CN1018607B

CN1018607B - 吸烟制品

Info

Publication number: CN1018607B
Application number: CN85106876A
Authority: CN
Inventors: 安德鲁·杰克逊·西萨鲍夫杰尔; 亨利·托马斯·里丁斯; 约翰·休斯·雷诺兹; 米歇尔·戴维·沙恩诺; 钱德雷·库马·贝尼吉; 厄尼斯·吉尔伯特·法雷尔
Original assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1992-10-14
Also published as: CN1024996C; MC1702A1; US5027836A; CN1024997C; CN1061329A; CA1257827A; CN1018329B; TR22487A; CN1061330A; MN431A8; PH26075A; CN85106876A; CN1051492A

Abstract

本发明涉及产生类似烟草烟雾的吸烟制品，而它仅含有最小限度的不完全燃料和高温分解产物。

本吸烟制品包括一个短的可燃碳素燃料元件，一个能忍受烟雾生成物质的热稳定的基质，一个使燃料元件的一部分和基质接触的热传导构件和一个至少要围住一部分燃料的绝热外套。

本吸烟制品的烟雾“烟”在化学上是简单的道具按照艾米斯(Ames)试验测定不具有明显的诱变活性。

Description

本发明涉及会产生类似于烟草烟雾的吸烟制品，而且该烟雾仅仅含有极其少量的不完全燃烧物或高温热解产物。

许多年以来，特别是近20至30年间已经推荐过许多吸烟制品，但是这些制品中没有一件曾经获得过商业上的成功。

尽管经过数十年的关心和努力，可是在市场上仍还没有给吸普通香烟提供便利和有益的吸烟制品，而不产生相当大量的不完全燃烧物或高温分解产物。

本发明涉及在产品使用期限的开始和结束都能够产生相当大的量的烟雾的吸烟制品，而没有烟雾形成物的有效热损失和相当大量的高温分解或不完全燃烧产物，并更可取的是没有相当大量的侧流烟雾。根据本发明的吸烟制品在没有燃烧烟叶时就会给使用者提供吸香烟的感觉和益处。

这些和其它的优点是通过细长的香烟型吸烟制品来获得，使用一种“燃烧元件”最好是用碳素材料，连结一个与燃烧元件有传导热交换关系的并实际上是分离的烟雾发生机构。在点燃时，燃料元件就产生热量，该热量用来挥发烟雾发生机构的烟雾生成物质或各种物质。于是这些挥发物特别在抽烟期间吸向嘴端，并进入吸烟者嘴里，是类似于普通香烟的烟雾。

最好，燃料元件的长度小于30毫米，其最佳长度小于15毫米，具有至少0.5克/厘米³的密度，并且设有一个或一个以上纵向的通道。有利的是，烟雾发生机构包括含有一种或一种以上烟雾生成物质的热稳定基质，最好，燃料元件和烟雾发生器之间的热交换关系通过导热构件，例如金属薄片予以实现，该构件有效地从燃烧的燃料元件到烟雾发生机构传导或传递热量。这个导热构件更好使燃料元件和烟雾发生机构至少沿着它们的外周一部分表面接触。另外，最好燃料元件至少一部分套有一个外部绝热的部件，例如绝热纤维做的外套，这外套最好是有弹性的和至少有0.5毫米厚，该外套可以减少热幅射损失和促使热量从燃料元件维持和引向烟雾发生机构。这绝热部件最好至少把燃料元件的部分紧紧包裹起来，而且其优越之处是至少把烟雾发生机构的部分紧紧包裹起来。

由于最佳的燃料元件是相当短的，热的燃烧火焰圆锥形头部始终紧靠于烟雾发生机构，尤其在装在传导构件的实施方案中，由于其热传导构件在那里热量传递达到最大和产生的烟雾也达到最大。在极接近于短的燃料元件处，最好选用比较短的，低质量基质或载体作为烟雾发生机构，也可以借助于使基质的热消耗减至最小来增加烟雾的产生。因为烟雾生成物质实质上是和燃料元件分离的，它显示出实际上比存在于燃烧火焰圆锥的温度要低的温度，从而使烟雾生成物热分解的可能性减至最小。此外，特别是选用了实质上无挥发性的有机物质的碳素燃料元件，避免了相当大的高温分解或不完全燃烧产物的存在，并且排除了相当大的侧流烟雾的产生。

通常本发明的吸烟制品设置带有例如纵向道管那样机构的烟嘴接管，为将烟雾发生机构所产生的挥发物传送到使用者。有利的是这制品具有与一般香烟同样的总体尺寸，而结果接管和烟雾传递机构通常延展至制品的长度一半以上。用另一种方法燃料元件和烟雾发生机构可被制成活路接管或没有烟雾传递机构，以便与一个分开的一次性使用或多次使用的接管连用。

本发明的吸烟制品也可包含烟叶的填料或填塞，用来增加烟雾的烟草香味。烟叶最好装在烟雾发生器的口端，或者与烟雾形成物的载体混合。香味剂也可以加在烟制品中以便传送给使用者烟雾香味。

本发明的较佳实施方案能在FTC吸烟条件下吸烟时，所喷的头三口烟，至少含有0.6毫克的烟雾，此数据是测量其总湿润物质粒子而得。〔FTC吸烟条件由冒烟58秒钟后喷出2秒钟烟（总体积为35毫升）组成〕。

本发明的更佳实施方案能在头三口烟中放出1.5毫克以上的烟雾，最佳状态可在FTC吸烟条件下抽烟时，头三口烟中喷出3毫克以上烟。此外，本发明的较佳实施方案在FTC吸烟条件下作至少六次喷烟，最佳方案则至少十次，可放出平均每次喷烟含0.8毫克总湿润物质粒子。

本发明的烟雾制品也能够提供化学性质上简单的烟雾，这种烟雾主要由碳的氧化物，空气，水组成及还能提供带有任何你所喜欢的香精或其它你想要的挥发物质和微量其他物质的烟雾。烟雾最好没有按照下文所要详述的Ames试验提到的诱变活性。另外，制品实际上可做成无灰的，以便使用者在使用期间不必清理任何烟灰。

本文中所指烟雾，而且仅仅为了本申请案的目的来说，“烟雾”被规定为含有蒸气，气体，微粒等等，同时在可见及不可见的形态方面，特别是那些被使用者直接感觉到“香烟烟雾似的”组成部分，此烟雾部分是由燃烧的燃料元件中的热量作用在容纳于烟雾发生机构内的物质或制品的别处所产生的。正如规定的那样，“烟雾”这一术语也包含挥发性香料及药理或生理性活性剂而不考虑它们是否产生可见的烟雾。

这里所使用的，“传导热交换关系”这个短语是指烟雾发生机构和燃料元件的机械结构，从而实质上在整个燃料元件的燃烧周期中，热量从燃烧的燃料元件到烟雾发生机构通过传导加以传递。传导热交换关系可以通过使烟雾发生器处在同燃料元件接触和紧靠燃料元件的燃烧部位和（或）利用一个导热零件把燃烧燃料释放的热量传到烟雾发生机构加以获得。最好提供传导热传送的二种方法都加以采用。

