具有改進(jìn)的粘結(jié)劑的可燃熱源的制作方法
【專利摘要】一種用于發(fā)煙制品(2)的可燃熱源(4)，包括碳和粘結(jié)劑。所述粘結(jié)劑包括以下三種粘結(jié)劑成分的組合：有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料、羧酸鹽燃燒鹽以及不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料。所述至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽材料。優(yōu)選地，所述可燃熱源進(jìn)一步包括點(diǎn)火助劑。
【專利說明】具有改進(jìn)的粘結(jié)劑的可燃熱源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于發(fā)煙制品的可燃熱源，所述熱源包括碳以及改進(jìn)的粘結(jié)劑， 所述改進(jìn)的粘結(jié)劑包括有機(jī)和無機(jī)粘結(jié)劑材料的組合。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種包括這樣的 可燃熱源以及氣溶膠形成基材的加熱式發(fā)煙制品。

【背景技術(shù)】
[0002] 本領(lǐng)域中已經(jīng)提出了其中煙草被加熱而不是燃燒的許多發(fā)煙制品。此類"加熱式" 發(fā)煙制品的一個目的為減少由傳統(tǒng)香煙中煙草的燃燒和熱降解所產(chǎn)生的那種已知的有害 煙霧成分。
[0003] 在一種已知類型的加熱式發(fā)煙制品中，通過從可燃熱源向位于所述可燃熱源的下 游的氣溶膠形成基材所進(jìn)行的熱量傳遞而生成氣溶膠。在發(fā)煙期間，揮發(fā)性化合物通過從 可燃熱源所進(jìn)行的熱量傳遞而從氣溶膠形成基材被釋放并且被攜帶于通過發(fā)煙制品所抽 吸的空氣中。當(dāng)所釋放的化合物冷卻時，它們凝結(jié)形成被使用者吸入的氣溶膠。
[0004] 例如，W0-A-2009/022232公開了一種發(fā)煙制品，其包括可燃熱源、在所述可燃熱源 的下游的氣溶膠形成基材、以及圍繞并接觸可燃熱源的后方部分和氣溶膠形成基材的鄰接 的前方部分的導(dǎo)熱元件。W0-A-2009/022232的發(fā)煙制品中的導(dǎo)熱元件幫助將在熱源的燃燒 期間所生成的熱量傳遞至氣溶膠形成基材。
[0005] 某些基于碳的熱源包含比如纖維素衍生物的有機(jī)粘結(jié)劑，以在制造、處理以及儲 存期間幫助改進(jìn)熱源的完整性。然而，有機(jī)粘結(jié)劑在燃燒期間在熱源內(nèi)所達(dá)到的溫度下通 常為可燃的。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有機(jī)粘結(jié)劑在加熱式發(fā)煙制品的發(fā)煙期間分解，導(dǎo)致熱源的完 整性的損失。
[0006] 有機(jī)粘結(jié)劑的分解可能導(dǎo)致熱源在燃燒期間以及在燃燒之后的變形，其轉(zhuǎn)而可能 導(dǎo)致熱源的破裂或斷裂或者灰燼從燃燒的熱源的釋放。此外，在有機(jī)粘結(jié)劑的燃燒期間，通 常釋放氣體，其在熱源內(nèi)產(chǎn)生壓力，進(jìn)一步增加了破裂或斷裂的可能性。
[0007] 希望提供一種用于加熱式發(fā)煙制品的、在發(fā)煙期間以及在發(fā)煙之后具有改進(jìn)的完 整性的可燃熱源。特別希望提供還具有改進(jìn)的燃燒屬性的這樣的可燃熱源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于發(fā)煙制品的可燃熱源，所述可燃熱源包括碳以及粘結(jié) 劑，所述粘結(jié)劑包括至少一種有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料、至少一種羧酸鹽燃燒鹽以及至少一 種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料，其中所述至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽材料 (silicate material)〇
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，還提供一種發(fā)煙制品，所述發(fā)煙制品包括如以上所限定的、根據(jù)本發(fā) 明所述的可燃熱源，以及在所述可燃熱源的下游的氣溶膠形成基材。
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步提供為了改進(jìn)用于發(fā)煙制品的含碳可燃熱源的完整性而對粘結(jié)劑 的使用，所述粘結(jié)劑包括至少一種有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料、至少一種羧酸鹽燃燒鹽以及至 少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料，其中所述至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽 材料。
[0011] 本發(fā)明進(jìn)一步提供一種生產(chǎn)具有改進(jìn)的完整性的可燃熱源的方法，所述方法包括 步驟：將一種或多種含碳材料與粘結(jié)劑相結(jié)合，所述粘結(jié)劑包括至少一種有機(jī)聚合物粘結(jié) 劑材料、至少一種羧酸鹽燃燒鹽以及至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料，其中所述至少一種 不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽材料；將所述一種或多種含碳材料與所述粘結(jié)劑的 混合物預(yù)成型為長條形桿；以及干燥所述長條形桿。
[0012] 如以下所更具體地描述的，本發(fā)明的可熱熱源可為通過擠出成型過程所形成的擠 出成型熱源。替代地且優(yōu)選地，同樣如以下所更具體地描述的，本發(fā)明的可熱熱源可為通過 壓制過程所形成的壓制熱源。由于對包括有以上所限定的三種成分的組合的粘結(jié)劑的使 用，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)壓制熱源在完整性方面顯示出最大的改進(jìn)。
[0013] 術(shù)語"粘結(jié)劑"在本文中用來指可燃熱源的、將熱源內(nèi)的碳和其它任何添加劑粘結(jié) 在一起的成分，以使得可以形成保持它的結(jié)構(gòu)的固體熱源。
[0014] 術(shù)語"羧酸鹽燃燒鹽（carboxylate burn salt) "在本文中用來指羧酸的鹽，其被 認(rèn)為改變碳的燃燒。優(yōu)選地，羧酸鹽燃燒鹽在室溫下包括一價、二價、或三價陽離子以及羧 酸陰離子，其中羧酸陰離子在可燃熱源被點(diǎn)燃時燃燒。更優(yōu)選地，羧酸鹽燃燒鹽為堿金屬羧 酸鹽燃燒鹽，所述堿金屬羧酸鹽燃燒鹽在室溫下包括一價堿金屬陽離子以及羧酸陰離子， 其中羧酸陰離子在可燃熱源被點(diǎn)燃時燃燒?？杀话ㄓ诒景l(fā)明的可燃熱源的粘結(jié)劑中的羧 酸鹽燃燒鹽的特定示例包括，但不限于，堿金屬醋酸鹽、堿金屬檸檬酸鹽以及堿金屬琥珀酸 鹽。
[0015] 在某些實(shí)施例中，粘結(jié)劑可包括單一的羧酸鹽燃燒鹽。在其它實(shí)施例中，粘結(jié)劑可 包括兩種或多種不同的羧酸鹽燃燒鹽的組合。所述兩種或多種不同的羧酸鹽燃燒鹽可包括 不同的羧酸陰離子。替代地或另外地，所述兩種或多種不同的羧酸鹽燃燒鹽可包括不同的 陽離子。舉例而言，粘結(jié)劑可包括堿金屬檸檬酸鹽和堿土金屬琥珀酸鹽的混合物。
[0016] 術(shù)語"不可燃的"在本文中用來指在本發(fā)明的可燃熱源被點(diǎn)燃和燃燒期間并不燃 燒或分解的無機(jī)粘結(jié)劑材料。所述不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料因此在粘結(jié)劑在可燃熱源的燃燒 期間所經(jīng)受的溫度下為穩(wěn)定的并且將在燃燒期間以及在燃燒之后保持基本完好。
