CN1054887A

CN1054887A - 香烟

Info

Publication number: CN1054887A
Application number: CN91101339A
Authority: CN
Inventors: J·F·克利尔曼; J·J·邱; D·D·威廉斯; W·J·凯西; T·L·金特里; W·C·斯夸尔斯; B·T·康纳
Original assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Current assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1991-10-02
Also published as: EP0444553A3; KR910021225A; EP0444553A2; JPH05103836A

Abstract

一种香烟，它包括一个沿纵向分段的燃料单元和一个承载烟草提取物和丙三醇的载体，载体在实体上与燃料单元隔开。载体是一种集聚纸型材料，与燃料单元隔开放置。燃料单元由碳质材料构成，挤压成型的方式是使得它放置在香烟之内时，它的挤压轴垂直于香烟的纵向轴。燃料单元在一端包括一个燃烧区段，在另一端包括一个基座区段，在燃烧区段与基座区段之间有一个隔离区段。燃料单元用玻璃纤维围住，以将它固定在香烟内。

Description

本发明涉及香烟之类的烟制品，尤其是涉及那些具有热源以及实体上与它隔开的烟雾产生部件的烟制品。这种烟制品包括一个可燃性燃料单元，在使用时，它能产生热量，这时热量传递到烟雾产生部件以产生最终的烟雾。这种烟制品能通过加热（但不一定燃烧）各种形式的烟草，给吸烟者带来吸烟的快感（如烟味，烟感，满足感等等）。另外，这种烟制品能够使主烟流一氧化碳产生得很少。

香烟，雪茄和烟斗是使用不同形式烟草的流行烟制品。人们提出了许多改进或替代各种流行烟制品的产品。例如，许多参考资料中提出了能产生带香味的气体和/或可见的烟雾的制品。这些制品大多数使用一个可燃性燃料源来提供烟雾和/或加热烟雾形成材料。例如可参见授予Banerjee等的美国专利No.4，714，082中所列出的背景工艺。

在授予Banerjee等的4，714，082号、授予Clearman等的4，756，318号、授予Sensabaugh Jr.等的4，793，365号、授予Roberts等的4，881，665号、授予Banerjee等的4，854，311号和授予Clearman等的4，881，556号美国专利中，以及欧州专利申请No.342，538中，描述了通过加热但不需要燃烧烟草，就能够提供吸烟的快感，而且不放出大量不完全燃烧产物的烟制品。这些烟制品使用可燃性燃料单元来产生热;并且具有与燃料单元在实体上隔开但保持热交换关系的烟雾形成物质。使用时，由燃料单元所产生的热，使烟雾形成物质挥发，由此产生可见的烟雾。这些烟制品产生极少量的可见支烟流以及少量的FTC“焦油”。

人们希望能提供这样一种香烟，它包括燃料单元以及实体上与它隔开的烟雾产生部件;这种香烟（ⅰ）能够提供相当多数量挥发的烟草组分，（ⅱ）能够有效地利用燃料单元所产生的热来形成烟雾，以及（ⅲ）只产生非常少的主烟流一氧化碳。

本发明涉及香烟和其它烟制品，它们包括燃料单元（即热源）及与它在实体上分离而保持热交换关系的烟雾生成部件。在一种非常好的烟制品中，燃料单元的组分、构型以及它在烟制品中的位置，使得由燃料单元产生的热量得到非常有效的利用。这样，在较佳烟制品中，由燃烧的燃料单元所产生的热量，很大一部分交换到烟雾产生部件处，用以形成烟雾。本发明的烟制品也包括某种形式的烟草。

一方面，本发明的一种较佳的烟制品包括（ⅰ）一个挤压成型的可燃性燃料单元或热源，它在烟制品内的位置是使燃料单元的挤压轴基本上垂直于烟制品的纵向轴;（ⅱ）一个在实体上隔开的烟雾产生部件，它至少包括一种烟雾形成材料，以及（ⅲ）把燃料单元固定，夹紧或支持在烟制品内的部件。

另一方面，本发明的一种较佳的烟制品包括（ⅰ）一个沿纵向分段的可燃性燃料单元;（ⅱ）一个在实体上隔开的烟雾产生部件，它至少包括一种烟雾形成材料，（ⅲ）把燃料单元固定，夹紧或支持在烟制品内的部件;以及（ⅳ）至少将燃料单元纵向表面的一部分封装在内的部件（即一个封装件），从而当燃料单元在使用过程中燃烧时，限制大气中接触燃料单元的氧的数量。封装件一般能够将热量由燃烧的燃料单元传递到烟雾形成部件。

一方面，烟制品包括一个短的（以碳质为较好）可燃性燃料单元或热源。燃料单元一般具有纵向分段结构，使得只有长度中的一个区段或部分可用于燃烧，而长度中有一个区段或部分则作为基座，使燃料单元能够固定在烟制品内。较佳的燃料单元包括一个位于燃烧部分和基座部分之间的隔离区段或隔离部分。较好的隔离区段的横截边界和横截面积，都比基座区段的小。较佳的隔离区段的横截面积（在某些情况下，其横截边界），也比燃烧区段的小。

典型的燃料单元，其总长度在燃烧前小于约20mm，而可用于燃烧的部分的长度小于约15mm。较佳的燃料单元是通过将连续的挤压物分成一段段而制得，并且使用时是使燃料单元的挤压轴，基本上垂直于燃料单元装入其中的烟制品的纵向轴。

本发明在某些情况下，燃料单元至少包括一个空隙区间，它在与燃料单元置入其中的烟制品的纵轴垂直的方向上贯穿燃料单元。在本发明的其它方面，燃料单元至少包括一个气流通道（例如至少一个空隙区间），它沿着与燃料单元置入其中的烟制品的纵轴平行的方向延伸;而气流通道可以通过燃料单元的中心区域和/或作为在燃料单元的表面延伸的槽。

烟制品包括一个固定部件，用来固定燃料单元。固定部件同燃料单元接触，并将燃料单元固定在烟制品内。在一个较佳实施例中，固定部件抓住燃料单元的基座，从而将燃料单元牢固地固定在其位置上。在另一较佳实施例中，固定部件是用纤维质材料（如玻璃纤维或者烟草填料/玻璃纤维混合物）、集聚的或切碎的烟草纸、集聚的或切碎的碳纸、或者烟草切丝填料构成，它与燃料单元纵向表面相当长的一部分接触;燃料单元纵向分段的性质以及燃料单元纵向表面与围绕它的材料相接触，这两个方面结合起来就使燃料单元牢固地保持在纤维材料，纸或烟草切丝填料之内。

烟制品包括一个烟雾产生部件，它在实体上与燃料单元隔开，并在纵向离开它而配置。烟雾产生部件包括一个载体以及至少一种烟雾形成材料。一个较好的烟雾产生部件包括例如某种形式的烟草之类的烟雾形成材料（如压实的烟草小片或小丸，烟草提取物或烟末）以及其它烟雾形成材料（如丙三醇和/或可可、甘草和糖类等烟草香味剂）。烟雾形成材料一般由载体承载，如纸质集聚物，集聚烟草纸或者某种热稳定的载体（如氧化铝珠）。当载体是纸型材料时，这种载体最好与燃料单元以彼此隔开的关系配置。

一方面，烟制品包括一个封装件，它最好是一个导热的组件，以将燃料单元燃烧部分所产生的热量传递到烟雾产生部件。这样，导热件与承载烟雾形成材料的载体之间构成热交换关系，最好是传导性的热交换关系。封装件在径向与燃料单元的纵向表面隔开。通常封装件（ⅰ）与烟雾产生部件的一部分接触，（ⅱ）与固定部件的一部分接触。在较佳情况下，封装件在径向与燃料单元的纵向表面隔开，或至少与燃料单元燃烧部分的一部分隔开，而与烟雾产生部件接触。这样，燃料单元与封装件形成了一个气流通道，吸入的空气通过该通道时就被加热。

燃料单元与烟制品的其它部分或组件是互相隔热的。这意味着燃料单元燃烧部分的热损失是受到控制的（热渗散heat sinking），特别是作为热以传导方式传递到烟制品其它部分的结果。燃料单元的热隔离是人们所希望的，特别是当烟制品未被抽吸而处于阴燃状态期间，这使得燃料单元不致因热渗散到烟制品其它部分而自行熄灭。

较好的烟制品包括一个烟嘴部分，以将烟雾传送到吸烟者的口中。通常烟嘴部分大体上是管状的，包括一卷烟草切丝填料以及一个过滤单元。

“烟雾”一词在这里是用来包括各种蒸汽，气体，颗粒等，不论是可见的或不可见的，特别是指那些由燃料单元产生的热量作用于烟雾产生部件或烟制品其它部分中的材料上而形成的、吸烟者看来是“象烟那样”的组分。

而“碳质的”一词，则表示主要是由碳构成的。

附图的简单说明：

图1是本发明一种香烟的纵截面图;

图2是图1所描述的香烟的纵截面图，但绕香烟的纵轴旋转了90°;

图3是图1所描述的香烟横截面图，是沿图1上的3-3线截取的;

图4是图1和图2所示的香烟中，未装配起来的燃料单元以及固定部件的分解透视图;

图5是图1和图2所示的香烟中，装配起来的燃料单元以及固定部件的透视图;

图6是本发明一种香烟的纵截面图;

图7是图6所示的香烟的纵截面图，但绕香烟的纵轴旋转了90°;

图8是本发明一种香烟的纵截面图;

