CN104519758A - 具有改进的粘结剂的可燃热源 - Google Patents

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Abstract

一种用于发烟制品(2)的可燃热源(4)，包括碳和粘结剂。所述粘结剂包括以下三种粘结剂成分的组合：有机聚合物粘结剂材料、羧酸盐燃烧盐以及不可燃无机粘结剂材料。所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料。优选地，所述可燃热源进一步包括点火助剂。

Description

具有改进的粘结剂的可燃热源
技术领域
本发明涉及一种用于发烟制品的可燃热源，所述热源包括碳以及改进的粘结剂，所述改进的粘结剂包括有机和无机粘结剂材料的组合。本发明进一步涉及一种包括这样的可燃热源以及气溶胶形成基材的加热式发烟制品。
背景技术
本领域中已经提出了其中烟草被加热而不是燃烧的许多发烟制品。此类“加热式”发烟制品的一个目的为减少由传统香烟中烟草的燃烧和热降解所产生的那种已知的有害烟雾成分。
在一种已知类型的加热式发烟制品中，通过从可燃热源向位于所述可燃热源的下游的气溶胶形成基材所进行的热量传递而生成气溶胶。在发烟期间，挥发性化合物通过从可燃热源所进行的热量传递而从气溶胶形成基材被释放并且被携带于通过发烟制品所抽吸的空气中。当所释放的化合物冷却时，它们凝结形成被使用者吸入的气溶胶。
例如，WO-A-2009/022232公开了一种发烟制品，其包括可燃热源、在所述可燃热源的下游的气溶胶形成基材、以及围绕并接触可燃热源的后方部分和气溶胶形成基材的邻接的前方部分的导热元件。WO-A-2009/022232的发烟制品中的导热元件帮助将在热源的燃烧期间所生成的热量传递至气溶胶形成基材。
某些基于碳的热源包含比如纤维素衍生物的有机粘结剂，以在制造、处理以及储存期间帮助改进热源的完整性。然而，有机粘结剂在燃烧期间在热源内所达到的温度下通常为可燃的。因此，已经发现有机粘结剂在加热式发烟制品的发烟期间分解，导致热源的完整性的损失。
有机粘结剂的分解可能导致热源在燃烧期间以及在燃烧之后的变形，其转而可能导致热源的破裂或断裂或者灰烬从燃烧的热源的释放。此外，在有机粘结剂的燃烧期间，通常释放气体，其在热源内产生压力，进一步增加了破裂或断裂的可能性。
希望提供一种用于加热式发烟制品的、在发烟期间以及在发烟之后具有改进的完整性的可燃热源。特别希望提供还具有改进的燃烧属性的这样的可燃热源。
发明内容
根据本发明，提供一种用于发烟制品的可燃热源，所述可燃热源包括碳以及粘结剂，所述粘结剂包括至少一种有机聚合物粘结剂材料、至少一种羧酸盐燃烧盐以及至少一种不可燃无机粘结剂材料，其中所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料(silicatematerial)。
根据本发明，还提供一种发烟制品，所述发烟制品包括如以上所限定的、根据本发明所述的可燃热源，以及在所述可燃热源的下游的气溶胶形成基材。
本发明进一步提供为了改进用于发烟制品的含碳可燃热源的完整性而对粘结剂的使用，所述粘结剂包括至少一种有机聚合物粘结剂材料、至少一种羧酸盐燃烧盐以及至少一种不可燃无机粘结剂材料，其中所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料。
本发明进一步提供一种生产具有改进的完整性的可燃热源的方法，所述方法包括步骤：将一种或多种含碳材料与粘结剂相结合，所述粘结剂包括至少一种有机聚合物粘结剂材料、至少一种羧酸盐燃烧盐以及至少一种不可燃无机粘结剂材料，其中所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料；将所述一种或多种含碳材料与所述粘结剂的混合物预成型为长条形杆；以及干燥所述长条形杆。
如以下所更具体地描述的，本发明的可热热源可为通过挤出成型过程所形成的挤出成型热源。替代地且优选地，同样如以下所更具体地描述的，本发明的可热热源可为通过压制过程所形成的压制热源。由于对包括有以上所限定的三种成分的组合的粘结剂的使用，已经发现压制热源在完整性方面显示出最大的改进。
术语“粘结剂”在本文中用来指可燃热源的、将热源内的碳和其它任何添加剂粘结在一起的成分，以使得可以形成保持它的结构的固体热源。
术语“羧酸盐燃烧盐(carboxylate burn salt)”在本文中用来指羧酸的盐，其被认为改变碳的燃烧。优选地，羧酸盐燃烧盐在室温下包括一价、二价、或三价阳离子以及羧酸阴离子，其中羧酸阴离子在可燃热源被点燃时燃烧。更优选地，羧酸盐燃烧盐为碱金属羧酸盐燃烧盐，所述碱金属羧酸盐燃烧盐在室温下包括一价碱金属阳离子以及羧酸阴离子，其中羧酸阴离子在可燃热源被点燃时燃烧。可被包括于本发明的可燃热源的粘结剂中的羧酸盐燃烧盐的特定示例包括，但不限于，碱金属醋酸盐、碱金属柠檬酸盐以及碱金属琥珀酸盐。
在某些实施例中，粘结剂可包括单一的羧酸盐燃烧盐。在其它实施例中，粘结剂可包括两种或多种不同的羧酸盐燃烧盐的组合。所述两种或多种不同的羧酸盐燃烧盐可包括不同的羧酸阴离子。替代地或另外地，所述两种或多种不同的羧酸盐燃烧盐可包括不同的阳离子。举例而言，粘结剂可包括碱金属柠檬酸盐和碱土金属琥珀酸盐的混合物。
术语“不可燃的”在本文中用来指在本发明的可燃热源被点燃和燃烧期间并不燃烧或分解的无机粘结剂材料。所述不可燃无机粘结剂材料因此在粘结剂在可燃热源的燃烧期间所经受的温度下为稳定的并且将在燃烧期间以及在燃烧之后保持基本完好。
术语“上游”、“前方”、“下游”以及“后方”在本文中用来描述本发明的发烟制品的构件、或构件的部分相对于在使用期间通过发烟制品所抽吸的空气的方向的相对位置。
