CN104869855B - 包括气流引导元件的吸烟制品 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明提供一种具有嘴端部和远端端部的吸烟制品(100)。吸烟制品包括：热源(102)；成烟基质(104)；气流引导元件(106)，其包括成烟基质的下游的空气可穿透段(128)，气流引导元件限定气流路径；以及用于将空气引入空气可穿透段内的至少一个空气入口(132)，气流路径包括第一部分和第二部分，气流路径的第一部分从至少一个空气入口朝向成烟基质延伸，以及气流路径的第二部分从成烟基质朝向吸烟制品的嘴端部延伸。气流路径的第一部分由空气可穿透段的从邻近至少一个空气入口延伸至空气可穿透段的上游端的低抽吸阻力部分限定，以及空气可穿透段还包括从邻近至少一个空气入口延伸至空气可穿透段的下游端的高抽吸阻力部分，以及高抽吸阻力部分的抽吸阻力与低抽吸阻力部分的抽吸阻力的比值大于1:1并且小于大约50:1。使用中，吸烟者在吸烟制品的嘴端部上抽吸，这通过至少一个空气入口将空气吸入吸烟制品内。所吸入的空气沿着气流路径的第一部分朝向成烟基质向上游穿行，在此所形成的烟雾夹带在所抽吸的空气中。所抽吸的空气和所夹带的烟雾沿着气流路径的第二部分朝向吸烟制品的嘴端部向下游穿行，以被吸烟者吸入。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括热源和成烟基质的吸烟制品。
背景技术
本领域已提出其中的烟草被加热而非燃烧的多种吸烟制品。这种‘加热的’吸烟制品的一个目的是减少通过传统香烟中的烟草的燃烧和热降解所产生的已知类型的有害烟尘成分。在一种已知类型的加热吸烟制品中，通过从可燃热源到位于可燃热源内、可燃热源周围或可燃热源下游的成烟基质的热传递产生烟雾。在吸烟期间，挥发性化合物通过来自可燃热源的热传导从成烟基质释放并且夹带在通过吸烟制品抽吸的空气中。随着所释放的化合物的冷却，化合物凝结以形成由吸烟者吸入的烟雾。一般地，通过穿过可燃热源设置的一个或更多个气流通道使空气被吸入到这种已知的加热吸烟制品中，通过强制对流(即吹气)和输导实现从可燃热源到成烟基质的热传导。
例如，WO-A2-2009/022232公开了一种吸烟制品，其包括可燃热源、可燃热源下游的成烟基质以及围绕并且直接接触可燃热源的后部和成烟基质的相邻的前部的热传导元件。为了提供成烟基质的受控量的强制对流加热，穿过可燃热源设置至少一个纵向气流通道。
在已知的加热吸烟制品中，其中从热源到成烟基质的热传导主要通过强制对流发生，对流热传导以及由此的成烟基质中的温度会根据吸烟者的吹气动作而发生相当大的变化。因此，由吸烟者吸入的主流烟雾的成分以及由此的感官特性对于吸烟者的吹气状态是不利地高度灵敏的。
在已知的加热吸烟制品中，其中通过加热吸烟制品抽吸的空气直接接触加热吸烟制品的可燃热源，使用者的吹气导致可燃热源的燃烧的激发。剧烈的吹气状态可能因此引起足够高的对流热传导，以引起成烟基质的温度的峰值，不利地导致成烟基质的热解以及甚至潜在的局部燃烧。如本文中所使用的，术语‘峰值’用于描述成烟基质的温度的短暂升高。
由这种已知的加热吸烟制品产生的主流烟雾中的不期望的热解和燃烧副产品的水平可能还根据吸烟者所采取的特定的吹气状态而不利地产生显著变化。
仍然存在对于包括热源和热源下游的成烟基质的加热吸烟制品的需要，其中成烟基质的温度以及由此的烟雾的成分基本不受吸烟者的吹气状态的影响。特别地，还存在对于一种包括热源和热源下游的成烟基质的加热吸烟制品的需要，其中在可能由吸烟者实际地采取的吸烟状态的最宽范围下基本不发生成烟基质的燃烧或热解。
发明内容
根据本发明，提供一种具有嘴端部和远端端部的吸烟制品。该吸烟制品包括：热源；成烟基质；气流引导元件，该气流引导元件包括成烟基质的下游的空气可穿透段，气流引导元件限定气流路径；以及用于将空气引入空气可穿透段内的至少一个空气入口。气流路径包括第一部分和第二部分，气流路径的第一部分从至少一个空气入口朝向成烟基质延伸，以及气流路径的第二部分从成烟基质朝向吸烟制品的嘴端部延伸。气流路径的第一部分由空气可穿透段的从邻近至少一个空气入口延伸至空气可穿透段的上游端的低抽吸阻力部分限定，以及空气可穿透段还包括从邻近至少一个空气入口延伸至空气可穿透段的下游端的高抽吸阻力部分。高抽吸阻力部分的抽吸阻力与低抽吸阻力部分的抽吸阻力的比值大于1:1并且小于大约50:1。优选地，气流路径的第二部分由基本中空管限定。
使用中，通过至少一个空气入口将空气吸入气流引导元件内。所抽吸的空气的至少一部分沿着气流路径的第一部分通过空气可穿透段的低抽吸阻力部分朝向成烟基质向上游流动。空气流动通过成烟基质，然后沿着气流路径的第二部分朝向吸烟制品的嘴端部流向下游。在优选的实施例中，大部分空气流动通过空气可穿透段的低抽吸阻力部分。
如本文中所使用的，术语‘空气可穿透段’指的是没有以完全阻碍空气穿过空气可穿透段的方式被阻塞、堵住或密封的节段。这样，空气可穿透段的每个部分均具有对于抽吸的有限的阻力。制造没有这种成型件或密封件的空气可穿透段有利地降低了制造复杂性。另外，制造没有这种成型件或密封件的空气可穿透段有利地能够减少或消除对于承担选择和测试用于形成密封件以确定其用于吸烟制品的适宜性的材料的繁重程序的需要。在一些优选的实施例中，空气可穿透段是端部开口的，以便允许空气从上游端穿行至空气可穿透段的下游端。
如本文中所使用的，术语‘气流路径’用于说明以下路径，空气沿着上述路径被抽吸通过吸烟制品以用于由吸烟者吸入。
如本文中使用的，术语‘邻近’用于指代彼此非常接近或靠近的部件。
抽吸阻力根据ISO6565:2011测量并且一般用毫米水柱的单位表示。空气可穿透段的抽吸阻力可以通过如下来测量：在气流引导元件的一端上抽吸，同时气流路径的第二部分被密封使得空气仅流动通过气流引导元件的空气可穿透段。优选地，空气可穿透段的抽吸阻力沿着该段的长度是均匀的。在这些实施例中，低抽吸阻力部分和高抽吸阻力部分的抽吸阻力分别与其在空气可穿透段中的相应的长度成正比。在优选的实施例中，至少一个空气入口朝向气流引导元件的上游端定位。这样，至少一个空气入口的上游的空气可穿透段的抽吸阻力部分应当低于至少一个空气入口的下游的空气可穿透段的抽吸阻力部分。
在其他实施例中，空气可穿透段的抽吸阻力沿着该段的长度是不均匀的。可以通过如下来测量空气可穿透段的低抽吸阻力部分的抽吸阻力：在对应于最靠近空气可穿透段的上游端的至少一个空气入口的位置处横向地切割气流引导元件，以将空气可穿透段的低抽吸阻力部分与空气可穿透段的其余部分分离，并且在切割的低抽吸阻力部分的一端上抽吸，同时密封空气流动路径的第二部分，使得空气仅流动通过空气可穿透段的低抽吸阻力部分。类似地，可以通过如下来测量空气可穿透段的高抽吸阻力部分的抽吸阻力：在对应于最靠近空气可穿透段的下游端的至少一个空气入口的位置处横向地切割气流引导元件，以将空气可穿透段的高抽吸阻力部分与空气可穿透段的其余部分分离，并且在切割的高抽吸阻力部分的一端上抽吸，同时密封空气流动路径的第二部分，使得空气仅流动通过空气可穿透段的高抽吸阻力部分。
