CN105324047B - 包含封闭可燃热源的吸烟制品 - Google Patents

Abstract

一种吸烟制品(2、32)，包括：具有相对的前面(6)和后面(8)的封闭可燃热源(4)，其中所述封闭可燃热源具有的横截面积为吸烟制品的横截面积的至少约60％；封闭可燃热源(4)的后面(8)下游的气雾形成基质(10)，其中所述封闭可燃热源(4)的后面(8)和气雾形成基质(10)彼此暴露；气雾形成基质(10)下游的烟嘴(12)；以及位于封闭可燃热源(4)的后面(8)下游和烟嘴(12)上游的一个或多个空气入口。一个或多个空气入口(16、18)位于封闭可燃热源(4)的后面(8)和气雾形成基质(10)的下游端部之间，并且包括围绕气雾形成基质(10)外周的一个或多个第一空气入口(16)。在使用中，通过气雾形成基质(10)抽吸的空气通过一个或多个空气入口(16、18)进入吸烟制品(2、32)。

Description

包含封闭可燃热源的吸烟制品

技术领域

本发明涉及包括封闭可燃热源和气雾形成基质的吸烟制品，所述封闭可燃热源具有相对的前面和后面，所述气雾形成基质在封闭可燃热源的后面下游。

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气成分。在一种已知类型的加热的吸烟制品中，通过从可燃热源到气雾形成基质的热传递产生气雾。气雾形成基质可位于可燃热源内、可燃热源周围或可燃热源下游。在吸烟期间，挥发性化合物通过来自可燃热源的热传递从气雾形成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冷却，化合物凝结以形成由使用者吸入的气雾。通常，通过穿过可燃热源设置的一个或多个气流通道使空气被吸入到这种已知的加热的吸烟制品中，通过强制对流和传导实现从可燃热源到气雾形成基质的热传递。

例如，WO-A2-2009/022232公开了吸烟制品，其包括可燃热源、可燃热源下游的气雾形成基质以及围绕并且直接接触可燃热源的后部和气雾形成基质的相邻的前部的热传导元件。为了提供气雾形成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。

在已知的加热的吸烟制品中，其中从可燃热源到气雾形成基质的热传递主要通过强制对流发生，该强制对流热传递以及由此的气雾形成基质中的温度可能会根据使用者的单口抽吸(puff)动作而发生相当大的变化。因此，由这种已知的加热的吸烟制品生成的主流气雾的组成以及由此的感官特性对于使用者的单口抽吸状态可以是不利地高度灵敏的。

另外，在包含沿可燃热源的一个或多个气流通道的已知加热的吸烟制品中，在由使用者单口抽吸期间，通过一个或多个气流通道抽吸的空气与可燃热源之间的直接接触导致可燃热源的燃烧的激发。如本文使用的，术语‘直接接触’用于描述通过一个或多个气流通道抽吸的空气与可燃热源的表面之间的接触。强烈的单口抽吸状态因此可导致足够高的强制传导热传递，以引起气雾形成基质的温度的峰值，从而不利地导致气雾形成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’用于描述气雾形成基质的温度的短暂升高。因此，在这种已知的加热的吸烟制品产生的主流气雾中的不期望的热解和燃烧副产品的水平可能还根据使用者所采取的特定的单口抽吸状态而不利地产生显著变化。

已知在加热的吸烟制品的可燃热源中包括添加剂，以便改良可燃热源的点燃和燃烧特性。然而，包括点燃和燃烧添加剂可产生分解和反应产物，在这种已知的加热的吸烟制品的使用期间，所述分解和反应产物可不利地进入通过沿其可燃热源提供的一个或多个气流通道抽吸的空气内。

WO-A1-2011/139730A1公开了吸烟制品10，其包括位于点火端部14处的热生成段35、位于另一端部(嘴端部18)处的过滤嘴段65和气雾生成段51，所述气雾生成段51接近点火端部位于前两个段之间。热生成段35可掺入由绝热件42限制的大致为圆柱形的含碳热源40。吸烟制品任选可通过在嘴端部18附近提供适当孔眼81得到空气稀释。热源40的横截面积优选构成热生成段35的总横截面积的约10％至约35％，通常为约15％至约25％，而外部或限制区(包括绝热件42和有关外包装材料)的横截面积构成热生成段的总横截面积的约65％至约90％，通常为约75％至约85％。

GB-A-2469850公开了用于将挥发性材料以模拟香烟的形式递送至使用者的装置，所述装置包括可重复使用的热递送部件11和挥发部件20，所述挥发部件20仅可使用一次且预期在使用后废弃。热递送部件11包括圆柱形壳体12，其具有排列为可拆卸地接受挥发部件20的喇叭状端部34。以热管16形式的热传递装置设置在壳体12内，并且由支持和绝热材料26围绕。热管16纵向延伸到在远离使用者嘴的端部处的散热器14内，并且在邻近使用者嘴的相对端部32处延伸到挥发部件20内。在壳体12中形成多个孔眼18，其允许气流进入支持和绝热材料26内。该装置不包括可燃热源。相反，散热器收集且保留由外部源供应的热，并且优选为金属或陶瓷材料，例如蜂窝陶瓷、铝，或可利用封装或封闭的含有相变材料的单元结构。

