TWI629007B - 包含氣流導向元件的煙品 - Google Patents

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TWI629007B
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歐樂格 米羅諾
Daniele SANNA
丹尼爾 森那
Frederic LAVANCHY
弗雷德里克 拉凡奇
Stephane Roudier
史蒂芬 魯迪爾
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Philip Morris Products S. A.
菲利浦莫里斯製品股份有限公司
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    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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Abstract

依據本發明，提供一種具有一口端及一遠端之煙品，該煙品包括：一熱源；一氣溶膠形成基體，其在該熱源之下游側；一氣流導向元件，其包括一在該氣溶膠形成基體之下游側的透氣段，該氣流導向元件定義一氣流路徑；以及至少一空氣入口，其用以將空氣吸入該透氣段。該氣流路徑包括一第一部分及一第二部分，該氣流路徑之第一部分從該至少一空氣入口朝該氣溶膠形成基體延伸，以及該氣流路徑之第二部分從該氣溶膠形成基體朝該煙品之口端延伸。該氣流路徑之第一部分係由該透氣段之一從該至少一空氣入口附近延伸至該透氣段之上游端的低抗吸性(resistance-to-draw)部分所定義，以及該透氣段進一步包括一從該至少一空氣入口附近延伸至該透氣段之下游端的高抗吸性部分，以及該高抗吸性部分之抗吸性對該低抗吸性部分之抗吸性的比率比1：1大且比約50：1小。在使用中，使用者抽吸該煙品之口端，此經由該至少一空氣入口將空氣吸入該煙品。該吸入空氣沿著該氣流路徑之第一部分朝該氣溶膠形成基體向上游傳遞，其中一形成氣溶膠在該氣溶膠形成基體處夾帶於該吸入空氣中。該吸入空氣及該夾帶氣溶膠沿著 該氣流路徑之第二部分朝該煙品之口端向下游傳遞，以便供使用者吸入。

Description

包含氣流導向元件的煙品
本發明係有關於一種包括一熱源及一氣溶膠形成基體之煙品。
在該技藝中已提出一些煙品，在該等煙品中加熱而不是燃燒菸草。這樣的‘加熱’煙品之一目的減少在傳統香煙中之菸草的燃燒及熱降解(pyrolytic degradation)所產生之已知有害煙霧成分。在一已知型態之加熱煙品中，藉由從一可燃熱源傳送熱至一位於該可燃熱源之內、周圍或下游的氣溶膠形成基體，產生一氣溶膠。在吸煙期間，揮發性化合物藉由從該可燃熱源之熱傳送從該氣溶膠形成基體被釋放及夾帶於經由該煙品所吸入之空氣中。當該等釋放化合物冷卻時，它們凝結形成被使用者吸入之氣溶膠。通常，空氣經由穿過該可燃熱源所提供之一個或一個以上氣流通道被吸入這樣的已知加熱煙品，以及藉由強迫對流(亦即，抽吸(puffing))及傳導發生從該可燃熱源至該氣溶膠形成基體之熱傳送。
例如，WO-A-2009/022232揭露一種煙品，其 包括一可燃熱源、一在該可燃熱源之下游的氣溶膠形成基體及一在該可燃熱源之後部及該氣溶膠形成基體之相鄰前部附近且與其直接接觸之導熱元件。為了提供該氣溶膠形成基體之強迫對流加熱的控制量，提供穿過該可燃熱源之至少一縱向氣流通道。
在主要因強迫對流而發生從該熱源至該氣溶膠形成基體之熱傳送的已知加熱煙品中，該對流熱傳送及因而在該氣溶膠形成基體中之溫度會根據使用者之抽吸行為而有相當大的不同。結果，使用者所吸入之主流氣溶膠(mainstream aerosol)的成分及因而其感官性質可能不利地對使用者之抽吸形態(puffing regime)相當敏感。
在經由加熱煙品所吸入之空氣與加熱煙品之一可燃熱源直接接觸的已知加熱煙品中，使用者之抽吸導致該可燃熱源之燃燒的啟動。因此，密集抽吸形態可能造成充分高的對流熱傳送，而發生該氣溶膠形成基體之溫度的峰值(spike)，此不利地造成該氣溶膠形成基體之熱解(pyrolysis)及甚至可能的局部燃燒。根據在此所使用，術語‘峰值(spike)’係用以描述該氣溶膠形成基體之溫度短期增加。
在由這樣的已知加熱煙品所產生之主流氣溶膠中的不受期望熱解及燃燒副產物亦可能不利地根據使用者所採取之特定抽吸形態而有顯著的不同。
這需要一種包括一熱源及一在該熱源之下游的氣溶膠形成基體之加熱煙品，其中該氣溶膠形成基體 之溫度及該氣溶膠之成分大部分不受使用者之抽吸形態的影響。特別地，需要一種包括一熱源及一在該熱源之下游的氣溶膠形成基體之加熱煙品，其中在使用者所實際採用之最大範圍的吸煙狀況下沒有發生該氣溶膠形成基體之燃燒或熱解。
依據本發明，提供一種具有一口端及一遠端之煙品。該煙品包括：一熱源；一氣溶膠形成基體；一氣流導向元件，其包括一在該氣溶膠形成基體之下游的透氣段，該氣流導向元件定義一氣流路徑；以及至少一空氣入口，其用以將空氣吸入該透氣段。該氣流路徑包括一第一部分及一第二部分，該氣流路徑之第一部分從該至少一空氣入口朝該氣溶膠形成基體延伸，以及該氣流路徑之第二部分從該氣溶膠形成基體朝該煙品之口端延伸。該氣流路徑之第一部分係由該透氣段之一從該至少一空氣入口附近(proximate)延伸至該透氣段之上游端的低抗吸性(resistance-to-draw)部分所定義，以及該透氣段進一步包括一從該至少一空氣入口附近延伸至該透氣段之下游端的高抗吸性部分。該高抗吸性部分之抗吸性對該低抗吸性部分之抗吸性的比率比1：1大且比約50：1小。較佳地，該氣流路徑之第二部分係由一實質中空管所定義。
在使用中，經由該至少一空氣入口將空氣吸入該氣流導向元件。該吸入空氣之至少一部分沿著該氣流路徑之第一部分經由該透氣段之低抗吸性部分朝該氣 溶膠形成基體向上游流動。該空氣流經該氣溶膠形成基體，以及然後，沿著該氣流路徑之第二部分朝該煙品之口端向下游流動。在該較佳實施例中，該空氣的大部分流經該透氣段之低抗吸性部分。
根據在此所使用，術語‘透氣段’意指一沒有以完全阻擋空氣通過該透氣段之方式被阻擋、堵塞或封閉之段。就其本身而論，該透氣段之每一部分具有一有限抗吸性。製造該透氣段而沒有這樣的堵塞或封閉，可有利地減少製造複雜性。此外，製造該透氣段而沒有這樣的堵塞或封閉，可有利地減少或去除對用於該封閉之形成的材料進行選擇及測試，以確定用於該煙品之合適性的麻煩程序之需求。在某些較佳實施例中，該透氣段具有開口端，以便允許空氣從該透氣段之上游端至該透氣段之下游端通過該透氣段。
根據在此所使用，術語‘氣流路徑’係用以描述一可讓空氣有所依循而引入通過該煙品來供使用者吸入之路線。
根據在此所使用，術語‘附近(proximate)’係意指組件彼此非常接近或靠近。
該抗吸性係根據ISO 6565：2011來測量及通常以mmH2O來表示。可以藉由在該氣流導向元件之一端吸入來測量該透氣段之抗吸性，同時封閉該氣流路徑之第二部分，以便空氣只流經該氣流導向元件之透氣段。較佳地，該透氣段之抗吸性沿著該段之長度係均勻的。在這樣的實施例中，該低抗吸性部分及該高抗吸性部分 之抗吸性分別與該透氣段之它們的個別長度成比例關係。在一較佳實施例中，使該至少一空氣入口朝向該氣流導向元件之上游端。以此方式，在該至少一空氣入口之上游的該透氣段之部分之抗吸性應該小於在該至少一空氣入口之下游的該透氣段之部分之抗吸性。
