香烟制品

阅读:995发布:2020-10-16

专利汇可以提供香烟制品专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种香烟制品,由 碳 质热源的燃烧产生的 热能 传递给香料段,从而产生加 香味 的烟雾。这种香烟制品周围不产生烟雾,从热源向香料段通过 对流 和 辐射 传递热能。,下面是香烟制品专利的具体信息内容。

1.一种香烟制品,它有一个口含端(烟嘴)和一个与口含端相对的外端,香烟制品包括以下部分:在外端的一个活性段,与上述口含端之间有流体连通,此活性段包括:一个不燃的圆柱形空心套管,它有内壁和外壁,它的第一端位于外端,第二端较靠近口含端,一个热源,装在上述套管第一端内,热源中有一条流体通道,一个香料段,装在套管第二端内,所述香烟制品的特征在于:所述香料段与上述热源之间为辐射对流热传递关系,上述套管在热源区域能透气,使空气能进入维持热源燃烧,而在香料段区域不透气,以防止香料段内的材料燃烧,而且当热源点燃,空气吸入香烟制品时,空气在通过流体通道时被加热,被加热的空气流经香料段,释放加香烟雾,并将其送到口含端。
2.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:热源悬空装在套管内,与套管内壁隔离,形成一个围绕热源的环形空隙。
3.按照权利要求2所述之香烟制品,其特征在于:上述不燃套管用金属箔和纸制成。
4.按照权利要求3所述之香烟制品,其特征在于:上述金属箔是箔。
5.按照权利要求3所述之香烟制品,其特征在于:上述不燃套管是用滚压纸-箔层压材料制成的。
6.按照权利要求3所述之香烟制品,其特征在于:上述纸是多孔的,上述箔是穿孔的。
7.按照权利要求3所述之香烟制品,其特征在于:上述纸是无孔隙的,但纸和箔都是穿孔的。
8.按照权利要求3所述之香烟制品,其特征在于:套管内壁是用金属箔制造的,金属箔将热源产生的热量反射回热源,以帮助维持热源的燃烧。
9.按照权利要求2所述之香烟制品,其特征在于:套管内壁上还包括有热反射层,用以将热源产生的热反射回到热源,以帮助维持热源的燃烧。
10.按照权利要求9所述之香烟制品,其特征在于:套管用纸类材料制造。
11.按照权利要求10所述之香烟制品,其特征在于:上述纸类材料是螺旋卷绕的纸。
12.按照权利要求11所述之香烟制品,其特征在于:上述纸是多孔隙的。
13.按照权利要求11所述之香烟制品,其特征在于:上述纸是无孔隙的,但是穿孔的。
14.按照权利要求9所述之香烟制品,其特征在于:上述热反射层是内壁上衬的铝箔片。
15.按照权利要求14所述之香烟制品,其特征在于:上述铝箔片是穿孔的。
16.按照权利要求15所述之香烟制品,其特征在于:上述套管的渗透性约为9.1至15.1,上述铝片至少有4%的敞开面积。
17.按照权利要求9所述之香烟制品,其特征在于:上述套管的渗透性约为9.1至15.1。
18.按照权利要求2所述之香烟制品,其特征在于:上述套管包括一个在其内部的在香料段的不透气的内套管。
19.按照权利要求18所述之香烟制品,其特征在于:上述内套管有一个弯边,用以固定热源。
20.按照权利要求18所述是香烟制品,其特征在于:上述内套管是用金属箔和纸层压制成。
21.按照权利要求20所述之香烟制品,其特征在于:上述内套管包括有两层金属箔夹一层纸。
22.按照权利要求21所述之香烟制品,其特征在于:上述金属箔是铝箔。
23.按照权利要求2所述之香烟制品,其特征在于:在活性段外端上有一个穿孔端盖,用以防止热源和热源燃烧后的灰烬从活性段上掉落出来。
24.按照权利要求23所述之香烟制品,其特征在于:上述端盖是反射辐射热能的,以便将热能反射回热源去,以帮助维持热源的燃烧。
25.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:在口含端有一个口含段。
26.按照权利要求25所述之香烟制品,其特征在于:上述口含段包括位于口含端的乙酸纤维素过滤嘴。
27.按照权利要求26所述之香烟制品,其特征为:上述口含段还包括一节烟丝填料条,位于上述过滤嘴距口含端较远的一端。
28.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:上述热源是可燃的,坚固的,能够自承重的。
29.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:上述热源是圆柱形的。
30.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:上述流体通道穿过热源的中心。
31.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:上述热源含
32.按照权利要求31所述之香烟制品,其特征在于:上述热源含碳和至少一种燃烧添加剂。
33.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:上述香料段含烟草
34.按照权利要求33所述之香烟制品,其特征在于:上述香料段含有许多含烟草的料丸。
35.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:该制品有冷却烟雾的装置。
36.按照权利要求35所述之香烟制品,其特征在于:上述冷却装置包括使烟雾膨胀的装置。
37.按照权利要求36所述之香烟制品,其特征在于:上述冷却装置包括在活性段第二端的一个孔,用以通过烟雾,和一个膨胀室,膨胀室靠近对着香烟制品口含端的孔。
38.按照权利要求1所述之香烟制品,其特征在于:有一个间隔器,使香料段与热源保持一定的间隔。
39.按照权利要求38所述之香烟制品,其特征在于:上述间隔器包括一个金属卡子。
40.按照权利要求39所述之香烟制品,其特征在于:上述金属卡子是铝的。
41.按照权利要求38所述之香烟制品,其特征在于:上述间隔器涂黑色,使其能吸收来自热源的热,并将热能辐射给香料段。

