BR0003473B1 - filtro para cigarro, e, cigarro com filtro. - Google Patents

Description

"FILTRO PARA CIGARRO, E, CIGARRO COM FILTRO"

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um filtro para um cigarro e aum cigarro com filtro utilizando o filtro.

Fundamentos da Técnica

Um filtro deste tipo é conhecido que tem uma pluralidade deorifícios no seu interior se estendendo de uma extremidade do filtro para aoutra. Os orifícios axiais são formados por tubos embutidos no filtro (ver apatente US 3 546 325) quer por termoconformação. A termoconformação éexecutada pela fusão de parte do filtro utilizando um feixe laser (ver a patenteUS 4 291 712) ou uma ferramenta de aquecimento em forma de pino.

Um filtro deste tipo possibilita introduzir parte da corrente defumaça principal do cigarro diretamente e sem tratamento de filtração naboca do fumante.

Nos últimos anos, muitos fumantes tem apresentado umatendência a apreciar uma sensação de fumar mais suave sem perda dedesfrutar um aroma ou flavor de cigarro original. Por conseguinte, énecessário controlar de forma ideal a proporção da corrente de fumaça que éintroduzida na boca do fumante através dos orifícios axiais do filtro: osorifícios axiais dos filtros precedentes, todavia, ministram a corrente defumaça do cigarro diretamente na boca do fumante, e existe por conseguinteum limite no grau ao qual a sensação de fumar pode ser atenuada.

Descrição da Invenção

Um filtro para cigarro de acordo com a invenção compreendeuma haste de filtro que tem uma superfície periférica permeável ao ar e naqual 3 a 12 passagens contínuas se estendem entre as extremidades abertasnas duas extremidades da haste, as passagens sendo distribuídas em um aneltendo um diâmetro de 50 a70% daquele da haste, e cada uma das passagenstendo um diâmetro de 0,1 a 0,7 mm e a parede de cada dita passagem tendopermeabilidade ao ar.

A haste filtro que tem uma superfície periférica permeável aoar pode ser por exemplo um coro de material filtrante mantido em forma dehaste por um invólucro circunferente permeável ao ar; poderia em vez dissoser uma haste filtro que é coesa e auto-sustentável e dimensionalmenteestável sem um invólucro circunferente - exemplos desta sendo produzidosde fibras ou filamentos ligados em pontos de contato em forma de hastepermeável, tais como as hastes de filtro NWA de filamentos de acetato decelulose ligadas. Onde a haste filtro dispensa em si própria um invólucro paramanter sua configuração de haste, pode não obstante ser munida de uminvólucro de ventilação - por exemplo aquele que a reúne com uma hastelongitudinalmente adjacente para formar um filtro compósito, e/ou uminvólucro exterior de ponteira ventilante que a conecta com uma haste detabaco para formar um cigarro com filtro.

O filtro é usualmente conectado com um cigarro através deum papel de ponteira tendo permeabilidade ao ar. Quando o cigarro comfiltro é fumado, ar de ventilação é introduzido na haste através do papel deponteira e a seguir no interior das passagens através de suas paredes. Acorrente de fumaça que atravessa as passagens é por conseguinte diluída peloar de ventilação para ministração ao fumante. Com o diâmetro e o númerodas passagens limitados como acima, a proporção da corrente de fumaçaprincipal diluída pelo ar de ventilação é ideal para conferir um fumar suaveenquanto proporcionando ao fumante o sabor e aroma original do cigarro.

As passagens podem ser abertas pelo aquecer o materialfiltrante com vapor de modo a permitir termoconformação do materialfiltrante sem efetuar a sua fusão.

De preferência, cada uma das passagens tem um diâmetro de0,2 mm a 0,5 mm. A resistência ao fluxo de ar axial do filtro, isto é, aresistência ao tragar (RTD) através do filtro, de preferência é de 80 a 160mmH2O.

0 filtro pode incluir, numa extremidade do mesmo, uma pontatendo um comprimento de 2 a 20 mm que corresponde a 8 a 60% docomprimento total do filtro, e tendo RTD de 80 ou menos mmH20/25 mm;uma ponta por exemplo uma ponta de filtro simples facilita ajustar o RTD dointeiro filtro.

A quantidade de ar de ventilação introduzido radialmente nointerior do filtro de preferência é de 20% ou maior, preferencialmente de 70 a80%, da quantidade de ar total afluindo para o interior do filtro. Pelo ajustar aquantidade de ar de ventilação, a proporção de alcatrão ministrada aofumante através do filtro pode ser determinada.

