專利名稱:煙制品-人造香煙的制作方法
本發(fā)明涉及一種煙制品-人造香煙，最好使其形狀和香煙一樣，可產(chǎn)生象煙草發(fā)煙那樣的煙霧，其優(yōu)點是所含不完全燃燒和熱解的產(chǎn)物，比普通香煙通常所產(chǎn)生的少得多。
多年以來，尤其是近20-30年以來人們設(shè)想出了許多人造香煙，但是沒有一種制品在商業(yè)上獲得成功。
盡管關(guān)注和努力了幾十年，可是在市場上仍沒有一種既具有普通香煙的好處和優(yōu)點，又不產(chǎn)生出普通香煙所產(chǎn)生的大量不完全燃燒和熱解產(chǎn)物的發(fā)煙制品。
本發(fā)明包括一種煙制品，其形狀最好與香煙一樣，它使用一種小而致密的可燃的燃料部分和包含一種或者多種生煙物質(zhì)、結(jié)構(gòu)上分開的煙霧發(fā)生裝置(煙霧發(fā)生體，煙霧發(fā)生部分)。煙霧發(fā)生裝置和燃料之間最好是傳導(dǎo)性熱交換關(guān)系，和(或)至少一部分燃料和一個彈性絕緣套管套住來減少輻射熱的損失。當(dāng)點燃時，燃料產(chǎn)生熱量，便使煙霧發(fā)生裝置里的生煙物質(zhì)揮發(fā)。爾后，這些揮發(fā)性物質(zhì)，尤其是在抽煙時，被吸向嘴邊并且吸入吸煙者的口中，與普通常抽香煙(吸煙)類似。
本發(fā)明的發(fā)煙制品在使用壽命期間始終能夠產(chǎn)生大量煙霧，還能夠給與吸煙者以抽香煙的感受和好處。煙霧發(fā)生裝置所產(chǎn)生的煙霧在沒有什么熱分解的情況下產(chǎn)生它所給與吸煙者的熱解和不完全燃燒產(chǎn)物在數(shù)量上要比普通香煙通常所給與的少得多。
本發(fā)明中所使用的小燃料的長度小于大約30毫米，優(yōu)先采用的長度小于大約20毫米，其密度至少大約為0.5克/厘米3，最好至少大約為0.7克/厘米3[測得值例如用汞置換法測定(mercury displacemnt)]燃料可用粉狀或者重制的煙草和(或)煙草代用品模壓或者擠壓而成，最好含有可燃碳。燃料最好還有一條或多條縱向通道，最好有5-9條或者更多的通道，這有助于控制自燃燒著的燃料到煙霧發(fā)生裝置中的生煙物質(zhì)的熱傳遞。
煙霧發(fā)生裝置最好包含一種基質(zhì)或者載體，最好是一種熱穩(wěn)定材料且可承載著含有一種或多種生煙物質(zhì)。燃料和煙霧發(fā)生裝置之間的傳導(dǎo)性熱交換關(guān)系最好以一種諸如金屬導(dǎo)體之類的導(dǎo)熱件來達(dá)到，它接觸燃料和煙霧發(fā)生裝置并且有效地使熱量從燃燒著的燃料傳導(dǎo)或傳遞到煙霧發(fā)生裝置。這種導(dǎo)熱件最好以圍繞它們的圓周表面至少一部分的形式接觸燃料和煙霧發(fā)生裝置，導(dǎo)熱件最好和燃料點燃端離開一定距離，間距至少為大約3毫米，最好相距大約為5毫米，以避免妨礙燃料點燃和燃燒以及防止導(dǎo)熱件的突出。更好的方式是導(dǎo)熱件也至少把含有生煙物質(zhì)的基質(zhì)的一部分加以封閉?；蛘?，另外用一個導(dǎo)熱的容器封閉生煙物質(zhì)。
另外，燃料最好至少一部分具有圓周絕熱件，例如一種絕熱纖維套。該絕熱套最好是有彈性的，至少0.5毫米厚的不燃材料。這種元件減少輻射熱損失且有助于保持熱量以及把熱量從燃料引向煙霧發(fā)生裝置，還有助于降低燃料的著火事故。絕熱件最好至少套住燃料的一部分以及煙霧發(fā)生裝置的一部分，這有助于模擬通常香煙的感覺。用于隔離燃料和煙霧發(fā)生裝置的材料可以相同，也可以不同。
因為燃料較短，所以熾熱的燃燒著的焰錐始終離開煙霧發(fā)生裝置很近，這有助于使熱的傳遞及煙霧的產(chǎn)生達(dá)到最大，在具有多通道燃料導(dǎo)熱元件和(或)絕熱元件的實施例中尤其是如此。使用較高致密度的燃料，因為它有助于保證短小的燃料可以燃燒足夠長的時間以模擬普通香煙的燃燒時間，以及保證它能夠提供產(chǎn)生一定數(shù)量煙霧所需的足夠的能量。因為生煙物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與燃料是分隔開的，所以生煙物質(zhì)的溫度比燃燒焰錐處的溫度低得多，故而使生煙物質(zhì)熱分解的可能性降至最小。
本發(fā)明的發(fā)煙制品通常有一個咽嘴，它包括諸如一個縱向通道之類的東西，以便把煙霧發(fā)生裝置產(chǎn)生的揮發(fā)性煙霧傳送給吸煙者。煙嘴最好包括一個彈性外層構(gòu)件，如環(huán)形截面醋酸纖維束，有助于模擬通常香煙的感受。發(fā)煙制品的大小最好同通常香煙的大小相同，因此煙嘴和煙霧傳送裝置的長度通常是發(fā)煙制品長度的大約二分之一或二分之一以上?；蛘?，燃料和煙霧發(fā)生裝置在生產(chǎn)時可以沒有煙嘴或者煙霧傳送裝置，以便和分開的、用了一次就拋棄的或可重新使用的煙嘴一起使用。
本發(fā)明的發(fā)煙制品還可包括一點煙草或板煙給煙霧增加一點煙草的情味。這煙草可以放置在煙霧發(fā)生裝置和發(fā)煙制品的嘴端之間。煙草最好呈環(huán)形，放置在煙霧發(fā)生裝置的圓周上，使其還起絕熱元件作用，并有助于模擬通常香煙的香味和感受。煙草也可與生煙物質(zhì)的基質(zhì)混合或者用作生煙物質(zhì)的基質(zhì)。發(fā)煙制品中也可采用別的諸如增香劑之類物質(zhì)，給煙霧以香味，或者改進(jìn)傳送給吸煙的煙霧。
本發(fā)明的發(fā)煙制品產(chǎn)生可接受煙霧量所用的燃料比通常香煙少得多，無論是從體積來說還是從重量來說都是如此。而且，傳送給吸煙者的煙霧中通常所含的熱解物和不完全燃燒產(chǎn)物也較低，這是由于自煙霧發(fā)生裝置出來的是末經(jīng)分解的煙霧以及因為短而致密的燃料，尤其是實施例中具有多條縱向通道的燃料所產(chǎn)生的熱解和(或)不完全燃燒產(chǎn)物比普通香煙少得多，即便燃料中包括煙草或者其他纖維物質(zhì)也是如此。
本文所采用的且僅僅對本申請案適用的“煙霧”一詞定義為包含煙霧、氣體、微粒等等，有可見的和不可見的，尤其是吸煙者吸煙時在感覺上認(rèn)為是像“煙”的那些組分，這些組分是由燃燒著的燃料發(fā)出的熱量作用在包含在煙霧發(fā)生裝置或本制品其他區(qū)域中的物質(zhì)所產(chǎn)生的。按照本文的定義，“煙霧”還包括揮發(fā)性增香劑和(或)藥物上或生理上起作用的作用劑，不論其是否產(chǎn)生可見煙霧。
本文中所說的“傳導(dǎo)性熱交換關(guān)系”是指煙霧發(fā)生裝置和燃料的結(jié)構(gòu)上的配置，這種配置使熱量通過傳導(dǎo)在整個燃料燃燒期間從燃燒著的燃料傳遞到煙霧發(fā)生裝置。傳導(dǎo)性熱交換關(guān)系可以這樣達(dá)到，即使煙霧發(fā)生裝置與燃料接觸和緊靠燃料的燃燒部分，和(或)使用導(dǎo)熱元件將熱量從燃燒著的燃料傳送到煙霧發(fā)生裝置。最好兩種傳導(dǎo)性熱傳遞方法都使用。