在該透氣段之抗吸性沿著該段之長度不是均勻的情況下之其它實施例中，可以藉由在一對應於最靠近該透氣段之上游端的該至少一空氣入口之位置橫向地切割該氣流導向元件來使該透氣段之低抗吸性部分與該透氣段之剩餘部分分離並在該切割低抗吸性部分之一端吸入，同時封閉該氣流路徑之第二部分，以便空氣只流經該透氣段之低抗吸性部分，以測量該透氣段之低抗吸性部分的抗吸性。同樣地，可以藉由在一對應於該至少一空氣入口之最靠近該透氣段的下游端之位置橫向地切割該氣流導向元件來使該透氣段之高抗吸性部分與該透氣段之剩餘部分分離及在該切割高抗吸性部分之一端吸入，同時封閉該氣流路徑之第二部分，以便空氣只流經該透氣段之高抗吸性部分，以測量該透氣段之高抗吸性部分的抗吸性。
該煙品可以包括複數列之空氣入口，每一列包括複數個空氣入口。在此實施例中，該等列較佳地外接該氣流導向元件。可以使該等列之空氣入口沿著該氣流導向元件之縱向長度分隔有約0.5mm至5.0mm間。較佳地，使該等列之入口分隔有約1.0mm。從上述可察覺到，在此實施例中，該低抗吸性部分從最靠近該透氣段 之上游端的該列空氣入口延伸至該透氣段之上游端，以及該高抗吸性部分從最靠近該透氣段之下游端的該列空氣入口延伸至該透氣段之下游端。因此，沒有將在該等列之空氣入口間的該透氣段之部分包含於任一部分之抗吸性的測量中。
提供一具有這樣的氣流導向元件之煙品，導致冷空氣經由該至少一空氣入口被吸入及主要朝該氣溶膠形成基體向上游通過該氣流導向元件之低抗吸性部分。有利地，經由該氣溶膠形成基體吸入之之冷空氣減少該煙品之氣溶膠形成基體的溫度。此可以在使用者之抽吸期間實質防止或抑制該氣溶膠形成基體之溫度的峰值，以及因而，有利地防止或減少該氣溶膠形成基體之燃燒或熱解。再者，有利地，該氣溶膠形成基體吸入之冷空氣可以減少使用者之抽吸形態對該主流氣溶膠之成分的影響。
根據在此所使用，術語‘冷空氣’係用以描述在使用者抽吸後沒有立即被該加熱源顯著地加熱之周圍空氣。
在某些特別較佳實施例中，可以使該熱源與該氣流路徑隔離。此有利地實質防止或抑制在該煙品之儲存期間氣溶膠生成物(aerosol former)從該氣溶膠形成基體遷移至該熱源。在該熱源係一可燃熱源之情況下，它亦有利地實質防止或抑制在該可燃熱源之點燃及燃燒期間所形成之燃燒及分解產物進入經由該煙品所吸入之空氣。此外，它實質防止或抑制在抽吸期間該可燃熱源 之燃燒的增加，因而有利地實質防止或抑制在抽吸期間該氣溶膠形成基體之溫度的峰值。此會減少使用者之抽吸形態對該氣溶膠成分之影響。亦有利地避免或減少在該等煙品之使用期間該至少一氣溶膠生成物的分解。
在較佳實施例中，該可燃熱源係‘盲性(blind)’(亦即，沒有包括任何氣流通道)，以及主要藉由傳導來加熱該氣溶膠形成基體，以及使藉由強迫對流(根據抽吸)對該氣溶膠形成基體加熱減至最小程度。此亦進一步減少使用者之抽吸形態對該氣溶膠成分之影響。
根據在此所使用，術語‘氣溶膠形成基體’係用以描述一能在加熱後立即釋放揮發性化合物之基體，該等揮發性化合物可形成一氣溶膠。從依據本發明之煙品的氣溶膠形成基體所產生之氣溶膠可以是可見的或不可見的以及可以包括蒸汽(例如，微粒物質，它們處於一氣體狀態中，它們在室溫下通常是液體或固體)以及氣體及凝結蒸汽之液滴。
根據在此所使用，術語‘上游’、‘前’、‘下游’及‘後’係用以描述該煙品之組件或組件之部分相對於使用者在其使用期間抽吸該煙品之方向的相對位置。依據本發明之煙品包括一口端及一相對遠端。在使用中，使用者抽吸該煙品之口端。該口端係在該遠離之下游側。該熱源係位於或接近該遠端。在該較佳實施例中，該氣溶膠形成基體係在該熱源之下游側。
根據在此所使用，術語‘長度’係用以描述在該煙品之縱向上的尺寸。
根據在此所使用，術語‘橫向’係用以描述垂直於該煙品之縱軸的方向。
根據在此所使用，術語‘隔離熱源’係用以描述一沒有與沿著該氣流路徑經由該煙品所吸入之空氣直接接觸之熱源。
根據在此所使用，術語‘直接接觸’係用以描述沿著該氣流路徑經由該煙品所吸入之空氣與該熱源之一表面間之接觸。
如下面所進一步描述，依據本發明之煙品可以包括盲性(blind)或非盲性(non-blind)熱源。
根據在此所使用，術語‘盲性’係用以描述依據本發明之煙品的一熱源，其中因使用者之吸入而經由該煙品所引入之空氣沒有通過沿著該熱源之任何氣流通道。
根據在此所使用，術語‘非盲性’係用以描述依據本發明之煙品的一熱源，其中因使用者之吸入而經由該煙品所引入之空氣通過沿著該熱源之一個或一個以上氣流通道。
根據在此所使用，術語‘氣流通道’係用以描述一沿著該熱源的長度延伸之通道，其中空氣可以因使用者之吸入而經由該通道向下游被引入。
該透長段之高抗吸性部分的抗吸性大於該透長段之低抗吸性部分的抗吸性。換句話說，該透長段之下游端與該至少一空氣入口間之抗吸性大於該透長段之上游端與該至少一空氣入口間之抗吸性。如上所述，該 高抗吸性部分與該低抗吸性部分間之抗吸性的比率比1：1大且比約50：1小。更佳地，該抗吸性之比率比約2：1大且比約50：1小，甚至更佳地，在約4：1與約50：1間。在一特別較佳實施例中，該比率係在約8：1與約12：1間。發現約10：1之比率係特別有利的。
在一實施例中，該至少一空氣入口離該氣流導向元件之上游端為約2mm與約5mm間，以及該氣流導向元件之長度為約20mm與約50mm間。在一特別較佳實施例中，該至少一空氣入口離該氣流導向元件之上游端為約5mm，以及該氣流導向元件之長度為約26mm與約28mm間。
出人意外地，已發現到，將該至少一空氣入口放在太靠近該氣流導向元件之上游端係不利的。該至少一空氣入口協助對因來自該可燃熱源之熱傳送而從該氣溶膠形成基體釋放之揮發性化合物的建立之減壓。將該至少一空氣入口放在太靠近該氣流導向元件之上游端可能允許旁流氣溶膠該至少一空氣入口流出，此不是期望的。基於此理由，在某些實施例中，將該至少一空氣入口放在離該氣流導向元件之上游端小於約2mm是不受期望的。
在某些較佳實施例中，該透氣段包括一實質均勻透氣多孔材料，例如，醋酸纖維素絲束帶(cellulose acetate tow)、紙、多孔陶瓷、菸草、多孔塑膠元件、多孔碳元件、多孔金屬等。此外，或在另一選擇中，相較於該透氣段之低抗吸性部分，該透氣段之高抗吸性部分 具有減少的氣流剖面(airflow cross-section)。在此實施例中，該透氣段較佳地包括用以減少該透氣段之高抗吸性部分的至少一部分之氣流剖面的材料。減少該透氣段之高抗吸性部分的至少一部分之氣流剖面可以是增加該透氣段之高抗吸性部分相對於該透氣段之低抗吸性部分的抗吸性之方法或額外的方法。合適的材料可以包括例如熱熔膠、聚矽氧或適用於煙品中之任何其它材料。在一實施例中，例如，可以施加一層熱熔膠至一在該透氣段之高抗吸性部分內的區域，以使該透氣段之高抗吸性部分的氣流剖面變窄。
根據在此所使用，術語‘氣流剖面’意指空氣可以流經之該透氣段的剖面部分。
該透氣段可以是一擴散器(diffuser)或至少包括一配置成用以使經由該至少一空氣入口所吸入之冷空氣擴散之擴散器。該擴散器較佳地係配置成用以使該空氣在沿著該氣流路徑之第一部分流動時擴散。在一較佳實施例中，該透氣段包括實質均勻分佈醋酸纖維素絲束帶。在一替代實施例中，可以使用在該透氣段中所提供之醋酸纖維素絲束帶的密度，控制該透氣段之部分的抗吸性。