[0017] 術(shù)語"上游"、"前方"、"下游"以及"后方"在本文中用來描述本發(fā)明的發(fā)煙制品的 構(gòu)件、或構(gòu)件的部分相對于在使用期間通過發(fā)煙制品所抽吸的空氣的方向的相對位置。
[0018] 在本發(fā)明的可燃熱源中，將碳與由有機(jī)和無機(jī)粘結(jié)劑材料的特定的新型組合所形 成的粘結(jié)劑相組合。特別地，將有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料（比如在現(xiàn)有技術(shù)的可燃熱源中所 使用的那些）與至少一種羧酸鹽燃燒鹽和至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料相組合，其中所 述至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽材料。在以下描述中，有機(jī)聚合物粘結(jié) 劑材料、羧酸鹽燃燒鹽以及不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料共同被稱作"粘結(jié)劑成分"。
[0019] 與僅僅包括有機(jī)粘結(jié)劑材料的熱源相比，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包括有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料、 羧酸鹽燃燒鹽以及不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料（包括片狀硅酸鹽材料）的特定組合的粘結(jié)劑的 使用有利地增加了可燃熱源在燃燒期間以及在燃燒之后的完整性。本發(fā)明的可燃熱源顯現(xiàn) 出由燃燒而引起的減少的變形，以使得減少了熱源的破裂、斷裂或破碎的發(fā)生。此外，本發(fā) 明的可燃熱源在燃燒之后形成更粘合的灰燼，以使得灰燼的顆?；蛩槠惶赡軓臒嵩疵?落。還發(fā)現(xiàn)灰燼的外觀被改進(jìn)，具有更均勻的一致性以及更深的且更均勻的顏色。
[0020] 術(shù)語"完整性"在本文中用來指本發(fā)明的可燃熱源保持完整或完好的能力?？扇?熱源的完整性的任何顯著的損失可能導(dǎo)致熱源的破裂或斷裂?？扇紵嵩吹妮^差的完整性還 可由在熱源被點(diǎn)燃期間所生成的火花或火焰指示。
[0021] 如以下所更具體地描述的，可以使用實(shí)驗(yàn)性檢驗(yàn)（被稱為"跌落（drop off)"）提 供對可燃熱源的完整性的定量測定，在所述實(shí)驗(yàn)性檢驗(yàn)中測定加熱式發(fā)煙制品內(nèi)的可燃熱 源的一部分在受控燃燒狀態(tài)下跌落的可能性。特別地，所述檢驗(yàn)提供對包括有不同的粘結(jié) 劑的可燃熱源的完整性的直接比較。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，與現(xiàn)有技術(shù)的、僅僅包括有機(jī)粘結(jié)劑材 料的可燃熱源在相同狀態(tài)下跌落的可能性相比，本發(fā)明可燃熱源的跌落的可能性減少。
[0022] 可燃熱源跌落的可能性越低，認(rèn)為可燃熱源的完整性越好。優(yōu)選地，本發(fā)明的可燃 熱源在以下所描述的實(shí)驗(yàn)條件下跌落的可能性小于20%、更優(yōu)選地小于10%以及最優(yōu)選 地接近0 %。
[0023] 由于對以上所限定的粘結(jié)劑成分的特定組合的使用而在可燃熱源的完整性方面 所提供的改進(jìn)比基于各種粘結(jié)劑成分的表現(xiàn)而預(yù)測的更大。另外，對三種粘結(jié)劑成分的組 合的使用已經(jīng)被證明在可燃熱源的機(jī)械強(qiáng)度方面提供意想不到的改進(jìn)，如通過可燃熱源的 壓縮強(qiáng)度的增加所證明的。粘結(jié)劑因此在本發(fā)明的可燃熱源的物理屬性方面提供出人意料 的有利效果。
[0024] 有利地同樣已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，可以調(diào)節(jié)本發(fā)明的可燃熱源的粘結(jié)劑的三種粘結(jié)劑成 分的比率，以便改變并改進(jìn)熱源的燃燒屬性。例如，與僅僅包括有機(jī)粘結(jié)劑材料的熱源相 比，粘結(jié)劑成分的比率可適于增加熱源的燃燒溫度或燃燒壽命。
[0025] 在本發(fā)明的可燃熱源中使用包括三種不同的粘結(jié)劑成分的組合的粘結(jié)劑有利地 還被證明，增加熱源的碳的燃燒在熱源的前端被點(diǎn)燃之后從熱源的前端至后端的蔓延的速 度。碳在可燃熱源中的燃燒的蔓延通過由于前方的爆燃從可燃熱源的前端至后端的向下游 的移動而造成的可燃熱源的表面處的顏色的變化清楚地顯示。碳在點(diǎn)燃之后在可燃熱源中 的燃燒的更快蔓延有利地減少了至第一次抽吸的時間。如以下所更具體地描述的，粘結(jié)劑 的三種不同的粘結(jié)劑成分均在可燃熱源內(nèi)提供不同的結(jié)構(gòu)和功能。此外，粘結(jié)劑成分在可 燃熱源燃燒時均具有不同表現(xiàn)。粘結(jié)劑成分的不同的屬性和表現(xiàn)的組合提供改進(jìn)的粘結(jié)效 果以及特別地可燃熱源的完整性的出人意料的改進(jìn)。
[0026] 本發(fā)明的可燃熱源的粘結(jié)劑中的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑通常由長的、柔性有機(jī)聚合物 形成。有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料通常為改進(jìn)可燃熱源的燃燒質(zhì)量的良好的燃料。如以上所陳 述的，有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料還在可燃熱源的生產(chǎn)期間以及在燃燒之前幫助粘結(jié)碳。然而， 有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料在熱源被點(diǎn)燃之后燃燒掉并因此在燃燒期間或燃燒之后并不提供 任何顯著的粘結(jié)效果。
[0027] 有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料可包括在加熱或燃燒時并不產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品的任何合 適的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑。有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料可包括單一類型的有機(jī)聚合物或更多種不 同類型的有機(jī)聚合物中的兩種的組合。優(yōu)選地，有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料包括一種或多種纖 維素聚合物材料。合適的纖維素聚合物材料包括但不限于纖維素、改性纖維素、甲基纖維 素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素以及其組合。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的 實(shí)施例中，有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料包括羧甲基纖維素（CMC)。從德國的Phrikolat GmbH可 以買到用于在本發(fā)明中使用的合適的CMC源。替代地或除一種或多種纖維素聚合物材料之 夕卜，有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料可包括一種或多種非纖維素聚合物材料，所述一種或多種非纖 維素聚合物材料包括但不限于：黏膠，比如，例如瓜爾豆膠；小麥粉；淀粉；糖；菜油以及其 組合。
