CN102481021B - 带绝热垫的分段吸烟制品 - Google Patents

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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/22—Cigarettes with integrated combustible heat sources, e.g. with carbonaceous heat sources

Abstract

一种香烟，它包含点烟端和烟嘴端。它可包含位于点烟端的可抽吸段。它还包含烟嘴端段；位于点烟端与烟嘴端之间的气溶胶发生系统，所述系统包含(i)靠近可抽吸段的生热段，它包含通过燃烧可抽吸材料激活的热源和机织、针织或二者混织的非玻璃材料绝热层，以及(ii)位于生热段与烟嘴端之间但与它们各自物理隔离的气溶胶发生段，它含有气溶胶形成材料；从外面包覆至少一部分气溶胶发生段、生热段和至少一部分可抽吸段的外包覆材料组件；这几段通过外包覆材料连接在一起，形成香烟棒；烟嘴端段用接装材料连接到香烟棒上。

Description

带绝热垫的分段吸烟制品
技术领域
本发明涉及由烟草制备或衍生的产品，或者包含烟草并供人消费的产品。本申请一般涉及吸烟制品(例如香烟)，具体涉及分段型吸烟制品的组件和构造。
背景技术
普通的吸烟制品如香烟具有基本呈圆柱棒形的结构，包括用包覆纸围绕的一支、一卷或一柱可抽吸(smokable)材料，例如切碎的烟草(例如为烟丝填料形式)，从而形成所谓的“可抽吸棒”、“烟草棒”或“香烟棒”。通常，香烟具有圆柱形的过滤元件，以首尾相连的方式与烟草棒排成一条直线。过滤元件优选包括受所谓成型纸(“plug wrap”)的纸质材料约束的增塑乙酸纤维素丝束。优选使用被称为接装纸(“tipping paper”)的约束性包覆材料将过滤元件连接在烟草棒的一端。在接装材料和成型纸上穿孔也是合乎需要的，以便借助环境空气稀释吸入的主流烟雾。在Davis等编写的《烟草生产、化学和技术》(Tobacco Production，Chemistry and Technology)(1999年)和Borschke等的美国专利第7503330号中有关于香烟及其各组件的说明，它们通过参考结合于此。吸烟者通过点燃香烟的一端并燃烧烟草棒来享用香烟。然后，吸烟者抽吸香烟的另一端(例如过滤嘴端)，使主流烟雾进入他/她的口中。
几类采用碳质燃料元件的香烟已由R.J.雷诺兹烟草公司(R.J.ReynoldsTobacco Company)以“Premier”和“Eclipse”的品牌名称投放商业市场。参见例如以下文献中描述的那些种类的香烟：《对加温型而非燃烧型香烟的新香烟原型的化学和生物学研究》(Chemical and Biological Studies on New CigarettePrototypes that Heat Instead of Burn Tobacco)，R.J.雷诺兹烟草公司的专著(1988年)，以及《吸入毒理学》(Inhalation Toxicology)，第12卷第5期，第1-58页(2000年)。近来，日本烟草公司(Japan Tobacco Inc.)在日本市场投放了一种品牌名称为“Steam Hot One”的香烟。还有人提出，可在分段型香烟的碳质燃料元件中加入超细金属和金属氧化物颗粒。参见例如Banerjee等的美国专利申请公开第2005/0274390号，该文献通过参考完整地结合于此)。
Banerjee等的美国专利第5285798号和第7290549号，以及Robinson等的美国专利申请公开第2008/0092912号描述了其它几类吸烟制品，例如通过用化学热源或电热源产生的热作用于烟草或加工过的烟草而产生风味蒸气的那几类吸烟制品，这些专利文献通过参考完整地结合于此。一类利用电能产生热量的吸烟制品已由菲利普莫里斯公司(Philip Morris Inc.)以品牌名称“Accord”投放商业市场。
利用热源而不是烟丝填料产生烟草风味蒸气或可见的烟草风味气溶胶的吸烟制品在商业上没有获得广泛成功。然而，人们非常希望提供具有以下特点的吸烟制品：它们既能为吸烟者提供常规吸烟的许多益处和优点，又不会带来较多的不完全燃烧产物和热解产物。
发明内容
本发明的实施方式涉及吸烟制品，具体涉及棒状吸烟制品，如香烟。所述吸烟制品包含点烟端(即上游端)和烟嘴端(即下游端)。所述吸烟制品还包含气溶胶发生系统，所述系统包含：(i)生热段；(ii)位于生热段下游的气溶胶发生区或发生段。所述吸烟制品可设计成多种形式，包括各种与生热段相关的绝热构造，所述生热段可包含一种或多种玻璃或非玻璃纤维材料，所述材料可以是机织的发泡整体材料，也可以不是机织的发泡整体材料，选自金属、陶瓷和陶瓷-金属复合材料(例如陶瓷金属)或其它材料，所述材料也可结合在生热段与气溶胶发生段之间的缓冲区。
本发明的其它特征和优点将在下面更详细地描述。
附图说明
图1和图2提供了代表性吸烟制品的纵截面图。
具体实施方式
下面参考图1和图2说明本发明与各种吸烟制品相关的各个方面和实施方式，其各组件的设置，以及这些吸烟制品包含外包覆组件的方式。在所有附图中，相同的组件用相同的数字标记表示。在各附图中，各种包覆材料的厚度以及各种吸烟制品和吸烟制品组件的外包覆物是夸大的。包覆材料和外包覆组件最好紧紧包覆在吸烟制品和吸烟制品组件周围，使它们紧密贴合，并提供富有愉悦美感的外观。
参考图1，该图显示了香烟形式的代表性吸烟制品10。吸烟制品10是棒状的，包含点烟端14和烟嘴端18。
在点烟端14设置了纵向延伸、一般呈圆柱形的可抽吸点烟端段22，包含可抽吸材料26。代表性可抽吸材料26可以是源自植物的材料(例如为烟丝填料形式的烟草材料)。示例性的圆柱形可抽吸点烟端段22包含一支或一卷可抽吸材料26(例如烟丝填料)，所述可抽吸材料包覆或放置在纸质包覆材料30内并受其约束。这样，包覆材料30就为该圆柱形可抽吸点烟端段22提供了纵向延伸的外表面。较佳的是，段22的两端都是开放的，使可抽吸材料26露出来。可抽吸点烟端段22可经适当设计，使得可抽吸材料26和包覆材料30各自在其整个长度上延伸。
纵向延伸、一般呈圆柱形的生热段35位于可抽吸点烟端段22的下游。生热段35包含受绝热材料42约束的热源40，所述绝热材料可被包覆材料45共轴包绕。热源40优选设计成通过可抽吸材料26的燃烧激活。抽吸材料的点燃和燃烧优选给使用者提供惬意的体验(至少在气味和点燃吸烟制品10所花的时间方面)。可抽吸材料被消耗时所产生的热量最好足以点燃或以其它方式激活热源40。
热源40可包含可燃烧的燃料元件，该元件一般呈圆柱形，并且可含有可燃碳质材料。碳质材料一般具有高含碳量。优选的碳质材料主要由碳组成，以干重计，其含碳量通常约高于60％，一般约高于70％，常常约高于80％，经常约高于90％。燃料元件可包含可燃碳质材料以外的组分(例如，烟草组分，如粉末状烟草或烟草提取物；调味剂；盐，如氯化钠、氯化钾和碳酸钠；热稳定的石墨纤维；氧化铁粉末；玻璃细丝；粉末状碳酸钙；氧化铝颗粒；氨源，如铵盐；以及/或者黏接剂，如瓜尔胶、藻酸铵和藻酸钠)。代表性燃料元件的长度约为12mm，总外径约为4.2mm。代表性燃料元件可用经过研磨或粉化的碳质材料挤出或配混，以干重计，其密度约大于0.5g/cm3，常常约大于0.7g/cm3，经常约大于1g/cm3。参见例如Riggs等的美国专利第5551451号和Borschke等的美国专利申请公开第2009/0090373号中所述类型的燃料元件的组分、配方和设计，所述文献通过参考完整地结合于此。