本文中所采用“絕熱元件”一詞，可應(yīng)用于所有主要用作絕熱的材料。最好在使用中，這些材料不會燃燒，但是它們可以包含慢燃的碳和類似的材料，尤其是在使用中會熔融的那些材料，例如低熔點玻璃纖維。合適的絕熱體，其導(dǎo)熱率小于大約0.05克一卡/(秒)(厘米2)(℃/厘米)，最好小于大約0.02，最最好小于大約0.005。參見[Hackh′s Chemical Dictionary，34(4th ed.，1969)和Lange′s Handbook of Chemistry，10，272-274(11th ed.，1973)]。
以下，將結(jié)合附圖對本發(fā)明的發(fā)煙制品作更詳細(xì)的敘述。
圖1到圖9是本發(fā)明的各種實施例的縱向剖視圖;
圖1A是沿圖1中1A-1A線截取的圖1實施例的剖視圖;
圖2A是沿圖2中2A-2A線截取的圖2實施例的剖視圖;
圖6A是沿圖6中6A-6A線截取的圖6實施例的剖視圖;
圖7A、7B、7C和9A是說明適用于本發(fā)明一些實施例中的各種燃料的通道排列的端視圖;
圖8A是沿圖8中8-8線截取的圖8實施例的剖視圖;
圖8B上圖8實施例中使用的金屬容器的放大的端視圖;
圖9B是適用于本發(fā)明的實施例的最佳燃料通道的排列的縱向剖視圖。
圖1所示為本發(fā)明的實施例，最好具有普通香煙的尺寸大小，其中包括一個短的長約20毫米的可燃燃料10、一個緊接在后面的煙霧發(fā)生裝置12以及一金屬箔襯里的紙管14，紙管形成制品的煙嘴15。在此實施例中，燃料10由含有粉狀或者重組的煙草和(或)煙草代用品以及少量可燃碳的混合物擠壓或者模壓而成，并且具有5個縱向延伸孔16。參見圖1A。燃料10的點燃端可呈錐形或者直徑減小，以易于點燃。
煙霧發(fā)生裝置12包含一種多孔的碳塊13，它具有一條或多條通道17并注入浸漬一種或多種生煙物質(zhì)，例如三甘醇、丙二醇、甘油或者它們的混合物。
形成制品煙嘴的金屬襯里紙管14環(huán)繞煙霧發(fā)生裝置12和燃料10后部的非點火端，使襯箔紙管距燃料的點火端大約15毫米。紙管14還形成一條煙霧傳送通道18，它在煙霧發(fā)生裝置和制品嘴端咬嘴15之間。把燃料10的非點火端與煙霧發(fā)生裝置12連接起來的襯箔紙管14提高了向煙霧發(fā)生裝置的熱傳遞。金屬箔還助于熄滅焰錐。當(dāng)僅僅殘留少量末燃燃料時，熱量在箔上的損失起有助于熄滅焰錐的散熱片作用。本制品中所用的金屬箔是一種厚度為0.35密耳(0.0089毫米)的鋁箔，但是所使用的熱傳導(dǎo)體的厚度和(或)類型可以不同，只要實質(zhì)上能達(dá)到滿足傳熱的要求就可以。
圖1中所示的制品還包括一種任選的煙草塊或者板煙20，以便為煙霧增加香味。如圖1所示，煙草20可以放在碳塊13的嘴端，也可以放置在通道18中離開煙霧發(fā)生裝置12的某一位置上。為了外形上模擬香煙，制品可以包括一種低效醋酸纖維過濾嘴22，裝在嘴端15上或其附近。
圖2中所示的本發(fā)明的實施例包括一短而易燃的燃料24，長約20毫米，靠導(dǎo)熱桿26和襯箔紙管14與煙霧發(fā)生裝置12相連，紙管14一直通到制品的嘴端15。煙霧發(fā)生裝置12包含一種熱穩(wěn)定的含碳的基質(zhì)28，例如一種多孔碳的插塞物，它用一種或多種生煙物質(zhì)浸漬過。這個實施例在燃料24和基質(zhì)28之間有一段空間30。圍住這個空間的襯箔紙管14上有許多圓孔32，可使足夠的空氣進(jìn)入空間，以提供適當(dāng)?shù)膲航怠?br> 如圖2和圖2A所示，導(dǎo)熱元件包括導(dǎo)熱桿26和襯箔紙管14，這兩者都與燃料點火端離開一定距離。桿26距點火端大約5毫米;紙管大約相距15毫米。桿26最好用鋁做成并且其中至少有一條圓周槽，最好有2-5條，使空氣通過基質(zhì)。圖2的制品具有這樣的優(yōu)點，即引入空間30的空氣包含較少的氧化產(chǎn)物，因為該空氣未經(jīng)過燃燒著的燃料。
圖3中所示的實施例包括燃料10，長約10毫米，具有單個軸向孔16。這里也可以使燃料點火端呈錐形或者直徑減少，以易于點燃。煙霧發(fā)生裝置的基質(zhì)38是一種充填有生煙物質(zhì)的熱穩(wěn)定的碳粒或者剛玉粒?；|(zhì)后面直接放置煙草塊20。這種制品具有一根醋酸纖維管40，處于(代替)上述一些實施例中的襯箔紙管的位置。這種管40包含圍繞聚丙烯、高熔點芳香族聚酰胺、聚酯薄膜等等中任選的塑料管44的環(huán)狀彈性醋酸纖維束42。管的嘴15上為低效醋酸纖維過濾嘴45。
整個制品可以用香煙的煙紙46包住。為了模擬香煙過濾嘴，在嘴端可用濾嘴紙或者涂上白色油墨涂層。煙紙里側(cè)上朝制品的燃料端設(shè)有箔帶50。這種帶最好搭接在燃料后面2-3毫處，并向煙草20的嘴端延伸。它可以與煙紙形成整體，或者可以是分開的，在包煙紙以前加上。
圖4的實施例與圖3相似。在本實施例中，燃料10的長度大約為15毫米，鋁盒52構(gòu)成煙霧發(fā)生裝置12，盒內(nèi)充滿粒狀基質(zhì)或者如圖4所示，充滿粒狀基質(zhì)54和煙草56的混合物。盒52的兩端58、60彎成邊以包住物質(zhì)并且制止生煙物質(zhì)移動?？咳剂隙说膹澾叾?8最好緊挨著燃料的后端，以保證熱的傳導(dǎo)。
由末端58構(gòu)成的空間62還有助于制止生煙物質(zhì)向燃料移動?？v向通道59和61可為空氣和生煙物質(zhì)提供通路。盒52和燃料10可以用普通香煙紙47連接，如圖所示，或者用多孔陶瓷紙、金屬帶或金屬管連接。如果采用香煙紙，應(yīng)當(dāng)在接近燃料后端的帶64上印制或者用硅酸鈉或其他眾所周知的使紙不燃的物質(zhì)處理。如果采用金屬箔，則最好應(yīng)相距燃料的點火端大約8-12毫米?？梢杂闷胀ㄏ銦熂?6在制品的整根長度上進(jìn)行包裹。
圖5中所示的實施例中用的是充滿一種或多種生煙物質(zhì)的基質(zhì)66，它放入燃料10中的一個大空腔68里。在這種類型的實施例中，基質(zhì)66通常是一種較硬的多孔物質(zhì)。制品的整個長度可用普通香煙紙46包裹。本實施例還包括把燃料10與醋酸纖維管40連接和有助于熄滅燃料的箔帶70。這種帶與點火端相距大約5-10毫米。
圖6到圖8所示的實施例中包括一個彈性絕熱套，它圍繞或者外接燃料，起絕熱作用和有助于使熱量集中在燃料中。這些實施例還有助于降低燃燒焰錐著火的可能性，在某些情況下，有助于模似普通香煙的感受。
在圖6的實施例中，燃料10有許多孔16并套有厚約0.5毫米的彈性套72，如圖6A所示。這種套管由絕熱纖維構(gòu)成，例如陶瓷(如玻璃)纖維或者不燃性碳或石墨纖維。煙霧發(fā)生裝置12內(nèi)有一具有單個軸向孔17的多孔碳塊13。
在圖7的實施例中，彈性玻璃纖維絕熱套管72圍繞在燃料10和煙霧發(fā)生裝置12的周圍，最好是一種在使用時熔融的低熔點材料。套管72上再用無孔紙73包裹，例如用Kimberly-Clark公司的P878-5紙。在這個實施例中，燃料的長度約為15-20毫米，最好具有3個或3以上的孔16，以增大經(jīng)過燃料的空氣流量。圖7A、7B和7C所示為三種合適的通道的配置。
在這個實施例中，煙霧發(fā)生裝置12包括一個金屬容器74，里面裝著粒狀基質(zhì)38和(或)致密的煙草76，其中之一或者兩者都包含生煙物質(zhì)。如圖所示，容器74的開端75搭接在燃料10的后面3-5毫米處?；蛘?，開端75也可以緊接在燃料10的后端。容器的另一端彎邊形成壁78，壁上有許多通道，可使氣體、煙草香味和(或)生煙物質(zhì)通入煙霧傳送通道18。