在一替代實施例中，該透氣段係由捲曲紙(crimped paper)所形成。該捲曲紙較佳地具有一從該至少一空氣入口朝該段之上游端延伸之第一區域(對應於該透氣段之低抗吸性部分的至少一部分)及一從該至少一空氣入口朝該段之下游端延伸之第二區域(對應於該 透氣段之高抗吸性部分的至少一部分)。更佳地，該第一區域從該至少一空氣入口延伸至該透氣段之上游端及該第二區域從該至少一空氣入口延伸至該透氣段之下游端。較佳地，該第一區域具有比該第二區域低之抗吸性。該捲曲紙可以具有一從該第二區域延伸至該透氣段之下游端的第三區域。在一較佳實施例中，該第三區域具有實質相同於該第一區域之抗吸性。在此實施例中，該第二及第三區域共同具有一大於該第一區域之抗吸性的結合抗吸性。該低抗吸性部分之抗吸性是每mm長度有約6mmH2O至約10mmH2O，以及該高抗吸性部分之抗吸性是每mm長度有約10mmH2O至約18mmH2O。在一特別較佳實施例中，在該至少一空氣入口之上游側的該透氣段之部分的抗吸性為約10mmH2O及在該至少一空氣入口之下游側的該透氣段之抗吸性為約20mmH2O。
該氣流導向元件較佳地包括一在周圍上被一實質不透氣包裝材料所外接之端部開口的中空體，其中以由該端部開口的實質不透氣中空體之內部所局限之體積來界定該氣流路徑之第二部分。在一較佳實施例中，該端部開口實質不透氣中空體係一正圓柱體。該實質不透氣中空體之剖面可以是任何形狀，其特別包括橢圓形、方形、三角形及矩形。該透氣段較佳地外接該端部開口實質不透氣中空體之至少一部分。
該氣流路徑之第一部分可以從該至少一空氣入口縱向地向上游延伸至至少接近該氣溶膠形成基體。較佳地，該氣流路徑之第一部分從該至少一空氣入口縱 向地向上游延伸至該氣溶膠形成基體。
該氣流路徑之第二部分可以從至少接近該氣溶膠形成基體朝該煙品之口端縱向地向下游延伸。較佳地，該氣流路徑之第二部分從該氣溶膠形成基體朝該煙品之口端縱向地向下游延伸。
在某些實施例中，該氣流路徑之第二部分可以從該氣溶膠形成基體內朝該煙品之口端縱向地向下游延伸。
在一較佳實施例中，該氣流路徑之第一部分從該至少一空氣入口縱向地向上游延伸至該氣溶膠形成基體及該氣流路徑之第二部分從該氣溶膠形成基體內朝該煙品之口端縱向地向下游延伸。
在使用中，藉由從依據本發明之煙品的熱源至其氣溶膠形成基體的熱傳送產生一氣溶膠。藉由調整該氣流路徑之第二部分的上游端相對於該氣溶膠形成基體之位置，可控制該氣溶膠流出該氣溶膠形成基體之位置。此有利地允許依據本發明生產具有期望之氣溶膠輸送的煙品。
在較佳實施例中，經由該至少一空氣入口吸入該氣流路徑之第一部分的冷空氣通過該氣流路徑之第一部分至該氣溶膠形成基體、通過該氣溶膠形成基體及然後朝該煙品之口端向下游通過該氣流路徑之第二部分。
在一較佳實施例中，該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分係同心的。然而，將察覺到， 在其它實施例中，該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分可以是非同心的。例如，該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分可以是平行的且非同心的。
在該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分係同心的情況下，該氣流路徑之第一部分較佳地包圍該氣流路徑之第二部分。然而，將察覺到，在其它實施例中，該氣流路徑之第二部分可以包圍該氣流路徑之第一部分。
在一特別較佳實施例中，該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分係同心的、該氣流路徑之第二部分係實質配置在該煙品之中心中，以及該氣流路徑之第一部分包圍該氣流路徑之第二部分。在依據本發明之煙品進一步包括一在該熱源之後部及該氣溶膠形成基體之相鄰前部附近且與其直接接觸之導熱元件的情況下，此配置係特別有利的。
該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分可以具有實質固定橫向剖面的。例如，在該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分係同心的情況下，該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分中之一可以具有實質固定圓形剖面的以及該氣流路徑之第一部分及該氣流路徑之第二部分中之另一者可以具有實質固定環形剖面。
該實質不透氣中空體可以由一個或一個以上不透氣材料所形成，其中該一個或一個以上不透氣材料 在從該熱源至該氣溶膠形成基體之熱傳送所產生之氣溶膠的溫度下係實質熱穩定的。合適材料在該項技藝中係已知的及包括但不侷限於卡紙板、塑膠、陶瓷、金屬、碳及其組合。
在該端部開口實質不透氣中空體係一圓筒狀物，該圓筒狀物可以具有約2mm與約5mm間之直徑，例如，約2.5mm與約4.5mm間之直徑。該圓筒狀物依據該煙品之期望總直徑可以具有其它直徑。
較佳地，依據本發明之煙品包括一外接該熱源之至少一後部、該氣溶膠形成基體及在該氣溶膠形成基體之下游的該煙品之其它組件的外包裝物。較佳地，該外包裝物係實質不透氣的。依據本發明之煙品可以包括由任何合適材料或材料之組合所形成之外包裝物。合適材料在該項技藝中係已知的及包括但不侷限於捲煙紙。當組裝該煙品時，該外包裝物應該緊握該煙品之熱源及氣溶膠形成基體。
在該外包裝物及任何其它可以讓空氣經過而被吸入該氣流路徑之第一部分的外接依據本發明之煙品的組件之材料中提供在該氣溶膠形成基體之下游側的用以將空氣吸入該氣流路徑之第一部分的該至少一空氣入口。根據在此所使用，術語‘空氣入口’係用以描述在該外包裝物及任何其它可以讓空氣經過而被吸入該氣流路徑之第一部分的外接在該氣溶膠形成基體之下游側的依據本發明之煙品的組件之材料中的一個或一個以上孔、狹縫、狹長孔或其它孔。
可以適當地調整該等空氣入口之數目、形狀、尺寸及位置，以達成一良好吸煙性能。
在使用時，當使用者在依據本發明之最佳煙品的口端抽吸時，將冷空氣經由在該氣溶膠形成基體之下游的該至少一空氣入口吸入該煙品。該吸入空氣主要沿著該中空管之外部與該煙品之外包裝物或該氣流導向元件之內包裝物間之透氣段向上游傳遞至該氣溶膠形成基體。因為使用者之吸入，該吸入空氣通過該氣溶膠形成基體及接著，朝該煙品之口端向下游通過該中空管之內部。
該熱源可以是一可燃熱源、一化學熱源、一電熱源、一散熱裝置(heat sink)或其任何組合。
較佳地，該熱源係一可燃熱源。更佳地，該可燃熱源係一含碳熱源。根據在此所使用，術語‘含碳’係用以描述一包含碳之可燃熱源。
較佳地，用於依據本發明之煙品中的可燃含碳熱源按該可燃熱源之乾重(dry weight)具有至少約35%，更佳地，至少約40%，最佳地，至少約45%之碳含量。
在一些實施例中，依據本發明之可燃熱源係可燃碳基熱源。根據在此所使用，術語‘碳基熱源’係用以描述一主要由碳所構成之熱源。
用於依據本發明之煙品中的可燃碳基熱源按該可燃碳基熱源之乾重可以具有至少約50%，較佳地，至少約60%，更佳地，至少約70%，最佳地，至少約80% 之碳含量。
依據本發明之煙品可以包括由一個或一個以上合適含碳材料所形成之可燃含碳熱源。
如果期望的話，一個或一個以上黏結劑可以與一個或一個以上含碳材料結合。較佳地，該一個或一個以上黏結劑係有機黏結劑。合適已知有機黏結劑包括但不侷限於膠(例如，瓜爾膠(guar gum))、改質纖維素及纖維素衍生物(例如，甲基纖維素(methyl cellulose)、羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose)、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose)及羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose))、麵粉、澱粉、糖、植物油及其組合。