说明书全文

发明涉及基本上不向周围散发可见烟雾的香烟制品。具体地说,本发明是一种不需燃烧烟草即可使人得到吸烟感觉的香烟制品。

人们曾经提出许多办法,企图生产与传统烟草制品不同的、能产生供人吸用的烟雾或蒸汽的香烟制品。例如,按照以前提出的一种方法,一种香烟制品用一根炭棒和一段用香料和合成烟雾产生剂浸渍过的载体制成,载体由燃烧的炭棒加热。炭棒上涂浓缩糖浆,以形成一层在燃烧时不透气的表层。发明者认为,这样该不透气层能封住吸烟时产生的气体,并集中这样产生的热量。

另一种香烟制品利用燃烧传统香烟形的烟草来加热装有尼古丁源,如再造的烟草或烟草浸膏的金属圆管。吸烟时,金属管内的材料释放的蒸汽与从此管的开口端吸入的空气混合,流向香烟制品的燃烧端。利斯等人的3356094号美国专利提出了一种类似的香烟制品,它的圆管在受热时变脆,以便在周围的烟草烧完时它会断裂,而不伸出。

第三种香烟制品通过加热,而不是燃烧一种香味发生剂而产生一种含尼古丁的烟雾。香味发生料剂可以用矾土、天然粘土等基质材料或烟草填料制造。香味发生料剂浸以热释放香料,包括尼古丁、甘油、薄荷醇等。香味发生料剂由用热解烟草或其它质材料制的燃料棒燃烧产生的热气体加热。

第四种香烟制品是第三种香烟制品的变型,但采用一根较短的燃料棒。据称这种香烟制品的性能通过增大燃料棒和烟雾发生剂之间的热传递而得到了改善。这是通过用绝热材料防止热损耗和用金属导体加强在燃烧的燃料棒与香味发生料剂之间的热传递而达到目的的。它用一种玻璃纤维绝热套套在燃料棒和烟雾发生料剂上面。