仍然存在对包括可燃热源和气雾形成基质的加热的吸烟制品的需要，所述可燃热源具有相对的前面和后面，所述气雾形成基质在可燃热源的后面下游，其中气雾形成基质的温度的峰值在强烈的单口抽吸状态下被避免。特别地，还存在对包括可燃热源和气雾形成基质的加热的吸烟制品的需要，所述可燃热源具有相对的前面和后面，所述气雾形成基质在可燃热源的后面下游，其中在强烈的单口抽吸状态下基本上不发生气雾形成基质的燃烧或热解。

发明内容

根据本发明，提供了包括下述的吸烟制品：具有相对的前面和后面的封闭可燃热源，其中所述封闭可燃热源具有的横截面积为吸烟制品的横截面积的至少约60％；封闭可燃热源的后面下游的气雾形成基质，其中所述封闭可燃热源的后面和气雾形成基质彼此暴露；气雾形成基质下游的烟嘴；以及位于封闭可燃热源的后面下游和烟嘴上游的一个或多个空气入口。一个或多个空气入口位于封闭可燃热源的后面和气雾形成基质的下游端部之间，并且包括围绕气雾形成基质外周的一个或多个第一空气入口，并且在使用中，通过气雾形成基质抽吸的空气通过一个或多个空气入口进入吸烟制品。

如本文使用的，术语‘封闭的’用于描述不包括任何气流通道的可燃热源。如本文使用的，术语‘气流通道’用于描述沿封闭可燃热源的长度延伸的通道，空气可通过该通道向下游抽吸用于由使用者吸入。

如本文使用的，术语‘气雾形成基质’用于描述能够在加热时释放可形成气雾的挥发性化合物的基质。从根据本发明的吸烟制品的气雾形成基质产生的气雾可为可见的或不可见的，并且可包括蒸汽(例如，处于气态的细颗粒物质，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。

气雾形成基质可采取由包装物限制的成型件或段的形式，所述成型件或段包含能够在加热时释放可形成气雾的挥发性化合物的材料。当气雾形成基质采取此类成型件或段的形式时，包括包装物的整个成型件或段视为气雾形成基质。

如本文使用的，术语‘远侧’、‘上游’和‘前部’，以及‘近侧’、‘下游’和‘后部’用于描述吸烟制品的各部件或部件的各部分关于使用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近端，在使用中，通过该近端气雾离开吸烟制品用于递送至使用者。吸烟制品的近端还可被称为嘴端部，在使用中，使用者在吸烟制品的近端上抽吸，以便吸入由吸烟制品生成的气雾。

封闭可燃热源位于远端处或接近于远端。烟嘴位于近端处。嘴端部在远端下游。近端还可被称为吸烟制品的下游端部，并且远端还可被称为吸烟制品的上游端部。根据本发明的吸烟制品的各部件或部件的各部分可基于其在吸烟制品的近端和远端之间的相对位置，描述为在彼此的上游或下游。

封闭可燃热源的前面在封闭可燃热源的上游端部处。封闭可燃热源的上游端部是封闭可燃热源最远离吸烟制品的近端的端部。封闭可燃热源的后面在封闭可燃热源的下游端部处。封闭可燃热源的下游端部是封闭可燃热源最接近于吸烟制品的近端的端部。

如本文使用的，术语‘长度’用于描述在吸烟制品的纵向方向上的最大尺寸。即，在吸烟制品的近端与相对的远端之间的方向上的最大尺寸。

如本文使用的，术语‘横向’用于描述与纵向方向垂直的方向。即，与在吸烟制品的近端与相对的远端之间的方向垂直的方向。

如本文使用的，术语‘直径’用于描述在吸烟制品的横向方向上的最大尺寸。

如本文使用的，术语‘暴露的’用于描述吸烟制品的各部件或部件的各部分处于气体连通。即，吸烟制品的各部件或部件的各部分不由不透气或基本上不透气屏障物理分开。

如本文使用的，‘气体连通’用于描述吸烟制品的各部件或部件的各部分排列且配置为允许气体在其间自由移动。

在根据本发明的吸烟制品中，封闭可燃热源的后面和气雾形成基质彼此暴露。这意指在封闭可燃热源的后面和气雾形成基质之间不存在不透气或基本上不透气屏障，其防止封闭可燃热源的后面和气雾形成基质之间的气体连通。

封闭可燃热源具有的横截面积为吸烟制品的横截面积的至少约60％。优选地，封闭可燃热源具有的横截面积为吸烟制品的横截面积的至少约90％。

在某些实施例中，封闭可燃热源具有的横截面积为吸烟制品的横截面积的约60％至约99％。在某些优选实施例中，封闭可燃热源具有的横截面积为吸烟制品的横截面积的约90％至约99％。

在某些特别优选的实施例中，封闭可燃热源具有的横截面积为吸烟制品的横截面积的约95％。例如，在某些实施例中，吸烟制品可具有约8mm的直径，并且封闭可燃热源可具有约7.8mm的直径，使得封闭可燃热源的横截面积为吸烟制品的横截面积的约95％。

根据本发明的吸烟制品包括位于封闭可燃热源的后面下游和烟嘴上游的一个或多个空气入口。在使用中，通过吸烟制品的气雾形成基质抽吸的空气通过一个或多个空气入口进入吸烟制品。