图9是图8所示的香烟的横截面图，是沿图8上的9-9线截取的;

图10至图16是本发明各种香烟中典型燃料单元的纵截面图;

图17是本发明一种香烟的纵截面图;

图18是图17所示香烟的横截面图径向视图，是沿图17上的18-18线截取的;

图19和图20是本发明的两种香烟的纵截面图;

图21是本发明的香烟中典型燃料单元的透视图。

参看图1和图2，本发明的一种实施方式具有香烟8的形式。这香烟包括一个热源或燃料单元10;一个承载烟雾形成材料的载体13，它位于燃料单元之后;一个封装件17，它将上述载体包容在内，并将燃料单元围住，但与其纵向表面在径向是隔开的;一个固定部件23，它将燃料单元牢固地固定在香烟内;以及一个管状的烟嘴部分28。一支典型的香烟具有大致是圆形的横截面，周长约为20mm至28mm，长度约为70mm至100mm。

热源或燃料单元10，较好的是挤压的碳质材料，具有大致是方形或矩形的横截面。较佳的燃料单元是一种分段燃料单元，它包括三个沿纵向放置的部分或区段（如图1所示）：位于香烟点燃端31附近的燃烧部分30;位于燃料单元另一端（即嘴端方向）的基座或支承部分32;以及位于燃烧部分和基座部分之间的隔离部分33。燃料单元10的结构是：（ⅰ）基座部分32的横截表面大于隔离部分的横截表面;（ⅱ）隔离部分至少包括一个横向贯穿燃料单元的空隙区间35。空隙区间起着减小隔离部分横截面积的作用，从而尽量减少由燃烧部分30到基座部分32的热传导。具体地说，空隙区间35的作用是（ⅰ）隔开燃烧区段和基座区段;（ⅱ）提供一个选定的长度，燃料单元可在这长度上有效地燃烧;以及（ⅲ）尽量减少由燃料单元的燃烧部分通过燃料单元基座部分而传导到香烟其它区域去的热量。燃料单元10包括可随意选择的、沿其燃烧部分最前端表面延伸的肋状凹槽37，38。凹槽37，38有助于使燃料单元更易点着。燃料单元的燃烧部分和基座部分都不具有纵向伸延而完全贯穿它们的空气通道。

参看图1，图2和图3，热源或燃料单元10由固定部件23固定在封装件17内的位置上，固定部件包括与燃料单元基座区段32接触的抓夹部分40，41（示于图1和图3）。较好的封装部件是一个导热的套管。一种很合意的固定部件23的横截面尺寸是使得：（ⅰ）它能牢固地配合在套管17内，并以摩擦配合为好;（ⅱ）沿套管的内表面与套管的区域44，45接触（见图2和图3）。固定部件也设有让吸入的空气通过香烟的气流通道47，48（见图1和图3）。固定部件用耐热材料制造，例如薄金属片（如铝片）。

参看图4，图上示出在纵向上与杯形固定部件23分开的燃料单元10，燃料单元就是插入到此固定部件之内的，插入时最好是使燃料单元的基座部分32紧靠固定部件的内底面49。如图4所示，较佳的固定部件具有大体上是椭圆形的横截面（即有两条弯曲的边和两条平直的边）。固定部件的形状和尺寸选择得使它可提供所需的通过香烟的气流通道。

参看图5，当燃料单元10（图上示出部分剖视图）被插入杯形固定部件23之内时，固定件有两个部分向内弯曲，从而构成抓夹部分40，41，它们伸延在燃料单元基座区段的相邻部分之上。

再参看图1和图2，载体13放置在套管17之内，套管包括（ⅰ）在香烟一端（即向点燃端31的一端）的开口50;和（ⅱ）在香烟另一端（即向嘴端的一端）的开口52。载体就被封装并保持在套管之内，在实体上与燃料单元隔开。固定部件23也可以伸延在燃料单元10面向载体13的那部分（即燃料单元的后面）之上，目的是（ⅰ）进一步在实体上使燃料单元和载体隔开，（ⅱ）将载体固定在套管之内。较佳的固定部件对气流和烟雾形成材料在燃料单元和载体之间的迁移构成一个障碍。载体可以有多种形式。在套管17的一部分内可以装入一种或多种类型的载体材料。例如，载体可以包括承载丙三醇和烟草提取物的纸质集聚物54，它包在纸质包装物55之内，紧靠固定部件23的背面放置。

套管17是用耐热而又导热的材料制造，如金属薄片（铝片）。套管相对于燃料单元10的形态和位置，是使得套管（ⅰ）围住燃料单元的纵向长度，（ⅱ）与燃料单元燃烧部分30隔开（即不直接接触）。燃料单元的燃烧部分可以伸出到套管开口之外，也可以缩入到套管开口之内，或者伸延到与套管的开口齐平（如图1所示）。套管在香烟点燃端是开口的，以完全露出燃料单元的点燃端。

套管17在径向上与燃料单元的纵向外表面隔开，因而它不以任何方式与燃料单元的纵向表面接触。于是在燃料单元的纵向外表面与导热的套管之间就形成了气流通道57。而且，这样的形态是使得燃料单元的燃烧部分30所产生的热量，倾向于沿径向辐射而将封装住（即围住）该段燃料单元的那一部分套管加热。导热的套管与燃料单元燃烧部分的径向间隔，最好是使得有足够的热量由燃烧的燃料单元辐射到套管，以加热载体及其承载的烟雾形成材料。通常，套管的长度为约8mm至20mm，周长为约20mm至约28mm。

套管17放置在管状烟嘴部分28的一端。烟嘴部分最好是用金属箔衬里的纸，绝缘的陶瓷材料，模压塑料，重磅纸等材料制造。烟嘴部分28的形态和尺寸，最好是使套管紧贴地配合在它之内，并能通过摩擦配合而固定在其位置上。烟嘴部分的一部分可以包住或围住套管长度的一部分或全部（如图1和图2所示）。也可以（任选地）在烟嘴部分和套管围住燃料单元10的燃烧部分30的那部分上设置一系列穿过烟嘴部分和套管的穿孔58或其他类型的空气入口。穿孔的大小，数目和位置，可以选择到使得在吸烟期间，能够为燃料单元燃烧部分提供数量受到控制的氧。

在管状烟嘴部分28之内，套管17之后，放有一段包在纸质包装物61之内的集聚烟草纸60。也在烟嘴部分之内，在集聚烟草纸之后，放有一卷包在纸质包装物63之内的烟草切丝填料62。在烟嘴部分之内，在香烟最靠近嘴的位置，还有一低效率过滤单元，它包括过滤材料64（例如集聚的非织造聚丙烯纤维网）和包住它的过滤塞包装物65。集聚烟草纸区段，烟草切丝填料卷以及过滤单元，可以通过紧贴的摩擦配合或使用粘合剂来固定在烟嘴部分之内。如果需要，可以在套管17的后端与集聚烟草纸60之间，设置一个空隙区间66（例如占据烟嘴部分约10mm或10mm以上的长度）。通常以包头纸67包住香烟最靠近嘴的区域。此外，可以任选地用激光或机械穿孔技术在香烟近嘴端附近的区域内，设置一圈空气稀释穿孔68。

在使用时，吸烟者点燃热源或燃料单元10（例如用打火机），燃料单元的燃烧部分30就燃烧并产生热量。由燃料单元产生的热量向外辐射，加热套管17上围住燃料单元的那一部分，热量则通过套管而传导到它与载体13及其承载的烟雾形成材料接触的那一部分。此外，有些热量还通过燃料单元的基座，通过固定部件，而传导到载体及其承载的烟雾形成材料上，。当吸烟者抽吸时，吸入的空气通过燃料单元和套管之间的气流通道57，并因与热的燃料单元和被加热的套管接触而被加热。被加热后的吸入空气随后通过固定部件23与套管之间的气流通道47，48，并接触与燃烧的燃料单元有热交换关系的载体13。施加到烟雾形成材料上的热量使该材料挥发。在暖的吸入空气中的挥发的材料通过开口52流出套管。吸入的空气与挥发的材料随即在通过烟嘴部分的历程中冷却，就生成了可见的烟雾，具体的烟雾情况视所用烟雾形成材料而异。具体地说，吸入的空气与挥发的材料通过集聚烟草纸60，通过烟草切丝填料卷62，再通过过滤材料64，而进入吸烟者口中。由于在香烟使用期间基座部分并不燃烧，在燃烧部分的燃烧结束以后，燃料单元会自行熄灭，燃料单元在使用期间将始终牢固地保持在香烟之内而不会具有从香烟中脱出的趋势。一般地，当燃料单元燃烧部分完全燃烧以后，香烟呈现自行熄灭的趋势。当燃烧部分自行熄灭而不再产生热量，香烟就可以丢弃。

参看图6和图7，本发明的另一实施方式具有香烟8的形式，它在许多方面与图1，2和3所示的香烟相似。这香烟包括一个前端组件69，它包括燃料单元10;承载烟雾形成材料的载体13;封装件，它具有将载体包容在内的导热套管17的形式;以及使燃料单元固定在香烟之内的固定部件。这香烟还包括一个分开的管状烟嘴部分28。