第四种香烟制品有许多缺点。首先,弹性玻璃纤维绝热套很难在现代化的大量生产机器上处理。第二,在装运时玻璃纤维可能脱落并在烟盒内落到香烟制品的口含端上,这就使吸烟者有将玻璃纤维吸入口中的可能。此外,采用金属导热体可能效率不高,因为导体本身会吸去很多燃料棒产生的热量。

本发明的第一个目的是提供一种香烟制品,其加香烟雾释放材料能被通过炭质热源的空气通道的热气体和热源的辐射热有效地加热。

本发明的第二个目的是避免使吸用这种香烟制品的人吸入玻璃纤维。

本发明的第三个目的是提供一种具有传统香烟的外观和味道的香烟制品。

按照本发明,香烟制品有一个口含端,另外一端称外端。香烟制品外端处有一活性段,活性段与口含端之间有流体连通,在口含端可以装过滤嘴。活性段包括一个热反射圆柱形空心套管,套管有内壁和外壁,套管向外端的一端称第一端,向口含端的一端称第二端。在套管第一端内插入热源。在套管第一端内的热源最好悬空固定,与套管内壁离开,热源周围形成一个环形空隙。热源内有一流体通道。在套管第二端内有一香料段,香料段与热源之间有辐射和对流热传递关系。也可用一个间隔件将香料段与热源隔开一段距离。热源处的套管是透气的,使空气进入,维持热源燃烧,在香料段的套管不透气,以防止香料段内的物质燃烧。当热源点燃,空气吸入香烟制品时,空气在通过流体通道时被加热。加热后的空气流过香料段,释放出加香烟雾,并将其送到口含端。

本发明的上述目的、其它目的和优点将通过以下参照附图所做的详细说明而得到进一步阐明,在所有的图中,同一编号代表同一部分。

图1是本发明香烟制品第一个推荐的实施例的分解透视图。

图2是沿图1中2-2线取的、图1中香烟制品的纵剖面图。

图3是沿图2中3-3线取的、图1、2中香烟制品的端面视图。

图4是沿图2中4-4线取的、图1~3中香烟制品的横剖面图。

图5是沿图2中5-5线取的、图1~4中香烟制品的横剖面图。

图6是沿图2中6-6线取的、图1~5中香烟制品的横剖面图。

图7是图1~6中的香烟制品的活性段的分解透视图。

图8是沿图7中8-8线的、图1~7中香烟制品的活性段的纵剖面图。

图9是本发明香烟制品渗透性测试仪器示意图。

图10是本发明香烟制品第二个推荐的实施例的纵剖面图。

图11是沿图10中11-11线取的、图10中香烟制品的横剖面图。

图12是图10~11中香烟制品的活性段的分解透视图。

图13是沿图12中13-13线取的、图10~12中仿香烟制品的活性段的纵剖面图。

图1~8中所示是本发明香烟制品的第一个推荐的实施例。香烟制品10包括一个活性段11和一个膨胀室管12,用卷烟纸14卷在一起,还有一个过滤段13,用滤嘴纸205卷包在香烟制品上。卷烟纸14最好是经过降热软化处理的卷烟纸,如化镁或其它耐型卷烟纸。如下面将详细说明的,活性段11包括一个炭质热源20和一个香料段21,香料段与流过热源的热气体接触时释放出加香味的蒸汽和气体。蒸汽进入膨胀室管12,形成烟雾,流向口含段13,再进入吸烟者口中。

碳质热源20最好用纯碳,再加一些催化剂或燃烧添加剂。碳质热源20最好用木炭制造,里面有一条或多条纵向通道。纵向通道最好做成多星形截面状,星角窄长,中心空隙小。碳质热源20的孔隙率应大于50%,炭粒之间的孔隙尺寸约在1至2微米之间。碳质热源20的重量约为81mg/10mm,密度约在0.2g/cc至1.5g/cc之间。碳质热源20的炭粒之间的表面积约在50m2/g至2000m2/g之间。