[0028] 優(yōu)選地，粘結(jié)劑包括大致25%重量至大致80%重量的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料、更 優(yōu)選地大致30%重量至大致75%重量的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料。
[0029] 與有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料相比，本發(fā)明的可燃熱源的粘結(jié)劑中的羧酸鹽燃燒鹽通 常包括在大小上基本上小于熱源中的其它更大的分子的離子。羧酸鹽燃燒鹽促進(jìn)熱源的燃 燒。另外，與有機(jī)粘結(jié)劑不同，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)羧酸鹽燃燒鹽在燃燒期間以及在燃燒之后圍繞可燃 熱源內(nèi)的其它分子保持粘合結(jié)構(gòu)，這有助于將熱源材料粘結(jié)在一起。羧酸鹽燃燒鹽因此在 燃燒期間以及在燃燒之后改進(jìn)可燃熱源的完整性并且減少熱源的變形和斷裂的可能性。羧 酸鹽燃燒鹽在燃燒之后的粘結(jié)效果的保持另外地改進(jìn)灰燼材料的粘合和外觀。
[0030] 在本發(fā)明的可燃熱源中羧酸鹽燃燒鹽的加入另外地提供可燃熱源的燃燒屬性的 改進(jìn)。特別地，與僅僅包括有機(jī)粘結(jié)劑材料的可燃熱源相比，羧酸鹽燃燒鹽可增加本發(fā)明的 可燃熱源的燃燒時間。此外，通過羧酸鹽燃燒鹽促進(jìn)熱源的燃燒可使得能夠在加熱式發(fā)煙 制品中使用更高密度的可燃熱源。這使得對于給定大小的熱源能夠?qū)⒖扇紵嵩瓷a(chǎn)成具有 更高量的碳燃料，這可以進(jìn)一步改進(jìn)可燃熱源的燃燒時間。
[0031] 優(yōu)選地，羧酸鹽燃燒鹽為羧酸、比如檸檬酸鹽、醋酸鹽或琥珀酸鹽的鉀鹽或鈉鹽。 在優(yōu)選實(shí)施例中，羧酸鹽燃燒鹽為堿金屬檸檬酸鹽。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，羧酸 鹽燃燒鹽為梓檬酸鉀、最優(yōu)選地為單梓檬酸鉀（mono-potassium citrate)。
[0032] 為羧酸鹽燃燒鹽所選擇的陽離子的特性和陰離子的特性都可能對可燃熱源的燃 燒屬性以及特別地對燃燒壽命、燃燒溫度以及在可燃熱源被點(diǎn)燃期間的初始溫度具有一定 的影響。因此可以根據(jù)可燃熱源的所期望的燃燒屬性調(diào)節(jié)羧酸鹽燃燒鹽的特性以及包含至 粘結(jié)劑中的羧酸鹽燃燒鹽的量。
[0033] 優(yōu)選地，粘結(jié)劑包括大致5 %重量至大致50 %重量的羧酸鹽燃燒鹽、更優(yōu)選地大 致8%重量至大致40%重量的羧酸鹽燃燒鹽。
[0034] 所述不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽材料。
[0035] 無機(jī)粘結(jié)劑材料優(yōu)選地由具有相對大的、平坦的且非柔性的分子的材料所形成。 無機(jī)粘結(jié)劑材料在燃燒期間在可燃熱源內(nèi)所達(dá)到的溫度下為不可燃的，以使得無機(jī)粘結(jié)劑 在熱源被點(diǎn)燃和燃燒之后仍然存在。無機(jī)粘結(jié)劑材料因此保持它的粘結(jié)屬性并且將在有機(jī) 粘結(jié)劑已經(jīng)被燃燒掉之后繼續(xù)將熱源材料粘結(jié)在一起。在一定水平下，無機(jī)粘結(jié)劑材料的 添加可另外地增加可燃熱源的燃燒溫度，以使得可以調(diào)節(jié)燃燒屬性。特別地，可調(diào)節(jié)不可燃 無機(jī)粘結(jié)劑材料的水平以增加熱源在被點(diǎn)燃期間的溫度。
[0036] 無機(jī)粘結(jié)劑材料可包括任何合適的無機(jī)粘結(jié)劑，其為惰性的并且在熱源的燃燒期 間并不燃燒或分解。不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料可包括單一類型的無機(jī)粘結(jié)劑或更多種不同類 型的無機(jī)粘結(jié)劑中的兩種的組合。用于包括于不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料中的合適的片狀硅 酸鹽材料包括但不限于粘土、云母、蛇紋巖以及其組合。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，不可燃無 機(jī)粘結(jié)劑材料包括一種或多種粘土。用于包括于不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料中的其它合適的無 機(jī)粘結(jié)劑包括但不限于硅酸鋁衍生物、堿性硅酸鹽、石灰石衍生物、堿土金屬化合物和衍生 物、鋁化合物和衍生物、以及其組合。
[0037] 術(shù)語"粘土"在本文中用來指由兩種尺寸的硅酸鹽離子片和鋁酸鹽離子片所形成 的層狀硅酸鋁材料，所述兩種尺寸的硅酸鹽離子片和鋁酸鹽離子片在粘土內(nèi)形成不同的層 狀結(jié)構(gòu)。用于在本發(fā)明的可燃熱源的粘結(jié)劑中使用的合適的粘土包括，但不限于，斑脫土、 蒙脫土以及高嶺石?？梢詮牡聡腤orlee-Chimie GmbH或者Nanocor買到合適的粘土。
[0038] 特別優(yōu)選地，在本發(fā)明的可燃熱源的粘結(jié)劑中所使用的一種或多種粘土為剝離型 粘土。術(shù)語"剝離型粘土"在本文中用來指已經(jīng)經(jīng)歷剝離或?qū)与x過程的粘土，在所述剝離或 層離過程中硅酸鹽片的層和鋁酸鹽片的層之間的間隔增加，在某些情況中增加多達(dá)20倍 或更多。
[0039] 比如粘土的片狀硅酸鹽材料的較大的、平坦的結(jié)構(gòu)與有機(jī)粘結(jié)劑材料的較長的、 柔性分子以及羧酸鹽燃燒鹽的較小的離子形成對比。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有這些不同結(jié)構(gòu)的粘結(jié) 劑分子的組合不僅在本發(fā)明的可燃熱源的生產(chǎn)和儲存期間，而且在燃燒期間以及在燃燒之 后，在提供改進(jìn)的粘結(jié)屬性方面都是有效的。
[0040] 優(yōu)選地，粘結(jié)劑包括大致10%重量至大致35%重量的不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料、更 優(yōu)選地大致15%重量至大致35%重量的不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料。
[0041] 在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，可燃熱源包括粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑包括作為有機(jī) 粘結(jié)劑材料的羧甲基纖維素、作為羧酸鹽燃燒鹽的檸檬酸鉀以及作為不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材 料的粘土的組合。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，粘結(jié)劑包括作為有機(jī)粘結(jié)劑材料的、大致73%重量 的羧甲基纖維素，作為羧酸鹽燃燒鹽的、大致17%重量的檸檬酸鉀以及作為不可燃無機(jī)粘 結(jié)劑材料的、大致10%重量的粘土。
[0042] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)粘結(jié)劑成分的這種組合顯示出特別有效的粘結(jié)屬性并且所得到的可燃 熱源在燃燒期間或者在燃燒之后保持完整性，很少有或者沒有可見的變形或破裂。與現(xiàn)有 技術(shù)的、僅僅包括有機(jī)粘結(jié)劑材料的可燃熱源相比，也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在包括粘結(jié)劑成分的這種 組合的可燃熱源燃燒之后余留的灰燼具有改進(jìn)的粘合和外觀。
