分段式抽吸制品的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是名称为"分段式抽吸制品"、申请日为2012年12月26日、进入中 国的申请号为201180031721. 3、国际申请日为2011年4月27日、国际申请号为PCT/ US2011/034040的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及由烟草制成或源自烟草的产品，或要不然含有烟草，并用于人类消费。 本申请具体涉及分段型抽吸制品的组分和构造。
【背景技术】
[0003] 诸如卷烟之类的普通抽吸制品具有基本上圆柱形的杆形结构，并包括由卷烟纸包 装起来的诸如烟丝（例如，切丝填料形式）那样的可抽吸材料装料、卷或柱体，由此，形成所 谓的"可抽吸杆""烟草杆"或"卷烟杆"。一般地，卷烟具有圆柱形的过滤元件，其以端部对 端部的关系与烟草杆对准。较佳地，过滤元件包括被称之为"滤棒成型纸（plug wrap)"的纸 质材料包围的增塑的醋酸纤维素束。较佳地，过滤元件用称之为"水松纸"的包围包裹材料 附连到烟草杆的一端。为了用周围空气来稀释吸入的主烟流，还希望对水松材料和成型纸 进行穿孔。Davis等人（Eds.)的"烟草制品，化学与技术（Tobacco Production，Chemistry and Technology) "(1999)中和授予Borschke等人的美国专利第7, 503, 330号中对卷烟及 其各种组分进行了描述，其以参见的方式纳入本文。吸烟者通过点燃卷烟的一端并燃烧烟 草杆来使用卷烟。然后，吸烟者在卷烟的相对端（例如，滤嘴端）上吸气，就可将主烟流吸 入他/她嘴中。
[0004] 采用碳燃料元件的某些类型的卷烟已由R.J.雷诺兹烟草公司（R.J. Reynolds Tobacco Company)在市场上以商标名"普勒米尔（Premier)"和"艾里普斯（Eclipse)"出 售。例如可见，这些类型的卷烟在以下的文献中有描述：对加热替代燃烧的新型卷烟原型 的化学和生物研究（Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco), R. J.雷诺兹烟草公司专著（R. J. Reynolds Tobacco Company Monograph) (1988)以及《吸入毒理学》（Inhalation Toxicology)，12:5， p. 1-58(2000)。更近地，日本烟草公司在市场上以商标名"热力蒸汽（Steam Hot One)"销 售的卷烟。还提出分段型卷烟的碳燃料元件可含有金属和金属氧化物超微细颗粒。参见例 如Banerjee等人的美国专利申请公开第2005/0186941号，该专利整体以参见的方式纳入 本文。
[0005] 授予Banerjee等人的美国专利第5, 285, 798号、Banerjee等人的美国专利第 7, 290, 549号以及Robinson等人的美国专利公开第2008/0092912号描述了抽吸制品的其 他类型，诸如通过使烟草或加工后的烟草经受来自化学或电热源而产生香味烟雾的那些抽 吸制品类型，这些专利整体以参见方式纳入本文。一种采用电能来产生热的类型的抽吸制 品已由菲利普莫里斯有限公司（Philip Morris Inc.)以商标名"阿可得（Accord)"在市场 上销售。
[0006] 采用除了切丝烟草填料之外的其它热源以产生烟草香味烟雾或带烟草香味的可 见气雾的抽吸制品没有获得广泛的商业成功。但是，非常想要提供证明能够为吸烟者提供 抽吸常规卷烟的多种益处和优点而又不传送大量的不完全燃烧和高温分解产物的抽吸制 品。
【发明内容】