塑料管44與金屬容器74的壁端78鄰接或者最好搭接，一段彈性而致密的醋酸纖維束42圍繞它。可將一層膠82或者其他物質(zhì)加在纖維束42的燃料端上，密封纖維束和阻止氣流的流過。在制品的嘴端裝上一種低效過濾嘴45，在纖維束42和過濾嘴45上最好用普通的包煙草的裹紙85包裹。然后再用另一層香煙紙86把絕熱套管72的后部和纖維束/過濾嘴部分連接起來。
在圖7實施例的改型中，還可用絕熱套管代替醋酸纖維束42，使套管從點火端延伸到過濾嘴45。對這類實施例來說，最好在與絕熱套管的端鄰接的過濾嘴的環(huán)形部分加一層膠，或者在絕熱套管和過濾嘴之間設(shè)置一束短的環(huán)形纖維束，把膠加在每一端。
在圖8所示的實施例中，燃料10的長度為10-15毫米，外套玻璃纖維絕熱套管72，而煙霧發(fā)生裝置外面有煙草套管88。本實施例中所采用的玻璃纖維的軟化溫度最好低于大約650℃，例如由Owens-Corning，Toledo，Ohio生產(chǎn)的試驗纖維6432和6437，以便使其在使用中熔融。玻璃纖維套管和煙草套管各自都包上煙紙85，例如Ecusta 646，再包上香煙外包裝紙89，例如Kimberly-Clark生產(chǎn)的780-63-5或者P878-16-2紙。本實施例中金屬小盒90搭接在燃料的后部3-4毫米，使其相距點火端大約6-12毫米，而小盒90的后部彎成葉瓣形，如圖8B所示。在小盒的中心，其嘴端上有一條通道91。在小盒彎邊和未彎邊的部分之間的過渡點上有4條附加通道?；蛘?，小盒的后部可以具有一個矩形或者正方形截面以代替葉瓣，也可以使用一個具有彎邊嘴端的簡單的管狀小盒，有沒有通道92都可以。
在煙草套管88的嘴端是一個煙嘴40，它包括環(huán)狀醋酸纖維束42、塑料管44、低效過濾嘴45以及兩層煙紙85和89。煙嘴40由一層外包的濾嘴紙86與已經(jīng)有套管套住的燃料/小盒端相接合。如圖所示，塑料管44的小盒端與小盒90相距一定距離。這樣，流經(jīng)通道92的高溫?zé)熿F穿過煙草套管88，使煙草中的揮發(fā)組分蒸發(fā)或者被提取出來，然后進(jìn)入煙草套管與醋酸纖維束42鄰接的通道18。
在這類具有低密度燃料絕熱套管72的一些實施例中，有一些空氣和氣體流經(jīng)套管72并進(jìn)入煙草套管88。這樣，從煙草套管88中提取煙草香味可以不必經(jīng)過小盒中的圓周通道92。
在圖9的實施例中，套管94包括煙草或者煙草和絕熱纖維的摻和物，例如玻璃纖維。如圖所示，煙草套管94正好延伸到金屬容器96的嘴端后面?；蛘撸部梢栽谥破返恼麄€長度上延伸，直至過濾嘴嘴端。在這類實施例中，容器96最好在其圓周上(最好有相隔180°的兩條槽)設(shè)有一條或多條縱向槽，以便使從煙霧發(fā)生裝置中來的煙霧流經(jīng)圍繞煙霧發(fā)生裝置的環(huán)形煙草段，在進(jìn)入通道18之前提取煙草香味。
如圖所示，套管94的燃料端上的煙草是被壓縮過的。這有助于減少流經(jīng)煙草的空氣，從而降低了煙草處燃燒的可能性。此外，容器96有助于使煙草熄滅，起散熱片作用。這種散熱效果有助于抑制圍繞小盒的煙草的燃燒，還有助于均勻地將熱量分配到在煙霧發(fā)生裝置周圍的煙草，故而有助于釋放煙草香味。另外，用諸如硅酸鈉等物質(zhì)處理靠近燃料后端的香煙外包裝紙85、89，有助于使煙草熄滅，以便使它的燃燒不過度地超過燃料的暴露部分之外?；蛘?，也可以用燃燒變性處理煙草本身，以防止圍繞煙霧發(fā)生體的煙草的燃燒。
當(dāng)點燃上述的實施例中的任何一種制品時，燃料燃燒并產(chǎn)生用于使煙霧發(fā)生體中的生煙物質(zhì)或別的一些物質(zhì)揮發(fā)的熱量，然后，這些揮發(fā)被抽向嘴端，尤其是的抽煙時，進(jìn)入吸煙者的嘴里，類似于普通香煙的吸煙。
因為燃料較短，所以高溫燃焰錐總是接近煙霧發(fā)生體，這使傳遞給煙霧發(fā)生體和任選的煙草料的熱量以及最終產(chǎn)生的煙霧和任選的煙草香味達(dá)到最大，在應(yīng)用優(yōu)選的導(dǎo)熱元件時尤其如此。因為燃料是短的，所以決不會有一長段未燃燃料起散熱片作用，如以前的熱煙霧制品中所常見的那樣。小的燃料源還會使不完全燃燒或者熱解的產(chǎn)物量減至最小，特別是那些含有碳和(或)多通道的實施例更是如此。
采用穿過燃料的通道可提高熱的傳遞以及煙霧的傳送，尤其是抽煙時，通道可將熱空氣引向煙霧發(fā)生部分。優(yōu)選的導(dǎo)熱元件也可提高傳熱，它與燃料的點火端相隔一定距離，以免妨礙燃料點火和燃燒，同時即便在用后也可避免任難看的突出。此外，優(yōu)選絕熱元件會使熱量限制止、定向和集中到制品的中心，從而高增大遞給生煙物質(zhì)的熱量。
因為生煙材料在結(jié)構(gòu)上與燃料分開，所以它是處在比燃焰錐中存在的溫度低得多的溫度下。這使生煙物質(zhì)的熱分解和產(chǎn)生怪味的可能性減至最小。在吸煙時這也能產(chǎn)生煙霧，但是在悶燒時，自煙霧發(fā)生裝置中產(chǎn)生的煙霧卻是最少的。
在本發(fā)明的一些實施例中，短的燃料、凹進(jìn)導(dǎo)熱元件、絕熱元件和(或)燃料中的通道與生煙部分相配合形成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在每次吸煙時產(chǎn)生大量煙霧和任選的煙草香味。在幾次抽煙之后，焰錐與生煙部分非常鄰近，加上導(dǎo)熱元件、絕熱元件和(或)燃料中的通道，在抽煙時和在抽煙之間較長的悶燒期間都能產(chǎn)生很大熱量。
雖然，不想從理論上加以闡述，但是可以相信，在抽煙之間煙霧發(fā)生體是保持較高的溫度的，并且，在抽煙時所發(fā)生的附加熱量，因燃料中的通道而得以極大地增加。該熱量主要用于使生煙物質(zhì)揮發(fā)。這種增加的傳熱使可資利用的燃料能量得以有效地利用。減少了所需的燃料數(shù)量，還有助于較早發(fā)生煙霧。
此外，通過適當(dāng)?shù)剡x擇燃料的組成(組份)、數(shù)量、尺寸、形狀以及燃料通道的配置、絕熱套管、外包裝紙和(或)導(dǎo)熱元件，就可能在很大的程度上控制燃料源的燃燒性質(zhì)。這就有效地控制了傳遞到生煙體的熱量，反過來又可以改變抽煙次數(shù)和(或)傳送給吸煙者的煙霧量。
一般來說，本發(fā)明中可使用的可燃性燃料的長度大約小于30毫米。最好大約為20毫米或小于20毫米，最最好大約15毫類或小于15毫米。燃料的直徑大約為8毫米或小于8毫米，更好些大約在3-7毫米之間，最好在大約4-6毫米之間。本發(fā)明中可以使用的燃料密度的測得值大約從0.5克/厘米3到大約1.5克/厘米3(例如用汞置換法測定)。密度以大于0.7克/厘米3為好，最好大于0.8克/厘米3。在大多數(shù)情況下，要求高密度物質(zhì)，因為這有助于保證燃料有普通香煙那樣長的燃燒時間，并保證供給的能量足以產(chǎn)生所要求的煙霧量。