[0043] 本發(fā)明的可燃熱源優(yōu)選地包括大致2%重量至大致10%重量的、包括有三種不同 的粘結(jié)劑成分的粘結(jié)劑，更優(yōu)選地包括大致4%重量至大致10%重量的粘結(jié)劑以及最優(yōu)選 地包括大致5 %重量至大致9 %重量的粘結(jié)劑。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的可燃熱源包 括大致8 %重量的粘結(jié)劑。
[0044] 優(yōu)選地在熱源的生產(chǎn)期間將粘結(jié)劑包含至本發(fā)明的可燃熱源中。在生產(chǎn)期間可在 單一的步驟中將粘結(jié)劑的三種粘結(jié)劑成分的組合包含至熱源材料中或者可在兩個或更多 個單獨(dú)的步驟中添加三種粘結(jié)劑成分。
[0045] 粘結(jié)劑的一種或多種粘結(jié)劑成分可以以固體的、大致干燥的粉末的形式添加至可 燃熱源的其它成分。替代地，粘結(jié)劑的粘結(jié)劑成分中的一種或多種可以以粘結(jié)劑溶液的形 式添加至可燃熱源的其它成分，所述粘結(jié)劑溶液包括溶解或懸浮于比如水的合適的溶劑中 的一種或多種粘結(jié)劑成分。優(yōu)選地，至少羧酸鹽燃燒鹽以溶液的形式添加至可燃熱源的其 它成分。例如，在羧酸鹽燃燒鹽包括檸檬酸鉀的情況下，可使用在水中占比5wt %至IOwt % 的檸檬酸鉀的溶液。
[0046] 在粘結(jié)劑的粘結(jié)劑成分中的一種或多種被以粘結(jié)劑溶液的形式包含的情況下，粘 結(jié)劑溶液的PH優(yōu)選地適于為至少pH 8、更優(yōu)選地至少pH 10以及最優(yōu)選地大致pH 12的堿 性pH。溶液的自然的pH通常將為酸性的，并且在這種情況下可以通過合適的堿的添加而輕 易地增加 pH。
[0047] 粘結(jié)劑成分以及特別地有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料對pH的改變通常是敏感的。這對 于帶電荷的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料來說可能尤其如此，對于帶電荷的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材 料，粘結(jié)劑溶液的PH的增加可能影響粘結(jié)劑分子上的電荷并因此影響分子構(gòu)造和粘結(jié)屬 性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，與使用酸性粘結(jié)劑溶液所形成的類似的可燃熱源相比，具有堿性pH(pH 8或以上）的粘結(jié)劑溶液的使用改進(jìn)了本發(fā)明的可燃熱源的燃燒屬性。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的 是，可燃熱源具有增加的燃燒壽命，以使得可燃熱源可以繼續(xù)燃燒更長時間。
[0048] 此外，與使用酸性粘結(jié)劑溶液所形成的類似的可燃熱源相比，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)堿性粘結(jié) 劑溶液的使用產(chǎn)生具有增加的密度的可燃熱源并且改進(jìn)可燃熱源在燃燒之后的完整性。
[0049] 本發(fā)明的可燃熱源為包括碳作為燃料的含碳熱源。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所述的可 燃熱源具有的碳含量占可燃熱源的干重的至少大致35%、更優(yōu)選地至少大致40%、最優(yōu)選 地至少大致45%。
[0050] 在某些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源為基于碳的熱源。當(dāng)在本文中使用 時，術(shù)語"基于碳的熱源"用來描述主要由碳所組成的熱源。用于在根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙 制品中使用的基于碳的可燃熱源可具有的碳含量占所述基于碳的可燃熱源的干重的至少 大致50%、優(yōu)選地至少大致60%、更優(yōu)選地至少大致70%、最優(yōu)選地至少大致80%。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可由一種或多種合適的含碳材料形成。所述合適的含 碳材料在本領(lǐng)域中為眾所周知的并且包括，但不限于，碳粉。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源優(yōu)選地進(jìn)一步包括至少一種點(diǎn)火助劑。
[0053] 當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語"點(diǎn)火助劑"指在可燃熱源被點(diǎn)燃期間釋放能量和氧中的 一者或兩者的材料，其中所述材料釋放能量和氧中的一者或兩者的速度不被周圍的氧擴(kuò)散 所限制。換句話說，所述材料在可燃熱源被點(diǎn)燃期間釋放能量和氧中的一者或兩者的速度 很大程度上獨(dú)立于周圍氧可以到達(dá)材料的速度。當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語"點(diǎn)火助劑"還指 在可燃熱源被點(diǎn)燃期間釋放能量的金屬單質(zhì)（elemental metal)，其中所述金屬單質(zhì)的點(diǎn) 燃溫度在大致500°C以下并且所述金屬單質(zhì)的燃燒熱為至少大致5KJ/g。
[0054] 當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語"點(diǎn)火助劑"不包括如以上所限定的羧酸鹽燃燒鹽。
[0055] 用于在本發(fā)明的可燃熱源中使用的合適的點(diǎn)火助劑在本領(lǐng)域中為已知的。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括由單一的元素或化合物所組成的一種或多種 點(diǎn)火助劑，其在可燃熱源被點(diǎn)燃時釋放能量。由所述一種或多種點(diǎn)火助劑在可燃熱源被點(diǎn) 燃時所進(jìn)行的能量的釋放直接引起在可燃熱源的燃燒的初始階段期間溫度的"快速升高"。
[0057] 例如，在某些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括由單一的元素或化合 物所組成的一種或多種含能材料，所述單一的元素或化合物在可燃熱源被點(diǎn)燃時與氧進(jìn)行 放熱反應(yīng)。合適的含能材料的示例包括，但不限于，鋁、鐵、鎂和鋯。
[0058] 替代地或另外地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括由兩種或更多種元素或化合 物所組成的一種或多種點(diǎn)火助劑，其在可燃熱源被點(diǎn)燃時彼此進(jìn)行反應(yīng)來釋放能量。
[0059] 例如，在某些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括在可燃熱源被點(diǎn)燃時 彼此進(jìn)行反應(yīng)來釋放能量的一種或多種錯熱劑（thermite)或錯熱劑復(fù)合材料，其包括還 原劑，比如，例如金屬，以及氧化劑，比如，例如金屬氧化物。合適的金屬的示例包括，但不限 于，鎂，并且合適的金屬氧化物的示例包括，但不限于，氧化鐵（Fe2O3)以及氧化鋁（Al 2O3)。
[0060] 在其它實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括一種或多種點(diǎn)火助劑，所述 點(diǎn)火助劑包括在可燃熱源被點(diǎn)燃時進(jìn)行放熱反應(yīng)的其它材料。合適的金屬的示例包括，但 不限于，金屬互化物材料和雙金屬材料、金屬碳化物以及金屬氫化物。
[0061 ] 在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源包括在可燃熱源被點(diǎn)燃期間釋放氧 的至少一種點(diǎn)火助劑。
