專利名稱：利用用以控制燃燒產(chǎn)物的催化熱源的無煙方法和制品的制作方法
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有人提議在吸煙制品中使用催化劑，其中催化劑與一種含碳物質(zhì)混合以形成一種可燃燒燃料元件(美國專利US-5211684)。還有人提出使用一種陶瓷材料的煙霧劑前體以構(gòu)成吸煙制品中的煙霧劑(美國專利US-5115820)。還有人提出用二氧化鈰在吸煙者卷煙中作為燃料的涂層(美國專利US-5040551)。
發(fā)明概要一般地說，本發(fā)明涉及一種香煙及其構(gòu)成和工作方法，所說香煙包括一個(gè)熱源、一個(gè)香味煙霧劑部分和一個(gè)煙嘴部分，其中所說熱源包括一個(gè)液體燃料和空氣混合室、以及一個(gè)催化劑燃燒室，在該燃燒室中燃料空氣混合物在催化劑作用下燃燒。
本發(fā)明涉及控制燃燒產(chǎn)物、即包括所產(chǎn)生的一氧化碳的量的方法。這種控制是通過催化劑基質(zhì)設(shè)置的結(jié)構(gòu)和工作實(shí)現(xiàn)的，所說催化劑基質(zhì)包括支承基體和其上的涂層，其中可能包含一種或多種氧化鋁涂層、氧化鈰涂層，最后是氯化鉑/鈀涂層。金屬氧化物和貴金屬涂層具有催化作用。
本發(fā)明的香煙包括一個(gè)燃料/空氣混合區(qū)域，其中包括一個(gè)含有液體燃料的液體吸收存儲(chǔ)體。空氣流動(dòng)通過所說存儲(chǔ)體以攜帶燃料顆粒構(gòu)成一種混合物，以傳送到催化燃燒室。燃燒產(chǎn)物通過香味部分被抽吸，在所說香味部分中包含甘油以構(gòu)成甘油基的煙霧劑。然后這種帶香味的煙霧劑傳送到吸煙者的煙嘴部分。
本發(fā)明的香煙具有與傳統(tǒng)香煙相同的尺寸和外觀。
附圖簡介

圖1為本發(fā)明的吸煙制品的平面視圖；圖1a為沿圖1中剖面線1a-1a所取的剖面圖；圖2是與圖1相同的視圖，圖中還增加表示了在吸煙過程中空氣、燃料/空氣混合物和煙霧劑的流動(dòng)方式；和圖3a-d為在本發(fā)明中使用的蜂窩式構(gòu)件的透視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的描述在附圖中，香煙或吸煙制品10包括濾嘴部分11、香味部分12、煙霧劑部分13、燃料貯存和空氣混合部分16以及催化燃燒部分17。香煙10由外部圓柱體形包覆紙10r包圍著，所說包覆紙可以是一張包覆紙或者由連接或重疊部分構(gòu)成。還可以使用附加包覆紙和接邊紙。
煙嘴部分11是用于過濾香煙10之煙氣的一個(gè)過濾嘴，它可以是一個(gè)常規(guī)的香煙過濾嘴。香味部分12主要包含煙絲12a，煙絲上含有表面處理或其它物質(zhì)和香料以增強(qiáng)進(jìn)入吸煙者口中氣體的香味。優(yōu)選的是，煙絲12a添滿煙嘴部分11與煙霧劑支承材料19之間的空間。
煙霧劑部分13包括一個(gè)煙霧劑支承塞19，其上含有甘油。作為對(duì)甘油的替換物，也可以使用多元醇例如丙二醇。煙霧劑支承材料可以包括碳?jí)|、氧化鎂、氧化鋁、玻璃珠、蛭石、碳、鋁箔和涂覆有可水解有機(jī)硅氧烷的紙。煙霧劑形成物還可以添加/結(jié)合到煙絲或重制的煙草類材料中。當(dāng)包含水蒸氣、CO2和CO的燃燒熱氣體通過支承塞19時(shí)形成一種甘油煙霧。
燃料貯存和空氣混合部分16包括周邊的側(cè)面通風(fēng)孔21，當(dāng)抽吸香煙時(shí)，外部空氣通過這些通風(fēng)孔進(jìn)入香煙10，下面對(duì)此進(jìn)一步解釋。部分16包括燃料吸收存儲(chǔ)體22，該存儲(chǔ)體包含可貯存大約300-500微升的液體燃料的一種燈芯材料。所說吸收燃料存儲(chǔ)體由合成纖維液體傳送燈芯材料制成，其利用了毛細(xì)作用。優(yōu)選的是，在本發(fā)明中使用Transorb牌燈芯。存儲(chǔ)體22可以包括用于保持液體燃料和使液體燃料在香煙10的溫度、壓力和空氣流動(dòng)速度條件下與空氣混合的任何適合的材料。優(yōu)選的燃料是液體純乙醇。在室溫下，3.3-19.0(體積比)的乙醇與空氣比是優(yōu)選的。