在本发明的可燃热源中，将碳与由有机和无机粘结剂材料的特定的新型组合所形成的粘结剂相组合。特别地，将有机聚合物粘结剂材料(比如在现有技术的可燃热源中所使用的那些)与至少一种羧酸盐燃烧盐和至少一种不可燃无机粘结剂材料相组合，其中所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料。在以下描述中，有机聚合物粘结剂材料、羧酸盐燃烧盐以及不可燃无机粘结剂材料共同被称作“粘结剂成分”。
与仅仅包括有机粘结剂材料的热源相比，已经发现包括有机聚合物粘结剂材料、羧酸盐燃烧盐以及不可燃无机粘结剂材料(包括片状硅酸盐材料)的特定组合的粘结剂的使用有利地增加了可燃热源在燃烧期间以及在燃烧之后的完整性。本发明的可燃热源显现出由燃烧而引起的减少的变形，以使得减少了热源的破裂、断裂或破碎的发生。此外，本发明的可燃热源在燃烧之后形成更粘合的灰烬，以使得灰烬的颗粒或碎片不太可能从热源脱落。还发现灰烬的外观被改进，具有更均匀的一致性以及更深的且更均匀的颜色。
术语“完整性”在本文中用来指本发明的可燃热源保持完整或完好的能力。可燃热源的完整性的任何显著的损失可能导致热源的破裂或断裂。可燃热源的较差的完整性还可由在热源被点燃期间所生成的火花或火焰指示。
如以下所更具体地描述的，可以使用实验性检验(被称为“跌落(drop off)”)提供对可燃热源的完整性的定量测定，在所述实验性检验中测定加热式发烟制品内的可燃热源的一部分在受控燃烧状态下跌落的可能性。特别地，所述检验提供对包括有不同的粘结剂的可燃热源的完整性的直接比较。已经发现的是，与现有技术的、仅仅包括有机粘结剂材料的可燃热源在相同状态下跌落的可能性相比，本发明可燃热源的跌落的可能性减少。
可燃热源跌落的可能性越低，认为可燃热源的完整性越好。优选地，本发明的可燃热源在以下所描述的实验条件下跌落的可能性小于20％、更优选地小于10％以及最优选地接近0％。
由于对以上所限定的粘结剂成分的特定组合的使用而在可燃热源的完整性方面所提供的改进比基于各种粘结剂成分的表现而预测的更大。另外，对三种粘结剂成分的组合的使用已经被证明在可燃热源的机械强度方面提供意想不到的改进，如通过可燃热源的压缩强度的增加所证明的。粘结剂因此在本发明的可燃热源的物理属性方面提供出人意料的有利效果。
有利地同样已经发现的是，可以调节本发明的可燃热源的粘结剂的三种粘结剂成分的比率，以便改变并改进热源的燃烧属性。例如，与仅仅包括有机粘结剂材料的热源相比，粘结剂成分的比率可适于增加热源的燃烧温度或燃烧寿命。
在本发明的可燃热源中使用包括三种不同的粘结剂成分的组合的粘结剂有利地还被证明，增加热源的碳的燃烧在热源的前端被点燃之后从热源的前端至后端的蔓延的速度。碳在可燃热源中的燃烧的蔓延通过由于前方的爆燃从可燃热源的前端至后端的向下游的移动而造成的可燃热源的表面处的颜色的变化清楚地显示。碳在点燃之后在可燃热源中的燃烧的更快蔓延有利地减少了至第一次抽吸的时间。如以下所更具体地描述的，粘结剂的三种不同的粘结剂成分均在可燃热源内提供不同的结构和功能。此外，粘结剂成分在可燃热源燃烧时均具有不同表现。粘结剂成分的不同的属性和表现的组合提供改进的粘结效果以及特别地可燃热源的完整性的出人意料的改进。
本发明的可燃热源的粘结剂中的有机聚合物粘结剂通常由长的、柔性有机聚合物形成。有机聚合物粘结剂材料通常为改进可燃热源的燃烧质量的良好的燃料。如以上所陈述的，有机聚合物粘结剂材料还在可燃热源的生产期间以及在燃烧之前帮助粘结碳。然而，有机聚合物粘结剂材料在热源被点燃之后燃烧掉并因此在燃烧期间或燃烧之后并不提供任何显著的粘结效果。
有机聚合物粘结剂材料可包括在加热或燃烧时并不产生有害的副产品的任何合适的有机聚合物粘结剂。有机聚合物粘结剂材料可包括单一类型的有机聚合物或更多种不同类型的有机聚合物中的两种的组合。优选地，有机聚合物粘结剂材料包括一种或多种纤维素聚合物材料。合适的纤维素聚合物材料包括但不限于纤维素、改性纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素以及其组合。在本发明的特别优选的实施例中，有机聚合物粘结剂材料包括羧甲基纤维素(CMC)。从德国的Phrikolat GmbH可以买到用于在本发明中使用的合适的CMC源。替代地或除一种或多种纤维素聚合物材料之外，有机聚合物粘结剂材料可包括一种或多种非纤维素聚合物材料，所述一种或多种非纤维素聚合物材料包括但不限于：黏胶，比如，例如瓜尔豆胶；小麦粉；淀粉；糖；菜油以及其组合。
优选地，粘结剂包括大致25％重量至大致80％重量的有机聚合物粘结剂材料、更优选地大致30％重量至大致75％重量的有机聚合物粘结剂材料。
与有机聚合物粘结剂材料相比，本发明的可燃热源的粘结剂中的羧酸盐燃烧盐通常包括在大小上基本上小于热源中的其它更大的分子的离子。羧酸盐燃烧盐促进热源的燃烧。另外，与有机粘结剂不同，已经发现羧酸盐燃烧盐在燃烧期间以及在燃烧之后围绕可燃热源内的其它分子保持粘合结构，这有助于将热源材料粘结在一起。羧酸盐燃烧盐因此在燃烧期间以及在燃烧之后改进可燃热源的完整性并且减少热源的变形和断裂的可能性。羧酸盐燃烧盐在燃烧之后的粘结效果的保持另外地改进灰烬材料的粘合和外观。
在本发明的可燃热源中羧酸盐燃烧盐的加入另外地提供可燃热源的燃烧属性的改进。特别地，与仅仅包括有机粘结剂材料的可燃热源相比，羧酸盐燃烧盐可增加本发明的可燃热源的燃烧时间。此外，通过羧酸盐燃烧盐促进热源的燃烧可使得能够在加热式发烟制品中使用更高密度的可燃热源。这使得对于给定大小的热源能够将可燃热源生产成具有更高量的碳燃料，这可以进一步改进可燃热源的燃烧时间。
优选地，羧酸盐燃烧盐为羧酸、比如柠檬酸盐、醋酸盐或琥珀酸盐的钾盐或钠盐。在优选实施例中，羧酸盐燃烧盐为碱金属柠檬酸盐。在本发明的特别优选的实施例中，羧酸盐燃烧盐为柠檬酸钾、最优选地为单柠檬酸钾(mono-potassium citrate)。
