Спалиме джерело тепла з вдосконаленим зв’язувальним матеріалом

Номер патенту: 114327

Опубліковано: 25.05.2017

Автори: Поже Лоран, Мальга Александр

Є ще 11 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спалиме джерело тепла для курильного виробу, яке містить: вуглець; та зв'язувальний матеріал, який містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал.

2. Спалиме джерело тепла за п. 1, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна горюча сіль карбонової кислоти містить одне або більше з-посеред: щонайменше однієї солі лужного металу та лимонної кислоти; щонайменше однієї солі лужного металу та оцтової кислоти; та щонайменше однієї солі лужного металу та бурштинової кислоти.

3. Спалиме джерело тепла за п. 1 або п. 2, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна горюча сіль карбонової кислоти містить щонайменше одну сіль лужного металу та лимонної кислоти.

4. Спалиме джерело тепла за п. 1, п. 2 або п. 3, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна органічна полімерна зв'язувальна речовина містить целюлозну речовину.

5. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить одну або більше глин.

6. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що згаданий зв'язувальний матеріал містить від 25 % (мас.) до 80 % (мас.) згаданої органічної полімерної зв'язувальної речовини.

7. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що згаданий зв'язувальний матеріал містить від 5 % (мас.) до 50 % (мас.) згаданої горючої солі карбонової кислоти.

8. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що згаданий зв'язувальний матеріал містить від 10 % (мас.) до 35 % (мас.) згаданої негорючої неорганічної зв'язувальної речовини.

9. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке містить від 2 % (мас.) до 10 % (мас.) згаданого зв'язувального матеріалу.

10. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке також містить щонайменше одну запалювальну допоміжну речовину.

11. Спалиме джерело тепла за п. 10, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна запалювальна допоміжна речовина містить щонайменше один пероксид або супероксид.

12. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що воно являє собою пресоване джерело тепла, сформоване із застосуванням процесу пресування.

13. Курильний виріб, який включає в себе спалиме джерело тепла за будь-яким із пп. 1-12 та аерозолетвірний субстрат, розташований нижче за ходом повітря відносно цього спалимого джерела тепла.

14. Курильний виріб за п. 13, який відрізняється тим, що принаймні задня частина спалимого джерела тепла та принаймні передня частина аерозолетвірного субстрату загорнуті у стійку до згоряння обгортку.

15. Використання зв'язувального матеріалу для поліпшення цілісності вуглецьвмісного спалимого джерела тепла для курильного виробу, цей зв'язувальний матеріал містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал.

16. Спосіб виготовлення спалимого джерела тепла з поліпшеною цілісністю, який включає такі етапи:

змішування однієї або більше вуглецьвмісних речовин зі зв'язувальним матеріалом, який містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал;

попереднє формування цієї суміші з однієї або більше вуглецьвмісних речовин та зв'язувального матеріалу у видовжений пруток; та

сушіння цього видовженого прутка.