還可以使用其它燃料諸如乙醇、酯類、碳?xì)浠衔?、甲醇、異丙醇、己烷、醇味的碳酸二甲酯等等。此外，可以使用放熱燃料，這些燃料是由與支承材料化學(xué)或物理結(jié)合的一種揮發(fā)性燃料成分構(gòu)成的相對(duì)非揮發(fā)性的燃料前體。當(dāng)加熱時(shí)所說揮發(fā)性燃料成分就釋放出來。這種燃料具有防止燃料在存儲(chǔ)過程中的蒸發(fā)損失和確保以足以燃燒和生熱的受控和限制量來釋放燃料的優(yōu)點(diǎn)。放熱燃料的實(shí)例包括薄荷碳酸二甲酯、二甲基碳酸酯、原甲酸三乙酯、吸收在硅藻土或分子篩中的乙醇和“STERNO”牌燃料。
最后，在部分17中發(fā)生催化反應(yīng)，部分17中包括混合物輸送管24和內(nèi)含催化劑的陶瓷管26，其容納有采用摩擦配合或其它連接方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)25。陶瓷管24、26由玻璃基質(zhì)中的致密富鋁紅柱石(3Al2O3·2SiO2)構(gòu)成。這種材料是可在高溫下工作和無孔的細(xì)晶粒。這種材料的容積比重為2.4；工作溫度為1650℃，抗撓強(qiáng)度為20000psi。優(yōu)選的是，管24和26由耐熱材料例如McDanelRefractory公司生產(chǎn)的MV20富鋁紅柱石陶瓷管制成。優(yōu)選的是，催化元件25為Celcor或Celcor 9475蜂窩狀陶瓷材料15，其涂覆有氧化鋁，然后涂覆包含稀土元素或過渡系元素氧化物例如氧化鈰(IV)的催化劑涂覆材料，最后涂覆包含貴金屬溶液優(yōu)選為鉑或鈀的催化劑涂覆材料。在經(jīng)過這樣的涂覆處理之后，將該蜂窩狀基體25(參見圖3a-d)放入香煙管26中(參見圖1、1a和2)。除了陶瓷材料以外，還可以使用任何其它適合的不可燃催化劑支承材料，例如無紡碳?jí)|、石墨氈、碳纖維紗、碳?xì)?、紡織的陶瓷纖維、整體塑制品材料。整體塑制品材料，也稱為蜂窩狀材料，可以在市場上購得，(例如，由NY，Coring的Corning Glass Works公司生產(chǎn))?？梢允褂眠^渡系元素氧化物例如Ta2O5、ZnO、ZrO2、MgTiO3、LaCoO3、RuO2、CuO、MnO2和ZnO代替氧化鈰。
蜂窩狀基質(zhì)25具有低壓降、大表面積和高的熱和機(jī)械強(qiáng)度。蜂窩結(jié)構(gòu)與致密壓縮的陶瓷纖維材料相比具有低壓降(當(dāng)通過支承材料抽吸空氣時(shí)產(chǎn)生的壓力差)。一支香煙的一般壓力降(抽吸阻力)為5英寸水高(標(biāo)準(zhǔn)尺寸)，這個(gè)壓力是在香煙的吸嘴端測得的。優(yōu)選的是所說蜂窩結(jié)構(gòu)具有正方形孔腔(cell)，其分子式為2MgO·2Al2O3·5SiO2。所說蜂窩結(jié)構(gòu)具有33％的開放孔隙度；平均孔隙大小為3.5微米，熱膨脹系數(shù)(25-1000℃×10-7/℃)為10，熔融溫度大約為1450℃。這種蜂窩材料構(gòu)成一種非均勻的催化劑。