香料段21可包括任何在接触热气体时能释放要求的香味和其它化合物的材料。在一种香烟制品中,这种香味和其它化合物可以是烟草的味道和化合物,以及其它需要的香味。这样,香料段21的合用材料可包括烟草填料或一种沉积上需要的化合物的惰性物质。在一种推荐的实施例中,香料段21是一种丸状烟草填充层。烟草丸最好这样制造:将粒度约为20目至400目(最好是150目)的粒状烟草材料、能够广泛扩散到烟草粒中的烟雾母体(如甘油、1,3丁二醇、丙二醇)和提高热负荷以防热气体将烟草丸温度加热到其热分解温度以上的细填料(如碳酸或氧化)在挤压机内组合而成。各种材料混合成一种混合料,混合料从有许多小孔的模具中挤出,成为直径相等的面条状材料。挤压成的料条再切成小段,最好是等长的小段。这样做的料丸最好尺寸均匀。混合料中的成份最好是:烟草约为15%至95%,烟雾母体约5%至35%,填料约0%至50%。

如以下更详细说明的那样,在有充足的氧气的条件下,热源20燃烧产生的大部份是二氧化碳。下面还将说明,活性段11的辐射能反射套管22是不燃的,在香烟制品10吸用时也不会燃烧。而且,香烟制品10的结构可使通过香料段21的气体含氧量低,这样香料段21的组份即使在温度高到在其它情况下会点燃时也只含热解而不燃烧。在香烟制品10吸用时周围不产生可见的烟雾。

现在介绍香烟制品10的详细结构。活性段11装在一个复合套管内,复合套管包括一个辐射能反射套管22,最好还有一个内套管23(装在辐射能反射套管22内),(下面如无特殊说明时,“套管”一词即指复合套管。)内套管23管口内弯形成弯边24,用以固定碳质热源20,使其处于悬臂状态,与辐射能反射套管22内壁脱离接触,形成环形空隙25。香料段21装在内套管23内,一端是弯边24和热源20,另一端是挡网26,此网将香料段21的料丸挡住,又可让烟雾通过,进入膨胀室管12,膨胀室管12可使香烟制品10的长度和外观与普通香烟相同,内套管23靠近口含端的一段120比辐射能反射套管22向口含端的一端多伸长一段,插入膨胀室管12中,卷烟纸14将活性段11和膨胀室管12连接在一起,卷烟纸14最好有足够的孔隙,让空气穿过卷烟纸14和辐射能反射套管22,以便维持热源20燃烧。或者,卷烟纸14在热源20外面的辐射能反射套管22上那一段穿孔,如用激光穿孔。

内套管23内,最好在挡网26后再加一个铝挡板27,将活性段11近口含端的一端封闭,挡板27上只留一个孔28,让热蒸汽通过。热蒸汽通过孔28后速度加快,在膨胀室管口内膨胀,蒸汽和气体在膨胀室内膨胀使饱和蒸汽冷却,形成稳定的烟雾,这样就最大限度地减少了在口含段的分段29和200上的冷凝现象,增加了供给吸烟者的烟雾量。膨胀的程度,亦即冷却的程度,可以通过改变孔28的大小和膨胀室12的容积来调节。

口含段13可以是空管,也可以有一个过滤段29。口含段13最好包括两个分段29和200。口含分段29是一个乙酸纤维素滤嘴201,用滤嘴纸202卷包。另一段200是一根烟丝填料条,用滤嘴纸203卷包,这一段除了进一步冷却烟雾和略起过滤作用外,还可以增加烟草味。口含段200用的烟草填料最好按照标准每英寸切30刀,也可以粗一些,尽量减少过滤作用。例如,烟草填料可以每英寸切15刀。口含段13的两分段29和200用滤嘴纸204卷在一起。整个的口含段13用滤嘴纸205与香烟制品10的其余部份连接在一起。