[0062] 在這樣的實(shí)施例中，由所述至少一種點(diǎn)火助劑在可燃熱源被點(diǎn)燃時所進(jìn)行的氧的 釋放通過增加可燃熱源的燃燒速度間接地引起在可燃熱源的燃燒的初始階段期間溫度的 "快速升高"。
[0063] 例如，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括一種或多種氧化劑，其在可燃熱源被點(diǎn) 燃時分解以釋放氧。根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括有機(jī)氧化劑、無機(jī)氧化劑或其組 合。合適的氧化劑的示例包括，但不限于：硝酸鹽，比如，例如，硝酸鉀、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸 鈉、硝酸鋇、硝酸鋰、硝酸鋁以及硝酸鐵；亞硝酸鹽；其它有機(jī)及無機(jī)硝基化合物；氯酸鹽， 比例，例如，氯酸鈉和氯酸鉀；高氯酸鹽，比如，例如，高氯酸鈉；亞氯酸鹽；溴酸鹽，比如，例 如，溴酸鈉和溴酸鉀；過溴酸鹽；亞溴酸鹽；硼酸鹽，比如，例如，硼酸鈉和硼酸鉀；高鐵酸 鹽，比如，例如，高鐵酸鋇；亞鐵酸鹽；錳酸鹽，比如，例如，錳酸鉀；高錳酸鹽，比如，例如，高 錳酸鉀；有機(jī)過氧化物，比如，例如，過氧化苯甲酰和過氧化丙酮；無機(jī)過氧化物，比如，例 如，過氧化氫、過氧化鎖、過氧化鎂、過氧化媽、過氧化鋇、過氧化鋅和過氧化鋰；超氧化物， 比如，例如，超氧化鉀和超氧化鈉；碘酸鹽；高碘酸鹽；亞碘酸鹽；硫酸鹽；亞硫酸鹽；其它 亞砜；磷酸鹽；次磷酸鹽（phosphinate);亞磷酸鹽；以及次亞磷酸鹽（phosphanite)。
[0064] 替代地或另外地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括在可燃熱源被點(diǎn)燃時釋放氧 的一種或多種氧存儲或螯合材料。根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括氧存儲或螯合材料， 其通過封裝、物理吸附作用、化學(xué)吸附作用、結(jié)構(gòu)改變或其組合而存儲和釋放氧。合適的氧 存儲或螯合材料的示例包括，但不限于：金屬表面，比如，例如，金屬銀或金屬金表面；混合 的金屬氧化物；分子篩；沸石；金屬有機(jī)骨架；共價有機(jī)骨架；尖晶石；以及鈣鈦礦。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括由單一的元素或化合物所組成的一種或多種 點(diǎn)火助劑，其在可燃熱源被點(diǎn)燃時釋放氧。替代地或另外地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可 包括一種或多種點(diǎn)火助劑，所述點(diǎn)火助劑包括兩種或更多種元素或化合物，所述兩種或更 多種元素或化合物在可燃熱源被點(diǎn)燃時彼此進(jìn)行反應(yīng)來釋放氧。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括在可燃熱源被點(diǎn)燃時既釋放能量又釋放氧的 一種或多種點(diǎn)火助劑。例如，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括在可燃熱源被點(diǎn)燃時放熱 地分解來釋放氧的一種或多種氧化劑。
[0067] 替代地，或另外地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括在可燃熱源被點(diǎn)燃時釋放 能量的一種或多種第一點(diǎn)火助劑以及在可燃熱源被點(diǎn)燃時釋放氧的一種或多種第二點(diǎn)火 助劑，所述一種或多種第二點(diǎn)火助劑與所述一種或多種第一點(diǎn)火助劑不同。
[0068] 在某些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括至少一種金屬硝酸鹽，其具 有小于大致600°C、更優(yōu)選地小于大致400°C的熱分解溫度。
[0069] 優(yōu)選地，所述至少一種金屬硝酸鹽具有介于大致150°C至大致600°C之間，更優(yōu)選 地介于大致200°C至大致400°C之間的分解溫度。
[0070] 在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)可燃熱源被暴露至傳統(tǒng)的黃焰打火機(jī)或其它點(diǎn)火工具時， 所述至少一種金屬硝酸鹽分解以釋放氧和能量。這引起可燃熱源的溫度的初始快速升高并 且還有助于可燃熱源的點(diǎn)燃。在所述至少一種金屬硝酸鹽分解之后，可燃熱源繼續(xù)以較低 的溫度燃燒。
[0071] 至少一種金屬硝酸鹽的加入有利地使得在內(nèi)部開始可燃熱源的點(diǎn)燃，而不只是在 它的表面上的位置處。在某些實(shí)施例中，所述至少一種金屬硝酸鹽在整個可燃熱源中大致 均勻地分布。
[0072] 優(yōu)選地，所述至少一種金屬硝酸鹽在可燃熱源中所占的量為可燃熱源的干重的大 致20 %至大致50%。
[0073] 優(yōu)選地，所述至少一種金屬硝酸鹽選自由硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸 鋇、硝酸鋰、硝酸鋁以及硝酸鐵所組成的組。
[0074] 在某些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括至少兩種不同的金屬硝酸 鹽。
[0075] 在一個實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源包括硝酸鉀、硝酸鈣和硝酸鍶。優(yōu)選 地，硝酸鉀所占的量為可燃熱源的干重的大致5%至大致15%，硝酸鈣所占的量為可燃熱 源的干重的大致2%至大致10%且硝酸鍶所占的量為可燃熱源的重量的大致15%至干重 的大致25%。
[0076] 在其它實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括至少一種過氧化物或超氧化 物，其在小于大致600°C的溫度、更優(yōu)選地在小于大致400°C的溫度活躍地釋放氧。
[0077] 優(yōu)選地，所述至少一種過氧化物或超氧化物在大致150°C至大致600°C之間的溫 度、更優(yōu)選地在大致200°C至大致400°C之間的溫度、最優(yōu)選地在大致350°C的溫度活躍地 釋放氧。
[0078] 在使用中，當(dāng)可燃熱源被暴露至黃焰打火機(jī)或其它點(diǎn)火工具時，所述至少一種過 氧化物或超氧化物分解以釋放氧。這引起可燃熱源的溫度的初始快速升高并且還有助于可 燃熱源的點(diǎn)燃。在所述至少一種過氧化物或超氧化物分解之后，可燃熱源繼續(xù)以較低的溫 度燃燒。
[0079] 優(yōu)選地，所述至少一種過氧化物或超氧化物在可燃熱源中所占的量為可燃熱源 的干重的大致20 %至大致50 %、更優(yōu)選地所占的量為可燃熱源的干重的大致30 %至大致 50%〇
[0080] 用于包含于根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源中的合適的過氧化物和超氧化物包括，但 不限于，過氧化媽、過氧化鎖、過氧化鎂、過氧化鋇、過氧化鋰、過氧化鋅、超氧化鉀和超氧化 鈉。
[0081] 優(yōu)選地，所述至少一種過氧化物選自由過氧化鈣、過氧化鍶、過氧化鎂、過氧化鋇 及其組合所組成的組。
[0082] 替代地或者除所述至少一種點(diǎn)火助劑之外，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括一 種或多種其它添加劑，以改進(jìn)可燃熱源的屬性。合適的添加劑包括，但不限于，促進(jìn)可燃熱 源的固結(jié)的添加劑（例如，燒結(jié)助劑）以及促進(jìn)由可燃熱源的燃燒所生成的一種或多種氣 體的分解的添加劑（例如催化劑，比如CuO、Fe 2O3以及Al 203)。
