分段式抽吸制品的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是名稱為"分段式抽吸制品"、申請日為2012年12月26日、進入中 國的申請?zhí)枮?01180031721. 3、國際申請日為2011年4月27日、國際申請?zhí)枮镻CT/ US2011/034040的分案申請。
技術領域
[0002] 本發(fā)明涉及由煙草制成或源自煙草的產(chǎn)品，或要不然含有煙草，并用于人類消費。 本申請具體涉及分段型抽吸制品的組分和構(gòu)造。
【背景技術】
[0003] 諸如卷煙之類的普通抽吸制品具有基本上圓柱形的桿形結(jié)構(gòu)，并包括由卷煙紙包 裝起來的諸如煙絲（例如，切絲填料形式）那樣的可抽吸材料裝料、卷或柱體，由此，形成所 謂的"可抽吸桿""煙草桿"或"卷煙桿"。一般地，卷煙具有圓柱形的過濾元件，其以端部對 端部的關系與煙草桿對準。較佳地，過濾元件包括被稱之為"濾棒成型紙（plug wrap)"的紙 質(zhì)材料包圍的增塑的醋酸纖維素束。較佳地，過濾元件用稱之為"水松紙"的包圍包裹材料 附連到煙草桿的一端。為了用周圍空氣來稀釋吸入的主煙流，還希望對水松材料和成型紙 進行穿孔。Davis等人（Eds.)的"煙草制品，化學與技術（Tobacco Production，Chemistry and Technology) "(1999)中和授予Borschke等人的美國專利第7, 503, 330號中對卷煙及 其各種組分進行了描述，其以參見的方式納入本文。吸煙者通過點燃卷煙的一端并燃燒煙 草桿來使用卷煙。然后，吸煙者在卷煙的相對端（例如，濾嘴端）上吸氣，就可將主煙流吸 入他/她嘴中。
[0004] 采用碳燃料元件的某些類型的卷煙已由R.J.雷諾茲煙草公司（R.J. Reynolds Tobacco Company)在市場上以商標名"普勒米爾（Premier)"和"艾里普斯（Eclipse)"出 售。例如可見，這些類型的卷煙在以下的文獻中有描述：對加熱替代燃燒的新型卷煙原型 的化學和生物研究（Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco), R. J.雷諾茲煙草公司專著（R. J. Reynolds Tobacco Company Monograph) (1988)以及《吸入毒理學》（Inhalation Toxicology)，12:5， p. 1-58(2000)。更近地，日本煙草公司在市場上以商標名"熱力蒸汽（Steam Hot One)"銷 售的卷煙。還提出分段型卷煙的碳燃料元件可含有金屬和金屬氧化物超微細顆粒。參見例 如Banerjee等人的美國專利申請公開第2005/0186941號，該專利整體以參見的方式納入 本文。
[0005] 授予Banerjee等人的美國專利第5, 285, 798號、Banerjee等人的美國專利第 7, 290, 549號以及Robinson等人的美國專利公開第2008/0092912號描述了抽吸制品的其 他類型，諸如通過使煙草或加工后的煙草經(jīng)受來自化學或電熱源而產(chǎn)生香味煙霧的那些抽 吸制品類型，這些專利整體以參見方式納入本文。一種采用電能來產(chǎn)生熱的類型的抽吸制 品已由菲利普莫里斯有限公司（Philip Morris Inc.)以商標名"阿可得（Accord)"在市場 上銷售。
