BR112012028950B1

BR112012028950B1 - método para produção de um elemento de filtro para artigo de fumar

Info

Publication number: BR112012028950B1
Application number: BR112012028950A
Authority: BR
Inventors: Rushforth David; Sampson John
Original assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2019-12-03
Also published as: KR20150144820A; RU2012153392A; CA2798042A1; KR20130028937A; CN102883629A; NZ603222A; EP2568833A1; UA106913C2; HK1176525A1; RU2565566C2; JP5872547B2; MX2012012474A; JP2013526272A; BR112012028950A2; ZA201208308B; EP2568833B1; AU2011251791B2; CL2012003121A1; CN102883629B; AR084386A1

Abstract

método para produção de um elemento filtrante para artigo de fumar, elemento filtrante, filtro e artigo de fumar. a presente invenção diz respeito a um método para produção de um elemento filtrante para inclusão em um artigo de fumar, o método compreendendo aplicar um aditivo ao material filtrante, o aditivo sendo sólido à temperatura ambiente e o método envolvendo aquecer o aditivo, de modo que seja fundido.

Description

MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM ELEMENTO DE FILTRO PARA ARTIGO DE FUMAR

[0001] A invenção refere-se a métodos para produção de elementos de filtros e filtros para artigos de fumar, os elementos de filtros e filtros compreendendo um material aditivo. Em particular, a invenção refere-se a métodos para a incorporação de um aditivo que é sólido à temperatura ambiente em material de filtro, o método compreendendo a etapa de fundir o material aditivo.

[0002] Uma grande variedade de materiais tem sido usada como material de filtro para fumaça de tabaco. O material de filtro mais vulgarmente utilizado é cabo de acetato de celulose. No entanto, embora o acetato de celulose tenha uma excelente capacidade de filtrar a fumaça de tabaco, há o inconveniente de que é mais lenta a sua degradação do que outros materiais e, por conseguinte, pode ser desvantajoso ambientalmente.

[0003] Materiais de filtros fabricados a partir de material não tecido laminado e do papel são conhecidos. Materiais laminados adequados incluem álcool polivinílico, tabaco reconstituído, amido e ácido polilático. Estes materiais são muito mais facilmente degradáveis do que acetato de celulose, no entanto, eles têm inconvenientes. Em particular, a fim de atingir a desejada rigidez estrutural ao construir um elemento de filtro a partir de materiais não tecidos laminados e de papel, o material de filtro é geralmente densamente empacotado e isto significa que estes elementos de filtros têm propriedades muito diferentes daqueles que são feitos de acetato de celulose. Eles exibem uma maior resistência ao fluxo da fumaça, resultando em uma queda de pressão que é mais elevada do que a de um acetato de celulose convencional (CA) do filtro, exigindo que o usuário trague com mais força o artigo de fumar. Talvez mais significativamente, observou-se que a fumaça aspirada através do filtro de material possui características de sabor diferentes em comparação com a fumaça aspirada através do filtro convencional de material de acetato de celulose. Além disso, os elementos de filtros que compreendem materiais não tecidos laminados ou papel como material de filtro mostraram remoção significativamente menos seletiva de compostos semivoláteis do que os materiais de filtros convencionais de acetato de celulose.

[0004] É conhecida a utilização de aditivos, tais como triacetina (triacetato de glicerina), TEC (citrato de trietilo) e PEG 400 (polietileno glicol de baixo peso molecular), em filtros de acetato de celulose. Estes aditivos funcionam como agentes plastificantes e eles são geralmente utilizados em filtros de acetato de celulose para dar às barras de filtros dureza suficiente para a produção e uso de cigarros. Alguns plastificantes têm a vantagem adicional de proporcionar acetato de celulose com uma capacidade melhorada para eliminar seletivamente semivoláteis, tais como fenol, o-cresol, p-cresol e m-cresol da fumaça de tabaco.

[0005] Estes plastificantes estão na forma líquida à temperatura ambiente e são pulverizados sobre o estopa de acetato de celulose. O plastificante reveste as fibras individuais dentro do estopa e, com o tempo, liga ou funde as fibras adjacentes em conjunto nos seus pontos de contato, aumentando assim a dureza ou rigidez do material de filtro, para se obter o núcleo da resistência estrutural desejada do filtro. O modo de ação dos plastificantes, contudo, significa que há um limite superior para a quantidade que pode ser incorporado no material de filtro de acetato de celulose. Quando mais que cerca de 7% de plastificante, em peso do filtro, está incluído, o plastificante começa a ter um efeito prejudicial sobre o acetato de celulose, formando buracos que comprometem as suas propriedades de filtração.