燃料元件40的另一个实施方式可包含按照Lobovsky的美国专利申请公开第2008/0233294号所述类型的发泡方法形成的发泡碳整体料，该文献通过参考完整地结合于此。此实施方式具有可缩短点燃热源所需时间的优点。在另一个实施方式中，燃料元件40可与绝热材料层42共挤出，从而缩短制造时间和费用。燃料元件的其它实施方式可包含Brooks等的美国专利第4922901号所述类型的碳纤维或者Takeuchi等的美国专利申请公开第2009/0044818号所述的其它热源实施方式，这两篇文献均通过参考结合于此。
代表性绝热材料层42可包含玻璃细丝或纤维。绝热材料42可作为夹套，帮助热源40牢固地固定在吸烟制品10中。绝热材料42可作为多层组件提供，它包含无纺玻璃细丝内层或垫47、复原烟草纸中间层48和无纺玻璃细丝外层49。这些层可具有同心取向，或者各自从外面包覆和/或约束热源。
在一个实施方式中，绝热内层47可包含各种机织、针织或者针织加机织的非玻璃细丝或纤维(例如所谓的三维机织/针织混织垫)。若采用机织，则内层47可做成机织垫或管。机织或针织的垫或管可很好地控制空气沿绝热层的均匀流动，包括该层可能发生任何与热相关的变化时也是如此。本领域的技术人员将认识到，相比于更容易形成不规则的封闭和开放空间，从而可能导致空气流动较不均匀和/或减少的无纺材料，机织、针织或混织材料可在细丝或纤维之间提供更规则且更连贯的空气空间/空隙。
较佳的是，生热段35两端开放，使热源40和绝热材料42暴露于相邻的段。热源40和周围的绝热材料42可这样设计，也就是使这两种材料的长度具有同延性(即绝热材料42的端部与热源40的相应端部齐平，特别是生热段的下游端部)。尽管未必是优选的，绝热材料42可任选稍微延伸到热源40的一端或两端的外面(例如超出约0.5mm至约2mm)。此外，在使用吸烟制品10的过程中，可抽吸点烟端段22燃烧产生的烟在吸烟者从烟嘴端18抽吸时能够容易地通过生热段35。
生热段35优选设置在可抽吸点烟端段22的下游端附近，使这几段以首尾相连的方式沿轴向排成一条直线，优选彼此邻接，但相互间不存在阻隔(除开放的空气空间外)。生热段35与可抽吸点烟端段22的紧密相邻提供了合适的热交换关系(例如，使得可抽吸材料在可抽吸点烟端段22的燃烧活动产生点燃生热段35的热源的作用)。从垂直于吸烟制品纵轴的方向看，可抽吸点烟端段22和生热段35的横截面外形及尺寸可基本上彼此相同(例如，看上去都是圆柱形，各具有基本上相同的直径)。
生热段35的横截面形状和尺寸在燃烧之前可以变化。较佳的是，热源40的横截面积占该段35的总横截面积的约10％至约35％，常常占约15％至约25％；而外围区域或约束区域(包含绝热材料42和相关的外围包覆材料)的横截面积占该段35的总横截面积的约65％至约90％，常常占约75％至约85％。例如，对于周长为约24mm至约26mm的圆柱形吸烟制品，代表性热源40的圆形横截面形状的外径一般为约2.5mm至约5mm，常常为约3mm至约4.5mm。
纵向延伸的圆柱形气溶胶发生段51位于生热段35的下游。气溶胶发生段51包含基材55，而基材又作为气溶胶形成剂或材料(未示出)的载体。例如，气溶胶发生段51可具有包含加工助剂、调味剂和甘油的复原烟草材料。
气溶胶发生段51的前述组分可设置在包覆材料58里面并受该包覆材料约束。包覆材料58可帮助热量从吸烟制品10的点烟端14(例如从生热段35)转移至气溶胶发生段51的各组件。也就是说，气溶胶发生段51与生热段35可设计成彼此交换热量的关系。这种热交换关系使足够的热量能够从热源40供应到气溶胶形成区，从而使气溶胶形成材料挥发，形成气溶胶。在一些实施方式中，热交换关系通过将这几段设置在彼此相邻的位置来实现。热交换关系也可这样实现，即将导热材料从热源40附近延伸到气溶胶发生段51所占区域当中或周围。
用于基材55的代表性包覆材料58可具有导热性，可具有金属或金属箔(例如铝)管的形式，或者是具有包含纸的外表面和包含金属箔的内表面的层压材料。例如，金属箔可将热从生热段35传导至气溶胶发生段51，以使装在其中的气溶胶形成组分挥发。
基材55可由适口、芳香的烟草掺混物以烟丝填料的形式提供。这些烟草又能用气溶胶形成材料和/或至少一种调味剂处理。所述基材可由经过加工的烟草[例如用各类流延片材(cast sheet)或纸张制造工艺制造的复原烟草]以烟丝填料的形式提供。这种烟草又能经过处理或加工，以包含气溶胶形成材料和/或至少一种调味剂，以及用来帮助防止被生热段引燃和/或烤焦的阻燃剂(例如磷酸二铵或另一种盐)。气溶胶发生段51的包覆材料58的内金属表面可作为气溶胶形成材料和/或至少一种调味剂的载体。例如，气溶胶形成材料和/或至少一种调味剂可结合到纸/铝箔层压材料的内金属表面上形成的膜中，所述膜用聚合物成膜剂如藻酸铵、藻酸钠、瓜尔胶、乙基纤维素、淀粉等形成。此外，气溶胶形成材料和/或至少一种调味剂可用多块金属片携载，所述金属片可分散在气溶胶发生段内的整个烟草填料中。例如，气溶胶形成材料可携载在约10条至约20条导热材料(例如薄铝箔)的表面上，每条宽约1mm至约2mm，长约10mm至约20mm。此外，气溶胶发生段的组分可包括气溶胶形成材料和/或至少一种调味剂，它们由打皱(gathered)或切碎的纸型材料携载，所述纸型材料是例如含有吸收剂碳、氧化铝等颗粒的纸。
在其它的实施方式中，基材55可包含形成插塞段(plug section)的烟草纸或非烟草皱纸。插塞段可装填各种形式(例如微包封、液体、粉化)的气溶胶形成材料、调味剂、烟草提取物等。阻燃剂(例如磷酸二铵或另一种盐)至少可加在基材的远端/点烟端部分，以帮助防止被生热段点燃和/或烤焦。相比于使用烟草流延片材，使用纸质基材可降低烤焦的可能性，还可提供不同的、更适宜的风味。
在其它的实施方式中，基材55可包含不可燃材料，这可进一步降低因为生热段的热量导致基材中可能发生烤焦或燃烧而带来的任何变味或其它不利影响的风险。不可燃材料可包括为了透气而形成为机织或无纺组件的金属纤维、无机纤维、陶瓷纤维或聚合物纤维。基材55的机织或无纺组件可载有各种形式(例如微包封、液体、粉化)的气溶胶形成材料、调味剂、烟草提取物等。
在上述或其它实施方式中，基材55可包含开放的内段66(如图2所示)。在使用吸烟制品的过程中，此开放区域可供气溶胶凝聚，并改善因加热而释放的挥发性材料的输运/气溶胶化。内部开口66的表面可用调味剂、烟草提取物或其它材料涂覆或者以其它方式处理，为从其中通过的气溶胶提供所需的风味和/或感官性质。
对于优选的吸烟制品，气溶胶发生段51两端开放，以露出其基材55。在使用吸烟制品的过程中，燃烧可抽吸点烟端段22所产生的气溶胶组分在抽吸烟嘴端18时能够容易地通过气溶胶发生段51。