如本文使用的，术语‘空气入口’用于描述空气可通过其被抽吸到吸烟制品内的孔、狭缝、槽或其他孔口。

一个或多个空气入口位于封闭可燃热源的后面和气雾形成基质的下游端部之间。一个或多个空气入口不包括位于气雾形成基质的下游端部和烟嘴的上游端部之间的任何空气入口。换言之，根据本发明的吸烟制品不包括位于气雾形成基质下游和烟嘴上游的任何空气入口。

空气入口的数量、形状、大小和位置可被适当地调整以获得良好的吸烟性能。

一个或多个空气入口包括围绕气雾形成基质外周的一个或多个第一空气入口，通过其空气可被抽吸到气雾形成基质内。在使用中，冷空气通过第一空气入口被抽吸到吸烟制品的气雾形成基质内。抽吸的空气穿过吸烟制品，从气雾形成基质向下游到烟嘴，并且通过其近端离开吸烟制品。

在某些优选实施例中，一个或多个第一空气入口定位接近于气雾形成基质的下游端部。

在使用中，通过根据本发明的吸烟制品被抽吸用于由使用者吸入的空气不穿过沿封闭可燃热源的任何气流通道。通过封闭可燃热源的任何气流通道的缺乏有利地基本上阻止或防止根据本发明的吸烟制品的封闭可燃热源在由使用者单口抽吸期间的燃烧的激发。这基本上阻止或防止了在由使用者单口抽吸期间气雾形成基质的温度的峰值。

通过防止或阻止封闭可燃热源的燃烧的激发，以及由此防止或阻止气雾形成基质中的过度的温度升高，可有利地避免或阻止根据本发明的吸烟制品的气雾形成基质在强烈的单口抽吸状态下的燃烧或热解。另外，使用者的单口抽吸状态对根据本发明的吸烟制品的主流气雾的组成上的影响可被有利地最小化或减轻。

包括封闭可燃热源还有利地基本上防止或阻止在封闭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在根据本发明的吸烟制品的使用期间通过其被抽吸的空气。如下文进一步描述的，当封闭可燃热源包括一种或多种添加剂以帮助封闭可燃热源的点燃或燃烧时，这是特别有利的。

在根据本发明的吸烟制品中，主要通过传导发生从封闭可燃热源到气雾形成基质的热传递，并且通过强制传导对气雾形成基质的加热被最小化或减轻。这有利地帮助最小化或减轻使用者的单口抽吸状态对根据本发明的吸烟制品的主流气雾的组成的影响。

应当理解，根据本发明的吸烟制品可包括封闭可燃热源，该封闭可燃热源包括一个或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使用者吸入。

例如，根据本发明的吸烟制品可包括封闭可燃热源，该封闭可燃热源包括从封闭可燃热源的上游端部的前面沿封闭可燃热源的长度延伸仅一部分的一个或多个封闭通路。

包括一个或多个封闭空气通路增大了封闭可燃热源的暴露于来自空气的氧气的表面面积，并且可有利地便于封闭可燃热源的点燃和持续燃烧。

在由使用者单口抽吸期间，通过围绕气雾形成基质的外周的一个或多个第一空气入口抽吸的冷空气有利地降低了根据本发明的吸烟制品的气雾形成基质的温度。这有利地基本上阻止或防止了在由使用者单口抽吸期间，根据本发明的吸烟制品的气雾形成基质的温度的峰值。

如本文使用的，术语‘冷空气’用于描述在由使用者单口抽吸时未被封闭可燃热源明显地加热的环境空气。

通过阻止或防止气雾形成基质的温度的峰值，包括围绕气雾形成基质的外周的一个或多个第一空气入口有利地帮助避免或减轻根据本发明的吸烟制品的气雾形成基质在强烈的单口抽吸状态下的燃烧或热解。另外，包括围绕气雾形成基质的外周的一个或多个第一空气入口有利地帮助最小化或减轻使用者的单口抽吸状态对于根据本发明的吸烟制品的主流气雾的组成的影响。

在某些实施例中，气雾形成基质可邻接封闭可燃热源的后面。在使用中，这可有利地改善封闭可燃热源的后面和气雾形成基质之间的传导性热传递。

在其他实施例中，气雾形成基质可与封闭可燃热源的后面间隔开。即，在气雾形成基质和封闭可燃热源的后面之间可存在空间或间隙。

在此类实施例中，一个或多个空气入口还可包括在封闭可燃热源的后面和气雾形成基质之间的一个或多个第二空气入口。在使用中，冷空气通过第一空气入口被抽吸到吸烟制品的气雾形成基质内，并且冷空气通过第二空气入口被抽吸到封闭可燃热源和气雾形成基质之间的空间内。抽吸的空气穿过吸烟制品，从气雾形成基质向下游到烟嘴，并且通过其近端离开吸烟制品。

优选地，根据本发明的吸烟制品包括外包装物，其环绕气雾形成基质和封闭可燃热源的至少后部。当吸烟制品装配时，外包装物应抓住吸烟制品的封闭可燃热源和气雾形成基质。

更优选地，根据本发明的吸烟制品包括外包装物，其环绕烟嘴、气雾形成基质、气雾形成基质下游和烟嘴上游的吸烟制品的任何其他部件、以及封闭可燃热源的至少后部。

优选地，外包装物是基本上不透气的。

根据本发明的吸烟制品可包括由任何适当的材料或材料的组合形成的外包装物。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。