本發(fā)明所使用的燃料最好用粉狀煙草、重組煙草或者煙草代用品，例如改性的纖維素材料、降解的或預(yù)熱解的煙草等等經(jīng)模壓或者擠壓而成。合適的材料包括Lanzilotti等人的美國專利第4，347，855、Miano等人的美國專利第3，931，824號以及Borthwick等人的美國專利第3，885，574號和第4008723號中和Sittig，Tobacco Substitu tes，Noyes Data Corp、(1976)中所揭示的那些材料。其他合適的可燃性材料，只要它們能有普通香煙那樣長的燃燒時間和產(chǎn)生足夠的熱量使煙霧發(fā)生部份由生煙物質(zhì)中形成要求數(shù)量的煙霧，就可以使用。
優(yōu)選的燃料通常包括可燃性碳質(zhì)材料，例如由諸如木頭、棉花、人造絲、煙草、椰子、紙等纖維素材料的熱解或者碳化所獲得的材料。在多數(shù)情況下，都希望有可燃性碳，因為它具有高的熱值，而且還因為它只產(chǎn)生最少量的不完全燃燒產(chǎn)物。燃料的碳含量最好大約為20%-40%(重量)，或者更高一些。
實施本發(fā)明所使用的最優(yōu)選的燃料是碳質(zhì)燃料(亦即主要成份是碳的燃料)，這種燃料已由1984年9月14日提交的，流水號為650，604和1985年8月26日提交的，流水號為769，532的共同待批申請案作了描述并提出了權(quán)利要求
。碳質(zhì)燃料是特別好的，因為它產(chǎn)生最少量的熱解和不完全燃燒產(chǎn)物，幾乎不產(chǎn)生或者不產(chǎn)生可見的側(cè)流發(fā)煙以及產(chǎn)生最少量的灰，并且具有高的熱值。在最佳實施例中，傳送給吸煙者的煙霧經(jīng)Ames試驗測定(參見Ames等人，Mut.Res.31347-364(1975);Nagas等人，Mut.Res，42335(1977)]并沒有值得注意的誘變活性。
為了提供適當(dāng)?shù)娜紵桶l(fā)光特征，燃料中還可以結(jié)合燃燒添加劑或者燃燒改進(jìn)劑。如果需要的話，燃料中還可以加入諸如硅藻土填料以及諸如羧基甲基纖維素鈉(SCMC)粘結(jié)劑。為了在煙霧中加入煙草或者其他香昧，燃料中可以結(jié)合諸如煙草提取物等食用香料。
燃料最好設(shè)有一條或者多條縱向延伸通道。這些通道有助于控制從燃料到煙霧發(fā)生部份的熱傳遞，這在傳遞足夠的熱量以產(chǎn)生足夠的煙霧方面和在避免傳遞太多的熱量以免生煙物質(zhì)降解方面均是重要的。一般來說，這些通道提供了氣孔，這樣，由于到達(dá)基質(zhì)的熱氣量增加，所以早期傳到基質(zhì)的熱量也增加。通道也起增大燃燒速率的作用。
通道一般有很多條，例如大約5-9條或者多于9條，特別通道之間間隔較寬的如圖1A、7A和9A所示，能產(chǎn)生導(dǎo)致高煙霧發(fā)生(釋放)的對流傳熱。多通道通常也使燃料易于點燃。
高的對流傳熱會引起主流中CO輸出較高。為了降低CO含量，可以使用較少通道或者較高密度的燃料，但是這樣往往又會使燃料較難點火和低對流傳熱，從而降低煙霧的傳送速率和數(shù)量。然而，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如圖7B所示，在通道緊密排列的情況下，至少在點火端它們燒管或者說合并形成一條通道，燃燒產(chǎn)物中的CO數(shù)量通常低于同樣但寬間隔排列的通道。
燃料通道的最佳排列，結(jié)構(gòu)以及數(shù)目應(yīng)當(dāng)可傳送穩(wěn)定而大量的煙霧，易于點火以及產(chǎn)生少的CO。本發(fā)明的各種實施例中對所用的碳質(zhì)燃料的通道排列/結(jié)構(gòu)和(或)數(shù)目進(jìn)行了多種組合試驗。一般來說，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，燃料設(shè)有大約5-9條通道，并要較緊地排列，以致使它們燒掉時至少在燃料的點火端形成一條大通道的，看來最能接近地滿足本發(fā)明中所用優(yōu)選燃料的要求，尤其是對優(yōu)選的碳質(zhì)燃料是如此。然而相信，在實施本發(fā)明中如果使用各種非碳質(zhì)燃料這種現(xiàn)象也會出現(xiàn)。
影響燃料時燃燒通道合并的速率的因素包括燃料的密度和組成，通道的尺寸、形狀和數(shù)目、通道之間的距離及其排列。例如，對于具有7條直徑約0.5毫米的通道的0.85克/厘米3碳質(zhì)燃料來說，這些通道應(yīng)當(dāng)安置在芯體直徑之內(nèi)，亦即接觸通道外邊緣的最小圓的直徑在大約1.6毫米到2.5毫米之間，以便使它們在燃燒時合并成單個通道。然而，當(dāng)7條通道的每條直徑增大到大約0.6毫米時，燃燒時合并的芯體直徑增大到大約2.1毫米到大約3.0毫米。
圖9B中所示的結(jié)構(gòu)為本發(fā)明實施例中所用的另一種優(yōu)選燃料通道排列。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這種排列特別有利于降低CO和點火。在這種優(yōu)選排列中，燃料點火端的一短截上設(shè)有很多通道，最好大約為5-9條，這些通道合并成一個大的空腔97并延伸到燃料的嘴端。點火端的很多通道為易于點燃和早期煙霧傳送提供與所要求的大的表面積。空腔的長度可以是燃料長度的大約30%到95%，最好大于50%，它有助于保證均勻地向煙霧發(fā)生部分傳熱和傳送到主氣流中去的CO比較低。
實施本發(fā)明所用的煙霧發(fā)生部分在結(jié)構(gòu)上與燃料是分開的。結(jié)構(gòu)上分開意味著基質(zhì)、容器或者含有生煙物質(zhì)的室與燃燒的燃料是不相混的或者是分開的。如上所述，這種排列有助于降低或消除生煙材料的熱降解和出現(xiàn)側(cè)流發(fā)煙。雖然不是燃料的一部分，煙霧發(fā)生部分與燃料最好處于傳導(dǎo)熱交換關(guān)系，而且最好鄰接或者靠近燃料。采用諸如金屬管或金屬箔之類導(dǎo)熱元件來達(dá)到傳導(dǎo)熱交換關(guān)系則更好，元件最好凹進(jìn)或者與燃料的點火端相隔一定距離。
煙霧發(fā)生部分最好有一種或多種熱穩(wěn)定性材料攜帶一種或多種生煙材料。本發(fā)明所說的(所用的)熱穩(wěn)定性材料是一種能夠夠耐400℃-600℃高溫的材料，它放在近燃料的地方而不會分解或燃燒。雖然不是優(yōu)選，但是別的煙霧發(fā)生體，例如可熱裂的致膠囊或者固體生煙物質(zhì)也都在本發(fā)明的范圍內(nèi)，假如它們能夠釋放足夠的象煙草發(fā)煙那樣的生煙揮發(fā)物的話。
可用作生煙材料的基質(zhì)或截體的熱穩(wěn)定性材料是一些本技術(shù)領(lǐng)域：
中所公知的材料。有用的基質(zhì)應(yīng)當(dāng)是多孔的，并且在不使用時必須能保持生煙物質(zhì)，而在被燃料加熱時必須能釋放煙狀揮發(fā)物?；|(zhì)，尤其是顆粒狀基質(zhì)，可以放在一個容器中，容器最好由導(dǎo)熱材料構(gòu)成。