Текст

Реферат: Спалиме джерело (4) тепла для курильного виробу (2) містить вуглець та зв'язувальний матеріал. Цей зв'язувальний матеріал містить комбінацію трьох компонентів зв'язувального матеріалу: органічну полімерну зв'язувальну речовину, горючу сіль карбонової кислоти та негорючу неорганічну зв'язувальну речовину. Щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал. За варіантом, якому віддається перевага, спалиме джерело тепла також містить запалювальну допоміжну речовину. UA 114327 C2 (12) UA 114327 C2 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цей винахід стосується спалимого джерела тепла для курильного виробу, яке містить вуглець та вдосконалений зв'язувальний матеріал, який містить комбінацію органічних та неорганічних зв'язувальних речовин. Цей винахід також стосується курильного виробу, що зазнає нагрівання, який включає в себе спалиме джерело тепла та аерозолетвірний субстрат. В цій галузі були запропоновані численні курильні вироби, в яких тютюн нагрівають, а не спалюють. Одна із цілей створення таких курильних виробів, які "зазнають нагрівання", полягає в зниженні вмісту відомих шкідливих складників диму, які утворюються при згорянні та піролітичному розкладанні тютюну в традиційних сигаретах. В курильному виробі, що зазнає нагрівання, одного із відомих видів аерозоль утворюється завдяки передаванню тепла від спалимого джерела тепла до аерозолетвірного субстрату, розташованого нижче за ходом повітря відносно цього спалимого джерела тепла. Під час куріння леткі сполуки вивільнюються з аерозолетвірного субстрату завдяки передаванню тепла від згаданого спалимого джерела тепла, і захоплюються повітрям, яке просмоктується через цей курильний виріб. Коли вивільнені сполуки охолоджуються, вони конденсуються, утворюючи аерозоль, який вдихає споживач. Наприклад, в WO-A-2009/022232 розкритий курильний виріб, який включає в себе спалиме джерело тепла, аерозолетвірний субстрат, розташований нижче за ходом повітря відносно цього спалимого джерела тепла, і теплопровідний елемент, який оточує задню частину згаданого спалимого джерела тепла та суміжну з нею передню частину аерозолетвірного субстрату та знаходиться в контакті з ними. Згаданий теплопровідний елемент в курильному виробі, розкритому в WO-A-2009/022232, сприяє передаванню тепла, яке утворюється під час горіння джерела тепла, до аерозолетвірного субстрату. Деякі джерела тепла на основі вуглецю містять органічну зв'язувальну речовину, таку як похідна целюлози, для сприяння поліпшенню цілісності джерела тепла під час його виробництва, обробки та зберігання. Однак органічні зв'язувальні речовини є, як правило, горючими при температурах, досяжних в джерелі тепла під час горіння. В результаті було виявлено, що органічні зв'язувальні речовини розкладаються під час куріння курильного виробу, який зазнає нагрівання, що призводить до втрати цілісності згаданого джерела тепла. Розкладання органічної зв'язувальної речовини може призвести до деформування джерела тепла під час та після його горіння, що, у свою чергу, може спричинити розтріскування або розламування джерела тепла або відокремлення золи від спаленого джерела тепла. Крім того, під час горіння органічної зв'язувальної речовини зазвичай вивільнюються гази, які створюють тиск в джерелі тепла, додатково збільшуючи ймовірність його розтріскування або розламування. Було б бажаним запропонувати спалиме джерело тепла для курильного виробу, що зазнає нагрівання, яке має поліпшену цілісність під час та після куріння. Було б особливо бажаним запропонувати таке спалиме джерело тепла, яке також має поліпшені характеристики горіння. За цим винаходом запропоноване спалиме джерело тепла для курильного виробу, яке містить вуглець та зв'язувальний матеріал, який містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал. За цим винаходом також запропонований курильний виріб, який включає в себе спалиме джерело тепла за цим винаходом, розкрите вище, та аерозолетвірний субстрат, розташований нижче за ходом повітря відносно цього спалимого джерела тепла. За цим винаходом також запропоноване використання зв'язувального матеріалу для поліпшення цілісності вуглецьвмісного спалимого джерела тепла для курильного виробу, цей зв'язувальний матеріал містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал. За цим винаходом також запропонований спосіб виготовлення спалимого джерела тепла з поліпшеною цілісністю, який включає такі етапи: змішування однієї або більше вуглецьвмісної(их) речовини(-ин) зі зв'язувальним матеріалом, який містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал; попереднє формування цієї суміші однієї або більше вуглецьвмісної(-их) речовини(-ин) та зв'язувального матеріалу у видовжений пруток; та сушіння цього видовженого прутка. Спалиме джерело тепла за цим винаходом може являти собою екструдоване джерело 1 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 тепла, сформоване із застосуванням процесу екструзії, як описано нижче більш докладно. За альтернативним варіантом, якому віддається перевага, спалиме джерело тепла за цим винаходом може являти собою пресоване джерело тепла, сформоване із застосуванням процесу пресування, як також описано нижче більш докладно. Було виявлено, що найбільше поліпшення цілісності пресованих джерел тепла відбувається в результаті використання зв'язувального матеріалу, який містить комбінацію трьох компонентів, визначених вище. У цьому описі термін "зв'язувальний матеріал" вжитий для означення компонента спалимого джерела тепла, який зв'язує разом вуглець та будь-які інші домішки в джерелі тепла, так що може бути сформоване тверде джерело тепла, яке зберігає свою структуру. У цьому описі термін "горюча сіль карбонової кислоти" вжитий для означення солі карбонової кислоти, яка, як вважається, модифікує горіння вуглецю. За варіантом, якому віддається перевага, горюча сіль карбонової кислоти при кімнатній температурі містить одновалентний, двовалентний або тривалентний катіон та карбоксилат-аніон, причому цей карбоксилат-аніон згоряє при горінні спалимого джерела тепла. За варіантом, якому віддається більша перевага, горюча сіль карбонової кислоти являє собою горючу сіль лужного металу та карбонової кислоти, яка при кімнатній температурі містить одновалентний катіон лужного металу та карбоксилат-аніон, причому цей карбоксилат-аніон згоряє при горінні спалимого джерела тепла. Конкретні приклади горючих солей карбонової кислоти, які можуть бути включені у зв'язувальну речовину спалимого джерела тепла за цим винаходом, включають, але без обмеження ними, солі лужних металів та оцтової кислоти, солі лужних металів та лимонної кислоти і солі лужних металів та бурштинової кислоти. В певних варіантах здійснення цього винаходу зв'язувальний матеріал може містити одну горючу сіль карбонової кислоти. В інших варіантах здійснення цього винаходу зв'язувальний матеріал може містити комбінацію двох або більше різних горючих солей карбонової кислоти. Ці дві або більше різні(-их) горючі(-их) солі(-ей) карбонової кислоти можуть містити різні карбоксилат-аніони. Альтернативно або на додаток ці дві або більше різні(-их) горючі(-их) солі(ей) карбонової кислоти можуть містити різні катіони. Як приклад, зв'язувальний матеріал може містити суміш солі лужних металів та лимонної кислоти і солі лужноземельних металів та бурштинової кислоти. У цьому описі термін "негорюча" вжитий для означення неорганічної зв'язувальної речовини, яка не горить або не розкладається під час запалювання та горіння спалимого джерела тепла за цим винаходом. Отже, негорюча неорганічна зв'язувальна речовина є стабільною при температурах, дії яких зазнає зв'язувальний матеріал під час горіння спалимого джерела тепла, і залишиться суттєвою мірою непошкодженою протягом та після горіння. У цьому описі терміни "розташований вище за ходом повітря", "верхній за ходом повітря" та "передній", "розташований нижче за ходом повітря", "нижній за ходом повітря" та "задній", вжиті для означення відносних положень компонентів або частин компонентів курильних виробів за цим винаходом відносно напрямку просмоктування повітря через курильні вироби під час їх використання. В спалимому джерелі тепла за цим винаходом вуглець змішаний зі зв'язувальним матеріалом, утвореним зпевної нової комбінації органічних та неорганічних зв'язувальних речовин. Зокрема, органічну полімерну зв'язувальну речовину, таку як ті, що використовують у відомих спалимих джерелах тепла, змішують із щонайменше однією горючою сіллю карбонової кислоти та щонайменше однією негорючою неорганічною зв'язувальною речовиною, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал. В подальшому описі згадані органічну полімерну зв'язувальну речовину, горючу сіль карбонової кислоти та негорючу неорганічну зв'язувальну речовину спільно називають "компонентами зв'язувального матеріалу". Було виявлено, що використання зв'язувального матеріалу, який містить певну комбінацію органічної полімерної зв'язувальної речовини, горючої солі карбонової кислоти та негорючої неорганічної зв'язувальної речовини, яка містить шаруватий силікатний матеріал, забезпечує перевагу, яка полягає у підвищенні цілісності спалимого джерела тепла під час та після його горіння у порівнянні із джерелом тепла, яке містить тільки органічну зв'язувальну речовину. Спалиме джерело тепла за цим винаходом виявляє зменшене деформування, спричинене горінням, так що зменшується виникнення тріщин, розламування або фрагментування цього джерела тепла. Крім того, спалиме джерело тепла за цим винаходом після свого згоряння утворює більш зв'язану золу, так що зменшується ймовірність відокремлення частинок або фрагментів золи від джерела тепла. Також виявлено поліпшення зовнішнього вигляду згаданої золи, яка має більш однорідну консистенцію та більш темний і більш рівномірний колір. У цьому описі термін "цілісність" вжитий для означення здатності спалимого джерела тепла 2 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 за цим винаходом залишатися цілим або непошкодженим. Будь-яка значна втрата цілісності спалимого джерела тепла може призвести до розтріскування або розламування цього джерела тепла. На недостатню цілісність спалимого джерела тепла також може вказувати утворення іскор або полум'я під час горіння цього джерела тепла. Як описано більш докладно нижче, кількісна міра цілісності спалимого джерела тепла може бути визначена із застосуванням експериментального випробування, в якому при умовах керованого горіння вимірюють ймовірність відокремлення частини спалимого джерела тепла в курильному виробі, що зазнає нагрівання, це явище відоме як "осипання". Зокрема, це випробування передбачає пряме порівняння цілісності спалимих джерел тепла, які містять різні зв'язувальні матеріали. Було виявлено, що ймовірність осипання для спалимого джерела тепла за цим винаходом є зменшеною у порівнянні з ймовірністю осипання в тих самих умовах для відомого спалимого джерела тепла, яке містить тільки органічну зв'язувальну речовину. Чим нижчою є ймовірність осипання для спалимого джерела тепла, тим кращою вважається цілісність спалимого джерела тепла. За варіантом, якому