[0006] 采用除了切絲煙草填料之外的其它熱源以產(chǎn)生煙草香味煙霧或帶煙草香味的可 見氣霧的抽吸制品沒有獲得廣泛的商業(yè)成功。但是，非常想要提供證明能夠為吸煙者提供 抽吸常規(guī)卷煙的多種益處和優(yōu)點而又不傳送大量的不完全燃燒和高溫分解產(chǎn)物的抽吸制 品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的各實施例涉及抽吸制品，且具體涉及諸如卷煙的桿形抽吸制品。抽吸制 品包括點火端（即上游端）和嘴端（即下游端）。抽吸制品還包括氣霧生成系統(tǒng)，該氣霧生 成系統(tǒng)包括：（i)生熱段，以及（ii)位于生熱段下游的氣霧生成區(qū)域或段。抽吸制品可用 多種方式構(gòu)造，包括與生熱段相關的各種隔熱構(gòu)造，生熱段可包括：可以是或不是織造和/ 或縫合粘結(jié)的一種或多種玻璃或非玻璃纖維材料，選自金屬、陶瓷和陶瓷-金屬復合物（例 如金屬陶瓷）的發(fā)泡整體材料，或者其它材料，這些材料還可包含在生熱段與氣霧生成段 之間的緩沖區(qū)域內(nèi)。
[0008] 以下說明書中更詳細闡述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0009] 參考下面附圖將更好地理解各實施例，附圖僅是說明性的而不是限制。
[0010] 圖1和圖2提供代表性抽吸制品的縱剖視圖；
[0011] 圖3示出代表性的燃料元件；
[0012] 圖4A-4G示出代表性燃料元件和隔離件實施例；
[0013] 圖5不出包括可含有縫合在一起的多個層的基底的另一代表性抽吸制品實施例；
[0014] 圖6A-6D示出代表性的單炔基底元件的實施例；以及
[0015] 圖7-9每一個示出含有單炔基底的代表性抽吸制品的縱剖視圖。
【具體實施方式】
[0016] 參照圖1和2示出涉及各種抽吸制品、其各部件的布置、以及這些抽吸制品結(jié)合外 裹部件的方式的本發(fā)明的各方面和各實施例。同樣的部件在所有附圖中被給予相同的附圖 標記。對于各附圖，夸大了各抽吸制品的各包裝材料和外裹部件和抽吸制品部件。最佳地， 包裹材料和外裹部件圍繞抽吸制品和抽吸制品部件緊密包裹以提供緊密配合，并提供賞心 悅目的外觀。示例性抽吸制品結(jié)構(gòu)可包括諸如纖維過濾元件、形成為隔熱件或燃料元件的 泡沫陶瓷單體之類的特征部分、以及Sebastian等人2009年8月24日提交的美國專利申 請序列號第12/546, 107中所揭示的其它特征，該專利申請全文以參見的方式納入本文。
[0017] 參照圖1，示出卷煙形式的代表性抽吸制品10。該抽吸制品10具有桿形的形狀， 并包括點火端14和嘴端18。
[0018] 在點火端14定位有縱向延伸、大致圓柱形的可抽吸點火端部段22,該可抽吸點火 端部段22包含可抽吸材料26。代表性可抽吸材料26可以是植物類材料（例如呈切絲填料 形式的煙草材料）。示例性圓柱形可抽吸點火端部段22包括由包裹紙材料30包括包裹或 設置在包裹紙材料30內(nèi)并由包裹紙材料30所包圍的可抽吸材料26的填料或卷（例如煙 草切絲填料）。這樣，該圓柱形可抽吸點火端部段22的縱向延伸外表面由包裹材料30提 供。較佳地，段22的兩端敞開以露出可抽吸材料26?？沙槲c火端部段22可構(gòu)造成可抽 吸材料26和包裹材料30各沿其整個長度延伸。
[0019] 位于可抽吸點火端部段22下游的是縱向延伸、大致圓柱形生熱段35。生熱段35 包括由隔熱部42所包圍的熱源40,隔熱部42可同軸地被包裹材料45所圍繞。熱源40較 佳地構(gòu)造成通過可抽吸材料26的燃燒啟用。抽吸材料的點火和燃燒較佳地為使用者提供 理想的體驗（至少關于味道和點燃抽吸制品10所花費的時間）。消耗可抽吸材料時產(chǎn)生的 熱最佳地足以點燃或是啟用熱源40。
[0020] 熱源40可包括可燃燃料元件，該可燃燃料元件具有大致圓柱形形狀并可包含可 燃含碳材料。含碳材料通常具有高含碳量。較佳的含碳材料主要由碳組成，通?；诟芍?而具有大于約60%、一般大于約70%、通常大于約80%、且常常大于約90%的含碳量。燃 料元件可包含除了可燃含碳材料以外的組分（例如，諸如粉狀煙草或煙草萃取物之類的煙 草組分；調(diào)味劑；諸如氯化鈉、氯化鉀和碳酸鈉之類的鹽；熱穩(wěn)定石墨纖維；氧化鐵粉末；玻 璃細絲；碳酸鈣粉；氧化鋁顆粒；諸如氨鹽的氨源；和/或諸如瓜耳膠、藻酸銨和藻酸鈉之 類的粘結(jié)劑）。代表性燃料元件具有約12mm的長度和約4. 2mm的總外徑。代表性燃料元件 可使用粉碎的或粉末狀含碳材料擠壓或復合而成，并具有基于干重的大于約〇. 5g/cm3、經(jīng) 常大于約0. 7g/cm3、且常常大于約lg/cm3的密度。參見例如授予Riggs等人的美國專利第 5, 551，451號和Borschke等人的美國專利申請公開第2009/0090373號中闡述的燃料元件 成分、配方和設計的類型。下文參照圖3描述燃料元件的特定實施例。