[0007] 本发明的各实施例涉及抽吸制品，且具体涉及诸如卷烟的杆形抽吸制品。抽吸制 品包括点火端（即上游端）和嘴端（即下游端）。抽吸制品还包括气雾生成系统，该气雾生 成系统包括：（i)生热段，以及（ii)位于生热段下游的气雾生成区域或段。抽吸制品可用 多种方式构造，包括与生热段相关的各种隔热构造，生热段可包括：可以是或不是织造和/ 或缝合粘结的一种或多种玻璃或非玻璃纤维材料，选自金属、陶瓷和陶瓷-金属复合物（例 如金属陶瓷）的发泡整体材料，或者其它材料，这些材料还可包含在生热段与气雾生成段 之间的缓冲区域内。
[0008] 以下说明书中更详细阐述本发明的其它特征和优点。
【附图说明】
[0009] 参考下面附图将更好地理解各实施例，附图仅是说明性的而不是限制。
[0010] 图1和图2提供代表性抽吸制品的纵剖视图；
[0011] 图3示出代表性的燃料元件；
[0012] 图4A-4G示出代表性燃料元件和隔离件实施例；
[0013] 图5不出包括可含有缝合在一起的多个层的基底的另一代表性抽吸制品实施例；
[0014] 图6A-6D示出代表性的单炔基底元件的实施例；以及
[0015] 图7-9每一个示出含有单炔基底的代表性抽吸制品的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0016] 参照图1和2示出涉及各种抽吸制品、其各部件的布置、以及这些抽吸制品结合外 裹部件的方式的本发明的各方面和各实施例。同样的部件在所有附图中被给予相同的附图 标记。对于各附图，夸大了各抽吸制品的各包装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围绕抽吸制品和抽吸制品部件紧密包裹以提供紧密配合，并提供赏心 悦目的外观。示例性抽吸制品结构可包括诸如纤维过滤元件、形成为隔热件或燃料元件的 泡沫陶瓷单体之类的特征部分、以及Sebastian等人2009年8月24日提交的美国专利申 请序列号第12/546, 107中所揭示的其它特征，该专利申请全文以参见的方式纳入本文。
[0017] 参照图1，示出卷烟形式的代表性抽吸制品10。该抽吸制品10具有杆形的形状， 并包括点火端14和嘴端18。
[0018] 在点火端14定位有纵向延伸、大致圆柱形的可抽吸点火端部段22,该可抽吸点火 端部段22包含可抽吸材料26。代表性可抽吸材料26可以是植物类材料（例如呈切丝填料 形式的烟草材料）。示例性圆柱形可抽吸点火端部段22包括由包裹纸材料30包括包裹或 设置在包裹纸材料30内并由包裹纸材料30所包围的可抽吸材料26的填料或卷（例如烟 草切丝填料）。这样，该圆柱形可抽吸点火端部段22的纵向延伸外表面由包裹材料30提 供。较佳地，段22的两端敞开以露出可抽吸材料26。可抽吸点火端部段22可构造成可抽 吸材料26和包裹材料30各沿其整个长度延伸。
[0019] 位于可抽吸点火端部段22下游的是纵向延伸、大致圆柱形生热段35。生热段35 包括由隔热部42所包围的热源40,隔热部42可同轴地被包裹材料45所围绕。热源40较 佳地构造成通过可抽吸材料26的燃烧启用。抽吸材料的点火和燃烧较佳地为使用者提供 理想的体验（至少关于味道和点燃抽吸制品10所花费的时间）。消耗可抽吸材料时产生的 热最佳地足以点燃或是启用热源40。