燃料单元10，最好包括纵向放置的几个部分或区段，用可透空气的绝热材料70（如玻璃纤维）包住。典型的可透空气的绝热材料可参看欧州专利申请No.339，690;R.J.Reynolds烟草公司出版（1988）的“加热而不是燃烧烟草的新颖香烟原型的化学和生物学研究”中第48-52页;以及授给Clearman等的美国专利No.4，756，318;这些文献都通过引用而归并于此。较佳的绝热材料（ⅰ）应能让吸入的空气通过，（ⅱ）其形态与位置应有助于固定燃料单元，以及（ⅲ）具有这样的特性，即能使由燃料单元10燃烧所产生的热量，传递到在径向与燃料单元隔开的那部分套管上。

套管17的纵向外表面，是用绝热材料72（如绝缘的玻璃纤维）包住。绝热材料72的作用，是使燃料单元燃烧而产生并传递到套管17上的热量，被用来有效地加热烟雾产生部件中的烟雾形成材料。绝热材料用一层外包装物74例如香烟纸包住。

套管17包容两种类型的载体材料。具体来说，载体包括（ⅰ）氧化铝珠76，它们承载着丙三醇和烟草提取物，并放在与固定部件23的背面相邻的位置;（ⅱ）纸质集聚物54，它承载着丙三醇和烟草提取物，包在纸质包装物55之内，并放在氧化铝珠之后。套管可以形成波纹78，或以其它方式变形，以有助于把固定件固定在香烟内所需的位置上。

管状烟嘴部分28以头对头的方式紧挨前端组件69放置。烟嘴部分横截面的形状和尺寸最好基本上与前端组件相同。前端组件69与分开的烟嘴部分28是用包头材料67相互连接在一起的。

参看图8，本发明的另一实施方式具有香烟8的形式，它在许多方面与图1和图2所示的香烟相似。这香烟包括燃料单元10;承载烟雾形成材料的载体13;管状导热封装件17，燃料单元放置在其内部;位于燃料单元之后而在封装件之内并将载体包容在内的导热套管80;以及管状烟嘴部分28。

燃料单元10横截面积大体上是圆形，它包括基座部分32和燃烧部分30。基座部分32的周长大于燃烧部分30的周长。燃料单元最好是模压成形的，使其中包含一个从基座部分向燃烧部分延伸的中空区域82。任选地，可以有一系列空气通道（图上未画出）纵向延伸通过燃料单元。任选地，可以至少有一个中空区域83延伸到燃料单元的燃烧部分之内，使得当燃料单元在使用过程中向后燃烧时，能够至少形成一个通过燃料单元的气流通道。燃料单元至少包括一条槽或沟道84，沿着燃烧部分外表面纵向向基座部分延伸，使得该凹槽与中空区域82相连。这样，吸入的空气通过槽84，进入中空区域82，然后再通过烟雾产生部件。

参看图9，燃料单元10的燃烧部分包括沿其纵向外表面延伸的槽84，85和86。也可以采用其它形态的槽（例如互相隔开90°的四对槽）。

再参看图8，燃料单元10从封装组元17的后部插入，使得其基座部分紧抵向内突出的凸缘或阻挡物88。然后，将载体13放置在套管80之内，该套管的两端向内弯曲以将载体封装在内，同时在两端保持进入开口90与输出开口92。这时将套管从封装件的后部插入，紧抵燃料单元的基座部分的后面。封装件17的内尺寸与套管80的外尺寸最好正好使套管通过摩擦配合而牢固地固定在其位置上。这样，套管80的前部以及封装件17的阻挡物88，就提供了固定手段来把燃料单元10牢固地固定在香烟内的位置上。

图10至16展示了可装在本发明的烟制品内，特别是可装在前面图1至7所述的香烟内的各种典型的热源或燃料单元的构型。

参看图10，燃料单元10包括一燃烧部分30，一隔离部分33和一基座部分32。隔离部分横截面的外部尺寸显著地小于基座部分横截面的外部尺寸。此外，燃料单元还包括许多凹槽92，它们沿着燃烧部分的长度纵向有间隔地分布，横向延伸穿过燃烧单元。

参看图11，燃料单元10包括一个空隙区间35，横向延伸贯穿燃料单元。空隙区间具有大致是三角形的形状，底边基本上平行于燃料单元的背面，三角形的顶点延伸到燃料单元的燃烧部分。

参看图12，燃料单元10包括具有相同截面外部尺寸的燃烧区段30的隔离区段33，以及横截表面大于燃烧区段和隔离区段的基座区段32。该燃料单元包括一个空隙区间35，它横向穿过隔离区段以及基座区段长度的一部分。

参看图13，燃料单元10包括一个横向延伸贯穿隔离部分33的空隙区间35，还进一步包括一个横向延伸穿过燃烧部分长度的一部分的空隙区间83。这样，当燃料单元燃烧部分在使用时烧到后面来时，在燃料单元中的一部分就形成一条纵向延伸的通道。于是，在烟制品中使用一定期间以后，吸入的空气就能通过正在燃烧的燃料单元（从而被加热），再通到烟雾产生部件。吸入空气能够通过燃料单元燃烧部分的能力，将使得烟制品在使用的后期，传递到烟雾产生部件以形成烟雾的热量得到增加。这样，就可能提供一种燃料单元，它在燃料单元的有用寿命期间，能够向烟雾产生部件提供比较恒定（前后一致）的热量传递。

参看图14，燃料单元10包括燃烧区段30，基座区段32，以及隔离区段33，在这区段中包括一个横向延伸贯穿它的空隙区间35。燃烧区段和基座区段形状相仿，这样，每一端都可用作燃烧区段或基座区段，这取决于燃料单元放置在烟制品内的方式。该燃料单元也可包括延伸通过燃料区段最前方表面的肋形槽37，38，以及延伸通过基座区段后表面的肋形槽94，95。

参看图15，燃料单元10与图14中所描述的燃料单元相似，只是这里有两个空隙区间35，96横向延伸贯穿隔离区段33。

参看图16，燃料单元10相似于图14中所描述的燃料单元。

参看图17，本发明的另一实施方式具有香烟8的形式，它在许多方面相似于图1，2，6，7所述的香烟。这种香烟包括燃料单元10;承载烟雾形成材料的载体13;围住燃料单元整个纵向表面从而使它固定在其位置上的一种材料70;以及管状烟嘴部分28。

燃料单元10是沿纵向分段的，它包括基座部分32，燃烧部分30，以及位于燃烧部分与基座部分之间的隔离部分33。燃料单元的形状是基座部分32的周长大于与基座部分相邻部分（例如隔离部分）的周长。燃料单元10最好至少包括一条气流通道98，这通道作为一条槽或沟沿着燃料单元的整个长度延伸。

围住燃料单元10的材料70可以不同。材料70可以是一种不会燃料的材料;或者是一种容易燃烧的材料以使烟制品易于被点着。材料70以非金属性质的最为合适。适当的材料的例子有玻璃纤维以及欧洲专利申请No.336，690和R.J.Reynolds烟草公司出版（1988）的“加热而不燃烧烟草的新颖香烟原型的化学和生物学研究”中第48-52页所述其它类型的材料。其它合适材料的例子有玻璃纤维与烟草混合物（见授予Clearman等的美国专利No.4，756，318）。其它合适材料的例子为集聚的纸型材料，碎纸型材料，以及以螺旋方式或其它方式绕在燃料单元周围的纸型材料。适当的纸型材料包括处理过的纸;含有碳质材料的纸;含有烟草的纸;木浆纸;硫酸盐纸;木浆/含碳酸钙的纸;含有碳质材料、木浆、烟草以及混合材料之类填料的纸。所述纸型材料可以集聚或者形成波纹（卷曲）并集聚在燃料单元周围。也可以利用可从Decoufle s.a.r，b购得的CU-10或CU-20S等制杆单元或者授于Pryor等的美国专利No.4，807，809中所述的装置将它集聚成杆状;或者绕着燃料单元的纵向轴将它裹绕在燃料单元周围;或者使用授予Pryor等的美国专利No.4，889，143中所述的装置，（该专利通过引用而归并于此）制成纵向延伸的纸型薄片绞合物。纸型薄片材料的例子有可从Kimberly-Clark Corp购得的P-2540-136-E碳纸和P-2674-157烟草纸;最好是这类材料的纵向延伸的绞合物（例如约1/32英寸宽的绞合物）沿着燃料单元的纵向而延伸。燃料单元也可以用烟草切丝填料（例如用约2%重量碳酸钾处理过的烤烟切丝填料）围绕。绞合物的数目与位置，或者纸质集聚物的构型，是足够紧密以将燃料单元保持，夹紧或以其它方式固定在香烟内部。

围绕燃料单元的材料70包在纸质包装物101之内。这纸将材料70的整个长度包住。适当的纸质包装物的一个例子是可从Kimberly-Clark Corp.购得的P-850-63-5型包装纸。纸质包装物101本身的一部分长度又被第二层或外层纸质包装物103包住。适当的外层纸质包装物的一个例子是可从Kimberly-Clark Corp购得的P-850-61-2型包装纸。

最合意的第二层纸质包装物103是不呈现燃料倾向的（即孔隙率非常低和/或经过化学处理的）纸，较佳的情况下它在香烟点燃端向里2mm至8mm（更好是3mm至6mm）的长度上不包住纸质包装物101。第二层纸质包装物103也至少包住烟嘴部分28的一部分长度，从而起着包头材料的作用。第二层包装物的作用是帮助防止燃料单元显著地燃料到它的燃烧区段之外。这样，燃料单元在隔离部分显著燃烧之前，就呈现出自行熄灭的趋势。