有用的熱穩(wěn)定材料包括熱穩(wěn)定吸附性碳，例如多孔度碳、石墨、活性或非活性碳等等。其他合適的材料包括無機(jī)固體，例如陶瓷、玻璃、剛玉、蛭石、粘土如膨潤土等等。優(yōu)選的碳基質(zhì)材料包括多孔碳，例如可采用Union Carbide生產(chǎn)的Pc-25和PG-60以及Calgon生產(chǎn)的SGL碳。優(yōu)選的剛玉基質(zhì)可采用Davidson ChemicalDivision of W.R Grace & CO.，生產(chǎn)的SMR-14-1896，它是在高于大約1000℃的高溫下燒結(jié)而成，在使用之前要洗滌和干燥。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，適合的粒狀基質(zhì)還可由碳、煙草或者碳和煙草的混合物，用日本Fuji Paudal KK制造，商品名為“Marumerizer”的機(jī)器以一步法制成致密的顆粒來構(gòu)成。這種裝置已在德國專利第1，294，351號和美國專利第3，277，520號(目前再頒為第27214號)以及日本公告說明書第8684/1967中公開描述。
本發(fā)明中所用的煙霧發(fā)生體與燃料點火端的間隔，以不大于大約40毫米為好，以不大于30毫米為更好，以不大于20毫米為最好。煙霧發(fā)生體的長度可在大約2毫米到大約60毫米中選取，以大約5毫米到40毫米為好，以大約20毫米到35毫米為最好。煙霧發(fā)生體的直徑可以從大約2毫米到大約8毫米中選取，以大約3-6毫米為最好。如果要使用非顆粒狀基質(zhì)，則可在基質(zhì)上設(shè)置一個或多個孔，增大基質(zhì)的表面積，以及增加氣流和傳熱。
本發(fā)明中所用的生煙物質(zhì)必須能夠在被燃料加熱時在煙霧發(fā)生體中所處的溫度下生成煙霧。這種物質(zhì)最好由碳、氫和氧組成，但是它們可以包括其他物質(zhì)。生煙物質(zhì)可以呈固體狀、半固體狀或者液體狀。該物質(zhì)和(或)這些物質(zhì)的混合物的沸點可以高達(dá)大約500℃。具有這些性質(zhì)的物質(zhì)包括多元醇，例如甘油和丙二醇以及單，二或多元羧酸的脂肪族酯，例如硬脂酸甲脂、十二酸鹽、4-十二酸二甲酯等等。
優(yōu)選的生煙物質(zhì)是多元醇或者多元醇的混合物。特別優(yōu)選的生煙物質(zhì)是甘油、丙二醇、三甘醇或者它們的混合物。
可以將生煙物質(zhì)分散在煙霧發(fā)生體上或者里面，濃度要足以滲入或涂復(fù)基質(zhì)、載體或容器。例如，生煙物質(zhì)可以純態(tài)施加或者用稀釋溶液以浸漬、噴霧、蒸發(fā)沉積或者相似的方法施加。固體生煙組分可以在成形之前與基質(zhì)混合并使之均勻地分布。
雖然生煙物質(zhì)的用量視載體和生煙物質(zhì)的不同而各不相同，但是液體生煙物的數(shù)量一般在大約20毫克到大約120毫克之間，從大約35毫克到大約85毫克為好些，從大約45毫克到大約65毫克為最好。應(yīng)當(dāng)將盡可能多的由煙霧發(fā)生體攜帶的生煙物質(zhì)作為WTPM總濕粒狀物傳送給吸煙者。作為總濕粒狀物傳送給吸煙者的由煙霧發(fā)生體攜帶的生煙物質(zhì)量，一般在大約2%(重量)以上，更好在大約在15%(重量)以上，最好在大約20%(重量)以上。
煙霧發(fā)生體也包括一種或多種揮發(fā)性香味劑，例如薄荷腦、香蘭素、人造咖啡、煙草提取物、尼古丁、咖啡堿、蒸餾酒以及其他把香味帶到煙霧中的媒介物。還可以包括任何其他所要求的揮發(fā)性固體或液體物質(zhì)?；蛘撸@些任選的媒介物可以放置在煙霧發(fā)生體與嘴端之間，例如在把煙霧發(fā)生體引向嘴端的通道中的分開的基質(zhì)或小室里，或者在任選的煙草料中。如有要求，可以用這些揮發(fā)劑代替部分或者全部生煙物質(zhì)，以致使該制品把無煙香味或者其他物質(zhì)傳送給吸煙者。
一種特別優(yōu)選的煙霧發(fā)生體包括上述的剛玉基質(zhì)，其中包含噴霧干燥的煙草提取物、煙草香味變性劑，例如乙酰丙酸，一種或多種香味劑以及生煙物質(zhì)，例如甘油?？梢允惯@種基質(zhì)與致密的煙草?；旌?，例如在上述“Marumerizer”生產(chǎn)的煙粒，煙草粒還可用生煙物質(zhì)浸漬。
本文所揭示的這類制品可以用作藥物傳送制品，或者為用于此而稍作改進(jìn)，例如傳送揮發(fā)性的具有藥理或者生理作用的物質(zhì)，比如麻黃堿。間羥舒喘寧、間羥異丙腎上腺素等。
如實施例所示，本發(fā)明的發(fā)煙制品還可包括放在燃料后面的煙草料或板煙或者包含煙草的物質(zhì)，把煙草香味加到煙霧中。在這種情況下，高溫?zé)熿F通過煙草而抽出，揮發(fā)煙草中的揮發(fā)物，而沒有燃燒或者大量熱解。如圖8和9所示，一種優(yōu)選煙草料放置位置是在煙霧發(fā)生體的圓周四周，這樣可增大向煙草傳熱，尤其是那些在生煙物質(zhì)和圓形煙草套管之間使用傳熱元件或者傳熱客器的實施例中。這些實施例中的煙草還起到生煙體的絕熱元件的作用，并有助于模擬普通香煙的感受和香味。另一種煙草料的優(yōu)選放置位置是在煙霧發(fā)生體中，此處可以使煙草或致密煙草粒與生煙物質(zhì)的基質(zhì)混合，或者用于代替基質(zhì)。
含有煙草的物質(zhì)可以包含普通技術(shù)人員可以得到的任何煙草，例如Burley、Flue Cured、Turkish，重組煙草，擠壓的或致密的煙草混合物，包含煙草的薄片等等的。最好用煙草摻和物，以便配成較多的香味。含有煙草的物質(zhì)還可以包含普通煙草添加劑，例如填料、調(diào)香物，增強劑，例如玻璃纖維、濕潤劑等等。
也可以把香味劑以及香味變性劑加到煙草料中。
實施本發(fā)明中所使用最好的導(dǎo)熱元件典型的是金屬管(如鋁)、金屬帶或者金屬箔，厚度從小于大約0.01毫米到大約0.2毫米或更大?？梢愿淖儗?dǎo)熱材料(例如Union Carbide制作的別的金屬或者Grafoil)的厚度、形狀和(或)類型，以達(dá)到實際上任何要求的傳熱程度。一般來說，導(dǎo)熱元件應(yīng)當(dāng)凹得足夠進(jìn)，以免妨礙燃料點火，但是要在早、中吸煙期提供傳導(dǎo)傳熱，則又要靠燃火端足夠近。
如實施例中所示，傳熱元件最好接觸或者搭接在燃料的后部和至少煙霧發(fā)生體的一部分，并使元件凹進(jìn)或者與燃料端相距一定距離，間隔至少大約3毫米或大于3毫米，最好為大約5毫米或大于5毫米。導(dǎo)熱元件的延伸最好不大于燃料長度的大約一半。導(dǎo)熱元件更好是搭接或者別種方式的接觸不大于燃料的后部大約5毫米。這類優(yōu)選的凹進(jìn)元件不會妨礙燃料的點火或燃燒。優(yōu)選的凹進(jìn)的導(dǎo)熱元件還有助于在燃料燃燒到靠近導(dǎo)熱體的接觸點時，由于起了散熱片作用使燃料熄滅，即使燃料已被消耗之后也不凸出。