吸烟制品可以包括多行空气入口，每行包括多个空气入口。在该实施例中，各行优选地围绕气流引导元件。各行空气入口可以沿着气流引导元件的纵向长度间隔开大约0.5mm和大约5.0mm之间的距离。优选地，各行入口隔开大约1.0mm。如将从上文中理解的，在该实施例中，低抽吸阻力部分从最靠近空气可穿透段的上游端的一行空气入口延伸至空气可穿透段的上游端，以及高抽吸阻力部分从最靠近空气可穿透段的下游端的一行空气入口延伸至空气可穿透段的下游端。因此，空气可穿透段的位于各行空气入口之间的部分不结合到任一部分的抽吸阻力的测量值中。
提供具有这种气流引导元件的吸烟制品导致冷空气通过至少一个空气入口被抽吸，并且主要通过气流引导元件的低抽吸阻力部分朝向成烟基质向上游穿行。有利地，通过成烟基质抽吸的冷空气降低了吸烟制品的成烟基质的温度。这可以基本防止或阻止由吸烟者吹气期间成烟基质的温度的峰值，并且由此有利地阻止或减少成烟基质的燃烧或热解。此外，有利地，通过成烟基质抽吸的冷空气可以减缓吸烟者在主流烟雾的成分上的吹气状态的效果。
如本文中所使用的，术语‘冷空气’用来说明在由吸烟者吹气时未显著地被热源加热的外界空气。
在一些特别优选的实施例中，热源可以与气流路径隔离。这有利地基本阻止或防止烟雾形成物在吸烟制品的存储期间从成烟基质向热源的迁移。当热源是可燃热源时，其也有利地基本阻止或防止在可燃热源的点燃和燃烧期间形成的燃烧和分解产物进入通过吸烟制品抽吸的空气。另外，其基本阻止或防止吹气期间可燃热源的燃烧的增强，并因此有利地基本阻止或防止吹气期间成烟基质的温度的峰值。这减轻了吸烟者的吹气状态在烟雾成分上的效果。还有利地基本避免或减少至少一个烟雾形成物在吸烟制品的使用期间的分解。
在优选的实施例中，可燃热源是‘封闭的’(即不包括任何气流通道)，并且成烟基质的加热主要通过传导，成烟基质通过强制对流(即来自吹气)的加热被最小化。这也进一步减轻了吸烟者的吹气状态在烟雾成分上的效果。
如本文中所使用的，术语‘成烟基质’用来说明能够在加热挥发性化合物时释放并且能够形成烟雾的基体。根据本发明，从吸烟制品的成烟基质产生的烟雾可以是可见的或不可见的，并且可以包括蒸汽(例如，处于气态的物质的细颗粒，其通常在室温下为液体或固体)以及气体和冷凝蒸汽的液滴。
如本文中所使用的，术语‘上游’、‘前部’、‘下游’和‘后部’用于说明吸烟制品的部件或部件的部分关于吸烟者在吸烟制品的使用期间在吸烟制品上抽吸的方向的相对位置。根据本发明的吸烟制品包括嘴端部和相对的远端端部。使用中，使用者在吸烟制品的嘴端部上抽吸。嘴端部在远端端部的下游。热源定位在远端端部处或邻近远端端部。在优选的实施例中，成烟基质在热源的下游。
如本文中所使用的，术语‘长度’用来说明在吸烟制品的纵向方向上的尺寸。
如本文中所使用的，术语‘横向’用来说明垂直于吸烟制品的纵向方向的方向。
如本文中所使用的，术语‘隔离的热源’用来说明不直接接触通过吸烟制品沿着气流路径抽吸的空气的热源。
如本文中所使用的，术语‘直接接触’用来说明通过吸烟制品沿着气流路径抽吸的空气与热源的表面之间的接触。
如以下进一步说明的，根据本发明的吸烟制品可以包括封闭或不封闭的热源。
如本文中所使用的，术语‘封闭的’用来说明根据本发明的吸烟制品的热源，其中通过吸烟制品抽吸的用于由吸烟者吸入的空气不沿着该热源穿过任何气流通道。
如本文中所使用的，术语‘不封闭的’用来说明根据本发明的吸烟制品的热源，其中通过吸烟制品抽吸的用于由吸烟者吸入的空气的热源沿着该热源穿过一个或更多个气流通道。
如本文中所使用的，术语‘气流通道’用来说明沿着热源的长度延伸的通道，空气可被通过该通道向下游抽吸用于由吸烟者吸入。
空气可穿透段的高抽吸阻力部分的抽吸阻力大于空气可穿透段的低抽吸阻力部分的抽吸阻力。换句话说，空气可穿透段的下游端与至少一个空气入口之间的抽吸阻力大于空气可穿透段的上游端与至少一个空气入口之间的抽吸阻力。如上所述，高抽吸阻力部分与低抽吸阻力部分之间的抽吸阻力的比值大于1:1并且小于大约50:1。更优选地，抽吸阻力的比值大于大约2:1并且小于大约50:1，更加优选地在大约4:1与大约50:1之间。在特别优选的实施例中，比值在大约8:1与大约12:1之间。大约10:1的比值已被发现是特别有利的。
在一个实施例中，至少一个空气入口距离气流引导元件的上游端在大约2mm与大约5mm之间，气流引导元件的长度在大约20mm与大约50mm之间。在特别优选的实施例中，至少一个空气入口距离气流引导元件的上游端大约5mm，气流引导元件的长度在大约26mm与大约28mm之间。
令人惊讶地，已经发现将至少一个空气入口定位得太靠近气流引导元件的上游端是不利的。至少一个空气入口帮助对由于来自可燃热源的热传导而从成烟基质释放的挥发性化合物的累积进行减压。将至少一个空气入口设置得太靠近气流引导元件的上游端可以允许侧流烟雾通过至少一个空气入口逸出，这可能不是所想要的。出于这种原因，在一些实施例中，使至少一个空气入口设置得距离气流引导元件的上游端比大约2mm更近是不希望的。
在某些优选的实施例中，空气可穿透段包括基本均质的空气可穿透多孔材料，比如乙酸纤维束、纸、多孔陶瓷、烟草、多孔塑料元件、多孔碳元件、多孔金属等等。另外或可替代地，空气可穿透段的高抽吸阻力部分与空气可穿透段的低抽吸阻力部分相比具有减小的气流横截面。在该实施例中，空气可穿透段优选地包括减小空气可穿透段的高抽吸阻力部分的至少一部分的气流横截面的材料。减小空气可穿透段的高抽吸阻力部分的至少一部分的横截面可以是相对于空气可穿透段的低抽吸阻力部分增大空气可穿透段的高抽吸阻力部分的抽吸阻力的一种方法或另外的方法。适当的材料可以包括例如热熔性胶合剂、硅树脂、塑料片或将适用于吸烟制品的任何其他材料。在一个实施例中，例如，一层热熔性胶合剂可被施加于空气可穿透段的高抽吸阻力部分内的区域上，以使空气可穿透段的高抽吸阻力部分的气流横截面变窄。
如在本文中使用的，术语‘气流横截面’指的是空气可以流动通过的空气可穿透段的横截面部分。
空气可穿透段可以是扩散器或至少包括布置成扩散通过至少一个空气入口吸入的冷空气的扩散器。扩散器优选地布置成在空气沿着气流路径的第一部分流动时扩散空气。在优选的实施例中，空气可穿透段包括基本均匀地分布的乙酸纤维束。在可替代的实施例中，设置在空气可穿透段中的乙酸纤维束的密度可被用于控制空气可穿透段的部分的抽吸阻力。