载体13放置在管状烟嘴部分之内、燃料单元之后，相对于燃料单元的后端成相互隔开的关系，从而使它们之间存在空气空间104。例如，燃料单元后端与载体的前端放置得相隔约1mm至10mm（较好的是约2mm至5mm）。较佳的载体包括一个集聚或层叠的纸管105，一短段纸质集聚物106放在纸管105内，位于靠近燃料单元后面的那一端的管端处。以及在纸质集聚物后面的空气空间107。纸质集聚物提供多个纵向延伸的气流通道。集聚纸网通常用纸质包装物55包住。管状烟嘴部分的内表面，尤其是在与载体相邻的区域内，最好涂上一层倾向于限制从载体13逸出的烟雾形成材料的数量的材料。适当的材料的例子为乙基纤维素（例如作为乙醇中的稀释溶液使用），或是可从Hercules，Inc购得的、称为Hercon70的一种材料。烟嘴部分与燃料单元相邻的区域和/或位于燃料单元基座区段向外的区域的纸质包装物101，103上可以用氯化钙或正磷酸氢二铵的水溶液涂复，并让它干燥。

参看图18，燃料单元10包括沿其纵向外表面延伸的槽98，108。也可以采用其它形态的通过燃料单元的槽或气流通道。

参看图19，本发明的另一实施方式具有香烟8的形式，它在许多方面相似于图17所描述的香烟。这香烟包括一个燃料单元，其中有一个空隙区间35，它在与香烟纵向轴垂直的方向上完全穿透燃料单元，并且沿着燃料单元的长度延伸相当大的一部分。燃料单元基座部分32，有一部分长度延伸到包围材料70之外，这样就提供了一条通过燃料单元的气流通道（尤其是在燃料单元被点燃以后）。材料70围住燃料单元的燃烧部分和隔离部分。但是，如果需要的话，燃烧部分的一部分长度可以延伸到包围材料70之外。燃料单元的后端相对于载体15形成相互隔开的关系。载体内可随意选择地设有一些较大的纵向延伸的气流通道或槽110，112。

参看图20，本发明的另一实施方式具有香烟8的形式，它在许多方面相似于图17所描述的香烟，燃料单元10的基座部分32的周长，显著地大于燃烧部分和隔离部分30，33这两个部分的周长;并包括一条沿着燃料单元整个长度以槽的形式延伸的气流通道（图上未画出）。载体13在管状烟嘴28内做成杯形，这是通过将一片圆形的直径约为烟嘴件内径2.5至4倍的纸，通过烟嘴件的近嘴端插入，并使它在烟嘴件内弯屈或以其它方式变形，而得到所需的形状。

参看图21，燃料单元10包括横向贯穿隔离部分33的空隙区间35，以及沿燃料单元纵向表面伸延的槽98，108，116，117以作为气流通道。这种燃料单元可以通过对挤压的燃料单元作机械加工，或者通过模压成形技术而制得。这种燃料单元特别适合用于图17和图19所描述的那种香烟。

本发明的烟制品包括某种形式的烟草。烟草的形式可以不同，在一烟制品中也可包括不止一种形式的烟草。烟草可以包括在燃料单元内，在烟雾产生部件内，和/或放置在烟嘴部分内，以使各种香味的烟草组份通过烟嘴件而传递到吸入的烟雾中。烟草的类型可以不同，包括烤烟、伯利烟叶，马里兰烟叶和东方烟叶，稀有和特种烟叶，以及它们的掺合物。

烟草的一种形式是烟草切丝填料（例如宽度为约1/15至1/40英寸，长度约为1/4至3英寸的烟草填料的绞合条成碎条）。烟草切丝填料可以以烟叶、体积膨胀或蓬松烟叶、加工过的烟梗（包括切碎-辊压或切碎-膨胀的烟梗）、或者再制烟叶等各种形式提供。也可以使用欧洲专利申请No.412，768中所描述的那些加工过的烟草。再制烟叶可以使用薄片浇注技术制造;或是使用授予Thomasson等的美国专利No.4，962，774和授予Young等的美国专利No.4，987，906中所描述的造纸技术制造;或者是用授予Toft等的美国专利No.4，821，749中所描述的挤压技术制造。切丝填料一般用纸质包装物包住，做成圆柱形的烟草材料卷或烟草填料而装在香烟内烟草切丝填料可以用本领域技术人员熟悉的烟杆制备设备和技术而制成用纸质包装物包住的材料卷。如果需要，也可以将烟草切丝填料装在烟雾产生部件内。

烟草的另一种形式是烟草纸。例如，可以用从Kimberly-Clark Corp购到的、牌号为P144-GNA的烟草纸网，利用授予Pryor等的美国专利No.4，807，809中实施例2所提出的方式集聚成一圆柱形的区段。集聚烟草纸的区段可以（ⅰ）装入烟雾产生部件以作为烟雾形成材料的载体;和/或（ⅱ）装入香烟的烟嘴件部分。如果需要，可以用烟草纸作为烟制品的管状烟嘴件的内衬料。

烟草的另一种形式是切细的烟草材料。这种形式的烟草包括烟末和细分的烟叶。一般来说，细分的烟草材料都承载在位于烟雾产生部件内的载体上。但是也可将细分烟草材料装在燃料单元之内。

另一种烟草的形式是烟草萃取物。烟草萃取物一般用水、二氧化碳、六氟化硫、己烷或乙醇等烃类、市售的氟里昂等卤化碳、其它有机和无机溶剂之类的溶剂通过萃取烟草材料而得到。烟草萃取物可以包括喷雾干燥的烟草萃取物、冷冻干燥的烟草萃取物、烟草芳香油以及烟草（香）精。授予Mueller的美国专利No.4，506，682、授予Roberts等的美国专利4，986，286以及欧洲专利申请No.326，370和338，831中揭示了制备合适的烟草萃取物的方法。也可以用欧洲专利申请No.374，779中所描述的带有香味的烟草成份。还有一种烟草萃取物可用以下方法制得：在一不锈钢萃取柱中用6份重量的水萃取一份重量的烟草切丝填料，以制取含有15%重量固体组分的含水烟草萃取物;将这含水萃取物冷冻成一冻结块;将约一半重量的冻结块熔解;收集所得的熔融的水和萃取物;再将这收集得到的萃取物和水冷冻成一冻结块;将这冻结块的一半重量熔解;再收集所得的熔融的水和萃取物。一般情况下，至少有一种烟草萃取物承载在烟雾产生部件内的载体上;虽然烟草切丝填料，烟草纸和过滤材料放置在香烟内的其它位置。而且，烟草萃取物也可以装在燃料单元之内。

本发明的烟制品包括一个烟雾产生部件，它与燃料单元就实体而言是隔开的。这样，烟雾产生部件不与燃料单元混在一起，也不是燃料单元的一部分。烟雾产生部件与燃料单元形成热交换的关系，以使燃料单元燃烧时产生的热传递到烟雾产生部件，去加热和挥发烟雾形成材料，尤其是在吸烟者抽吸的期间内。

较佳的烟雾产生部件包括一个用来承载烟雾形成材料的载体。较好的载体在不使用时将烟雾形成材料留住，而在吸烟期间将烟雾形成材料释放出来。

一种类型的载体具有非织造片状材料或纤维素材料的形式，如纸，碳纸或烟草纸。这样的载体通常制成圆柱形的区段，由包在外包装物内的碎的，集积的，打褶或成卷曲的纸型材料网状物构成。较好的外包装物是一种纸质材料，可以是一种处理过的纸质材料，以限制烟雾形成材料迁移到烟制品的其它部分。如果需要，外包装物可以是一种金属箔（如铝箔）。这样的圆柱形区段可以从授予Pryor等的美国专利No.4，807，809中所说明的设备和技术制备成杆后制得。用来集聚成为载体的纸的例子有Filtrona有限公司的MS2408/S538，以及Kimberly-Clark Corp的P-1976-29-5，P-1976-29-7，P-1976-29-1，P-1976-29-8和P-1976-29-11。也可以使用两种或多种纸或纸型材料的组合。用来集聚成为载体的烟草纸的例子，有Kimberly-Clark Corp的P144-GNA，还有欧洲专利申请No.342，538中所描述的充填碳的片形烟草材料（该专利通过引用而归并于此）。另一种载体具有多孔透气基体的形式，它象灯芯那样从一容器吸入烟雾形成材料。用作载体的片形材料可以用具有一定孔隙结构的材料与它混合和/或包含在它内部，以控制烟雾形成材料从载体迁移。但是，一般以用非金属材料制造、不包含金属材料的载体为好。

另一类载体材料是一种热稳定的材料（例如能承受约400℃至约600℃温度而不分解或燃烧的材料）。这类材料的例子有多孔碳，石墨、碳纱，各种活性或非活性的碳以及陶瓷等。适当的碳质载体材料有Union Carbide Corp的PC-25和PG-60;Calgon Carbon Corp的SGL;American Kynol Inc的目录号为CFY-0204-1，CN-157（HC），CN-210（HC），ACN-211-10和ACN-157-10的材料等。其它适当的载体材料包括α氧化铝珠（可从W.R.Grace&Co购得，商品名为D-2烧结α氧化铝）以及授予Banerjee等的美国专利No.4，827，950中所描述的载体材料。如果需要，载体材料可以是一种多孔，透气的挤压成型材料。

另一类载体材料具有压实的小片或小丸的形式，由碳，烟草.碳和烟草的混合物，氧化铝和烟草的混合物，或者纸和烟草的混合物压成。压实的小片或小丸可以使用从Fuji Paudal KK，Japan购得的、称为Marumerizer的设备制造。参看德国专利No.1，294，351，美国专利No.Re 27，214以及日本专利说明书No.8684/1967。