生热段35和气溶胶发生段51一起构成气溶胶发生系统60。气溶胶发生段51设置在生热段35的下游端附近，使这两段51、35以首尾相连的方式沿轴向排成一条直线。这两段可彼此邻接，或者以稍微隔开的关系设置，此时可包含缓冲区53。从垂直于吸烟制品10的纵轴的方向看，这几段的横截面外形和尺寸可彼此基本上相同。这些组件优选具有这样的物理配置方式，也就是在使用吸烟制品10的过程中，在热源被激活(例如燃烧)的全部时间内，热量从热源40转移(例如，其转移方式包括热传导和热对流)到相邻的基材55。
缓冲区53可降低部分气溶胶发生段51烤焦或发生其它热降解的可能性。缓冲区53可主要包含空的空气空间，或者(可结合图2理解)可部分或基本上完全填充不可燃材料，例如金属材料、有机材料、无机材料、陶瓷材料或聚合物材料，或者它们的任意组合。这些材料优选以纤维形式加入，可以是机织或无纺材料，但最好是透气的。除纤维材料之外或者替代纤维材料，缓冲区53可包含发泡金属、陶瓷或陶瓷金属(陶瓷-金属复合材料)整体料。形成适用于缓冲区53的发泡材料的制造方法见述于Lobovsky的美国专利申请公开第2008/0233294号，该文献通过参考结合于此。可在缓冲材料53的纤维或发泡整体料中加入调整口味或气味的材料。缓冲区的厚度可以是约1mm至约10mm或更厚，但常常厚约2mm至约5mm。
气溶胶发生系统60和可抽吸点烟端段22的各组件优选彼此相连，并用外包覆材料64固定住。例如，外包覆材料64可包含纸质包覆材料或者层压纸型材料，它约束生热段35、气溶胶发生段51的至少部分纵向延伸外表面以及点烟端段22靠近生热段的至少一部分。外包覆材料64的内表面可用合适的黏合剂固定在受它约束的组件的外表面上。较佳的是，外包覆材料64延伸到可抽吸点烟端段22的明显的一段长度上。外包覆材料64延伸出可抽吸点烟端段22的部分可根据需要包含狭缝或凹槽，以方便将外包覆物折叠在吸烟制品的最远点烟端上。外包覆材料64及其它合适的包覆材料可在合适的区域按照Shafer等的美国专利第6874508号所述的方式处理，该文献通过参考完整地结合于此。外包覆材料还可包含热致变色或对温度敏感的油墨(可微包封并设置在外包覆材料内)，根据人们使用吸烟制品的过程中产生的热量，该油墨可显色、失色或变色。热致变色油墨的一个例子是太阳化学品公司(Sun Chemical Co.)以商品名“Thermasure”投放市场的油墨。
吸烟制品10优选包含合适的烟嘴件，如设置在其烟嘴端18的过滤元件65。过滤元件65优选设置在香烟棒一端，该端靠近气溶胶发生段51的一端，使得过滤元件65与气溶胶发生段51以首尾相连的方式沿轴向排成一条直线，它们彼此邻接且无任何中间阻隔。较佳的是，从垂直于吸烟制品纵轴的方向看，这两段51、65的总体横截面形状和尺寸基本上相同。过滤元件65可包含过滤材料70，该过滤材料被约束性成型纸材料72沿过滤材料的纵向延伸的表面从外包覆。在一个例子中，过滤材料70包含增塑纤维素乙酸酯丝束，而在一些例子中，过滤材料还可包含约20mg至约80mg的活性炭，所述活性炭以独立装料的形式设置，或者分散在“达尔马提安型”(Dalmatian type)过滤嘴中的整个乙酸酯丝束里。过滤元件65的两端优选开放，使气溶胶可从中通过。气溶胶发生系统60优选用接装材料78连接到过滤元件65上。过滤元件65还可包含Thomas等的美国专利第7479098号、Dube等的美国专利申请公开第2006/0272663号和Ademe等的美国专利申请公开第2009/0194118号所述类型的可压碎调味胶囊76，这些文献通过参考完整地结合于此。
在一些实施方式中，过滤嘴可包含碳纤维。合适的碳纤维可以描述为通过前体纤维的受控热解获得的纤维。由于碳通常难以成形为纤维形式，所以商业碳纤维经常通过将前体材料挤出形成细丝而制成，然后进行碳化，通常在高温进行。用于碳纤维的常规前体包括人造丝、丙烯酸类纤维(例如聚丙烯腈或PAN)和沥青(可包括各向同性沥青和各向异性中间相沥青，以及熔喷的沥青纤维)。还可以将其它前体如纤维素转化成碳纤维。KYNOLTM酚醛纤维[可从美国纽约州快乐城(Pleasantville，NY)的美国基诺尔有限公司(American Kynol，Inc.)获得]是能够通过结合了碳化和活化的一步法转化成活性炭的高性能酚醛类纤维。从人造丝或丙烯酸类形成碳纤维的操作通常包括稳定化、碳化和石墨化，各自在相继更高的温度进行，从而充分除去非碳物质，例如氧、氮和氢。使用沥青制备纤维的操作通常也包括稳定化和碳化；但是，沥青通常进行旋纺，作为碳纤维形成过程的一部分，而由人造丝或丙烯酸类预先形成的纤维可以直接使用。有时候活化会进一步增加生产步骤。碳纤维的来源包括东丽工业公司(Toray Industries)、东邦特耐克丝(Toho Tenax)、三菱(Mitsubishi)、住友公司(Sumitomo Corporation)、赫氏公司(Hexcel Corp.)、西特克工业公司(Cytec Industries)、卓尔泰克公司(Zoltek Companies)和SGL集团公司(SGLGroup)。其它过滤材料可包括Saintsing等的美国专利第5246017号所述的那些过滤材料，该文献通过参考结合于此。
碳纤维经常按三种不同的方式进行分类。首先，可以根据模量和强度对碳纤维进行分类。例子包括超高模量(UHM)纤维(模量大于450Gpa)；高模量(HM)纤维(模量为350-450Gpa)；中等模量(IM)纤维(模量为200-350Gpa)；低模量、高拉伸(HT)纤维(模量小于100Gpa且拉伸强度大于3.0Gpa)；以及超高拉伸(SHT)纤维(拉伸强度大于4.5Gpa)。其次，可以根据用于制备纤维的前体材料(如PAN、人造丝、沥青、中间相沥青、各向同性沥青或气相生长的纤维)对碳纤维进行分类。第三，可以根据最终热处理温度对碳纤维进行分类。例子包括I类高热处理(HTT)纤维(最终热处理温度高于2000℃)、II类中等热处理(IHT)纤维(最终热处理温度约为1500℃)和III类低热处理(LHT)纤维(最终热处理不超过1000℃)。以上任何碳纤维分类都可用于本发明的各种实施方式中。
起始材料、制备含碳纤维的方法和含碳纤维的种类的例子见以下文献：Chamberlain的美国专利第3319629号；Sublett等的美国专利第3413982号；Buisson的美国专利第3904577号；Bynre等的美国专利第4281671号；Arakawa等的美国专利第4876078号；Brooks等的美国专利第4947874号；Iizuka的美国专利第5230960；Paul，Jr.的美国专利第5268158号；Noland等的美国专利第5338605号；Endo的美国专利第5446005号；Bair的美国专利第5482773号；Nagata等的美国专利第5536486号；Arterbery等的美国专利第5622190号；Panter等的美国专利第7223376号；Zhang等的美国专利申请公开第2006/0201524号；Newbery等的美国专利申请公开第2006/0231113号；这些文献都通过参考结合于此。有关基于PAN的碳纤维的具体信息(包括其制造商)见提交给美国国会的题为“聚丙烯腈(PAN)碳纤维产业能力评估：OUSD(AT&L)产业政策”[Polyacrylonitrile(PAN)Carbon Fibers Industrial CapabilityAssessment：OUSD(AT&L)Industrial Policy]的报告(2005年10月)，可通过http://www.acq.osd.mil/ip/docs/pan_carbon_fiber_report_to_congress_10-2005.pdf从互联网上获得，其内容通过参考结合于此。