[0021] 燃料元件40的另一實施例可包括以發(fā)泡工藝形成的泡沫碳單體。在另一實施例 中，燃料元件40可與隔熱層42共同擠壓而成，由此縮短制造時間并降低費用。燃料元件的 又一些實施例可包括授予Brooks等人的美國專利第4, 922, 901號或Takeuchi等人的美國 專利申請公開第2009/0044818號中所描述的那些類型，每個文獻以參見的方式納入本文。
[0022] 代表性隔熱層42可包括玻璃細絲或纖維。隔熱件42可用作輔助將熱源40牢固 地在抽吸制品10內(nèi)保持在位的護套。隔熱件42可設置為多層部件，包括非織造玻璃細絲 的內(nèi)層或墊47、重組煙草紙48的中間層以及非織造玻璃細絲49的外層。這些層可能同心 定向或各自外裹和/或圍繞熱源。
[0023] 在一個實施例中，隔熱的內(nèi)層47可包括織造、編織或織造且編織（諸如，例如所謂 的3D織造/編織混合墊）的各種玻璃或非玻璃細絲或纖維。在織造情形中，內(nèi)層47可形成 為織造墊或管?？椩旎蚓幙棄|或管可提供對空氣流動關于跨隔熱層的均勻度的優(yōu)越控制， 包括對該層可能發(fā)生任何熱相關變化時。本領域的技術人員會理解，與更易于具有會提供 相比較不均勻和/或減小的空氣流的不規(guī)則封閉和開放空間的非織造材料相比，織造、編 織或混合材料可在細絲或纖維之間提供更規(guī)則或一致的空氣空間/間隙?？赡Ｖ?、擠壓、發(fā) 泡或以其它方式形成各種其它隔熱件實施例。下文參照圖4A-4G描述燃料隔熱結(jié)構(gòu)的特定 實施例。
[0024] 較佳地，生熱段35的兩端敞開以將熱源40和隔熱件42暴露于相鄰段。熱源40 和所圍繞的隔熱件42可構(gòu)造成兩種材料的長度是共同延伸的（即，隔熱件42的端部與熱 源40的相應端平齊，且尤其是在生熱段的下游端處）。可選地，盡管不是必然較佳地，隔熱 件42可稍微延伸超出熱源40的任一端或兩端（例如超出約0. 5mm至約2mm)。此外，在抽 吸制品10使用期間可抽吸點火端部段22燃燒時產(chǎn)生的煙可在吸煙者在嘴端18上抽吸時 容易地通過生熱段35。
[0025] 生熱段35較佳地與可抽吸點火端部段22的下游端相鄰定位成使得這些段以首尾 相接關系軸向?qū)?，較佳地彼此鄰抵但其間沒有障礙物（除了敞開空氣間隙）。生熱段35 和可抽吸點火端部段22的鄰近關系提供適當?shù)臒峤粨Q關系（例如使得在可抽吸點火端部 段22內(nèi)燃燒可抽吸材料的作用用于點燃生熱段35的熱源）。當橫向于抽吸制品的縱向軸 線觀察時，可抽吸點火端和生熱段22、35的外部橫截面形狀和尺寸可彼此基本上相同（例 如，看上去都具有圓柱形狀，各具有基本上相同的直徑）。
[0026] 生熱段35的橫截面形狀和尺寸在燃燒之前可以變化。較佳地，熱源40的橫截面 面積占該段35的總橫截面面積的約10%至約35%、通常約15%至約25% ;而外部或圍繞 區(qū)域的橫截面面積（包括隔熱層42和相關的外部包圍材料）占該段35的總橫截面面積的 約65%至約90%、經(jīng)常約75%至約85%。例如，對于具有約24mm至約26mm周長的圓柱形 抽吸制品來說，代表性熱源40具有外徑約2. 5mm至約5mm、經(jīng)常約3mm至約4. 5mm的大致圓 形橫截面形狀。
[0027] 縱向延伸的圓柱形氣霧生成段51位于生熱段35的下游。氣霧生成段51包括基 材材料55,基材材料55又用作氣霧