參見圖3a，蜂窩結(jié)構(gòu)25包括16個(gè)孔腔29。蜂窩結(jié)構(gòu)25的尺寸為a＝5.7mm；b＝5.7mm和c＝7mm。在圖3b中，蜂窩結(jié)構(gòu)25包括9個(gè)孔腔29。蜂窩結(jié)構(gòu)25的尺寸為d＝4.5mm、e＝4.5mm和f＝7mm。在圖3c和3d中，尺寸為g＝13.09±1.17mm、h＝4.3mm、i＝1.8mm；j＝1.8mm；k＝4.3mm；l＝12.29±0.69mm、m＝2.0mm和n＝3.0mm。圖3c表示具有5個(gè)孔腔的一個(gè)元件，圖3d表示具有2個(gè)孔腔的一個(gè)元件。
在用氧化鋁穩(wěn)定劑涂料涂覆之后，該涂料對(duì)于這種制品中的高溫是穩(wěn)定的，蜂窩基質(zhì)25接受催化處理。圖3a-d所示的Celcor堇青石構(gòu)造通過下列實(shí)例中所述的處理被催化。
實(shí)例1將200個(gè)元件的Celcor堇青石#9475整體陶瓷蜂窩材料(2MgO·2Al2O3·5SiO2；涂覆有耐高溫特性的δ-Al2O3穩(wěn)定劑，直徑4英寸；高度1英寸；每平方英寸包含400個(gè)孔腔)切割成正方形截面的整體元件，每個(gè)元件由尺寸為4.5mm×4.5mm×7mm(圖3b)的9個(gè)孔腔構(gòu)成。在110℃的空氣中將蜂窩材料干燥大約0.5至3小時(shí)以減少吸留或粘附液體(包括水)。然后將這200個(gè)單位材料加入包含200ml的去離子蒸餾水和17.3692克Ce(NO3)3·6H2O的加熱(90℃)溶液中。Ce(NO3)3是可溶于水的。將所說整體元件放置在加熱溶液中半個(gè)小時(shí)，每隔10分鐘用手?jǐn)嚢枰淮?。在將其從溶液中取出之后，用壓縮空氣將過多的水從整體元件中吹出。然后將該整體元件放置在一個(gè)玻璃陪替氏培養(yǎng)皿中，并在60℃溫度下在一個(gè)加熱板上加熱20分鐘。然后在110℃溫度下在空氣中將該整體元件干燥1小時(shí)。再重復(fù)上述處理過程兩次，總共用Ce(NO3)3溶液處理3次。在第三次，也就是最后一次處理之后，將整體元件在110℃溫度下在空氣中干燥過夜，以使浸漬的材料基本干燥，然后在550℃溫度下在空氣中焙燒5小時(shí)。
將用Ce(NO3)3如此浸漬過的200個(gè)元件分成4個(gè)相等堆。每堆用四種不同的PdCl2溶液之一處理。
溶液1通過將15.7233ml的PdCl2溶液(0.0318克Pd/毫升)用去離子蒸餾水稀釋到25ml制備出一份2％(重量/體積)的Pd溶液。
溶液2通過將15.7233ml的PdCl2溶液(0.0318克Pd/毫升)用去離子蒸餾水稀釋到50ml制備出一份1％(重量/體積)的Pd溶液。
溶液3通過將15.7233ml的PdCl2溶液(0.0318克Pd/毫升)用去離子蒸餾水稀釋到100ml制備出一份0.5％(重量/體積)的Pd溶液。
溶液4通過將15.7233ml的PdCl2溶液(0.0318克Pd/毫升)用去離子蒸餾水稀釋到200ml制備出一份0.25％(重量/體積)的Pd溶液。
將50個(gè)用Ce(NO3)3浸漬的整體元件添加到溶液1中，并加熱到70-80℃。分別以同樣的方式將50個(gè)整體元件添加到其它溶液2-4中的每一種之中。在各種情況下，將整體元件保持在加熱溶液中1小時(shí)，每隔10分鐘用手?jǐn)嚢枰淮巍Ｔ趯⑵鋸倪@些溶液中取出之后，用壓縮空氣將過剩的液體從整體元件中吹出。然后將整體元件放置在一個(gè)玻璃陪替氏培養(yǎng)皿中，并在60℃溫度下在一個(gè)加熱板上加熱20分鐘。
接著，將整體元件在110℃溫度下在空氣中干燥過夜，之后在550℃溫度下在空氣中焙燒5小時(shí)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過如此處理的元件對(duì)于實(shí)施本發(fā)明是有用的。
實(shí)例2按照與在實(shí)例1中所述基本相似的方式將大約300個(gè)干燥的整體元件用Ce(NO3)3·6H2O浸漬，所說元件由兩個(gè)尺寸為3mm×3mm×12.3mm的孔腔(圖3d)構(gòu)成，與實(shí)例1不同之處在于在150毫升的去離子蒸餾水中使用了26.0538克的Ce(NO3)3·6H2O。