为羧酸盐燃烧盐所选择的阳离子的特性和阴离子的特性都可能对可燃热源的燃烧属性以及特别地对燃烧寿命、燃烧温度以及在可燃热源被点燃期间的初始温度具有一定的影响。因此可以根据可燃热源的所期望的燃烧属性调节羧酸盐燃烧盐的特性以及包含至粘结剂中的羧酸盐燃烧盐的量。
优选地，粘结剂包括大致5％重量至大致50％重量的羧酸盐燃烧盐、更优选地大致8％重量至大致40％重量的羧酸盐燃烧盐。
所述不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料。
无机粘结剂材料优选地由具有相对大的、平坦的且非柔性的分子的材料所形成。无机粘结剂材料在燃烧期间在可燃热源内所达到的温度下为不可燃的，以使得无机粘结剂在热源被点燃和燃烧之后仍然存在。无机粘结剂材料因此保持它的粘结属性并且将在有机粘结剂已经被燃烧掉之后继续将热源材料粘结在一起。在一定水平下，无机粘结剂材料的添加可另外地增加可燃热源的燃烧温度，以使得可以调节燃烧属性。特别地，可调节不可燃无机粘结剂材料的水平以增加热源在被点燃期间的温度。
无机粘结剂材料可包括任何合适的无机粘结剂，其为惰性的并且在热源的燃烧期间并不燃烧或分解。不可燃无机粘结剂材料可包括单一类型的无机粘结剂或更多种不同类型的无机粘结剂中的两种的组合。用于包括于不可燃无机粘结剂材料中的合适的片状硅酸盐材料包括但不限于粘土、云母、蛇纹岩以及其组合。在特别优选的实施例中，不可燃无机粘结剂材料包括一种或多种粘土。用于包括于不可燃无机粘结剂材料中的其它合适的无机粘结剂包括但不限于硅酸铝衍生物、碱性硅酸盐、石灰石衍生物、碱土金属化合物和衍生物、铝化合物和衍生物、以及其组合。
术语“粘土”在本文中用来指由两种尺寸的硅酸盐离子片和铝酸盐离子片所形成的层状硅酸铝材料，所述两种尺寸的硅酸盐离子片和铝酸盐离子片在粘土内形成不同的层状结构。用于在本发明的可燃热源的粘结剂中使用的合适的粘土包括，但不限于，斑脱土、蒙脱土以及高岭石。可以从德国的Worlee-Chimie GmbH或者Nanocor买到合适的粘土。
特别优选地，在本发明的可燃热源的粘结剂中所使用的一种或多种粘土为剥离型粘土。术语“剥离型粘土”在本文中用来指已经经历剥离或层离过程的粘土，在所述剥离或层离过程中硅酸盐片的层和铝酸盐片的层之间的间隔增加，在某些情况中增加多达20倍或更多。
比如粘土的片状硅酸盐材料的较大的、平坦的结构与有机粘结剂材料的较长的、柔性分子以及羧酸盐燃烧盐的较小的离子形成对比。已经发现具有这些不同结构的粘结剂分子的组合不仅在本发明的可燃热源的生产和储存期间，而且在燃烧期间以及在燃烧之后，在提供改进的粘结属性方面都是有效的。
优选地，粘结剂包括大致10％重量至大致35％重量的不可燃无机粘结剂材料、更优选地大致15％重量至大致35％重量的不可燃无机粘结剂材料。
在本发明的特别优选的实施例中，可燃热源包括粘结剂，该粘结剂包括作为有机粘结剂材料的羧甲基纤维素、作为羧酸盐燃烧盐的柠檬酸钾以及作为不可燃无机粘结剂材料的粘土的组合。在某些优选实施例中，粘结剂包括作为有机粘结剂材料的、大致73％重量的羧甲基纤维素，作为羧酸盐燃烧盐的、大致17％重量的柠檬酸钾以及作为不可燃无机粘结剂材料的、大致10％重量的粘土。
已经发现粘结剂成分的这种组合显示出特别有效的粘结属性并且所得到的可燃热源在燃烧期间或者在燃烧之后保持完整性，很少有或者没有可见的变形或破裂。与现有技术的、仅仅包括有机粘结剂材料的可燃热源相比，也已经发现在包括粘结剂成分的这种组合的可燃热源燃烧之后余留的灰烬具有改进的粘合和外观。
本发明的可燃热源优选地包括大致2％重量至大致10％重量的、包括有三种不同的粘结剂成分的粘结剂，更优选地包括大致4％重量至大致10％重量的粘结剂以及最优选地包括大致5％重量至大致9％重量的粘结剂。在某些优选实施例中，本发明的可燃热源包括大致8％重量的粘结剂。
优选地在热源的生产期间将粘结剂包含至本发明的可燃热源中。在生产期间可在单一的步骤中将粘结剂的三种粘结剂成分的组合包含至热源材料中或者可在两个或更多个单独的步骤中添加三种粘结剂成分。
粘结剂的一种或多种粘结剂成分可以以固体的、大致干燥的粉末的形式添加至可燃热源的其它成分。替代地，粘结剂的粘结剂成分中的一种或多种可以以粘结剂溶液的形式添加至可燃热源的其它成分，所述粘结剂溶液包括溶解或悬浮于比如水的合适的溶剂中的一种或多种粘结剂成分。优选地，至少羧酸盐燃烧盐以溶液的形式添加至可燃热源的其它成分。例如，在羧酸盐燃烧盐包括柠檬酸钾的情况下，可使用在水中占比5wt％至10wt％的柠檬酸钾的溶液。
在粘结剂的粘结剂成分中的一种或多种被以粘结剂溶液的形式包含的情况下，粘结剂溶液的pH优选地适于为至少pH 8、更优选地至少pH 10以及最优选地大致pH 12的碱性pH。溶液的自然的pH通常将为酸性的，并且在这种情况下可以通过合适的碱的添加而轻易地增加pH。
粘结剂成分以及特别地有机聚合物粘结剂材料对pH的改变通常是敏感的。这对于带电荷的有机聚合物粘结剂材料来说可能尤其如此，对于带电荷的有机聚合物粘结剂材料，粘结剂溶液的pH的增加可能影响粘结剂分子上的电荷并因此影响分子构造和粘结属性。已经发现的是，与使用酸性粘结剂溶液所形成的类似的可燃热源相比，具有碱性pH(pH 8或以上)的粘结剂溶液的使用改进了本发明的可燃热源的燃烧属性。特别地，已经发现的是，可燃热源具有增加的燃烧寿命，以使得可燃热源可以继续燃烧更长时间。
此外，与使用酸性粘结剂溶液所形成的类似的可燃热源相比，已经发现碱性粘结剂溶液的使用产生具有增加的密度的可燃热源并且改进可燃热源在燃烧之后的完整性。
本发明的可燃热源为包括碳作为燃料的含碳热源。优选地，根据本发明所述的可燃热源具有的碳含量占可燃热源的干重的至少大致35％、更优选地至少大致40％、最优选地至少大致45％。
在某些实施例中，根据本发明所述的可燃热源为基于碳的热源。当在本文中使用时，术语“基于碳的热源”用来描述主要由碳所组成的热源。用于在根据本发明所述的发烟制品中使用的基于碳的可燃热源可具有的碳含量占所述基于碳的可燃热源的干重的至少大致50％、优选地至少大致60％、更优选地至少大致70％、最优选地至少大致80％。