取代一個或一個以上黏結劑，或者除了一個或一個以上黏結劑外，用於依據本發明之煙品中的可燃熱源(還)可以包括一個或一個以上添加劑，以便改善該可燃熱源之特性。合適的添加劑包括但不侷限於用以促進該可燃熱源之固化的添加劑(例如，燒結助劑(sintering aids))、用以促進該可燃熱源之引燃的添加劑(例如，像過氯酸鹽(perchlorates)、氯酸鹽(chlorates)、硝酸鹽(nitrates)、過氧化物(peroxides)、高錳酸(permanganates)、鋯(zirconium)及其組合之氧化劑)、用以促進該可燃熱源之燃燒的添加劑(例如，鉀(potassium)及像檸檬酸鉀(potassium citrate)之鉀鹽(potassium salts))以及用以促進該可燃熱源之燃燒所產生之一個或一個以上氣體的分解之添加劑(例如，像CuO、Fe2O3及Al2O3 之催化劑(catalysts))。
在一較佳實施例中，該可燃熱源係一包含碳及至少一點燃助劑(ignition aid)之圓柱形可燃熱源，該圓柱形可燃熱源具有一前端面(亦即，上游側端面)及一相對後端面(亦即，下游側端面)，其中將在該前端面與該後端面間之該圓柱形可燃熱源的至少一部分包在一阻燃包裝物中及其中在該圓柱形可燃熱源之前端面的點燃後，該圓柱形可燃熱源之後端面的溫度立即增加至一第一溫度及其中在該圓柱形可燃熱源之後續燃燒期間，該圓柱形可燃熱源之後端面維持一比該第一溫度低之第二溫度。根據在此所使用，術語‘點燃助劑’係用以表示一在該可燃熱源之點燃期間釋放能量及氧氣中之一或兩者的材料，其中該材料釋放能量及氧氣中之一或兩者的速率不受周圍氧氣擴散限制。換句話說，在該可燃熱源之點燃期間該材料釋放能量及氧氣中之一或兩者的速率大部分無關於周圍氧氣可到達該材料之速率。根據在此所使用，術語‘點燃助劑’亦用以表示一在該可燃熱源之點燃期間釋放能量之元素金屬，其中該元素金屬之點燃溫度係在約500℃以下及該元素金屬之燃燒熱係至少約5kJ/g。
根據在此所述，術語‘點燃助劑’沒有包括羧酸的鹼金屬鹽(alkali metal salts of carboxylic acids)(例如，鹼金屬檸檬酸鹽(alkali metal citrates)、鹼金屬醋酸鹽(alkali metal acetate salts)及鹼金屬琥珀酸鹽(alkali metal succinate salts))、鹼金屬鹵化物鹽(alkali metal halide salts)(例如，鹼金屬氯化物鹽(alkali metal chloride salts))、鹼金屬碳酸鹽(alkali metal carbonate salts)或鹼金屬磷酸鹽(alkali metal phosphate salts)，它們被相信可以緩和碳燃燒。
合適氧化劑之範例包括但不侷限於：硝酸鹽(例如，硝酸鉀(potassium nitrate)、硝酸鈣(calcium nitrate)、硝酸鍶(strontium nitrate)、硝酸鈉(sodium nitrate)、硝酸鋇(barium nitrate)、硝酸鋰(lithium nitrate)、硝酸鋁(aluminium nitrate)及硝酸鐵(iron nitrate))；亞硝酸(nitrites)；其它有機及無機硝基化合物；氯酸鹽(chlorates)(例如，氯酸鈉(sodium chlorate)及氯酸鉀(potassium chlorate))；過氯酸鹽(perchlorates)(例如，過氯酸鈉(sodium perchlorate))；亞氯酸鹽(chlorites)；溴酸鹽(bromates)(例如，溴酸鈉(sodium bromate)及溴酸鉀(potassium bromate))；高溴酸鹽(perbromates)；亞溴酸鹽(bromites)；硼酸鹽(borates)(例如，硼酸鈉(sodium borate)及硼酸鉀(potassium borate))；鐵酸鹽(ferrates)(例如，鐵酸鋇(barium ferrate))；亞鐵鹽(ferrites)；錳酸鹽(manganates)(例如，錳酸鉀(potassium manganate))；高錳酸鹽(permanganates)(例如，高錳酸鉀(potassium permanganate))；有機過氧化物(organic peroxides)(例如，過氣化苯甲醯(benzoyl peroxide)及過氧化丙酮(acetone peroxide))；無機過氧化物(inorganic peroxides)(例如，過氧化氫(hydrogen peroxide)、過氧化鍶(strontium peroxide)、過氧化鎂 (magnesium peroxide)、過氧化鈣(calcium peroxide)、過氧化鋇(barium peroxide)、過氧化鋅(zinc peroxide)及過氧化鋰(lithium peroxide))；超氧化物(superoxides)(例如，超氧化鉀(potassium superoxide)及超過氧化鈉(sodium superoxide))；碘酸鹽(iodates)；過碘酸鹽(periodates)；亞碘酸鹽(iodites)；硫酸鹽(sulphates)；亞硫酸鹽(sulfites)；其它亞碸(other sulfoxides)；磷酸鹽(phosphates)；亞膦酸鹽(phospinates)；亞磷酸鹽(phosphites)；以及亞膦酸根(phosphanites)。
在依據本發明之煙品中，使該熱源較佳地與所有氣流路徑隔離(其中空氣可以因使用者之吸入經由該煙品沿著該等氣流路徑被吸入)，以致於經由該煙品所吸入之空氣沒有直接接觸該熱源。
在該熱源係一可燃熱源之情況下的實施例中，該可燃熱源與經由該煙品所吸入之空氣的隔離有利地實質防止或抑制燃燒及分解產物以及在依據本發明之煙品的可燃熱源之點燃及燃燒期間所形成之其它物質進入經由該煙品所吸入之空氣。
該可燃熱源與經由該煙品所吸入之空氣的隔離有利地在使用者之抽吸期間實質防止或抑制依據本發明之煙品的可燃熱源之燃燒的啟動。此在使用者之抽吸期間實質防止或抑制該氣溶膠形成基體之溫度的峰值。
藉由防止或抑制依據該可燃熱源之燃燒的啟動及，因而防止或抑制該氣溶膠形成基體之溫度的過多增加，可以有利地避免在密集抽吸形態下依據本發明之 煙品的氣溶膠形成基體之燃燒或熱解。此外，可以有利地最小化或減少使用者之抽吸形態對依據本發明之煙品的主流氣溶膠之成分的影響。
該熱源與經由該煙品所吸入之空氣的隔離使該熱源與該氣溶膠形成基體隔離。該熱源與該氣溶膠形成基體之隔離可以有利地實質防止或抑制依據本發明之煙品的氣溶膠形成基體之成分在該等煙品之儲存期間遷移至該熱源。
有利地，或者此外，該熱源與經由該煙品所吸入之空氣的隔離可以有利地實質防止或抑制依據本發明之煙品的氣溶膠形成基體之成分在該等煙品之使用期間遷移至該熱源。
如下面所進一步描述，在該氣溶膠形成基體包括至少一氣溶膠生成物之情況下，該熱源與經由該煙品所吸入之空氣及該氣溶膠形成基體的隔離係特別有利的。
在該熱源係一可燃熱源及該氣溶膠形成基體係在該可燃熱源之下游側之實施例中，為了使該可燃熱源與經由該煙品所吸入之空氣隔離，依據本發明之煙品可以包括一在該可燃熱源之下游端與該氣溶膠形成基體之上游端間的不可燃且實質不透氣阻隔物(barrier)。
根據在此所使用，術語‘不可燃’係用以描述一阻隔物在該可燃熱源之燃燒或點燃期間該可燃熱源所達到之溫度下係實質不可燃的。