віддається перевага, ймовірність осипання для спалимого джерела тепла за цим винаходом в експериментальних умовах, описаних нижче, становить менше ніж 20 %, за варіантом, якому віддається більша перевага, менше ніж 10 %, й за варіантом, якому віддається найбільша перевага, близько 0 %. Поліпшення цілісності спалимого джерела тепла, обумовлене використанням певної комбінації компонентів зв'язувального матеріалу, визначених вище, є більшим, ніж можна було б передбачити, ґрунтуючись на поведінці окремих компонентів зв'язувального матеріалу. Крім того, використання комбінації згаданих трьох компонентів зв'язувального матеріалу виявило несподіване поліпшення механічної міцності спалимого джерела тепла, як показано збільшенням міцності на стиск спалимого джерела тепла. Отже, згаданий зв'язувальний матеріал забезпечує несподіваний вплив на фізичні властивості спалимого джерела тепла за цим винаходом, що надає певні переваги. Також було виявлено, що перевагу забезпечує те, що співвідношення згаданих трьох компонентів зв'язувального матеріалу спалимого джерела тепла за цим винаходом можна регулювати з метою модифікації та поліпшення характеристик горіння джерела тепла. Наприклад, співвідношення компонентів зв'язувального матеріалу може бути відрегульоване для підвищення температури горіння або тривалості горіння джерела тепла у порівнянні із джерелом тепла, яке містить тільки органічну зв'язувальну речовину. Також було виявлено, що використання в спалимому джерелі тепла за цим винаходом зв'язувального матеріалу, який містить комбінацію трьох різних компонентів зв'язувального матеріалу, забезпечує перевагу, яка полягає в підвищенні швидкості поширення горіння вуглецю в джерелі тепла від переднього краю до заднього краю цього джерела тепла після запалювання його переднього краю. Поширення горіння вуглецю по об'єму спалимого джерела тепла ясно показано зміною кольору на поверхні спалимого джерела тепла внаслідок переміщення нижче за ходом повітря фронту горіння від переднього краю до заднього краю цього спалимого джерела тепла. Більш швидке поширення горіння вуглецю по об'єму спалимого джерела тепла після його запалювання забезпечує перевагу, яка полягає в зменшенні проміжку часу до першого затягування. Як описано більш докладно нижче, кожний зі згаданих трьох різних компонентів зв'язувального матеріалу має різну структуру та виконує різну функцію в спалимому джерелі тепла. Крім того, кожний з компонентів зв'язувального матеріалу поводить себе по-різному при горінні спалимого джерела тепла. Поєднання різних властивостей та характеристик компонентів зв'язувального матеріалу забезпечує поліпшену зв'язувальну дію та, зокрема, несподіване поліпшення цілісності спалимого джерела тепла. Полімерну органічну зв'язувальну речовину у зв'язувальному матеріалі спалимого джерела тепла за цим винаходом зазвичай утворюють з довгих та гнучких органічних полімерів. Органічна полімерна зв'язувальна речовина є, як правило, хорошим паливом, яке поліпшує характеристики горіння спалимого джерела тепла. Як зазначено вище, органічна полімерна зв'язувальна речовина також сприяє зв'язуванню вуглецю під час виробництва спалимого джерела тепла та до моменту його спалювання. Однак після запалювання джерела тепла органічна полімерна зв'язувальна речовина згоряє, і тому не забезпечує будь-яку значну зв'язувальну дію під час або після горіння. Органічна полімерна зв'язувальна речовина може містити будь-які прийнятні органічні полімерні зв'язувальні речовини, які при нагріванні або горінні не утворюють шкідливих побічних продуктів. Органічна полімерна зв'язувальна речовина може містити один вид органічного полімеру або комбінацію двох або більше різних видів органічних полімерів. За варіантом, якому віддається перевага, органічна полімерна зв'язувальна речовина містить одну або більше целюлозну(-их) полімерну(-их) речовину(-ин). До прийнятних целюлозних полімерних речовин 3 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 належать, але без обмеження ними: целюлоза, модифікована целюлоза, метилцелюлоза, карбоксиметилцелюлоза, гідроксипропілцелюлоза, гідроксипропілметилцелюлоза та їх комбінації. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається особлива перевага, органічна полімерна зв'язувальна речовина містить карбоксиметилцелюлозу (CMC). Постачальником карбоксиметилцелюлози, прийнятної для використання в цьому винаході, є Phrikolat GmbH, Німеччина. Альтернативно або на додаток до згаданої(-их) однієї або більше целюлозної(-их) полімерної(-их) речовини(-ин), згадана органічна полімерна зв'язувальна речовина може містити одну або більше нецелюлозну(-их) полімерну(-их) речовину(-ин), до яких належать, але без обмеження ними: камеді, такі як, наприклад, гуарова камедь; пшеничне борошно; крохмалі; цукри; рослинні олії, та їх комбінації. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий зв'язувальний матеріал містить від приблизно 25 % (мас.) до приблизно 80 % (мас.) органічної полімерної зв'язувальної речовини, за варіантом, якому віддається більша перевага, від приблизно 30 % (мас.) до приблизно 75 % (мас.) органічної полімерної зв'язувальної речовини. На відміну від органічної полімерної зв'язувальної речовини, горюча сіль карбонової кислоти у зв'язувальному матеріалі спалимого джерела тепла за цим винаходом зазвичай містить іони, які є, як правило, меншими за розміром у порівнянні з іншими більшими за розміром молекулами в джерелі тепла. Горюча сіль карбонової кислоти сприяє горінню джерела тепла. Крім того, було виявлено, що горюча сіль карбонової кислоти, на відміну від органічної зв'язувальної речовини, зберігає зв'язувальну структуру навколо інших молекул в спалимому джерелі тепла під час та після горіння, що допомагає зв'язувати разом речовини джерела тепла. Отже, горюча сіль карбонової кислоти поліпшує цілісність спалимого джерела тепла під час та після горіння та зменшує ймовірність деформування та розламування джерела тепла. Збереження зв'язувальної дії горючої солі карбонової кислоти після горіння також поліпшує зв'язаність та зовнішній вигляд матеріалу золи. Включення горючої солі карбонової кислоти в спалиме джерело тепла за цим винаходом забезпечує додаткове поліпшення характеристик горіння спалимого джерела тепла. Зокрема, горюча сіль карбонової кислоти може збільшити тривалість горіння спалимого джерела тепла за цим винаходом у порівнянні зі спалимими джерелами тепла, які містять тільки органічну зв'язувальну речовину. Крім того, сприяння горінню джерела тепла, спричинене горючою сіллю карбонової кислоти, може забезпечити можливість використання в курильному виробі, що зазнає нагрівання, спалимого джерела тепла більшої густини. Це забезпечує можливість виготовлення спалимого джерела тепла заданого розміру з більшим вмістом вуглецевого палива, що також може збільшити тривалість горіння спалимого джерела тепла. За варіантом, якому віддається перевага, горюча сіль карбонової кислоти являє собою сіль калію або натрію та карбонової кислоти, таку як сіль лимонної кислоти, сіль оцтової кислоти або сіль бурштинової кислоти. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, горюча сіль карбонової кислоти являє собою сіль лужного металу та лимонної кислоти. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається особлива перевага, горюча сіль карбонової кислоти являє собою сіль калію та лимонної кислоти, за варіантом, якому віддається найбільша перевага, сіль монокалію та лимонної кислоти. Як природа катіона, так і природа аніона, вибраних для горючої солі карбонової кислоти, можуть мати вплив на характеристики горіння спалимого джерела тепла, зокрема, на тривалість горіння, температуру горіння та початкову температуру під час запалювання спалимого джерела тепла. Отже, природа горючої солі карбонової кислоти та кількість горючої солі карбонової кислоти, включеної у зв'язувальний матеріал, можна встановлювати залежно від бажаних характеристик горіння спалимого джерела тепла. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий зв'язувальний матеріал містить від приблизно 5 % (мас.) до приблизно 50 % (мас.) горючої солі карбонової кислоти, за варіантом, якому віддається більша перевага, від приблизно 8 % (мас.) до приблизно 40 % (мас.) горючої солі карбонової кислоти. Згадана негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал. Неорганічну зв'язувальну речовину за варіантом, якому віддається перевага, утворюють з речовини з відносно великими, плоскими та негнучкими молекулами. Неорганічна зв'язувальна речовина є негорючою при температурах, досяжних в спалимому джерелі тепла під час його горіння, так що неорганічна зв'язувальна речовина присутня в джерелі тепла й після його запалювання та горіння. Отже, неорганічна зв'язувальна речовина зберігає свої зв'язувальні властивості та продовжуватиме зв'язувати разом речовини джерела тепла після згоряння органічної зв'язувальної речовини. Додавання неорганічної зв'язувальної речовини при певних її 4 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 концентраціях може додатково підвищити температуру горіння спалимого джерела тепла, так що можна регулювати характеристики горіння. Зокрема, концентрація негорючої неорганічної зв'язувальної речовини може бути підібрана для підвищення температури джерела тепла під час його запалювання. Неорганічна зв'язувальна речовина може містити будь-які прийнятні неорганічні зв'язувальні речовини, які є інертними та не горять або не розкладаються під час горіння джерела тепла. Негорюча неорганічна зв'язувальна речовина може містити один вид неорганічної зв'язувальної речовини або комбінацію двох або більше різних видів неорганічних зв'язувальних речовин. До шаруватих силікатних матеріалів, придатних для включення у згадану негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, належать, але без обмеження ними: глини, слюди, серпентиніти та їх комбінації. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається особлива перевага, негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить одну або більше глину(-ин). До інших неорганічних зв'язувальних речовин, придатних для включення у згадану негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, належать, але без обмеження ними: похідні алюмосилікатів, силікати лужних металів, похідні вапняку, сполуки та похідні лужноземельних металів, сполуки та похідні алюмінію, та їх комбінації. У цьому описі термін "глина" вжитий для означення шаруватих силікатів алюмінію, утворених з двовимірних шарів силікат-іонів та алюмінат-іонів, які утворюють чітко виражену шарувату структуру всередині глини. До глин, придатних для використання у зв'язувальному матеріалі спалимого джерела тепла за цим винаходом, належать, але без обмеження ними: бентоніт, монтморилоніт та каолініт. Прийнятні глини наявні у продажу від Worlee-Chimie GmbH, Німеччина або Nanocor. За варіантом, якому віддається особлива перевага, одна або більше глина(-ин), яку(-і) використовують у зв'язувальному матеріалі спалимого джерела тепла за цим винаходом, являє(-ють) собою розшаровану(-і) глину(-и). У цьому описі термін "розшаровані глини" вжитий для означення глин, які піддали процесу розшаровування або відшаровування, під час якого збільшується відстань між шарами силікатів та шарами алюмінатів, в деяких випадках - у 20 разів або більше. Велика плоска структура шаруватих силікатних матеріалів, таких як глини, контрастує з довгими гнучкими молекулами органічної зв'язувальної речовини та невеликими іонами горючої солі карбонової кислоти. Було виявлено, що комбінація молекул зв'язувального матеріалу із цими різними структурами ефективно забезпечує поліпшені зв'язувальні властивості не тільки під час виробництва та зберігання спалимого джерела тепла за цим винаходом, але також під час та після його горіння. За варіантом, якому віддається перевага, зв'язувальний матеріал містить від приблизно 10 % (мас.) до приблизно 35 % (мас.) негорючої неорганічної зв'язувальної речовини, й за варіантом, якому віддається більша перевага, від приблизно 15 % (мас.) до приблизно 35 % (мас.) негорючої неорганічної зв'язувальної речовини. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається особлива перевага, спалиме джерело тепла містить зв'язувальний матеріал, який містить комбінацію карбоксиметилцелюлози як органічної зв'язувальної речовини, цитрату калію як горючої солі карбонової кислоти та глини як негорючої неорганічної зв'язувальної речовини. В певних варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, зв'язувальний матеріал містить приблизно 73 % (мас.) карбоксиметилцелюлози у ролі органічної зв'язувальної речовини, приблизно 17 % (мас.) солі калію та лимонної кислоти у ролі горючої солі карбонової кислоти та приблизно 10 % глини у ролі негорючої неорганічної зв'язувальної речовини. Було виявлено, що ця комбінація компонентів зв'язувального матеріалу виявляє особливо ефективні зв'язувальні властивості, й одержані спалимі джерела тепла зберігають свою цілісність при незначному або відсутньому видимому деформуванні або розтріскуванні під час та після горіння. Також було виявлено, що зола, яка залишається після згоряння спалимого джерела тепла, яке містить цю комбінацію компонентів зв'язувального матеріалу, має поліпшену зв'язаність та зовнішній вигляд у порівнянні з відомими джерелами тепла, які містять тільки органічну зв'язувальну речовину. Спалимі джерела тепла за цим винаходом за варіантом, якому віддається перевага, містять від приблизно 2 % (мас.) до приблизно 10 % (мас.) зв'язувального матеріалу, який містить згадані три різні компоненти зв'язувального матеріалу, за варіантом, якому віддається більша перевага, від приблизно 4 % (мас.) до приблизно 10 % (мас.) зв'язувального матеріалу, й за варіантом, якому віддається найбільша перевага, від приблизно 5 % (мас.) до приблизно 9 % (мас.) зв'язувального матеріалу. В певних варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, спалимі джерела тепла за цим винаходом містять приблизно 8 % (мас.) 5 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зв'язувального матеріалу. Згаданий зв'язувальний матеріал за варіантом, якому віддається перевага, включають у спалиме джерело тепла за цим винаходом під час виробництва цього джерела тепла. Комбінація трьох компонентів зв'язувального матеріалу може бути включена у матеріал джерела тепла в один етап під час його виробництва, або три компоненти зв'язувального матеріалу можуть бути додані у два або три окремі етапи. Один або більше компонент(-ів) зв'язувального матеріалу може(-уть) бути доданий(-і) до інших компонентів спалимого джерела тепла у вигляді твердого суттєвою мірою сухого порошку. Альтернативно один або більше компонент(-ів) зв'язувального матеріалу може(-уть) бути доданий(-і) до інших компонентів спалимого джерела тепла у вигляді розчину зв'язувального матеріалу, який містить один або більше компонент(-ів) зв'язувального матеріалу, розчинений(-их) або суспендований(-их) в прийнятному розчиннику, такому як вода. За варіантом, якому віддається перевага, принаймні горючу сіль карбонової кислоти додають до інших компонентів спалимого джерела тепла у вигляді розчину. Наприклад, якщо горюча сіль карбонової кислоти являє собою сіль калію та лимонної кислоти, то може бути використаний 510 % (мас.) розчин солі калію та лимонної кислоти у воді. Якщо один або більше компонент(-ів) зв'язувального матеріалу включають у вигляді розчину зв'язувального матеріалу, то рН цього розчину зв'язувального матеріалу за варіантом, якому віддається перевага, доведений до лужного рН щонайменше рН 8, за варіантом, якому віддається більша перевага, щонайменше рН 10, й за варіантом, якому віддається найбільша перевага, щонайменше рН 12. Природний рН згаданого розчину буде, як правило, кислотним, і в таких випадках рН може бути легко збільшений шляхом додавання відповідного лугу. Компоненти зв'язувального матеріалу та, зокрема, органічна полімерна зв'язувальна речовина є, як правило, чутливими до змін рН. Особливо це стосується зарядженої органічної полімерної зв'язувальної речовини, для якої збільшення рН розчину зв'язувального матеріалу може впливати на заряд молекул цієї зв'язувальної речовини, а отже, на її молекулярну конфігурацію та зв'язувальні властивості. Було виявлено, що використання розчину зв'язувального матеріалу з лужним рН (рН 8 або вище) поліпшує характеристики горіння спалимого джерела тепла за цим винаходом у порівнянні з подібним джерелом тепла, виготовленим із використанням кислотного розчину зв'язувального матеріалу. Зокрема, було виявлено, що спалиме джерело тепла має збільшену тривалість горіння, так що спалиме джерело тепла може продовжувати горіти протягом більш тривалого періоду часу. Крім того, було виявлено, що використання лужного розчину зв'язувального матеріалу зумовлює виготовлення спалимого джерела тепла підвищеної густини та поліпшує цілісність спалимого джерела тепла після його згоряння у порівнянні з подібним спалимим джерелом тепла, виготовленим із використанням кислотного розчину зв'язувального матеріалу. Спалимі джерела тепла за цим винаходом являють собою вуглецьвмісні джерела тепла, які містять вуглець як паливо. За варіантом, якому віддається перевага, спалимі джерела тепла за цим винаходом мають вміст вуглецю щонайменше приблизно 35 %, за варіантом, якому віддається більша перевага, - щонайменше приблизно 40 %, й за варіантом, якому віддається найбільша перевага, – щонайменше приблизно 45 % маси в сухому стані спалимого джерела тепла. В певних варіантах здійснення цього винаходу спалиме джерело тепла за цим винаходом являє собою джерело тепла на основі вуглецю. У цьому описі термін "джерело тепла на основі вуглецю" вжитий для означення джерела тепла, яке містить головним чином вуглець. Спалимі джерела тепла на основі вуглецю, призначені для використання в курильних виробах за цим винаходом, можуть мати вміст вуглецю щонайменше приблизно 50 %, за варіантом, якому віддається перевага, - щонайменше приблизно 60 %, за варіантом, якому віддається більша перевага, - щонайменше приблизно 70 %, й за варіантом, якому віддається найбільша перевага, - щонайменше приблизно 80 % маси в сухому стані спалимого джерела тепла на основі вуглецю. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть бути утворені з однієї або більше прийнятної(-их) вуглецьвмісної(-их) речовини(-ин). До прийнятних вуглецьвмісних речовин, які є добре відомими в цій галузі, належить, але без обмеження ним, вугільний порошок. Спалимі джерела тепла за цим винаходом за варіантом, якому віддається перевага, також містять щонайменше одну запалювальну допоміжну речовину. У цьому описі термін "запалювальна допоміжна речовина" вжитий для означення речовини, яка вивільнює енергію та/або кисень під час запалювання спалимого джерела тепла, причому швидкість вивільнення цією речовиною енергії та/або кисню не обмежується дифузією кисню з навколишнього середовища. Іншими словами, швидкість вивільнення цією речовиною енергії 6 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 та/або кисню під час запалювання спалимого джерела тепла майже не залежить від швидкості, з якою кисень з навколишнього середовища може досягти цієї речовини. У цьому описі термін "запалювальна допоміжна речовина" також вжитий для означення елементарного металу, який вивільнює енергію під час запалювання спалимого джерела тепла, причому температура займання цього елементарного металу становить нижче ніж приблизно 500 °C, а теплота згоряння цього елементарного металу становить щонайменше приблизно 5 кДж/г. У цьому описі термін "запалювальна допоміжна речовина" не охоплює горючі солі карбонової кислоти, визначені вище. Запалювальні допоміжні речовини, прийнятні для використання в спалимому джерелі тепла за цим винаходом, є відомими в цій галузі. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше запалювальну(их) допоміжну(-их) речовину(-ин), яка(-і) складається(-ються) з одного елемента або сполуки, який(-а) вивільнює енергію при запалюванні спалимого джерела тепла. Вивільнення енергії однією або більше запалювальною(-ими) допоміжною(-ими) речовиною(-ми) при запалюванні спалимого джерела тепла безпосередньо спричинює "підвищення" температури протягом початкового етапу згоряння цього спалимого джерела тепла. Наприклад, в певних варіантах здійснення цього винаходу спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше енергетичну(-их) речовину(-ин), яка(-і) складається(-ються) з єдиного елемента або сполуки, який(-а) вступає в екзотермічну реакцію з киснем при запалюванні цих спалимих джерел тепла. Прикладами прийнятних енергетичних речовин є, але без обмеження ними, алюміній, залізо, магній та цирконій. Як альтернатива або на додаток спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше запалювальну(-их) допоміжну(-их) речовину(-ин), яка(-і) містить(-ять) два(-і) або більше елементи(-ів) або сполуки(-ук), які вступають в реакцію між собою з вивільненням енергії при запалюванні цих спалимих джерел тепла. Наприклад, в певних варіантах здійснення цього винаходу спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити один або більше термітів або термітних сумішей, які містять відновник, такий як, наприклад, метал, та окисник, такий як, наприклад, оксид металу, які вступають в реакцію між собою з вивільненням енергії при запалюванні цих спалимих джерел тепла. До прикладів прийнятних металів належить, але без обмеження ним, магній, а до прикладів прийнятних оксидів металів належать, але без обмеження ними, оксид заліза (Fe2O3) та оксид алюмінію (Al2O3). В інших варіантах здійснення цього винаходу спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше запалювальну(-их) допоміжну(-их) речовину(-ин), які містять інші речовини, які беруть участь в екзотермічних реакціях при запалюванні цих спалимих джерел тепла. До прикладів прийнятних речовин належать, але без обмеження ними, інтерметалічні та біметалічні речовини, карбіди металів та гідриди металів. У варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, спалимі джерела тепла за цим винаходом містять щонайменше одну запалювальну допоміжну речовину, яка вивільнює кисень під час запалювання цих спалимих джерел тепла. В таких варіантах здійснення цього винаходу вивільнення кисню щонайменше однією запалювальною допоміжною речовиною при запалюванні спалимого джерела тепла опосередковано призводить до "підвищення" температури протягом початкового етапу згоряння цього спалимого джерела тепла шляхом збільшення швидкості згоряння спалимого джерела тепла. Наприклад, спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити один або більше окисників, які розкладаються з вивільненням кисню при запалюванні цих спалимих джерел тепла. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити органічні окисники, неорганічні окисники, або їх комбінацію. До прикладів прийнятних окисників належать, але без обмеження ними: нітрати, такі як, наприклад, нітрат калію, нітрат кальцію, нітрат стронцію, нітрат натрію, нітрат барію, нітрат літію, нітрат алюмінію та нітрат заліза; нітрити; інші органічні та неорганічні нітросполуки; хлорати, такі як, наприклад, хлорат натрію та хлорат калію; перхлорати, такі як, наприклад, перхлорат натрію; хлорити; бромати, такі як, наприклад, бромат натрію та бромат калію; пербромати; броміти; борати, такі як, наприклад, борат натрію та борат калію; ферати, такі як, наприклад, ферат барію; ферити; манганати, такі як, наприклад, манганат калію; перманганати, такі як, наприклад, перманганат калію; органічні пероксиди, такі як, наприклад, пероксид бензоїлу і пероксид ацетону; неорганічні пероксиди, такі як, наприклад, пероксид водню, пероксид стронцію, пероксид магнію, пероксид кальцію, пероксид барію, пероксид цинку та пероксид літію; супероксиди, такі як, наприклад, супероксид калію та супероксид натрію; йодати; перйодати; йодити; сульфати; сульфіти; інші сульфоксиди; фосфати; фосфінати; 7 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фосфіти та фосфаніти. Як альтернатива або на додаток спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше речовину(-ин) накопичення або зв'язування кисню, яка(-і) вивільнює(-ють) кисень при запалюванні цих спалимих джерел тепла. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити речовини накопичення або зв'язування кисню, які накопичують та вивільнюють кисень за допомогою інкапсуляції, фізичної адсорбції, хімічної адсорбції, структурного перетворення або їх комбінації. До прикладів прийнятних речовин накопичення або зв'язування кисню належать, але без обмеження ними: поверхні металу, такі як, наприклад, поверхні металічного срібла або металічного золота; змішані оксиди металів; молекулярні сита; цеоліти; металоорганічні каркасні структури; ковалентні органічні каркасні структури; шпінелі та перовскіти. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше запалювальну(их) допоміжну(-их) речовину(-ин), яка(-і) складається(-ються) з єдиного елемента або сполуки, який(-а) вивільнює кисень при запалюванні цих спалимих джерел тепла. Як альтернатива або на додаток спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше запалювальну(-их) допоміжну(-их) речовину(-ин), яка(-і) містить(-ять) два(-і) або більше елементи(-ів) або сполуки(-ук), які вступають в реакцію між собою з вивільненням кисню при запалюванні цих спалимих джерел тепла. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше запалювальну(их) допоміжну(-их) речовину(-ин), яка(-і) вивільнює(-ють) і енергію, і кисень при запалюванні цих спалимих джерел тепла. Наприклад, спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити один або більше окисник(-ів), який(-і) розкладається(-ються) з виділенням тепла та вивільненням кисню при запалюванні цих спалимих джерел тепла. Як альтернатива або на додаток спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше першу(-их) запалювальну(-их) допоміжну(-их) речовину(-ин), яка(-і) вивільнює(ють) енергію при запалюванні цих спалимих джерел тепла, та одну або більше другу(-их) запалювальну(-их) допоміжну(-их) речовину(-ин), яка(-і) відрізняється(-ються) від згаданої(-их) однієї або більше першої(-их) запалювальної(-их) допоміжної(-их) речовини(-ин) та вивільнює(ють) кисень при запалюванні цих спалимих джерел тепла. В певних варіантах здійснення цього винаходу спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити щонайменше один нітрат металу, температура термічного розкладання якого становить менше ніж приблизно 600 °C, за варіантом, якому віддається більша перевага, менше ніж приблизно 400 °C. За варіантом, якому віддається перевага, температура термічного розкладання згаданого щонайменше одного нітрату металу становить від приблизно 150 °C до приблизно 600 °C, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 200 °C до приблизно 400 °C. В тих варіантах здійснення цього винаходу, в яких спалиме джерело тепла піддають дії звичайної запальнички із жовтим полум'ям або інших запалювальних засобів, згаданий щонайменше один нітрат металу розкладається, вивільнюючи кисень та енергію. Це спричинює початкове підвищення температури спалимого джерела тепла, а також сприяє запалюванню цього спалимого джерела тепла. Після повного розкладання щонайменше одного нітрату металу спалиме джерело тепла продовжує горіти при меншій температурі. Включення щонайменше одного нітрату металу забезпечує перевагу, яка полягає в запалюванні спалимого джерела тепла, яке ініціюється зсередини, а не тільки в місці на його поверхні. В певних варіантах здійснення цього винаходу згаданий щонайменше один нітрат металу розподілений суттєвою мірою рівномірно по всьому об'єму спалимого джерела тепла. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий щонайменше один нітрат металу присутній в спалимому джерелі тепла у кількості від приблизно 20 % до приблизно 50 % від сухої маси спалимого джерела тепла. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий щонайменше один нітрат металу вибраний із групи, яку складають нітрат калію, нітрат натрію, нітрат кальцію, нітрат стронцію, нітрат барію, нітрат літію, нітрат алюмінію та нітрат заліза. В певних варіантах здійснення цього винаходу спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити щонайменше два різні нітрати металів. В одному з варіантів здійснення цього винаходу спалимі джерела тепла за цим винаходом містять нітрат калію, нітрат кальцію та нітрат стронцію. За варіантом, якому віддається перевага, нітрат калію присутній у кількості від приблизно 5 % до приблизно 15 % від сухої маси спалимих джерел тепла, нітрат кальцію присутній у кількості від приблизно 2 % до приблизно 10 % від сухої маси спалимих джерел тепла, та нітрат стронцію присутній у кількості від приблизно 15 % до приблизно 25 % від сухої маси спалимих джерел тепла. 8 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В інших варіантах здійснення цього винаходу спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити щонайменше один пероксид або супероксид, який активно виділяє кисень при температурі менше ніж приблизно 600 °C, за варіантом, якому віддається більша перевага, при температурі менше ніж приблизно 400 °C. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий щонайменше один пероксид або супероксид активно виділяє кисень при температурі від приблизно 150 °C до приблизно 600 °C, за варіантом, якому віддається більша перевага, - при температурі від приблизно 200 °C до приблизно 400 °C, за варіантом, якому віддається найбільша перевага, - при температурі приблизно 350 °C. При використанні, коли спалиме джерело тепла піддають дії звичайної запальнички із жовтим полум'ям або іншого запалювального засобу, згаданий щонайменше один пероксид або супероксид розкладається з вивільненням кисню. Це спричинює початкове підвищення температури спалимих джерел тепла, а також сприяє запалюванню спалимих джерел тепла. Після повного розкладання згаданого щонайменше одного пероксиду або супероксиду спалиме джерело тепла продовжує горіти при певній зниженій температурі. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий щонайменше один пероксид або супероксид присутній в спалимих джерелах тепла у кількості від приблизно 20 % до приблизно 50 % від сухої маси спалимих джерел тепла, за варіантом, якому віддається більша перевага, у кількості від приблизно 30 % до приблизно 50 % від сухої маси спалимих джерел тепла. До пероксидів та супероксидів, придатних для включення в спалимі джерела тепла за цим винаходом, належать, але без обмеження ними, пероксид кальцію, пероксид стронцію, пероксид магнію, пероксид барію, пероксид літію, пероксид цинку, супероксид калію та супероксид натрію. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий щонайменше один пероксид вибраний із групи, яку складають пероксид кальцію, пероксид стронцію, пероксид магнію, пероксид барію та їх комбінації. Альтернативно або на додаток до згаданої щонайменше однієї запалювальної допоміжної речовини, спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть містити одну або більше певну(-их) іншу(-их) домішку(-ок) для того, щоб поліпшити властивості спалимих джерел тепла. До прийнятних домішок належать, але без обмеження ними, домішки для сприяння твердненню спалимого джерела тепла (наприклад, спікальні домішки) та домішки для сприяння розкладанню одного або більше газу(-ів), який(-і) утворюється(-ються) при згорянні спалимого джерела тепла (наприклад, каталізатори, такі як CuO, Fe2O3 та Al2O3). Спалимі джерела тепла за цим винаходом за варіантом, якому віддається перевага, одержують шляхом змішування однієї або більше вуглецьвмісної(-их) речовини(-ин) зі зв'язувальним матеріалом та іншими домішками (у випадку їх включення) та попереднього формування цієї суміші у заготовку бажаної форми. Суміш однієї або більше вуглецьвмісної(-их) речовини(-ин), зв'язувального матеріалу та факультативних інших домішок може бути попередньо сформована в заготовку бажаної форми із застосуванням будь-яких прийнятних відомих способів формування кераміки, таких як, наприклад, шлікерне лиття, екструдування, лиття під тиском, ущільнення у прес-формі або пресування. В певних варіантах здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, згадану суміш попередньо формують у заготовку бажаної форми екструдуванням або пресуванням. За варіантом, якому віддається перевага, суміш однієї або більше вуглецьвмісної(-их) речовини(-ин), зв'язувального матеріалу та інших домішок попередньо формують у видовжений пруток. Однак слід зазначити, що суміш однієї або більше вуглецьвмісної(-их) речовини(-ин), зв'язувального матеріалу та інших домішок може бути попередньо сформована в заготовку інших бажаних форм. Після формування, зокрема, після екструдування, видовжений пруток або заготовку іншої бажаної форми за варіантом, якому віддається перевага, сушать для зниження вмісту вологи, після чого піролізують в неокиснювальній атмосфері при температурі, достатній для карбонізації зв'язувального матеріалу і для по суті повного усунення будь-яких летких речовин у видовженому прутку або заготовці іншої форми. Видовжений пруток або заготовку іншої бажаної форми піролізують, за варіантом, якому віддається перевага, - в атмосфері азоту при температурі від приблизно 700 °C до приблизно 900 °C. Пористість спалимого джерела тепла за варіантом, якому віддається перевага, становить від приблизно 20 % до приблизно 80 %, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 20 % до приблизно 60 %. За варіантом, якому віддається навіть більша