可以使用不止一种载体材料来构成烟雾产生部件。例如，可以将承载烟雾形成材料的氧化铝珠放在燃料单元之后，再将承载烟雾形成材料的纸质集聚物构成的圆柱形区段放在氧化铝珠之后。

烟雾产生部件包括烟雾形成材料，而烟雾形成材料与燃料单元形成热交换的关系。烟雾形成材料可以具有液态，半固态或固态的形式，通常承载在一载体上。较佳的烟雾形成材料的例子包括多元醇（如丙三醇，丙二醇，三甘醇，四甘醇）;单-，二-，或多羧酸的脂族酯（如硬脂酸甲酯，十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯）;可由Lonza Inc购得的Hystar TPF等，以及它们的混合物。例如，丙三醇，三甘醇和Hystar TPF可以混合在一起而构成烟雾形成材料。其它烟雾形成材料的例子为挥发性的香味剂和烟草香味改良剂。挥发性的香味剂包括薄荷醇，香兰素，可可，甘草，有机酸，高果糖玉米糖浆等。其它种种用于烟制品的香味剂可参看Leffingwell等的“烟制品烟草香味的改良”（1972）以及欧洲专利申请No.407，792。烟草香味改良剂包括乙酰丙酸，乙酰丙酸的金属盐（如钠盐，钾盐，钙盐和镁盐）等。

每件烟制品内所用烟雾形成材料的数量可以不同，取决于烟雾形成材料的组份以及承载烟雾形成材料的具体载体的成分等因素。一般，每件烟制品内所用的烟雾形成材料的数量在约20mg至约200mg范围内，较好的是在约35mg至约150mg范围内。当使用纸质或纸型的载体时，载体所承载的烟雾形成材料的数量，以等于载体材料干重的约2倍至约4倍为好。

本发明的烟制品包括一个热源，它产生足以使烟雾产生部件中的烟雾形成材料挥发的热量。较佳的热源或燃料单元是由可燃材料制成，其密度大于约0.5g/cc，往往是约0.7g/cc或以上，常常为约1g/cc或以上，有时是约1.5g/cc或以上，但一般都小于约2g/cc。此外，燃料单元的长度在燃烧以前小于20mm，常常是小于15mm，往往小于10mm。

一种高度适用的燃料单元具有分段结构。这样的燃料单元是设计得使该燃料单元被包含在其中的烟制品在使用时，（ⅰ）燃料单元的一部分长度可用来燃烧，（ⅱ）燃料单元中余下的纵向部分不燃烧。设计成不燃烧的那部分燃料单元，其不燃烧特性的获得是考虑以下因素的结果：（ⅰ）该部分燃料单元的组分的选择;（ⅱ）燃料单元的总体形状或结构;（ⅲ）燃料单元在烟制品中的位置;以及（ⅳ）燃料单元固定在烟制品内的方式。较佳的分段燃料单元包括（ⅰ）用于产生热量的燃烧部分，（ⅱ）包括基座或支承部分的不燃烧部分，以及（ⅲ）处在燃烧部分和基座部分之间的隔离部分。较佳的分段燃料单元也设计和组合得使热量不容易由燃料单元的燃烧部分传递到其不燃烧部分。这样，从燃料单元传导到烟制品其它区域的热量就受到控制，并最好尽可能减少，以使得烧着的燃料单元在正常的阴燃期间不会呈现出自行熄灭的倾向。通常，在燃烧以前，燃料单元燃烧部分的长度为约2mm至约15mm，较好的为约4mm至约8mm。一般燃料单元基座部分的长度为约1mm至约3mm。隔离部分的长度通常为约10mm以下，较好的为约5mm以下。

较佳的燃料单元，其径向或横向截面上相对的两边基本上互相平行。而且，较佳的分段燃料单元，其中每区段的横截面，尤其是基座区段的横截面，一般是正方形，矩形或平行四边形（即燃料单元的每一区段有四条沿燃料单元长度延伸的边，而每对相对的边基本上互相平行）。

燃料单元的最大横截面尺寸可以不同，但其大小应使燃料单元的燃烧部分不与围住该部分燃料单元的封装件接触。燃料单元燃烧部分一般与封装件相隔约0.2mm至约2mm，较好的是至少相隔约1mm。典型的燃料单元燃烧部分的截面积为约10mm²至约25mm²。典型的燃料单元基座部分的截面积为约15mm²至约30mm²。虽然希望燃料单元隔离部分的横截面尺寸越小越好，但典型的隔离部分的截面积约为5mm²至约10mm²。

燃料单元的可燃材料的组分可以不同，较佳的燃料单元包含碳，而高度合用的燃料单元是由碳质材料构成。较佳的碳质材料的含碳量为60%重量，更好的为75%重量。燃料单元中也可包含香料，烟草提取物，填料（如粘土或碳酸钙），燃烧添加剂（如氯化钠，用以改善阴燃性质并起延缓无焰燃烧的作用），燃烧改良剂（如碳酸钾，用以控制发生火焰以及粘合剂等。较佳的碳质燃料单元的示范性组分，可参看授予Banerjee等的4，714，082号，授予Clearman等的4，756，318号，4，881，556号美国专利;以及欧洲专利申请236，992和407，792;为些专利都通过引用而归并于此。其它燃料单元可由粉碎的烟草材料，再制烟草材料，热处理过或热解的烟草材料，纤维素材料，改性纤维素材料等等制备。示范性的材料见授予Lanzilotti等的4，347，855号，授予Miano等的3，931，824号，授予Borthwick等的3，885，574号和授予Borthwick等的4，008，723号等美国专利;以及Sitting的“烟草取代物”（Noyes Data Corp，1976）。碳质材料的例子是椰壳碳，如可以Calgon Carbon Corp购得的，牌号为PCB的PXC碳，以及批号为Lot B-11030-CAC-5，LOt B-11250-CAC-115和Lot 089-A12-CAC-45等试验性的碳。

用于本发明的烟制品的燃料单元，最好通过模压，机械加工，加压成形或挤压而制成所需的形状。模压的燃料单元可以有通道，槽，沟成空心区在其中。较佳的挤压碳质燃料单元可以用高达95份的碳质材料，高达20份的粘结剂和高达20份的烟草（例如烟末和/或某种烟草提取物）与足够的水混合起来，制备成粘稠的，具有面团那样粘稠度的料糊。然后将料糊用柱塞式、螺旋式或活塞式压出器挤压成具有所需数目的通道成空隙区间的挤压成型物。该挤压成型物可以通过一对有尖突或有槽的轧辊，以便在有规则的间隔上印上沟槽（沿挤压物挤压轴的纵向沟槽或横向沟槽），从而给选定的最终燃料单元的表面提供特定的表面特性。随后该挤压物可干燥到低含水量（一般在约2至7%重量之间）。再将连续的挤压成型物按规则的间隔切断或以其它方式分开，以制得一个个燃料单元。这样，就可能制得挤压轴垂直于（而不是平行于）它最后装入其中的烟制品的纵向轴的燃料单元。如果需要，可以将不同类型的材料共同挤压，以制取燃烧部分与基座部分的组分不同的燃料单元。例如（ⅰ）基座和隔离部分可用燃料倾向性低于燃料单元燃烧部分所用材料的物质制成;或者（ⅱ）燃料单元的点燃端可用燃烧倾向性极高的材料构成，从而使燃料单元更容易点着。

封装件用耐热材料制造。较好的封装件是一种导热件，一般用金属片带或金属箔构成。导热件的厚度通常在约0.01mm至约0.2mm之间。导热件的厚度，形状和/或制造它所用材料的类型可以不同，以提供所需程度的对烟雾形成材料的热传递。一种较佳的导热件是用薄的铝片制成。导热件（ⅰ）可以具有单片整体结构成由两个或更多分段制成;或者（ⅱ）由一种或多种导热材料制成。导热件较好的是至少延伸在燃料单元燃烧部分的部分长度上，并构成一个将烟雾形成材料封装在内的容器。导热件与燃料单元燃烧部分的相当大部分长度在径向上是隔开的，并可延伸至燃料单元最前面的点燃端之外。在非常好的实施方式中，导热件与燃料单元的燃烧部分隔开，也与燃料单元的隔离及基座部分隔开（即燃料单元就实体而言与导热件隔开）。这样，从燃料单元到导热件（由此到烟雾产生部件）的传导性热传递是受到控制的，在较佳情况下是减少到最低值。

在较佳情况下，燃料单元在烟制品内的位置，是使得燃料单元燃烧部分与烟制品散热部分在热学上是隔离的。而且，燃料单元在烟制品内的位置，是使得燃料单元在燃烧期间受到有限的或经过调节的氧的供应。这样，非常好的情况就是采用小的、质量小的燃料单元。它能迅速加热，充分燃烧以维持一个工作温度（因而不自行熄灭），并且在烟制品被抽吸期间，能够产生足够的热量来形成烟雾。燃料单元燃烧部分与导热件之间的径向距离，要小到足以使燃烧的燃烧部分所产生的热，以辐射方式传递到导热件上去。但燃料单元燃烧部分与导热件之间的径向距离，又使得在烟制品正常使用期间，燃烧部分能接收到充分的氧气供应，以使燃料单元维持阴燃。此外，燃料单元和导热件在较佳情况下是安排得使吸入的空气，在通过燃料单元与导热件之间的气流通道时被它们所加热，从而以对流方式加热烟雾产生部件。燃料单元与导热件的间隔或构造，可以选择得使它们能产生所需数量的对流热传递。或者，吸入的空气可以通过在导热件内部形成的气流通道，使得吸入的空气在经过该通道而通入烟雾产生部件期间被加热。如果需要，导热件可以做成这样的结构，使得吸入的空气与烟雾形成材料在接触之前和/或在接触期间经历一条迂回曲折的路径。