按照與在實(shí)例1中所述相似方式將300個(gè)用Ce(NO3)3浸漬過的整體元件中的其中100個(gè)整體元件用包含1.6667克PdCl2、0.25毫升H2PtCl6(8wt％水溶液)、10毫升HCl(1M)和90毫升去離子蒸餾水的加熱(70℃)溶液進(jìn)行處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這100個(gè)經(jīng)過處理的元件對(duì)于實(shí)施本發(fā)明是有用的。
實(shí)例3按照與實(shí)例1所述相似方式將大約60個(gè)干燥的9孔腔整體元件用Ce(NO3)3·6H2O進(jìn)行浸漬處理，不同之處在于在100毫升去離子蒸餾水中使用了8.6846克的Ce(NO3)3·6H2O。
將大約30個(gè)用Ce(NO3)3浸漬過的整體元件用在100毫升去離子蒸餾水中包含6.445克ZrCl2O·8H2O的加熱(90℃)溶液進(jìn)行處理。將所說整體元件保持在加熱溶液中半個(gè)小時(shí)，每隔5分鐘用手?jǐn)嚢枰淮?。在將其從溶液中取出之后，用壓縮空氣吹出整體元件中過剩的液體。然后將整體元件放置在一個(gè)玻璃陪替氏培養(yǎng)皿中，并在60℃溫度下在一個(gè)加熱板上加熱20分鐘。接著在110℃溫度下在空氣中將所說整體元件干燥1小時(shí)。再重復(fù)上述處理兩次，總共用所說ZrCl2O·8H2O溶液處理三次。在第三次，也就是最后一次處理之后，將整體元件在110℃溫度下在空氣中干燥過夜，以使浸漬的材料基本干燥，之后在720℃溫度下在空氣中焙燒5小時(shí)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所說的大約30個(gè)元件對(duì)于實(shí)施本發(fā)明是有用的。
實(shí)例4將在實(shí)例3中15個(gè)經(jīng)過處理的整體元件加入0.005wt％(重量百分比)Pt溶液中，所說溶液是通過將0.125ml的氯化鉑溶液(水中含8wt％的Pt)用去離子蒸餾水稀釋到200ml。在浸入所說溶液中10分鐘之后，將所說整體元件取出，并用壓縮空氣將過剩液體去除。然后將整體元件放置在一個(gè)玻璃陪替氏培養(yǎng)皿中，并在一個(gè)加熱板上在60℃溫度下加熱20分鐘。之后，將整體元件在110℃溫度下在空氣中干燥過夜，再在720℃溫度下在空氣中焙燒5小時(shí)。這15個(gè)經(jīng)過如此處理的元件對(duì)于實(shí)施本發(fā)明是有用的。
實(shí)例5按照與在實(shí)例3中所述類似方式將大約30個(gè)干燥的9孔腔整體元件用ZrCl2O·8H2O浸漬。
按照與在實(shí)例3中所述類似方式將大約15個(gè)用ZrCl2O·8H2O浸漬過的整體元件用Ce(NO3)3·6H2O進(jìn)行處理，不同之處在于使用的焙燒溫度為720℃。這15個(gè)經(jīng)過如此處理的元件對(duì)于實(shí)施本發(fā)明是有用的。
實(shí)例6按照與在實(shí)例4中所述類似方式將在實(shí)例5中經(jīng)過處理的15個(gè)整體元件用0.0005％的Pt溶液進(jìn)行處理。