該阻隔物可以鄰接該可燃熱源之下游端及該 氣溶膠形成基體之上游端中之一或兩者。
可以將該阻隔物黏附或固定至該可燃熱源之下游端及該氣溶膠形成基體之上游端中之一或兩者。
在一些實施例中，該阻隔物包括一在該可燃熱源之後端面上所提供之阻隔塗層(barrier coating)。在這樣的實施例中，較佳地，該第一阻隔物包括一在該可燃熱源之至少大致整個後端面上所提供之阻隔塗層。更佳地，該阻隔物包括一在該可燃熱源之整個後端面上所提供之阻隔塗層。
根據在此所使用，術語‘塗層’係用以描述一層覆蓋且黏附至該可燃熱源之材料。
該阻隔物可以有利地限制在該可燃熱源之點燃或燃燒期間該氣溶膠形成基體所暴露之溫度，以及因而，協助避免或減少在該煙品之使用期間該氣溶膠形成基體之熱降解或燃燒。在該可燃熱源包括一個或一個以上添加劑，以協助該可燃熱源之點燃的情況下，此特別是有利的。
依該煙品之期望特性及性能而定，該阻隔物可以具有一低導熱係數或一高導熱係數。在某些實施例中，根據使用改良瞬態平面熱源(MTPS)法所測量，包含該阻隔物之材料可以在23℃及50%之相對濕度下具有約0.1W/m．K與約200W/m．K間之總導熱係數。
可以適當地調整該阻隔物之厚度，以達成良好的吸煙性能。在某些實施例中，該阻隔物可以具有約10微米與約500微米間之厚度。
該阻隔物可以由在點燃及燃燒期間該可燃熱源所達成之溫度下係實質熱穩定且不可燃的一個或一個以上合適材料所形成。合適材料在該項技藝中係已知的及包括但不侷限於黏土(例如，火山黏土(bentonite)及高嶺石(kaolinite))、玻璃、礦石、陶瓷材料、樹脂、金屬及其組合。
可以用以形成該阻隔物之較佳材料包括黏土及玻璃。可以用以形成該阻隔物之更佳材料包括銅、鋁、不銹鋼、合金、氧化鋁(Al2O3)、樹脂及礦物膠。
在一實施例中，該阻隔物包括一包含在該可燃熱源之後端面上所提供之火山黏土與高嶺石的50/50混合物之黏土塗層。在一更佳實施例中，該阻隔物包括一在該可燃熱源之後端面上所提供之鋁塗層。在另一較佳實施例中，該阻隔物包括一在該可燃熱源之後端面上所提供之玻璃塗層，更佳地，一燒結玻璃塗層。
較佳地，該阻隔物具有一至少約10微米之厚度。由於黏土相對於空氣之微黏氣性，在該阻隔物包括一在該可燃熱源之後端面上所提供之黏土塗層的實施例中，該黏土塗層更佳地具有一至少約50微米(更佳地，在約50微米與約350微米間)之厚度。為了減少透氣性，可以使該阻隔物依據熟習該項技藝者所知之方法(包括例如雷射閃光法(laser flash))來燒結。在該阻隔物係由相對於空氣更不透氣之一個或一個以上材料(例如，鋁)所形成之實施例中，該阻隔物可以更薄，以及較佳地，通常具有小於約100微米(更佳地，約20微米)之厚度。在 該阻隔物包括一在該可燃熱源之後端面上所提供之玻璃塗層的實施例中，該玻璃塗層較佳地具有小於約200微米之厚度。可以使用顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)或在該項技藝中所已知之任何其它合適測量方法來測量該阻隔物之厚度。
在該阻隔物包括一在可燃熱源之後端面上所提供之阻隔塗層的情況下，可以藉由在該項技藝中所已知之任何合適方法(包括但不侷限於噴塗、氣相沉積、浸漬、材料轉移(例如，塗刷或膠合)、靜電沉積或任何其它組合)塗施該阻層塗層，以覆蓋及黏附至該可燃熱源之後端面。
例如，可以藉由以該可燃熱源之後端面的近似尺寸及形狀預先形成一阻隔物及將它塗施至該可燃熱源之後端面來覆蓋及黏附至該可燃熱源之至少大致整個後端面，以製成該阻隔塗層。在另一選擇中，在將它塗施至該可燃熱源之後端面後，可以切割或按規定尺寸製成該第一阻隔塗層。在一較佳實施例中，藉由將鋁箔膠合或衝壓至該可燃熱源，以塗施該鋁箔至該可燃熱源之後端面，以及切割或按規定尺寸製成該鋁箔，以便該鋁箔覆蓋及黏附至該可燃熱源之至少大致整個後端面，較佳地，至該可燃熱源之整個後端面。
在另一較佳實施例中，藉由塗施一個或一個以上合適塗料之溶液或懸浮液至該可燃熱源之後端面，以形成該阻隔塗層。例如，可以藉由將該可燃熱源之後端面浸入一個或一個以上塗料之溶液或懸浮液或藉由刷 塗或噴塗一個或一個以上合適塗料之溶液或懸浮液或靜電沉積一個或一個以上合適塗料之粉末或粉末混合物至該可燃熱源之後端面上，以塗施該阻隔塗層至該可燃熱源之後端面。在藉由靜電沉積一個或一個以上合適塗料之粉末或粉末混合物至該可燃熱源之後端面來塗施該阻隔塗層至該可燃熱源之後端面的情況下，在靜電沉積前，較佳地以水玻璃(water glass)預先處理該可燃熱源之後端面。較佳地，藉由噴塗來塗施該阻隔塗層。
可以經由一個或一個以上合適塗料之溶液或懸浮液對該可燃熱源之後端面的單次塗施來形成該阻隔塗層。在另一選擇中，可以經由一個或一個以上合適塗料之溶液或懸浮液對該可燃熱源之後端面的多次塗施來形成該阻隔塗層。例如，可以經由一個或一個以上合適塗料之溶液或懸浮液對該可燃熱源之後端面的一次、兩次、三次、四次、五次、六次、七次或八次連續塗施來形成該阻隔塗層。
較佳地，可以經由一個或一個以上合適塗料之溶液或懸浮液對該可燃熱源之後端面的一至十次塗施來形成該阻隔塗層。
在一個或一個以上合適塗料之溶液或懸浮液對該可燃熱源之後端面的塗施後，可以使該可燃熱源乾化，以形成該阻隔塗層。
在經由一個或一個以上合適塗料之溶液或懸浮液對該可燃熱源之後端面的多次塗施來形成該阻隔塗層之情況下，在該溶液或懸浮液之連續塗施間可能需要 使該可燃熱源乾化。
在另一選擇中或除了乾化外，在一個或一個以上塗料之溶液或懸浮液對該可燃熱源之後端面的塗施後，(還)可以燒結在該可燃熱源上之該塗料，以便形成該阻隔塗層。在該阻隔塗層係一玻璃或陶瓷塗層之情況下，該阻隔塗層之燒結係特別更好的。較佳地，在約500℃與900℃間及更較地，在約700℃之溫度下燒結該阻隔塗層。
在某些實施例中，依據本發明之煙品可以包括沒有包含任何氣流通道之熱源。依據這樣的實施例之煙品的熱源在此稱為盲性熱源(blind heat source)。
在包含盲性熱源之依據本發明的煙品中，主要藉由傳導發生從該熱源至該氣溶膠形成基體之熱傳送，以及最小化及減少以強迫對流對該氣溶膠形成基體之加熱。此有利地協助最小化或減少使用者之抽吸形態對包含有盲性熱源之依據本發明的煙品之主流氣溶膠的成分之影響。
將察覺到，依據本發明之煙品可以包括包含有一個或一個以上封閉或阻塞通道之盲性熱源，其中空氣可能無法因使用者之吸入而經由該等封閉或阻塞通道被吸入。例如，依據本發明之煙品可以包括包含有一個或一個以上封閉通道之盲性可燃熱源，該等封閉通道從該可燃熱源之上游端面只有部分沿著該可燃熱源之長度延伸。
在這樣的實施例中，一個或一個以上封閉空 氣通道之包含增加該可燃熱源暴露至空氣之氧氣的表面面積及可以有利地有助於該可燃熱源之點燃及持續燃燒。
在其它實施例中，依據本發明之煙品可以包括包含有一個或一個以上氣流通道之之熱源。依據這樣的實施例之煙品的熱源在此稱為非盲性熱源(non-blind heat source)。
在包括非盲性熱源之依據本發明的煙品中，藉由傳導及強迫對流來加熱該氣溶膠形成基體。在使用中，當使用者抽吸包括非盲性熱源之依據本發明的煙品時，經由該一個或一個以上氣流通道沿著該熱源向下游吸入空氣。該吸入空氣通過該氣溶膠形成基體及然後，朝該煙品之口端向下游通過該氣流路徑之第二部分。
依據本發明之煙品可以包括非盲性熱源，其包含有沿著該熱源之一個或一個以上密閉氣流通道。
根據在此所使用，術語‘密閉’係用以描述氣流通道沿著它們的長度被該熱源包圍。
例如，依據本發明之煙品可以包括非盲性可燃熱源，其包含沿著該可燃熱源之整個長度延伸通過該可燃熱源之內部的一個或一個以上密閉氣流通道。
