吸烟制品的碳燃料元件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及产生类似烟草烟雾的吸烟制品，而它仅含有最小限度的不完全燃料和高温分解产物。本吸烟制品包括一个短的可燃碳素燃料元件，一个能忍受烟雾生成物质的热稳定的基质，一个使燃料元件的一部分和基质接触的热传导构件和一个至少要围住一部分燃料的绝热外套。本吸烟制品的烟雾“烟”在化学上是简单的道具按照艾米斯（Ａｍｅｓ）试验测定不具有明显的诱变活性。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及会产生类似于烟草烟雾的吸烟制品，而且该烟雾仅仅含有极其少量的不完全燃烧物或高温热解产物。许多年以来，特别是近20至30年间已经推荐过许多吸烟制品，但是这些制品中没有一件曾经获得过商业上的成功。尽管经过数十年的关心和努力，可是在市场上仍还没有给吸普通香烟提供便利和有益的吸烟制品，而不产生相当大量的不完全燃烧物或高温分解产物。本专利技术涉及在产品使用期限的开始和结束都能够产生相当大的量的烟雾的吸烟制品，而没有烟雾形成物的有效热损失和相当大量的高温分解或不完全燃烧产物，并更可取的是没有相当大量的侧流烟雾。根据本专利技术的吸烟制品在没有燃烧烟叶时就会给使用者提供吸香烟的感觉和益处。这些和其它的优点是通过细长的香烟型吸烟制品来获得，使用一种“燃烧元件”最好是用碳素材料，连结一个与燃烧元件有传导热交换关系的并实际上是分离的烟雾发生机构。在点燃时，燃料元件就产生热量，该热量用来挥发烟雾发生机构的烟雾生成物质或各种物质。于是这些挥发物特别在抽烟期间吸向嘴端，并进入吸烟者嘴里，是类似于普通香烟的烟雾。最好，燃料元件的长度小于30毫米，其最佳长度小于15毫米，具有至少0.5克/厘米3的密度，并且设有一个或一个以上纵向的通道。有利的是，烟雾发生机构包括含有一种或一种以上烟雾生成物质的热稳定基质，最好，燃料元件和烟雾发生器之间的热交换关系通过导热构件，例如金属薄片予以实现，该构件有效地从燃烧的燃烧元件到烟雾发生机构传导或传递热量。这个导热构件更好使燃料元件和烟雾发生机构至少沿着他们的外周一部分表面接触。另外，最好燃料元件至少有一部分套有一个外部绝热的部件，例如绝热纤维做的外套，这外套最好是有弹性的和至少有0.5毫米厚，该外套可以减少热幅射损失和促使热量从燃料元件维持和引向烟雾发生机构。这绝热部件最好至少把燃料元件的部分紧紧包裹起来，而且其优越之处是至少把烟雾发生机构的部分紧紧包裹起来。由于最佳的燃料元件是相当短的，热的燃烧火焰圆锥形头部始终紧靠于烟雾发生机构，尤其在装在传导构件的实施方案中，由于其热传导构件在那里热量传递达到最大和产生的烟雾也达到最大。在极接近于短的燃料元件处，最好选用比较短的，低质量基质或载体作为烟雾发生机构，也可以借助于使基质的热消耗减至最小来增加烟雾的产生。因为烟雾生成物质实质上是和燃料元件分离的，它显示出实际上比存在于燃烧火焰圆锥的温度要低的温度，从而使烟雾生成物热分解的可能性减至最小。此外，特别是选用了实质上无挥发性的有机物质的碳素燃料元件，避免了相当大的高温分解或不完全燃烧产物的存在，并且排除了相当大的侧流烟雾的产生。通常本专利技术的吸烟制品设置带有例如纵向道管那样机构的烟嘴接管，为将烟雾发生机构所产生的挥发物传送到使用者。有利的是这制品具有与一般香烟同样的总体尺寸，而结果接管和烟雾传递机构通常延展至制品的长度一半以上。用另一种方法燃料元件和烟雾发生机构可被制成活路接管或没有烟雾传递机构，以便与一个分开的一次性使用或多次使用的接管连用。本专利技术的吸烟制品也可包含烟叶的填料或填塞，用来增加烟雾的烟草香味。烟叶最好装在烟雾发生器的口端，或者与烟雾形成物的载体混合。香味剂也可以加在烟制品中以便传送给使用者烟雾香味。本专利技术的较佳实施方案能在FTC吸烟条件下吸烟时，所喷的头三口烟，至少含有0.6毫克的烟雾，此数据是测量其总湿润物质粒子而得。[FTC吸烟条件由冒烟58秒钟后喷出2秒钟烟(总体积为35毫升)组成]。本专利技术的更佳实施方案能在头三口烟中放出1.5毫克以上的烟雾，最佳状态可在FTC吸烟条件下抽烟时，头三口烟中喷出3毫克以上烟草。此外，本专利技术的较佳实施方案在FTC吸烟条件下作至少六次喷烟，最佳方案则至少十次，可放出平均每次喷烟含0.8毫克总湿润物质粒子。本专利技术的烟雾制品也能够提供化学性质上简单的烟雾，这种烟雾主要由碳的氧化物，空气，水组成及还能提供带有任何你所喜欢的香精或其它你想要的挥发物质和微量其他物质的烟雾。