перевага, пористість спалимого джерела тепла становить від приблизно 50 % до приблизно 70 %, за варіантом, якому віддається ще більша перевага, - від приблизно 50 % до приблизно 60 % при 9 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вимірюванні, наприклад, із застосуванням ртутної порометрії або гелієвої пікнометрії. Необхідна пористість може бути легко досягнута під час виробництва спалимого джерела тепла при застосуванні відомих способів і технологічних процесів. Об'ємна густина спалимих джерел тепла за цим винаходом становить від приблизно 0,6 3 3 г/см до 1,0 г/см , що забезпечує певні переваги. За варіантом, якому віддається перевага, маса спалимих джерел тепла за цим винаходом становить від приблизно 300 мг до приблизно 500 мг, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 400 мг до приблизно 450 мг. За варіантом, якому віддається перевага, довжина спалимих джерел тепла за цим винаходом становить від приблизно 5 мм до приблизно 20 мм, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 7 мм до приблизно 15 мм, і варіантом, якому віддається найбільша перевага, - від приблизно 11 мм до приблизно 13 мм. При вживанні в цьому описі термін "довжина" означає максимальний поздовжній розмір видовжених спалимих джерел тепла за цим винаходом між їхніми верхнім за ходом повітря краєм та нижнім за ходом повітря краєм. За варіантом, якому віддається перевага, діаметр спалимих джерел тепла за цим винаходом становить від приблизно 5 мм до приблизно 10 мм, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 7 мм до приблизно 8 мм. При вживанні в цьому описі термін "діаметр" означає максимальний поперечний розмір видовжених спалимих джерел тепла за цим винаходом. За варіантом, якому віддається перевага, спалимі джерела тепла за цим винаходом мають загалом постійний діаметр. Однак альтернативно спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть бути виконані у вигляді конуса, так що діаметр задньої частини цього спалимого джерела тепла є більшим, ніж діаметр його передньої частини. За варіантом, якому віддається особлива перевага, спалимі джерела тепла є загалом циліндричними. Спалиме джерело тепла може являти собою, наприклад, циліндр або скошений циліндр, який має загалом круглий поперечний переріз, або циліндр або скошений циліндр, який має загалом еліптичний поперечний переріз. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть являти собою "суцільні" спалимі джерела тепла. В цьому описі термін "суцільне спалиме джерело тепла" вжитий для означення спалимого джерела тепла, яке не має будь-яких поздовжніх каналів для повітряного потоку. В цьому описі термін "поздовжній канал для повітряного потоку" вжитий для означення отвору, який проходить через внутрішню частину спалимого джерела тепла та простягається по всій довжині цього спалимого джерела тепла. Альтернативно спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть мати щонайменше один поздовжній канал для повітряного потоку. Наприклад, спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть мати один, два або три поздовжній(-і) канал(-и) для повітряного потоку. В таких варіантах виконання спалимі джерела тепла за цим винаходом за варіантом, якому віддається перевага, мають єдиний поздовжній канал для повітряного потоку, за варіантом, якому віддається більша перевага, - єдиний розташований загалом по центру поздовжній канал для повітряного потоку. Діаметр цього єдиного поздовжнього каналу для повітряного потоку за варіантом, якому віддається перевага, становить від приблизно 1,5 мм до приблизно 3 мм. Внутрішня поверхня згаданого щонайменше одного поздовжнього каналу для повітряного потоку спалимих джерел тепла за цим винаходом може мати покриття, нанесене на частину або на всю площу цієї поверхні. За варіантом, якому віддається перевага, покриття покриває внутрішню поверхню всіх поздовжніх каналів для повітряного потоку. Факультативно спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть мати один або більше (за варіантом, якому віддається перевага, до шести включно) поздовжній(-іх) жолобок(-ів), який(-і) простягається(-ються) по частині або по всій периферійній поверхні цих спалимих джерел тепла. При бажанні спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть мати один або більше поздовжній(-іх) жолобок(-ів) та щонайменше один поздовжній канал для повітряного потоку. Альтернативно спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть являти собою суцільні спалимі джерела тепла, які мають один або більше поздовжній(-іх) жолобок(-ів). За варіантом, якому віддається перевага, принаймні частина спалимого джерела тепла за цим винаходом загорнута у стійку до згоряння обгортку. В цьому описі термін "стійка до згоряння" вжитий для означення обгортки, яка залишається по суті непошкодженою протягом горіння спалимого джерела тепла. Стійка до згоряння обгортка за варіантом, якому віддається перевага, обгорнута навколо принаймні частини спалимого джерела тепла та знаходиться у безпосередньому контакті з нею. За варіантом, якому віддається перевага, принаймні задня, або нижня за ходом повітря, частина спалимого джерела тепла загорнута у стійку до згоряння 10 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 обгортку. За варіантом, якому віддається перевага, принаймні передня, або верхня за ходом повітря, частина спалимого джерела тепла не загорнута у стійку до згоряння обгортку. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть бути загорнуті у стійку до згоряння обгортку, яка є теплопровідною. При використанні у курильних виробах за цим винаходом тепло, яке створюється при горінні спалимих джерел тепла за цим винаходом, загорнутих у теплопровідну стійку до згоряння обгортку, може бути передано завдяки теплопровідності до аерозолетвірного субстрату цих курильних виробів через теплопровідну стійку до згоряння обгортку. Альтернативно або на додаток спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть бути загорнуті у стійку до згоряння обгортку з обмеженою проникністю для кисню, яка обмежує або запобігає доступу кисню до принаймні частини спалимих джерел тепла, загорнутих у стійку до згоряння обгортку з обмеженою проникністю для кисню. Наприклад, спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть бути загорнуті у суттєвою мірою непроникну для кисню стійку до згоряння обгортку. В таких варіантах здійснення цього винаходу принаймні частина спалимих джерел тепла, загорнутих у стійку до згоряння обгортку з обмеженою проникністю для кисню, суттєвою мірою не має доступу до кисню і тому не горить. За варіантом, якому віддається перевага, спалимі джерела тепла за цим винаходом загорнуті у стійку до згоряння обгортку, яка є теплопровідною і має обмежену проникність для кисню. До стійких до згоряння обгорток, прийнятних для використання в цьому винаході, належать, але без обмеження ними: обгортки з металевої фольги, такі як, наприклад, обгортки з алюмінієвої фольги, обгортки зі сталевої фольги, обгортки із залізної фольги та обгортки з мідної фольги; обгортки із фольги з металевих сплавів; обгортки з графітової фольги; обгортки зі скловолокна; обгортки з керамічного волокна; та певні паперові обгортки. В курильних виробах за цим винаходом за варіантом, якому віддається перевага, принаймні задня частина спалимого джерела тепла та принаймні передня частина аерозолетвірного субстрату загорнуті у стійку до згоряння обгортку, як описано вище. За варіантом, якому віддається перевага, передня частина спалимого джерела тепла не загорнута у стійку до згоряння обгортку. За варіантом, якому віддається перевага, задня частина аерозолетвірного субстрату не загорнута у стійку до згоряння обгортку. За варіантом, якому віддається перевага, довжина задньої частини спалимого джерела тепла, загорнутої у стійку до згоряння обгортку, становить від приблизно 2 мм до приблизно 8 мм, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 3 мм до приблизно 5 мм. За варіантом, якому віддається перевага, довжина передньої частини спалимого джерела тепла, не загорнутої у стійку до згоряння обгортку, становить від приблизно 4 мм до приблизно 15 мм, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 4 мм до приблизно 8 мм. За варіантом, якому віддається перевага, довжина аерозолетвірного субстрату становить від приблизно 5 мм до приблизно 20 мм, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 8 мм до приблизно 12 мм. За варіантом, якому віддається перевага, довжина передньої частини аерозолетвірного субстрату, загорнутої у стійку до згоряння обгортку, становить від приблизно 2 мм до приблизно 10 мм, за варіантом, якому віддається більша перевага, - від приблизно 3 мм до приблизно 8 мм, за варіантом, якому віддається найбільша перевага, - від приблизно 4 мм до приблизно 6 мм. За варіантом, якому віддається перевага, довжина задньої частини аерозолетвірного субстрату, не загорнутої у стійку до згоряння обгортку, становить від приблизно 3 мм до приблизно 10 мм. Іншими словами, за варіантом, якому віддається перевага, аерозолетвірний субстрат простягається на приблизно 3-10 мм нижче за ходом повітря від стійкої до згоряння обгортки. За варіантом, якому віддається більша перевага, аерозолетвірний субстрат простягається на щонайменше приблизно 4 мм нижче за ходом повітря від стійкої до згоряння обгортки. Курильні вироби за цим винаходом можуть включати в себе спалиме джерело тепла за цим винаходом та аерозолетвірний субстрат, розташований безпосередньо нижче за ходом повітря відносно цього спалимого джерела тепла. В таких варіантах здійснення цього винаходу аерозолетвірний субстрат може прилягати впритул до спалимого джерела тепла. Альтернативно курильні вироби за цим винаходом можуть включати в себе спалиме джерело тепла за цим винаходом та аерозолетвірний субстрат, розташований нижче за ходом повітря відносно цього спалимого джерела тепла, причому аерозолетвірний субстрат розміщений на певній відстані від спалимого джерела тепла. За варіантом, якому віддається перевага, курильні вироби за цим винаходом включають в себе аерозолетвірні субстрати, які містять щонайменше один аерозолеутворювач та речовину, 11 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 здатну вивільнювати леткі сполуки у відповідь на нагрівання. Згаданий щонайменше один аерозолеутворювач може являти собою будь-яку прийнятну відому сполуку або суміш сполук, яка(-і) при використанні полегшує(-ють) утворення густого та стабільного аерозолю. Аерозолеутворювач за варіантом, якому віддається перевага, є стійким до термічного розкладання при робочій температурі курильного виробу. До прийнятних аерозолеутворювачів, добре відомих в цій галузі, належать, наприклад, багатоатомні спирти, складні ефіри багатоатомних спиртів, такі як моно-, ді- або триацетат гліцерину, та аліфатичні складні ефіри моно-, ди- або полікарбонових кислот, такі як диметилдодекандіоат та диметилтетрадекандіоат. Аерозолеутворювачі, яким віддається перевага для використання в курильних виробах за цим винаходом, являють собою багатоатомні спирти та їх суміші, такі як триетиленгліколь, 1,3-бутандіол, і за варіантом, якому віддається найбільша перевага, гліцерин. За варіантом, якому