , поли(2-этилгексилметакрилата), полимера
акриламидо-метил-пропансульфоната, полимера производных
акриламидо-метил-пропансульфоната, сополимера акриламидо-метил-
пропансульфоната, сополимера акриловой кислоты/акриламидо-
метил-пропансульфоната, четвертичного бензил-коко-
ди(гидроксиэтил)амина, п-т-амилфенола, конденсированного с
формальдегидом, диалкил-аминоалкил(мет)акрилата, акриламида, N-
(диалкиламиноалкил)акриламида, метакриламида,
гидроксиалкил(мет)-акрилата, метакриловой кислоты, акриловой кислоты, гидроксиэтилакрилата, любого их производного и любой их комбинации.
5. Способ по п.1, в котором множество волокон обрабатывают финишной эмульсией, содержащей около 95% или менее воды.
6. Способ по п.1, в котором множество волокон обрабатывают неразбавленной финишной эмульсией.
7. Способ по п.1, в котором жгут содержит второе волокно.
8. Способ по п.1, дополнительно включающий:
гофрирование жгута с геометрией гофрированности, выбранной из группы, состоящей из: боковой, по существу боковой, вертикальной, по существу вертикальной геометрии, геометрии, имеющей промежуточную степень между боковой и вертикальной, случайной геометрии и любой их комбинации.
9. Способ по п.1, дополнительно включающий:
гофрирование жгута с помощью набивочного устройства, имеющего соотношение усилия, прикладываемого к зазору, к усилию, прикладываемому к клапану, менее чем около 100:1.
10. Способ по п.1, дополнительно включающий:
гофрирование жгута с помощью набивочного устройства при
значении общего денье на дюйм ширины валка для гофрирования
около 60000 или менее.
11. Способ по п.1, дополнительно включающий: гофрирование жгута при том, что жгут имеет уровень
содержания влаги от около 5% до около 25 вес.% жгута.
12. Способ по п.1 дополнительно включает:
воздействие пара на жгут до, после и/или в ходе гофрирования.
13. Способ по п.1, в котором кипа способна разматываться со скоростью около 50 м/мин или более.
14. Способ, включающий:
получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон;
гофрирование жгута с получением гофрированного жгута;
выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях;
укладку гофрированного жгута для получения кипы.
15. Способ, включающий:
получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон, и причем жгут имеет содержание влаги от около 5% до около 25 вес.% жгута;
гофрирование жгута для получения гофрированного жгута, содержащего волокна по существу с боковой конфигурацией гофрированности;
выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях;
укладку гофрированного жгута для получения кипы.
16. Способ по п.15, в котором придание гофрированности подразумевает набивочное устройство, имеющее отношении силы прижатия к силе удара клапаном менее около 100:1.
17. Способ по п.15, в котором придание гофрированности подразумевает набивочное устройство и значение общего денье на дюйм ширины валка для гофрирования около 60000 или менее.
18. Способ по п.15, в котором кипа способна разматываться со скоростью около 50 м/мин или более.
16.
19. Способ, включающий:
получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон;
нанесение клейкого агента по меньшей мере на часть волокон;
гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; и укладку гофрированного жгута для получения кипы.
20. Способ по п.19, в котором агент, придающей клейкость,
содержит по меньшей мере один агент, выбранный из группы,
состоящей из: метилцеллюлозы, этилцеллюлозы,
гидроксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы,
карбоксиэтилцеллюлозы, водорастворимого ацетата целлюлозы,
амида, диамина, сложного полиэфира, поликарбоната,
силилмодифицированного полиамидного соединения, поликарбамата,
уретана, природной смолы, шеллака, полимера акриловой кислоты,
2-этилгексилакрилата, полимера сложного эфира акриловой
кислоты, полимера производного акриловой кислоты, гомополимера
акриловой кислоты, гомополимера сложного эфира акриловой
кислоты, поли(метилакрилата), поли(бутилакрилата), поли(2-
этилгексилакрилата), сополимера сложных эфиров акриловой
кислоты, полимера производного метакриловой кислоты,
гомополимера метакриловой кислоты, гомополимера сложного эфира
метакриловой кислоты, поли(метилметакрилата),
поли(бутилметакрилата) , поли(2-этилгексилметакрилата), полимера
акриламидо-метил-пропансульфоната, полимера производных
акриламидо-метил-пропансульфоната, сополимера акриламидо-метил-
пропансульфоната, сополимера акриловой кислоты/акриламидо-
метил-пропансульфоната, четвертичного бензил-коко-
ди(гидроксиэтил)амина, п-т-амилфенола, конденсированного с
формальдегидом, диалкил-аминоалкил(мет)акрилата, акриламида, N-
(диалкиламиноалкил)акриламида, метакриламида,
гидроксиалкил(мет)акрилата, метакриловой кислоты, акриловой
кислоты, гидроксиэтилакрилата, любого их производного и любой
их комбинации.
21. Способ по п.19, в котором кипа способна разматываться
со скоростью около 50 м/мин или более.
22. Кипа, содержащая:
гофрированный жгут, имеющий около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем гофрированный жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон.
23. Способ, включающий:
получение множества ацетатцеллюлозных волокон, причем волокна имеют около 10 денье на волокно или более;
обработку волокон финишной эмульсией, содержащей около 95% воды или менее, что дает, тем самым, множество финишных волокон;
образование жгута по меньшей мере из части финишных волокон, причем жгут имеет около 20000 общего денье или менее;
гофрирование жгута для получения гофрированного жгута, содержащего волокна по существу с боковой конфигурацией гофрированности;
выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях;
укладку гофрированного жгута для получения кипы.
24. Способ, включающий:
получение жгута, имеющего около 10 денье на волокно или более, и около 20000 общего денье или менее, причем жгут содержит множество ацетатцеллюлозных волокон;
нанесение клейкого агента по меньшей мере на часть волокон;
гофрирование жгута с получением гофрированного жгута; выдерживание гофрированного жгута в определенных условиях;
укладку гофрированного жгута для получения кипы.
По доверенности
1/2
515518
Усилие, прикладываемое к зазору