在另一選擇中或此外，依據本發明之煙品(還)可以包括非盲性熱源，其包含沿著該可燃熱源之一個或一個以上非密閉氣流通道。
例如，依據本發明之煙品可以包括非盲性可燃熱源，其沿著該可燃熱源之長度的至少一下游部分包 含沿著該可燃熱源之外部延伸的一個或一個以上非密閉氣流通道。
在某些實施例中，依據本發明之煙品可以包括包含有一個、兩個或三個氣流通道之非盲性熱源。在某些較佳實施例中，依據本發明之煙品包括非盲性可燃熱源，其包含延伸通過該可燃熱源之內部的單一氣流通道。在某些特別較佳實施例中，依據本發明之煙品包括非盲性可燃熱源，其包含延伸通過該可燃熱源之內部的單一實質中心或軸向氣流通道。在這樣的實施例中，該單一氣流通道之直徑較佳地是在約1.5mm與約3mm間。
在依據本發明之煙品包括一包含有一在一非盲性可燃熱源(包含有沿著該可燃熱源之一個或一個以上氣流通道)之後端面上所提供之阻隔塗層的阻隔物之情況下，該阻隔塗層應該允許空氣經由該一個或一個以上氣流通道向下游被吸入。
在依據本發明之煙品包括非盲性可燃熱源之情況下，該等煙品可以進一步包括一在該可燃熱源與該一個或一個以上氣流通道間之不可燃實質不透氣阻隔物，以使該非盲性可燃熱源與經由該煙品所吸入之空氣隔離。
在一些實施例中，該阻隔物可以黏附或固定至該可燃熱源。
較佳地，該阻隔物包括一在該一個或一個以上氣流通道之內表面上所提供之阻隔塗層。更佳地，該阻隔物包括一在該一個或一個以上氣流通道之至少大致 整個內表面上所提供之阻隔塗層。最佳地，該阻隔物包括一在該一個或一個以上氣流通道之整個內表面上所提供之阻隔塗層。
在另一選擇中，可以藉由將一內管(liner)插入該一個或一個以上氣流通道來提供該阻隔塗層。例如，在依據本發明之煙品包括非盲性可燃熱源且該等非盲性可燃熱源包含沿著該可燃熱源之內部延伸的一個或一個以上氣流通道之情況下，可以將一不可燃實質不透氣中空管插入該一個或一個以上氣流通道之每一者。
該阻隔物可以有利地實質防止或抑制在依據本發明之煙品的可燃熱源之點燃及燃燒期間所形成之燃燒及分解產物進入沿著該一個或一個以上氣流通道向下游被吸入之空氣。
該阻隔物亦可以有利地實質防止或抑制在使用者之抽吸期間依據本發明之煙品的可燃熱源之燃燒的啟動。
依該煙品之期望特性及性能而定，該阻隔物可以具有一低導熱係數或一高導熱係數。較佳地，該阻隔物具有一低導熱係數。
可以適當地調整該阻隔物之厚度，以達成良好的吸煙性能。在某些實施例中，該阻隔物可以具有約30微米與約200微米間之厚度。在一較佳具體例中，該阻隔物具有約30微米與約100微米間之厚度。
該阻隔物可以由在點燃及燃燒期間該可燃熱源所達成之溫度下係實質熱穩定且不可燃的一個或一個 以上合適材料所形成。合適材料在該項技藝中係已知的及包括但不侷限於例如：黏土；金屬氧化物(例如，氧化鐵、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化矽、二氧化矽-氧化鋁、氧化鋯及氧化鈰)；沸石；磷酸鋯；以及其它陶瓷材料或其組合。
可用以形成該阻隔物之較佳材料包括黏土、玻璃、鋁、氧化鐵及其組合。如果期望的話，可以將催化成分(例如，促使一氧化碳氧化成二氧化碳之成分)併入該阻隔物。合適的催化成分包括但不侷限於例如，鉑、鈀、過渡金屬及它們的氧化物。
在依據本發明之煙品包括一在該可燃熱源之下游端與該氣溶膠形成基體之上游端間的阻隔物及一在該可燃熱源與沿著該可燃熱源之一個或一個以上氣流通道間之阻隔物的情況下，該兩個阻隔物可以由相同或不同材料所形成。
在該可燃熱源與該一個或一個以上氣流通道間之阻隔物包括一在該一個一個以上氣流通道之內表面上所提供之阻隔塗層的情況下，可以藉由任何合適方法(例如，US-A-5,040,551所述之方法)塗施該阻隔塗層至該一個或一個以上氣流通道之內表面。例如，可以以該阻隔塗層之溶夜或懸浮液噴塗、潤溼、塗刷該一個或一個以上氣流通道之內表面。在一較佳實施例中，當擠出該可燃熱源時，藉由WO-A2-2009/074870所述之方法塗施該阻隔塗層至該一個或一個以上氣流通道之內表面。
藉由混合一個或一個以上含碳材料與一個或 一個以上黏結劑及其它添加劑，較佳地形成用於依據本發明之煙品中的可燃含碳熱源，其中在包含之情況下，預先形成該混合物成為一期望形狀。可以使用任何合適已知陶瓷形成方法(例如，鑄漿成型(slip casting)、擠出成型(extrusion)、射出成型(injection moulding)及模壓成型(die compaction))，預先形成一個或一個以上含碳材料、一個或一個以上黏結劑及任選其它添加劑之混合物成為一期望形狀。在某些較佳實施例中，藉由擠出成型預先形成該混合物成為一期望形狀。
較佳地，預先形成一個或一個以上含碳材料、一個或一個以上黏結劑及其它添加劑之混合物成為一細長棒。然而，將察覺到，可以預先形成一個或一個以上含碳材料、一個或一個以上黏結劑及其它添加劑之混合物成為其它期望形狀。
在形成後，特別是在擠出成型後，較佳地使該細長棒或其它期望形狀乾化，以減少它的水分含量，以及接著，在足以碳化該一個或一個以上黏結劑之溫度下的非氧化環境中使該細長棒或其它期望形狀熱解，其中在存在之情況下，實質去除在該細長棒或其它形狀中之任何揮發物。較佳地在約700℃至約900℃之溫度下的氮環境中使該細長棒或其它期望形狀熱解。
在一實施例中，藉由在一個或一個以上含碳材料、一個或一個以上黏結劑及其它添加劑之混合物中包含至少一金屬硝酸鹽前驅物(metal nitrate precursor)，將至少一金屬硝酸鹽併入該可燃熱源中。然 後，藉由以硝酸水溶液處理該熱解預成形圓柱棒或其它形狀，將該至少一金屬硝酸鹽前驅物在原處實質轉換成至少一金屬硝酸鹽。在一實施例中，該可燃熱源包括具有小於約600℃(更佳地，小於約400℃)之熱分解溫度的至少一金屬硝酸鹽。較佳地，該至少一金屬硝酸鹽具有約150℃與約600℃間(更佳地，約200℃與約400℃間)之分解溫度。
在使用中，該可燃熱源暴露至一傳統黃色火焰點火器或其它引燃裝置，應該會促使該至少一金屬硝酸鹽分解及釋放氧氣及能量。此分解促使該可燃熱源之溫度的初始增加及亦協助該可燃熱源之引燃。在該至少一金屬硝酸鹽之分解後，該可燃熱源較佳地持續在一較低溫度下燃燒。
至少一金屬硝酸鹽之包含有利地導致該可燃熱源不僅在其表面之一處，而且從內部開始引燃。較佳地，按照該可燃熱源之乾重，該至少一金屬硝酸鹽以約20%至約50%間之量存在於該可燃熱源中。
在另一實施例中，該可燃熱源包括至少一過氧化物或超氧化物，其在小於約600℃之溫度下，更較地，在小於約400℃之溫度下，主動地釋放氧氣。
較佳地，該至少一過氧化物或超氧化物在約150℃至約600℃間之溫度下，更較地，在約200℃至約400℃間之溫度下，最佳地，在約350℃之溫度下，主動地釋放氧氣。
在使用中，該可燃熱源暴露至一傳統黃色火 焰點火器或其它引燃裝置，應該會促使該至少一過氧化物或超氧化物分解及釋放氧氣。此促使該可燃熱源之溫度的初始增加及亦協助該可燃熱源之引燃。在該至少一過氧化物或超氧化物之分解後，該可燃熱源較佳地持續在一較低溫度下燃燒。
至少一過氧化物或超氧化物之包含有利地導致該可燃熱源不僅在其表面之一處，而且從內部開始引燃。
該可燃熱源較佳地具有約20%至約80%間，更佳地，約20%至約60%間之多孔率。在該可燃熱源包含至少一金屬硝酸鹽之情況下，當該至少一金屬硝酸鹽分解及燃燒進行時，此有利地允許氧氣以足以維持燃燒之速率擴散至大部分的可燃熱源中。甚至更佳地，根據例如水銀孔徑分析(mercury porosimetry)或氦氣比重測定法(helium pycnometry)所測量，該可燃熱源具有約50%至約70%間，更佳地，約50%至約60%間之多孔率。可以使用傳統方法及技術，在該可燃熱源之生產期間輕易地完成所需之多孔率。