[0083] 優(yōu)選地通過將一種或多種含碳材料與粘結(jié)劑和其它添加劑（在包含的情況下）混 合并且將混合物預(yù)成型為所期望的形狀而形成根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源?？墒褂萌魏魏?適的已知的陶瓷成型方法將一種或多種含碳材料、粘結(jié)劑以及可選擇的其它添加劑的混合 物預(yù)成型為所期望的形狀，所述任何合適的已知的陶瓷成型方法比如為，例如，流鑄、擠出 成型、注射成型以及模具壓實(shí)或壓制。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，通過擠出成型或壓制將所述混 合物預(yù)成型為所期望的形狀。
[0084] 優(yōu)選地，將一種或多種含碳材料、粘結(jié)劑以及其它添加劑的混合物預(yù)成型為長條 形桿。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可將一種或多種含碳材料、粘結(jié)劑以及其它添加劑的混合物預(yù) 成型為其它所期望的形狀。
[0085] 在形成之后，特別地在擠出成型之后，優(yōu)選地干燥所述長條形桿或其它所期望的 形狀以減少它的水分含量，并且接著使所述長條形桿或其它所期望的形狀在無氧化氣氛 中于一定溫度條件下熱解，所述溫度足以使粘結(jié)劑碳化并基本消除長條形桿或其它形狀中 的任何揮發(fā)物。優(yōu)選地，使長條形桿或其它所期望的形狀在氮?dú)夥罩杏诖笾?00°C至大致 900 °C的溫度條件下熱解。
[0086] 可燃熱源具有的孔隙度優(yōu)選地介于大致20%至大致80%之間、更優(yōu)選地介于大 致20%至大致60%之間。更加優(yōu)選地，當(dāng)通過例如水銀孔隙度測量法或氦測比重術(shù)測量 時，可燃熱源具有的孔隙度介于大致50%至大致70%之間、更優(yōu)選地介于大致50%至大致 60%之間。所需的孔隙度可使用傳統(tǒng)的方法和技術(shù)在可燃熱源的生產(chǎn)期間容易地獲得。
[0087] 有利地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源具有介于大致0. 6g/cm3至大致I. Og/cm3之間 的表觀密度。
[0088] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源具有的質(zhì)量介于大致300mg至大致500mg之 間、更優(yōu)選地介于大致400mg至大致450mg之間。
[0089] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源具有的長度介于大致5_至大致20_之間、 更優(yōu)選地介于大致7mm至大致15mm之間、最優(yōu)選地介于大致Ilmm至大致13mm之間。當(dāng)在 本文中使用時，術(shù)語"長度"指根據(jù)本發(fā)明所述的長條形可燃熱源在其上游端部和下游端部 之間的最大的縱向尺寸。
[0090] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源具有的直徑介于大致5_至大致IOmm之間、 更優(yōu)選地介于大致7_至大致8_之間。當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語"直徑"指根據(jù)本發(fā)明所 述的長條形可燃熱源的最大的橫向尺寸。
[0091] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源具有基本均勻的直徑。然而，可替代地使根據(jù) 本發(fā)明所述的可燃熱源成錐形以使得可燃熱源的后方部分的直徑大于其前方部分的直徑。 特別優(yōu)選的是為大致圓柱形的可燃熱源?？扇紵嵩蠢缈蔀榫哂写笾聢A形橫截面的圓柱體 或錐形圓柱體或者具有大致橢圓形橫截面的圓柱體或錐形圓柱體。
[0092] 根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可為"無通道"的可燃熱源。當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語 "無通道的可燃熱源"用來指不包含任何縱向氣流通道的可燃熱源。當(dāng)在本文中使用時，術(shù) 語"縱向氣流通道"用來指穿過可燃熱源的內(nèi)部部分并且沿可燃熱源的整個長度延伸的孔。
[0093] 替代地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括至少一個縱向氣流通道。例如，根據(jù)本 發(fā)明所述的可燃熱源可包括一個、兩個或三個縱向氣流通道。在這樣的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā) 明所述的可燃熱源優(yōu)選地包括單一的縱向氣流通道、更優(yōu)選地單一的基本對中的縱向氣流 通道。所述單一的縱向氣流通道的直徑優(yōu)選地介于大致I. 5mm至大致3mm之間。
[0094] 可部分地或全部地涂覆根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源的至少一個縱向氣流通道的 內(nèi)表面。優(yōu)選地，涂層覆蓋所有的縱向氣流通道的內(nèi)表面。
[0095] 可選擇地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可包括沿可燃熱源的部分或整個外周延伸 的一個或多個、優(yōu)選地多達(dá)并包括六個縱向溝槽。若需要，則根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源可 包括一個或多個縱向溝槽以及至少一個縱向氣流通道。替代地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱 源可為包括有一個或多個縱向溝槽的無通道可燃熱源。
[0096] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源的至少一部分被包裹于阻燃包裝材料中。術(shù) 語"阻燃"在本文中用來指在可燃熱源的整個燃燒中保持基本完好的包裝材料。優(yōu)選地阻燃 包裝材料被包裹在可燃熱源的至少一部分周圍并且直接接觸所述可燃熱源的至少一部分。 優(yōu)選地，可燃熱源的至少后方或下游部分被包裹于阻燃包裝材料中。優(yōu)選地，可燃熱源的至 少前方或上游部分未被包裹于阻燃包裝材料中。
[0097] 可將根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源包裹于導(dǎo)熱的阻燃包裝材料中。
[0098] 在根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品使用時，在被包裹于導(dǎo)熱的阻燃包裝材料中的根據(jù) 本發(fā)明所述的可燃熱源的燃燒期間所生成的熱量可經(jīng)由導(dǎo)熱的阻燃包裝材料通過傳導(dǎo)傳 遞至發(fā)煙制品的氣溶膠形成基材。
[0099] 替代地或另外地，可將根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源包裹于限氧的阻燃包裝材料 中，所述限氧的阻燃包裝材料限制或阻止氧進(jìn)入可燃熱源的、被包裹于限氧的阻燃包裝材 料中的至少部分。例如，可將根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源包裹于基本不透氧的阻燃包裝材 料中。在這樣的實(shí)施例中，可燃熱源的、被包裹于限氧的阻燃包裝材料中的所述至少部分基 本無法獲得氧并且因此并不燃燒。
[0100] 優(yōu)選地，將根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源包裹于既導(dǎo)熱的又限氧的阻燃包裝材料 中。
[0101]用于在本發(fā)明中使用的合適的阻燃包裝材料包括，但不限于：金屬箔包裝材料，比 如，例如，鋁箔包裝材料、鋼箔包裝材料、鐵箔包裝材料和銅箔包裝材料；金屬合金箔包裝材 料；石墨箔包裝材料；玻璃纖維包裝材料；陶瓷纖維包裝材料；以及某些紙質(zhì)包裝材料。
[0102] 在根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品中，優(yōu)選地可燃熱源的至少后方部分以及氣溶膠形 成基材的至少前方部分被包裹于如上所述的阻燃包裝材料中。優(yōu)選地，可燃熱源的前方部 分未被包裹于阻燃包裝材料中。優(yōu)選地，氣溶膠形成基材的后方部分未被包裹于阻燃包裝 材料中。