陶瓷堇青石元件可以具有9至400個(gè)孔腔/平方英寸的孔腔密度。如在以上實(shí)施例中所述將這些孔腔涂覆一層均勻的γ氧化鋁以增強(qiáng)穩(wěn)定性和涂覆表面達(dá)到100倍或更多。通常，又將氧化鋁涂層涂覆Ce(NO3)3溶液或者二氧化鈰軟膏(CeO2)。硝酸鈰Ce(NO3)3是優(yōu)選的，因?yàn)榭梢垣@得更加均勻的涂層。可以使用包含草酸鈰(III)、碳酸鈰或硝酸鈰的鈰化合物作為啟動(dòng)材料，只要它們?cè)谟糜诒景l(fā)明之前被轉(zhuǎn)換成氧化鈰(IV)。最后，在含鈰涂層上施加氯化鉑或氯化鈀稀釋溶液的第三層涂層。這些催化劑涂層在被激活之后(當(dāng)開始燃燒時(shí))使溫度從大約700℃上升至大約1000℃。高的溫度有助于實(shí)現(xiàn)液體燃料和空氣混合物的完全燃燒，并實(shí)現(xiàn)一氧化碳(CO)的進(jìn)一步燃燒。
在香煙10的工作過程中，抽煙者在煙嘴部分11抽吸使得外部空氣通過側(cè)邊孔21進(jìn)入燃料存儲(chǔ)和空氣混合部分16，此外，外部空氣通過端孔31進(jìn)入部分17(參見6個(gè)空氣流動(dòng)箭頭AF1-F4和箭頭B1和B2(圖2))。用箭頭AF1-AF4表示的外部空氣流動(dòng)穿過包含乙醇燃料的存儲(chǔ)體16，在這里形成燃料/空氣混合物。當(dāng)空氣/燃料混合物從存儲(chǔ)體22中排出時(shí)達(dá)到飽和?？諝?燃料比隨著在混合物接觸蜂窩結(jié)構(gòu)25的催化劑表面之前經(jīng)端部開口31吸入的空氣而增大。氣體從其上流過的催化劑表面面積大約為16至65m2/g。燃料/空氣混合物改變方向并開始向煙嘴11流動(dòng)。隨著空氣/燃料混合物流動(dòng)，當(dāng)用常規(guī)的打火機(jī)在端部孔31區(qū)域點(diǎn)燃香煙10時(shí)，空氣/燃料混合物逐漸與管26內(nèi)所涂覆的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)25接觸。當(dāng)氣體繼續(xù)向煙嘴部分11移動(dòng)時(shí)，它們被催化燃燒加熱(參見箭頭AR1-AR4；圖2)。氣體流繼續(xù)通過傳送管27。
當(dāng)吸煙者連續(xù)抽吸香煙10時(shí)，燃燒氣體通過含有甘油的塞狀支承體19流出傳送管27，形成甘油煙霧，其流過部分10，從煙絲12a中拾取香味。載有香味的煙霧最后通過煙嘴過濾嘴11進(jìn)入吸煙者口中。當(dāng)吸煙者停止抽吸時(shí)，催化劑在部分17中保持足夠的熱量，使得當(dāng)吸煙者第二次抽吸時(shí)能夠接著恢復(fù)燃燒，而無需再次點(diǎn)燃。
排出傳送管27并且最終進(jìn)入吸煙者口中的燃燒產(chǎn)物包括水、CO2、CO。每只香煙中CO的重量小于在目前市售的標(biāo)準(zhǔn)香煙中的重量。例如，本發(fā)明的香煙中每只香煙的CO含量為O.2mg或低于這個(gè)值。
CO的減少歸因于空氣和燃料混合物通過蜂窩材料20的過程，如本說明書所述，蜂窩材料由于被涂覆和催化劑而發(fā)揮作用。在這種流動(dòng)過程中，催化作用使得CO氧化為CO2，所以當(dāng)氣體排出管27時(shí)大大地減少了CO含量。
考慮到在燃燒部分17產(chǎn)生的熱量，可以利用鋁箔/紙疊層、石墨箔、玻璃纖維、無紡碳?jí)|和紡織的陶瓷纖維將這個(gè)部分進(jìn)行隔離。這種隔離還使得催化劑溫度在兩次抽吸之間保持在其點(diǎn)火(激活)溫度之上。
吸煙制品中的包含催化劑的部分可以重復(fù)使用。可以在一包或一條吸煙制品中包含一個(gè)或多個(gè)催化劑元件，吸煙者可以將其連接在吸煙用具的端部。
術(shù)語“無煙的”在香煙工業(yè)領(lǐng)域大多指的是加熱而不是燃燒煙絲的一種裝置。“無焰的”指的是催化劑無焰燃燒，包括揮發(fā)性有機(jī)蒸氣在一種金屬或金屬氧化物上的催化氧化。本發(fā)明的裝置既是“無煙的”，又是“無焰的”。
當(dāng)存儲(chǔ)體22中的燃料全部耗盡時(shí)，香煙10自動(dòng)熄滅。香煙10設(shè)計(jì)成可抽吸6至12口。
權(quán)利要求