在可替代的实施例中，空气可穿透段由卷曲纸形成。卷曲纸优选地具有第一区域和第二区域，第一区域从至少一个空气入口朝向该段的上游端延伸并且对应于空气可穿透段的低抽吸阻力部分的至少一部分，第二区域从至少一个空气入口朝向该段的下游端延伸并且对应于空气可穿透段的高抽吸阻力部分的至少一部分。更优选地，第一区域从至少一个空气入口延伸至空气可穿透段的上游端，第二区域从至少一个空气入口延伸至空气可穿透段的下游端。优选地，第一区域具有比第二区域低的抽吸阻力。卷曲纸可以具有从第二区域延伸至空气可穿透段的下游端的第三区域。在一个优选的实施例中，第三区域具有与第一区域基本相同的抽吸阻力。在该实施例中，第二区域和第三区域一起具有大于第一区域的抽吸阻力的组合的抽吸阻力。优选地，低抽吸阻力部分的抽吸阻力在每毫米长度大约6毫米水柱至大约10毫米水柱之间，高抽吸阻力部分的抽吸阻力在每毫米长度大约10毫米水柱至大约18毫米水柱之间。在特别优选的实施例中，至少一个空气入口的上游的空气可穿透段的部分的抽吸阻力为大约10毫米水柱，至少一个空气入口的下游的空气可穿透段的抽吸阻力为大约20毫米水柱。
气流引导元件优选地包括由基本不透气的包装材料周向地环绕的端部开口的中空体，其中，气流路径的第二部分由通过端部开口的基本不透气中空体的内部限制的体积限定。在优选的实施例中，端部开口的基本不透气中空体是正圆柱。基本不透气中空体的横截面可以是任何形状，尤其包括圆形、椭圆形、正方形、三角形和矩形。空气可渗透段优选地围绕端部开口的基本不透气中空体的至少一部分。
气流路径的第一部分可以从至少一个空气入口向上游纵向延伸至至少邻近成烟基质。优选地，气流路径的第一部分从至少一个空气入口向上游纵向延伸至成烟基质。
气流路径的第二部分可以从至少邻近成烟基质朝向吸烟制品的嘴端部向下游纵向地延伸。优选地，气流路径的第二部分从成烟基质朝向吸烟制品的嘴端部向下游纵向地延伸。
在某些实施例中，气流路径的第二部分可以从成烟基质内朝向吸烟制品的嘴端部向下游纵向地延伸。
在一个优选的实施例中，气流路径的第一部分从至少一个空气入口向上游纵向地延伸至成烟基质，气流路径的第二部分从成烟基质内朝向吸烟制品的嘴端部向下游纵向地延伸。
使用中，根据本发明，通过从热源向吸烟制品的成烟基质的热传递产生烟雾。通过调整气流路径的第二部分的上游端相对于成烟基质的位置，有可能控制烟雾排出成烟基质的位置。这有利地使得要被生产的根据本发明的吸烟制品具有所需的烟雾输送量。
在优选的实施例中，通过至少一个空气入口吸入气流路径的第一部分内的冷空气通过气流路径的第一部分向上游穿行至成烟基质，通过成烟基质，然后通过气流路径的第二部分朝向吸烟制品的嘴端部向下游穿行。
在优选的实施例中，气流路径的第一部分和气流路径的第二部分是同轴的。但是，可以理解的是，在其他实施例中，气流路径的第一部分和气流路径的第二部分可以不同轴。例如，气流路径的第一部分和气流路径的第二部分可以平行并且不同轴。
在气流路径的第一部分和气流路径的第二部分同轴时，优选地，气流路径的第一部分包围气流路径的第二部分。但是，可以理解的是，在其他实施例中，气流路径的第二部分可以包围气流路径的第一部分。
在一个特别优选的实施例中，气流路径的第一部分和气流路径的第二部分是同轴的，气流路径的第二部分基本居中地布置在吸烟制品内，气流路径的第一部分包围气流路径的第二部分。这种布置在根据本发明的吸烟制品还包括围绕并且直接接触热源的后部和成烟基质的邻近的前部的热传导元件的情况下是特别有利的。
气流路径的第一部分和气流路径的第二部分可以具有基本恒定的横向截面。例如，在气流路径的第一部分和气流路径的第二部分同轴的情况下，气流路径的第一部分和气流路径的第二部分中的一个可以具有基本恒定的圆形横截面，气流路径的第一部分和气流路径的第二部分中的另一个可以具有基本恒定的环形横截面。
基本不透气中空体可以由一种或更多种适当的不透气材料形成，不透气材料在通过从热源向成烟基质的热传递产生的烟雾的温度下是基本热稳定的。适当的材料在本领域中是已知的，包括但不限于纸板、塑料、陶瓷、金属、碳和其组合物。
在端部开口的基本不透气的中空体是圆筒的情况下，圆筒可以具有在大约2mm和大约5mm之间的直径，例如在大约2.5mm和大约4.5mm之间的直径。圆筒可以根据吸烟制品的所需的总直径具有其他直径。
优选地，根据本发明的吸烟制品包括外包装材料，外包装材料环绕热源的至少后部、成烟基质和吸烟制品的成烟基质的下游的任何其他部件。优选地，外包装材料是基本不透气的。根据本发明的吸烟制品可以包括由任何适当的材料或组合材料形成的外包装材料。适当的材料在本领域是众所周知的并且包括但不限于卷烟纸。当组装吸烟制品时，外包装材料应当夹持吸烟制品的热源和成烟基质。
成烟基质下游的用于将空气抽吸到气流路径的第一部分内的至少一个空气入口设置在外包装材料和环绕根据本发明的吸烟制品的部件的任何其他材料中，空气可以通过所述外包装材料和任何其他材料被抽吸到气流路径的第一部分内。如在本文中所使用的，术语‘空气入口’用来说明位于成烟基质的下游的环绕根据本发明的吸烟制品的部件的外包装材料和任何其他材料中的一个或更多个孔、狭缝、槽或其他孔口，空气可以通过一个或更多个孔、狭缝、槽或其他孔口被抽吸到气流路径的第一部分内。
空气入口的数量、形状、尺寸和位置可被恰当地调整以获得良好的吸烟性能。
使用中，当吸烟者在根据本发明的最优选的吸烟制品的嘴端部上抽吸时，通过成烟基质的下游的至少一个空气入口将冷空气抽吸到吸烟制品内。所抽吸的空气主要沿着中空管的外部与吸烟制品的外包装材料或气流引导元件的内包装材料之间的空气可穿透段向上游穿行至成烟基质。所抽吸的空气穿过成烟基质，然后朝向吸烟制品的嘴端部向下游穿行通过中空管的内部，用于由吸烟者吸入。
热源可以是可燃热源、化学热源、电热源、散热器(heat sink)或其任意组合。
优选地，热源是可燃热源。更优选地，可燃热源是含碳热源。如在本文中使用的，术语‘含碳’用来说明包括碳的可燃热源。
优选地，用于根据本发明的吸烟制品的可燃含碳热源具有可燃热源的干重的至少大约35％的碳含量，更优选地至少大约40％的碳含量，最优选至少大约45％的碳含量。
在一些实施例中，根据本发明的可燃热源是可燃碳基热源。如本文中所使用的，术语‘碳基热源’用来说明主要包括碳的热源。
用于根据本发明的吸烟制品的可燃碳基热源可以具有可燃碳基热源的干重的至少大约50％的碳含量，更优选地至少大约60％的碳含量，更优选至少大约70％的碳含量，最优选至少大约80％的碳含量。
根据本发明的吸烟制品可以包括由一种或更多种适当的含碳材料形成的可燃含碳热源。
如果需要，可将一种或多种粘结剂与一种或多种含碳材料组合。优选地，一种或多种粘结剂为有机粘结剂。合适的已知的有机粘结剂包括但不限于胶(例如瓜尔豆胶)、改性纤维素和纤维素衍生物(例如甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素)、面粉、淀粉、糖、植物油，以及它们的组合。
不同于一种或多种粘结剂或者除了一种或多种粘结剂之外，用于根据本发明的吸烟制品中的可燃热源可包含一种或多种添加剂，以改进可燃热源的性质。合适的添加剂包括但不限于用以促进可燃热源的固结的添加剂(例如烧结助剂)、用以促进可燃热源的点燃的添加剂(例如氧化剂，如高氯酸盐、氯酸盐、硝酸盐、过氧化物、高锰酸盐、锆和它们的组合)、用以促进可燃热源的燃烧的添加剂(例如钾和钾盐，如柠檬酸钾)，和用以促进由可燃热源的燃烧所产生的一种或多种气体的分解的添加剂(例如催化剂，如CuO、Fe2O3和Al2O3)。
在一个优选的实施例中，可燃热源是包括碳和至少一个点燃辅助件的圆筒形可燃热源，圆筒形可燃热源具有前部端面(即上游端面)和相对的背面(即下游端面)，其中，位于前面和背面之间的圆筒形可燃热源的至少一部分包装在抗燃烧包装材料中，以及其中在点燃圆筒形可燃热源的前面时，圆筒形可燃热源的背面的温度升高至第一温度以及其中在圆筒形可燃热源的后续燃烧期间，圆筒形可燃热源的背面保持比第一温度低的第二温度。如在本文中所使用的，术语‘点燃辅助件’用来表示在可燃热源的点燃期间释放能量和氧气中的一者或两者的材料，在此，由材料释放的能量和氧气中的一者或两者的速度不受环境氧气散布的限制。换句话说，在可燃热源的点燃期间由材料释放的能量和氧气中的一者或两者的速度很大程度上与环境氧气能够到达材料的速率无关。如本文中所使用的，术语‘点燃辅助件’还用于说明在可燃热源的点燃期间释放能量的元素金属，其中，元素金属的点火温度在大约500℃以下，元素金属的燃烧热至少为至少5kJ/g.
如本文所用，术语“点燃助剂”不包括羧酸的碱金属盐(如碱金属柠檬酸盐、碱金属乙酸盐和碱金属琥珀酸盐)、碱金属卤化物盐(如碱金属氯化物盐)、碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐，据信上述这些盐改变碳燃烧。
合适的氧化剂的例子包括但不限于：硝酸盐，例如硝酸钾、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钠、硝酸钡、硝酸锂、硝酸铝和硝酸铁；亚硝酸盐；其他有机和无机硝基化合物；氯酸盐，例如氯酸钠和氯酸钾；高氯酸盐，例如高氯酸钠；亚氯酸盐；溴酸盐，例如溴酸纳和溴酸钾；过溴酸盐；亚溴酸盐；硼酸盐，例如硼酸钠和硼酸钾；高铁酸盐，例如高铁酸钡；铁酸盐；锰酸盐，例如锰酸钾；高锰酸盐，例如高锰酸钾；有机过氧化物，例如过氧化苯甲酰和过氧化丙酮；无机过氧化物，例如过氧化氢、过氧化锶、过氧化镁、过氧化钙、过氧化钡、过氧化锌和过氧化锂；超氧化物，例如超氧化钾和超氧化钠；碘酸盐；高碘酸盐；亚碘酸盐；硫酸盐；亚硫酸盐；其他亚砜；磷酸盐；次膦酸盐；亚磷酸盐；和phosphanite。
在根据本发明的吸烟制品中，热源优选地与所有气流路径隔离，空气沿着气流路径被抽吸通过吸烟制品，用于由吸烟者吸入，使得在使用中通过吸烟制品抽吸的空气不直接接触热源。
在热源是可燃热源的实施例中，可燃热源与通过吸烟制品抽吸的空气的隔离有利地基本阻止或防止在根据本发明的吸烟制品的可燃热源的点燃和燃烧期间形成的燃烧和分解产物以及其他材料进入通过吸烟制品抽吸的空气。
可燃热源与通过吸烟制品抽吸的空气的隔离还有利地在由吸烟者吹气期间基本阻止或防止根据本发明的吸烟制品的可燃热源的燃烧的激发。这基本阻止或防止了在由吸烟者吹气期间成烟基质的温度的峰值。
通过防止或阻止可燃热源的燃烧的激发，以及由此防止或阻止成烟基质中的过度的温度升高，可以有利地避免在剧烈的吹气状态下根据本发明的吸烟制品的成烟基质的燃烧或热解。另外，吸烟者的吹气状态在根据本发明的吸烟制品的主流烟雾的成分上的影响可被有利地最小化或减轻。
热源与通过吸烟制品抽吸的空气的隔离使热源与成烟基质隔离。热源与成烟基质的隔离可以有利地基本阻止或防止在根据本发明的吸烟制品的存储期间，吸烟制品的成烟基质的组份向热源的迁移。
可替代地或另外地，热源与通过吸烟制品抽吸的空气的隔离可以有利地基本阻止或防止根据本发明的吸烟制品的成烟基质的组份在吸烟制品的使用期间向热源的迁移。
如以下进一步说明的，热源与通过吸烟制品抽吸的空气和成烟基质的隔离对于成烟基质包括至少一个烟雾形成物的情况是特别有利的。
在热源是可燃热源以及成烟基质位于可燃热源的下游的情况的实施例中，为了隔离可燃热源与通过吸烟制品抽吸的空气，根据本发明的吸烟制品可以包括位于可燃热源的下游端与成烟基质的上游端之间的不可燃的基本不透气阻挡件。
如在本文中所使用的，术语‘不可燃’用于说明在热源的燃烧或点燃期间由可燃热源达到的温度下基本不可燃的阻挡件。
阻挡件可以邻接可燃热源的下游端和成烟基质的上游端中的一者或两者。
阻挡件可以粘结或者以其他方式固定至可燃热源的下游端和成烟基质的上游端中的一者或两者。
在一些实施例中，阻挡件包括设置在可燃热源的背面上的阻挡涂层。在这些实施例中，优选地第一阻挡件包括设置在可燃热源的至少基本整个背面上的阻挡涂层。更优选地，阻挡件包括设置在可燃热源的整个背面上的阻挡涂层。
如本文中所使用的，术语‘涂层’用于说明覆盖并粘结至可燃热源的一层材料。
阻挡件可以有利地限制成烟基质在可燃热源的点燃或燃烧期间暴露的温度，并且因此在吸烟制品的使用期间帮助避免或减轻成烟基质的热降解或燃烧。这在可燃热源包括一种或更多种添加剂以帮助可燃热源的点燃的情况下是特别有利的。
根据吸烟制品的所需的特征和性能，阻挡件可以具有低的热导率或高的热导率。在某些实施例中，包括阻挡件的材料可以具有按照利用修改的瞬态平面源(MTPS)方法测量的在23℃和50％的相对湿度下的在大约0.1W/m.K与大约200W/m.K之间的整体热导率。
阻挡件的厚度可被恰当地调整以获得良好的吸烟性能。在一些实施例中，阻挡件可以具有在大约10微米与大约500微米之间的厚度。
阻挡件可由一种或多种合适的材料形成，所述材料在点燃和燃烧过程中由可燃热源获得的温度下为热稳定的且不可燃的。合适的材料是本领域已知的，并包括但不限于粘土(例如膨润土和高岭石)、玻璃、矿物质、陶瓷材料、树脂、金属以及它们的组合。
可形成阻挡件的优选材料包括粘土和玻璃。可形成阻挡件的更优选的材料包括铜、铝、不锈钢、合金、氧化铝(Al2O3)、树脂和矿物胶。
在一个实施例中，阻挡件包括设置于可燃热源的背面上的粘土涂层，所述粘土涂层包含膨润土和高岭石的50/50混合物。在一个更优选的实施例中，阻挡件包括设置于可燃热源的背面上的铝涂层。在另一优选的实施例中，阻挡件包括设置于可燃热源的背面上的玻璃涂层，更优选烧结玻璃涂层。
优选地，阻挡件具有至少大约10微米的厚度。由于粘土对空气的轻微渗透性，在阻挡件包括设置在可燃热源的背面上的粘土涂层的实施例中，粘土涂层更优选地具有至少大约50微米的厚度，并且最优选地具有在大约50微米与大约350微米之间的厚度。为了降低透气性，阻挡件可以根据本领域技术人员已知的方法烧结，包括例如雷射闪光。在阻挡件由更不能渗透空气的一种或更多种材料，比如铝，形成的实施例中，阻挡件可以更薄，并且一般优选地具有小于大约100微米的厚度，更优选地具有大约20微米的厚度。在阻挡件包括设置在可燃热源的背面上的玻璃涂层的实施例中，玻璃涂层优选地具有小于大约200微米的厚度。可以使用显微镜、扫描电子显微镜(SEM)或本领域已知的任何其他适当的测量方法测量阻挡件的厚度。
在阻挡件包括设置在可燃热源的背面上的阻挡涂层的情况下，阻挡涂层可通过本领域已知的任何适当的方法施加以覆盖和粘结至可燃热源的背面，所述任何适当的方法包括但不限于喷雾涂覆、气相沉积、浸渍、材料传递(例如刷或胶粘)、静电沉积或其任意组合。
例如，可以通过以可燃热源的背面的近似大小和形状预形成阻挡件以及将其施加至可燃热源的背面以覆盖和粘结至可燃热源的至少基本整个背面来形成阻挡涂层。可替代地，可以在将第一阻挡涂层施加至可燃热源的背面之后对第一阻挡涂层进行切割或者加工。在一个优选的实施例中，通过将铝箔粘结或推压至可燃热源而将铝箔施加至可燃热源的背面，以及切割或者加工铝箔以使得铝箔覆盖和粘结至可燃热源的至少基本整个背面，优选地可燃热源的整个背面。
在另一个优选的实施例中，通过将一种或更多种适当的涂层材料的溶液或悬浮液施加至可燃热源的背面形成阻挡涂层。例如，可以通过将可燃热源的背面浸渍在一种或更多种适当的涂层材料的溶液或悬浮液中或者通过刷或喷雾涂敷溶液或悬浮液或者将一种或更多种适当的涂层材料的粉末或粉末混合物静电沉积在可燃热源的背面上来将阻挡涂层施加至可燃热源的背面。在通过将一种或更多种适当的涂层材料的粉末或粉末混合物静电沉积在可燃热源的背面上来将阻挡涂层施加至可燃热源的背面的情况下，可燃热源的背面优选地在静电沉积之前利用水玻璃进行预处理。优选地，通过喷雾涂敷施加阻挡涂层。
可以通过一种或更多种适当的涂层材料的溶液或悬浮液单次施加至可燃热源的背面来形成阻挡涂层。可替代地，可以通过将一种或更多种适当的涂层材料的溶液或悬浮液多次施加至可燃热源的背面来形成阻挡涂层。例如，可以通过将一种或更多种适当的涂层材料的溶液或悬浮液一次、两次、三次、四次、五次、六次、七次或八次依次施加至可燃热源的背面来形成阻挡涂层。
优选地，可以通过将一种或更多种适当的涂层材料的溶液或悬浮液的在一次和十次之间的施加至可燃热源的背面来形成阻挡涂层。
在将一种或更多种涂层材料的溶液或悬浮液施加至可燃热源的背面之后，可燃热源可被干燥以形成阻挡涂层。
在通过将一种或更多种适当的涂层材料的溶液或悬浮液多次施加至可燃热源的背面来形成阻挡涂层的情况下，可燃热源可能需要在溶液或悬浮液的依次施加之间进行干燥。
可替代地或除干燥之外，在将一种或更多种涂层材料的溶液或悬浮液施加至可燃热源的背面之后，可燃热源上的涂层材料可被烧结以便形成阻挡涂层。阻挡涂层的烧结在阻挡涂层是玻璃或陶瓷涂层的情况下是特别优选的。优选地，在大约500℃和大约900℃之间的温度下烧结阻挡涂层，更优选地在大约700℃下烧结阻挡涂层。
在一些实施例中，根据本发明的吸烟制品可以包括热源，该热源不包括任何气流通道。根据这些实施例的吸烟制品的热源在本文中称为封闭热源。
在根据本发明的包括封闭热源的吸烟制品中，主要通过传导发生从热源向成烟基质的热传导，通过强制对流对成烟基质的加热被最小化或减轻。这有利地帮助使吸烟者的吹气状态对根据本发明的包括封闭热源的吸烟制品的主流烟雾的成分的影响最小化或减轻。
可以理解，根据本发明的吸烟制品可以包括封闭热源，封闭热源包括一个或更多个封闭或阻塞的通路，空气不能通过封闭或阻塞的通路被抽吸用于由吸烟者吸入。例如，根据本发明的吸烟制品可以包括封闭可燃热源，该封闭可燃热源包括从可燃热源的上游端面沿着可燃热源的长度延伸仅一部分的一个或更多个封闭通路。
在这些实施例中，一个或更多个封闭空气通路的内容物增大了可燃热源的暴露于来自空气的氧气的表面面积，并且可以有利地便于可燃热源的点燃和持续燃烧。
在其他实施例中，根据本发明的吸烟制品可以包括热源，热源包括一个或更多个气流通道。根据这些实施例的吸烟制品的热源在本文中称为不封闭热源。
在根据本发明的包括不封闭热源的吸烟制品中，通过传导和强制对流发生成烟基质的加热。使用中，当吸烟者在根据本发明的包括不封闭热源的吸烟制品上吹气时，通过沿着热源的一个或更多个气流通道向下游抽吸空气。所抽吸的空气穿过成烟基质，然后通过气流路径的第二部分朝向吸烟制品的嘴端部流向下游。
根据本发明的吸烟制品可以包括不封闭热源，不封闭热源包括沿着热源的一个或更多个密闭的气流通道。
如在本文中所使用的，术语‘密闭’用来说明沿其长度由热源包围的气流通道。
例如，根据本发明的吸烟制品可以包括不封闭可燃热源，不封闭可燃热源包括沿着可燃热源的整个长度延伸穿过可燃热源的内部的一个或更多个密闭气流通道。
可替代地或另外地，根据本发明的吸烟制品可以包括不封闭热源，不封闭热源包括沿着可燃热源的一个或更多个不密闭气流通道。
例如，根据本发明的吸烟制品可以包括不封闭可燃热源，不封闭可燃热源包括沿着可燃热源的长度的至少下游部分沿可燃热源的外部延伸的一个或更多个不密闭气流通道。
在一些实施例中，根据本发明的吸烟制品可以包括不封闭热源，不封闭热源包括一个、两个或三个气流通道。在某些优选的实施例中，根据本发明的吸烟制品包括不封闭可燃热源，不封闭可燃热源包括延伸通过可燃热源的内部的单个气流通道。在一些特别优选的实施例中，根据本发明的吸烟制品包括不封闭可燃热源，该不封闭可燃热源包括延伸通过可燃热源的内部的单个基本中心或轴向气流通道。在这些实施例中，单个气流通道的直径优选地在大约1.5mm和大约3mm之间。
在根据本发明的吸烟制品包括阻挡件、阻挡件包括设置在不封闭可燃热源的背面上的阻挡涂层、该不封闭可燃热源包括沿着可燃热源的一个或更多个气流通道的情况下，阻挡涂层应当允许空气通过一个或更多个气流通道被向下游抽吸。
在根据本发明的吸烟制品包括不封闭可燃热源的情况下，吸烟制品可以还包括位于可燃热源与一个或更多个气流通道之间的不可燃的基本不透气阻挡件，以隔离不封闭可燃热源与通过吸烟制品抽吸的空气。
在一些实施例中，阻挡件可以粘结或者以其他方式固定至可燃热源。
优选地，阻挡件包括设置在一个或更多个气流通道的内表面上的阻挡涂层。更优选地，阻挡件包括设置在一个或更多个气流通道的至少基本整个内表面上的阻挡涂层。最优选地，阻挡件包括设置在一个或更多个气流通道的整个内表面上的阻挡涂层。
可替代地，阻挡涂层可以通过将衬层插入一个或更多个气流通道内来设置。例如，在根据本发明的吸烟制品包括不封闭可燃热源、不封闭可燃热源包括延伸穿过可燃热源的内部的一个或更多个气流通道的情况中，不可燃的基本不透气中空管可以被插入一个或更多个气流通道中的每一个中。
阻挡件可以有利地基本防止或阻止在根据本发明的吸烟制品的可燃热源的点燃和燃烧期间形成的燃烧和分解产物进入沿着一个或更多个气流通道向下游抽吸的空气。
阻挡件还可以有利地基本防止或阻止根据本发明的吸烟制品的可燃热源的燃烧在由吸烟者吹气期间被激发。
根据吸烟制品的所需的特征和性能，阻挡件可以具有低的热导率或高的热导率。优选地，阻挡件具有低的热导率。
阻挡件的厚度可被恰当地调整以获得良好的吸烟性能。在某些实施例中，阻挡件可以具有在大约30微米与大约200微米之间的厚度。在优选的实施例中，阻挡件具有在大约30微米和大约100微米之间的厚度。
阻挡件可由一种或多种合适的材料形成，所述材料在点燃和燃烧过程中由可燃热源获得的温度下为热稳定的且不可燃的。合适的材料是本领域已知的，并包括但不限于例如：粘土；金属氧化物，如氧化铁、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化锆和二氧化铈；沸石；磷酸锆；和其他陶瓷材料或它们的组合。
可形成阻挡件的优选材料包括粘土、玻璃、铝、氧化铁和它们的组合。如果需要，可将催化成分(如促进一氧化碳氧化成二氧化碳的成分)引入阻挡件中。合适的催化成分包括但不限于例如铂、钯、过渡金属和它们的氧化物。
在根据本发明的吸烟制品包括位于可燃热源的下游端与成烟基质的上游端之间的阻挡件和位于可燃热源与沿着可燃热源的一个或更多个气流通道之间的阻挡件的情况下，两个阻挡件可以由相同或不同的材料形成。
在位于可燃热源与一个或更多个气流通道之间的阻挡件包括设置在一个或更多个气流通道的内表面上的阻挡涂层的情况下，可以通过任何适当的方法，比如在US-A-5,040,551中描述的方法，将阻挡涂层施加至一个或更多个气流通道的内表面。例如，一个或更多个气流通道的内表面可以利用阻挡涂层的溶液或悬浮液进行喷雾、润湿或涂漆。在优选的实施例中，在可燃热源被挤出时通过WO-A2-2009/074870中说明的过程将阻挡涂层施加至一个或更多个气流通道的内表面。
用于根据本发明的吸烟制品的可燃含碳热源优选地通过使一种或更多种含碳材料与一种或更多种粘合剂和如果有的情况下的其他添加剂混合来形成，并且将混合物预形成为所需的形状。一种或更多种含碳材料、一种或更多种粘合剂和可选择的其他添加剂的混合物可以利用任何适当的已知陶瓷成型方法，比如，例如粉浆浇注、挤出、注模和模具压塑，而预形成为所需的形状。在一些优选的实施例中，通过挤出使混合物预形成为所需的形状。
优选地，一种或更多种含碳材料、一种或更多种粘合剂和其他添加剂的混合物被预形成为细长形杆。但是，可以理解，一种或更多种含碳材料、一种或更多种粘合剂和其他添加剂可被预形成为其他所需的形状。
在成形之后，特别是在挤出之后，细长形杆或其他所需形状优选地被干燥以降低其含水量，然后在非氧化性气氛中以足够使一种或更多种粘合剂(若存在的话)碳化的温度下热解，并基本消除细长形杆或其他形状中的任何不稳定(volatiles)。优选地在氮气氛中在大约700℃和大约900℃之间的温度下热解细长形杆或其他所需的形状。
在一个实施例中，通过在一种或更多种含碳材料、一种或更多种粘合剂和其他添加剂的混合物中包括至少一种金属硝酸盐前体而将至少一种金属硝酸盐结合在可燃热源中。至少一种金属硝酸盐前体然后通过利用硝酸的水溶液处理热解的预形成的圆筒形杆或其他形状被就地转换成至少一种金属硝酸盐。在一个实施例中，可燃热源包括至少一种金属硝酸盐，至少一种金属硝酸盐具有小于大约600℃更优选地小于大约400℃的热解温度。优选地，至少一种金属硝酸盐具有在大约150℃和大约600℃之间更优选地在大约200℃和大约400℃之间的分解温度。
在使用中，可燃热源对于传统黄火点火器或其他点燃装置的暴露将导致至少一种金属硝酸盐分解并且释放氧气和能量。这种分解引起可燃热源的温度的初始提高，以及还有助于可燃热源的点燃。继至少一种金属硝酸盐的分解之后，可燃热源优选地继续以更低的温度燃烧。
包括至少一种金属硝酸盐有利地引起可燃热源的点燃被内部地触发，而非仅在其表面上的点处。优选地，至少一种金属硝酸盐以可燃热源的干重的大约20％和可燃热源的干重的大约50％之间的量存在于可燃热源中。
在另一个实施例中，可燃热源包括至少一种过氧化合物或过氧化物，过氧化合物或过氧化物在小于大约600℃的温度下、更优选地在小于大约400℃的温度下主动地衍生出氧气。
优选地，至少一种过氧化合物或过氧化物在大约150℃和大约600℃之间的温度下、更优选地在大约200℃和大约400℃之间的温度下、最优选地在大约350℃的温度下主动地衍生出氧气。
在使用中，可燃热源对于传统黄火点火器或其他点燃装置的暴露将导致至少一种过氧化合物或过氧化物分解并且释放氧气。这引起可燃热源的温度的初始提高，并且还有助于可燃热源的点燃。继至少一种过氧化合物或过氧化物的分解之后，可燃热源优选地继续以更低的温度燃烧。
包括至少一种过氧化合物或过氧化物有利地引起可燃热源的点燃被内部地触发，而非仅在其表面上的点处。
可燃热源优选地具有在大约20％与大约80％之间、更优选地在大约20％与60％之间的孔隙度。在可燃热源包括至少一种金属硝酸盐的情况下，这有利地允许氧气在至少一种金属硝酸盐分解并且燃烧继续进行时以足以维持燃烧的速度扩散到可燃热源的质量内。更加优选地，可燃热源具有按照例如水银孔率法或氦测比重术测量的大约50％与大约70％之间、更优选地在大约50％与大约60％之间的孔隙度。所需的孔隙度可以在使用常规方法和技术生产可燃热源的过程中容易地实现。
有利地，用于根据本发明的吸烟制品的可燃含碳热源具有在大约0.6g/cm3和大约1g/cm3之间的表观密度。
优选地，可燃热源具有在大约300mg和大约500mg之间、更优选地在大约400mg和大约450mg之间的质量。
优选地，可燃热源具有在大约7mm和大约17mm之间、更优选地在大约7mm和大约15mm之间、最优选地在大约7mm和大约13mm之间的长度。
优选地，可燃热源具有在大约5mm和大约9mm之间、更优选地在大约7mm和大约8mm之间的直径。
优选地，热源具有基本一致的直径。但是，热源可以可替代地成锥形，使得热源的后部的直径大于其前部的直径。特别优选的是基本圆筒形的热源。热源可以例如是具有基本圆形横截面的圆筒或锥形圆筒，或者是具有基本椭圆形横截面的圆筒或锥形圆筒。
优选地，根据本发明的吸烟制品包括成烟基质，所述成烟基质包含能够响应加热而放出挥发性化合物的材料。优选地，能够响应加热而放出挥发性化合物的材料为植物基材料的装料(charge)，更优选为均质植物基材料的装料。例如，成烟基质可包含衍生自植物的一种或多种材料，所述植物包括但不限于：烟草；茶叶，例如绿茶；薄荷；月桂；桉树；罗勒属植物；鼠尾草；马鞭草；和龙蒿草。植物基材料可包含添加剂，所述添加剂包括但不限于湿润剂、调味剂、粘结剂和它们的混合物。优选地，植物基材料基本上由烟草材料组成，最优选基本上由均质烟草材料组成。
根据本发明的吸烟制品更优选包含含有至少一种烟雾形成物的成烟基质。所述至少一种烟雾形成物可为任何合适的已知化合物或化合物的混合物，其在使用中有利于形成致密稳定的烟雾，并在由根据本发明的吸烟制品的成烟基质所获得的温度下基本上耐热降解。合适的烟雾形成物是本领域公知的，并包括例如多元醇、多元醇的酯(单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯或三乙酸甘油酯)，和单羧酸、二羧酸或多羧酸的脂族酯(如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯)。用于根据本发明的吸烟制品的优选烟雾形成物为多元醇或其混合物，如三甘醇、1,3-丁二醇，最优选甘油。
根据本发明的吸烟制品的热源和成烟基质可以彼此基本邻接。可替代地，根据本发明的吸烟制品的热源和成烟基质可以相互纵向地间隔开。
优选地，根据本发明的吸烟制品还包括围绕并且直接接触热源的后部和成烟基质的邻近的前部的热传导元件。热传导元件优选地是耐燃烧的和限制氧气的。
热传导元件围绕并且直接接触可燃热源的后部和成烟基质的前部两者的周边。热传导元件提供根据本发明的吸烟制品的这两个部件之间的热联接。
用于根据本发明的吸烟制品中的适当的热传导元件包括但不限于：金属箔包装材料，比如，例如铝箔包装材料、钢制包装材料、铁箔包装材料和铜箔包装材料；以及金属合金箔包装材料。
在热源是可燃热源的实施例中，由热传导元件包围的可燃热源的后部的长度优选地在大约2mm和大约8mm之间，更优选地长度在大约3mm和大约5mm之间。
优选地，可燃热源的不由热传导元件包围的前部在长度上在大约4mm和大约15mm之间，更优选地在大约4mm和大约8mm之间。
优选地，成烟基质具有在大约5mm和大约20mm之间的长度，更优选地在大约8mm和大约12mm之间的长度。
在一些优选的实施例中，成烟基质向下游延伸超出热传导元件至少大约3mm。
优选地，成烟基质的由热传导元件包围的前部的长度在大约2mm和大约10mm之间，更优选地在大约3mm和大约8mm之间，最优选地在大约4mm和大约6mm之间。优选地，成烟基质的不由热传导元件包围的后部的长度在大约3mm和大约10mm之间。换句话说，成烟基质优选地向下游延伸超出热传导元件大约3mm和大约10mm之间。更优选地，成烟基质向下游延伸超出热传导元件至少大约4mm。
在其他实施例中，成烟基质可以向下游延伸超出热传导元件小于3mm。
在再一个实施例中，成烟基质的整个长度可以由热传导元件包围。
根据本发明的吸烟制品优选地还包括位于成烟基质和气流引导元件下游的膨胀室。包括膨胀室有利地允许通过从可燃热源向成烟基质的热传导产生的烟雾的进一步冷却。膨胀室还有利地允许根据本发明的吸烟制品的总长度通过膨胀室的长度的适当选择被调整至所需值，例如调整至与传统香烟相似的长度。优选地，膨胀室是细长形中空管。
可替代地或另外地，吸烟制品还可以包括构造成进一步冷却烟雾的过滤嘴段。过滤嘴段可以由PLA制造，并且优选地具有大约10毫米水柱的抽吸阻力。
根据本发明的吸烟制品还可以进一步包括成烟基质的下游的烟嘴和气流引导元件，如果存在气流引导元件，则其位于膨胀室的下游。优选地，烟嘴具有低过滤效率，更优选地具有非常低的过滤效率。烟嘴可以是单段烟嘴或单部件烟嘴。可替代地，烟嘴可以是多段烟嘴或多部件烟嘴。
烟嘴可以例如包括由乙酸纤维、纸或其他适当的已知过滤材料制成的过滤嘴。可替代地或另外地，烟嘴可以包括一个或更多个节段，所述一个或更多个节段包括吸收剂、吸附剂、香味素以及其他烟雾改性剂和添加剂或其组合。
关于本发明的一个方面说明的特征也可以应用于本发明的其他方面。特别地，关于根据本发明的吸烟制品和可燃热源说明的特征也可以应用于根据本发明的方法。
附图说明
现在参照附图仅通过举例方式进一步地说明根据本发明的吸烟制品的实施例，在附图中：
图1示出根据本发明的吸烟制品的示意性纵向横截面图；以及
图2示出具有不同的抽吸阻力的部分的可替代的气流引导元件的示意性纵向横截面图。
具体实施方式
根据图1中示出的本发明的第一实施例的吸烟制品100包括同轴对准地邻接的封闭的可燃含碳热源102、成烟基质104、气流引导元件106、膨胀室108和烟嘴110。可燃含碳热源102、成烟基质104、气流引导元件106、细长形膨胀室108和烟嘴110被包裹在具有低透气性的卷烟纸的外包装材料112中。
成烟基质104位于可燃含碳热源102的紧下游，并且包括具有烟草材料的圆筒形成型件114，圆筒形成型件114包括作为烟雾形成物的甘油并且由成型件包装件116环绕。
不可燃的基本不透气的阻挡件设置在可燃热源102的下游端与成烟基质104的上游端之间。如图1所示，不可燃的基本不透气的阻挡件包括不可燃的基本不透气的阻挡涂层118，其设置在可燃的含碳热源102的整个背面上。
包括管状层铝箔的热传导元件120包围并且直接接触可燃含碳热源102的后部122和成烟基质104的邻接的前部124。如图1所示，成烟基质104的后部不被热传导元件120包围。
气流引导元件106位于成烟基质104的下游并且包括端部开口的基本不透气中空管126，中空管126例如由纸板制成并且具有与成烟基质104相比减小的直径。端部开口的中空管126的上游端邻接成烟基质104。端部开口的中空管126由环形的空气可穿透的扩散器128围绕，扩散器128例如由乙酸纤维束制成并且具有与成烟基质104基本相同的直径。
端部开口的中空管126和环形的空气可穿透的扩散器128可以是粘合或者以其他方式连接在一起以在组装吸烟制品100之前形成气流引导元件106的独立的部件。在仍然的另外的实施例中，端部开口的中空管126和环形的空气可穿透的扩散器128可以是单个部件的各部分。例如，端部开口的中空管126和环形的空气可穿透扩散器128可以是空气可穿透材料的单个中空管的各部分，该中空管具有施加于其内表面的基本上不透气涂层。
如图1所示，端部开口的中空管126和环形的空气可穿透扩散器128由空气可穿透内包装材料130环绕。
还如图1所示，环形布置的空气入口132设置在环绕内包装材料130的外包装材料112中。在图1例示的实施例中，空气入口与空气可穿透扩散器的上游端距离大约3mm，空气可穿透扩散器的总长度为大约28mm。这使得空气入口和空气可穿透扩散器的下游端与空气入口和空气可穿透扩散器的上游端之间的抽吸阻力的比值为大约10:1。
膨胀室108位于气流引导元件106的下游并且包括端部开口的中空管134，中空管134由例如纸板制成并且具有与成烟基质104基本相同的直径。
吸烟制品100的烟嘴110位于膨胀室108的下游并且包括由过滤嘴成型件包装件138环绕的具有非常低的过滤效率的乙酸纤维束制成的圆筒形成型件136。烟嘴110可以由接装纸(未示出)环绕。
气流路径在吸烟制品100的空气入口132与烟嘴110之间延伸。由气流引导元件106的端部开口的中空管126的外部和内包装材料130限制的体积形成气流路径的从空气入口132纵向地向上游延伸至成烟基质104的第一部分。由气流引导元件106的中空管126的内部限制的体积形成气流路径的在成烟基质104与膨胀室108之间朝向吸烟制品100的烟嘴110向下游纵向地延伸的第二部分。
在使用中，当吸烟者在吸烟制品100的烟嘴110上抽吸时，通过空气入口132和内包装材料130将冷空气(在图1中由虚线箭头示出)吸入吸烟制品100内。由于空气入口和空气可穿透扩散器的上游端之间的空气可穿透扩散器的部分的较低的抽吸阻力，所吸入的空气沿着气流路径的在气流引导元件106的端部开口的中空管126的外部与内包装材料130之间的第一部分并且通过环形的空气可穿透扩散器128向上游穿行至成烟基质104。
成烟基质104的前部124由通过可燃含碳热源102的邻接后部122和热传导元件120的传导加热。成烟基质104的加热从烟草材料的成型件114释放形成烟雾的易挥发和半易挥发性化合物和甘油，当空气流动通过成烟基质104时烟雾夹带在所吸入的空气中。所吸入的空气和所夹带的烟雾(在图1中由点划线箭头示出)沿着气流路径的通过气流引导元件106的端部开口的中空管126的内部的第二部分向下游穿行至膨胀室108，在此所吸入的空气和所夹带的烟雾冷却并凝结。冷却的烟雾然后通过吸烟制品100的烟嘴110向下游穿行至吸烟者的口中。
设置在可燃的含碳热源102的背面上的不可燃的基本不透气的阻挡涂层118将可燃的含碳热源102与穿过吸烟制品100的气流路径隔离，使得在使用中沿着气流路径的第一部分和第二部分通过吸烟制品100吸入的空气不直接接触可燃的含碳热源102。
图2示出具有不同的抽吸阻力的部分的可替代的气流引导元件200。可替代的气流引导元件包括三个部分。第一部分202和第三部分204具有基本相同的抽吸阻力。第二部分206具有高于第一部分和第二部分的抽吸阻力。包括可替代的气流引导元件的吸烟制品构造成使得空气入口设置成邻接第一部分与第二部分之间的交界。空气入口的下游的抽吸阻力构造成是空气入口的上游的抽吸阻力的大约10倍。也就是说，加上第三部分的抽吸阻力的第二部分的总抽吸阻力是第一部分的抽吸阻力的大约10倍。可替代的气流引导元件由此是对称的以便能够更易于制造。
Claims (15)
1.一种吸烟制品，所述吸烟制品具有嘴端部和远端端部，所述吸烟制品包括：
热源；
成烟基质；
气流引导元件，所述气流引导元件包括所述成烟基质的下游的空气可穿透段，所述气流引导元件限定气流路径；以及
至少一个空气入口，所述至少一个空气入口用于将空气引入所述空气可穿透段内，
其中，所述气流路径包括第一部分和第二部分，所述气流路径的所述第一部分从所述至少一个空气入口朝向所述成烟基质延伸，以及所述气流路径的所述第二部分从所述成烟基质朝向所述吸烟制品的所述嘴端部延伸，
其中，所述气流路径的所述第一部分由所述空气可穿透段的从邻近所述至少一个空气入口延伸至所述空气可穿透段的上游端的低抽吸阻力部分限定，以及所述空气可穿透段还包括从邻近所述至少一个空气入口延伸至所述空气可穿透段的下游端的高抽吸阻力部分，以及所述高抽吸阻力部分的抽吸阻力与所述低抽吸阻力部分的抽吸阻力的比值大于1:1并且小于50:1。
2.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中，所述高抽吸阻力部分的抽吸阻力与所述低抽吸阻力部分的抽吸阻力的比值在4:1与50:1之间。
3.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中，所述气流引导元件包括端部开口的基本不透气中空体，所述气流路径的所述第二部分由通过所述端部开口的基本不透气中空体的内部限制的体积限定。
4.根据权利要求3所述的吸烟制品，其中，所述端部开口的基本不透气中空体是正圆柱。
5.根据权利要求3所述的吸烟制品，其中，所述空气可穿透段围绕所述端部开口的基本不透气中空体的至少一部分。
6.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中，所述至少一个空气入口距离所述气流引导元件的上游端在2mm与5mm之间，所述气流引导元件的长度在20mm与50mm之间。
7.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中，所述空气可穿透段包括基本均质的空气可穿透多孔材料。
8.根据权利要求7所述的吸烟制品，其中，所述空气可穿透段包括基本均匀分布的乙酸纤维束。
9.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中，所述空气可穿透段由卷曲纸形成，所述卷曲纸具有第一区域和第二区域，所述第一区域从所述至少一个空气入口延伸至所述空气可穿透段的上游端，所述第二区域从所述至少一个空气入口朝向所述空气可穿透段的下游端延伸，其中，所述第一区域具有比所述第二区域低的抽吸阻力。
10.根据权利要求9所述的吸烟制品，其中，所述卷曲纸具有第三区域，所述第三区域从所述第二区域延伸至所述空气可穿透段的下游端，其中，所述第三区域具有与所述第一区域基本相同的抽吸阻力。
11.根据权利要求9所述吸烟制品，其中，所述第一区域的所述抽吸阻力在每毫米长度6毫米水柱与每毫米长度10毫米水柱之间，所述第二区域的所述抽吸阻力在每毫米长度10毫米水柱与每毫米长度18毫米水柱之间。
12.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中，所述空气可穿透段的所述高抽吸阻力部分与所述空气可穿透段的低抽吸阻力部分相比具有减小的气流横截面。
13.根据权利要求1或2所述的吸烟制品，其中，所述成烟基质在所述热源的下游。
14.根据权利要求13所述的吸烟制品，其中，所述热源是可燃热源，所述吸烟制品还包括位于所述可燃热源的下游端与所述成烟基质的上游端之间的不可燃的基本不透气的第一阻挡件。
15.根据权利要求14所述吸烟制品，还包括：
热传导元件，所述热传导元件围绕并且直接接触所述可燃热源的后部和所述成烟基质的前部。
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