在另一選擇中，用於依據本發明之煙品中的可燃含碳熱源具有約0.6g/cm3至約1g/cm3間之視密度(apparent density)。
較佳地，該可燃熱源具有約300mg至約500mg間之質量，更佳地，約400mg至約450mg間之質量。
較佳地，該可燃熱源具有約7mm至約17mm 間之長度，更佳地，約7mm至約15mm間之長度，最佳地，約7mm至約13mm間之長度。
較佳地，該可燃熱源具有約5mm至約9mm間之直徑，更佳地，約7mm至約8mm間之直徑。
較佳地，該可燃熱源具有實質均勻直徑。然而，在另一選擇中，可以使該熱源成錐形，以致於該熱源之後部分的直徑大於其前部分之直徑。為實質圓柱形之熱源係特別優先的。該熱源可以例如是一具有實質圓形剖面之圓柱體或圓錐體或一具有實質橢圓剖面之圓柱體或圓錐體。
較佳地，依據本發明之煙品包括包含有一能散發發揮性化合物以回應加熱之材料的氣溶膠形成基體。較佳地，能散發發揮性化合物以回應加熱之材料係一定量植物性材料，更佳地，一定量均質植物性材料。例如，該氣溶膠形成基體可以包括一個或一個以上由值物所取得之材料，該等值物包括但不侷限於：菸草；茶(例如，綠茶)；薄荷(peppermint)；月桂樹(laurel)；桉樹(eucalyptus)；羅勒(basil)；鼠尾草屬(sage)；馬鞭草屬(verbena)；以及龍蒿(tarragon)。該植物性材料可以包括添加劑，其包括但不侷限於潤濕劑(humectants)；香料(flavourants)；黏結劑(binders)；以及其混合物。較佳地，該植物性材料實質上係由菸草材料(最佳地，均質菸草材料)所構成。
依據本發明之煙品包括一包含有至少一氣溶膠生成物之氣溶膠形成基體。該至少一氣溶膠生成物可 以是在使用中有助於濃厚及穩定氣溶膠之形成及在依據本發明之煙品的氣溶膠形成基體所達到之溫度下實質抗熱降解的任何合適已知化合物或化合物之混合。合適氣溶膠生成物在該項技藝中係熟知的及包括例如多元醇(polyhydric alcohols)、像單、二或三乙酸甘油酯(glycerol mono-‘di- or triacetate)之多元醇酯(esters of polyhydric alcohols)及像十二烷二酸二甲酯(dimethyl dodecanedioate)及十四烷二酸二甲酯(dimethyl tetradecanedioate)之單、二或多羧酸脂族酯(aliphatic esters of mono-,di- or polycarboxylic acids)。在依據本發明之煙品中所使用之較佳氣溶膠生成物係多元醇或其混合物(例如，三甘醇(triethylene glycol)、1,3-丁二醇(1,3-butanediol))及最佳的丙三醇(glycerine))。
依據本發明之煙品的熱源及氣溶膠形成基體可以實質彼此鄰接。在另一選擇中，依據本發明之煙品的熱源及氣溶膠形成基體可以在縱向上彼此隔開。
較佳地，依據本發明之煙品進一步包括一在該熱源之後部分及該氣溶膠形成基體之相鄰前部分附近且與其直接接觸之導熱元件。該導熱元件較佳地是耐燃燒的及限制氧氣的。
該導熱元件係在該可燃熱源之後部分及該氣溶膠形成基體之前部分的周圍附近且與其直接接觸。該導熱元件提供一在依據本發明之煙品的這兩個組件間之熱連結(thermal link)。
用於依據本發明之煙品中的合適導熱元件包 括但不侷限於：金屬箔包裝物(例如，鋁箔包裝物、鋼包裝物、鐵箔包裝物及銅箔包裝物)；以及金屬合金箔包裝物。
在該熱源為一可燃熱源之情況下，被該導熱元件所包圍之該可燃熱源的後部分之長度較佳地是在約2mm至約8mm間，更佳地，在約3mmm至約5mm間。
較佳地，未被該導熱元件所包圍之該可燃熱源的前部分之長度係在約4mm至約15mm間，更佳地，在約4mmm至約8mm間。
較佳地，該氣溶膠形成基體具有約5mm至約20mm間，更佳地，約8mm至約12mm間之長度。
在某些較佳實施例中，該氣溶膠形成基體向下游延伸超出該導熱元件有至少約3mm。
較佳地，被該導熱元件所包圍之該氣溶膠形成基體的前部分之長度係在約2mm至約10mm間，更佳地，在約3mm至約8mm間，最佳地，在約4mm至約6mm間。較佳地，未被該導熱元件所包圍之該氣溶膠形成基體的後部分之長度係在約3mm至約10mm間。換句換說，該氣溶膠形成基體較佳地向下游延伸超出該導熱元件有約3mm至約10mm間。更佳地，該氣溶膠形成基體延伸超出該導熱元件有至少約4mm。
在其它實施例中，該氣溶膠形成基體可以向下游延伸超出該導熱元件小於3mm。
在又另一實施例中，該氣溶膠形成基體之整個長度可以被該導熱元件所包圍。
依據本發明之煙品較佳地進一步包括一膨脹室(expansion chamber)，其係在該氣溶膠形成基體及該氣流導向元件之下游。一膨脹室之包含有利地允許從該可燃熱源至該氣溶膠形成基體之熱傳送所產生之氣溶膠的進一步冷卻。該膨脹室亦有利地允許依據本發明之煙品的總長度經由該膨脹室之長度的適當選擇被調整至一期望值，例如，至一相似於傳統香煙之長度。較佳地，該膨脹室係一細長中空管。
在另一選擇中或此外，該煙品(還)可以進一步包括一濾嘴段，其配置成用以進一步冷卻該氣溶膠。該濾嘴段可以由PLA所製成且較佳地具有約10mmH2O之抗吸性。
依據本發明之煙品亦可以進一步包括一在該氣溶膠形成基體及該氣流導向元件之下游(以及在存在之情況下，在該膨脹室之下游)的煙嘴。較佳地，該煙嘴係低過濾效率的，更佳地，極低過濾效率的。該煙嘴可以是單一段或組件煙嘴。在另一選擇中，該煙嘴可以是一多段或多組件煙嘴。
該煙嘴可以例如包括一由醋酸纖維素、紙或其它合適已知濾材所製成之濾嘴。在另一選擇中或此外，該煙嘴(還)可以包括一段或一段以上，其包含吸收劑(absorbents)、吸附劑(adsorbents)、香料及其它氣溶膠改質劑及添加劑以及其組合。
關於本發明之一態樣所描述之特徵亦可以應用至本發明之其它態樣。特別地，關於依據本發明之煙 品及可燃熱源所述之特徵亦可以應用至依據本發明之方法。
現在將參考所附圖式僅以範例來進一步描述依據本發明之煙品的一實施例。
100‧‧‧煙品
102‧‧‧熱源
104‧‧‧氣溶膠形成基體
106‧‧‧氣流導向元件
108‧‧‧膨脹室
110‧‧‧煙嘴
112‧‧‧外包裝物
114‧‧‧圓柱形插件
116‧‧‧插件包裝物
118‧‧‧阻隔塗層
120‧‧‧導熱元件
122‧‧‧後部
124‧‧‧前部
126‧‧‧中空管
128‧‧‧擴散器
130‧‧‧內包裝物
132‧‧‧空氣入口
134‧‧‧中空管
136‧‧‧圓柱形插件
138‧‧‧濾嘴插件包裝物
200‧‧‧氣流導向元件
202‧‧‧第一部分
204‧‧‧第三部分
206‧‧‧第二部分
第1圖顯示依據本發明之煙品的示意縱向剖面圖。
第2圖顯示一具有不同抗吸性之部分的替代氣流導向元件之示意縱向剖面圖。
在第1圖中所示之依據本發明的第一實施例之煙品100包括鄰接且同軸對齊之一盲性可燃含碳熱源102、一氣溶膠形成基體104、一氣流導向元件106、一膨脹室108及一煙嘴110。將該可燃含碳熱源102、該氣溶膠形成基體104、該氣流導向元件106、該細長膨脹室108及該煙嘴110包在一由低透氣性捲煙紙所製成之外包裝物112中。
該氣溶膠形成基體104直接位於該可燃含碳熱源102之下游側及包括一由菸草材料(其包含做為氣溶膠生成物之丙三醇且被插件包裝物116外接)所製成之圓柱形插件114。
在該可燃熱源102之下游端與該氣溶膠形成基體104之上游端間提供一不可燃實質不透氣阻隔物。如第1圖所示，該不可燃實質不透氣阻隔物係由一不可燃實質不透氣阻隔塗層118所構成，其係設置在該可燃 熱源102之整個後端面上。