Descrição Sucinta dos Desenhos

A fig. 1 mostra uma vista em perspectiva de um cigarro comfiltro;

A fig. 2 mostra a extremidade de boquilha do cigarro comfiltro mostrado na fig. 1;

A fig. 3 ilustra uma parte da seção transversal do cigarro comfiltro mostrado na fig. 1;

A fig. 4 é um gráfico de porcentagens da quantidade de ar deventilação que é introduzido no filtro;

A fig. 5 é um gráfico da distribuição de velocidade de fluxo naextremidade de boquilha do cigarro com filtro;

A fig. 6 mostra outro filtro para um cigarro; e

A fig. 7 mostra ainda outro filtro para um cigarro.

Reportando-se à fig. 1, um cigarro com filtro tem um cigarro2, e um filtro 6 conectado com uma extremidade do cigarro 2 através dopapel de ponteira 4. O filtro 6 é formado pelo envolver um material de filtro 8em forma cilíndrica com um invólucro 10. O material de filtro 8 é aqueleusualmente utilizado para este tipo de filtro, por exemplo um feixe de fibrasde acetato. A densidade das fibras no material de filtro cilíndrico 8 depreferência é uniforme através da sua área em seção transversal.

O invólucro IOeo papel de ponteira 4 tem permeabilidade aoar para que o ar de ventilação possa ser introduzido através dos mesmos nomaterial de filtro 8 a partir do exterior. Usualmente o invólucro 10 é de papelpermeável ao ar e o papel de ponteira 4 tem perfurações 5 que podem serdistribuídas em torno do filtro 6 em uma fileira ou fileiras como mostrado.

O material filtrante 8 também tem passagens axiais 12 no seuinterior que se estendem da extremidade de boquilha do filtro 6 para o cigarro2. Cada uma das passagens 12 pode ser produzida por termoconformação domaterial de filtro 8. O processo de termoconformação pode utilizar o calor devapores - por exemplo, a patente US 4 022 221 apresenta a formação depassagens por um processo de termoconformação deste tio. Pelos processosem questão as passagens 12 são formadas sem efetuar a fusão do material defiltro para que as passagens 12 tenham paredes permeáveis ao ar.

Quando o cigarro com filtro é fumado, uma grande parte dacorrente de fumaça do cigarro 2 é filtrada através do material filtrante 8 eentão ministrada ao fumante como uma corrente de fumaça filtrada; acorrente de fumaça parcial remanescente é fornecida ao fumante através daspassagens 12 sem ser filtrada.

O ar de ventilação é introduzido no material filtrante 8 atravésdas perfurações 5 e do invólucro 10 e então para o interior das passagens 12através de suas paredes. A corrente de fumaça que atravessa as passagensaxiais 12 é diluída pelo ar de ventilação e a corrente de fumaça diluída éfornecida ao fumante. A corrente de fumaça principal do cigarro não passadiretamente para o fumante, que recebe a corrente de fumaça filtrada e acorrente de fumaça diluída para ter uma sensação de fumar suave.

A corrente de fumaça diluída conserva o sabor e aroma decigarro original. Assim o fumante pode desfrutar do aroma ou flavor docigarro com uma sensação de fumar mais suave.

As passagens axiais 12 são distribuídas num anel tendo umdiâmetro de 50 a 70% do diâmetro D do material de filtro cilíndrico 8. Acorrente de fumaça diluída fornecida ao fumante é um fator importante queafeta grandemente o aroma ou flavor do cigarro original e a sensação devolume de fumaça, e de preferência é aspirada uniformemente daextremidade para a boca do filtro 6. Por conseguinte, as passagens axiais 12são preferivelmente espaçadas por igual sobre o anel que é coaxial com omaterial de filtro cilíndrico 8.

O número das passagens axiais 12 pode ser de 3 a 12, porémde preferência é de 3 para facilidade de formação das passagens.

Caso o diâmetro do anel de distribuição para as passagens 12for superior a 70% do diâmetro D do material de filtro 8, o espaço entre aperiferia externa do material de filtro 8 e a passagem axial 12 é tão delgadoque é difícil formar as passagens axiais 12; se é inferior a 50% do diâmetroD, o espaço é tão espesso que é substancialmente impossível introduzir o arde ventilação nas passagens 12 para diluir a corrente de fumaça no seuinterior.

Como mostrado na fig. 4, o afluxo de ar de ventilaçãointroduzido através da superfície periférica externa do filtro 6 decrescegradualmente no sentido do centro do material de filtro 8, e nenhumaventilação atinge a parte central. Por esta razão, para introduzir o ar deventilação nas passagens 12, é necessário posicionar as passagens sobre umanel o diâmetro do qual é de 50 a 70% do diâmetro D.

O gráfico da fig. 4 mostra os resultados medidos utilizandoum dispositivo obtido pelo modificar um dispositivo de fumar automáticousual para medir as proporções de nicotina e de alcatrão de um cigarro comfiltro. O dispositivo modificado automaticamente fuma um cigarro com filtrosob condições padrões de fumar, sem acender o cigarro com filtro. A ação defumar automática é executada com aquela fumaça de um cigarro ou cigarrosintroduzida no filtro 6 somente através das perfurações 5. Durante a ação defumar automática, a fumaça flui para o interior do material de filtro 8, queretém o alcatrão contido na fumaça introduzida. A observação da distribuiçãode alcatrão através da área em seção transversal do material de filtro 8possibilita estimar o afluxo de ar ventilação para o interior do materialfiltrante 8.

O diâmetro das passagens 12 deve ser de 0,1 a 0,7 mm. Se éinferior a 0,1 m, o efluxo de corrente de fumaça diluída proveniente daspassagens 12 é tão pequeno que o fumante não pode desfrutar do sabor earoma originais do cigarro e além disso é difícil termoconformar aspassagens axiais 12; se é superior a 0,7 mm, o efluxo da corrente de fumaçadiluída é tão grande que uma sensação de fumar suave não pode ser obtida, ea resistência ao fluxo de ar axial, isto é, a resistência ao tragar (RTD) do filtro6 é tão reduzida que o fumante terá uma sensação fisiológica insatisfatória. ORTD do filtro 6 de preferência é de 80 a 160 ItimH2O1 e preferencialmente de100 a 135 mmH20. Quando existem três passagens 12, todavia, o RTD dofiltro 6 baixa a muito menos que 80 ITimH2O quando o diâmetro daspassagens 12 é superior a 0,7 mm. O diâmetro das passagens 12preferencialmente é de 0,2 a 0,5 mm.

A fig. 5 mostra a distribuição das velocidades de fluxo naextremidade para a boca do filtro 6 quando um cigarro com filtro com o filtro6 é aspirado sob condições de fumar padrão. Nesta figura, as marcas narepresentação gráfica OeO designam cigarros com filtro, as passagens dosquais tem diâmetros de 0,28 mm e 0,43 mm, respectivamente As marcas Δdesignam um cigarro com filtro, cujo filtro não tem passagens axiais. Odiâmetro D dos filtros é de 8 mm, e os filtros 6 possuem passagens 12espaçadas por igual em torno de um círculo de 4,6 mm de diâmetro.

Como é evidente da fig. 5, os cigarros com filtro tendo aspassagens 12 apresentam velocidades de fluxo mais altas que aquelesdesprovidos de passagens axiais. Quando o diâmetro das passagens 12aumenta, aumentam as velocidades de fluxo nas mesmas. De preferência osdiâmetros das passagens axiais 12 entre aqueles indicados pelos símbolosgráficos O e 0, por exemplo, são de cerca de 0,35 mm.

A área em seção transversal total das passagens 12 depreferência é de 0,0236 a 0,472 mm2. Quando existem 3 passagens 12 dodiâmetro de 0,35 mm, a área em seção transversal total é de 0,288 mm2.

A Tabela 1 a seguir indica as especificações e o RTD devários filtros 6.

Tabela 1

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O comprimento do filtro 6 é de 25 mm, a especificação dofeixe de fibras dos materiais de filtro é de 5Y/80.000 Isto é, denier de 5filamentos, forma Y/ 80 000 de denier total; isto se aplica à expressõessimilares que se apresentam subseqüentemente), e o invólucro 10 é de papelporoso de 24000CU (isto é, 24000 unidades Coresta: isto se aplica àexpressões similares que se apresentem posteriormente).

A figura 6 ilustra outra concretização da presente invenção. Ofiltro 14 da fig. 6 tem uma parte de filtro 16 similar ao filtro 6 acimamencionado 6, e um filtro comum 18 que está conectado com umaextremidade da parte de filtro 16 como uma extremidade para boca do filtro14. A parte de filtro 16 e a ponta 18 são mutuamente ligadas através de uminvólucro exterior 20. O invólucro exterior 20 é produzido do mesmo papelporoso do invólucro 10 para a parte de filtro 16. A ponta 18 é constituída deum feixe de fibras de acetato e envolvida cilindricamente com o invólucrotampão.

O comprimento da ponta 18 é de 8 a 60% do comprimentototal do filtro 14, isto é, de 2 a 20 mm. O RTD da ponta 18 é de 80 ou menosmmH20/25 mm. Quando o comprimento total do filtro 14, por exemplo, é de25 mm, a extensão da ponta 18 é de 2 a 15mm, de preferência de 5 mm.

Embora o filtro 14 tenha a ponta 18 na extremidade para aboca do mesmo, a corrente de fumaça diluída que atravessou as passagens naparte de filtro 16 é fornecida ao fumante sem substancial filtração quando oRTD da ponta 18 é muito baixo. Quando o cigarro com filtro é fumado, ofumante pode por conseguinte receber uma corrente de fumaça filtrada e umacorrente de fumaça diluída que não é substancialmente filtrada. Istoproporciona uma sensação de fumar satisfatória para o fumante. A ponta 18também a vantagem de ocultar o alcatrão recolhido sobre as superfícies deparede internas das passagens 12 da parte de filtro 16.

De preferência, a ponta 18 é o mais curta possível paraprevenir dano à distribuição de velocidade de fluxo do fornecimento defumaça pela parte de filtro 16. Para reduzir o seu RTD, é preferível usar paraa ponta 18 um material filtrante de fibras espessas. O material filtrante para aponta 18 tem uma especificação de feixe de fibras de 8Y/39000 por exemplo.

O filtro 18 pode ser disposto em vez disso entre a parte defiltro 16 e o cigarro 2. Neste caso, um filtro de carvão 22 pode ser usado emlugar do filtro comum 18, como ilustrado na figura 7. O filtro de carvão 22 éformado pela adição de partículas de carvão ao filtro comum 18.

A tabela 2 a seguir mostra especificações e RTD de váriosfiltros 14 como mostrado na fig. 6.Tabela 2

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A Tabela 3 a seguir indica as propriedades de cigarros que temfiltros A-J5 respectivamente, e cujos índices de alcatrão alvo são de 1 a 3 mg.

Tabela 3

<table>table see original document page 10</column></row><table>Os cigarros 2 utilizados cada um apresentou um comprimentode 58 mm, e um nível de alcatrão de 20 mg. Na Tabela 3, a permeabilidadeao ar do papel de ponteira difere para cada tipo de filtro para cigarro.

Conforme se evidencia da Tabela 3, quando os cigarros comfiltro A para 'normal' tem o mesmo nível de alcatrão alvo, os cigarros comfiltro AaJ tem uma porcentagem Vf de ar de ventilação de 70 a 80, que émais alta do que para o cigarro com o filtro normal. Consequentemente, oscigarros com filtro do tipo A-J podem ter teores de CO/T mais baixos que ocigarro com filtro normal.

O nível de alcatrão alvo para a Tabela 3 é de 1 a 3 mg.Quando é de cerca de 6 mg, Vf pode ser decrescido, e um valor de 20% oumaior pode ser suficiente.

Claims (9)

1. Filtro para cigarro, caracterizado pelo fato de compreenderuma haste de filtro que tem uma superfície periférica permeável ao ar e naqual 3 a 12 passagens contínuas se estendem entre as extremidades abertasnas duas extremidades da haste, as passagens sendo distribuídas em um aneltendo um diâmetro de 50 a 70% daquele da haste, e cada dita passagem tendoum diâmetro de 0,1 a 0,7 mm e a parede de cada uma das ditas passagenstendo permeabilidade ao ar.

2. Filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de cada dita passagem ter um diâmetro de 0,2 a 0,5 mm.

3. Filtro, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de ter uma resistência ao fluxo de ar de 80 a 160 HimH2O.

4. Filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de incluir uma ponta tendo umcomprimento de 2 a 20 mm que é correspondente de 8 a 60% docomprimento total do dito filtro e tendo uma resistência ao fluxo de ar de 80ou menos mmH20/25 mm.

5. Filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato da haste filtro incluir um invólucrodotado de permeabilidade ao ar.

6. Cigarro com filtro, caracterizado pelo fato de um filtrocomo definido na reivindicação 5 ser afixado a um cigarro pelo ditoinvólucro constituindo um invólucro externo de ponteira de ventilação.

7. Cigarro com filtro, caracterizado pelo fato de compreenderum filtro como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5 afixado aum cigarro por um invólucro externo de ponteira de ventilação.

8. Cigarro com filtro, de acordo com a reivindicação 6 ou 7,caracterizado pelo fato de, em uso, a quantidade de ar de ventilaçãoingressando no filtro através do invólucro externo de ponteira constituir 20%ou mais da quantidade total de ar que ingressa no filtro.

9. Cigarro com filtro, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato do dito ar de ventilação constituir de 70% a 80% daquantidade total de ar.