根据本发明所述的可燃热源可由一种或多种合适的含碳材料形成。所述合适的含碳材料在本领域中为众所周知的并且包括，但不限于，碳粉。
根据本发明所述的可燃热源优选地进一步包括至少一种点火助剂。
当在本文中使用时，术语“点火助剂”指在可燃热源被点燃期间释放能量和氧中的一者或两者的材料，其中所述材料释放能量和氧中的一者或两者的速度不被周围的氧扩散所限制。换句话说，所述材料在可燃热源被点燃期间释放能量和氧中的一者或两者的速度很大程度上独立于周围氧可以到达材料的速度。当在本文中使用时，术语“点火助剂”还指在可燃热源被点燃期间释放能量的金属单质(elementalmetal)，其中所述金属单质的点燃温度在大致500℃以下并且所述金属单质的燃烧热为至少大致5KJ/g。
当在本文中使用时，术语“点火助剂”不包括如以上所限定的羧酸盐燃烧盐。
用于在本发明的可燃热源中使用的合适的点火助剂在本领域中为已知的。
根据本发明所述的可燃热源可包括由单一的元素或化合物所组成的一种或多种点火助剂，其在可燃热源被点燃时释放能量。由所述一种或多种点火助剂在可燃热源被点燃时所进行的能量的释放直接引起在可燃热源的燃烧的初始阶段期间温度的“快速升高”。
例如，在某些实施例中，根据本发明所述的可燃热源可包括由单一的元素或化合物所组成的一种或多种含能材料，所述单一的元素或化合物在可燃热源被点燃时与氧进行放热反应。合适的含能材料的示例包括，但不限于，铝、铁、镁和锆。
替代地或另外地，根据本发明所述的可燃热源可包括由两种或更多种元素或化合物所组成的一种或多种点火助剂，其在可燃热源被点燃时彼此进行反应来释放能量。
例如，在某些实施例中，根据本发明所述的可燃热源可包括在可燃热源被点燃时彼此进行反应来释放能量的一种或多种铝热剂(thermite)或铝热剂复合材料，其包括还原剂，比如，例如金属，以及氧化剂，比如，例如金属氧化物。合适的金属的示例包括，但不限于，镁，并且合适的金属氧化物的示例包括，但不限于，氧化铁(Fe2O3)以及氧化铝(Al2O3)。
在其它实施例中，根据本发明所述的可燃热源可包括一种或多种点火助剂，所述点火助剂包括在可燃热源被点燃时进行放热反应的其它材料。合适的金属的示例包括，但不限于，金属互化物材料和双金属材料、金属碳化物以及金属氢化物。
在优选实施例中，根据本发明所述的可燃热源包括在可燃热源被点燃期间释放氧的至少一种点火助剂。
在这样的实施例中，由所述至少一种点火助剂在可燃热源被点燃时所进行的氧的释放通过增加可燃热源的燃烧速度间接地引起在可燃热源的燃烧的初始阶段期间温度的“快速升高”。
例如，根据本发明所述的可燃热源可包括一种或多种氧化剂，其在可燃热源被点燃时分解以释放氧。根据本发明所述的可燃热源可包括有机氧化剂、无机氧化剂或其组合。合适的氧化剂的示例包括，但不限于：硝酸盐，比如，例如，硝酸钾、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钠、硝酸钡、硝酸锂、硝酸铝以及硝酸铁；亚硝酸盐；其它有机及无机硝基化合物；氯酸盐，比例，例如，氯酸钠和氯酸钾；高氯酸盐，比如，例如，高氯酸钠；亚氯酸盐；溴酸盐，比如，例如，溴酸钠和溴酸钾；过溴酸盐；亚溴酸盐；硼酸盐，比如，例如，硼酸钠和硼酸钾；高铁酸盐，比如，例如，高铁酸钡；亚铁酸盐；锰酸盐，比如，例如，锰酸钾；高锰酸盐，比如，例如，高锰酸钾；有机过氧化物，比如，例如，过氧化苯甲酰和过氧化丙酮；无机过氧化物，比如，例如，过氧化氢、过氧化锶、过氧化镁、过氧化钙、过氧化钡、过氧化锌和过氧化锂；超氧化物，比如，例如，超氧化钾和超氧化钠；碘酸盐；高碘酸盐；亚碘酸盐；硫酸盐；亚硫酸盐；其它亚砜；磷酸盐；次磷酸盐(phosphinate)；亚磷酸盐；以及次亚磷酸盐(phosphanite)。
替代地或另外地，根据本发明所述的可燃热源可包括在可燃热源被点燃时释放氧的一种或多种氧存储或螯合材料。根据本发明所述的可燃热源可包括氧存储或螯合材料，其通过封装、物理吸附作用、化学吸附作用、结构改变或其组合而存储和释放氧。合适的氧存储或螯合材料的示例包括，但不限于：金属表面，比如，例如，金属银或金属金表面；混合的金属氧化物；分子筛；沸石；金属有机骨架；共价有机骨架；尖晶石；以及钙钛矿。
根据本发明所述的可燃热源可包括由单一的元素或化合物所组成的一种或多种点火助剂，其在可燃热源被点燃时释放氧。替代地或另外地，根据本发明所述的可燃热源可包括一种或多种点火助剂，所述点火助剂包括两种或更多种元素或化合物，所述两种或更多种元素或化合物在可燃热源被点燃时彼此进行反应来释放氧。
根据本发明所述的可燃热源可包括在可燃热源被点燃时既释放能量又释放氧的一种或多种点火助剂。例如，根据本发明所述的可燃热源可包括在可燃热源被点燃时放热地分解来释放氧的一种或多种氧化剂。
替代地，或另外地，根据本发明所述的可燃热源可包括在可燃热源被点燃时释放能量的一种或多种第一点火助剂以及在可燃热源被点燃时释放氧的一种或多种第二点火助剂，所述一种或多种第二点火助剂与所述一种或多种第一点火助剂不同。
在某些实施例中，根据本发明所述的可燃热源可包括至少一种金属硝酸盐，其具有小于大致600℃、更优选地小于大致400℃的热分解温度。
优选地，所述至少一种金属硝酸盐具有介于大致150℃至大致600℃之间，更优选地介于大致200℃至大致400℃之间的分解温度。
在这样的实施例中，当可燃热源被暴露至传统的黄焰打火机或其它点火工具时，所述至少一种金属硝酸盐分解以释放氧和能量。这引起可燃热源的温度的初始快速升高并且还有助于可燃热源的点燃。在所述至少一种金属硝酸盐分解之后，可燃热源继续以较低的温度燃烧。
至少一种金属硝酸盐的加入有利地使得在内部开始可燃热源的点燃，而不只是在它的表面上的位置处。在某些实施例中，所述至少一种金属硝酸盐在整个可燃热源中大致均匀地分布。