再谈活性段11的结构,环形空隙25是为了有足够的空气流到热源20,使其能持续燃烧,也可使传到外面的热量降到最少。为了前一个原因,辐射能反射套管22上穿有孔,并最好有不少于9.5%的开放面积,透气性约为9.1至15.1,透气性测量方法如下:图9是透气性测试仪90,它由4段管子91、92、93、94组成,管子的直径皆与辐射能反射套管22相同,套管22装入仪器90中。将氮气以每分钟2升的流速送入管口95内。管口96通向大气。氮气以每秒1升的流速从管口97抽出。由于空气穿过套管22管壁对空气流的阻小于穿过仪器90的导管内的阻力,空气将穿过辐射能反射套管22的管壁吸入,随大量氮气从管口97排出。在管子93末端,管子94下方装着一个质谱仪的探头98,此探头通过电缆99与质谱仪900接通。电缆99在901处穿出导管93。电缆99穿出管壁的孔密封起来,使氧气除了通过辐射能反射套管22的管壁外不能进入仪器90。辐射能反射套管22的透气性由探头98探出,由质谱仪900测定,以每平方厘米辐射能反射套管外壁表面积每分钟透过氧气的毫升数表示。

辐射能反射套管22的渗透性可确定热源20的质量燃烧速度。希望香烟制品10在FTC状态下能供10次吸用(FTC状态是指每分钟吸一次每次吸2秒钟35毫升)。如果热源20的质量燃烧速度太快,吸烟者的每吸一次将放出更多的香味,因为到达香料段21的气体会更热。由于热源20在每吸一次时消耗得比较多,热源20就可能在吸不到10次便消耗完了。同样,如果质量燃烧速度太低,虽然可以吸10次以上,但由于气体较冷,每次放出的香味就少。此外,如果质量燃烧速度太慢,热源20可能在吸烟者吸下一口前熄灭。最佳的质量燃烧速度大约在9mg/分钟到11mg/分钟之间。为了达到这样的质量燃烧速度范围,最好采取约在9.1至15.1之间的渗透性。(按照上述方法测定。)活性段11内的空气通过热源20内的通道206流入香料段21。希望热源20与空气流的接触表面积尽可能大些,以尽量增大向香料段21的对流热传递,也可尽量达到完全燃烧。为了同样的原因,通道206不是简单的圆柱形截面,而是多角形横截面,如图中所示的八角星形。事实上,在推荐的实施例中,通道206的表面积大于热源20的外表面面积。

为了尽量减少香烟制品10的辐射热损失,活性段11的全部内表面都是能反射热的。例如,辐射能反射套管22可用金属喷纸制做。如能照图7、8所示则更好,图中辐射能反射套管22用一层纸70和一层内箔71做成。箔层71将来自热源20的辐射热反射回到热源20上去,以保持它的热度,并保证使其不致冷却到燃点之下而熄灭。将热量反射回活性段11还意味着能使更多的热量传递到香料段21上去。

纸层70可以用纸带螺旋卷制而成,也可用普通的纸管制造方法制成。最好用制造传统香烟的那种设备,使纸层70和箔层71一同通过这种设备制成纸管。在这一推荐的实施例中,纸层70的边缘搭接,並粘在一起。纸层70是多孔或穿孔的,以便达到上述要求的渗透性。箔层71最好用标准的0.0015英寸铝箔制造,先压花以增加孔数,再压光以整平孔,使穿孔的箔比较光滑。虽然压光会使孔有些封闭,只要压花的铝片有不少于4%的开放面积(最好约9.5%的开放面积),即可达到要求的渗透性。