烟雾最好没有按照下文所要详述的Ames试验提到的诱变活性。另外，制品实际上可做成无灰的，以便使用者在使用期间不必清理任何烟灰。本文中所指烟雾，而且仅仅为了本申请案的目的来说，“烟雾”被规定为含有蒸气，气体，微粒等等，同时在可见及不可见的形态方面，特别是那些被使用者直接感觉到“香烟烟雾似的”组成部分，此烟雾部分是由燃烧的燃料元件中的热量作用在容纳于烟雾发生机构内的物质或制品的别处所产生的。正如规定的那样，“烟雾”这一术语也包含挥发性香料及药理或生理性活性剂而不考虑它们是否产生可见的烟雾。道里所使用的，“传导热交换关系”这个短语是指烟雾发生机构和燃料元件的机械结构，从而实质上在整个燃料元件的燃烧周期中，热量从燃烧的燃料元件到烟雾发生机构通过传导加以传递。传导热交换关系可以通过使烟雾发生器处在同燃料元件接触和紧靠燃料元件的燃烧部位和(或)利用一个导热另件把燃烧燃料释放的热量传到烟雾发生机构加以获得。最好提供传导热传送的二种方法都加以采用。本专利技术使用的“碳素”这个术语意味着主要含有碳。本文所使用的，“绝热机构”这个术语应用于所有主要起绝热作用的材料。这些材料在使用期间最好不燃烧，但是它们可能包含缓慢燃烧的碳类和诸如此类的材料，以及在使用期间熔化的材料，例如低温级的玻璃纤维。绝热体具有不到大约0.5克-卡/(秒)(厘米5)(℃/厘米)，最好小于0.02，最佳小于0.005的导热系数。参见哈克赫的(Hackh's)化学词典(1969年第4版)34页和兰格的(Lange')化学手册(1973年第11版)10，272-272。本专利技术的吸烟制品伴随专利技术的附图和详细说明作十分详尽描述如下附图说明图1直到图9是本专利技术的各种实施方案的纵向视图;图1A是图1实施方案沿着图1的1A-1A线所作的断面视图;图2A是图2的实施方案改良的锥形燃料元件的纵向视图;图3A是图3的实施方案沿图1的3A-3A线所作的断面视图;图10描绘在使用期间例5的吸烟制品的平均峰值温度分布。在图1中所例示的专利技术实施方案，最好它具有普通香烟的直径，包括一个短的，可燃碳素燃料元件[10]，一个相接的烟雾发生机构[12]和一个衬有金属薄片的管[14]，以及由该纸管形成制品接嘴[15]。在这个实施方案中，燃料元件[10]是一个炭质“吹管”，也就是碳化的木材，该燃料元件设有5个纵向延伸孔[16]，见图1A，长度约20毫米的燃料元件，可以选用香烟纸裹起来，以便改善活性炭燃料的点燃。这种纸可以用已知的燃烧添加剂加以处理。烟雾发生机构[12]含在许多涂烟雾形成物或各物质，例如甘油的玻璃小珠[20]。玻璃小珠被固定在靠近多孔的圆盘[22]适当位置，该小珠由醋酸纤维制成。这个圆盘具有一系列提供圆盘和衬有金属薄片管[14]之间通路的圆周槽[24]。形成制品接嘴的衬有金属薄片的纸管[14]，包住烟雾发生机构[12]和后部的，燃料元件[10]的非点火端。这管还形成一个在烟雾发生机构[12]和制品的接嘴端[15]之间的烟雾释放通道[26]。使燃料元件[10]的非点火端同烟雾发生器[12]结合的衬有金属薄片的纸管[14]的存在，也增加烟雾发生器的热传递。这薄片还有助于熄灭圆锥形火焰。当仅仅有少量的不燃烧燃料保留时，通过金属薄片的热量损失充当有助于熄灭圆锥形火焰的热穴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸烟制品的碳燃料元件：该燃料元件具有按重量计至少８０％的含碳量、至少一纵向通道和小于大约３０毫米的长度。

【技术特征摘要】
US 1984-12-21 6845371.一种吸烟制品的碳燃料元件该燃料元件具有按重量计至少80%的含碳量、至少一纵向通道和小于大约30毫米的长度。2.一种吸烟制品的碳燃料元件该燃料元件具有至少0.5克/厘米的密度，介于3毫米和8毫米的直径和小于30毫米的长度。3.一种吸烟制品的碳燃料元件该燃料元件具有介于3毫米和8毫米的直径，小于30毫米的长度和一圆锥形的碳质点火端。4.制备吸烟制品的碳燃料元件的方法包括下列步骤(a)将人造纤维或纸的原料热解成碳;(b)...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁杰克逊西萨鲍夫杰耳，亨利托马斯里丁斯，约翰休斯雷诺兹，米歇尔载维沙恩诺，钱德雷库马贝尼吉，厄尼斯吉尔伯特法雷尔，
申请(专利权)人：日本烟草产业株式会社，
类型：发明
国别省市：US[美国]