固定部件的形状和成份可以不同。但是固定部件最好用薄的金属片制造，使它易于变形，从而（ⅰ）将燃料单元牢固地固定在它的位置上，和（ⅱ）在烟制品内保持自己的位置。在较佳实施例中，固定部件起着燃料单元与烟雾产生部件内的烟雾形成材料这两者之间的障碍的作用。在最佳实施例中，固定部件在燃料单元后面和烟雾产生部件之间提供一个不透空气的障碍。这样，烟雾形成材料向燃料单元的迁移就被尽量减少。在较佳实施例中，固定部件与导热件之间的一个或多个区域之间的间隔受到控制，可以允许吸入的空气穿过燃料而被吸入烟雾产生部件（即至少设有一个空气通道）。如果需要，固定部件的背面可以制有通道或狭缝以供气流通过，或者固定部件可以变形或开缝，以便在提供适当的气流通道的同时，将燃料单元牢固地固定住。

虽然不如上面的方法那样好，固定部件也可以用一系列金属丝或金属丝网制造。金属丝可做成这样的形状，使它抓住燃料单元的基座，并将燃料单元固定在烟制品内。选择金属丝，以及选择金属丝的构型使燃料单元牢固地固定在烟制品内，对于本领域的技术人员是显而易见的。金属丝的一端可以模压在燃料单元内，而金属丝的另一端可用来将燃料单元固定在烟制品内。如果需要，可以让一系列金属丝穿过或围绕燃料单元。以将燃料单元固定在其位置上。另外一种方法是，让一系列金属丝穿过共挤压燃料单元中的抗燃烧部分，以将燃料单元固定在其位置上。这样的共挤压燃料单元包括一个用来产生热量的可燃部分以及一个抗燃烧部分，抗燃烧部分或者是沿燃料单元的横向延伸，或者沿纵向贯穿燃料单元，金属丝固定部件就穿过这个抗燃烧部分。这样，就可能使燃料单元不论在使用之前还是在使用中被燃烧之时，都保持在烟制品之内。一般燃料单元都挤压成内部有穿过它的通道，以使方便地构成固定部件的金属丝，能够穿过燃料单元而将它固定。用细金属丝或金属丝网制成的固定部件，给燃料单元提供良好的隔热性，因为细金属丝不会很有效地将大量的热传导到烟制品的其它部份。具有金属丝或金属丝网固定部件的烟制品。可以随意选择地配置一个打孔的端盖，盖在烟制品最前方点燃端上面。

在本发明的大多数实施例中，导热套管（它将载体与烟雾形成材料包容在它内部）是与烟嘴部分相连接的;虽然也可以采用用后即丢弃的燃料单元和套管，以及独立的烟嘴部分（如可以再使用的香烟接嘴）烟嘴部分提供一个通道，让汽化的烟雾形成材料通入吸烟者的口中;并可进一步给汽化的烟雾形成材料加上香味。烟嘴部分的长度通常在约40mm至约85mm之间。一般情况下，烟嘴部分的长度是使得（ⅰ）燃料单元的燃烧部分以及热的导热件离开吸烟者的口和手指;以及（ⅱ）热的汽化的烟雾形成材在到达吸烟者的口中以前，有足够的时间冷却下来，人们往往很希望在烟嘴部分之内紧靠烟雾产生部件之后设置一个空隙空间。例如，可将一个沿烟制品长度至少延伸约10mm的空隙区间，设置在紧靠烟雾产生部件之后，而在任何的烟草切丝填料、烟草纸或过滤区段之前。

适当的烟嘴部分一般对烟雾形成材料而言是惰性的，由凝聚或渗滤而引起的烟雾损失非常小，并能承受烟制品使用期间所产生的温度。烟嘴部分的例子有塑化的醋酸纤维管（可从American Filtrona Corp购得，商品名为SCS-1）;聚酰亚胺管（可从E.I.dupont de Nemours购得，商品名为Kapton）;纸板管或重磅纸管;以及铝箔衬里的纸管等。

烟制品的整个长度，或其任一部分，可用卷烟纸在外包住。较佳的用来包住导热件的纸，应该在使用时不会产生火焰，应具有可控制的阴燃性质，并应产生灰色的灰。例如，授予Durocher等的美国专利No.4，779，631和欧洲专利申请No.304，766所描述的烟纸。适当的纸质包装物可从Kimberly-Clark Corp购得，商品名为P1981-152，P1981-124和P1224-63。可用包头纸包住烟制品最近嘴的一端。适当的包头纸是用“不粘唇”材料处理过的非多孔性包头纸，这些纸对本领域的技术人员是显而易见的。

在烟嘴部分可以装入一段集聚烟草纸。这样的区段可直接放在将烟雾形成材料包容在内的导热件之后。在烟嘴部分装入一段集聚碳纸，尤其是为了在烟雾中引入薄荷香味。欧洲专利申请342，538描述了适当的集聚碳纸区段。如果需要，在烟嘴部分也可以装入这样的区段，它包括与水溶性烟雾提取物紧密接触的非织造聚丙烯或聚酯的集聚网。

烟制品的最近嘴的一端最好包括一个过滤单元或过滤嘴，特别是为了美观。较佳的过滤单元是不会显著干扰烟雾产生量的低效率过滤单元。适当的过滤材料包括低效率乙酸纤维素或聚丙烯纤维束，模压的带有阻挡或空心的聚丙烯材料，或非织造聚丙烯集聚网。适当的过滤单元可以使用授予Pryor等的美国专利4，807，809中实施例1所述的过滤杆成形装置，将非织造聚丙烯网集聚而制得，非织造聚丙烯网可从Kimberly-Clark Corp购得，商品名为PP-100-F。

本发明的烟制品，在FTC吸烟条件下抽吸时，至少能喷约6口至约10口。FTC吸烟条件是每口历时2秒体积为35ml，两口之间由58秒的阴燃状态隔开。本发明较佳的烟制品中典型的燃料单元，当烟制品在FTC吸烟条件下抽吸时，提供小于约300卡的热量（在较佳情况下是在约200至约250卡之间）。在较佳烟制品被抽吸时，由燃烧的燃料单元所产生的热量中，至少有约40%，较佳情况下至少有约65%，更好情况下至少有约75%，是用来加热烟雾产生部件，从而产生烟雾传送给主烟流。

较佳的可燃的燃料单元产生约400℃至约850℃的温度，更好情况下是约400℃至约700℃。由于较佳燃料单元所产生的温度较低和热量相对较少，装有这类燃料单元的典型烟制品，在FTC吸烟条件下抽吸时，产生的一氧化碳少于约10mg，在较佳情况下少于约5mg，在更好情况下少于约2mg。

本发明的较佳烟制品在FTC吸烟条件下抽吸时，在最初的三口中，能够至少产生约0.6mg的烟雾，烟雾是作为湿颗粒物质总量（WTPM）而量度的。而且较佳的烟制品在FTC吸烟条件下抽吸时，能够对至少约6口，较佳情况下对至少约10口，每口平均产生至少约0.2mg的WTPM。非常好的烟制品在FTC吸烟条件下抽吸时，在至少10口中产生至少约5mg的WTPM。

本发明较佳烟制品所产生的烟雾在化学上是简单的，基本上包括空气，水，碳的氧化物，烟雾形成剂，任何需要的香料或其它需要的挥发性物质，以及极少量的其它物质。

本发明某些较佳烟制品所产生的WTPM，用Ames试验测量时，具有很小的或者不具有可测到的诱变活性（亦即在本发明较佳香烟所产生的WTPM与暴露于该产物的标准试验微生物中发生的回复变异体的数目之间，没有或者只有很不显著的剂量响应关系）。按照Ames试验的支持者的意见，显著的剂量响应关系就表明在被试验产物中存在诱变物质。参看Ames等，Mut.Res.，31：347-364（1975）;Nagao等，Mut.Res.，42：335（1977）。

以下实施例是用来进一步说明本发明的各种实施方式，但不应理解为本发明限于所述实施例的范围。除非另加说明，所有的份数或百分数都是指重量而言。

实施例1

按以下方法制造图1所示类型的香烟。

燃料单元的制备

一个分段的燃料单元具有基座、隔离和燃料三个部分，总长度为约7mm，基座部分的纵向长度为约2mm，隔离部分的纵向长度为约2mm，而燃烧部分的纵向长度为约3mm。基座部分的横截面形状是矩形，宽约4mm，高约5.4mm。隔离部分的横截面形状是正方形，宽约4mm，高约4mm。燃烧部分的横截面形状是正方形，宽约4mm，高约4。燃料单元包括一个空隙区间，纵向延伸约2.5mm，横向延伸约2.2mm。空隙区间距燃料单元最前面的表面3mm，向燃料单元基座部分的方向延伸。沿燃料单元的前表面有两条0.4mm宽、1mm深的凹槽。燃料单元的重量约117mg，用氦比重计测得其密度为约1.8g/cc。在燃料单元的燃烧部分和基座部分，都没有完全穿透它们的纵向延伸的空气通道。