віддається перевага, речовина, здатна вивільнювати леткі сполуки у відповідь на нагрівання, надана у вигляді порції речовини рослинного походження, за варіантом, якому віддається більша перевага, - порції гомогенізованої речовини рослинного походження. Наприклад, аерозолетвірний субстрат може містити одну або більше речовину(ин), одержану(-их) з рослин, в тому числі, але без обмеження ними, тютюн, чай, наприклад, зелений чай, перцеву м'яту, лавр, евкаліпт, базилік, шавлію, вербену та естрагон. Речовина рослинного походження може містити домішки, в тому числі, але без обмеження ними, зволожувачі, ароматизатори, зв'язувальні речовини та їх суміші. За варіантом, якому віддається перевага, речовина рослинного походження складається суттєвою мірою з тютюнового матеріалу, за варіантом, якому віддається більша перевага, - з гомогенізованого тютюнового матеріалу. Курильні вироби за цим винаходом можуть включати в себе елемент скеровування повітряного потоку, розташований нижче за ходом повітря відносно аерозолетвірного субстрату. Елемент скеровування повітряного потоку визначає шлях повітряного потоку через курильний виріб. За варіантом, якому віддається перевага, між нижнім за ходом повітря краєм аерозолетвірного субстрату та нижнім за ходом повітря краєм елемента скеровування повітряного потоку розташований щонайменше один вхідний отвір для повітря. Елемент скеровування повітряного потоку скеровує повітря від згаданого щонайменше одного вхідного отвору до вставлюваного в рот кінця курильного виробу. Елемент скеровування повітряного потоку може включати в себе відкриту на краях по суті повітронепроникну порожнисту основну частину. В таких варіантах здійснення цього винаходу повітря, всмоктане через згаданий щонайменше один вхідний отвір для повітря, спочатку просмоктується вище за ходом повітря вздовж зовнішньої поверхні згаданої відкритої на краях по суті повітронепроникної порожнистої основної частини, а потім нижче за ходом повітря через внутрішній простір згаданої відкритої на краях по суті повітронепроникної порожнистої основної частини. Курильні вироби за цим винаходом за варіантом, якому віддається перевага, також включають в себе конденсаційну камеру, розташовану нижче за ходом повітря відносно аерозолетвірного субстрату, а також нижче за ходом повітря відносно елемента скеровування повітряного потоку, у разі його наявності. Включення конденсаційної камери забезпечує перевагу, яка полягає в наданні можливості подальшого охолодження аерозолю, який утворюється завдяки передаванню тепла від спалимого джерела тепла до аерозолетвірного субстрату. Конденсаційна камера також забезпечує перевагу, яка полягає в тому, що вона дозволяє довести загальну довжину курильних виробів за цим винаходом до бажаного значення, наприклад, до довжини, подібної довжині традиційних сигарет, шляхом відповідного вибору довжини цієї конденсаційної камери. За варіантом, якому віддається перевага, згадана конденсаційна камера являє собою видовжену порожнисту трубку. Курильні вироби за цим винаходом також можуть включати в себе мундштук, розташований нижче за ходом повітря відносно згаданого аерозолетвірного субстрату, а також нижче за ходом повітря відносно згаданих елемента скеровування повітряного потоку та конденсаційної камери, у разі їх наявності. Мундштук може, наприклад, включати в себе фільтр, виготовлений з ацетилцелюлози, паперу або інших прийнятних відомих фільтрувальних матеріалів. За варіантом, якому віддається перевага, мундштук має низьку ефективність фільтрації, за варіантом, якому віддається більша перевага, – дуже низьку ефективність фільтрації. Альтернативно або на додаток мундштук може включати в себе одну або більше секцію(-ій), яка(-і) містить(-ять) абсорбенти, адсорбенти, ароматизатори та інші модифікатори аерозолю та домішки, які використовують у фільтрах для традиційних сигарет, або їх комбінації. При бажанні можуть бути передбачені вентиляційні отвори, розташовані нижче за ходом 12 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 повітря відносно спалимого джерела тепла курильних виробів за цим винаходом. Наприклад, у разі їх наявності, вентиляційні отвори можуть бути розташовані вздовж суцільного мундштука курильних виробів за цим винаходом. Курильні вироби за цим винаходом можуть бути виготовлені із застосуванням відомих способів та устаткування. Нижче цей винахід буде описаний, тільки у вигляді прикладу, з посиланнями на супровідні фігури, на яких: на Фіг. 1 показаний схематичний поздовжній розріз курильного виробу за цим винаходом; та на Фіг. 2 показаний графік температурного режиму спалимого джерела тепла курильного виробу за цим винаходом, виготовленого у відповідності з Прикладом 1, наведеним нижче, та порівняльного температурного режиму відомого джерела тепла. Курильний виріб 2, показаний на Фіг. 1, має загальну довжину 70 мм, діаметр 7,9 мм, та включає в себе спалиме джерело 4 тепла за цим винаходом, аерозолетвірний субстрат 6, видовжену конденсаційну камеру 8 та мундштук 10. Як показано на Фіг. 1, спалиме джерело 4 тепла, аерозолетвірний субстрат 6, видовжена конденсаційна камера 8 та мундштук 10 розташовані співвісно і впритул один(-не) до одного та загорнуті у зовнішню обгортку із сигаретного паперу 12 низької повітропроникності. Спалиме джерело 4 тепла має довжину 11 мм, діаметр 7,8 мм та густину приблизно 0,84 3 г/см . Спалиме джерело 4 тепла має центральний канал 16 для повітряного потоку, який має круглий поперечний переріз та простягається у поздовжньому напрямку через спалиме джерело 4 тепла. На внутрішній поверхні центрального каналу 16 для повітряного потоку, діаметр якого становить 2 мм, нанесене суттєвою мірою повітронепроникне термостійке покриття (не показане), товщина якого становить 80 мкм. Аерозолетвірний субстрат 6, який має довжину 10 мм, діаметр 7,8 мм та густину приблизно 3 0,8 г/см , розташований безпосередньо нижче за ходом повітря відносно спалимого джерела 4 тепла. Аерозолетвірний субстрат 6 виконаний у вигляді відрізка циліндричного штранга гомогенізованого тютюнового матеріалу 18, що містить гліцерин як аерозолеутворювач, оточеного вздовж обводу обгорткою 20 для штранга фільтра. Гомогенізований тютюновий матеріал 18 складається з поздовжньо вирівняних волокнин екструдованого тютюнового матеріалу. Стійка до згоряння обгортка 22, яка виконана у вигляді трубки із алюмінієвої фольги та має товщину 20 мкм, довжину 9 мм та діаметр 7,8 мм, оточує задню частину 4b спалимого джерела 4 тепла, довжина якої становить 4 мм, та розташовану впритул до неї передню частину 6а аерозолетвірного субстрату 6, довжина якої становить 5 мм, та контактує з ними. Як показано на Фіг. 1, передня частина 4а спалимого джерела 4 тепла, довжина якої становить 7 мм, та задня частина 6b аерозолетвірного субстрату 6, довжина якої становить 5 мм, не оточені вздовж обводу стійкою до згоряння обгорткою 22. Видовжена конденсаційна камера 8, яка має довжину 42 мм та діаметр 7,8 мм, розташована нижче за ходом повітря відносно аерозолетвірного субстрату 6 та включає в себе циліндричну відкриту на краях трубку з картону 24. Мундштук 10 курильного виробу 2, який має довжину 7 мм та діаметр 7,8 мм, розташований нижче за ходом повітря відносно конденсаційної камери 8 та включає в себе відрізок циліндричного штранга ацетилцелюлозного джгута 26 з дуже низькою ефективністю фільтрації, оточений вздовж обводу обгорткою 28 для штранга фільтра. Мундштук 10 може бути оточений вздовж обводу обідковим папером (не показаний). При користуванні споживач підпалює спалиме джерело 4 тепла, після чого всмоктує повітря через центральний канал 16 для повітряного потоку, спрямований вниз за ходом повітря у напрямку до мундштука 10. Передня частина 6а аерозолетвірного субстрату 6 нагрівається головним чином шляхом теплопередавання через розташовану впритул до неї неспалиму задню частину 4b спалимого джерела 4 тепла та стійку до згоряння обгортку 22. Всмоктане повітря нагрівається під час проходження через центральний канал 16 для повітряного потоку, після чого нагріває аерозолетвірний субстрат 6 шляхом конвекції. Нагрівання аерозолетвірного субстрату 6 вивільнює леткі та напівлеткі сполуки, включно з аерозолеутворювачем, із тютюнового матеріалу 18, які захоплюються нагрітим всмоктаним повітрям при його проходженні через аерозолетвірний субстрат. Нагріте повітря та захоплені ним сполуки проходять нижче за ходом повітря через конденсаційну камеру 8, охолоджуються, та конденсуються, утворюючи аерозоль, який проходить через мундштук у ротову порожнину споживача при температурі, яка є близькою до температури навколишнього середовища. Для виготовлення курильного виробу 2 прямокутний відрізок стійкої до згоряння обгортки 22 приклеюють до сигаретного паперу 12. Спалиме джерело 4 тепла, відрізок штранга аерозолетвірного субстрату 6 та конденсаційну камеру 8 відповідним чином вирівнюють та 13 UA 114327 C2 5 10 розміщують на сигаретному папері 12 з прикріпленою стійкою до згоряння обгорткою 22. Сигаретний папір 12 з прикріпленою стійкою до згоряння обгорткою 22 обгортають навколо задньої частини 4b спалимого джерела 4 тепла, аерозолетвірного субстрату 6 та конденсаційної камери 8, та склеюють. Мундштук 10 прикріплюють до відкритого краю конденсаційної камери із застосуванням відомої технології приєднування фільтрів. Спалимі джерела тепла за цим винаходом можуть бути виготовлені у відповідності з Прикладом 1 або Прикладом 2, наведеними нижче. В Прикладі 1 описаний процес пресування для виготовлення спалимого джерела тепла, і в Прикладі 2 описаний процес екструдування. Приклад 1 - Пресування Спалимі джерела тепла за цим винаходом були одержані змішуванням компонентів, показаних в Таблиці 1, наведеній нижче, до утворення гранульованої суміші. Таблиця 1 Компонент Непіролізований вуглецевий порошок Пероксид кальцію (з чистотою 75 %) Карбоксиметилцелюлоза Сіль монокалію та лимонної кислоти Розшарована монтморилонітова глина Деіонізована вода 15 20 25 30 35 40 45 Функція Паливо Кількість (грами) 135 Запалювальна допоміжна речовина Органічна полімерна зв'язувальна речовина Горюча сіль карбонової кислоти Негорюча неорганічна зв'язувальна речовина Розчинник 150 5 5 5 196 800 мг цієї суміші за допомогою розтрубу помістили в циліндричну порожнину прес-форми, і в цій порожнині прес-форми згадану суміш спресували за допомогою ручного преса для одержання циліндричного джерела тепла, яке має довжину 13 мм. Пресоване джерело тепла вийняли з порожнини прес-форми, після чого сушили при температурі приблизно 100 °C протягом приблизно 1 год., й витримували при температурі приблизно 22 °C та відносній вологості приблизно 30 % протягом приблизно 12 год. Густина джерела тепла становила від 3 3 приблизно 0,80 г/см до приблизно 0,85 г/см . Температуру спалимого джерела 4 тепла, виготовленого у відповідності з Прикладом 1, під час запалювання та горіння спалимого джерела 4 тепла вимірювали за допомогою термопари, вставленої в середину цього спалимого джерела тепла. Результати показані на Фіг. 2. Для побудови графіка, показаного на Фіг. 2, верхній за ходом повітря край спалимого джерела тепла був запалений із застосуванням