本发明使用的“碳素”这个术语意味着主要含有碳。

本文所使用的，“绝热机构”这个术语应用于所有主要起绝热作用的材料。这些材料在使用期间最好不燃烧，但是它们可能包含缓慢燃烧的碳类和诸如此类的材料，以及在使用期间熔化的材料，例如低温级的玻璃纤维。绝热体具有不到大约0.5克-卡/（秒）（厘米⁵）（℃/厘米），最好小于0.02，最佳小于0.005的导热系数。参见哈克赫的（Hackh′s）化学词典（1969年第4版）34页和兰格的（Lange′）化学手册（1973年第11版）10，272-272。

本发明的吸烟制品伴随发明的附图和详细说明作十分详尽描述如下：

图1直到图9是本发明的各种实施方案的纵向视图;

图1A是图1实施方案沿着图1的1A-1A线所作的断面视图;

图2A是图2的实施方案改良的锥形燃料元件的纵向视图;

图3A是图3的实施方案沿图1的3A-3A线所作的断面视图;

图10描绘在使用期间例5的吸烟制品的平均峰值温度分布。

在图1中所例示的发明实施方案，最好它具有普通香烟的直径，包括一个短的，可燃碳素燃料元件〔10〕，一个相接的烟雾发生机构〔12〕和一个衬有金属薄片的管〔14〕，以及由该纸管形成制品接嘴〔15〕。在这个实施方案中，燃烧元件〔10〕是一个炭质“吹管”，也就是碳化的木材，该燃料元件设有5个纵向延伸孔〔16〕，见图1A，长度约20毫米的燃料元件，可以选用香烟纸裹起来，以便改善活性炭燃料的点燃。这种纸可以用已知的燃烧添加剂加以处理。

烟雾发生机构〔12〕含在许多涂烟雾形成物或各物质，例如甘油的玻璃小珠〔20〕。玻璃小珠被固定在靠近多孔的圆盘〔22〕适当位置，该小珠由醋酸纤维制成。这个圆盘具有一系列提供圆盘和衬有金属薄片管〔14〕之间通路的圆周槽〔24〕。

形成制品接嘴的衬有金属薄片的纸管〔14〕，包住烟雾发生机构〔12〕和后部的，燃料元件〔10〕的非点火端。这管还形成一个在烟雾发生机构〔12〕和制品的接嘴端〔15〕之间的烟雾释放通道〔26〕。

使燃料元件〔10〕的非点火端同烟雾发生器〔12〕结合的衬有金属薄片的纸管〔14〕的存在，也增加烟雾发生器的热传递。这薄片还有助于熄灭圆锥形火焰。当仅仅有少量的不燃烧燃料保留时，通过金属薄片的热量损失充当有助于熄灭圆锥形火焰的热穴。

用于本制品的金属薄片典型的是一种厚度0.35密耳（0.0089毫米）的铝箔，但是，为达到任何所要求的热量传递的程度，所采用的金属的厚度和（或）类型可以加以改变。象可以从联合碳化物公司得到的Grafoil这样的其它类型导热部件也以采用。

在图1中例示的制品还包括任选的物质或烟叶的填塞〔28〕，以便促使香料加到烟雾剂中。这个烟叶填塞〔28〕可放置在孔圆盘〔22〕的口端，正如图1所示，或者它可以放在玻璃小球〔20〕和多孔圆盘〔22〕之间。它也可以放在和烟雾发生器〔12〕隔开的部位的通管〔26〕中。

在图2所示的实施例方案中，短的燃料元件〔10〕是一种压制的碳棒或碳柱，长约20毫米，其设有一个轴向孔〔16〕。用另一种方法，燃料元件可以由碳化纤维形成，并且最好也设有一个与孔〔16〕相吻合的轴向通道。因而在这个实施方案中，烟雾剂发生机构〔12〕含有一个稳定导热碳素基质〔30〕，例如，一块已注满烟雾形成物或各物质的多孔碳填塞这种基质可以设一任选的轴向通道〔32〕，正如图2所示。这个实施方案也包含一堆最好放在基质〔30〕口端的烟草〔28〕。为了外观起见，此制品还包括一个可选择的高孔隙率的醋酸纤维过滤层〔34〕，为了使烟雾剂形成物在过滤层〔34〕和金属薄片管〔14〕之间通过，该过滤层可以设圆周槽〔36〕。用任选的方法，正如图2A所示，燃料元件的点火端〔11〕可以削尖，以便改善点火性能。

图3所描绘的本发明实施方案包含一个由一根导热棒〔99〕和一个衬有金属薄片并通向接嘴端〔15〕的纸管〔14〕与烟雾发生机构〔12〕连接的短的可燃碳素燃料元件〔10〕。在这个实施方案中，燃料元件〔10〕可以是吹管炭或压制和挤压的碳棒，填塞或则其它碳素燃料源。

烟雾发生机构〔12〕包括一个热稳定碳素基质〔30〕，例如多孔性碳的用烟雾剂形成物或各物质浸注的填塞。这个实施方案在燃料元件〔10〕和基质〔30〕之间含有一个空的空间〔97〕。围绕这个空的空间的衬有金属薄片管〔14〕的部分含有许多周边孔〔100〕：该孔容许足够的空气进入空的空间;而提供适当的压力降。

如图3和3A所示，热传递机构包括导热棒〔99〕和衬有金属薄片管〔14〕，棒〔99〕最好由铝做成，并具有至少一个，最好2至5个周缘槽，以便使空气通道经过基质。图3的制品具有被引入空的空间〔97〕的空气，因为它不通过燃烧着的燃料因而含有很少的碳的氧化产物的好处。

图4例示的实施方案包括一个纤维碳燃料元件〔10〕，例如碳化棉和人造纤维。燃料元件含有一个轴向孔〔16〕。烟雾发生器的基质〔38〕是一种粒状的热稳定碳。一堆烟草〔28〕直接地放在基质后面。这种制品备有醋酸纤维管〔40〕代替先前的衬有金属薄片的纸管。这根管子〔40〕包含一段围在如聚丙烯管〔44〕一类的塑料管上的蜡酸纤维束的环形部分〔42〕。在这个元件的接嘴〔15〕有一个低功能醋酸纤维过滤塞〔45〕。制品的全部长度被包在香烟型纸中，栓皮色或白色涂料的涂层可以用到口端，以便模仿烟嘴。一块金属薄片条〔50〕放置在纸的里面，而接近制品的燃烧端。这薄条最好从燃料元件的后部延伸到烟草填料〔28〕在口端。