吸烟制品10可包含空气稀释机构，如一系列穿孔81，每个穿孔延伸通过过滤元件接装材料78和成型纸材料72。
吸烟制品10在燃烧前的整体尺寸可以变化。一般地，吸烟制品10是圆柱形烟棒，其周长为约20mm至约27mm，总长度为约70mm至约130mm，常常是约83mm至约100mm。可抽吸点烟端段22的长度通常为约3mm至约15mm，但可以长达约30mm。气溶胶发生系统60的总长度可在约20mm至约65mm之间变化。气溶胶发生系统60的生热段35的长度为约5mm至约30mm；气溶胶发生系统60的气溶胶发生段51的总长度为约10mm至约60mm。
制造可抽吸点烟端段22的可抽吸材料26的用量可以变化。通常，以干重计，主要用烟丝填料制造的可抽吸点烟端段22包含至少约20mg、一般包含至少约50mg、常常包含至少75mg、经常包含至少100mg的烟草材料。可抽吸材料26在可抽吸点烟端段22中的压实密度优选小于燃料元件的密度(例如约100-400mg/cm3)。较佳的是，可抽吸点烟端段22主要包含可抽吸材料26，而不包含碳质燃料元件这种组件。
气溶胶发生段51中气溶胶形成剂和基材55的综合用量可以变化。优选采用这种材料填充气溶胶发生段51的合适区段(例如其包覆材料58内的区域)，使其压实密度达到约100-400mg/cm3。
在使用过程中，吸烟者用火柴或点烟器点燃吸烟制品10的点烟端14，其方式类似于点燃常规吸烟制品。这样，可抽吸点烟端段22的可抽吸材料26开始燃烧。将吸烟制品10的烟嘴端18放在吸烟者的唇间。通过燃烧可抽吸材料26产生的热分解产物(如烟草烟雾的组分)被抽吸通过吸烟制品10，通过过滤元件65，进入吸烟者口中。也就是说，在吸烟时，吸烟制品产生可见的主流气溶胶，所述主流气溶胶类似于燃烧烟丝填料的传统香烟的主流烟草烟雾。
可抽吸点烟端段22的燃烧加热了生热段35的燃料元件40，优选将燃料元件点燃或以其它方式激活(例如开始燃烧)。气溶胶发生系统60内的热源40就会燃烧，并向气溶胶发生段51内的气溶胶形成材料供热，使其挥发，因为这两段之间存在热交换关系。较佳的是，气溶胶发生段51的组分不发生任何较大程度的热分解(例如碳化或燃烧)。挥发的组分夹带在被抽吸通过气溶胶发生区51的空气中。这样形成的气溶胶将被抽吸通过过滤元件65，进入吸烟者口中。
在使用当中的某些时候，气溶胶发生段51内形成的气溶胶与可抽吸点烟端段22内因可抽吸材料26的热分解而形成的气溶胶(即烟雾)一起被抽吸通过过滤元件65，进入吸烟者口中，同时还有可抽吸点烟端段22内因可抽吸材料26的热分解而形成的气溶胶(即烟雾)。因此，吸烟制品10产生的主流气溶胶包括烟丝填料热分解和气溶胶形成材料挥发所产生的烟草烟雾。在开始的烟中(即点烟时和点烟后不久)，主流气溶胶大部分源自可抽吸点烟端段22的热分解。在后面的烟中(即可抽吸点烟端段22耗尽且气溶胶发生系统60的热源40已被点燃)，所形成的主流气溶胶大部分由气溶胶发生系统60产生。当可抽吸材料26耗尽且热源40熄灭时，吸烟制品的使用就终止(即吸烟体验结束)。
参考图2，该图显示了香烟形式的代表性吸烟制品10。吸烟制品10包含位于点烟端14的生热段35、位于另一端(烟嘴端18)的过滤段65和位于这两段之间且靠近点烟端的气溶胶发生段51(可包含烟草)。图2所示生热段35可包含一般呈圆柱形的碳质热源，该碳质热源受类似于图1所示的绝热材料约束。图2中吸烟制品10各段的组成和尺寸总体上类似于前面参考图1所述的各段，但在远端/点烟端没有装可抽吸材料，这样，燃料元件是直接点燃的，而不是通过点着和燃烧可抽吸材料来点燃。
过滤元件65优选按照前面参考图1所述的一般方式，用接装材料78连接到这样形成的香烟棒上。可如本领域公知的那样，在烟嘴端区域18附近设置合适的穿孔81，任选对吸烟制品进行空气稀释。过滤嘴可包含
可通过气溶胶发生段51的基材55、包覆材料、过滤元件65或者其它任何能够附着和释放食用香料的组件之上或之内的胶囊或微胶囊材料提供或增强味道(出于说明的目的，图1中应视为存在微胶囊)，所述食用香料优选尽可能不发生热分解，以免味道发生不利的变化。可将微胶囊结合到接装材料78和/或其它组件中，设计成例如通过接触吸烟者嘴唇的湿气和/或热气、通过接触生热段35产生的热量或者通过对吸烟制品10进行物理操作(例如滚动挤压)而释放食用香料。可用于本发明的实施方式范围内的合成胶囊和生物衍生“胶囊”(例如作为递送工具的酵母生物)及方法的例子参见Kondo，《微胶囊加工与技术》(Microcapsule Processing and Technology)，ISBN 0824768574(1979)；Iwamoto等，AAPS药物科学技术(AAPS Pharm.Sci.Tech.)，2002年第3卷第3期：论文25；McGlumphy的美国专利第3550598号；Takada等的美国专利第6117455号；Dawson等的美国专利第7381175号；Karles等的美国专利第7478637号；Mishra等的美国专利申请公开第2006/0144412号；Karles等的美国专利申请公开第2006/0174901号；Karles等的美国专利申请公开第2007/0012327号；Besso等的美国专利申请公开第2007/0095357号；以及Fagg的美国专利申请公开第2008/0142028号，它们均通过参考结合于此。代表性类型的胶囊及其组分也见述于Waterbury的美国专利第3339558号；Irby，Jr.等的美国专利第3390686号；Dock的美国专利第3685521号；Brooks等的美国专利第3916914号；Tateno等的美国专利第4889144号；MacAdam等的美国专利第6631722号；Dube等的美国专利公开第2004/0261807号；Kim的PCT申请第WO 03/009711号，它们均通过参考结合于此。还可参见以下文献所述类型的胶囊及其组分：Takei等的美国专利第5223185号；Takei的美国专利第5387093号；Suzuki等的美国专利第5882680号；Nakamura等的美国专利第6719933号；Fonkwe等的美国专利第6949256号；Schoenhard的美国专利申请公开第2004/0224020号；Bednarz等的美国专利申请公开第2005/0196437号；Scott等的美国专利申请公开第2005/0249676号；以及Ademe等的美国专利申请公开第2009/0194118号，它们均通过参考结合于此。也可使用其它与过滤嘴相关的调味组分；参见例如Fagg等的美国专利第5724997号。