[0103] 優(yōu)選地，可燃熱源的、被包裹于阻燃包裝材料中的后方部分的長度介于大致2mm 至大致8mm之間、更優(yōu)選地長度介于大致3mm至大致5mm之間。
[0104] 優(yōu)選地，可燃熱源的、未被包裹于阻燃包裝材料中的前方部分的長度介于大致4_ 至大致15mm之間、更優(yōu)選地長度介于大致4mm至大致8mm之間。
[0105] 優(yōu)選地，氣溶膠形成基材具有的長度介于大致5mm至大致20mm之間、更優(yōu)選地介 于大致8_至大致12_之間。優(yōu)選地，氣溶膠形成基材的、被包裹于阻燃包裝材料中的前方 部分的長度介于大致2mm至大致IOmm之間、更優(yōu)選地長度介于大致3mm至大致8mm之間、 最優(yōu)選地長度介于大致4mm至大致6mm之間。優(yōu)選地，氣溶膠形成基材的、未被包裹于阻燃 包裝材料中的后方部分的長度介于大致3mm至大致IOmm之間。換句話說，氣溶膠形成基材 優(yōu)選地超過阻燃包裝材料向下游延伸大致3mm至大致10_。更優(yōu)選地，氣溶膠形成基材超 過阻燃包裝材料向下游延伸至少大致4mm。
[0106] 根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品可包括根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源以及緊接所述可 燃熱源的下游的氣溶膠形成基材。在這樣的實(shí)施例中，所述氣溶膠形成基材可抵接可燃熱 源。
[0107] 替代地，根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品可包括根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源以及位于 所述可燃熱源的下游的氣溶膠形成基材，其中所述氣溶膠形成基材與可燃熱源相間隔。
[0108] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品包括這樣的氣溶膠形成基材，該氣溶膠形成 基材包括至少一種氣溶膠形成物和能夠響應(yīng)于加熱而釋放揮發(fā)性化合物的材料。
[0109] 所述至少一種氣溶膠形成物可為任何合適的已知的化合物或化合物的混合物，其 在使用中促進(jìn)密而穩(wěn)定的氣溶膠的形成。所述氣溶膠形成物優(yōu)選地在發(fā)煙制品的操作溫度 下抗熱降解。合適的氣溶膠形成物在現(xiàn)有技術(shù)中為眾所周知的，且包括，例如，多元醇，多元 醇的酯，比如單乙酸甘油酯、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。用于在根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙 制品中使用的優(yōu)選的氣溶膠形成物為多元醇或它們的混合物，比如三甘醇、1，3- 丁二醇以 及、最優(yōu)選地丙三醇。
[0110] 優(yōu)選地，所述能夠響應(yīng)于加熱而釋放揮發(fā)性化合物的材料為一定量的基于植物的 材料、更優(yōu)選地為一定量的均質(zhì)的基于植物的材料。例如，氣溶膠形成基材可包括從植物衍 生的一種或多種材料，所述植物包括，但不限于：煙草、例如綠茶的茶、薄荷、月桂、桉樹、羅 勒、鼠尾草、馬鞭草以及龍蒿?；谥参锏牟牧峡砂ㄌ砑觿鎏砑觿┌?，但不限于， 保濕劑、香味劑、粘結(jié)劑以及其混合物。優(yōu)選地，基于植物的材料基本由煙草材料、最優(yōu)選地 由均質(zhì)的煙草材料組成。
[0111] 根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品可包括在氣溶膠形成基材的下游的氣流引導(dǎo)元件。所 述氣流引導(dǎo)元件限定通過發(fā)煙制品的氣流路徑。在氣溶膠形成基材的下游端部和氣流引導(dǎo) 元件的下游端部之間優(yōu)選地設(shè)置有至少一個進(jìn)氣口。氣流引導(dǎo)元件將空氣從所述至少一個 進(jìn)氣口引導(dǎo)至發(fā)煙制品的嘴端。
[0112] 所述氣流引導(dǎo)元件可包括端部敞開的、基本不透氣的中空體。在這樣的實(shí)施例中， 通過所述至少一個進(jìn)氣口所吸入的空氣首先被沿所述端部敞開的、基本不透氣的中空體的 外部部分向上游抽吸，接著被通過所述端部敞開的、基本不透氣的中空體的內(nèi)部向下游抽 吸。
[0113] 根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品優(yōu)選地進(jìn)一步包括在氣溶膠形成基材的下游以及所 述氣流引導(dǎo)元件（在存在的情況下）的下游的膨脹室。膨脹室的設(shè)置有利地容許進(jìn)一步冷 卻通過從可燃熱源至氣溶膠形成基材所進(jìn)行的熱量傳遞而生成的氣溶膠。膨脹室還有利地 容許通過適當(dāng)選擇膨脹室的長度來將根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品的總長度調(diào)整至期望值， 例如，調(diào)整至與傳統(tǒng)香煙的長度類似的長度。優(yōu)選地，膨脹室為長條形中空管。
[0114] 根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品還可進(jìn)一步包括在氣溶膠形成基材的下游以及氣流 引導(dǎo)元件和膨脹室（在存在的情況下）的下游的嘴件。所述嘴件例如可包括由醋酸纖維素、 紙或其它合適的已知的過濾材料所構(gòu)成的過濾嘴。優(yōu)選地，嘴件具有較低的過濾效率、更優(yōu) 選地具有非常低的過濾效率。替代地或另外地，嘴件可包括一個或多個段，其包括吸收劑、 吸附劑、香味劑、以及在傳統(tǒng)香煙的過濾嘴中使用的其它氣溶膠調(diào)節(jié)劑和添加劑、或者其組 合。
[0115] 若需要，則可在根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品的可燃熱源的下游的位置處設(shè)置通氣 裝置。例如，在存在的情況下，所述通氣裝置可設(shè)置于沿根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品的一體 式嘴件的一位置處。
[0116] 可使用已知的方法和機(jī)器組裝根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)煙制品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0117] 將參考附圖僅以舉例方式進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中：
[0118] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)煙制品的縱向剖視示意圖；以及
[0119] 圖2示出按照下面的示例1所生產(chǎn)的、根據(jù)本發(fā)明的可燃熱源的溫度曲線以及現(xiàn) 有技術(shù)的熱源的比較性溫度曲線的圖示。

【具體實(shí)施方式】
[0120] 圖1中所示的發(fā)煙制品2具有70mm的總長度和7. 9mm的直徑，并且包括根據(jù)本發(fā) 明所述的可燃熱源4、氣溶膠形成基材6、長條形膨脹室8以及嘴件10。如圖1中所示，可燃 熱源4、氣溶膠形成基材6、長條形膨脹室8以及嘴件10處于鄰接同軸對準(zhǔn)并被包裹于低透 氣性的卷煙紙12的外部包裝材料中。
[0121] 可燃熱源4長度為Ilmm且直徑為7. 8mm，并且具有大致0. 84g/cm3的密度?？扇?熱源4包括具有圓形橫截面的中心氣流通道16,其穿過可燃熱源4縱向地延伸。具有80微 米的厚度的基本不透氣的、耐熱的涂層（未示出）設(shè)置于直徑為2_的中心氣流通道16的 內(nèi)表面上。