[0020] 热源40可包括可燃燃料元件，该可燃燃料元件具有大致圆柱形形状并可包含可 燃含碳材料。含碳材料通常具有高含碳量。较佳的含碳材料主要由碳组成，通常基于干重 而具有大于约60%、一般大于约70%、通常大于约80%、且常常大于约90%的含碳量。燃 料元件可包含除了可燃含碳材料以外的组分（例如，诸如粉状烟草或烟草萃取物之类的烟 草组分；调味剂；诸如氯化钠、氯化钾和碳酸钠之类的盐；热稳定石墨纤维；氧化铁粉末；玻 璃细丝；碳酸钙粉；氧化铝颗粒；诸如氨盐的氨源；和/或诸如瓜耳胶、藻酸铵和藻酸钠之 类的粘结剂）。代表性燃料元件具有约12mm的长度和约4. 2mm的总外径。代表性燃料元件 可使用粉碎的或粉末状含碳材料挤压或复合而成，并具有基于干重的大于约〇. 5g/cm3、经 常大于约0. 7g/cm3、且常常大于约lg/cm3的密度。参见例如授予Riggs等人的美国专利第 5, 551，451号和Borschke等人的美国专利申请公开第2009/0090373号中阐述的燃料元件 成分、配方和设计的类型。下文参照图3描述燃料元件的特定实施例。
[0021] 燃料元件40的另一实施例可包括以发泡工艺形成的泡沫碳单体。在另一实施例 中，燃料元件40可与隔热层42共同挤压而成，由此缩短制造时间并降低费用。燃料元件的 又一些实施例可包括授予Brooks等人的美国专利第4, 922, 901号或Takeuchi等人的美国 专利申请公开第2009/0044818号中所描述的那些类型，每个文献以参见的方式纳入本文。
[0022] 代表性隔热层42可包括玻璃细丝或纤维。隔热件42可用作辅助将热源40牢固 地在抽吸制品10内保持在位的护套。隔热件42可设置为多层部件，包括非织造玻璃细丝 的内层或垫47、重组烟草纸48的中间层以及非织造玻璃细丝49的外层。这些层可能同心 定向或各自外裹和/或围绕热源。
[0023] 在一个实施例中，隔热的内层47可包括织造、编织或织造且编织（诸如，例如所谓 的3D织造/编织混合垫）的各种玻璃或非玻璃细丝或纤维。在织造情形中，内层47可形成 为织造垫或管。织造或编织垫或管可提供对空气流动关于跨隔热层的均匀度的优越控制， 包括对该层可能发生任何热相关变化时。本领域的技术人员会理解，与更易于具有会提供 相比较不均匀和/或减小的空气流的不规则封闭和开放空间的非织造材料相比，织造、编 织或混合材料可在细丝或纤维之间提供更规则或一致的空气空间/间隙。可模制、挤压、发 泡或以其它方式形成各种其它隔热件实施例。下文参照图4A-4G描述燃料隔热结构的特定 实施例。
[0024] 较佳地，生热段35的两端敞开以将热源40和隔热件42暴露于相邻段。热源40 和所围绕的隔热件42可构造成两种材料的长度是共同延伸的（即，隔热件42的端部与热 源40的相应端平齐，且尤其是在生热段的下游端处）。可选地，尽管不是必然较佳地，隔热 件42可稍微延伸超出热源40的任一端或两端（例如超出约0. 5mm至约2mm)。此外，在抽 吸制品10使用期间可抽吸点火端部段22燃烧时产生的烟可在吸烟者在嘴端18上抽吸时 容易地通过生热段35。
[0025] 生热段35较佳地与可抽吸点火端部段22的下游端相邻定位成使得这些段以首尾 相接关系轴向对准，较佳地彼此邻抵但其间没有障碍物（除了敞开空气间隙）。生热段35 和可抽吸点火端部段22的邻近关系提供适当的热交换关系（例如使得在可抽吸点火端部 段22内燃烧可抽吸材料的作用用于点燃生热段35的热源）。当横向于抽吸制品的纵向轴 线观察时，可抽吸点火端和生热段22、35的外部横截面形状和尺寸可彼此基本上相同（例 如，看上去都具有圆柱形状，各具有基本上相同的直径）。
[0026] 生热段35的横截面形状和尺寸在燃烧之前可以变化。较佳地，热源40的横截面 面积占该段35的总横截面面积的约10%至约35%、通常约15%至约25% ;而外部或围绕 区域的横截面面积（包括隔热层42和相关的外部包围材料）占该段35的总横截面面积的 约65%至约90%、经常约75%至约85%。例如，对于具有约24mm至约26mm周长的圆柱形 抽吸制品来说，代表性热源40具有外径约2. 5mm至约5mm、经常约3mm至约4. 5mm的大致圆 形横截面形状。
[0027] 纵向延伸的圆柱形气雾生成段51位于生热段35的下游。气雾生成段51包括基 材材料55,基材材料55又用作气雾