参考图2所述的香烟的使用方式与R.J.雷诺兹烟草公司以商品名“Eclipse”投放商业市场的香烟基本上相同。还可参见日本烟草公司投放市场的“Steam Hot One”香烟。
前述各组件可利用传统型或者适当改进型香烟和香烟组件的制造技术及设备制造。可参见例如以下文献所述类型的组件构造、组件材料、组装方法和组装技术：Baker等的美国专利第5052413号、Baker等的美国专利第5088507号、White等的美国专利第5105838号、Barnes等的美国专利第5469871号、Riggs等的美国专利第5551451号以及Nestor等的美国专利申请公开第2005/0066986号，它们均通过参考结合于此。设备的例子包括可以品牌名Mulfi或Merlin购自德国汉堡市虹霓机器制造公司(Hauni Maschinenbau AG，Hamburg，Germany)的设备；亨利希布哈特公司(Heinrich Burghart GmbH)的LKF-01实验室多滤嘴制造机(Laboratory Multi Filter Maker)；虹霓机器制造公司的接装设备，可以Lab MAX、MAX、MAX S或MAX 80捆扎设备购得。还可参见例如以下文献所述类型的设备和组合技术：Erdmann等的美国专利第3308600号、Reuland等的美国专利第4280187号、Heitmann等的美国专利第4281670号、Vos等的美国专利第6229115号和Read，Jr的美国专利第7296578号，它们均通过参考完整地结合于此。
可抽吸点烟端段的可抽吸材料最好包含某种形式的烟草。以材料的干重计，优选的可抽吸材料主要由某种形式的烟草组成。也就是说，这些材料的干重和包含这些材料的混合物(包括材料的掺混物，或者含有加进去或以其它方式结合进去的添加剂的材料的掺混物)的干重大部分由某种形式的烟草提供。这些材料也可基本上全部由烟草材料组成，没有结合任何非烟草填料、替代物或增量剂。可抽吸材料可用制造香烟时使用的传统类型的烟草添加剂处理，如烟盒和/或表香组分。这些烟草组分可参考Crooks等的美国专利申请公开第2007/0215167号所述的实施例和文献来理解，该文献通过参考完整地结合于此。
生热段的燃料元件可以变化。合适的燃料元件及其代表性组分、设计和构造，以及生产这些燃料元件及其组分的方式和方法见述于Banerjee等的美国专利第4714082号；Clearman等的美国专利第4756318号；Clearman等的美国专利第4881556号；Clearman等的美国专利第4989619号；Farrier等的美国专利第5020548号；Clearman等的美国专利第5027837号；Banerjee等的美国专利第5067499号；Farrier等的美国专利第5076297号；Clearman等的美国专利第5099861号；Banerjee等的美国专利第5105831号；White等的美国专利第5129409号；Best等的美国专利第5148821号；Clearman等的美国专利第5156170号；Riggs等的美国专利第5178167号；Shannon等的美国专利第5211684号；Clearman等的美国专利第5247947号；Clearman等的美国专利第5345955号；Barnes等的美国专利第5469871号；Riggs的美国专利第5551451号；Meiring等的美国专利第5560376号；Meiring等的美国专利第5706834号；Meiring等的美国专利第5727571号；以及Banerjee等的美国专利申请公开第2005/0274390号，它们均通过参考结合于此。
燃料元件常常包含碳质材料，并且可包含诸如石墨或氧化铝以及高含碳量碳质材料之类的成分。碳质燃料元件包括已经结合到R.J.雷诺兹烟草公司以商品名“Premier”和“Eclipse”投放商业市场的香烟中的那类碳质燃料元件。也可参见日本烟草公司投放市场的“Steam Hot One”香烟。燃料元件的一些其它的实施方式见述于Riggs等的美国专利第5178167号和Riggs等的美国专利第5551451号，它们通过参考完整地结合于此，但有些实施方式可能缺少它们所述的钠、石墨和/或碳酸钙。一些燃料元件的实施方式可包含按照Lobovsky的美国专利申请公开第2008/0233294号所述类型的发泡方法形成的发泡碳整体料，该文献通过参考完整地结合于此。一个例子是可购自苏尔寿公司(Sulzer AG)的使用OptifoamTM系统(也可用来制造其它的发泡整体料和发泡材料，只要这些材料在本文中有描述，它们全部包括在本发明的范围内)的发泡碳整体料。此实施方式可提供缩短点燃热源所需时间的优点，因为发泡碳整体料包含小的开放空间，这些空间没有被有机物及其它存在于以前的发泡组合物中的不利的脱气(off-gas)或热解产物的潜在来源占据。相反，优选的发泡方法用二氧化碳或氮气作为发泡剂(代替标准起泡剂或发泡剂)，在所形成的发泡整体料中没有留下明显的残留物。这种整体料不仅更容易点燃，而且它们可以更均匀地燃烧和生热。在另一个实施方式中，燃料元件40可与绝热层42共挤出，从而减少制造时间和费用。
燃料元件可用绝热材料或其它合适的材料约束或以其它方式套封起来。绝热材料可设计用于支撑和夹持燃料元件，使其固定在吸烟制品中。绝热材料可进一步改进，使得抽吸的空气和气溶胶能够顺利地从其中通过。绝热材料、绝热组件的组分、生热段的代表性绝热组件的构造、绝热组件的包覆材料以及生产这些组分和组件的方式、方法见述于Pryor等的美国专利第4807809号；Hancock等的美国专利第4893637号；Barnes等的美国专利第4938238号；Shannon等的美国专利第5027836号；Lawson等的美国专利第5065776号；White等的美国专利第5105838号；Banerjee等的美国专利第5119837号；Clearman等的美国专利第5247947号；Banerjee等的美国专利第5303720号；Clearman等的美国专利第5345955号；Casey，III等的美国专利第5396911号；White等的美国专利第5546965号；Meiring等的美国专利第5727571号；Wilkinson等的美国专利第5902431号；以及Cook等的美国专利第5944025号，它们均通过参考结合于此。还可参见《对加温型而非燃烧型香烟的新香烟原型的化学和生物学研究》，R.J.雷诺兹公司的专著(1988年)。绝热组件已经结合到R.J.雷诺兹烟草公司以商品名“Premier”和“Eclipse”投放商业市场的那些类型的香烟中。也可参见日本烟草公司投放市场的“Steam Hot One”香烟。
绝热组件42可用至少一层无纺玻璃细丝垫制造。例如，制造方法可包括下面的一个或多个步骤：用一幅至少一层的无纺玻璃细丝垫从周围包住连续延伸的燃料元件；垫面可用水湿润(例如喷雾)，以方便燃料元件粘到垫子上；所得组件可用连续纸幅约束[例如使用两条连续的中心线条带黏合剂(continuous center line strips adhesive)和接缝线黏合剂(seam line adhesive)，它们各自可任选包含调味剂或燃烧改进剂]；所得连续烟棒可按所需长度切成段。若需要，可将调味剂、燃烧改进剂等结合到要施加在玻璃细丝垫上的水中。例如，任选采用Lawson等的美国专利第5065776号、Meiring等的美国专利第5727571号和Wilkinson等的美国专利第5902431号所述类型的技术提供合适的燃料元件组件，这些文献通过参考完整地结合于此。
绝热组件可包含例如硫酸钙纤维、耐热陶瓷细丝、耐高温碳细丝(例如石墨型材料)等材料，它们可结合到无纺垫中。用于本发明的吸烟制品的绝热组件还可包含烟草，如分散在玻璃细丝垫中的烟草颗粒或碎片，或者设计成带有至少一层玻璃细丝垫的至少一层复原烟草片。
代表性绝热层可包含各种机织、针织或者机织加针织的非玻璃细丝或纤维(例如所谓的三维机织/针织混织垫)。此机织层可做成机织垫或管。机织织物可依据经线和纬线相互穿插的方式，按照织法或结构分类。三种基本织法(其它织法是它们的变化形式)是平纹织法、斜纹织法和缎纹织法，它们各自可以单独使用、彼此组合使用或与针织构型组合使用，这是纺织领域所公知的。例如，参见Evans的美国专利第5791384号和第5720320号，它们描述了示例性三维混合织法，这些专利均通过参考结合于此。
非玻璃材料可包括天然阻燃材料耗氧聚合物(oxygen-depleting polymer)，包括碳纤维和碳化纤维。例如，可采用人造丝形式的再生纤维素。作为另一个例子，可采用粘胶纤维(可以Visil购得)，它是含氧化硅的再生纤维素产物。优选的碳纤维包含至少95％或更多的碳。类似地，可采用天然纤维素纤维如棉花，优选注入氧化硅、碳或金属颗粒，或者按其它方式用氧化硅、碳或金属颗粒处理，以提高阻燃性，并最大程度减少脱气，特别是对味道会造成负面影响的任何不利的脱气组分的脱除(尤其要最大程度降低任何有毒脱气产物脱除的可能性)。如本领域所公知的，棉花可用例如硼酸或各种有机磷酸盐化合物，通过本领域已知的浸渍、喷洒或其它技术处理，以提供所需的阻燃性。这些纤维也可用有机纳米颗粒或金属纳米颗粒处理(通过例如浸渍、喷洒或气相沉积法涂覆、注入或者同时涂覆和注入)，以提供所需的阻燃性而不会带来不利的脱气或熔化型性质。
机织绝热垫或内层47中的上述及其它非玻璃组分优于玻璃纤维，因为玻璃纤维可部分燃烧或熔化，形成泡沸层，阻止氧气接触热源40，从而抑制所需的燃烧/生热反应。可用于形成层47的机织垫或管中的纤维的其它例子包括金属纤维、金属化纤维/织物，如已用铝或者其它的金属或金属化合物处理过的金属化纤维素或金属化合成聚合物，或者它们的任意组合。机织和/或针织构造为绝热垫提供了更均匀的组成，这将促进优良的空气流动和燃烧。
绝热材料中所用的纤维可能制成(例如纺纱)后就具有固有的阻燃性，因为这要么是纤维的化学组成的固有属性，要么是在制造/纺纱期间或之后通过加入添加剂而获得了阻燃性。纤维的化学组成可包含有机聚合物、玻璃、金属或陶瓷。这些纤维最好在燃烧时不会放出不利的(例如口味不爽的/难闻的、有毒的)化合物，以免对烟雾的化学特性造成明显的负面影响。有机聚合物如粘胶人造丝可通过在制造纤维的过程中加入合适的添加剂如氧化硅来获得阻燃性。市售人造丝产品的例子包括例如芬兰奎图公司(Kuitu)的Visil和日本大和纺织公司(Daiwabo Rayon Company)的Corona其它的不含添加剂的阻燃性有机纤维包括白俄罗斯索西姆公司(Sohim)的部分或完全碳化的人造丝基碳纤维和可购自许多制造商的完全碳化的聚丙烯腈基碳纤维。玻璃纤维和非玻璃纤维可包含约20％至约99％的氧化硅。金属纤维可包含许多金属中的一种或多种金属，如不锈钢、铝和/或多种金属的合金。合适的陶瓷纤维可包含氧化铝、氧化铍、氧化镁、氧化钍、氧化锆、碳化硅和/或石英。具有固有阻燃性的纤维也可通过包芯纺纱法生产，其中普通纤维如棉纤维从周围包住阻燃性纤维如玻璃、金属(例如金属和/或金属化材料)或陶瓷，或者以其它方式包绕该阻燃性纤维，或者与该阻燃性纤维一起机织。
阻燃性纤维，如上文所述的那些阻燃性纤维，可用来通过任何方式生产绝热织物，以单纤维类型或混合纤维类型用在本发明的范围内。这种织物可以是无纺织物、机织织物、针织织物或其组合形式，如机织-针织织物，如三维织物。无纺织物可通过射流喷网法、针刺法、湿法成网法、气流成网法、气吹法(air blown)及其它已知的制造技术制成。无纺织物可包含众多结构中的任何结构，例如平纹组织、方平组织、斜纹组织、缎纹组织等。对各种组织类型的更详细的描述可参见Sabit Adanur的《织造手册》(Handbook of Weaving)，CRC出版社，2001年，ISBN 158716137，它通过参考结合于此。针织织物可包含经编针织型或纬编针织型织物。可组合使用针织法和机织法结成三维绝热织物。
除通过上述方法使用具有固有阻燃性的纤维生产绝热织物外，可通过对普通织物如棉织物和人造丝织物进行化学整饰来生产具有绝热性的织物。在这种整饰/提供阻燃性的方法中，可用能提供阻燃性的化学试剂处理织物，即利用涂覆技术，如浸涂、喷涂、辊涂或其它涂覆方法涂覆该织物。所用化学试剂不应在燃烧时产生例如氮氧化物，以免对烟雾的化学特性造成负面影响。优选的化学试剂有有机磷化合物、硼酸、硼砂、水合氧化铝、石墨、三聚磷酸钾、二季戊四醇、季戊四醇和多元醇，但其它化学试剂，如含氮膦酸盐、磷酸一铵和二铵、多磷酸铵、溴化铵、氯化铵、硼酸铵、硼酸乙醇铵、氨基磺酸铵、卤代有机化合物、硫脲、氧化锑，也可以使用，但不是优选的试剂。这些阻燃性材料也可相互组合使用。
通过上述方法中的任何一种方法制备的绝热织物优选具有足够的氧气扩散能力，以便在所需的使用时间里，保持吸烟制品如香烟处于点燃状态。因此，绝热织物优选具有多孔结构。在针织、机织或机织/针织混合结构中，可通过对组装机械进行适当配置来控制所需的孔隙率，从而在纤维之间留出足够的(具有所需尺寸的)空隙，使氧气能够扩散到热源中。对于其孔隙不足以促进持续、均匀燃烧的无纺织物，可通过本领域已知的方法对绝热织物进行穿孔，从而实现孔隙率的增大，所述穿孔方法包括例如热针或冷针穿孔、火焰穿孔、压花穿孔(embossing)、激光切割、钻孔、刀片切割、化学穿孔、冲孔及其它方法。缓冲材料和绝热材料各自可包含机织、针织或二者混织的非玻璃材料，发泡金属材料，发泡陶瓷材料，发泡陶瓷金属复合材料，以及它们的任意组合；绝热材料与缓冲材料可以相同，也可以不同。
这些种类繁多的示例性纤维可单独使用，也可以相互间任意组合的形式使用。例如，两种或多种纤维可机织和/或针织到一起，形成垫或管(例如用于层47)。作为另一个例子，可将两种或多种纤维结合成纱或其它复丝线构造，然后与相同或不同的纤维一起机织，形成绝热层。这种构造可更好地控制空气向热源的流动。例如，机织纤维的整体结构没有无纺织物那么容易压紧，因而更能始终保持稳定的孔隙率和渗透性。这些特征可促进燃烧在所需温度下更有效地进行，以最大程度减少不利的脱气产物。这些非玻璃纤维的机织、针织或混织结构还节省了材料和制造成本。
或者，也可将纸型材料(例如用合适的盐如氯化钾处理过的纸型材料，盐的用量足以为该纸型材料提供一定程度的耐热特性)在燃料元件周围打皱或者卷压并打皱，以便将燃料元件充分固定在吸烟制品里。此外，可用烟丝填料(例如碎烟叶、烟梗片、碎复原烟草纸型片材、碎复原烟草流延片材或它们的掺混物)包绕在燃料元件的周围区域，以便将燃料元件充分固定在香烟里，其中所述烟丝填料可如Nestor等的美国专利申请公开第2005/0066986号所述，用合适的盐处理，该文献通过参考完整地结合于此。代表性类型的烟草材料可用各类烟草的混合物制造，或者主要用一种类型的烟草(例如，主要由白肋烟草组成的流延片材型或纸型复原烟草，或者主要由香料烟草组成的流延片材型或纸型复原烟草)制造。或者，绝热段的实施方式可不含烟草成分，也就是说，在一些实施方式中，绝热段中没有烟草。可在绝热组件中加入调味剂(例如挥发性调味剂)。这样，(i)当可抽吸材料燃烧产生的气溶胶通过绝热组件时，香气可夹带在被抽吸的气溶胶中；(ii)可增强生热段的燃料元件燃烧所产生的气溶胶的气味。
绝热材料42的另一种实施方式可包含按照Lobovsky的美国专利申请公开第2008/0233294号所述类型的发泡方法形成的多孔陶瓷整体料，所述多孔陶瓷整体料包含金属、陶瓷或陶瓷金属，该文献通过参考结合于此。燃料元件40可插在所述整体料中，所述整体料用作有效的绝热体。
气溶胶形成材料可以变化，可采用各种气溶胶形成材料的混合物，就如同可以采用调味剂(包括改变吸烟制品的主流气溶胶的感觉和/或感官特性的各种材料)、包覆材料、烟嘴端组件、过滤元件、成型纸和接装材料的各种组合和变化形式一样。这些组分的代表性类型见述于Crooks等的美国专利申请公开第2007/0215167号，它通过参考完整地结合于此。
基材可以包含某种形式的烟草，通常主要由烟草组成，并且可用几乎所有的烟草材料提供。基材的形式可以变化。在一些实施方式中，基材基本上以传统的填料形式(例如烟丝填料)使用。基材也可形成其它所需的构造。基材可采用Pryor等的美国专利第4807809号所概述的那些类型的技术，以打皱网材(gathered web)或片材的形式使用，上述文献通过参考完整地结合于此。基材可采用Raker等的美国专利第5025814号所概述的那些类型的技术，将网材或片材切成许多纵向延伸的绳线的形式使用，上述文献通过参考完整地结合于此。基材可具有松卷片材(loosely rolled sheet)的形式，使得螺旋型空气通道纵向延伸通过气溶胶发生段。代表性的包含烟草的基材可用各类烟草的混合物制造，或者主要用一种类型的烟草(例如，主要由白肋烟草组成的流延片材型或纸型复原烟草，或者主要由香料烟草组成的流延片材型或纸型复原烟草)制造。
可抽吸材料可用制造香烟时使用的传统类型的烟草添加剂处理，如烟盒和/或表香组分。参见例如Crooks等的美国专利公开第2004/0173229号所述类型的组分，该文献通过参考完整地结合于此。
气溶胶形成材料接触基材(例如烟草材料)的方式可以变化。可将气溶胶形成材料施加到已形成的烟草材料上，或者可以在制造烟草材料的过程中，将气溶胶形成材料结合到加工过的烟草材料中。可将气溶胶形成材料溶解或分散到水性液体或者其它合适的溶剂或液态载体中，然后喷洒到该基材上。参见例如Nestor等的美国专利申请公开第2005/0066986号，它通过参考完整地结合于此。气溶胶形成材料相对于基材干重的用量可以变化。包含过高含量的气溶胶形成材料的材料难以用常规类型的自动化制烟设备加工成香烟棒。
流延片材型材料可包含较高含量的气溶胶形成材料。用造纸类工艺制造的复原烟草可包含中等含量的气溶胶形成材料。片烟(tobacco strip)和烟丝填料可包含较低含量的气溶胶形成材料。在本发明的范围内，可以使用各种纸质和非纸质基材，包括打皱、层压、层压金属/金属的条带、珠粒(如氧化铝珠粒)、开孔泡沫材料、发泡整体料、透气基质及其它材料。参见例如Clearman的美国专利第5183062号、第5203355号和第5588446号，它们均通过参考结合于此。
可在气溶胶发生段加入其它类型的包含较高含量的气溶胶形成材料的材料。可采用发泡、包封或微包封材料。在一些实施方式中，这类材料主要包含气溶胶形成材料，并且这些材料可包含一定量和一定形式的烟草。这类材料的一个例子是通过以下方法形成的膜：浇铸并干燥约65至约70重量份的甘油、约25至约30重量份的黏结剂(例如柑橘果胶、藻酸铵、藻酸钠或瓜尔胶)和约5重量份的调味剂(例如香草、咖啡、茶叶、可可和/或水果味浓缩香料)的水溶液，然后在所得的膜的表面上涂覆约2至约10重量份通过研磨烟叶得到的微粉。除甘油之外的其它的气溶胶形成材料可包括丙二醇、聚乙二醇、醋精、柠檬酸三乙酯、醇及其任意混合物。这些气溶胶形成材料可用本文结合食用香料描述的方式微包封起来，这有助于该材料在使用吸烟制品的过程中令人满意地稳定释放。
气溶胶形成材料在气溶胶发生段里的用量优选使香烟表现出可接受的感觉和感官性质，以及所需的性能特点。例如，可采用足够的气溶胶形成材料如甘油，以便产生在许多方面都看上去像烟草烟雾的可见主流气溶胶。这些组分不宜造成明显不可接受的变味，带来薄膜样的口感，或者使总体感觉体验明显不同于传统型香烟燃烧烟丝填料产生主流烟雾所带来的感觉体验。为了控制香烟产生的主流气溶胶的总体化学组成，可以改变对组分、组分用量以及所用烟草材料类型的选择。
用于代表性香烟的其它示例性香烟组分(例如黏合剂)、组分设计以及设计的结构和形式已经结合到R.J.雷诺兹烟草公司以商品名“Premier”和“Eclipse”投放商业市场的那些类型的香烟中，同时见述于Cantrell等的美国专利申请公开第2007/0023056号，该文献通过参考完整地结合于此。也可参见日本烟草公司投放市场的“Steam Hot One”香烟。
本发明的香烟可用空气稀释或通风，使得空气稀释香烟的空气稀释率为约10％至约80％。如本文中所用，术语“空气稀释率”是通过空气稀释机构吸入的空气体积相对于通过香烟吸入并从香烟的烟嘴端部分离开的空气和烟雾的总体积的比例(以百分数表示)。更高的空气稀释水平会降低气溶胶形成材料到主流气溶胶的转移效率。
在一些实施方式中，香烟表现出所需的阻碍抽吸的效果。例如，在17.5厘米3/秒的空气流量下，示例性香烟表现出相当于约50-200mm水压降的压降。在17.5厘米3/秒的空气流量下，优选的香烟具有相当于约60mm至约180mm水压降的压降值，在一些实施方式中，具有相当于约70mm至约150mm水压降的压降值。香烟的压降值利用购自菲尔创纳仪器自动化公司(FiltronaInstruments and Automation Ltd.)的菲尔创纳香烟测试仪(CTS系列)测量。
本发明的香烟的优选实施方式在抽吸时提供可接受的抽吸次数。这种香烟在标准化抽吸条件下用机器抽吸时，每支香烟的可抽吸次数通常约超过6次，一般约超过8次。这种香烟在标准化抽吸条件下抽吸时，每支香烟的可抽吸次数通常约少于15次，一般约少于12次。标准化抽吸条件是：每次抽吸持续2秒，抽吸量为35ml，各次抽吸之间间隔58秒的闷烧时间。
本发明的香烟产生的气溶胶是包含含有空气的组分如蒸气、气体、悬浮微粒等的气溶胶。气溶胶组分可通过以下方式产生：燃烧某种形式的烟草(以及任选其它的燃烧生热组分)；通过加热烟草和使烟草炭化(或者使烟草发生某种形式的闷烧)导致烟草热分解；以及使气溶胶形成剂气化。这样，气溶胶可包含挥发的组分、燃烧产物(例如二氧化碳和水)、不完全燃烧产物和热解产物。