燃料单元是用由烟末，硬木浆碳和羧甲基纤维素钠粘合剂（可由Hercules Inc购得，商品名为Hercules 7HFSCMC），构成的料糊，通过挤压而制备的。

硬木浆碳是通过将不含滑石级的Grand Prairie Canadian Kraft硬木纸在氮护层（blanket）下碳化而制得，碳化时温度逐级增大，其方式是足以尽量减小纸的氧化，最后达到的碳化温度至少是750℃。得到的碳材料在氮气中冷却至35℃以下，然后磨成平均颗粒直径为约4至6μm的细粉末。

将约74份细粉状硬木碳与约20份细烟末以及约6份羧甲基纤维素钠粘合剂掺合起来，加上足够的水，调成面团似的粘稠糊状混合物。

用柱塞式压出器将上述料糊挤压成燃料单元。得到的挤压成形物在空气中干燥。然后将挤压成型物切成长度为4mm的分段，从而制得许多燃料单元。

固定燃料单元的固定部件

用厚度约为0.004英寸的深冲铝片制得一个小的杯状物。这小杯的侧面和底面是封闭的，而顶部是开口的。小杯的高度约为2.9mm。小杯有两个侧面是互相平行的，使杯的宽度为约6.5mm。小杯有两个侧面是圆形的，使杯的最大宽度为约7.5mm。

燃料单元放置在该小杯内，使燃料单元基座的表面座落在杯的内底面上。燃料单元基座的表面平行于燃料单元的挤压轴（亦即燃料单元的挤压轴垂直于最终制成的香烟的纵轴）。然后将小杯平行的两边弯曲盖住燃料单元基座区段上对应的一部分前表面，从而将燃料单元牢固地固定在小杯内。

导热套管与烟雾产生部件

用厚度约为0.004英寸的深冲铝片制得圆柱形套管。套管的横截面形状为圆，内直径为约7.2mm。套管的一端是开口的;另一端是封闭的，但在套管底面冲有一个直径约为1.5mm的孔。套管的长度为约14mm。

在套管内装入325mg烟雾形成材料及其载体。载体和烟雾形成材料包括约3.7%果糖，约11%粉末形式的喷雾干燥的烟草水萃取物，约20%丙三醇，约0.1%巧克力香料油，以及约65.2%α氧化铝珠（可从W.R.Grace&Co购得，商品名为D-2烧结α氧化铝）。珠的表面积为约4m²/g至约8m²/g（用BET法测定），大小为-14至+20筛目（美国）。

将上述固定部件插入到套管中，使得由固定件固定在其位置上的燃料单元伸出到套管前部之外1mm。固定部件利用摩擦配合而紧固在套管内。

烟嘴部分以及香烟的组装

用宽度约为27mm的纸质网状物（纸带）制造长度约为78mm，直径约为7.7mm的管子。所用的纸是厚度约0.012英寸的76磅烟嘴纸（可从simpson Paper Co购得）。管子是通过用水基的乙烯乙酸乙烯酯粘合剂把纸的两边互相搭接粘在一起而制得的。

在纸管的一端插入上述套管，使得燃料单元的前端面与纸管的前端齐平。结果，燃料单元的挤压轴垂直于香烟的纵轴。套管通过摩擦配合而牢固地固定在纸管内。

在纸管的另一端插入一圆柱形的过滤单元。过滤单元的长度为约10mm，周长为约24mm。过滤单元是以乙酸纤维束（每丝8.0袋;共40，000袋）用已知的过滤嘴制造技术制成，并用纸质的过滤塞包装物包住。

对这香烟进行了抽吸，在全部抽吸的约10口中都产生可见的烟雾和烟草香味（即挥发的烟草组分）。实施例2

基本上按实施例1中所述的方法制造图1所示类型的香烟，但所采用的是下述燃料单元：

一个具有基座，隔离和燃烧三个部分的分段式燃料单元;总长度为约7mm。燃料单元的形状大致如图11所示。基座部分的纵向长度为约2mm，隔离部分的纵向长度为约2mm，而燃烧部分的纵向长度为约3mm。基座部分的横截面形状是矩形，宽约4mm，高约5.6mm。隔离部分横截面的外部尺寸，由燃烧部分向基座部分逐渐增大。燃烧部分的横截面呈正方形，燃烧部分高约4mm，宽约4mm。燃料单元有一个三角形的空隙区间，它纵向延伸约2.5mm而横向延伸约2.2mm。三角形空隙区间的顶点距燃料单元最前端表面3mm，并向燃料单元的基座端延伸。燃料单元的重量为109mg，用氦比重计测得的密度为约1.8g/cc。在燃料单元的燃烧部分和基座部分中，都没有纵向延伸的完全贯穿它们的空气通道。

燃料单元是用由烟末，硬木浆碳和羧甲基纤维素钠粘合剂（可从Hercules Inc购得，商品名为Hercules 7HFSCMC）构成的料糊，通过挤压而制得的。

硬木浆碳按实施例1所述的方法制备。

将约90份细粉状硬木碳与约10份羧甲基纤维素钠粘合剂掺合起来，加上足够的水，调成面团似的粘稠糊状混合物。

用柱塞式压出器将料糊挤压成燃料单元。所得的挤压成形物在空气中干燥。然后将挤压成形物切成约4mm长的分段，就得到许多燃料单元。

在FTC吸烟条件下抽吸这香烟。这香烟在头三口产生约0.7mg丙三醇，而在第二个三口产生约0.8mg丙三醇。在总共约13口中全都产生可见的烟雾和烟草香味。这香烟在17.5cc/sec的气流速率下呈现65mmH₂O的压力降（使用Filrtona Instruments and AutomationLtd的Filtion过滤器试验台（CTS系列）测得）。

实施例3

按实施例2中所述的方法制造香烟，但采用下述的载体材料和烟雾形成材料。

套管内包括两段载体材料。紧接在固定件之后的一段，含有约140mg实施例1所述的氧化铝珠和烟雾形成材料。放在氧化铝珠后面的第二段，则包括包在纸质包装物内而承载在纸质集聚物上的丙三醇。纸质集聚物具有大体上是圆柱体的形状，长度约为3.3mm，周长约为23.2mm。圆柱形纸质载体的纵轴平行于香烟的纵轴。纸质集聚物可从Filtrona，Ltd购得（商品名为MS2408/S538）是集聚成重量约为25mg的小段。在纸质集聚物中加入约45mg丙三醇。

对这香烟进行了抽吸，在全部约13口中都产生可见的烟雾和烟草香味（即挥发的烟草组分）。用实施例2所述的装置测得香烟在17.5cc/sec下呈现约90mmH₂O的压力降。

实施例4

用下述方法制备图17所示类型的香烟

燃料单元的制备

一个分段的燃料单元具有基座，隔离和燃烧三个部分;其总长度为约14mm。基座部分的纵向长度为约3mm，隔离部分的纵向长度为约8mm，而燃烧部分的纵向长度为约3mm。基座部分的横截面形状是圆，其直径为约4.5mm。隔离部分的横截面形状大致是矩形，约4.5mm宽和约2mm厚。燃烧部分的横截面形状为圆，其直径为约4.5mm。燃料单元包括两条沿着燃料单元整个长度形成的凹槽，位于燃料单元两侧彼此相隔约180°。每一凹槽宽度约为0.75mm，深度约为1.5mm。燃料单元重量为约163mg，用氦比重计测得其密度为约1.8g/cc。

燃料单元是用由烟末，硬木浆碳和羧甲基纤维素钠粘合剂（可从Hercules Inc购提，商品名为Hercules 7HXFCMC）构成的料糊，通过挤压而制成的。

硬木浆碳一般按实施例1中所述的方法制备，并磨成细粉末，平均颗粒直径约为10至14μm。

将约72份细粉状硬木碳，约20份细烟末，与约8份羧甲基纤维素钠粘合剂掺合在一起，加上足够的水，调成面团似的粘稠糊状混合物。烟末是将“美国混合型”烟草切丝填料球磨到直径约为12μm大小的颗粒而制得的。

用柱塞式压出器将料糊挤压成燃料单元。挤压成型物的挤压轴是要使所得的燃料单元的挤压轴，平行于燃料单元放入其中的香烟的纵轴。挤压成型物有两条沿其长度延伸的凹槽。所得的挤压成型物在空气中干燥。然后将干燥后的挤压成型物切成14mm长的小段，由此得到许多燃料单元。再用金刚砂轮将燃料单元加工以得到隔离区段。

前端部件的制备

用R.J.Reynolds烟草公司出版（1988）的“加热而不是燃烧烟草的新颖香烟原型的化学和生物学研究”P.48-52中所述类型的玻璃纤维将燃料单元困住。玻璃纤维本身又用纸质包装物（Kimberly-Clark Corp的P-850-63-5）围住，以制得两端开口、空气可在其中通过的圆柱体，基长度为约14mm，周长为约7.5mm。

载体的制备

将从Filtrona，Ltd买来的（商品名Ms2408/S538）集聚过滤纸制成的杆切下长度约为5mm的一段，通过这小段的中心冲出长度约为3mm直径约为3mm的一段。该小段的干重为约55mg，将约125mg丙三醇加到该载体上。