1.一種具有一個(gè)煙嘴部分的香煙，它包括a)一個(gè)熱源，用于產(chǎn)生燃燒氣體，該熱源又包括(1)一個(gè)熱源主體部分；(2)香煙中的通風(fēng)孔，以使外部空氣通過這些通風(fēng)孔進(jìn)入所說主體部分；(3)位于所說通風(fēng)孔上游的一個(gè)吸收燃料存儲(chǔ)體，空氣從所說存儲(chǔ)體流過以生成空氣/燃料混合物；(4)位于所說吸收部分上游的一個(gè)蜂窩催化劑燃燒部分，當(dāng)其燃燒時(shí)所說燃料/空氣混合物流入和通過所說燃燒部分；(5)熱源主體部分中的一個(gè)排出導(dǎo)管，以將燃燒氣體導(dǎo)向所說煙嘴部分；b)一個(gè)煙霧劑部分，所說燃燒氣體流入其中和從中通過，以形成煙霧，和c)一個(gè)煙草部分，當(dāng)所說煙霧進(jìn)一步向下游向煙嘴部分移動(dòng)時(shí)，所說煙霧流入該煙草部分。
2.如權(quán)利要求1所述的香煙，其特征在于，陶瓷催化劑部分包括一個(gè)涂覆有氧化鋁、而氧化鋁之上又涂覆有第一催化涂層的陶瓷基質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的香煙，其特征在于，所說第一催化涂層是一種稀土元素氧化物。
4.如權(quán)利要求2所述的香煙，其特征在于，所說第一催化涂層是一種過渡系元素氧化物。
5.如權(quán)利要求3所述的香煙，其特征在于，所說第一催化涂層包括硝酸鈰。
6.如權(quán)利要求3所述的香煙，其特征在于，所說稀土元素氧化物是氧化鈰。
7.如權(quán)利要求2所述的香煙，其特征在于，所說基質(zhì)還進(jìn)一步涂覆有包含貴金屬的第二催化涂層。
8.如權(quán)利要求7所述的香煙，其特征在于，所說貴金屬是鈀。
9.如權(quán)利要求2所述的香煙，其特征在于，所說氧化鋁是γ氧化鋁。
10.如權(quán)利要求2所述的香煙，其特征在于，所說第一催化涂層包含氧化鈰IV。
11.如權(quán)利要求2所述的香煙，其特征在于，所說第一催化涂層包含Ce(NO3)3。
12.如權(quán)利要求1所述的香煙，其特征在于，所述存儲(chǔ)體中存儲(chǔ)有純乙醇作為燃料。
13.如權(quán)利要求1所述的香煙，其特征在于，所說陶瓷部分包括一個(gè)基質(zhì)，其具有9至400個(gè)孔腔/平方英寸的孔腔密度。
14.如權(quán)利要求2所述的香煙，其特征在于，所說燃燒氣體流過的所說催化涂覆表面面積大約為16至65平方米/克。
15.如權(quán)利要求7所述的香煙，其特征在于，所說燃燒氣體流過的所說催化涂覆表面面積大約為16至65平方米/克。
16.如權(quán)利要求2所述的香煙，其特征在于，所說陶瓷基質(zhì)是一種堇青石材料。
17.一種香煙，其具有一個(gè)煙嘴，用于產(chǎn)生抽吸時(shí)通過所說煙嘴的帶香味氣體，所說香煙包括(a)用于產(chǎn)生加熱氣體的一個(gè)無焰熱源部分，它包括i)一個(gè)包含燃料的存儲(chǔ)體元件；ii)通入和離開所說存儲(chǔ)體元件的導(dǎo)管裝置，使得當(dāng)抽吸香煙時(shí)，產(chǎn)生適合的空氣/燃料混合物；iii)一個(gè)催化劑部分，其包括一個(gè)蜂窩支承體，其上涂覆有鋁層、硝酸鈰層和鈀的化合物層；和(b)一個(gè)香味部分；從而當(dāng)點(diǎn)燃并抽吸香煙時(shí)，熱氣體從所說熱源部分通過所說香味部分到達(dá)所說煙嘴部分。
18.如權(quán)利要求17所述的香煙，其特征在于，所說蜂窩支承體為堇青石，其具有大約為400個(gè)孔腔/平方英寸的結(jié)構(gòu)。