一由一管狀層之鋁箔所構成之導熱元件120包圍該可燃含碳熱源102之後部122及該氣溶膠形成基體104之相鄰前部124且與其直接接觸。如第1圖所示，該氣溶膠形成基體104之後部沒有被該導熱元件120所包圍。
該氣流導向元件106位於該氣溶膠形成基體104之下游側及包括一由例如卡紙板所製成之端部開口實質不透氣中空管126，其相較於該氣溶膠形成基體104具有減少的直徑。該端部開口中空管126之上游端鄰接該氣溶膠形成基體104。該端部開口式中空管126被一由例如醋酸纖維素絲束帶所製成之環形透氣擴散器128所外接，該擴散器128具有實質相同於該氣溶膠形成基體104之直徑。
該端部開口中空管126及該環形透氣擴散器128可以是個別組件，它們在該煙品100之組裝前黏附或連接在一起，以構成該氣流導向元件106。在還有另外的實施例中，該端部開口中空管126及該環形透氣擴散器128可以是單一組件之部分。例如，該端部開口中空管126及該環形透氣擴散器128可以是由透氣材料所製成的單一中空管之部分，該單一中空管具有一被塗施至其內表面的實質不透氣塗層。
如第1圖所示，該端部開口中空管126及該環形透氣擴散器128被一透氣內包裝物130所外接。
如第1圖所示，在外接該內包裝物130之該 外包裝物112中提供空氣入口132之周圍配置。在第1圖中所例示之實施例中，該等空氣入口離該透氣擴散器之上游端為約3mm，以及該透氣擴散器之總長度為約28mm。此導致該等空氣入口及該透氣擴散器之下游端與該等空氣入口及該透氣擴散器之上游端間的抗吸性比率為約10：1。
該膨脹室108位於該氣流導向元件106之下游側及包括一由例如卡紙板所製成之端部開口中空管134，其具有實質相同於該氣溶膠形成基體104之直徑。
該煙品100之煙濾110位於該膨脹室108之下游側及包括一被濾嘴插件包裝物138外接之極低過濾效率的醋酸纖維素絲束帶所製成之圓柱形插件136。該煙嘴110可以被煙嘴紙(tipping paper)(未顯示)所外接。
一氣流路徑在該煙品100之空氣入口132與煙嘴110間延伸。由該氣流導向元件106之端部開口中空管126的外部與該內包裝物130所界限之體積構成從該等空氣入口132至該氣溶膠形成基體104之向上游縱向延伸的該氣流路徑之第一部分。由該氣流導向元件106之端部開口中空管126的內部所界限之體積構成在該氣溶膠形成基體104與該膨脹室108間朝該煙品100之煙嘴110向下游縱向延伸的該氣流路徑之第二部分。
在使用中，當使用者抽吸該煙品100之煙嘴110時，冷空氣(在第1圖中以點線箭頭來表示)經由該等空氣入口132及該內包裝物130被吸入該煙品100。由於在該等空氣入口與該透氣擴散器之上游端間之該透氣 擴散器的部分之較低抗吸性，該吸入空氣沿著在該氣流導向元件106之端部開口中空管126的外部與該內包裝物130間之該氣流路徑的第一部分且經由該環形透氣擴散器128向上游傳遞至該氣溶膠形成基體104。
經由該可燃含碳熱源102之相鄰後部122及該導熱元件120以傳導方式來加熱該氣溶膠形成基體104之前部124。該氣溶膠形成基體104之加熱從該菸草插件114釋放揮發及半揮發化合物及丙三醇，其在流經該氣溶膠形成基體104時，形成一夾帶於該吸入空氣中之氣溶膠。該吸入空氣及該夾帶氣溶膠(在第1圖中之虛點線箭頭所示)沿著該氣流路徑之第二部分經由該氣流導向元件106之端部開口中空管126的內部向下游傳遞至該膨脹室108，它們在該膨脹室108中冷卻及凝結。然後，該冷卻氣溶膠該煙品100之煙嘴110向下游傳遞至使用者口中。
在該可燃含碳熱源102之後端面上所提供之該不可燃實質不透氣阻隔塗層118使該可燃含碳熱源102與經過該煙品100之氣流路徑隔開，以便在使用中，沿著該氣流路徑之第一部分及第二部分經由該煙品100所吸入之空氣沒有直接接觸該可燃含碳熱源102。
第2圖顯示一具有不同抗吸性之部分的替代氣流導向元件200。該替代氣流導向元件包括3個部分。該第一部分202及第三部分204具有實質相同抗吸性。該第二部分206具有比該第一及第二部分高之抗吸性。配置一包括該替代氣流導向元件之煙品，以便提供相鄰 於該第一與第二部分間之界面的空氣入口。在該等空氣入口之下游側的抗吸性係配置成約為在該等空氣入口之上游側的抗吸性之10倍。也就是說，全部之第二部分的抗吸性加上第三部分的抗吸性約為第一部分的抗吸性之10倍。這樣的替代氣流導向元件係對稱的，以便能更容易製造。

Claims (15)

  1. 一種煙品，其具有一口端及一遠端，該煙品包括：一熱源；一氣溶膠形成基體；一氣流導向元件，其包括一在該氣溶膠形成基體之下游的透氣段，該氣流導向元件界定一氣流路徑；以及至少一空氣入口，其用以將空氣吸入該透氣段，其中該氣流路徑包括一第一部分及一第二部分，該氣流路徑之第一部分從該至少一空氣入口朝該氣溶膠形成基體延伸，以及該氣流路徑之第二部分從該氣溶膠形成基體朝該煙品之口端延伸，其中該氣流路徑之第一部分係由該透氣段的一低抗吸性部分所界定，該低抗吸性部分係從鄰近該至少一空氣入口延伸至該透氣段之上游端，以及該透氣段進一步包括從鄰近該至少一空氣入口延伸至該透氣段之下游端的高抗吸性部分，以及該高抗吸性部分之抗吸性對該低抗吸性部分之抗吸性的比率大於1：1且小於約50：1。
  2. 如請求項1之煙品，其中該高抗吸性部分之抗吸性對該低抗吸性部分之抗吸性的比率是在約4：1與約50：1之間。
  3. 如請求項1之煙品，其中該氣流導向元件包括一端部開口、實質不透氣的中空體，及該氣流路徑之第二部分係由該端部開口、實質不透氣的中空體之內部所侷限之體積來界定。
  4. 如請求項3之煙品，其中該端部開口、實質不透氣的中空體係正圓柱體。
  5. 如請求項3之煙品，其中該透氣段圍繞該端部開口、實質不透氣的中空體之至少一部分。
  6. 如請求項1至5中任一項之煙品，其中該至少一空氣入口離該氣流導向元件之上游端為約2mm至約5mm之間，以及該氣流導向元件之長度是在約20mm與約50mm之間。
  7. 如請求項1至5中任一項之煙品，其中該透氣段包括一實質均質的透氣多孔材料。
  8. 如請求項7之煙品，其中該透氣段包括實質均勻分佈的醋酸纖維素絲束帶。
  9. 如請求項1至5中任一項之煙品，其中該透氣段係由捲曲紙所形成，該捲曲紙具有一從該至少一空氣入口延伸至該透氣段之上游端的第一區域及一從該至少一空氣入口朝該透氣段之下游端延伸之第二區域，其中該第一區域具有比該第二區域低之抗吸性。
  10. 如請求項9之煙品，其中該捲曲紙具有一從該第二區域延伸至該透氣段之下游端的第三區域，其中該第三區域具有實質相同於該第一區域之抗吸性。
  11. 如請求項9之煙品，其中該第一區域之抗吸性是每mm長度有約6mmH2O至約10mmH2O，以及該第二區域之抗吸性是每mm長度有約10mmH2O至約18mmH2O。
  12. 如請求項1至5中任一項之煙品，其中該透氣段之高抗吸性部分相較於該透氣段之低抗吸性部分具有減少的氣流剖面。
  13. 如請求項1至5中任一項之煙品，其中該氣溶膠形成基體係在該熱源之下游。
  14. 如請求項13之煙品，其中該熱源係一可燃熱源及該煙品進一步包括一位在該可燃熱源之下游端與該氣溶膠形成基體之上游端之間的不可燃且實質不透氣第一阻隔物。
  15. 如請求項13之煙品，進一步包括：一導熱元件，其圍繞且直接接觸該可燃熱源之後部及該氣溶膠形成基體之前部。
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