烟嘴部分

用宽度为约27mm的纸质网状物（纸带）制造长度为约63mm，直径为约7.5mm的管子。所用的纸是厚度约为0.012英寸的76磅烟嘴纸（可从Simpson Paper Co购得）。管子是通过将纸的两边搭接在一起并用水基的乙烯乙酸乙烯酯粘合剂粘接起来而制得的。管子和内表面用Hercules的Hercon 70涂覆至管内约10mm，并让它干燥。然后管子中涂覆过的内表面再用氯化钙水溶液涂覆，并让它干燥。

将载体插入纸管涂覆过的那一端，使得载体的前表面距纸管前端约3mm。载体通过摩擦配合而牢固地固定在纸管内。

在纸管的另一端插入一段长度为10mm、包在纸质包装物内的烟草切丝填料。这一段填料在管内插入到使其后端离纸管近嘴端约10mm。

在纸管中与载体相对的一端插入圆柱形的过滤单元，使它紧抵烟草切丝填料段。过滤单元长度为约10mm，周长为约24mm。过滤单元是用已知的过滤器制造技术制备的，它由用甘油三乙酸酯塑化的乙酸纤维束（每丝8.0

;共40，000

）制成，并用纸质过滤塞包装物包住。

香烟的组装

烟嘴部分与前端部分处于头对头紧靠的关系，使得载体的前表面距燃料单元后表面约3mm。前端部分和烟嘴部分用围住它们的纸质包装物连接在一起，这作为包头纸。这纸质包装物是一种低孔隙率的纸，可从Kimberly-Clark Corp购得（商品名P-850-61-2），它包住前端部分的整个长度（除了在点燃端约3mm长的一段长度）。

这香烟没有金属的导热套管，没有金属的固定部件，也没有金属的载体部分。燃料单元是通过围绕在它周围的绝热玻璃纤维而牢固地固定去香烟之内的。

对此香烟进行抽吸，在全部约十口抽吸中所有抽吸都产生可见烟雾和烟草香味（即挥发的烟草成份）。燃料单元燃料到燃烧部分与隔离部分相遇区域附近时香烟自行熄灭。

实施例5

按实施例4所述的方法制造香烟，但采用下述的构型和载体材料：

载体的尺寸基本上如实施例4所述，但长度为5mm的部分是一个纸绕成的管子（可从Kimberly-Clark Corp购得，商品编号为P-1981-152）;长度为约2mm，直径为约3mm的内部区段，则是用纸（Kimberly-Clark Corp的P-780-63-5）集聚而制得。

前端部件是用可从Kimberly-Clark Corp购得的商品名为P-850-63-5的纸包住燃料单元和玻璃纤维制得，再将它用可从Kimberly-clark corp买到的P-850-61-2号纸包住（前端部分在点燃端约3mm的一段长度除外）。

将长度约为74mm，用Simpson纸品公司的烟嘴纸制造的纸管套在前端部件上，通过摩擦配合而固定，并使前端部件最前面的3mm露出。纸管的内表面用实施例4中的材料和技术涂覆。再将载体放入纸管内，使燃料单元的后表面与载体的前表面相距3mm。

香烟的其它部分基本上按实施例4中的方法制备。

对这香烟进行抽吸，在全部抽吸的约10口中，都产生可见的烟雾和烟草香味（即挥发的烟草组分）。燃料单元可燃烧到燃烧部分与隔离部分相遇的地方，这时香烟自行熄灭。

Claims

1、一种香烟，其特征在于它包括：

(a)一个沿纵向分段的可燃性燃料单元，它具有一个燃烧区段，一个基座区段，以及一个位于燃烧区段和基座区段之间的隔离区段；

(b)烟雾产生部件，它与燃料单元在实体上是隔开的；

(c)与燃料单元基座部分接触并将燃料单元固定在香烟内的固定部件；

(d)烟嘴部分；以及

(e)烟草。

2、如权利要求1所述的香烟，其特征在于其中的烟雾产生部件是沿纵向离开燃料单元而配置的。

3、如权利要求1所述的香烟，其特征在于它包括一个在径向与燃料单元燃烧部分的纵向外表面隔开的封装件。

4、如权利要求1，2或3所述的香烟，其特征在于其中燃料单元在燃烧前的总长度小于约20mm。

5、如权利要求1，2或3所述的香烟，其特征在于其中的燃料单元至少包括一个横向延伸的空隙区间。

6、如权利要求1所述的香烟，其特征在于燃烧区段燃烧前的长度在约4mm至约15mm之间，基座区段的长度在约1mm至3mm之间，隔离区段的长度最大为约5mm。

7、如权利要求1所述的香烟，其特征在于其中的烟雾产生部件包括一个承载烟雾形成材料载体;其中的烟草是烟草提取物的形式;而烟草提取物承载在载体上。

8、一种具有纵向轴的香烟，其特征在于它包括：

（a）一个具有挤压轴的挤压成型燃料单元，这燃料单元在香烟内放置得使燃料单元的挤压轴基本上垂直于香烟纵向轴;

（b）与燃料单元在实体上隔开的烟雾产生部件;

（c）将燃料单元固定在香烟内的固定部件;

（d）烟嘴部分;以及

（e）烟草。

9、如权利要求8所述的香烟，其特征在于其中的挤压成型燃料单元是沿纵向分段的可燃性燃料单元，它包括燃烧区段和基座区段。

10、如权利要求9所述的香烟，其特征在于其中的燃料单元进一步包括一个位于燃烧区段与基座区段之间的隔离区段。

11、如权利要求8所述的香烟，其特征在于其中的烟雾产生部件是沿纵向离开燃料单元而配置的。

12、如权利要求9或10所述的香烟，其特征在于它包括一个在径向与燃料单元燃烧部分的纵向外表面隔开的封装件。

13、如权利要求8，9或10所述的香烟，其特征在于燃料单元在燃烧前的总长度小于约20mm。

14、如权利要求8，9或10所述的香烟，其特征在于其燃料单元至少包括一个在垂直于香烟纵轴的方向上贯穿燃料单元的空隙区间。

15、如权利要求8所述的香烟，其特征在于其中的烟雾产生部件包括一个承载烟雾形成材料的载体;其中的烟草是烟草提取物的形式;而烟草提取物承载在载体上。

16、一种烟制品，其特征在于它包括：

（a）一个沿纵向分段的可燃性燃料单元，它具有一个燃烧区段，一个基座区段，以及一个位于燃烧区段和基座区段之间的隔离区段;

（b）与燃料单元在实体上隔开的烟雾产生部件;

（c）一个在径向与燃料单元燃烧区段的纵向外表面隔开的封装件;

（d）与燃料单元基座区段接触并将燃料单元固定在烟制品内的固定部件。

17、如权利要求16所述的烟制品，其特征在于其中的烟雾产生部件是沿纵向离开燃料单元而配置的。

18、如权利要求16或17所述的烟制品，其特征在于其中燃料单元在燃烧前的总长度小于约20mm。

19、如权利要求18所述的烟制品，其特征在于燃料单元的密度至少为0.5g/cc。

20、如权利要求16或17所述的烟制品，其特征在于其燃料单元中包含烟草。

21、如权利要求16或17所述的烟制品，其特征在于其燃料单元至少包括一个横向延伸的空隙区间。

22、如权利要求16所述的烟制品，其特征在于其中的燃料单元是用包围在燃料单元纵向外表面之外的材料来固定在香烟之内的。

23、如权利要求22所述的烟制品，其特征在于其中的材料包括玻璃纤维。

24、一种具有纵向轴的烟制品，其特征在于它包括：

（a）一个具有挤压轴的挤压燃料单元，该燃料单元在烟制品内放置得使燃料单元的挤压轴基本上垂直于烟制品的纵向轴;

（b）与燃料单元在实体上隔开的烟雾产生部件;

（c）将燃料单元固定在烟制品内的固定部件。

25、如权利要求24所述的烟制品，其特征在于其中的挤压成型燃料单元是沿纵向分段的可燃性燃料单元，它包括燃烧区段和基座区段。

26、如权利要求25所述的烟制品，其特征在于其中的燃料单元进一步包括一个位于燃烧区段和基座区段之间的隔离区段。

27、如权利要求25所述的烟制品，其特征在于其中的固定部件与燃料单元的基座区段互相接触。

28、如权利要求24所述的烟制品，其特征在于其中的烟雾产生部件是沿纵向离开燃料单元而配置的。

29、如权利要求24，25或26所述的烟制品，其特征在于其中燃料单元在燃烧前的总长度小于约20mm。

30、如权利要求24，25或26所述的烟制品，其特征在于其中的燃料单元是用围在燃料单元的纵向外表面之外的材料来固定在烟制品内的。

31、如权利要求24，25或26所述的烟制品，其特征在于燃料单元至少包括一个在垂直烟制品纵轴的方向上贯穿燃料单元的空隙区间。

32、如权利要求24所述的烟制品，其特征在于烟雾产生部件包括一个承载烟雾形成材料的载体。

33、如权利要求30所述的烟制品，其中的材料包括玻璃纤维。

34、如权利要求24，25或26所述的烟制品，其特征在于燃料单元的密度至少为0.5g/cc。

35、如权利要求24，25或26所述的烟制品，其特征在于燃料单元包含烟草。

36、一种烟制品，其特征在于它包括：

（a）一个沿纵向分段的可燃性燃料单元，它具有一个燃烧区段和一个基座区段，燃烧区段与基座区段的组分不同;

（b）与燃料单元在实体上隔开的烟雾产生部件，以及

（c）与燃料单元基座区段接触，并将燃料单元固定在烟制品内的固定部件。

37、如权利要求36所述的烟制品，其特征在于其中燃料单元在燃烧前的总长度小于约20mm。