[0122] 長度為10mm、直徑為7. 8mm且具有大致0· 8g/cm3的密度的氣溶膠形成基材6緊接 可燃熱源4的下游。氣溶膠形成基材6包括由均質(zhì)的煙草材料18構(gòu)成的圓柱形栓棒，其包 括作為氣溶膠形成物的丙三醇且被過濾栓棒包裝材料20包裹。均質(zhì)的煙草材料18由縱向 對準(zhǔn)的擠出成型的煙草材料的絲組成。
[0123] 由具有20微米的厚度、9mm的長度、7. 8mm的直徑的鋁箔管所構(gòu)成的阻燃包裝材料 22包圍并接觸可燃熱源4的、長度為4mm的后方部分4b和氣溶膠形成基材6的、長度為5_ 的鄰接的前方部分6a。如圖1中所示，可燃熱源4的、長度為7_的前方部分和氣溶膠生成 基材6的、長度為5_的后方部分未被阻燃包裝材料22包圍。
[0124] 長度為42mm且直徑為7. 8mm的長條形膨脹室8位于氣溶膠形成基材6的下游并且 包括由硬紙板構(gòu)成的圓柱形的端部敞開的管24。發(fā)煙制品2的、長度為7_且直徑為7. 8_ 的嘴件10位于膨脹室8的下游并且包括被過濾栓棒包裝材料28包裹的、具有非常低的過 濾效率的、由醋酸纖維素絲束所構(gòu)成的圓柱形栓棒26?？捎山友b紙（未示出）包裹嘴件10。
[0125] 在使用中，消費(fèi)者點(diǎn)燃可燃熱源4并且接著通過中心氣流通道16向下游朝向嘴件 10抽吸空氣。主要通過經(jīng)由可燃熱源4的鄰接的非燃燒的后方部分4b和阻燃包裝材料22 傳導(dǎo)而加熱氣溶膠形成基材6的前方部分6a。所抽吸的空氣在它穿過中心氣流通道16時 被加熱并且接著通過對流而加熱氣溶膠形成基材6。對氣溶膠形成基材6的加熱將包括氣 溶膠形成物在內(nèi)的揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物從煙草材料18釋放，所述化合物在被加熱的 所抽吸的空氣流經(jīng)氣溶膠形成基材時被攜帶于其中。加熱的空氣和所攜帶的化合物向下游 穿過膨脹室8、冷卻并凝結(jié)以形成氣溶膠，所述氣溶膠以大致環(huán)境溫度通過嘴件進(jìn)入消費(fèi)者 的口中。
[0126] 為了制造發(fā)煙制品2,將一張矩形的阻燃包裝材料22膠粘至卷煙紙12。將可燃熱 源4、氣溶膠形成基材6的栓棒以及膨脹室8適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)并放置于具有附接的阻燃包裝材料 22的卷煙紙12上。將具有附接的阻燃包裝材料22的卷煙紙12包裹在可燃熱源4的后方 部分4b、氣溶膠形成基材6和膨脹室8周圍并被膠粘。使用已知的過濾嘴結(jié)合技術(shù)將嘴件 10附著至膨脹室的開口端部。
[0127] 可按照下面的示例1或示例2生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明所述的可燃熱源。示例1描述了用 于生產(chǎn)可燃熱源的壓制過程，示例2描述了擠出成型過程。
[0128] 示例1-壓制
[0129] 通過將下表1中所示的成分混合來形成顆粒狀混合物而制備根據(jù)本發(fā)明所述的 可燃熱源。
[0130]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于發(fā)煙制品的可燃熱源，所述可燃熱源包括：碳；以及粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑包 括至少一種有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料、至少一種羧酸鹽燃燒鹽以及至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié) 劑材料，其中所述至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃熱源，其特征在于，所述至少一種羧酸鹽燃燒鹽包括以 下的一種或多種：至少一種堿金屬梓檬酸鹽；至少一種堿金屬醋酸鹽；以及至少一種堿金 屬琥珀酸鹽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可燃熱源，其特征在于，所述至少一種羧酸鹽燃燒鹽包括 至少一種堿金屬檸檬酸鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的可燃熱源，其特征在于，所述至少一種有機(jī)聚合物粘結(jié) 劑材料包括纖維素材料。
5. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的可燃熱源，其特征在于，所述至少一種不可燃無機(jī)粘 結(jié)劑材料包括一種或多種粘土。
6. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的可燃熱源，其特征在于，所述粘結(jié)劑包括25%至80% 重量的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料。
7. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的可燃熱源，其特征在于，所述粘結(jié)劑包括5%至50% 重量的羧酸鹽燃燒鹽。
8. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的可燃熱源，其特征在于，所述粘結(jié)劑包括10%至35% 重量的不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料。
9. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的可燃熱源，包括2%至10%重量的粘結(jié)劑。
10. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的可燃熱源，進(jìn)一步包括至少一種點(diǎn)火助劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的可燃熱源，其特征在于，所述至少一種點(diǎn)火助劑包括至少 一種過氧化物或超氧化物。
12. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的可燃熱源，其特征在于，所述可燃熱源為通過壓制過 程所形成的壓制熱源。
13. -種發(fā)煙制品，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的可燃熱源以及在所 述可燃熱源的下游的氣溶膠形成基材。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)煙制品，其特征在于，所述可燃熱源的至少后方部分以 及所述氣溶膠形成基材的至少前方部分被包裹于阻燃包裝材料中。
15. 用以改進(jìn)用于發(fā)煙制品的含碳可燃熱源的完整性的粘結(jié)劑的使用，所述粘結(jié)劑包 括至少一種有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料、至少一種羧酸鹽燃燒鹽以及至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié) 劑材料，其中所述至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽材料。
16. -種生產(chǎn)具有改進(jìn)的完整性的可燃熱源的方法，所述方法包括步驟： 將一種或多種含碳材料與粘結(jié)劑相結(jié)合，所述粘結(jié)劑包括至少一種有機(jī)聚合物粘結(jié)劑 材料、至少一種羧酸鹽燃燒鹽以及至少一種不可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料，其中所述至少一種不 可燃無機(jī)粘結(jié)劑材料包括片狀硅酸鹽材料； 將所述一種或多種含碳材料與所述粘結(jié)劑的混合物預(yù)成型為長條形桿；以及 干燥所述長條形桿。
【文檔編號】A24F47/00GK104519758SQ201380040899
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月4日
【發(fā)明者】A·馬爾加, L·波熱 申請人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司