优选地，所述至少一种金属硝酸盐在可燃热源中所占的量为可燃热源的干重的大致20％至大致50％。
优选地，所述至少一种金属硝酸盐选自由硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钡、硝酸锂、硝酸铝以及硝酸铁所组成的组。
在某些实施例中，根据本发明所述的可燃热源可包括至少两种不同的金属硝酸盐。
在一个实施例中，根据本发明所述的可燃热源包括硝酸钾、硝酸钙和硝酸锶。优选地，硝酸钾所占的量为可燃热源的干重的大致5％至大致15％，硝酸钙所占的量为可燃热源的干重的大致2％至大致10％且硝酸锶所占的量为可燃热源的重量的大致15％至干重的大致25％。
在其它实施例中，根据本发明所述的可燃热源可包括至少一种过氧化物或超氧化物，其在小于大致600℃的温度、更优选地在小于大致400℃的温度活跃地释放氧。
优选地，所述至少一种过氧化物或超氧化物在大致150℃至大致600℃之间的温度、更优选地在大致200℃至大致400℃之间的温度、最优选地在大致350℃的温度活跃地释放氧。
在使用中，当可燃热源被暴露至黄焰打火机或其它点火工具时，所述至少一种过氧化物或超氧化物分解以释放氧。这引起可燃热源的温度的初始快速升高并且还有助于可燃热源的点燃。在所述至少一种过氧化物或超氧化物分解之后，可燃热源继续以较低的温度燃烧。
优选地，所述至少一种过氧化物或超氧化物在可燃热源中所占的量为可燃热源的干重的大致20％至大致50％、更优选地所占的量为可燃热源的干重的大致30％至大致50％。
用于包含于根据本发明所述的可燃热源中的合适的过氧化物和超氧化物包括，但不限于，过氧化钙、过氧化锶、过氧化镁、过氧化钡、过氧化锂、过氧化锌、超氧化钾和超氧化钠。
优选地，所述至少一种过氧化物选自由过氧化钙、过氧化锶、过氧化镁、过氧化钡及其组合所组成的组。
替代地或者除所述至少一种点火助剂之外，根据本发明所述的可燃热源可包括一种或多种其它添加剂，以改进可燃热源的属性。合适的添加剂包括，但不限于，促进可燃热源的固结的添加剂(例如，烧结助剂)以及促进由可燃热源的燃烧所生成的一种或多种气体的分解的添加剂(例如催化剂，比如CuO、Fe2O3以及Al2O3)。
优选地通过将一种或多种含碳材料与粘结剂和其它添加剂(在包含的情况下)混合并且将混合物预成型为所期望的形状而形成根据本发明所述的可燃热源。可使用任何合适的已知的陶瓷成型方法将一种或多种含碳材料、粘结剂以及可选择的其它添加剂的混合物预成型为所期望的形状，所述任何合适的已知的陶瓷成型方法比如为，例如，流铸、挤出成型、注射成型以及模具压实或压制。在某些优选实施例中，通过挤出成型或压制将所述混合物预成型为所期望的形状。
优选地，将一种或多种含碳材料、粘结剂以及其它添加剂的混合物预成型为长条形杆。然而，应当理解的是，可将一种或多种含碳材料、粘结剂以及其它添加剂的混合物预成型为其它所期望的形状。
在形成之后，特别地在挤出成型之后，优选地干燥所述长条形杆或其它所期望的形状以减少它的水分含量，并且接着使所述长条形杆或其它所期望的形状在无氧化气氛中于一定温度条件下热解，所述温度足以使粘结剂碳化并基本消除长条形杆或其它形状中的任何挥发物。优选地，使长条形杆或其它所期望的形状在氮气氛中于大致700℃至大致900℃的温度条件下热解。
可燃热源具有的孔隙度优选地介于大致20％至大致80％之间、更优选地介于大致20％至大致60％之间。更加优选地，当通过例如水银孔隙度测量法或氦测比重术测量时，可燃热源具有的孔隙度介于大致50％至大致70％之间、更优选地介于大致50％至大致60％之间。所需的孔隙度可使用传统的方法和技术在可燃热源的生产期间容易地获得。
有利地，根据本发明所述的可燃热源具有介于大致0.6g/cm3至大致1.0g/cm3之间的表观密度。
优选地，根据本发明所述的可燃热源具有的质量介于大致300mg至大致500mg之间、更优选地介于大致400mg至大致450mg之间。
优选地，根据本发明所述的可燃热源具有的长度介于大致5mm至大致20mm之间、更优选地介于大致7mm至大致15mm之间、最优选地介于大致11mm至大致13mm之间。当在本文中使用时，术语“长度”指根据本发明所述的长条形可燃热源在其上游端部和下游端部之间的最大的纵向尺寸。
优选地，根据本发明所述的可燃热源具有的直径介于大致5mm至大致10mm之间、更优选地介于大致7mm至大致8mm之间。当在本文中使用时，术语“直径”指根据本发明所述的长条形可燃热源的最大的横向尺寸。
优选地，根据本发明所述的可燃热源具有基本均匀的直径。然而，可替代地使根据本发明所述的可燃热源成锥形以使得可燃热源的后方部分的直径大于其前方部分的直径。特别优选的是为大致圆柱形的可燃热源。可燃热源例如可为具有大致圆形横截面的圆柱体或锥形圆柱体或者具有大致椭圆形横截面的圆柱体或锥形圆柱体。
根据本发明所述的可燃热源可为“无通道”的可燃热源。当在本文中使用时，术语“无通道的可燃热源”用来指不包含任何纵向气流通道的可燃热源。当在本文中使用时，术语“纵向气流通道”用来指穿过可燃热源的内部部分并且沿可燃热源的整个长度延伸的孔。
替代地，根据本发明所述的可燃热源可包括至少一个纵向气流通道。例如，根据本发明所述的可燃热源可包括一个、两个或三个纵向气流通道。在这样的实施例中，根据本发明所述的可燃热源优选地包括单一的纵向气流通道、更优选地单一的基本对中的纵向气流通道。所述单一的纵向气流通道的直径优选地介于大致1.5mm至大致3mm之间。
可部分地或全部地涂覆根据本发明所述的可燃热源的至少一个纵向气流通道的内表面。优选地，涂层覆盖所有的纵向气流通道的内表面。
可选择地，根据本发明所述的可燃热源可包括沿可燃热源的部分或整个外周延伸的一个或多个、优选地多达并包括六个纵向沟槽。若需要，则根据本发明所述的可燃热源可包括一个或多个纵向沟槽以及至少一个纵向气流通道。替代地，根据本发明所述的可燃热源可为包括有一个或多个纵向沟槽的无通道可燃热源。