導(dǎo)熱元件最好還構(gòu)成一個導(dǎo)熱容器，內(nèi)裝生煙物質(zhì)。或者，可以提供一個分開的導(dǎo)熱容器，尤其是使用粒狀基質(zhì)或者半液態(tài)生煙物質(zhì)的實施例中。導(dǎo)熱容器除了用作生煙物質(zhì)容器之外，還改善生煙物質(zhì)和優(yōu)選的圓形煙草套管上的熱量分布，并有助于防止生煙物質(zhì)向制品的別的構(gòu)件移動。容器還通過改變把生煙物傳送到煙嘴所經(jīng)過的通道的數(shù)目、尺寸和(或)位置來為制品提供一種裝置來控制壓降。此外，在煙霧發(fā)生體的圓周四周具有煙草套管的實施例中，容器可以設(shè)有圓周通道或者槽，以控制和使揮發(fā)物流經(jīng)煙草。使用容器還由于減少了必需元件的數(shù)目和(或)制作步驟而使制品的制作簡化。
在實施本發(fā)明中可使用的絕熱元件最好由一層或多層絕熱材料做成一個彈性套管。這種套管的厚度為0.5毫米是有利的，好一些至少為1毫米，更好些為大約1.5毫米到大約2毫米。套管最好延伸到大于燃料長度的一半。更好地是延伸到燃料的整個外圓周和煙霧發(fā)生體的全部或一部分。如圖8的實施例中所示，可以使用不同的材料使制品的兩個構(gòu)件絕熱。
本發(fā)明中可用的絕熱元件通常包括無機(jī)或者有機(jī)纖維，例如由以下這些材料做成的，玻璃、剛玉、二氧化硅、玻璃狀材料、礦棉、碳、硅、硼、有機(jī)聚合物、纖維素等等，還包括這些材料的混合物。還可以應(yīng)用非纖維絕熱材料，例如硅補強劑、珍珠巖、玻璃等等形成墊、帶或者其他形狀。優(yōu)選的絕熱元件是彈性的，有助于模擬普通香煙的感受。優(yōu)選的絕熱材料在使用中應(yīng)當(dāng)熔融，其軟化溫度應(yīng)低于大約650-700℃。優(yōu)選的絕熱材料在使用中還要不燃。然而，可以使用緩燃碳和類似材料。這些材料主要用作絕熱套管，使燃料燃燒所形成的極大部分熱量都保持和引向煙霧發(fā)生體。因為絕熱套管近燃燒的燃料處會變熱，所以以它也可以把熱傳向煙霧發(fā)生體。
最近優(yōu)選的燃料絕熱材料包括陶瓷纖維，例如玻璃纖維。兩種合適的玻璃纖維可從紐約Troy的Manning Paper公司購得商品名為Manninglas 1000和Manninglas 1200。優(yōu)選的玻璃纖維材料具有低的軟化點，例如低于大約650℃，采用ASTM C338-73試驗方法測定。優(yōu)選的玻璃纖維包括Toledo.Ohio的Owens-Corning廠生產(chǎn)的試驗材料，名稱為6432和6437，其軟化點大約為640℃，在使用中熔融。
幾種市場上可購得的無機(jī)纖維均用諸如PVA粘接劑制作，它能在處理過程中保持結(jié)構(gòu)的牢固性。在加熱時具有刺鼻香味的粘接劑應(yīng)當(dāng)去除，例如在使用之前，在空氣中加熱到大約650℃，保持長達(dá)大約15分鐘。如有要求，可以將大約3%(重量)的果膠加到纖維中，為套管增加機(jī)械強度，而沒有刺鼻的香味。
或者，可以用松散裝填或者緊密裝填的煙草全部地或部分地取代絕熱材料。用煙草作為絕熱套管的部分或者全部的代用品除了作絕熱以外，還起到把煙草香味加到主流煙霧中和產(chǎn)生煙草側(cè)流芳香的作用。在優(yōu)選的煙草套包圍煙霧發(fā)生體的實施例中，該套管當(dāng)作一種非燃性絕熱體，還把煙草香味提供給主流煙霧中。在煙草圍繞燃料的實施例中，煙草最好僅消耗到燃料消耗的程度，亦即消耗到燃料與煙霧發(fā)生體之間的接觸點。如圖9實施例所述，這可以通過把煙草壓縮在燃料的周圍以及(或)采用一種傳導(dǎo)散熱片的方法來達(dá)到。還可以用有助于熄滅在它搭接煙霧發(fā)生體的位置處的煙草的材料處理香煙外包裝紙和(或)煙草。
當(dāng)絕熱元件包括除了煙草之外纖維材料時，在絕熱元件和制品嘴端之間可使用一個障礙物。一種這樣的障礙物包括一個與纖維絕熱體鄰接的致密醋酸纖維束環(huán)件，在每端均用膠密封，封閉流經(jīng)該束的空氣。
在本發(fā)明的多數(shù)實施例中，燃料/煙霧發(fā)生體的組合體將加上煙嘴，例如圖中所示的襯箔紙或者醋酸纖維/塑料管，煙嘴也可以分開提供，例如，以煙嘴的形式。制品的這種煙嘴提供了通道，使揮發(fā)性生煙物質(zhì)進(jìn)入吸煙者的嘴中。由于它有一定的長度，最好為大約35-50毫米或者更長，所以還可使高溫焰錐遠(yuǎn)離吸煙者的嘴和手指，在煙到達(dá)吸煙者之前，有足夠長時間使高溫?zé)熿F生成和冷卻。
合適的煙嘴應(yīng)該是對生煙物質(zhì)不起化學(xué)作用的，內(nèi)層應(yīng)能防水或者液體，煙霧的冷凝或者滲漏損失應(yīng)最小，并且應(yīng)能經(jīng)得起與制品別的元件交界處的溫度。優(yōu)選的煙嘴包括上述許多實施例中所使用的醋酸纖維管，它作為彈性的外元件，有助于模擬制品嘴端部分，使具有普通香煙的感受。其他合適的煙嘴很多，顯然對本技術(shù)領(lǐng)城的人來說，都是熟知的。
本發(fā)明的制品中用的煙嘴可以包括一種任選的“過濾嘴”，它為本制品提供類似普通過濾香煙的外形。這種過濾嘴包括低效醋酸纖維過濾嘴和空心的或有阻擋的塑料過濾嘴，例如用聚丙烯制的。這種過濾嘴不阻礙煙霧的傳送。
本制品的整根長度或者其任何部分可以用香煙紙作外包裝。燃料端上優(yōu)選的紙不應(yīng)在燃料燃燒時冒火焰。另外，紙應(yīng)當(dāng)具有可控制悶燒的性能并且應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生象香煙那樣的灰色的灰。
在使用絕熱套管的實施例中，其中紙遠(yuǎn)離套上套管的燃料處燃燒，傳熱達(dá)到最大，因為流向燃料的空氣不受限制。然而，可以把紙設(shè)計得在暴露于燃燒燃料的熱量下時保留全部完整或者部分完整。這種紙限制空氣向燃燒著的燃料流動，從而有助于控制燃料燃燒時的溫度和控制以后向煙霧發(fā)生體的傳熱。
為了降低燃料的燃燒速率和溫度，并保持低的CO/CO2比，可以使用處理成有孔的無孔或者零孔紙例如上面穿了孔的不能燃燒的云母紙，作為外包裝層。這種紙控制熱量傳送，尤其是在中間吸煙期(亦即吹煙第4-第6次)。
為了減少經(jīng)制品滲出的徑向(即外面)空氣從而使煙霧傳送達(dá)到最大，從煙霧發(fā)生體到嘴端可以用無孔紙。
為了產(chǎn)生不同的功能效果，可以使用香煙紙領(lǐng)城中熟知的紙和這些紙的組合紙。本發(fā)明的制品中所用的優(yōu)選紙包括Pisgah Forest，North Carolina的Ecusta制作的Ecusta 01788和646板煙包裝紙以及Kimeberly-Clark的KC-63-5、P878-5、P878-16-2和780-63-5紙。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例能夠傳送至少0.6毫克的煙霧，這是以在FTC吸煙條件下吸煙時，頭3次吸煙中所測得的總濕粒狀物(WTPMwet total particulate matter)為準(zhǔn)的。[FTC發(fā)煙條件由2秒吸煙(35毫升總體積)中間隔開58秒悶燒所組成]本發(fā)明的更好的實施例能夠在頭3次吸煙中傳送1.5毫克或更多的煙霧。本發(fā)明的最好的實施例能夠在FTC吸煙條件下在頭3次吸煙中傳送3毫克或更多的煙霧。