звичайної запальнички із жовтим полум'ям. З метою порівняння була виміряна в подібних умовах експерименту температура відомого джерела тепла, яке містить тільки органічну зв'язувальну речовину. Це відоме джерело тепла було виготовлене у відповідності з Прикладом 1, але згадані три компоненти зв'язувального матеріалу були замінені п'ятнадцятьма грамами карбоксиметилцелюлози. Густина відомого 3 джерела тепла становила приблизно 0,84 г/см . Результати також показані на Фіг. 2. Як видно з Фіг. 2, спалиме джерело 4 тепла за цим винаходом, яке містить зв'язувальний матеріал, який містить комбінацію органічних та неорганічних зв'язувальних речовин, досягає більш високої температури горіння та має більшу тривалість горіння, ніж відоме джерело тепла, яке містить тільки органічну зв'язувальну речовину. Ці результати демонструють поліпшення характеристик горіння, обумовлене використанням вдосконаленого зв'язувального матеріалу, який містить певну комбінацію трьох компонентів зв'язувального матеріалу, як описано вище. Зокрема, ці результати демонструють, що використання вдосконаленого зв'язувального матеріалу, який містить певну комбінацію трьох компонентів зв'язувального матеріалу, несподівано призводить до того, що спалиме джерело 4 тепла за цим винаходом має більшу тривалість горіння, ніж відоме джерело тепла, навіть при тому, що спалиме джерело 4 тепла за цим винаходом містить менше горючої органічної речовини, ніж згадане відоме джерело тепла. Під час запалювання певної вибірки спалимих джерел 4 тепла, виготовлених у відповідності з Прикладом 1, для жодного джерела тепла не спостерігалися іскри або полум'я. На відміну від цього, під час запалювання відповідної вибірки відомих джерел тепла, які містять тільки органічну зв'язувальну речовину, іскри або полум'я спостерігалися під час запалювання щонайменше двох третин джерел тепла у вибірці. Це надає якісний показник поліпшеної цілісності спалимих джерел тепла за цим винаходом, які містять згадані три компоненти 14 UA 114327 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зв'язувального матеріалу, у порівнянні з відомими джерелами тепла, які містять тільки органічну зв'язувальну речовину. Для того, щоб більш кількісно продемонструвати поліпшену цілісність спалимого джерела тепла, виготовленого у відповідності з Прикладом 1, випробування на "осипання" було проведене на вибірці з 20 курильних виробів, що зазнають нагрівання, які включають в себе одне зі спалимих джерел тепла, виготовлених у відповідності з Прикладом 1. Відповідне випробування на осипання було проведене на вибірці з 20 курильних виробів, що зазнають нагрівання, тієї самої конструкції, але які включають в себе відоме джерело тепла, яке містить тільки органічну зв'язувальну речовину. В кожному випадку спалимі джерела тепла спочатку кондиціонували протягом 12 год. при температурі 22 °C та відносній вологості 50 %. Потім кожне джерело тепла вставляли в курильний виріб, що зазнає нагрівання, причому з метою порівняння для всіх зразків була використана однакова конструкція курильного виробу, що зазнає нагрівання. Кожний випробовуваний курильний виріб встановлювали на утримувальній планці на металевій опорі. Встановлений курильний виріб з'єднували з вакуумною системою для виконання затягувань шляхом просмоктування повітря через цей курильний виріб, причому ця вакуумна система включає в себе вакуумний насос, здатний при затягуванні створювати розрідження 177,8 мм рт.ст. (23,6 кПа), при витраті 2 л/хв. Спалиме джерело тепла запалювали із застосуванням запальнички із жовтим полум'ям. Після цього кожний запалений курильний виріб був підданий чотирьом циклам скидання, кожний цикл включає в себе двадцять скидань, причому металеву опору, на якій був встановлений курильний виріб, скидали з висоти 3,81 см. Згадані цикли скидання виконували безпосередньо після запалювання, через 3 хв після запалювання, через 6 хв після запалювання та через 9 хв після запалювання. Після кожного циклу з курильного виробу виконували затягування тривалістю 2 с. Для кожного циклу скидання спостерігали кількість випадків осипання, причому "осипанням" вважається відпадання від курильного виробу щонайменше однієї шостої довжини спалимого джерела тепла. Для вибірки з двадцяти сигарет був обчислений відсоток випадків осипання для кожного циклу шляхом ділення кількості випадків осипання протягом цього циклу на загальну кількість курильних виробів (тобто 20), і подальшого множення цього значення на 100. Під час випробування, проведеного з вибіркою із 20 курильних виробів, які включають в себе спалимі джерела тепла за цим винаходом, виготовлені у відповідності з Прикладом 1, спостерігали нульовий відсоток (0 %) випадків осипання для всіх циклів скидання. Випадків осипання не спостерігалипротягом всього цього експериментального випробування. Під час порівняльних випробувань, проведених з вибіркою із 20 курильних виробів, які включають в себе відомі джерела тепла, що містять тільки органічну зв'язувальну речовину, спостерігали щонайменше 20 % випадків осипання після першого циклу скидання, виконаного безпосередньо після запалювання, та спостерігали щонайменше 40 % випадків осипання після другого циклу скидання, виконаного через 3 хв після запалювання. Подальших випадків осипання протягом циклів скидання, які виконували через 6 хв та 9 хв після запалювання, як правило, не спостерігали. Ці результати є доказом того, що цілісність відомих джерел тепла під час горіння є меншою, ніж цілісність спалимих джерел тепла за цим винаходом. Було виявлено, що відомі джерела тепла стають більш схильними до розтріскування та розламування під час їх горіння, ніж спалиме джерело тепла за цим винаходом, яке містить вдосконалений зв'язувальний матеріал. Приклад 2 - Екструдування Спалимі джерела тепла за цим винаходом, властивості яких подібні властивостям, продемонстрованим спалимими джерелами тепла, одержаними у відповідності з Прикладом 1, були одержані так, як описано нижче. Для утворення гранульованої суміші ті самі компоненти, що показані в Таблиці 1, спочатку змішували у змішувачі з високим зусиллям зсуву. Після цього за допомогою поршневого 3 екструдера при швидкості 60 см /хв цю гранульовану суміш екструдували через головку екструдера, центральна вихідна частина формувального каналу якої має круглий поперечний переріз з діаметром приблизно 8,7 мм, для утворення циліндричних прутків, які мають довжину від приблизно 20 см до приблизно 22 см та діаметр від приблизно 9,1 мм до приблизно 9,2 мм. Циліндричні прутки сушили при температурі приблизно 22 °С та відносній вологості приблизно 45 % протягом приблизно 24 год. Після сушіння циліндричні прутки розрізали для утворення окремих спалимих джерел тепла, які мають довжину приблизно 13 мм та діаметр приблизно 7,8 мм. Після цього ці окремі спалимі джерела тепла сушили при температурі приблизно 100 °C протягом приблизно 1 год., і кондиціонували при температурі приблизно 22 °C 15 UA 114327 C2 та відносній вологості приблизно 30 % протягом приблизно 12 год. Висушені окремі джерела тепла мали масу приблизно 800 мг. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спалиме джерело тепла для курильного виробу, яке містить: вуглець; та зв'язувальний матеріал, який містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал. 2. Спалиме джерело тепла за п. 1, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна горюча сіль карбонової кислоти містить одне або більше з-посеред: щонайменше однієї солі лужного металу та лимонної кислоти; щонайменше однієї солі лужного металу та оцтової кислоти; та щонайменше однієї солі лужного металу та бурштинової кислоти. 3. Спалиме джерело тепла за п. 1 або п. 2, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна горюча сіль карбонової кислоти містить щонайменше одну сіль лужного металу та лимонної кислоти. 4. Спалиме джерело тепла за п. 1, п. 2 або п. 3, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна органічна полімерна зв'язувальна речовина містить целюлозну речовину. 5. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить одну або більше глин. 6. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що згаданий зв'язувальний матеріал містить від 25 % (мас.) до 80 % (мас.) згаданої органічної полімерної зв'язувальної речовини. 7. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що згаданий зв'язувальний матеріал містить від 5 % (мас.) до 50 % (мас.) згаданої горючої солі карбонової кислоти. 8. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що згаданий зв'язувальний матеріал містить від 10 % (мас.) до 35 % (мас.) згаданої негорючої неорганічної зв'язувальної речовини. 9. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке містить від 2 % (мас.) до 10 % (мас.) згаданого зв'язувального матеріалу. 10. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке також містить щонайменше одну запалювальну допоміжну речовину. 11. Спалиме джерело тепла за п. 10, яке відрізняється тим, що згадана щонайменше одна запалювальна допоміжна речовина містить щонайменше один пероксид або супероксид. 12. Спалиме джерело тепла за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що воно являє собою пресоване джерело тепла, сформоване із застосуванням процесу пресування. 13. Курильний виріб, який включає в себе спалиме джерело тепла за будь-яким із пп. 1-12 та аерозолетвірний субстрат, розташований нижче за ходом повітря відносно цього спалимого джерела тепла. 14. Курильний виріб за п. 13, який відрізняється тим, що принаймні задня частина спалимого джерела тепла та принаймні передня частина аерозолетвірного субстрату загорнуті у стійку до згоряння обгортку. 15. Використання зв'язувального матеріалу для поліпшення цілісності вуглецьвмісного спалимого джерела тепла для курильного виробу, цей зв'язувальний матеріал містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал. 16. Спосіб виготовлення спалимого джерела тепла з поліпшеною цілісністю, який включає такі етапи: змішування однієї або більше вуглецьвмісних речовин зі зв'язувальним матеріалом, який містить щонайменше одну органічну полімерну зв'язувальну речовину, щонайменше одну горючу сіль карбонової кислоти та щонайменше одну негорючу неорганічну зв'язувальну речовину, причому ця щонайменше одна негорюча неорганічна зв'язувальна речовина містить шаруватий силікатний матеріал; попереднє формування цієї суміші з однієї або більше вуглецьвмісних речовин та зв'язувального матеріалу у видовжений пруток; та 16 UA 114327 C2 сушіння цього видовженого прутка. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 17

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Combustible heat source with improved binding agent

Автори англійською

Malgat, Alexandre, Poget, Laurent

Автори російською

Мальга Александр, Пожэ Лоран

МПК / Мітки

МПК: A24B 15/16, A24F 47/00

Мітки: вдосконаленим, джерело, спалиме, зв'язувальним, тепла, матеріалом

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/19-114327-spalime-dzherelo-tepla-z-vdoskonalenim-zvyazuvalnim-materialom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спалиме джерело тепла з вдосконаленим зв’язувальним матеріалом</a>

Подібні патенти