位于封闭可燃热源的背面和气雾形成基质的下游端部之间的一个或多个空气入口设置在外包装物和环绕根据本发明的吸烟制品的各部件的任何其他材料中，空气可通过所述外包装物和任何其他材料被抽吸到吸烟制品内。

围绕气雾形成基质的外周的一个或多个第一空气入口设置在外包装物和环绕气雾形成基质的任何其他材料中。

优选地，封闭可燃热源为含碳热源。如本文使用的，术语‘含碳’用于描述包含碳的封闭可燃热源。优选地，用于根据本发明的吸烟制品中的可燃含碳热源具有至少约35％，更优选至少约40％，最优选至少约45％的碳含量，以封闭可燃热源的干重计。

在一些实施例中，根据本发明的封闭可燃热源为可燃碳基热源。如本文使用的，术语‘碳基热源’用于描述主要由碳组成的热源。

用于根据本发明的吸烟制品中的可燃碳基热源具有至少约50％的碳含量。例如，用于根据本发明的吸烟制品中的可燃碳基热源可具有至少约60％、或至少约70％、或至少约80％的碳含量，以可燃碳基热源的干重计。

根据本发明的吸烟制品可包括由一种或多种合适的含碳材料形成的封闭可燃含碳热源。

如果需要，可将一种或多种粘合剂与一种或多种含碳材料组合。优选地，一种或多种粘合剂为有机粘合剂。合适的已知的有机粘合剂包括但不限于胶(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、植物油及其组合。

在一个优选实施例中，封闭可燃热源由碳粉、改性纤维素、面粉和糖的混合物形成。

代替一种或多种粘合剂或者除了一种或多种粘合剂之外，用于根据本发明的吸烟制品中的封闭可燃热源可包含一种或多种添加剂，以便改进封闭可燃热源的性质。合适的添加剂包括但不限于用以促进封闭可燃热源的固结的添加剂(例如烧结助剂)、用以促进封闭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)、用以促进封闭可燃热源的燃烧的添加剂(例如钾和钾盐，如柠檬酸钾)，和用以促进由封闭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)。

在某些优选实施例中，封闭可燃热源是包含碳和至少一种点燃助剂的封闭可燃含碳热源。在一个优选实施例中，封闭可燃热源是如WO-A1-2012/164077中所述，包含碳和至少一种点燃助剂的封闭可燃热源。

如本文使用的，术语‘点燃助剂’用于表示在封闭可燃热源的点燃过程中释放能量和氧气中的一者或两者的材料，其中材料释放能量和氧气中的一者或两者的速率不受环境氧扩散的限制。换言之，在封闭可燃热源的点燃过程中材料释放能量和氧气中的一者或两者的速率很大程度上不依赖于环境氧气可到达材料的速率。如本文使用的，术语‘点燃助剂’也用于表示在封闭可燃热源的点燃过程中释放能量的元素金属(elemental metal)，其中元素金属的点燃温度在约500℃以下，元素金属的燃烧热为至少约5kJ/g。

如本文使用的，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。即使当碱金属燃烧盐相对于封闭可燃热源的总重量以大量存在时，这种碱金属燃烧盐在封闭可燃热源的点燃过程中也不释放足够的能量而在早期单口抽吸过程中产生可接受的气雾。

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。

尽管有利地改进封闭可燃热源的点燃和燃烧性质，但包含点燃和燃烧添加剂可在吸烟制品的使用过程中导致不希望的分解和反应产物。例如，包含于封闭可燃热源中以协助其点燃的硝酸盐的分解可导致氮氧化物的形成。在根据本发明的吸烟制品中包括封闭可燃热源有利地基本上防止或阻止此类分解和反应产物进入在根据本发明的吸烟制品的使用期间通过其被抽吸的空气。

用于根据本发明的吸烟制品的封闭可燃含碳热源可如本领域普通技术人员已知的现有技术中所述进行制备。

用于根据本发明的吸烟制品的封闭可燃含碳热源优选地通过使一种或多种含碳材料与一种或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。一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和可选择的其他添加剂的混合物可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、注模和模具压塑或按压，而预形成为所需的形状。在某些优选的实施例中，通过按压或挤出或其组合使混合物预形成为所需的形状。

优选地，一种或多种含碳材料、一种或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，应当理解，一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其他添加剂的混合物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多种粘合剂(如果存在的话)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挥发物。优选地在氮气氛中在约700℃至约900℃的温度下热解细长形杆或其他所需的形状。

在某些实施例中，通过在一种或多种含碳材料、一种或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封闭可燃热源中。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柱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，封闭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约600℃、更优选地小于约400℃的热分解温度。优选地，至少一种金属硝酸盐具有约150℃至约600℃、更优选地约200℃至约400℃的分解温度。