优选地，根据本发明所述的可燃热源的至少一部分被包裹于阻燃包装材料中。术语“阻燃”在本文中用来指在可燃热源的整个燃烧中保持基本完好的包装材料。优选地阻燃包装材料被包裹在可燃热源的至少一部分周围并且直接接触所述可燃热源的至少一部分。优选地，可燃热源的至少后方或下游部分被包裹于阻燃包装材料中。优选地，可燃热源的至少前方或上游部分未被包裹于阻燃包装材料中。
可将根据本发明所述的可燃热源包裹于导热的阻燃包装材料中。
在根据本发明所述的发烟制品使用时，在被包裹于导热的阻燃包装材料中的根据本发明所述的可燃热源的燃烧期间所生成的热量可经由导热的阻燃包装材料通过传导传递至发烟制品的气溶胶形成基材。
替代地或另外地，可将根据本发明所述的可燃热源包裹于限氧的阻燃包装材料中，所述限氧的阻燃包装材料限制或阻止氧进入可燃热源的、被包裹于限氧的阻燃包装材料中的至少部分。例如，可将根据本发明所述的可燃热源包裹于基本不透氧的阻燃包装材料中。在这样的实施例中，可燃热源的、被包裹于限氧的阻燃包装材料中的所述至少部分基本无法获得氧并且因此并不燃烧。
优选地，将根据本发明所述的可燃热源包裹于既导热的又限氧的阻燃包装材料中。
用于在本发明中使用的合适的阻燃包装材料包括，但不限于：金属箔包装材料，比如，例如，铝箔包装材料、钢箔包装材料、铁箔包装材料和铜箔包装材料；金属合金箔包装材料；石墨箔包装材料；玻璃纤维包装材料；陶瓷纤维包装材料；以及某些纸质包装材料。
在根据本发明所述的发烟制品中，优选地可燃热源的至少后方部分以及气溶胶形成基材的至少前方部分被包裹于如上所述的阻燃包装材料中。优选地，可燃热源的前方部分未被包裹于阻燃包装材料中。优选地，气溶胶形成基材的后方部分未被包裹于阻燃包装材料中。
优选地，可燃热源的、被包裹于阻燃包装材料中的后方部分的长度介于大致2mm至大致8mm之间、更优选地长度介于大致3mm至大致5mm之间。
优选地，可燃热源的、未被包裹于阻燃包装材料中的前方部分的长度介于大致4mm至大致15mm之间、更优选地长度介于大致4mm至大致8mm之间。
优选地，气溶胶形成基材具有的长度介于大致5mm至大致20mm之间、更优选地介于大致8mm至大致12mm之间。优选地，气溶胶形成基材的、被包裹于阻燃包装材料中的前方部分的长度介于大致2mm至大致10mm之间、更优选地长度介于大致3mm至大致8mm之间、最优选地长度介于大致4mm至大致6mm之间。优选地，气溶胶形成基材的、未被包裹于阻燃包装材料中的后方部分的长度介于大致3mm至大致10mm之间。换句话说，气溶胶形成基材优选地超过阻燃包装材料向下游延伸大致3mm至大致10mm。更优选地，气溶胶形成基材超过阻燃包装材料向下游延伸至少大致4mm。
根据本发明所述的发烟制品可包括根据本发明所述的可燃热源以及紧接所述可燃热源的下游的气溶胶形成基材。在这样的实施例中，所述气溶胶形成基材可抵接可燃热源。
替代地，根据本发明所述的发烟制品可包括根据本发明所述的可燃热源以及位于所述可燃热源的下游的气溶胶形成基材，其中所述气溶胶形成基材与可燃热源相间隔。
优选地，根据本发明所述的发烟制品包括这样的气溶胶形成基材，该气溶胶形成基材包括至少一种气溶胶形成物和能够响应于加热而释放挥发性化合物的材料。
所述至少一种气溶胶形成物可为任何合适的已知的化合物或化合物的混合物，其在使用中促进密而稳定的气溶胶的形成。所述气溶胶形成物优选地在发烟制品的操作温度下抗热降解。合适的气溶胶形成物在现有技术中为众所周知的，且包括，例如，多元醇，多元醇的酯，比如单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯或三乙酸甘油酯，以及一元羧酸、二羧酸、聚羧酸的脂族酯，比如十二烷二羧酸二甲酯和十四烯二酸二甲酯。用于在根据本发明所述的发烟制品中使用的优选的气溶胶形成物为多元醇或它们的混合物，比如三甘醇、1,3-丁二醇以及、最优选地丙三醇。
优选地，所述能够响应于加热而释放挥发性化合物的材料为一定量的基于植物的材料、更优选地为一定量的均质的基于植物的材料。例如，气溶胶形成基材可包括从植物衍生的一种或多种材料，所述植物包括，但不限于：烟草、例如绿茶的茶、薄荷、月桂、桉树、罗勒、鼠尾草、马鞭草以及龙蒿。基于植物的材料可包括添加剂，所述添加剂包括，但不限于，保湿剂、香味剂、粘结剂以及其混合物。优选地，基于植物的材料基本由烟草材料、最优选地由均质的烟草材料组成。
根据本发明所述的发烟制品可包括在气溶胶形成基材的下游的气流引导元件。所述气流引导元件限定通过发烟制品的气流路径。在气溶胶形成基材的下游端部和气流引导元件的下游端部之间优选地设置有至少一个进气口。气流引导元件将空气从所述至少一个进气口引导至发烟制品的嘴端。
所述气流引导元件可包括端部敞开的、基本不透气的中空体。在这样的实施例中，通过所述至少一个进气口所吸入的空气首先被沿所述端部敞开的、基本不透气的中空体的外部部分向上游抽吸，接着被通过所述端部敞开的、基本不透气的中空体的内部向下游抽吸。
根据本发明所述的发烟制品优选地进一步包括在气溶胶形成基材的下游以及所述气流引导元件(在存在的情况下)的下游的膨胀室。膨胀室的设置有利地容许进一步冷却通过从可燃热源至气溶胶形成基材所进行的热量传递而生成的气溶胶。膨胀室还有利地容许通过适当选择膨胀室的长度来将根据本发明所述的发烟制品的总长度调整至期望值，例如，调整至与传统香烟的长度类似的长度。优选地，膨胀室为长条形中空管。
根据本发明所述的发烟制品还可进一步包括在气溶胶形成基材的下游以及气流引导元件和膨胀室(在存在的情况下)的下游的嘴件。所述嘴件例如可包括由醋酸纤维素、纸或其它合适的已知的过滤材料所构成的过滤嘴。优选地，嘴件具有较低的过滤效率、更优选地具有非常低的过滤效率。替代地或另外地，嘴件可包括一个或多个段，其包括吸收剂、吸附剂、香味剂、以及在传统香烟的过滤嘴中使用的其它气溶胶调节剂和添加剂、或者其组合。