虽然箔层反射了热源20产生的大部份热量,有些热量还会逸出外面。因此,纸层70所用的纸最好作变性处理以防止燃烧,当吸用香烟制品10时它就不会燃烧。

内套管23也是能反射热的,它用一层外铝箔层80、一层内铝箔层82和一层中间纸层81制成。内套管23可用两条相同的纸-箔叠层压条,螺旋卷绕制成,卷制时二条纸面对纸面,这样两个纸面合在一起形成中间层81。纸层最好用硬压光处理过的纸。在推荐的实施例中,中间层81还可以包括3层经过减少热降软化处理的纸,如氧化镁或其它合用的耐火型纸、卷烟纸,卷绕在纸-箔层压条之间。内套筒23不做成透气的,因为香料段21应与氧隔离,以免烟草点燃,因烟草点燃会使烟雾变味并混入热分解组份。箔层80、82可防止空气透过,还可反射回辐射热量,以尽量增加香味产生的量。自然,也可用其它方法将空气隔绝在香料段21以外,如在香料段21范围将辐射能反射套管22卷上一层不透气材料(图中未示)。箔层80、82应尽可能薄些,使其热容量小些,使香料段21得到较多的热量。

内套管23管口弯曲,形成弯边24,弯边宽度应足以牢固地将热源固定就位为佳。

最后,活性段11有一个反射端盖15,端盖卡在辐射能反射套管22口上,用卷烟纸盖住。端盖15有1个或多个孔16,使空气能进入活性段11。孔16最好分布在端盖的四周边上。在推荐的实施例中,有6个按相等角度分布的孔,直径皆为0.080英寸。端盖15增加了反射回活性段11的辐射热,还使热源20由于某种原因松弛时不会从香烟制品10上跌落出来。考虑热源20在各次吸用之间在高温下阴燃,并在吸用时更热,这点很重量。端盖15可将热源20燃烧产生的灰烬都保留在套管里。

香烟制品10外径最好采用7.9mm,与传统香烟相同。碳质热源20最好采用直径4.6mm、长度10.1mm的,活性段11总长最好是26mm。口含段的长度最好是21mm,分为一个10mm的乙酸纤维素过滤段29和一个11mm的烟丝条段200。膨胀室管口长度最好是33mm,使香烟制品的总长为79mm,这一长度与传统的长香烟相同。在推荐的实施例里,卷边24宽2.6mm。

图10~13中是本发明的香烟制品的第二个推荐的实施例,凡在图10~13中没有给出的第二实施例的视图皆与第一实施例相应的视图相同。

在图10~13的实施例100中,在活性段110内用一个间隔器101将香料段21的料丸与碳质热源20的端面隔开一段距离。与图1~8中的实施例相比,使用间隔器101可使香料段靠近热源20的一端更均匀地受热,因为通过通道206吸入的热气体射流在到达香料段21前有时间散布开来,所以它能加热香料段21端面更大的面积。同样,使用间隔器101可防止香料段21在香烟制品100点燃时急速蒸发。在没有间隔器101的情况下,在点烟时火焰吸入通道206,会将香料段21点燃或使其快速蒸发,有了间隔器101,吸入的火焰会分散在间隔器101上。间隔器101最好是金属制的,如铝制圆盘,最好涂黑,使其能够吸收来自碳质热源20的热量,再辐射给香料段21。

使用间隔器101还有其它好处。例如,可防止香料段21落下的小颗粒,如烟草丸破碎后产生的碎进入通道206,将香烟制品100前端端盖15和热源20之间堵塞,或在没有端盖15时从香烟制品100里掉出来。此外,间隔器101向挡网26移近或移远,即可使香料段21中同一数量的料丸得到不同程度的压实。香料段21不同程度的压实。香料段21不同程度的压实会使香烟制品100产生不同程度的吸入阻力,以及不同的味道。最后,间隔器101将香料段21的料丸与热源20隔离开来,也防止了香料化合物落到热源20上,如香料化合物落到热源上,则可能在热源上热解、变味或产生热分解产物。

由此可以看到我们提供了一种香烟制品,其加香烟雾释放材料可被碳质热源有效地加热,可使吸烟者免于吸入玻璃纤维的危险,可大大减少香料段壁的热损失,並且具有传统香烟的外观和味道。

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