19.一種在香煙中產(chǎn)生煙霧的方法，包括在從香煙第一次點(diǎn)燃直到它停止產(chǎn)生煙霧之間的多次抽吸過程中生成燃燒氣體和將所說煙霧通過一個(gè)煙霧生成部分傳送到吸煙者口中，該方法包括以下步驟a)提供一個(gè)香煙主體，其具有一個(gè)吸收燃料存儲(chǔ)體，在所說存儲(chǔ)體中選定量的可用液體燃料和空氣間歇式地混合以形成一系列的燃料/空氣混合物；b)還提供一個(gè)陶瓷催化劑燃燒部分，其上涂覆有一層或多層催化劑；c)使這種燃料/空氣混合物連續(xù)地傳送到和通過所說陶瓷催化劑燃燒部分，(1)經(jīng)過這些催化層表面區(qū)域之上；(2)所說表面區(qū)域具有這樣的特性，使得進(jìn)入和通過所說燃燒部分并經(jīng)過這種區(qū)域的所說一系列燃料/空氣混合物形成的燃燒氣體產(chǎn)生選定總重量的CO2、選定總重量的水和選定總重量的CO，其中在所說的多次抽吸中產(chǎn)生的所說CO的總重量大約為0.2毫克。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所說燃燒部分的形成包括以下步驟a)在所說部分設(shè)置一個(gè)陶瓷蜂窩基質(zhì)支承體；b)在所說基質(zhì)支承體之上施加氧化鋁涂層；和c)在所說氧化鋁涂層上施加催化涂層。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所說催化涂層包含二氧化鈰。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所說催化涂層包含硝酸鈰。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所說催化涂層包含氧化鈰(IV)。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所說催化涂層包含鈰，此外另一涂層包含貴金屬。
25.向一個(gè)人的口中提供氣體物質(zhì)的方法，該方法包括以下步驟a)提供一個(gè)具有煙嘴和用于容納蜂窩材料的腔室的管；b)用氧化鋁穩(wěn)定劑涂覆所說蜂窩材料；c)干燥經(jīng)過涂覆的蜂窩材料；d)將所說蜂窩材料放入Ce(NO3)3·H2O的水溶液中；e)攪動(dòng)在所說溶液中的所說蜂窩材料；f)加熱所說蜂窩材料；g)干燥所說蜂窩材料；h)使燃料/空氣混合物在產(chǎn)生熱量的條件下流過所說蜂窩材料；和i)使所說加熱氣體流過一個(gè)煙霧劑部分并進(jìn)入所說人的口中。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，該方法包括以下附加步驟a)提供一個(gè)陶瓷蜂窩基質(zhì)；b)在所說基質(zhì)上施加氧化鋁涂層；c)在所說氧化鋁涂層之上施加氧化鈰(IV)涂層；和d)在所說氧化鈰涂層之上施加氯化鉑涂層。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及一種吸煙制品(10)及其構(gòu)造和工作方法,其提供的燃燒產(chǎn)物用于形成帶香味的煙霧氣體,并且在控制這種燃燒氣體成分的同時(shí)將這些氣體傳送至吸煙者口中。在一個(gè)催化部分(17)中產(chǎn)生加熱氣體,燃料和空氣在一個(gè)蜂窩狀催化涂層表面(25)的幫助下在該催化部分中燃燒,所說涂層包含氧化鋁和鈰的化合物。
文檔編號(hào)A24B15/00GK1248888SQ97181992
公開日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1997年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月30日
發(fā)明者C·J·庫克, A·波洛, M·H·佐勒, B·E·瓦爾特米雷, S·F·史密斯 申請(qǐng)人:布朗及威廉森煙草公司