若需要，则可在根据本发明所述的发烟制品的可燃热源的下游的位置处设置通气装置。例如，在存在的情况下，所述通气装置可设置于沿根据本发明所述的发烟制品的一体式嘴件的一位置处。
可使用已知的方法和机器组装根据本发明所述的发烟制品。
附图说明
将参考附图仅以举例方式进一步描述本发明，其中：
图1示出根据本发明的发烟制品的纵向剖视示意图；以及
图2示出按照下面的示例1所生产的、根据本发明的可燃热源的温度曲线以及现有技术的热源的比较性温度曲线的图示。
具体实施方式
图1中所示的发烟制品2具有70mm的总长度和7.9mm的直径，并且包括根据本发明所述的可燃热源4、气溶胶形成基材6、长条形膨胀室8以及嘴件10。如图1中所示，可燃热源4、气溶胶形成基材6、长条形膨胀室8以及嘴件10处于邻接同轴对准并被包裹于低透气性的卷烟纸12的外部包装材料中。
可燃热源4长度为11mm且直径为7.8mm，并且具有大致0.84g/cm3的密度。可燃热源4包括具有圆形横截面的中心气流通道16，其穿过可燃热源4纵向地延伸。具有80微米的厚度的基本不透气的、耐热的涂层(未示出)设置于直径为2mm的中心气流通道16的内表面上。
长度为10mm、直径为7.8mm且具有大致0.8g/cm3的密度的气溶胶形成基材6紧接可燃热源4的下游。气溶胶形成基材6包括由均质的烟草材料18构成的圆柱形栓棒，其包括作为气溶胶形成物的丙三醇且被过滤栓棒包装材料20包裹。均质的烟草材料18由纵向对准的挤出成型的烟草材料的丝组成。
由具有20微米的厚度、9mm的长度、7.8mm的直径的铝箔管所构成的阻燃包装材料22包围并接触可燃热源4的、长度为4mm的后方部分4b和气溶胶形成基材6的、长度为5mm的邻接的前方部分6a。如图1中所示，可燃热源4的、长度为7mm的前方部分和气溶胶生成基材6的、长度为5mm的后方部分未被阻燃包装材料22包围。
长度为42mm且直径为7.8mm的长条形膨胀室8位于气溶胶形成基材6的下游并且包括由硬纸板构成的圆柱形的端部敞开的管24。发烟制品2的、长度为7mm且直径为7.8mm的嘴件10位于膨胀室8的下游并且包括被过滤栓棒包装材料28包裹的、具有非常低的过滤效率的、由醋酸纤维素丝束所构成的圆柱形栓棒26。可由接装纸(未示出)包裹嘴件10。
在使用中，消费者点燃可燃热源4并且接着通过中心气流通道16向下游朝向嘴件10抽吸空气。主要通过经由可燃热源4的邻接的非燃烧的后方部分4b和阻燃包装材料22传导而加热气溶胶形成基材6的前方部分6a。所抽吸的空气在它穿过中心气流通道16时被加热并且接着通过对流而加热气溶胶形成基材6。对气溶胶形成基材6的加热将包括气溶胶形成物在内的挥发性和半挥发性化合物从烟草材料18释放，所述化合物在被加热的所抽吸的空气流经气溶胶形成基材时被携带于其中。加热的空气和所携带的化合物向下游穿过膨胀室8、冷却并凝结以形成气溶胶，所述气溶胶以大致环境温度通过嘴件进入消费者的口中。
为了制造发烟制品2，将一张矩形的阻燃包装材料22胶粘至卷烟纸12。将可燃热源4、气溶胶形成基材6的栓棒以及膨胀室8适当地对准并放置于具有附接的阻燃包装材料22的卷烟纸12上。将具有附接的阻燃包装材料22的卷烟纸12包裹在可燃热源4的后方部分4b、气溶胶形成基材6和膨胀室8周围并被胶粘。使用已知的过滤嘴结合技术将嘴件10附着至膨胀室的开口端部。
可按照下面的示例1或示例2生产根据本发明所述的可燃热源。示例1描述了用于生产可燃热源的压制过程，示例2描述了挤出成型过程。
示例1-压制
通过将下表1中所示的成分混合来形成颗粒状混合物而制备根据本发明所述的可燃热源。
成分 功能 量(克)
未热解的碳粉 燃料 135
过氧化钙(75％的纯度) 点火助剂 150
羧甲基纤维素 有机聚合物粘结剂 5
单柠檬酸钾 羧酸盐燃烧盐 5
剥离型蒙脱石粘土 不可燃无机粘结剂 5
去离子水 溶剂 196
表1
使用漏斗将800mg的混合物引入压制模具的圆柱形的模具空腔中并且在所述模具空腔内使用手动压力机压制所述混合物以获得具有13mm的长度的圆柱形热源。所压制的热源被从模具空腔中移出，接着在大致100℃的条件下被干燥大致1小时且在大致22℃、30％相对湿度的条件下被调制大致12小时。热源的密度介于大致0.80g/cm3至大致0.85g/cm3之间。
使用被插入至可燃热源的中间中的热电偶测量按照示例1所生产的可燃热源4的、在可燃热源4被点燃和燃烧期间的温度。结果显示于图2中。为了生成图2中所示的曲线，使用传统的黄焰打火机点燃可燃热源的上游端部。
为了比较的目的，在类似的实验条件下测量仅仅包括有机粘结剂材料的现有技术的热源的温度。按照示例1生产现有技术的热源，但是用15克的羧甲基纤维素代替所述三种粘结剂成分。现有技术的热源的密度为大致0.84g/cm3。结果同样显示于图2中。
如从图2可以看到的，与仅仅包括有机粘结剂材料的现有技术的热源相比，本发明的包括粘结剂(其包括有机和无机粘结剂材料的组合)的可燃热源4实现了更高的燃烧温度以及更长的燃烧寿命。如上所述，这些结果证明了通过对包括三种粘结剂成分的特定组合的改进的粘结剂的使用而提供了燃烧属性的改进。特别地，这些结果证明，对包括所述三种粘结剂成分的特定组合的改进的粘结剂的使用出人意料地使得本发明的可燃热源4具有比现有技术的热源更长的燃烧寿命，即使本发明的可燃热源4包括比现有技术的热源更少的可燃有机材料。
在按照示例1所生产的可燃热源4的试样被点燃期间，对于任一热源而言，没有可见的火花或火焰。相反地，在仅仅包括有机粘结剂材料的现有技术的热源的相对应的试样被点燃期间，对于试样中的至少三分之二的热源而言，在点燃期间观察到火花或火焰。与仅仅包括有机粘结剂材料的现有技术的热源相比，这提供了对本发明的、包括所述三种粘结剂成分的可燃热源的改进的完整性的定性指示。
为了更定性地证明按照示例1所生产的可燃热源的改进的完整性，对包含按照示例1所制备的可燃热源中的一者的20支加热式发烟制品的试样进行“跌落”检验。对相同构造的、但是包括现有技术的热源(仅仅包括有机粘结剂材料)的20支加热式发烟制品的试样进行相对应的跌落检验。