气溶胶组分也可在燃烧某种形式的烟草(以及任选其它的燃烧生热组分)所产生的热的作用下，在所处位置与燃烧的烟草材料及其它燃烧的组分存在热交换关系的物质上产生。气溶胶组分也可通过气溶胶发生系统产生，因为生热段可作用于气溶胶发生段。在一些实施方式中，气溶胶发生段的各组分具有一个总的组成，并且被设置在吸烟制品内，使得这些组分在正常使用条件下具有不发生明显热分解(例如由于燃烧、闷烧或热解)的倾向。
本发明的吸烟制品可用本领域已知的任何方式，特别是Crooks等的美国专利申请公开第2007/0215167号所述的那些方式进行包装，以便发行、销售和使用，该文献通过参考完整地结合于此。
用来说明各实施方式的附图不一定符合比例关系。出于强调的需要，一些附图中的某些细节可能放大了，各部分的任何不同的数量或比例都不应解读为限制，除非一项或多项权利要求这样指出。本领域的技术人员应理解，本文中无明确图解的实施方式可在本发明的范围内实施，并且本文在不同实施方式中描述的特征可以相互组合并且/或者可以与目前已知的或将来开发的技术组合，它们仍然包括在本发明提出的权利要求的范围之内。因此，前面的详细描述应视为说明而非限制。另外应理解，以下权利要求，包括所有的等同形式，是用于限定本发明的精神和范围。

Claims (23)

1.一种香烟，它包含：
点烟端和烟嘴端；
位于所述点烟端的可抽吸段，所述可抽吸段具有一定的长度，包含用包覆材料约束的可抽吸材料；
位于所述烟嘴端的烟嘴端组件段；
位于所述可抽吸段与所述烟嘴端组件段之间的气溶胶发生系统，所述气溶胶发生系统包含
(i)邻近可抽吸段的生热段，所述生热段具有一定的长度，包含通过燃烧可抽吸材料激活的热源和含有机织、针织或二者混织的非玻璃粘胶人造丝材料的阻燃性材料绝热层；以及
(ii)包含气溶胶形成材料的气溶胶发生段，所述气溶胶发生段具有一定的长度，位于所述生热段与所述烟嘴端之间但与它们各自物理隔离；
外包覆材料组件，用来从外面包覆(i)至少部分长度的气溶胶发生段，(ii)整个长度的生热段，以及(iii)至少部分长度的可抽吸段；这几段通过所述外包覆材料连接在一起，形成香烟棒；以及
用接装材料连接到所述香烟棒上的烟嘴端组件段。
2.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述阻燃性材料还包含选自下组的材料：不锈钢纤维、铝纤维、陶瓷纤维、棉花、碳纤维、金属氧化物纤维、硫酸钙纤维或其组合。
3.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述生热段与所述气溶胶发生段相互间存在热交换关系，所述绝热层在至少部分所述热源周围形成。
4.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述绝热层包含所述非玻璃粘胶人造丝材料的机织层。
5.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述绝热层还包含含有至少95％的碳的碳纤维。
6.如权利要求1所述的香烟，它还包含位于所述生热段与所述气溶胶发生段之间的缓冲区，其中所述缓冲区包含选自下组的结构：
开放的空气空间；
机织、针织或二者混织的非玻璃材料；
发泡金属材料；
发泡陶瓷材料；
发泡陶瓷金属复合材料，以及
它们的任意组合。
7.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述非玻璃粘胶人造丝材料包含用氧化硅处理过的人造丝纤维。
8.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述绝热层还包含纤维素纤维。
9.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述绝热层包含机织-针织混织材料。
10.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述绝热层还包含选自下组的材料之一：金属化纤维、金属纤维或其组合。
11.如权利要求1所述的香烟，其特征在于，所述热源包含含碳的发泡结构。
12.一种香烟，它包含：
点烟端和烟嘴端；
位于烟嘴端的烟嘴端组件段；
靠近点烟端的气溶胶发生系统，所述气溶胶发生系统包含
(i)邻近可抽吸段的生热段，所述生热段具有一定的长度，包含通过燃烧可抽吸材料激活的热源和含有机织、针织或二者混织的非玻璃粘胶人造丝材料的阻燃性材料绝热层；以及
(ii)包含气溶胶形成材料的气溶胶发生段，所述气溶胶发生段具有一定的长度，位于所述生热段与所述烟嘴端之间但与它们各自物理隔离；
单一外包覆材料组件，用来从外面包覆(i)整个长度的烟嘴端组件段，(ii)整个长度的气溶胶发生段，以及(iii)至少部分长度的生热段。
13.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述生热段的长度约小于30mm，所述热源包含碳质燃料元件。
14.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述气溶胶发生段包含甘油、丙二醇或其组合。
15.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述生热段与所述气溶胶发生段相互间存在热交换关系。
16.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述绝热层还包含含有至少95％的碳的碳纤维。
17.如权利要求12所述的香烟，它还包含位于所述生热段与所述气溶胶发生段之间的缓冲区，其中所述缓冲区包含选自下组的结构：
开放的空气空间；
机织、针织或二者混织的非玻璃材料；
发泡金属材料；
发泡陶瓷材料；
发泡陶瓷金属复合材料，以及
它们的任意组合。
18.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述非玻璃粘胶人造丝材料包含用氧化硅处理过的人造丝纤维。
19.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述绝热层还包含纤维素纤维。
20.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述绝热层还包含机织-针织混织材料。
21.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述绝热层还包含选自下组的材料之一：金属化纤维、金属纤维或其组合。
22.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述热源包含含碳的发泡结构。
23.如权利要求12所述的香烟，其特征在于，所述气溶胶发生段包含烟草。
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