[发明专利]用于吸烟制品的复合热源

说明书

本发明涉及热源，例如适合于在吸烟制品中使用的热源。本发明进一步涉及含根据本发明的热源的吸烟制品。

其中通过热量从可燃热源转移到物理分离的气溶胶-生成的材料中，生成气溶胶的吸烟制品是现有技术中已知的。气溶胶-生成的材料可以位于热源内部，周围或下游。在使用中，吸烟制品的可燃热源被点燃，和通过从可燃热源中转移热量，挥发性化合物从气溶胶-生成的材料中释放。被释放的挥发性化合物被夹带在空气中，并当吐烟时，通过吸烟制品引出。

对于在吸烟制品中使用的可燃热源来说，期望具有某些特性，使得能或者提高吸烟体验。

例如，在燃烧过程中，热源应当产生足够的热量，以允许增香的气溶胶从气溶胶-生成的材料中释放，但仍然足够小到在吸烟制品内匹配(fit)，所述吸烟制品可具有与常规的末端点燃的香烟类似的尺寸。

此外，热源应当能采用有限量的空气燃烧，直到在热源内的燃料被消耗，且当燃烧时，还应当产生尽可能少或者基本上没有产生一氧化碳，氮氧化物，或其他潜在非所需的气体。

另外，热源的点燃温度应当足够低，以致于热源在常规的末端点燃的香烟用的正常的点火条件下，使用例如火柴或常规的香烟打火机，可容易点燃。

热源还应当具有合适的导热率、若在燃烧过程中，太多的热量被传导离开热源的点火区到达热源的其他部分，则当温度下降到低于热源的熄灭温度时，在热源的点火区处的燃烧将停止。因此，具有太高导热率的热源可能非所需地难以点火，和在燃烧之后，经历过早自灭。热源的导热率应当在以下水平下：在使用中，所述水平将允许有效地传热到气溶胶-生成的材料中，且没有传导太多的热量到它经其被固定、安装或在其他情况下掺入到吸烟制品内的任何设备或结构上。

在使用之前或之中，热源还应当不崩解，且应当能耐受小的机械应力，且作为例如消费者掉落吸烟制品的结果，可能出现所述机械应力。

期望提供适合于在吸烟制品中使用的复合热源，它满足一些或所有的上述要求。

进一步期望提供复合热源，它能催化在其燃烧过程中产生的一种或更多种潜在非所需的气体分解。

还期望提供复合热源，它能保留在其燃烧过程中产生的粒状物质。

根据本发明，提供复合热源，例如适合于在吸烟制品中使用的复合热源，该复合热源包括：多孔的不可燃烧的陶瓷基体；和完全包埋在不可燃的多孔陶瓷基体内的粒状可燃燃料，其中由中值D50粒度比粒状可燃燃料的中值D50粒度小至少5倍的一种或更多种粒状物质形成不可燃的多孔陶瓷基体。

本文所使用的术语“复合热源”(单数或复数)被用于表示含至少两种不同组分的热源，所述两种不同的组分结合产生至少两种组分单独不存在的性能。如以下进一步描述的，根据本发明的复合热源的功能有利地在不可燃的多孔陶瓷基体和在不可燃的多孔陶瓷基体内包埋的可燃的燃料之间分配。

本文所使用的术语“陶瓷”被用于表示当加热时保持固体的任何非金属固体。

本文所使用的术语“完全包埋”被用于表示可燃燃料的颗粒完全被不可燃的多孔陶瓷基体包围。也就是说，在不可燃的多孔陶瓷基体内包埋的可燃燃料的颗粒之间基本上不存在接触。

本文所使用的术语“中值D50粒度”被用于表示粒度分布中体积为基础的中值数值，且是在累积分布中50％处的颗粒直径值。

优选地，由中值D50粒度比粒状可燃燃料的中值D50粒度小至少10倍的一种或更多种粒状物质形成不可燃的多孔陶瓷基体。

根据本发明的复合热源的强度主要受不可燃的多孔陶瓷基体控制。根据本发明的复合热源与包埋在不可燃的多孔陶瓷基体内的可燃燃料的强度解耦是有利的，因为可燃燃料在燃烧过程中经历大的变化，从而使得难以控制机械行为。

在根据本发明的复合热源中的可燃燃料的颗粒基本上彼此不接触，且包埋在不可燃的多孔陶瓷基体内部的单独的空腔中。在燃烧过程中，可燃燃料的颗粒在单独的空腔内经历变化，但不可燃的多孔陶瓷基体的结构有利地保持基本上不变。

在根据本发明的不可燃的多孔陶瓷基体内部完全包埋粒状燃料有利地避免了在与现有技术的热源有关的燃烧性能方面的许多严重的缺点，所述现有技术的热源包括不可燃的多孔陶瓷基体和粒状可燃燃料，其中可燃燃料的颗粒彼此接触。

在燃烧过程中，互连的可燃燃料的颗粒燃烧的结果是，可在这种现有技术的热源中形成具有大直径的新的孔通道。结果，炽热的可燃燃料的颗粒可不利地从这种现有技术的热源中通过最新形成的通道逃逸。

此外，在燃烧过程中，这种现有技术的热源的机械完整性可不利地下降到临界水平，这是因为互连的可燃燃料的颗粒燃烧的结果是形成弱区。