在每一种情况下，可燃热源首先在22℃、50％相对湿度的条件下被调制12小时。每个热源接着被插入至加热式发烟制品中，其中为了比较的目的，对于所有试样使用相同构造的加热式发烟制品。对于所检验的每一支发烟制品，发烟制品被安装于金属块上的保持棒上。将所安装的发烟制品连接至用于通过抽吸空气经过发烟制品而执行抽吸的真空系统，其中所述真空系统包括真空泵，所述真空泵在一次抽吸期间能够以每分钟2公升的流量产生177.8mmHg。
使用黄焰打火机点燃可燃热源。接着使每一支所点燃的发烟制品经受四个周期的跌落，每个周期包括二十次跌落，其中使上面安装有发烟制品的金属块跌落3.81cm的高度。紧接点燃之后、在点燃之后3分钟、在点燃之后6分钟以及在点燃之后9分钟启动所述跌落周期。在每个周期之后，在发烟制品上进行两秒钟的抽吸。
对于每一跌落周期，观察跌落的数量，其中“跌落”由从发烟制品脱落的可燃热源的长度的至少六分之一组成。对于20支香烟的试样，通过以下方式计算每个周期的百分比跌落率：将该周期期间的跌落的数量除以发烟制品的总数(即20)并且接着将该值乘以100。
在用包含有按照示例1所生产的、根据本发明所述的可燃热源的20支发烟制品的试样所进行的检验期间，对于所有跌落周期，观察到百分之零(0％)的跌落率。在整个实验性检验期间未观察到跌落。
在用包含有现有技术的热源(仅仅包括有机粘结剂材料)的20支发烟制品的试样所进行的比较性检验期间，在紧接点燃之后所进行的第一跌落周期之后观察到至少20％的跌落率，并且在点燃之后3分钟所进行的第二跌落周期之后观察到至少40％的跌落百分比。在点燃之后6至9分钟所进行的跌落周期期间通常未观察到进一步的跌落。这些结果证明，现有技术的热源在燃烧期间的完整性小于本发明的可燃热源的完整性。与本发明的、包含有改进的粘结剂的可燃热源相比，观察到现有技术的热源在燃烧期间变得更易于破裂和断裂。
示例2-挤出成型
按如下所描述的那样，制备根据本发明所述的、具有与由按照示例1所制备的可燃热源所显现的属性类似的属性的可燃热源。
首先在高剪切捏合混合机中混合表1中所示的相同的成分，以形成颗粒状混合物。接着，使用活塞式挤出成型机，通过具有中心模孔的模具以60cm3/min的速度使所述颗粒状混合物挤出成型，以形成具有大致20cm至大致22cm的长度以及大致9.1mm至大致9.2mm的直径的圆柱形杆，所述中心模孔具有直径为8.7mm的圆形横截面。
所述圆柱形杆在大致22℃、45％相对湿度的条件下被干燥大致24小时。在干燥之后，切割所述圆柱形杆以形成具有大致13mm的长度以及大致7.8mm的直径的各个可燃热源。所述各个可燃热源接着在大致100℃的条件下被干燥大致1小时，并且在大致22℃、30％相对湿度的条件下被调制大致12小时。干燥过的各个热源具有大致800mg的质量。

Claims (16)

1.一种用于发烟制品的可燃热源，所述可燃热源包括：碳；以及粘结剂，所述粘结剂包括至少一种有机聚合物粘结剂材料、至少一种羧酸盐燃烧盐以及至少一种不可燃无机粘结剂材料，其中所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料。
2.根据权利要求1所述的可燃热源，其特征在于，所述至少一种羧酸盐燃烧盐包括以下的一种或多种：至少一种碱金属柠檬酸盐；至少一种碱金属醋酸盐；以及至少一种碱金属琥珀酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的可燃热源，其特征在于，所述至少一种羧酸盐燃烧盐包括至少一种碱金属柠檬酸盐。
4.根据权利要求1、2或3所述的可燃热源，其特征在于，所述至少一种有机聚合物粘结剂材料包括纤维素材料。
5.根据任一前述权利要求所述的可燃热源，其特征在于，所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括一种或多种粘土。
6.根据任一前述权利要求所述的可燃热源，其特征在于，所述粘结剂包括25％至80％重量的有机聚合物粘结剂材料。
7.根据任一前述权利要求所述的可燃热源，其特征在于，所述粘结剂包括5％至50％重量的羧酸盐燃烧盐。
8.根据任一前述权利要求所述的可燃热源，其特征在于，所述粘结剂包括10％至35％重量的不可燃无机粘结剂材料。
9.根据任一前述权利要求所述的可燃热源，包括2％至10％重量的粘结剂。
10.根据任一前述权利要求所述的可燃热源，进一步包括至少一种点火助剂。
11.根据权利要求10所述的可燃热源，其特征在于，所述至少一种点火助剂包括至少一种过氧化物或超氧化物。
12.根据任一前述权利要求所述的可燃热源，其特征在于，所述可燃热源为通过压制过程所形成的压制热源。
13.一种发烟制品，其包括根据权利要求1至12中的任一项所述的可燃热源以及在所述可燃热源的下游的气溶胶形成基材。
14.根据权利要求13所述的发烟制品，其特征在于，所述可燃热源的至少后方部分以及所述气溶胶形成基材的至少前方部分被包裹于阻燃包装材料中。
15.用以改进用于发烟制品的含碳可燃热源的完整性的粘结剂的使用，所述粘结剂包括至少一种有机聚合物粘结剂材料、至少一种羧酸盐燃烧盐以及至少一种不可燃无机粘结剂材料，其中所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料。
16.一种生产具有改进的完整性的可燃热源的方法，所述方法包括步骤：
将一种或多种含碳材料与粘结剂相结合，所述粘结剂包括至少一种有机聚合物粘结剂材料、至少一种羧酸盐燃烧盐以及至少一种不可燃无机粘结剂材料，其中所述至少一种不可燃无机粘结剂材料包括片状硅酸盐材料；
将所述一种或多种含碳材料与所述粘结剂的混合物预成型为长条形杆；以及
干燥所述长条形杆。
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