在优选实施例中，封闭可燃热源对于传统黄火点火器或其他点燃装置的暴露应导致至少一种金属硝酸盐分解并且释放氧气和能量。这种分解引起封闭可燃热源的温度的初始提高，以及还有助于封闭可燃热源的点燃。在至少一种金属硝酸盐的分解之后，封闭可燃热源优选地继续以在更低的温度下燃烧。

包括至少一种金属硝酸盐有利地引起封闭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封闭可燃热源的干重的约20％和封闭可燃热源的干重的约50％的量存在于封闭可燃热源中。

在其他实施例中，封闭可燃热源包括至少一种过氧化物或超氧化物，过氧化物或超氧化物在小于约600℃的温度下、更优选地在小于约400℃的温度下主动地衍生出氧气。

优选地，至少一种过氧化物或超氧化物在约150℃至约600℃的温度下、更优选地约200℃至约400℃的温度下、最优选地约350℃的温度下主动地衍生出氧气。

在使用中，封闭可燃热源对于传统黄火点火器或其他点燃装置的暴露应导致至少一种过氧化物或超氧化物分解并且释放氧气。这引起封闭可燃热源的温度的初始提高，以及还有助于封闭可燃热源的点燃。在至少一种过氧化物或超氧化物的分解之后，封闭可燃热源优选地继续以在更低的温度下燃烧。

包括至少一种过氧化物或超氧化物有利地引起封闭可燃热源的点燃被内部地触发，而非仅在其表面上的点处。

封闭可燃热源优选地具有约20％至约80％、更优选地约20％至60％的孔隙度。在封闭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封闭可燃热源的质量内。甚至更加优选地，封闭可燃热源具有按照例如水银孔率法或氦测比重术测量的约50％至约70％、更优选地约50％至约60％的孔隙度。所需的孔隙度可在使用常规方法和技术生产封闭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封闭可燃热源具有约0.6g/cm³至约1g/cm³的表观密度。

优选地，封闭可燃热源具有约300mg至约500mg、更优选地约400mg至约450mg的质量。

优选地，封闭可燃热源具有约7mm至约17mm、更优选地约7mm至约15mm、最优选地约7mm至约13mm的长度。

优选地，封闭可燃热源具有约5mm至约9mm的直径，更优选地具有约7mm至约8mm的直径。

优选地，封闭可燃热源具有基本上一致的直径。但是，封闭可燃热源可以可替代地成锥形，使得封闭可燃热源的后部的直径大于其前部的直径。在此类实施例中，封闭可燃热源的后部具有的横截面积为吸烟制品的横截面积的至少约60％。

特别优选的是基本上圆柱形的封闭可燃热源。封闭可燃热源可以例如是具有基本圆形横截面的圆柱或锥形圆柱，或者是具有基本椭圆形横截面的圆柱或锥形圆柱。

根据本发明的吸烟制品优选包含气雾形成基质，该气雾形成基质包含至少一种气雾形成剂和响应加热能够释放挥发性化合物的材料。气雾形成基质可包含其他添加剂和成分，包括但不限于保湿剂、调味剂、粘合剂及其混合物。

优选地，气雾形成基质包含烟碱。更优选地，气雾形成基质包含烟草。

至少一种气雾形成剂可为任何适当的已知化合物或化合物的混合物，化合物或化合物的混合物在使用中便于形成密集和稳定的气雾并且在吸烟制品的工作温度下基本抵抗热降解。合适的气雾形成剂是本领域公知的，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)，以及单羧酸、二羧酸或多羧酸的脂族酯(例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气雾形成剂为多元醇或其混合物，例如三甘醇、1,3-丁二醇，最优选甘油。

能够响应加热放出挥发性化合物的材料可为基于植物的填充材料。能够响应加热放出挥发性化合物的材料可为基于植物的均质填充材料。例如，气雾形成基质可包含来源于以下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；鼠尾草；马鞭草和龙嵩。

优选地，能够响应加热放出挥发性化合物的材料可为基于烟草的填充材料，最优选基于烟草的均质填充材料。

气雾形成基质可采取由纸或其他包装物围绕的成型件或段的形式，所述成型件或段包含响应加热能够放出挥发性化合物的材料。如上所述，当气雾形成基质采取此类成型件或段的形式时，包括任何包装物的整个成型件或段视为气雾形成基质。

优选地，气雾形成基质具有约5mm至约20mm、更优选约8mm至约12mm的长度。

在优选实施例中，气雾形成基质包含在成型件包装件中包裹的基于烟草的材料成型件。在特别优选的实施例中，气雾形成基质包含在成型件包装件中包裹的基于烟草的均质材料成型件。

优选地，根据本发明的吸烟制品还包括热传导元件，其围绕封闭可燃热源的后部和气雾形成基质的至少前部。热传导元件优选是耐燃的。在某些实施例中，热传导元件是氧限制性的。换言之，热传导元件阻止或抵抗氧通过热传导元件到可燃热源的经过。

在某些实施例中，热传导元件可与封闭可燃热源的后部和气雾形成基质两者直接接触。在此类实施例中，热传导元件提供了根据本发明的吸烟制品的封闭可燃热源和气雾形成基质之间的热联接。