此外，本發(fā)明的優(yōu)選的實施例可在FTC吸煙條件下在至少大約6次吸煙中，最好在至少大約10次吸煙中每次平均傳送至少在FTC吸煙條件下，大約0.8毫克的總的濕粒狀物。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)煙制品，其特征在于所說的制品包括(a)可燃的燃料；(b)包含生煙物質(zhì)的結(jié)構(gòu)上分開的煙霧發(fā)生體；(c)使熱量從燃料傳給煙霧發(fā)生體的導(dǎo)熱元件，導(dǎo)熱元件與燃料的點火端相距一定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件與燃料的點火端至少相距5毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件接觸燃料的一部分和煙霧發(fā)生體的至少一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件設(shè)置在燃料里。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3或4所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件沿燃料長度大約一半不到接觸燃料。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3或4所述的香煙型發(fā)煙制品，其特征在于燃料的長度小于大約30毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料的密度為至少大約0.5克/厘米3。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料包括碳。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料設(shè)有多個縱向通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3或4所述的香煙型發(fā)煙制品，其特征在于燃料的長度小于大約20毫米，燃料密度至少大約為0.7克/厘米3。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料包括碳，燃料設(shè)有多個縱向通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3或4所述的發(fā)煙制品，其特征在于所說的制品還包括至少接觸燃料一部分的絕熱元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的發(fā)煙制品，其特征在于絕熱元件是一種彈性不燃燒元件，它的厚度至少為0.5毫米。
14.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的發(fā)煙制品，其特征在于絕熱元件在使用中會熔融。
15.，根據(jù)權(quán)利要求
13或14所述的發(fā)煙制品，其特征在于所說的制品還包括包圍煙霧發(fā)生體的至少一部分的彈性絕熱元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3或4所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件圍繞包圍生煙物質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的發(fā)煙制品，其特征在于所說的制品還包括包圍燃料圓周的至少一部分、厚度為至少0.5毫米的彈性不燃絕熱元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的發(fā)煙制品，其特征在于所說的制品還包括包圍煙霧發(fā)生體的至少一部分的彈性絕熱元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的發(fā)煙制品，其特征在于含煙草的材料包圍煙霧發(fā)生體的至少一部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料的密度為至少0.5克/厘米3，它的長度小于大約30毫米，厚度為至少大約0.5毫米的彈性絕熱材料接觸燃料的至少一部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的發(fā)煙制品，其特征在于絕熱材料的軟化溫度為大約650℃或者低于650℃。
22.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的發(fā)煙制品，其特征在于彈性材料在使用中會熔融，它的厚度為至少大約1毫米。
23.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的發(fā)煙制品，其特征在于所說的制品還包括接觸煙霧發(fā)生體的至少一部分的彈性絕熱元件。
24.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的發(fā)煙制品，其特征在于生煙物質(zhì)設(shè)置在導(dǎo)熱容器里，彈性絕熱元件接觸容器的至少一部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求
24所述的發(fā)煙制品，其特征在于含煙草的塊接觸容器的至少一部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求
20、21、23、24或25所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件沿燃料長度延伸，延伸的長度大約不到一半。
27.根據(jù)權(quán)利要求
20、21、23、24或25所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料包括碳，它的密度大于約0.7克/厘米3。
28.根據(jù)權(quán)利要求
20、21、23、24或25所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料的長度大約小于20毫米，燃料設(shè)有許多縱向通道。
29.根據(jù)權(quán)利要求
20、21、23、24或25所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件與燃料的點火端相隔大約至少5毫米。
30.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料的密度大約為至少0.5克/厘米3，它的長度大約小于30毫米;導(dǎo)熱元件與燃料的點火端相隔至少5毫米，導(dǎo)熱元件接觸燃料的一部分并圍繞生煙物質(zhì);厚度至少為0.5毫米的彈性絕熱元件接觸燃料的至少一部分，彈性絕熱元件接觸圍繞生煙物質(zhì)的導(dǎo)熱元件的至少一部分。
31.根據(jù)權(quán)利要求