这种薄条可以和纸组合在一起或者它可以是在用纸裹紧前应用的分离的薄片。

图5的实施方案类似于图4的那个制品。在这个实施方案中，烟雾发生机构〔12〕是由正如附图所示的装满粒状基质的铝质长的容器〔52〕或者颗粒基质的组合物和烟叶〔56〕构成的。铝质长的容器〔52〕在它的〔58〕，〔60〕处是翻边的，以便把基质材料围住起来和防止烟雾剂形成物的迁移。为了保证传导的热量传递，燃料端处的翻边端〔58〕最好紧靠燃料元件的后端。由翻边端〔58〕所形成的空的空间〔62〕也有助于防止燃料的烟雾形成物的移动。纵向通路〔59〕和〔61〕被用来作为空气和烟雾形成物的通道。正如附图所例示的，通过一般的烟纸〔47〕，多孔性的陶瓷纸或者金属薄片条可以把长的容器〔52〕和燃料元件〔10〕联结起来。如果使用香烟纸，在燃料的后端邻接处的窄条〔64〕应该印染或用水玻璃处理，或者其它已知的使纸灭火的材料处理。制品的全长是用一般的香烟纸〔46〕紧紧包裹的。

图6表示带有压制碳燃料塞〔10〕的另一个实施方案。在这方案中，燃料元件具有一个较易点火的锥形点火端〔11〕和一个容易装入管形金属薄片外套〔66〕的锥形的后端〔9〕。邻接燃料元件的后部是一个带中心孔〔70〕的铝盘〔68〕。另一个任选的带有孔〔74〕的铝制圆盘〔72〕是位于烟雾发生器〔12〕的口端。位于圆盘其间是粒状的基质段〔76〕和烟叶段〔78〕。安装燃料元件的金属外套〔66〕正伸到第二个铝盘〔72〕背后这个实施方案也包括具有聚丙烯内管〔44〕的空心的醋酸纤维棒〔42〕和醋酸纤维过滤塞〔45〕。制品的全长最好由香烟纸加以包裹。

图7所示的实施方案表示放入燃料元件〔10〕中的大的空腔内的基质〔80〕的运用。在这个实施方案中，燃料元件最好由挤压形成，同时基质〔80〕通常是一种比较硬的多孔材料。制品的全长也是用普通香纸〔46〕包裹的。这个实施方案还可以包含一个把燃料元件〔10〕连接到醋酸纤维管〔40〕和帮助熄灭燃料的金属薄片条〔84〕。

在图8和图9所示的实施方案包括围住燃料元件〔10〕的非燃烧的绝热外套〔86〕，以便隔热和结集燃料元件的热量。这些实施方案也有助于减少可能引起燃烧火焰圆锥的潜在的任何火焰。

在图8所示的实施方案中，燃料元件〔10〕和基质〔30〕都位于绝热纤维，例如陶瓷的（例如，玻璃）纤维的环形外套或管〔86〕中。不燃烧的碳或石墨纤维可以用来代替陶瓷纤维。燃料元件〔10〕最好是带孔〔16〕的挤压型的碳塞。在这个例示的实施方案中，为了容易点火，点火端〔11〕稍微伸过外套〔86〕的边缘。尽管可以使用其它类型的基质，这里基质〔30〕是固体状多孔碳质材料。基质和燃料元件的后部用一块铝箔〔87〕加以围住。正如所示，这个带套的燃料一基质单元是由烟嘴管加以连接，例如附图所示的细长的醋酸纤维管〔40〕，并用一般的香烟纸紧紧包住。外套〔86〕延伸到基质〔30〕的口端，然而外套还可以代替醋酸纤维棒〔42〕。

在图9所示的实施方案中，用图5所示类型的铝制长的容器来围住粒状的基质〔54〕和烟叶〔56〕。这个长的容器最好全部安放在绝热外套〔86〕内。另外，燃料元件的点火端不要伸过外套〔86〕的前端。最好，长的容器和释热元件的后部以类似于图8所示那种方式用一块铝制的金属薄片围住。

用另一种方法，围住基质的铝金属薄片〔52〕只在接嘴口端翻边。在这样的一个实施方案中，燃料元件的后端可以被插入金属薄片的一端内同时聚内烯管可以固定在上面或位于金属薄片的口端接界处。整体组装是用玻璃纤维加以紧裹到与普通香烟一样的直径大小。

当上述的实施方案的任一制品点火时，燃料元件燃着，产生热量用来挥发烟雾发生机构内的烟雾形成物或各物质。尤其在吸烟期间，这些挥发成分被吸向烟嘴口，并吸入使用者的口里，而有类似于普通香烟的烟雾。

因为燃料元件最好是做得比较短，而热的燃烧火焰圆锥形头部是始终紧靠烟雾发生体，其能使传递到烟雾发生机构热量增加到最大，因此，特别当使用最佳的导热部件，就可以有效的产生烟雾。此外，最佳的绝热部件倾向于将热量控制，引导，且集中到制品的中心芯子，所以使传递到烟雾形成物质的热量增加。

因为烟雾形成物质是与燃料元件实质上分离，烟雾形成物质显露温度实质上比在燃烧火焰圆锥中的温度要低。这使烟雾形成物热递降分解可能性减至最小程度。而这种分解在喷烟期间还导致烟雾产生，而在熏烧期间几乎没有或没有烟雾产生。另外，碳素燃料元件和总体上分离的烟雾发生机构的运用会消除相当大量的高温分解和不完全燃烧产物的存在，并且可避免相当大量的侧流烟雾的产生。

由于本发明中采用的最佳碳素燃料元件的小型化和燃烧特性，通常燃料元件不出乎几次喷吹就开始将整个燃料元件的显露长度燃遍。因此，同烟雾发生机构邻接的燃料元件部分很快成为热的，特别在早期和中期喷吹期间，其大大地加快热量传递到烟雾发生机构。因为最佳燃料元件是短的，决没有一长段作为热穴的不燃烧燃料，因此这是与以前热烟雾制品有共同处。热量传递，及为此烟雾放出，也通过经由燃料的孔运用加以增加，特别在喷吹期间这孔把热的空气吸到烟雾发生器。

这发明的最佳实施方案中，短的碳素燃料元件，热传导部件，绝热机构及在燃料中的通路同烟雾发生器共同工作提供了一个实际上每次喷吹能够产生相当大量的烟雾剂的装置，在几次喷烟以后极接近于烟雾发生器的火焰圆锥同绝热机构一起，在喷烟期间和喷烟之间长时期熏烟都会导致高热释放。

在不希望被理论所束缚的同时，相信烟雾发生机构在喷烟之间被保持在比较高的温度，以及相信在喷烟期间，通过孔或燃料元件的孔大大增加放出附加热，它基本上是被利用来挥发烟雾形成物质。增加热传递的这种方法可更有效利用有效燃烧能，减少燃料的需要量和促使及早释放烟雾。此外，在本发明中利用的传导热量的传递相信会减少碳质燃料的燃烧温度，并进一步令人相信，其会减少通过燃料产生的燃烧产物中CO对CO₂比率。例如，参见杰·哈格：普通无机化学，在592页（约翰·怀利和桑斯，1969年）。

更进一步说，借助于对燃料元件、绝热外套，纸质包裹物和热传导机构的恰当的选择，就有可能控制燃料源的燃烧性能。它提供了控制热量传递到烟雾发生器的机会，这就是依次改变喷出和（或）释放到使用者的烟雾的次数和（或）数量。

一般说来，在实施本发明中采用的可燃料元件长度是小于30毫米。比较好燃料元件大约20毫米以下，最好长度15毫米以下。进一步说，燃料元件的直径是大约3和8之间，最好大约4至5毫米。这里所采用的燃料元件的密度已定在从大约0.5克/厘米³-大约1.5克/厘米³幅度内。较可取的密度是大于0.7克/厘米³，最好大于0.8克/厘米³。最好燃料中间设有一个或是一个以上纵向延展的孔，例如在图1到5中孔〔11〕。这些孔使具有多孔性和通过利用增加达到基质的热的气体量方法及早地加快热递到基质。

在这里采用的最佳燃料元件主要是由碳素材料构成的。碳素燃料元件可取用长度是从8-15毫米，最好长度从8-12毫米。具有这些特性的碳素燃料元件是足以为至少大于7-10喷烟提供燃料，因为，此喷烟的标准数量通常是通过在FTC条件下吸普通香烟获得的。

更可取的，这样的一种燃料元件的碳含量至少60-70%，最好情况是按重量计至少含80%以上。用具有按重量计碳的含量大约超过85%以上的燃料元件已获得极好的效果。高含碳量的燃料是最佳的，因为它们产生微量的高温分解和不完全燃烧产物，几乎没有或没有明显的侧流雾以及只有微量烟灰和具有高的热容量。但是，较低碳含量燃料元件，例如大约50-60%重量也是在本发明的范围内，特别是使用非燃烧惰性填料的地方更如此。

并且，当没有最佳品，其它燃料成分能够采用，例如烟叶，烟叶代用品和类似物，正如上述所说，使它们产生和传导足够的热量到烟雾发生机构，以便从烟雾形成物中产生所要求的烟雾水平。所用的密度应该在0.5克/厘米³，最好0.7克/厘米³以上，它高于普通吸烟制品的密度。在那里使用类似的其它物质时，最好是用含碳的燃料，一般用量按重量总计至少在20%-40%左右，较好的按重量计至少大约50%，而最好按重量计至少大约65-70%，而余下百分重量是由其它燃料成分，包括任一粘结剂，燃烧调节剂和水分等平衡。用于或用作最佳燃料的可燃物质可以取自于实际上为那些技术熟练者所知的为数众多的碳源的任一个。虽然其它来源的碳素材料可以利用，但是比较可取方法，碳素通过纤维材料，例如木材、棉花人造丝、烟叶、椰子壳和诸如此整物质的热解或者碳化加以获得。

在最好的状况，碳素燃料元件应该能够不使用氧化剂，而用普通香烟点火来点燃，这种类型的燃料燃烧性能通常可以从温度大约400℃至大约1000℃之间，最好大约500℃到950℃之间并在惰性气氛或在真空下已被热解的纤维材料中获得。热解的时间不认为是临界的，只要在热解物质的中心温度达到上面所说的温度范围，并在这温度下保持至少几分钟。但是，使用逐渐地增加温度几个小时以上的缓慢热解认为会产生带高碳量的更均匀的物质。

尽管在大多数情况下是不希望的，但是需要外加氧化剂，以便用香烟点火器给予他们点火的碳素燃料元件也是这个发明的范围之内，因而一般是需要使用阻燃剂或其它类型的燃烧调节剂。这样的燃烧调节剂在许多专利和出版物中已经揭示，而且，对在技术上熟练的那些人是已知的。

用于实施例这发明的最佳碳素燃料元件实质上是没有的挥发性有机物质。由于这个原因，这意味着燃料元件不故意地用相当大量的挥发性有机材料浸注或混合，例如挥发性烟雾形成剂或香料，这些物质能在燃烧着的燃料中降解。但是，少量由燃料自然吸收的水分可能在其中存在。同样，少量烟雾形成物质可以从烟雾发生机构中迁移，由此它也可能存在于燃料元件中。

最好的碳素燃料元件是由碳和粘结剂，通过常规的压制或挤压技术所制备的压制的或挤压的碳块。那样，一种燃料元件使用最好的活性碳是PCB-G，而最好的非活性碳是PXC，两者都可以从匹兹堡市PA.Caigon碳公司得到。压制成和（或）挤压的其它较好的碳由热解棉花或热解纸加以制备。

可以用于制备那样一种燃料元件的粘结剂在技术上众所周知的。最好的粘结剂是羟甲基纤维素钠（SCMC），该粘结剂最好能够单独使用，或者与象氢化钠，润滑土，蛀石，碳酸钙和诸如此类的材料合用。其它有益的粘结剂包括树胶，例如爪儿豆胶及其它纤维素衍生物，例如甲基纤维素和碳甲基纤维素（CMC）。可以使用的粘结剂浓度范围很广。最好，粘结剂的量限于减小那些在粘结剂中不希望有的燃烧产物。在另一方面，在制造和使用期间要把燃料元件粘固在一起必须要足够量的粘结剂。于是粘结剂使用的量取决于在燃料元件中碳的内聚性。

如果需要的话，上面所述的燃料元件可以在形成后热解，例如，加热到大约650℃保持1小时，以便把粘结剂转变成碳;因此形成实际上100%碳的燃料元件。

在本发明中使用的燃料元件也可以含有一种或一种以上添加剂使改善燃烧作用，例如含有多达5%重量氯化钠，以便改善冒烟特性和作为一种阻燃剂。并且，可以含有多达5%，而最好含有1%-2%。重量的碳酸钾，以便改善点火性能，改善物理性能的添加剂，例如象高岭土，蛇纹石，一种美国白土及诸如此类的粘土也可以加以利用。

另一种碳素燃料元件碳素纤维燃料，其可以通过纤维化的前驱体，例如棉花，人造丝，纸，聚丙烯腈以及诸如此类的物质碳化后加以制备。通常在惰性气体或在真空中，温度大约650-100℃，保持30分钟左右热解是足以产生具有优良燃烧性能的适宜的碳纤维。燃烧调节添加剂也可以加到这些纤维的燃烧中。

用于实施本发明的烟雾发生机构实质上是同燃料元件分隔。实质上分离就意味着基质及装有烟雾剂形成物质的容器或腔体不是同燃料元件混在一起或部分混在一种。正如前述，这种安排促使减少或消除烟雾剂形成物的热损失和侧流烟雾的存在。因为烟雾发生机构不是燃料的一部分，烟雾发生机构只是处在同燃料元件的热传导关系，所以最好它们邻接或者靠近燃料元件。

比较可取方法，烟雾发生机构包括一种或一种以上热稳定材料，它们都带有一种或更多的烟雾形成物质。正如这里所使用的，热稳定材料是一种能够经得住例如400℃-600℃的高温，该材料处于燃料附近不分解或不燃烧。当因本最佳实施方案中缺乏证明时，使用那样的材料认为会保持烟雾的简单“烟”化学性质。当不是最佳情况，其它烟雾发生机构，例如热扭曲或者固体烟雾形成物质，只要他们能够释放足够的烟雾剂形成的蒸汽使满足类似烟草烟雾的都是在本发明的范围内。

能够用作基质或者烟雾形成物载体的热稳定材料已成为技术上熟练者所周知的。有效的基质应该是多孔性的必须能够在不使用时，保持烟雾形成物，以及在通过燃料元件加热时它能够释放潜在的形成烟气的烟雾。

有效的热稳定材料包括热稳定吸附性碳，例如多孔级碳，石墨，活性的或不活性的碳以及诸如此类。其它合适的材料包括，象陶瓷，玻璃，矾土，粘土，蛀石那样类似无机固体和象膨润土及诸如此类的粘土。通常较好的基质材料有碳毡，纤维，织物，活性碳及象联合碳化物公司可得到的PC-25和PG-60，以及从卡尔戈（Caigon）碳公司可得到的SGC多孔碳。

借助本文中应用的个别烟雾发生机构，它的成分和外形一般可以从带一个或一个以上轴向延伸通道的颗粒的、纤维的和多孔块料，固体块料及诸如此类块料中选取。基质，特别颗粒基质可以放置在最好为金属箔构成的容器中。

用于本发明的烟雾发生机构通常放在距燃料元件的点火端小于60毫米处，较佳情况小于30毫米，最佳小于15毫米。烟雾发生器长度可以从大约2毫米至大约60毫米内不等，较佳范围为5毫米至40毫米左右，最佳从20毫米至30毫米左右。如果使用非颗粒的基质，它必须设置一个或一个以上的孔，以便增加基质的表面积及增加空气的流动和热的传递。

当通过燃烧燃料元件加热后用于本发明的烟雾形成物质或各物质在烟雾发生机构存在温度的情况下必须能够形成烟雾。这样的物质最好由碳，氢和氧组成，但它们也可以含有其它的成分。烟雾形成物质可以是以固体，半固体或者液体的形式。这些物质和（或）各物质混合物的沸点可以在500℃和500℃以下的范围内。具有这特点的物质包括多元醇，例如丙三醇和丙二醇，以及单元，二元或多元羧酸的脂肪族酯类，例如硬酯酸甲酸，十二酸甲酯，十四二酸二甲酯及其它。

比较佳的方法，烟雾形成物质包括高沸的混合物，低蒸汽压物质。因此，在开始吸烟时，低沸物质会供给最大的初始烟雾，而当烟雾发生器的温度增加，高沸物质将给予最大的烟雾。

比较佳的烟雾形成物质是多元醇或多元醇混合物。特别佳的烟雾形成物从丙三醇，丙二醇，二缩三乙二醇或其它混合物中选得。

烟雾形成物质很可能散布在烟雾发生机构的上面或里面使它的浓度足以渗入或涂覆基质，载体或容器上，例如，烟雾形成物质能够全部使用或者做成稀释溶液用浸入，喷射、蒸发，沉积的形式加以使用。固体烟雾生成组分在整个形成期间可以同基质掺合和均匀地加以散布。

虽然烟雾构成物质的填料在一个载体到另一个载体，一个烟雾构成物质和另一个烟雾构成物质之间会各不相同，但是液状烟雾构成物质的数量一般可以从20毫米左右到120毫米不等，较好的情况是从大约35毫克到大约85毫克不等，最好的从45毫克左右到65毫克左右不等。按照WTPM在烟雾发生机构上带的烟雾形成物应该尽量多传给使用者。比较可取的是烟雾发生机构上带的烟雾形成物在2%重量以上，更好是带15%重量以上，而最好20%重量以上可按总湿润物质粒子（WTPM）传给使用者。

烟雾发生机构还包括一种或一种以上挥发性香料，例如薄荷醇，咖啡因、酒液以及其它把香料加进烟雾剂的媒剂。它也可以包括任何其它所需要的挥发性固体或液体材料。

正如前面指出的，本发明的吸烟制品也可以包含一个可以用于把烟草香料加到烟雾中的烟草的填料或填塞。比较可取的方法烟草可以放在烟雾发生机构的口端，也就是它可以同烟雾形成物质或载体混合。香味剂也可以另外加到吸烟制品中使传送给使用者的烟雾加香料。

如果使用烟叶填料，热的蒸汽穿过烟草床把烟草中挥发成分抽出并蒸发，而不必燃烧烟草。因此，这种的吸烟制品的使用会感受到含有天然烟叶的性质和香味的烟雾，而没有普通香烟所产生的燃烧产物。

在另一方面，这些供选的试剂可以放置在烟雾发生机构和接嘴之间，例如在分隔的基质内或在从烟雾发生机构通到接口通道的腔体内，或则在任选的烟草填料处。如果需要的话，这些挥发试剂可以用作为烟雾发生机构的部分或全部替代品，以便制品把非烟雾性香味或其它物质传送给使用者。

这里所揭示的制品类型可以加以使用或者可以加以修改用作为传送药物制品，用作为传送麻黄素，二羟苯基异丙氨乙醇，特普他林那样的药理上或生理上的活性物质或诸如此类物质。

最好用于实施这个发明的导热构件典型是金属箔，例如铝箔，而厚度从大约不到0.01毫米到大约0.1毫米或者大于0.1毫米。导热材料的厚度和（或）类型可以改变使获得任何实际所需要的程度。正如描绘的实施方案所示，最好导热元件与燃料元件和烟雾发生机构的部分接触或重叠，并且可以形成围住烟雾形成物质的容器。

根据本发明可以使用的绝热部件一般包括象由玻璃，矾石，硅石，玻璃状的物质，矿渣棉，碳，硅，硼，有机聚合物，纤维素以及由这些材料混合而成的诸类物质制造的有机和无机纤维。以垫块，带条或其它形式形成的非纤维的绝热材料，例如硅石气凝胶，珍珠岩，玻璃及诸如此类物质也可以使用。较佳的绝热构件是有弹性的，以便模拟一般香烟的感觉。这些材料主要起绝热外套的作用使由燃烧的燃料元件所形成的热量有效部分保持和引导到烟雾发生器。由于绝热外套成为与燃烧的燃料元件热邻接，当它热到一定程度，它也能够向烟雾发生机构传导热。

通常较好的绝热材料包括陶瓷纤维，例如玻璃纤维。二种特别佳的玻璃纤维以曼宁莱斯1000（Manninglas 1000）和曼宁莱斯1200（Manninglas 1200）牌号为代表，这二种牌号都可从纽约州特洛伊市曼宁纸品公司得到。一般绝热纤维至少要裹住部分燃料元件，而对于制品的其它部分可随意围裹，使达到大约7-8毫米的最好直径。这绝热层的厚度从约0.5毫米至2.5毫米，最佳从大约1毫米至2毫米。当有可能时，最好选用具有低软化点的玻璃纤维材料，例如最好低于650℃。

当绝热材料是纤维制的，可在制品的口端采用一个拦阻机构。这种拦阻机构含有一个与纤维绝热机构邻接的高密度醋酸纤维屑的环状的构件和该构件在口端例如可以用胶水加以密封，以便阻断空气流过纤维屑。

在本发明的最佳实施方案中，燃料一烟雾发生机构组合装在接嘴上，它们是如图中所示的，衬有金属薄片的纸管或者醋酸纤维一塑料管，不过，接嘴可以是分离式的，就象烟嘴一样。这个制品的元件提供把被蒸发的烟雾形成物引入使用者的通路。由于它的长度选在大约50-60毫米或更长一点，它使热的火焰圆锥头部离开使用者的口和手指。

合适的接嘴应该对烟雾形成物质是惰性的，应该有一个防水或液体的内层，应该通过凝聚或过滤提供最小烟雾损失及应该在与制品的其它元件的界面处能够耐温。较佳的接嘴包括图1-3的衬有金属薄片的管和在图4-9的实施方案中采用的醋酸纤维管。其它合适的接嘴对一般技术上熟练的那些人来讲是明显的。

本发明的接嘴可以有一个任选的“过滤层”头，用来给予制品一个普通香烟的外貌。这样的过滤层有低密度醋酸纤维过滤层和有例如由聚丙烯制成的那些空心的或带有障板的塑料过滤层。另外，制品的全长或其它任何部分都可用香烟纸紧紧包裹。

通过本发明提出的制品产生的烟雾在化学性能上是比较简单的，它主要有空气，碳的氧化物组成的，它带有任何需要的香料和其它挥发物质，水及微量其它物质组成。由于本发明提出的制品产生总湿润物质粒子（WTPM）用艾米斯（Ames）试验测定没有诱变活性。也就是将微生物暴露在本发明的产物中所产生的细胞变异数目与本发明的总湿润物质粒子（WTPM）之间没有显著的剂量应答关系。根据艾米斯（Ames）试验的建议，如果存在明显的剂量应答则表明在测试的产品中存在诱变物质。参见，艾米斯（Ames）等人，Mut Res31∶347-364（1975）纳吉斯（Nagas）等人，Mut.Res.42∶335（1977）。

进一步得益于本发明的最佳实施方案是在使用期间产生的灰同普通香烟的灰对照是比较少的。当燃烧最好的燃料源时，它基本上转变为碳的氧化物，具有相当少灰，而因此使用这制品时，不必除去灰。

本发明的吸烟制品将用参考下列有助理解本发明的实例进一步加以描述，但是该些实例不认作对它的限制。除非另有规定之外，这里所说的全部百分率都是重量百分比，所有温度以摄氏度表示但是未经校正。在所有情况下，吸烟制品有大约7-8毫米的直径，即具有普通香烟的直径。

例1

吸烟制品是按照图1的实施方案构成的。燃料元件是一个长25毫米木炭管，带有5个用60号钻头钻的0.040英寸（1.02毫米）的纵向通道。木炭重0.375克。燃料元件是用一般方法处理的香烟纸包裹。基质是500毫克的玻璃小珠〔平均直径0.64英寸（1.63毫米）〕，其表面涂有2滴约50毫克的甘油。当玻璃小珠装入管子里时，这基质约长6.5毫米。衬有金属薄片的管是由在4.25密耳（0.108毫寸）白色的绕成螺旋状纸内衬0.35密耳（0.0089毫寸）铝箔层组成。这管子围住燃料元件后部5毫米。围绕周边有四个槽的醋酸纤维短块（8毫米）用于固住玻璃小珠对着燃烧源。8毫米长的附加槽纹式醋酸纤维过滤层插入管的口端使形成普通香烟的外形，制品的全长是大约70毫米。

在点火喷烟时，这种类型的样品释放相当大量的烟雾，在2和3次喷烟时烟雾的量减少和在4到9次喷烟时就能很好释放烟雾。当在35毫升喷烟体积，每次喷烟持续2秒钟和喷频率60秒钟用机械吸烟的FTC吸烟工艺规程下，这种类型的样品一般产生5-7毫克的总湿润物质粒子（WTPM）。

例2

A1用10毫米长压制碳燃料元件和玻璃小珠基质制成四个吸烟制品。燃料元件都由90%PCB-G和10%SCMC在大约5000磅（2273公斤）的外加载荷下形成，具有图2A所示的锥形点火端。沿着每个元件的中心打一个0.040英寸（1.02毫米）单孔。四个燃料的三个用8毫米普通香烟纸的宽条加以包裹。将燃料元件插入图1所描述的70毫米长衬有金属薄片纸管内2毫米。涂有丙三醇其量如表所示的玻璃小珠被插入衬有金属薄片管的开口端：并且用5毫米长具有一系列纵向延伸周边槽的泡沫聚丙烯过滤层把玻璃小珠保持在对着燃烧元件，5毫米长低效醋酸纤维过滤嘴块塞入每个制品的口端。在FTC吸烟条件下这些制品是机械方法抽烟和然后将总湿润物质粒子（WTPM）收集在一组剑桥填塞（Cambridgepad）中。这些实验的结果列示表一中。

例3

图2所示的四个吸烟制品是由具有在图2A中表示的圆锥点火端的10毫米压制碳燃料元件构成的。燃料元件由90%PCB-G碳和10%SCMC，在大约5000磅（2273公斤）的外加载荷下制成在元件的中心钻一个0.040英寸（1.02毫米）孔。烟雾形成物的基质用由CT丹伯里（CT.Danbary）联合碳化物公司出售的多孔碳PC-25加以切割和机加工成型。每个制品的基质长约2.5毫米直径约8毫米。基质装着平均大约27毫克的1∶1丙二醇-丙三醇混合物。其衬有金属薄片管接嘴与例1中使用的那样管具有同一类型，在它的燃料元件和衬底的后部2毫米处被封住。一个大约100毫克伯里兰（Barley）烟草的塞子放在对着基质的口端的位置。大约5毫米短的带有障阻板的聚丙烯过滤块放在衬有金属薄片管的口端。一个32毫米长芯部带空洞的聚丙烯管的醋酸纤维过滤块放置在烟草和过滤块之间。每个制品的全长是大约78毫米。

B）6个附加的制品实质上按例3A构成，但是基质长度被增长到5毫米，以及通过基质钻一个0.40英寸（1.02毫米）孔。此外，这些制品没有聚丙烯-醋酸纤维管。大约42毫克的丙三醇-丙二醇的混合物加到基质中。另外，使用二个伯里兰（Barley）烟草塞，每个大约100-150毫克。第一个位置对着基质的口端，而其第二个位置对着过滤嘴块。

C）四种附加制品除了使用近似100毫克含有6%重量的磷酸氢二铵的治感冒烟叶代替伯里兰（Barley）烟叶塞子以外，基本上例照按3A构成。

D）将例3A-C的吸烟制品使用标准艾米斯（Ames）试验。参见艾米斯（Ames）等人Mut.Res.31∶347-367（1975）按纳加斯（Nagas）等人所修正的，Mut.Res.）42∶335（1977）和113∶173-215（1983）.样品3A及C作“吸烟”试验采用35毫升喷烟体积，2秒钟持续喷烟及30秒钟频率喷烟的条件，在普通香烟吸烟机上作10次喷烟。例3B的烟制品除了使用60秒钟频率喷烟外，以同样的方式作吸烟试验。每组制品只用一个过滤喷塞。这一情况提供下列表示各组制品的总湿润物质粒子。

总湿润物质粒子（WTPM）

例3A 63.4毫克

例3B 50.6毫克

例3C 69.2毫克

用于上述各个例子的过滤嘴含有收集到的总湿润物质粒子在二甲基亚矾（DMSO）中振动30分钟以便使总湿润物质粒子溶解。每个样品然后稀释到1毫克/毫升的浓度和“照原来样子”使于艾米斯（Ames）试验。使用纳加斯（Nagas）等人〔Mut.Res.，42∶335-342（1977）〕的工艺规程时将1毫克/毫升浓度的总湿润物质粒子用S-9活性系统掺合，加上标准的艾米斯（Ames）细菌细胞和在温度37℃，并保持20分钟加以培养。用于这个艾米斯（Ames）分析的细菌菌株是TA98鼠伤寒沙门氏菌。参看珀切斯等人。自然界（Nature）.264∶624-627（1976），然后加培养基到混合物中，并制备平皿。培养皿在37℃保持2天加以扩大培养和对培养物计算。每个平皿逐个加稀释剂和把菌落的标准偏离相对于二甲基亚矾（DMSO）对照的培养物比较。正如表3所示，从任何的试验用的吸烟制品获得的总湿润物质粒子没有引起诱变作用。这可以通过每个平皿回复变异的平均数同从对照试验（0微克（ug）总湿润物质粒子（WTPM）/平皿）获得的变异平均数加以查明。对于诱变的样品。每平皿变异的平均数随幅射剂量增加而增加。

表3

剂量（微克ug 平均回复突 S.D（注）

WTPM/平皿变/平皿

对照 0 49.3 3.4

33 51.3 9.1

66 50.5 7.0

99 50.8 5.2

132 51.5 10.1

165 53.8 4.6

198 48.3 4.6

表 3B

剂量（微克ug 平均回复突 S.D（注）

WTPM/平皿变/平皿

对照 0 56 10.5

31.5 40 7.8

63 48.3 6.3

94.5 54.0 8.4

126 39 4.7

157 42.5 9.3

189 43 9.1

表3C

剂量（微克ug 平均回复突 S.D（注）

WTPM/平皿变/平皿

对照 0 48.3 5.7

36 50.3 9.9

72 49.0 3.9

108 55.3 4.5

144 43.0 6.4

180 42.3 8.8

216 44.3 7.8

注：标准偏差

例4

5个吸烟制品按照图2所示构成。每个制品具有如例3A所描述的10毫米压制碳燃烧源。这个燃料元件有3毫米插入图1所描述类型的70毫米长衬有铝金属薄片的一端。5毫米长截自纤维材料有限公司销售的人造丝碳毡的碳毡基质，使用燃料源邻接。这个基质被加上平均大约97克的1比1丙三醇和丙二醇的混合物，大约3克的尼古丁及大约0.1克香味剂混合物。一段5毫米长掺混烟叶的部分同基质的口端邻接。一个5毫米长醋酸纤维过滤块是位于衬有金属薄片纸管的口端。

这些制品在FTC条件下用机器吸烟。这些制品吸出的烟雾被收集在单独的胜剑桥填塞DMSO中使它的（Cambridge pad）中（133.3毫克总湿润物质粒子），溶在最终浓度达到每毫升含1毫克总湿润物质粒子和使用下列每一种的菌株，并按照例3D所指述的过程作艾米斯（Ames）活性测试：鼠伤寒沙门氏菌TA 1535，1537，1538，98和100。正如在表4所示没有由试验的制品中收集的总湿润物质粒子引起的诱变的活性。

表4

TA1535 TA1537

剂量（注）平均回剂量（注）平均回

复突变复突变

对照 0 16 对照 0 14

25 13 25 13

50 14 50 14

75 17 75 11

100 14 100 13

125 13 125 14

150 12 150 13

TA1538 TA98

剂量（注）平均回剂量（注）平均回

复突变复突变

对照 0 15 对照 0 61

25 13 25 62

50 22 50 47

75 16 75 42

100 20 100 44

125 19 125 39

150 19 150 40

TA100

剂量（注）平均回复突变

对照 0 110

25 109

50 105

75 99

100 107

125 107

150 109

注：微克（ug）总湿润物质粒子（WPTM）/平皿。

例5

图2所示的吸烟制品由一个如图2A所示的10毫米长压制碳燃料塞构成，但是不带烟叶，燃料元件是由90%PCB-G活性炭和10%作为粘结剂的SCMC，在大约5000磅（2273公斤）的外加载荷下压制成的。这燃料元件有一个0.040英寸（1.02毫米）的纵向通道。基质是由联合碳化物公司的PC-25制的10毫米长的多孔性塞。它钻有一个0.029英寸（0.74毫米）轴向孔和装有40毫米的1比1丙二醇和丙三醇的混合物。正如例1所说，衬有金属片的纸管围绕燃料元件的后部2毫米，并形成接口。制品没有过滤头，但它用普通香烟纸加以包裹。制品的全长80毫米。

图10中这个制品的平均最高温度是以喷烟和冒烟两种情况来表示的。正如所示，在燃料元件的后部和接口之间温度急骤下降。这证明在使用这发明的产品时没有使人不愉快的燃烧感觉。

例6

一种吸烟制品是按照图3的实施方案构成的。燃料元件是长19毫米吹管活性炭块，不带纵向通道。一个长28毫米直径1/8英寸（3.2毫米）铝棒埋入燃料元件15毫米。进入基质的铝棒部分切有四个90°相间分布的9毫米×0.025英寸（0.64毫米）周缘槽。基质是长8毫米联合碳化物公司PC-25碳。铝棒的槽从基质的端部向燃料延伸大约0.5毫米。基质装满150毫克的丙三醇。用例1同样的衬有金属薄片管围住燃料元件后面部分。在燃料元件的非燃烧端和衬底之间留有空隙。考虑到空气的流动，有一系列的孔可贯穿衬有金属管进入这个空隙区。类似的吸烟制品用压制炭塞构成。

例7

一种吸烟制品是按照图4所示由碳化棉纤维的燃料源构成的，四段棉花的细条紧紧地编织在一起，形成具有0.4英寸（10.2毫米）直径的绳子。把这个材料放于加热到950℃的氮气保护气氛炉内。它需要1.5小时达到这温度，并保持半小时。一段16毫米块截自这个热解材料作燃料元件，并用一针头穿一个2毫米轴向孔〔16〕。燃料元件插入一根20毫米长例1所述的衬有金属薄片的纸管2毫米。100毫克颗粒状含有60毫克1比1丙二醇-丙三醇混合物的联合碳化物公司PC-25塞入衬有金属薄片纸管里。一个大约60毫米至5毫米长烟叶塞直接地放置在衬有金属薄片管内颗粒状基质衬底的后面。一个48毫米长带有内径4.5毫米聚丙烯的环形醋酸纤维管插入衬有金属薄片管3毫米。第二个长50毫米衬有金属薄片的管插过醋酸纤维管直到同20毫米衬有金属薄片的管接合为止。一个5毫米长醋酸纤维过滤塞被插入这第二个衬有金属薄片管的端部。全长是84毫米。但点燃后，这个制品产生相当大量带烟叶香味的烟雾开头六次的喷烟。

例8

吸烟制品是具有实质上如例7描述的15毫米长纤维燃料元件按照图5所示构成的。长的容器〔62〕是由15毫米长4密耳（0.10毫米）厚铝箔片组成的，其卷边使形成12毫米长的容器。这个长的容器疏松地填满100毫米从联合碳化物公司购得颗粒的PC-60碳及60毫克掺合的烟叶。这种颗粒状的碳用60毫克的1比1丙二醇和丙三醇的混合浸渍。用85毫米长普通香烟纸片把长的容器，燃料元件和接嘴组装起来。

例9

吸烟制品具有含90%PXC碳和10%SCMC的长毫米压制碳燃料元件构成的。纵向通道直径就0.040英寸（1.02毫米）。这个燃烧填塞被插入17毫米长衬有铝箔的管内，以使3毫米的燃料元件在管内。一个3.5密耳（0.089毫米）铝箔制的8毫米直径带直径0.049英寸（1.24毫米）中心孔的圆盘，插入管的另一端及和燃料源的端部对接。

把联合碳化物公司PC-60碳制成粒状并筛取级别-6-+10目的颗粒。80克的这种材料用作基质和80克1比1的丙三醇和丙二醇的混合物加到这基质上。把浸渍过的颗粒插入金属薄片管明安置在靠着燃料源端部的金属薄片圆盘上。50克掺和的烟叶疏松地位于和基质的颗粒层对接。一个有0.49英寸（1.24毫米）中心孔的辅助金属薄片圆盘插入金属薄片管到烟叶的端部。带有例7所说的空心聚丙烯管的长的空心醋酸纤维插入衬有金属薄片管3毫米。第二个衬有金属薄片管插在醋酸纤维棒上到和17毫米衬有金属薄片管的端部相接。

当在FTC条件下吸烟时，这种样品在开始三次喷烟中释放11.0毫克的烟雾。九次喷烟总释放烟雾24.9毫克。

例10

具有在图7的燃料元件和基质形式的吸烟制品是使用内径4毫米左右和外径8毫米左右的17毫米长环状压制燃料元件制成的。这燃料由90%PCB-G活性碳和10%SCMC组成。基质是由联合碳化物公司的PC-25碳制成它的外径4毫米左右长12毫米。载有55毫克1比1的丙二醇和丙三醇混合物的基质插入紧靠制品的口端的燃料元件端部里面。这种燃料一基质的组合件有7毫米插入在口端塞有短醋酸纤维过滤头的70毫米衬有金属薄片管中。制品的长度是77毫米左右。

制品在头三次喷烟及其整个燃料元件的有效期间都能释放相当大量的烟雾剂。

例11

图9的改进型的吸烟制品接下列步骤制作：具有4.5毫米直径和1毫米直径纵向通道的9.5毫米长的碳燃料源是由10%SCMC，5%碳酸钾和85%和10%水混合的碳化纸挤压成的。这混合物具有生面团状稠度并被喂入挤压机中。已被挤压的材料在80℃经一个晚上干燥以后截成预定的长度。长的容器是由长22毫米，厚0.1089毫米加工成4.5毫米的内径的圆柱筒的铝材所构成的。长的容器填充（a）70毫克的含有50毫克的丙二醇和丙三醇的1比1混合物的蛀石及（b）30毫克的加有6%丙三醇和6%丙二醇的伯里兰（Burley）烟草。燃料源和长的容器是通过把燃料源插入长的容器的端部中约2毫米加以接合的。一根35毫米长的内径4.5毫米的聚丙烯管插入长的容器的另一端。燃料源、长的容器和聚丙烯管是由此接合形成65毫米长，4.5毫米直径的并合体。这并合体用若干层来自曼宁纸品公司的曼宁莱斯1000包裹直到周长达到24.7毫米为止。然后，这装置同5毫米长的醋酸纤维过滤头结合及用香烟纸加以包裹。当在FCT条件下吸烟时，制品在初始三次喷烟内释放8毫克WTPM，在4-6次喷烟内释放7毫克总湿润物质粒子（MTPM）和在7-9次喷烟内释放5毫克总湿润物质粒子（WTPM）。在9次喷烟内总释放烟雾是20毫克。当水平放置在一张薄纸上。这制品不会点燃或者甚至烧焦这张薄纸。

Claims

1、一种卷烟型吸烟制品包括一在整个吸烟期间产生热量的燃料元件和一整体上分离的、含有烟雾形成物质的烟雾发生机构和接嘴，此烟雾发生机构安排成从所述吸烟制品的燃料元件中接收热量，其特征在于燃料元件具有60-100重量%的碳含量，在吸烟之前其长度为3至30毫米和含有1至10个纵向通道。

2、根据权利要求1所述的卷烟型吸烟制品，其特征在于所述的整体上分离的烟雾发生机构包含一提供烟雾形成物质的热稳定基质。

3、根据权利要求1所述的卷烟型吸烟制品，其特征在于燃料元件为-模压式挤压的碳素块。

4、根据权利要求1所述的吸烟制品，其特征在于燃料元件具有约3至8毫米的直径。

5、根据权利要求1所述的吸烟制品，其特征在于烟雾发生机构是处于燃料元件的非点火端以便烟雾发生机构在整个吸烟喷烟期间从燃料元件中接收被加热的气体的热量。

6、根据权利要求1所述的吸烟制品，其特征在于烟雾发生机构轴向地安置在燃料元件的后面且吸烟制品附加地包括一安置在燃料元件后端和吸烟制品的接口端之间的烟草填充料，该烟草填充料是整体地与烟雾发生机构分离的。

7、根据权利要求1所述的吸烟制品，其特征在于烟雾发生机构包括一装有含烟雾形成物质的热稳定基质且此烟雾发生机构以与燃料元件接触的方式安置，以便在整个吸烟喷烟期从燃料元件中接收热量和被加热的气体。

8、根据权利要求1所述的吸烟制品，其特征在于燃料元件具有一圆锥形的点火端。

9、一种卷烟型吸烟制品包括一在整个吸烟期间产生热量的燃料元件和一整体上分离的、含有烟雾形成物质的烟雾发生机构，此烟雾发生机构安排从燃料元件中接收热量，其特征在于燃料元件具有60-100重量%的碳含量，在吸烟之前燃料元件具有0.5克/厘米³至1.5克/厘米³的密度和3至30毫米的长度。