在其他实施例中，热传导元件可与封闭可燃热源的后部和气雾形成基质之一或两者间隔开，使得在热传导元件与封闭可燃热源的后部和气雾形成基质之一或两者之间不存在直接接触。

用于根据本发明的吸烟制品中的合适热传导元件包括但不限于：金属箔包装物，例如铝箔包装物、钢制包装物、铁箔包装物和铜箔包装物；以及金属合金箔包装物。

优选地，封闭可燃热源的由热传导元件包围的后部的长度为约2mm至约8mm，长度更优选为约3mm至约5mm。

优选地，封闭可燃热源的不被热传导元件包围的前部的长度为约4mm至约15mm，长度更优选为约5mm至约8mm。

在某些实施例中，气雾形成基质的整个长度可由热传导元件包围。

在其他实施例中，热传导元件可仅包围气雾形成基质的前部。在此类实施例中，气雾形成基质向下游延伸超出热传导元件。

在其中热传导元件仅包围气雾形成基质的前部的实施例中，气雾形成基质优选向下游延伸超出热传导元件至少约3mm。更优选地，气雾形成基质向下游延伸超出热传导元件约3mm至约10mm。然而，气雾形成基质可向下游延伸超出热传导元件小于3mm。

优选地，气雾形成基质的由热传导元件包围的前部的长度为约1mm至约10mm，长度更优选为约2mm至约8mm，长度最优选为约2mm至约6mm。

根据本发明的吸烟制品包括气雾形成基质下游的烟嘴。

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。烟嘴可以是单个段或部件的烟嘴。可替代地，烟嘴可以是多段烟嘴或多部件烟嘴。

烟嘴可包括包含一个或多个段的过滤嘴，所述一个或多个段包含合适的已知过滤材料。合适的过滤材料是本领域已知的，并且包括但不限于乙酸纤维素和纸。可替代地或另外地，烟嘴可包括一个或多个段，所述一个或多个段包含吸收剂、吸附剂、调味剂、以及其他气雾改性剂和添加剂或其组合。

根据元件的吸烟制品优选还包括在气雾形成基质和烟嘴之间的转移元件或间隔物元件。

转移元件可邻接气雾形成基质和烟嘴之一或两者。可替代地，转移元件可与气雾形成基质和烟嘴之一或两者间隔开。

包括转移元件有利地允许通过从封闭可燃热源向气雾形成基质的热传递生成的气雾的冷却。包括转移元件还有利地允许根据本发明的吸烟制品的总长度通过转移元件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。

转移元件可具有约7mm至约50mm的长度，例如约10mm至约45mm或约15mm至约30mm的长度。根据吸烟制品的所需总长度，以及在吸烟制品内的其他部件的存在和长度，转移元件可具有其他长度。

优选地，转移元件包括至少一个端部开口的管形中空体。在此类实施例中，在使用中，当被吸入的空气经过吸烟制品从气雾形成基质向下游到烟嘴时，通过一个或多个空气入口被抽吸到吸烟制品内的空气经过至少一个端部开口的管形中空体。

转移元件可包括由一种或多种合适材料形成的至少一个端部开口的管形中空体，所述一种或多种合适材料在通过从封闭可燃热源向气雾形成基质的热传递生成的气雾的温度下是基本上热稳定的。合适的材料在本领域是已知的，并且包括但不限于纸、纸板、塑料例如乙酸纤维素、陶瓷及其组合。

可替代地或另外地，根据本发明的吸烟制品可包括在气雾形成基质和烟嘴之间的气雾冷却元件或热交换器。气雾冷却元件可包括多个纵向延伸的通道。

气雾冷却元件可包括选自金属箔、聚合物材料和基本上无孔的纸或纸板的材料的聚集片。在某些实施例中，气雾冷却元件可包括选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)、乙酸纤维素(CA)和铝箔的材料的聚集片。

在某些优选实施例中，气雾冷却元件可包含可生物降解的聚合物材料的聚集片，所述材料例如聚乳酸(PLA)或(商购可得系列的淀粉基共聚酯)级。

根据本发明的吸烟制品可包含在气雾形成基质下游的一种或多种气雾改性剂。例如，根据本发明的吸烟制品的烟嘴、转移元件和气雾冷却元件中的一种或多种可包含一种或多种气雾改性剂。

合适的气雾改性剂包括但不限于：调味剂；和化学品(chemesthetic)试剂。

如本文使用的，术语‘调味剂’用于描述在使用中，对通过吸烟制品的气雾形成基质生成的气雾赋予味道或芳香的一种或两种的任何试剂。

如本文使用的，术语‘化学品试剂’用于描述在使用中通过味觉感受器或嗅觉感受器细胞的感知之外在使用者的口腔或嗅觉腔中感知的或者除了味觉感受器或嗅觉感受器细胞的感知之外还在使用者的口腔或嗅觉腔中感知的任何试剂。化学品试剂的感知通常通过“三叉神经感应”，或者通过三叉神经、舌咽神经、交感神经或这些神经的组合。通常，化学品试剂被感知为热的、辣的、凉的或镇静的感觉。

根据本发明的吸烟制品可包含在气雾形成基质下游的一种或多种气雾改性剂，其为调味剂和化学品试剂两者。例如，根据本发明的吸烟制品的烟嘴、转移元件和气雾冷却元件中的一种或多种可包含薄荷醇或提供凉的化学品效果的另一种调味剂。