30所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件沿燃料的長度延伸，延伸的長度大約不到一半。
32.根據(jù)權(quán)利要求
30所述的發(fā)煙制品，其特征在于接觸燃料的絕熱元件的厚度至少為1毫米并且在使用中會熔融。
33.根據(jù)權(quán)利要求
32所述的發(fā)煙制品，其特征在于至少一部分圍繞生煙物質(zhì)的導(dǎo)熱元件與含煙草的塊相接觸。
34.根據(jù)權(quán)利要求
30、31、32或33所述的發(fā)煙制品，其特征在于接觸燃料的絕熱元件是一種軟化溫度為大約650℃或小于650℃的纖維材料。
35.根據(jù)權(quán)利要求
30、31、32或33所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料包括碳，它的密度大于0.7克/厘米3。
36.根據(jù)權(quán)利要求
30、31、32或33所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料的長度大約小于20毫米。
37.根據(jù)權(quán)利要求
30、31、32或33所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料設(shè)有許多縱向通道。
38.一種香煙型的發(fā)煙制品，其特征在于所說的發(fā)煙制品包括(a)密度至少為0.5克/厘米3的可燃燃料;(b)包含生煙物質(zhì)的、結(jié)構(gòu)上分開的煙霧發(fā)生體;(c)接觸至少一部分燃料的絕熱元件。
39.根據(jù)權(quán)利要求
38所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱元件是彈性的，其厚度大約為至少0.5毫米。
40.根據(jù)權(quán)利要求
39所述的發(fā)煙制品，其特征在于絕熱元件在使用中會熔融。
41.根據(jù)權(quán)利要求
38所述的發(fā)煙制品，其特征在于絕熱元件在使用中不燃燒。
42.根據(jù)權(quán)利要求
38所述的發(fā)煙制品，其特征在于絕熱元件是彈性不燃的材料，它的厚度大約為至少1毫米。
43.根據(jù)權(quán)利要求
38、39、40、41或42所述的發(fā)煙制品，其特征在于絕熱元件包括陶瓷纖維或者玻璃纖維。
44.根據(jù)權(quán)利要求
43所述的發(fā)煙制品，其特征在于纖維的軟化溫度大約為650℃或小于650℃。
45.根據(jù)權(quán)利要求
38、39、40、41或42所述的發(fā)煙制品，其特征在于所說的制品還包括接觸煙霧發(fā)生體的至少一部分的彈性絕熱元件。
46.根據(jù)權(quán)利要求
45所述的發(fā)煙制品，其特征在于絕熱元件包括陶瓷纖維或者玻璃纖維。
47.根據(jù)權(quán)利要求
45所述的發(fā)煙制品，其特征在于接觸燃料的絕熱元件包括陶瓷纖維或玻璃纖維，接觸煙霧發(fā)生體的至少一部分的絕熱材料是一種含煙草的材料。
48.根據(jù)權(quán)利要求
47所述的發(fā)煙制品，其特征在于陶瓷纖維或者玻璃纖維的軟化溫度大約為650℃或小于650℃。
49.根據(jù)權(quán)利要求
38、39、40、41或42所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料的長度小于30毫米。
50.根據(jù)權(quán)利要求
49所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料設(shè)有許多縱向通道。
51.根據(jù)權(quán)利要求
49所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料包括碳。
52.根據(jù)權(quán)利要求
38所述的發(fā)煙制品，其特征在于導(dǎo)熱容器里包有生煙物質(zhì)。
53.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的發(fā)煙制品，其特征在于彈性絕熱元件接觸導(dǎo)熱容器的至少一部分。
54.根據(jù)權(quán)利要求
53所述的發(fā)煙制品，其特征在于接觸燃料的絕熱元件在使用中會熔融。
55.根據(jù)權(quán)利要求
53所述的發(fā)煙制品，其特征在于含煙草的塊接觸導(dǎo)熱容器的至少一部分。
56.根據(jù)權(quán)利要求
53所述的發(fā)煙制品，其特征在于所說的容器接觸燃料。
57.根據(jù)權(quán)利要求
52、53、54或55所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料的長度小于30毫米，接觸燃料的絕熱元件是厚度至少為0.5毫米的彈性材料。
58.根據(jù)權(quán)利要求
57所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料包括碳，它的密度大約大于0.7克/厘米3。
59.根據(jù)權(quán)利要求
58所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料設(shè)有許多縱向通道。
60.根據(jù)權(quán)利要求
1、3、20、38、52或55所述的發(fā)煙制品，其特征在于FTC發(fā)煙條件下，在頭3次吸煙中，本制品傳送大約至少0.6毫克的總的濕粒狀物質(zhì)。
61.根據(jù)權(quán)利要求
1、3、20、38、52或55所述的發(fā)煙制品，其特征在于FTC發(fā)煙條件下，在至少6次吸煙內(nèi)，本制品平均傳送每次大約至少0.8毫克的總的濕粒狀物質(zhì)。
62.根據(jù)權(quán)利要求
1、20或38所述的發(fā)煙制品，其特征在于煙霧發(fā)生體的至少一部分與含煙草的塊接觸。
63.根據(jù)權(quán)利要求
62所述的發(fā)煙制品，其特征在于燃料是含碳的碳質(zhì)燃料。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)煙制品-人造香煙，最好使其形狀酷似香煙，可產(chǎn)生象煙草發(fā)煙那樣的煙霧。本制品最好包括密度大于0.5克/厘米的短的可燃燃料，一攜帶生煙物質(zhì)的、分開的基質(zhì)、自燃料的點火端凹進(jìn)且包圍基質(zhì)的導(dǎo)熱元件、至少圍繞一部分燃料的彈性絕熱套管以及圍繞生煙物質(zhì)至少一部分的可以選用的煙草套管。
文檔編號A24D1/18GK86105536SQ86105536
公開日1987年2月25日 申請日期1986年7月26日
發(fā)明者錢德拉·庫馬·巴納耶, 歐內(nèi)斯特·賈爾貝特·法里埃, 詹姆斯·盧瑟·哈里斯, 阿蘭·本森·諾曼 申請人:R·J·雷諾茲煙草公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan