BR112012015131B1

BR112012015131B1 - Elemento de filtro, filtro, artigo de fumar e uso de polietilenoglicol, tec e/ou triacetina

Info

Publication number: BR112012015131B1
Application number: BR112012015131-2A
Authority: BR
Inventors: David Rushforth; John Sampson
Original assignee: British American Tobacco (Investments) Limited
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2021-06-29
Also published as: RU2612998C9; RU2016113760A3; JP5719380B2; CA2784216C; CN102811632A; CL2012001700A1; EP2515689A1; KR20120095483A; AR081054A1; US20130025611A1; CA2784216A1; RU2012131055A; PL2515689T3; WO2011077138A1; MY162716A; GB0922253D0; CN105661639A; ES2462971T3; AU2010334631A1; RU2612998C2

Abstract

elemento de filtro, filtro, artigo de fumar e uso de polietilenoglicol, tec e/ou triacetina. a presente invenção se refere à inclusão de aditivos em um elemento de filtro compreendendo um material laminado não tecido ou papel como o material de filtro para aumentar a remoção seletiva de compostos semivoláteis e para melhorar as características de sabor da fumaça puxada através do elemento de filtro. a remoção seletiva aumentada de compostos semivoláteis da fumaça que está sendo puxada através do elemento de filtro é provida por polietilenoglicol. tec e/ou triacetina são aditivos que se observou melhorarem as características de sabor da fumaça puxada através do elemento de filtro.

Description

Descrição

[0001] A presente invenção refere-se a um elemento de filtro de fumaça de tabaco, um filtro que compreende o mesmo e artigos de fumar compreendendo um filtro e/ou um elemento de filtro. Mais especificamente, a invenção refere-se a elementos de filtro e/ou filtros que compreendem um material laminado não tecido ou papel como o material de filtro, e incluindo aditivos para melhorar tanto as características de filtração do filtro quanto as características de sabor da fumaça. Materiais de filtro adequados para o uso na invenção incluem, por exemplo, papel, álcool polivinílico (PVOH) ou ácido poliláctico (PLA).

[0002] Como usado aqui, o “artigo de fumar” inclui produtos fumáveis como cigarros, charutos e cigarrilhas sejam baseados em tabaco, derivados de tabaco, tabaco expandido, tabaco reconstituído ou substitutos de tabaco e também produtos aquecidos-e-não-queimados.

[0003] Uma grande variedade de materiais fibrosos foi sugerida como filtros para fumaça do cigarro. Chumaço de acetato de celulose é o material de filtro mais vulgarmente utilizado. Uma desvantagem associada com este material de filtro é, no entanto, que ele é lento para degradar. Embora a maioria dos componentes de um artigo de fumar gasto dissocia-se em suas partes constituintes individuais e degrada dentro de um período de tempo relativamente curto quando expostos a umidade e/ou abrasão mecânica, o material de filtro de acetato de celulose é lento para degradar porque as fibras de acetato de celulose em si são efetivamente não solúveis em água e, portanto, pouco biodegradáveis.

[0004] Materiais não tecidos laminados e papel e também podem ser utilizados como materiais de filtro, em artigos de fumar. Por exemplo, papel crepom (também referido como papel frisado ou amassado) tem sido utilizado como material de filtro.

[0005] Materiais não tecidos laminados e papel e são mais facilmente biodegradáveis do que o acetato de celulose. No entanto, eles têm atualmente inconvenientes quando utilizados como materiais de filtro. A fim de atingir a rigidez estrutural desejada durante a construção de um elemento de filtro a partir de materiais não tecidos laminados e papel, o material de filtro deve ser densamente empacotado e isto significa que estes elementos de filtro têm propriedades muito diferentes daqueles feitos de acetato de celulose. Eles exibem uma maior resistência ao fluxo de fumaça, resultando em uma queda de pressão que é maior do que a de um filtro convencional de acetato de celulose, exigindo do usuário uma sucção mais forte no artigo de fumar. Talvez mais significativamente, observou-se que a fumaça puxada através de tal material de filtro possui características de sabor diferentes em comparação com a fumaça puxada através do material de filtro convencional de acetato de celulose. Além disso, os elementos de filtro compreendendo materiais não tecidos laminados ou papel como o material de filtro mostraram significativamente menos remoção seletiva de compostos semivoláteis do que os materiais de filtro convencionais de chumaço de acetato de celulose.

[0006] Em face do exposto acima, pelo menos, uma concretização da presente invenção proporciona um elemento de filtro que é mais facilmente degradável do que os elementos de filtro compreendendo um material de filtro convencional de acetato de celulose, o qual mostra uma boa remoção seletiva de compostos semivoláteis e que proporciona fumaça tendo características de sabor semelhantes àquelas proporcionadas por filtros de acetato de celulose convencionais.

[0007] É conhecida a utilização de aditivos, tais como triacetina (triacetato de glicerina), TEC (citrato de trietilo) e PEG 400 (polietilenoglicol de baixo peso molecular) em filtros de acetato de celulose (CA) convencionais. Estes aditivos são plastificantes e eles são utilizados em filtros CA para ligar fibras adjacentes, de modo a dar às hastes de filtro dureza suficiente para a fabricação e uso de cigarros. O chumaço de acetato de celulose plastificado é também conhecido por melhorar a remoção seletiva de compostos semivoláteis encontradas na fumaça (por exemplo, fenol, o-cresol, p-cresol e m-cresol). Para este efeito, parece ser necessário que o plastificante esteja presente na superfície das fibras de CA.

[0008] Devido ao efeito dos plastificantes de ligação das fibras, os filtros de CA são geralmente divulgados como incluindo menos de 10% de plastificante. Verificou-se que a inclusão de mais plastificante tem um efeito prejudicial sobre o chumaço de acetato de celulose, fazendo com que furos sejam formados.

[0009] Embora a inclusão de plastificantes, como triacetina, TEC ou PEG 400 em filtros CA seja relativamente comum, a sua inclusão em materiais filtrantes não tecidos laminados e papel é menos atraente. Em primeiro lugar, os plastificantes são utilizados em filtros CA para ligar as fibras e o plastificante claramente não teria este efeito vantajoso quando adicionado a materiais não tecidos laminados ou papel (nos quais as fibras são já estão ligadas dentro da estrutura laminada). Em segundo lugar, foi sugerido que a triacetina e TEC particularmente não melhoram a remoção seletiva de compostos semivoláteis, quando utilizado em materiais de filtro de papel. Em terceiro lugar, estes plastificantes comumente utilizados são líquidos e sua aplicação aos materiais de filtro não tecidos laminados e papel será limitado uma vez que irão fazer com que esses materiais se tornem empapados e percam a sua integridade estrutural.

Sumário da Invenção

[0010] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, um elemento de filtro é fornecido compreendendo material de filtro que é um material não tecido laminado ou papel, e: (i)polietilenoglicol em quantidade suficiente para aumentar a remoção seletiva de compostos semivoláteis da fumaça sendo puxada através do elemento de filtro; (ii)TEC numa quantidade suficiente para melhorar as características de sabor da fumaça puxada através do elemento de filtro; e/ou (iii)triacetina, numa quantidade suficiente para melhorar as características de sabor da fumaça puxada através do elemento de filtro.

[0011] Em um segundo aspecto da presente invenção, é provido um filtro compreendendo um ou mais elementos de filtro de acordo com o primeiro aspecto.

[0012] Em um terceiro aspecto da presente invenção, é provido um artigo de fumar que compreende um elemento de filtro de acordo com o primeiro aspecto e/ou um filtro de acordo com o segundo aspecto, ligado a uma barra de material fumável. O artigo de fumar pode ser um cigarro.

[0013] Em um quarto aspecto da presente invenção, é provido o uso de polietilenoglicol, TEC e/ou triacetina para melhorar a remoção seletiva de compostos semivoláteis por um elemento de filtro compreendendo material de filtro não tecido laminado ou papel para melhorar as características de sabor da fumaça puxada através do referido elemento de filtro.

Descrição Detalhada

[0014] A presente invenção refere-se à inclusão de aditivos em um elemento de filtro compreendendo material de filtro não tecido laminado ou papel para aumentar a remoção seletiva de compostos semivoláteis da fumaça sendo puxada através do elemento de filtro, e para melhorar as características de sabor da fumaça puxada através do elemento de filtro.

[0015] A remoção seletiva de compostos semivoláteis é provida pelo aditivo polietilenoglicol. TEC e/ou triacetina são aditivos os quais se observou melhorarem as características de sabor da fumaça puxada através do elemento de filtro.

[0016] Estes aditivos permitem que o uso de material de filtro não tecido laminado ou papel seja ajustado, de modo que o desempenho do elemento de filtro pode ser mais parecido com o de um elemento de filtro de acetato de celulose. Os aditivos também dão ao uso destes materiais de filtro alternativos uma flexibilidade muito maior, aumentando a gama de sua aplicabilidade enquanto mantém as propriedades benéficas biodegradáveis.

[0017] Foi também surpreendentemente observado que a inclusão dos aditivos ao material laminado não tecido ou papel tem a vantagem adicional de aumentar a biodegradação do elemento de filtro. Os elementos de filtro de acordo com a presente invenção, que incluiu um dos três aditivos, PEG, TEC ou triacetina, mostram biodegradação significativamente mais rápida quando expostos a condições ambientais do que um elemento de filtro equivalente sem um aditivo.

[0018] Material de filtro de papel compreende geralmente papel amassado, plissado, frisado, crepom ou mesmo rasgado. Materiais de filtro de papel tendem a ter uma baixa permeabilidade ao ar, exibem um pH básico, e pode ser amassado ou conformado facilmente para formar o elemento de filtro.

[0019] Um material de filtro preferido para elementos de filtro da presente invenção é um papel amassado ou plissado. Exemplos de papéis adequados são os papéis PuracelTM e MyriaTM (da Filtrona plc, Reino Unido).

[0020] Outros materiais não tecidos laminados podem ser utilizados como materiais de filtro. Materiais não tecidos são amplamente definidos como estruturas laminadas ou em rede unidas por entrelaçamento de fibras ou filamentos, mecanicamente, termicamente ou quimicamente, ou por uma combinação de dois ou mais destes. Eles tendem a serem folhas planas e porosas que são feitas diretamente a partir de fibras separadas. Eles não são feitos por tecelagem ou tricotagem e não necessitam da conversão das fibras para fio. Os materiais não tecidos laminados utilizados na presente invenção são de preferência aqueles que são facilmente biodegradáveis. Exemplos de materiais incluem o álcool polivinílico (PVOH), ácido poliláctico ou polilactídeo (PLA), poli (ε-caprolactona) (PCL), poli (l-4 butanodiol succinato) (PBS) e poli (butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT). Outros materiais de filtro adequados incluem fibras de amido e alginato de cálcio.

[0021] Em uma concretização preferida, o material de filtro da presente invenção inclui PEG e triacetina ou inclui PEG e TEC. Mais preferivelmente, o material de filtro inclui PEG, triacetina e TEC.

[0022] Em uma concretização preferida da invenção, o polietilenoglicol é um polietilenoglicol de peso molecular elevado, de preferência um que é sólido à temperatura ambiente. Polietilenoglicóis tais incluem PEG 600 e superior, e de preferência PEG 1000 e superior. Estes polietilenoglicóis particulares são favorecidos, pois eles são sólidos (ou semissólidos) à temperatura ambiente e assim a sua adição não irá comprometer a integridade estrutural do material de filtro não tecido laminado ou papel. Aditivos que são líquidos à temperatura ambiente podem afetar adversamente a integridade estrutural e resistência de um elemento de filtro, onde o material de filtro é papel ou material não tecido laminado e, por essa razão, haverá um limite para a quantidade de tais aditivos que podem ser incluídos enquanto ainda mantêm a rigidez necessária e a resistência do elemento de filtro.

[0023] De fato, em vez de enfraquecer o material de filtro não tecido laminado ou papel, o uso de um polietilenoglicol de elevado peso molecular tem a vantagem adicional de que ele pode efetivamente aumentar a integridade estrutural e rigidez do material de filtro, de modo que pode ser possível utilizar menos do material de filtro no elemento de filtro. Isto proporciona ainda mais flexibilidade quando se conforma o elemento de filtro no que diz respeito à quantidade de material de filtro necessária para alcançar a dureza e rigidez desejadas. Isto, por sua vez, permitiria que o fabricante ajustasse a queda de pressão do elemento de filtro. Isso permitiria que um elemento de filtro de acordo com a presente invenção fosse desenhado tendo propriedades que se assemelham aos dos elementos de filtro convencionais CA.

[0024] Além disso, a remoção seletiva de compostos semivoláteis proporcionada pela adição do PEG ao elemento de filtro é proporcional à quantidade de PEG incluída. A flexibilidade para adicionar maiores quantidades de PEG, especialmente PEG de peso molecular elevado, significa que a capacidade do elemento de filtro de remover seletivamente compostos semivoláteis pode ser facilmente ajustada para um nível desejável.

[0025] Como PEG é solúvel em água, sua inclusão nos elementos de filtro não deve afetar adversamente a biodegradação do produto. Na verdade, observou-se surpreendentemente que a adição de PEG a um elemento de filtro compreendendo um material laminado não tecido ou papel como o material de filtro, na verdade aumenta a biodegradação. Este fenômeno é discutido em maiores detalhes a seguir.

[0026] Em uma concretização da presente invenção, o PEG é incluído no ou sobre o material de filtro do elemento de filtro, numa quantidade de até 30%, de preferência até 20%, e mais preferivelmente de 5-10% em peso do filtro elemento. Estes valores são determinados por comparação do peso seco do elemento de filtro sem o PEG (que compreende o material de filtro e invólucro de papel) com o peso do elemento de filtro, incluindo o aditivo PEG.

[0027] A adição de TEC e/ou triacetina tem um efeito diferente sobre o material de filtro dos elementos de filtro da presente invenção. Foi observado que estes aditivos surpreendentemente possuem um efeito benéfico sobre o sabor e odor da fumaça que é puxada através do elemento de filtro. Uma crítica comum aos elementos de filtro de papel é que eles tendem a produzir fumaça de gosto pobre. A triacetina e TEC têm efeitos diferentes sobre as características do sabor da fumaça e os dois aditivos podem ser adicionados em quantidades diferentes, a fim de produzir um perfil de sabor de fumaça desejável.

[0028] Em material de filtro convencional de acetato de celulose, a quantidade de triacetina ou TEC que pode ser incluída é limitada pelo efeito que estes aditivos têm sobre a ligação das fibras do material fibroso, com quantidades de triacetina superiores a cerca de 7% levando buracos a serem formados no material de acetato de celulose. Em contraste, a quantidade de TEC e triacetina que pode ser incluída no ou sobre o material de filtro da presente invenção não é limitado. Na verdade, onde PEG é incluído, o qual também é sólido à temperatura ambiente, o efeito destes aditivos líquidos em fazer o material de filtro empapado é minimizado e até 30% em peso de TEC e/ou triacetina podem ser incluídos, embora quantidades de até 20% ou até cerca de 12% em peso do elemento de filtro são as preferidas. Estes valores são determinados por comparação do peso seco do elemento de filtro sem o aditivo (compreendendo o material de filtro e invólucro de papel) e do peso do elemento de filtro incluindo o aditivo.

[0029] De acordo com uma concretização vantajosa da presente invenção, o elemento de filtro compreende uma combinação de ambos TEC e triacetina.

[0030] Numa concretização preferida, o material de filtro laminado não é revestido com fibras de acetato de celulose. De preferência, o material de filtro e/ou o elemento de filtro não incluem nenhum acetato de celulose.

[0031] Se desejado, outros aditivos podem ser incorporados em ou sobre o material de filtro, incluindo extratos de tabaco, glicerina, mentol, fibras de carbono, partículas de carbono, e semelhantes. Tais aditivos podem ser incorporados no material laminado durante sua fabricação, ou aplicados ao material após o término da fabricação.

[0032] Materiais de filtro preferidos compreendem papel ou materiais não tecidos laminados com uma espessura maior do que cerca de 0,05 mm, de preferência de cerca de 0,06 mm a cerca de 0,08 mm. Os materiais de filtro de papel podem compreender papel tendo um peso base de cerca de 15 g/m2 a cerca de 40 g/m2, de preferência cerca de 20 g/m2 a cerca de 35 g/m2.

[0033] Em uma concretização da presente invenção, o elemento de filtro tem um núcleo que se estende longitudinalmente compreendendo o material de filtro, e um invólucro que envolve o núcleo. O invólucro do elemento de filtro é de preferência um invólucro de papel. Numa concretização, o invólucro é o invólucro de filtro (plugwrap) convencional.

[0034] O invólucro para utilização no elemento de filtro da presente invenção pode ser poroso ou não poroso. O invólucro para utilização no elemento de filtro pode ser ventilado ou não.

[0035] Numa concretização, o invólucro pode ser um invólucro de filtro convencional que cobre a 360° do núcleo, em cujo caso o invólucro de filtro tem uma união superposta e presa segurando o invólucro à volta do núcleo. Onde um adesivo é usado para manter o invólucro no lugar, o adesivo é de preferência um que é dispersível em água.

[0036] Em outra concretização do invólucro (em particular, plugwrap), de preferência não se estende 360° em torno do núcleo. Em outras palavras, em uma concretização, o invólucro, de preferência, é um invólucro dividido. Um invólucro dividido é um que se estende circunferencialmente sobre o núcleo, mas estende- se menos do que 360° em torno da circunferência do núcleo. Em tal concretização, não há nenhuma costura superposta e presa segurando o invólucro à volta do núcleo. Em vez disso, o invólucro dividido pode ser mantido no lugar por outros meios conhecidos, tais como por colagem do invólucro diretamente no núcleo, por exemplo.

[0037] Em uma concretização, o elemento de filtro de acordo com a presente invenção compreende ainda material particulado. De preferência, o material particulado inclui sorventes (por exemplo, selecionados de carvão ativado, carvão vegetal, sílica gel, sepiolita, alumina, material de troca iônica etc.), modificadores de pH (por exemplo, materiais alcalinos tais como Na2CO3, materiais ácidos), aromatizantes, outros aditivos sólidos e as suas misturas.

[0038] Vantajosamente, o material particulado é selecionado de um grupo de materiais de área superficial relativamente elevada, capazes de adsorver constituintes da fumaça sem um elevado grau de especificidade. Adsorventes gerais adequados podem ser selecionados dentre o grupo constituído por carbono, carbono ativado, carvão ativado, carbono ativado de coco, carbono ativado à base de carvão mineral ou carvão vegetal, zeólita, sílica gel, espuma-do-mar, óxido de alumínio (ativado ou não), resina carbonácea ou combinações destes.

[0039] Em uma concretização, o material particulado aqui utilizado é carbono, por exemplo, carbono ativado, ou carvão vegetal ou outro material absorvente. Em uma concretização, de preferência, o carbono ativado é o carbono ativado de coco.

[0040] Qualquer material particulado usado pode ser uma única substância ou uma mistura, e/ou pode estar em mistura com outro material.

[0041] O material particulado pode estar intercalado em todo o núcleo de material de filtro. Alternativamente, o material particulado pode estar intercalado em algumas partes (mas não em todo) do núcleo. As partes podem ser distribuídas uniformemente ou de forma desigual.

[0042] O material particulado pode estender ao longo de todo o comprimento longitudinal do núcleo. Alternativamente, o material particulado pode se prolongar a partir de uma extremidade do núcleo a uma seção que é próxima da outra extremidade. Alternativamente, o material particulado pode estar presente em áreas discretas que não necessitam que se estendam desde - ou estejam presente em - qualquer extremidade do núcleo. Áreas diferentes podem ter cargas diferentes de material particulado e/ou diferentes tipos de material particulado.

[0043] Outra opção para a inclusão de material particulado em um elemento de filtro é aderir as partículas a um invólucro em torno do elemento de filtro. GB2260477 e GB2261152 descrevem várias configurações de aderência aditivo. Em uma concretização da presente invenção, o invólucro do elemento de filtro compreende um material particulado aderido a uma ou mais porções do referido invólucro. De preferência, o material particulado é aderido a duas ou mais porções do invólucro, sendo as porções circunferencialmente espaçadas uma da outra e, pelo menos, uma das ditas duas ou mais porções se estendendo por todo o comprimento longitudinal do referido invólucro.

[0044] Em algumas concretizações, além de ter material particulado adsorvente aderido ao invólucro, o núcleo pode ainda compreender material particulado intercalado no material de papel de filtro. O material particulado do núcleo podem ser o mesmo que o material particulado aderido ao invólucro. Alternativamente, o material particulado do núcleo pode ser diferente do material particulado aderido ao invólucro.

[0045] O material particulado no núcleo pode ser homogêneo - no sentido de que ele é constituído por, substancialmente, o mesmo componente (para algumas concretizações, de preferência todos do mesmo). Alternativamente, o material particulado no núcleo pode ser heterogêneo - no sentido de que ele é constituído por dois ou mais componentes diferentes.

[0046] O material particulado pode ser aderido ao invólucro e/ou ao material de papel de filtro por meio de adesivo de fusão a quente (por exemplo, vários adesivos de poliéster), polietilenoglicol de ponto de fusão elevado, ou um adesivo do tipo emulsão, tal como o PVA.

[0047] O material particulado pode ser direta ou indiretamente aderido ao invólucro e/ou ao material de filtro laminado. Um exemplo de aderência direta é aquela em que o material particulado é fixado ao material de filtro laminado e/ou invólucro (tal como a superfície interna do mesmo), por meio de um adesivo apropriado. Um exemplo de aderência indireta é aquela em que o material particulado é aderido a uma camada intermediária (que pode ser feita de papel ou de outro material matriz de suporte adequado - tal como um material têxtil ou suas combinações), por meio de um adesivo adequado e em que a camada intermediária é fixada ao material de filtro e/ou invólucro (tal como a superfície interna do mesmo), por meio de um adesivo apropriado.

[0048] Alguns elementos de filtro de acordo com a invenção podem apresentar uma queda de pressão superior a cerca de 40 mm de água a uma taxa de fluxo de ar de 17,5 cm3/s por 0,1 g de material de filtro. Eles também, de preferência, exibem uma eficiência de filtração para as partículas da corrente principal da fumaça do tabaco inferior a cerca de 15% por 0,1 g de material de filtro.

[0049] Filtros de acordo com a presente invenção compreendem um ou mais dos elementos de filtro de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[0050] Em uma concretização o elemento de filtro pode ser o único elemento de filtro no filtro quando formado em uma barra de artigo de fumar.

[0051] Em outra concretização o elemento de filtro pode ser parte de um filtro de maior dimensão. Em outras palavras, o elemento de filtro pode ser parte de um filtro de composto ou de multicomponentes. Adequadamente, os elementos de filtro do filtro composto são dispostos longitudinalmente em relação um ao outro com a extremidade de cada elemento de filtro junto ao seguinte. Adequadamente, o filtro composto pode ter 2, 3, 4 ou mais seções distintas ou discretas. No entanto, os filtros de acordo com a presente invenção pode ser de construção integral, mas têm a aparência geral de um filtro composto. Numa concretização, o filtro é um filtro triplo com três seções. Em outra concretização, o filtro é um filtro duplo com duas seções.

[0052] No filtro composto adequadamente pode haver um ou mais elementos de filtro de acordo com a presente invenção. Onde houver mais de um elemento de filtro de acordo com a presente invenção no filtro composto, adequadamente os elementos de filtro podem ser posicionado longitudinalmente ao lado do outro ou ser separados por um outro elemento de filtro.

[0053] Quando o elemento de filtro é usado em um filtro composto, adequadamente uma ou mais outras seções do filtro composto podem compreender um material de filtro biodegradável, tais como material de papel crepom, frisado ou amassado. A uma ou mais outras seções podem opcionalmente compreender um ou mais aditivos, tais como materiais adsorventes ou aromatizantes.

[0054] Em ainda outra alternativa, o filtro composto pode compreender uma seção que constitui uma cavidade que contém material granular.

[0055] Adequadamente, os elementos de filtro possuindo características de queda de pressão particulares, tais como o filtro vendido pela Filtrona e conhecido como o Filtro de Razão (The Ratio Filter), podem também ser utilizados.

[0056] Além disso, a queda de pressão e/ou eficiência de filtração mecânica das seções do tampão de filtro podem ser selecionadas para atingir a mecânica de fumar e características de filtração desejadas como pode ser necessária com o desenho específico do produto desejado.

[0057] Em um arranjo de filtro composto a queda de pressão dos tampões/seções de material de filtração podem ser variadas.

[0058] Uma porção do elemento de filtro e/ou o filtro composto que compreende o dito elemento de filtro pode compreender um catalisador. Vantajosamente, o catalisador facilita a conversão do monóxido de carbono (CO) para dióxido de carbono (CO2) na fase de vapor da fumaça. É muito por preferência que o catalisador seja altamente seletivo para o monóxido de carbono. Preferivelmente, o catalisador pode ser um dentre o grupo consistindo em óxidos de metais de transição, sílica, alumina, zeólitas, carbono impregnado, por exemplo carbono impregnado com metais.

[0059] Em algumas concretizações da invenção, a porção da extremidade da barra de tabaco do filtro composto pode ser uma cavidade que contém um adsorvente e/ou catalisador ou, alternativamente, pode compreender um material de filtração da fumaça tendo um adsorvente e/ou catalisador nele disperso. Vantajosamente, o adsorvente é capaz de reter pelo menos uma porção da fase de vapor da fumaça.

[0060] Artigos de fumar da presente invenção compreendem um elemento de filtro de acordo com o primeiro aspecto e/ou um filtro de acordo com o segundo aspecto ligado a uma barra que compreende um material de enchimento fumável (tabaco, por exemplo). O artigo de fumar pode ser um cigarro.

[0061] O elemento de filtro e/ou filtro que compreende o referido elemento de filtro pode ser ligado a uma haste de material de enchimento fumável envolto (isto é, uma barra de tabaco embrulhado, por exemplo) por invólucro externo de ponta convencional para formar um artigo de fumar. O invólucro externo de ponta pode ser de ventilação ou de não ventilação.

[0062] Adequadamente, o material de enchimento fumável pode ser material de tabaco ou um material substituto de tabaco. Preferivelmente, o material fumável é um material de tabaco. Adequadamente, o material de tabaco compreende um ou mais de haste, lâmina, e pó de tabaco. É preferido que o material de tabaco compreenda um ou mais dos seguintes tipos: Virginia ou de curado por combustão, tabaco Burley, tabaco Oriental, tabaco reconstituído. É muito por preferência que o material fumável compreenda uma mistura (blend) de material de tabaco. Vantajosamente o material fumável compreende 10-80% de tabaco Virgínia, 10-60% de tabaco Burley, 0-20% de tabaco Oriental, 0120% reconstituído tabaco e 0-30% de tabaco expandido.

[0063] O material de fumar de artigos de fumar que compreendem um elemento de filtro de acordo com a presente invenção e/ou filtro que compreende um elemento de filtro de acordo com a presente invenção compreende de preferência ou é constituído por tabaco cortado, uma proporção do qual o tabaco pode ser tabaco expandido. O material de fumar pode compreender tabaco reconstituído ou material substituto de tabaco.

[0064] O material de enchimento fumável pode também compreender um ou mais dos seguintes: aditivo de queima, melhorador de cinzas, material de carga inorgânico, carga orgânica, meios geradores de aerossol, ligante, agentes aromatizantes e/ou corantes.

Exemplo 1

[0065] O objetivo deste experimento foi determinar se existem diferenças sensoriais entre um filtro controle de acetato de celulose e quatro amostras de teste.

[0066] Controle: filtro de acetato de celulose Teste 1: PuracelTM sem aditivo Teste 2: PuracelTM com 5% de PEG400 Teste 3: PuracelTM com 6% de Triacetina Teste 4: PuracelTM com 6% de TEC

Metodologia

[0067] Os produtos utilizados neste teste foram fumados entre 28 e 29 de setembro de 2009. Dois Testes de Comparação Pareada Descritiva foram realizados por 15-16 provadores para cada amostra. Cigarros codificadas foram utilizados e o significado de qualquer diferença foi avaliado utilizando o teste Binominal.

[0068] Os atributos que foram considerados durante o teste foram: 1) Esforço de Puxar, 2) Baforada de Fumaça, 3) Impacto, 4) Irritação, 5) Secagem da Boca e 6) Intensidade do Sabor. Resultados

[0069] CA (Controle) vs. PuracelTM sem aditivo (Teste 1) - ver Figura 1A. Verificou-se que para Impacto e para Intensidade do Sabor houve uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste (com um nível de significância de 5%). A amostra Teste 1 foi considerada com um desempenho pior do que o controle em relação a estes dois atributos.

[0070] CA (Controle) vs. PuracelTM com 5% de PEG 400 (Teste 2) - ver Figura 1B. Verificou-se que para Impacto, Secagem da Boca e Intensidade do Sabor, há uma diferença estatisticamente significativa em nível de significância de 5% entre o controle e a amostra Teste 2. A amostra Teste 2 foi considerada com um desempenho pior do que o controle em relação a estes três atributos.

[0071] CA (Controle) vs. PuracelTM com 6% de Triacetina (Teste 3) - ver Figura 1C. Verificou-se que para Impacto e para Intensidade do Sabor houve uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste (com um nível de significância de 5%). A amostra Teste 3 foi considerada com um desempenho pior do que o controle em relação a estes dois atributos.

[0072] CA (Controle) vs. PuracelTM com 6% de TEC (Teste 4) - ver Figura 1D. Os resultados não mostraram diferença estatisticamente significativa em nível de significância de 5% para qualquer um dos atributos testados.

Conclusão

[0073] Os resultados mostram que houve diferenças estatisticamente significativas entre o filtro controle CA e três dos quatro filtros baseados em papel PuracelTM testados.

[0074] As amostras de ensaio, incluindo PuracelTM sem aditivo e PuracelTM com 6% de triacetina exibiram diferenças muito semelhantes ao do controle CA. Ambas as amostras foram classificadas como sendo significativamente menor no Impacto e Intensidade do Sabor. A amostra de teste incluindo PuracelTM com 5% de PEG 400 teve uma diferença similar, com Impacto e Intensidade do Sabor sendo significativamente inferiores ao controle, mas também sofreu de Secagem da Boca significativamente maior do que o controle.

[0075] PuracelTM com 6% de TEC parece ser a amostra que tem as características sensoriais mais semelhantes ao filtro CA controle.

Exemplo 2

[0076] O objetivo deste conjunto de experimentos foi determinar se existem diferenças sensoriais entre filtro de acetato de celulose controle chamado “Parisienne” e outras 7 amostras de teste.

[0077] Controle: CA Teste 1 PuracelTM com 0% de plastificante Teste 2 PuracelTM com 9% de TEC Teste 3 PuracelTM com 9% de TA Teste 4 PuracelTM com 4,5% de TEC, 4,5% de PEG Teste 5 PuracelTM com 4,5% de TEC, 4,5% de TA Teste 6 PuracelTM com 4,5% de TA, 4,5% de PEG 400 Teste 7 PuracelTM com 3% de TEC, 3% de PEG 400, 3% de TA Metodologia

[0078] Os produtos utilizados neste teste foram fumados entre 29 de junho e 01 de julho, e em 6 de julho de 2010. Um Teste de Comparação Pareada Descritiva foi realizado por 20 membros do painel para cada amostra. Cigarros codificados foram utilizados e o significado de qualquer diferença foi avaliado utilizando o teste Binominal.

[0079] Os atributos utilizados durante o teste foram: 1) Esforço de Puxar, 2) Baforada de Fumaça, 3) Impacto, 4) Irritação, 5) Secagem da Boca e 6) Intensidade do Sabor. Resultados

[0080] CA Controle (Controle 1) vs. PuracelTM com 0% de plastificante (Teste 1) - ver Figura 2A. Verificou-se que não havia evidência suficiente para mostrar uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste (com um nível de significância de 5%) em relação a qualquer um dos 6 atributos.

[0081] CA Controle (Controle 1) vs. PuracelTM com 9% de TEC (Teste 2) - ver Figura 2B. Não houve evidência suficiente para mostrar uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste em termos de Esforço de Puxar (em um nível de significância de 5%), embora houvesse alguma evidência em um nível de significância de 10%.

[0082] CA Controle (Controle 1) vs. PuracelTM com 9% de TA (Teste 3) - ver Figura 2C. Houve uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste em termos de Baforada de Fumaça, Impacto e Intensidade de Sabor (em um nível de significância de 5%).

[0083] CA Controle (Controle 1) vs. PuracelTM com 4,5% de TEC, 4,5% de PEG (Teste 4) - ver Figura 2D. Houve uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste em termos de Esforço de Puxar, Baforada de Fumaça, Impacto, Irritação e Intensidade de Sabor (em um nível de significância de 5%).

[0084] CA Controle (Controle 1) vs. PuracelTM com 4,5% de TEC, 4,5% de TA (Teste 5) - ver Figura 2E. Não houve evidência suficiente para mostrar uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste em termos de Esforço de Puxar em um nível de significância de 5%, embora houvesse alguma evidência em um nível de significância de 10%.

[0085] CA Controle (Controle 1) vs. PuracelTM com 4,5% de TA, 4,5% de PEG 400 (Teste 6) - ver Figura 2F. Não houve evidência suficiente para mostrar uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste em um nível de significância de 5%.

[0086] CA Controle (Controle 1) vs. PuracelTM com 3% de TEC, 3% de PEG 400, 3% de TA (Teste 7) - ver Figura 2G. Não houve evidência suficiente para mostrar uma diferença estatisticamente significativa entre o controle e a amostra de teste em um nível de significância de 5%. Conclusões

[0087] Com base no objetivo não houve diferenças significativas entre o controle CA e três das sete amostras de ensaio, quais sejam Teste 1, Teste 6 e Teste 7.

[0088] Duas amostras mostraram que existiam tendências direcionais sem ser significativamente diferente do controle CA, a saber, Teste 2 e Teste 5, ambas as quais mostraram ser o Esforço de Puxar direcionalmente maior do que o controle.

[0089] A Teste 3 apresentou diferenças significativas em relação ao controle CA sobre a mecânica com Baforada de Fumaça sendo inferior ao controle, resultando em maior Esforço de Puxar, com o atributo de força Impacto e o atributo de sabor Intensidade do Sabor também sendo menores do que o controle.

[0090] Finalmente, a Teste 4 apresentou as maiores diferenças sensoriais estatisticamente sobre a mecânica com Esforço de Puxar sendo maior do que o controle, resultando em Baforada de Fumaça significativamente inferior ao controle. Teste 4 também exibiu os atributos de força Impacto, Irritação e de sabor Intensidade do Sabor menor do que o controle.

Exemplo 3

[0091] O objetivo deste experimento foi determinar o efeito sobre a biodegradabilidade do uso de um material de filtro de papel no lugar de acetato de celulose convencional. Para fazer isso, a degradação sob condições ambientais foi avaliada para um filtro de acetato de celulose de controle e para três amostras de teste.

[0092] Controle: filtro de acetato de celulose Teste 1: PuracelTM (7mg) sem aditivo Teste 2: PuracelTM com Triacetina 7% Teste 3: PuracelTM com 7% PEG 400

Metodologia

[0093] O protocolo que se segue foi utilizado para medir a desintegração das bitucas de cigarros fumados em partes componentes não reconhecíveis que são prontamente dispersáveis.

[0094] Os testes foram conduzidos em grama e as pontas de foram colocadas dentro de gaiolas de aço inoxidável (45 cm x 30 cm) com 6 subcompartimentos por gaiola. Quando a grama era periodicamente cortada, tomou-se cuidado para não perturbar as amostras.

[0095] O local do teste foi localizado em uma área bem drenada, aberta, longe de edifícios altos e árvores. A interferência de seres humanos e da atividade dos animais foi mantida a um mínimo por uma cerca em torno do perímetro da área de ensaio.

[0096] Para cada amostra um total de 100 bitucas de cigarros foram fumadas com a norma ISO (35 mL de volume de tragada/2 segundos/a cada 60 segundos). Depois de fumar, cada ponta foi removida da máquina e a seção restante de tabaco e papel foram removidas por meio de corte até o filtro, utilizando uma lâmina de barbear. Isso deixou o filtro, o envoltório do filtro e a ponta intactos. As pontas em seguida foram condicionadas durante 48 horas a 22°C +/- 1°C e 60% +/- 2% de RH. 20 pontas de cada amostra são pesadas e o peso médio calculado.

[0097] Após um período de 3 meses as pontas de amostra deviam ser removidas de cada seção da gaiola. Estas pontas foram secas, recondicionadas, pesadas e fotografadas. As pontas de cigarro foram secas em um forno a 105°C durante 3 horas, as pontas secas foram suavemente limpas com tecido macio para remover a sujidade e material vegetal. As pontas limpas foram então condicionadas durante 48 horas a 22°C +/- 1°C e 60% +/- 2% de RH. Cinco pontas foram pesadas para cada réplica. Estes pesos são comparados com o peso médio de cinco pontas não degradadas conforme calculado no início do ensaio.

[0098]

Resultados

[0099] Os resultados são mostrados na Tabela 1 abaixo e ilustrados no gráfico da Figura 3. Tabela 1

[0100] Inesperadamente, quando as pontas de amostra vieram a ser avaliadas após 3 meses, a bitucas teste 2 e teste 3 haviam se desintegrado. O seu peso era, portanto, 0% do peso médio das pontas não degradadas. Em contraste, o peso remanescentes da bituca teste 1 foi um pouco mais de 35%, e o peso remanescente das bitucas controle de acetato de celulose foi um pouco mais de 70% do peso médio de partida.

Conclusões

[0101] Os resultados mostram que a utilização de um material de filtro de papel (PuracelTM) em vez de acetato de celulose convencional teve um efeito significativo na taxa de degradação sob as condições de ensaio, o que era de se esperar tendo em conta o fato de o material de filtro de papel ser mais facilmente biodegradável do que o chumaço de acetato de celulose plastificado.

[0102] Mais surpreendentemente, os resultados também indicam que a adição dos aditivos triacetina e PEG a um material de filtro de papel aumentou significativamente a taxa de biodegradação das bitucas de sobre uma superfície de grama. Especula-se que este pode ter sido devido à presença de microrganismos, insetos e semelhantes, que se alimentaram das pontas de e a presença dos aditivos tornaram as bitucas de teste 2 e 3 mais atrativas. O PEG, por exemplo, é uma matéria graxa que pode ter sido reconhecido como provendo as pontas com aprimorado valor nutricional.

Exemplo 4

[0103] Quatro amostras fumadas foram submetidas a testes de superfície ao ar livre em três substratos: solo, concreto e grama. A identificação das amostras foram como se segue:

[0104] PuracelTM 7mg PuracelTM + 7% de triacetina 7mg PuracelTM + 7% de PEG 400 7mg CA Controle

[0105] Este método é para medir a desintegração de filtros de cigarros fumados em “reais” condições de teste externas. Pelo menos 100 filtros fumados por máquina por amostra foram necessários para cada superfície de teste. Cada filtro tinha o tabaco removido e o papel da ponta cortado de volta para a barra de filtro. Os filtros foram condicionados à norma ISO 3402 e pesados e a média de cinco filtros foi calculada. Pelo menos vinte filtros foram colocados em cada seção da gaiola (5 réplicas x 20 filtros para cada amostra). Cinco filtros por réplica foram retirados em momentos especificados no requerimento. Os filtros foram secos, condicionados, limpos, pesados e fotografados em cada período de tempo. Pesos de amostra foram então comparados com as amostras originais não expostas (unweathered). Resultados Tabela 2

[0106] Onde 0% é introduzido, isto significa que nenhum material de filtro reconhecível pôde ser encontrado no substrato. Qualquer aumento de peso aparente pode ser atribuível a partículas de sujidade sendo apanhadas nos filtros que não puderam ser removidas por limpeza.

Exemplo 5

[0107] Várias características de filtros de amostra de acordo com a presente invenção foram avaliadas e os dados são mostrados nas Tabelas 5 a 18 abaixo. As amostras de filtro são os mesmos que as utilizadas no Exemplo 2, com o controle sendo um filtro CA convencional “Parisienne”, o Teste 1 sendo material de filtro compreendendo PuracelTM com 0% de plastificante, o Teste 2 sendo PuracelTM com 9% de TEC, o Teste 3 sendo PuracelTM com 9% de TA, o Teste 4 sendo PuracelTM com 4,5% de TEC, 4,5% de PEG, o Teste 5 sendo PuracelTM com 4,5% de TEC, 4,5% de TA, o Teste de 6 sendo PuracelTM com 4,5% de TA, 4,5% de PEG 400 e o Teste 7 sendo PuracelTM com 3% de TEC, 3% de PEG 400, 3% de TA.

[0108] Dados de fumaça e físicos de rotina são apresentados nas Tabelas 5 a 8. Os dados de analitos de fumaça para o material de filtro de teste e do controle estão apresentados nas Tabelas 9 a 13. O desvio padrão (SD) para estes analitos medidos estão apresentados nas Tabelas 14 a 18.

[0109] Os cigarros foram fumados de acordo com o regime padrão ISO de fumar (35 mL volume de tragada/2 segundos/a cada 60 segundos). Tabela 5

[0110] Os exemplos demonstram que pelo menos alguns dos filtros de teste de acordo com a presente invenção são mais facilmente degradáveis do que os elementos de filtro compreendendo um material de filtro de acetato de celulose convencional, eles mostram boa remoção seletiva de compostos semivoláteis e fornecem fumaça tendo características de sabor semelhantes àquelas providas por filtros de acetato de celulose convencionais.

[0111] Todas as publicações mencionadas no relatório descritivo acima são aqui incorporadas por referência. Várias modificações e variações dos métodos e sistema descritos da presente invenção serão evidentes para os versados na técnica sem se afastar do âmbito da presente invenção. Embora a presente invenção tenha sido descrita em relação a concretizações preferidas específicas, deve ser entendido que a invenção tal como reivindicada não deve ser indevidamente limitada a tais concretizações específicas. De fato, várias modificações dos modos descritos para a realização da invenção que são evidentes para aqueles versados na técnica devem ser entendidas como estando dentro do âmbito das reivindicações que se seguem.

Claims

1. Elemento de filtro para uso em um artigo de fumar, caracterizado por compreender um material de filtro que é um material laminado não tecido ou papel, e: (i) polietilenoglicol em uma quantidade de até 30% em peso do elemento de filtro para aumentar a remoção seletiva de compostos semivoláteis a partir da fumaça que é puxada através do elemento de filtro; (ii) TEC em uma quantidade de até 30% em peso do elemento de filtro para melhorar as características de sabor da fumaça puxada através do elemento de filtro; e/ou (iii) triacetina em uma quantidade de até 30% em peso do elemento de filtro para melhorar as características de sabor da fumaça puxada através do elemento de filtro, em que o material laminado não tecido ou papel não compreende acetato de celulose.

2. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de filtro é um papel amassado ou plissado, ou material laminado não tecido compreendendo PVOH, PLA, PCL, PBS, PBAT, fibras de amido e alginato de cálcio.

3. Elemento de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o polietilenoglicol é um polietilenoglicol de alto peso molecular que é sólido a temperatura ambiente.

4. Elemento de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o polietilenoglicol é PEG 1000.

5. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a triacetina e/ou TEC estão incluídos no elemento de filtro em uma quantidade de até 20% em peso do elemento de filtro.

6. Elemento de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos um material adsorvente.

7. Elemento de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender adicionalmente um ou mais aditivos incluindo extratos de tabaco, glicerina, aromatizantes, partículas de carbono e fibras de carbono.

8. Filtro caracterizado por compreender um elemento de filtro conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

9. Artigo de fumar caracterizado por compreender um elemento de filtro conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7 e/ou um filtro conforme definido na reivindicação 8 e uma barra de material de enchimento fumável.

10. Artigo de fumar, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o material de enchimento fumável compreende tabaco.

11. Uso de polietilenoglicol, TEC e/ou triacetina caracterizado por ser para melhorar a remoção seletiva de compostos semivoláteis por um elemento de filtro compreendendo um material de filtro não tecido laminado ou papel e para melhorar as características de sabor da fumaça puxada através do referido elemento de filtro, em que o material laminado não tecido ou papel não compreende acetato de celulose.

12. Uso, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a biodegradabilidade do elemento de filtro também é melhorada pela presença de PEG, TEC e/ou triacetina.