根据本发明的吸烟制品可使用已知方法和机器进行装配。

附图说明

将参照附图仅通过举例方式进一步说明本发明，在所述附图中：

图1a)显示了根据本发明的第一实施例的吸烟制品的分解图；

图1b)显示了根据本发明的第二实施例的吸烟制品的分解图；

图2显示了图1a)中所示的根据本发明的第一实施例的吸烟制品的示意性纵向横截面；和

图3显示了图1b)中所示的根据本发明的第二实施例的吸烟制品的示意性纵向横截面。

具体实施方式

根据图1a)和2中示出的本发明的第一实施例的吸烟制品2包括处于邻接同轴对准的封闭可燃热源4、气雾形成基质10、转移元件12和烟嘴14，所述封闭可燃热源4具有前面6和相对的后面8。如图2中所示，气雾形成基质10、转移元件12和烟嘴14以及封闭可燃热源4的后部被包裹在具有低透气性的片材料例如卷烟纸的外包装物16中。

封闭可燃热源4是封闭的含碳封闭可燃热源，并且位于吸烟制品2的远端处。

气雾形成基质10位于封闭可燃热源4的后面8的紧下游，并且暴露于封闭可燃热源的后面8。气雾形成基质10包括基于烟草的均质材料18的圆柱形成型件，包括在成型件包装件20内包裹的气雾形成剂例如甘油。

转移元件12位于气雾形成基质10的紧下游，并且包括具有合适材料的圆柱形端部开口的中空管22，所述合适材料例如纸、纸板或乙酸纤维素丝束。

烟嘴14位于在吸烟制品2的近端处的转移元件12的紧下游。烟嘴14包括具有在过滤嘴成型件包装件26内包裹的合适过滤材料24的圆柱形成型件，所述合适过滤材料24例如具有极低过滤效率的乙酸纤维素丝束。

吸烟制品还可包括环绕外包装物16的下游端部部分的滤嘴纸带(未示出)。

如图2中所示，吸烟制品2还包括具有合适材料例如铝箔的热传导元件28，该热传导元件28围绕且接触封闭可燃热源4的后部4b和气雾形成基质10的邻接前部10a。在图2中所示的根据本发明的第一实施例的吸烟制品2中，气雾形成基质10向下游延伸超出热传导元件28。即，热传导元件28不围绕且接触气雾形成基质10的后部。然而，应当理解在本发明的其他实施例中(未示出)，热传导元件28可围绕且接触气雾形成基质10的整个长度。

根据本发明的第一实施例的吸烟制品2包括位于封闭可燃热源4的背面8下游和烟嘴14上游的一个或多个空气入口。一个或多个空气入口位于封闭可燃热源4的背面8和气雾形成基质10的下游端部之间，并且包括定位围绕气雾形成基质10外周的一个或多个第一空气入口30。

如图2中所示，环形布置的第一空气入口30设置在气雾形成基质10的成型件包装件20和覆盖的外包装物16中，以接纳冷空气(在图1a)和2中由虚线箭头示出)进入气雾形成基质10内。应当理解在本发明的其他实施例中(未示出)，其中热传导元件28围绕且接触气雾形成基质10的整个长度，环形布置的第一空气入口30可设置在气雾形成基质10的成型件包装件20、覆盖的热传导元件28和覆盖的外包装物16中，以接纳冷空气进入气雾形成基质10内。

在使用中，使用者点燃根据本发明的第一实施例的吸烟制品2的封闭可燃热源4，并且随后在烟嘴14上抽吸。当使用者在烟嘴14上抽吸时，冷空气(在图1a)和2中由虚线箭头示出)被抽吸通过第一空气入口30进入吸烟制品2的气雾形成基质10内。

气雾形成基质10的前部10a通过经由封闭可燃热源4的邻接后面8和热传导元件28的传导而被加热。

通过传导加热气雾形成基质10从基于烟草的匀质材料18的成型件释放甘油以及其他挥发性和半挥发性化合物。从气雾形成基质10中释放的化合物形成气雾，当所吸入的空气流动通过气雾形成基质10时，所述气雾夹带在通过第一空气入口30被抽吸到吸烟制品2的气雾形成基质10内的空气中。所吸入的空气和所夹带的气雾(在图1a)和2中由虚线箭头示出)向下游经过转移元件12，在其中所吸入的空气和所夹带的气雾冷却且凝结。冷却的所吸入的空气和所夹带的气雾向下游经过烟嘴14，并且通过根据本发明的第一实施例的吸烟制品2的近端递送至使用者。

根据图1b)和3中示出的本发明的第二实施例的吸烟制品32具有在很大程度上与根据图1a)和2中示出的本发明的第一实施例的吸烟制品相同的构造。然而，在根据本发明的第二实施例的吸烟制品32中，封闭可燃热源4和气雾形成基质10彼此间隔开。

如图3中所示，除围绕气雾形成基质10的外周的环形布置的第一空气入口30之外，在根据本发明的第二实施例的吸烟制品32中，环形布置的第二空气入口34设置在热传导元件28和覆盖的外包装物16中，所述覆盖的外包装物16在封闭可燃热源4的背面8和气雾形成基质10的上游端部之间，以接纳冷空气(在图1b)和3中由虚线箭头示出)进入封闭可燃热源4和气雾形成基质10之间的空间内。

在使用中，当使用者在根据本发明的第二实施例的吸烟制品32的烟嘴14上抽吸时，冷空气(在图1b)和3中由虚线箭头示出)被抽吸通过第一空气入口30进入吸烟制品2的气雾形成基质10内，以及通过第二空气入口34进入封闭可燃热源4和气雾形成基质10之间的空间内。

气雾形成基质10的前部10a主要通过经由热传导元件28的传导而被加热。

通过传导加热气雾形成基质10从基于烟草的匀质材料18的成型件释放甘油以及其他挥发性和半挥发性化合物。从气雾形成基质10中释放的化合物形成气雾，当所吸入的空气流动通过气雾形成基质10时，所述气雾夹带在通过第一空气入口30被抽吸到吸烟制品2的气雾形成基质10内的空气中，以及通过第二空气入口34进入封闭可燃热源4和气雾形成基质10之间的空间内的空气中。所吸入的空气和所夹带的气雾(在图1a)和2中由虚线箭头示出)向下游经过转移元件12，在其中所吸入的空气和所夹带的气雾冷却且凝结。冷却的所吸入的空气和所夹带的气雾向下游经过烟嘴14，并且通过根据本发明的第一实施例的吸烟制品2的近端递送至使用者。

在使用中，当吸烟者在根据本发明的第一实施例和第二实施例的吸烟制品2、32的烟嘴14上抽吸时，空气不被抽吸通过其封闭可燃热源4。因此，如上所述，根据本发明的第一实施例的吸烟制品2的气雾形成基质10专一地通过经由封闭可燃热源4的邻接后面8和热传导元件28的传导而被加热，并且根据本发明的第二实施例的吸烟制品32的气雾形成基质10主要通过经由热传导元件28的传导而被加热。

在使用中，在由使用者单口抽吸期间，被抽吸进入围绕气雾形成基质10的外周的一个或多个第一空气入口内的冷空气降低根据本发明的第一实施例和第二实施例的吸烟制品2、32的气雾形成基质10的温度。

组合地，在根据本发明的第一实施例和第二实施例的吸烟制品2、32中包括封闭可燃热源4和围绕气雾形成基质120外周的一个或多个第一空气入口30，有利地阻止或防止了在由使用者单口抽吸期间气雾形成基质10的温度的峰值，并且吸烟者的单口抽吸状态对根据本发明的第一实施例和第二实施例的吸烟制品2、32的主流气雾的组成的影响被有利地最小化或减轻。

上文描述的具体实施例预期举例说明本发明。然而，可制备其他实施例，而不背离如权利要求中限定的本发明的精神和范围，并且应当理解，上文描述的具体实施例并不预期是限制性的。

Claims (15)

1.一种吸烟制品，所述吸烟制品包括：

封闭可燃热源，所述封闭可燃热源具有相对的前面和后面，其中所述封闭可燃热源具有的横截面积为所述吸烟制品的横截面积的至少60％；

气雾形成基质，所述气雾形成基质在所述封闭可燃热源的后面的下游，其中所述封闭可燃热源的后面和所述气雾形成基质彼此暴露；

烟嘴，所述烟嘴在所述气雾形成基质的下游；和

一个或多个空气入口，所述一个或多个空气入口位于所述封闭可燃热源的后面的下游和所述烟嘴的上游，其中所述一个或多个空气入口位于所述封闭可燃热源的后面和所述气雾形成基质的下游端部之间，并且包括围绕所述气雾形成基质外周的一个或多个第一空气入口，

其中在使用中，通过所述气雾形成基质抽吸以便由使用者吸入的空气通过所述一个或多个空气入口并且不通过吸烟制品的远端地进入所述吸烟制品。

2.根据权利要求1所述的吸烟制品，其中所述封闭可燃热源具有的横截面积为所述吸烟制品的横截面积的60％至99％。

3.根据权利要求2所述的吸烟制品，其中所述封闭可燃热源具有的横截面积为所述吸烟制品的横截面积的90％至99％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述气雾形成基质邻接所述封闭可燃热源的后面。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述气雾形成基质与所述封闭可燃热源的后面间隔开。

6.根据权利要求5所述的吸烟制品，其中所述一个或多个空气入口还包括在所述封闭可燃热源的后面和所述气雾形成基质之间的一个或多个第二空气入口。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述吸烟制品还包括外包装物，所述外包装物环绕所述气雾形成基质和所述封闭可燃热源的至少后部。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述吸烟制品还包括：

热传导元件，所述热传导元件围绕所述封闭可燃热源的后部和所述气雾形成基质的至少前部。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述气雾形成基质包括基于烟草的材料和至少一种气雾形成剂。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述封闭可燃热源是可燃含碳热源。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述封闭可燃热源包含点燃助剂。

12.根据权利要求11所述的吸烟制品，其中所述点燃助剂是氧化剂。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，其中所述吸烟制品还包括：

转移元件，所述转移元件在所述气雾形成基质和所述烟嘴之间。

14.根据权利要求13所述的吸烟制品，其中所述转移元件包括端部开口的管形中空体。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的吸烟制品，所述吸烟制品还包括在所述气雾形成基质下游的一种或多种气雾改性剂。