[0006] Enquanto a inclusão de plastificantes, como triacetina, TCE ou PEG 400 em filtros CA é relativamente comum, a sua inclusão laminado não tecido e papel materiais de filtros é menos atraente. Em primeiro lugar, os plastificantes são utilizados em filtros CA para ligar as fibras e o plastificante não têm claramente este efeito vantajoso quando adicionado ao material não tecido laminado ou papel (em que as fibras já estão ligadas no interior da estrutura laminada). Em segundo lugar, estes plastificantes vulgarmente utilizados são líquidos e sua aplicação aos materiais de filtros não tecidos laminados ou de papel será limitada, pois fará com que estes materiais se tornem encharcado e percam a sua integridade estrutural. Papel, o material de filtro laminado mais comumente utilizado, pode começar a desintegrar quando molhado, e terá, por conseguinte, uma aceitação reduzida para o usuário. Além disso, muitos materiais laminados, incluindo o álcool polivinílico e ácido poliláctico, são solúveis e, por conseguinte, a adição de aditivos aquosos pode resultar na dissolução parcial do material.

[0007] É, portanto, um objeto da presente invenção proporcionar um método de construção de um elemento de filtro, que é mais facilmente degradável do que os elementos de filtros que compreendem um estopa de acetato de celulose convencional como o material de filtro. De preferência, o método irá também resultar em um elemento de filtro que apresenta uma capacidade melhorada para eliminar seletivamente semivoláteis e que proporciona uma fumaça tendo características de sabor semelhantes às fornecidas por filtros de acetato de celulose convencionais.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0008] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, um método para fazer um artigo de fumar do elemento do filtro é fornecido. O método compreende as etapas de: i) aplicar um aditivo que é sólido à temperatura ambiente ao material de filtro;

[0009] ii) aquecer o aditivo, de modo a fundi-lo, e iii) formar o material de filtro e o aditivo em um elemento de filtro.

[0010] As etapas do método podem ser realizadas em qualquer ordem, embora, em algumas concretizações, a etapa i) é preferencialmente realizado antes da etapa iii).

[0011] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, um elemento de filtro para um artigo de fumar é fornecido. O elemento de filtro compreende material de filtro e um aditivo que é sólido à temperatura ambiente, o elemento de filtro sendo obtido ou obtenível pelo método de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção.

[0012] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, um filtro para um artigo de fumar é fornecido, compreendendo um elemento de filtro de acordo com o segundo aspecto.

[0013] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é proporcionado um artigo de fumar que compreende um elemento de filtro de acordo com o segundo aspecto e/ou um filtro, de acordo com o terceiro aspecto, ligado a uma barra de material de enchimento fumável. O material de enchimento fumável pode conter o tabaco e o artigo de fumar pode ser um cigarro.

[0014] Como usado aqui, o “artigo de fumar” inclui produtos fumável, tais como cigarros, charutos e cigarrilhas, seja com base em tabaco, derivados do tabaco, tabaco expandido, tabaco reconstituído ou substitutos de tabaco e também produtos que são aquecidos, mas não queimados (heat-not-burn).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0015] A presente invenção diz respeito a um método de produção de um elemento de filtro para inclusão em um artigo de fumar, o método compreendendo a aplicação de um aditivo para o material de filtro, sendo o aditivo sólido à temperatura ambiente e o método envolve o aquecimento do aditivo, de modo que ele derreta.

[0016] Em uma concretização da invenção, o aditivo é aplicado ao material do filtro sob a forma sólida, por exemplo, sob a forma de um pó, antes da formação da barra de filtro. A barra de filtro formado pode então ser aquecida para fundir o aditivo ao mesmo tempo em que se mantém em contato com o material de filtro. Quando o material aditivo em seguida arrefece e solidifica novamente, fornece o material de filtro e o elemento de filtro formado tendo um ou mais de: a estabilidade e rigidez; características melhoradas de sabor da fumaça; e a remoção seletiva melhorada de compostos semivoláteis.

[0017] Em uma concretização alternativa da invenção, o aditivo é fundido e aplicado ao material de filtro em forma fundida ou líquida, antes da formação da barra de filtro. Quando o material aditivo em seguida arrefece e solidifica novamente, fornece o material de filtro e o elemento de filtro formado tendo um ou mais de: a estabilidade e rigidez; características melhoradas de sabor da fumaça, e a remoção seletiva melhorada de compostos semivoláteis.

[0018] Os métodos de acordo com a presente invenção podem ser utilizados para adicionar um aditivo a qualquer tipo de material de filtro, incluindo material de filtro fibroso ou de estopas, tais como estopa de acetato de celulose convencional, que é atualmente muito utilizado em filtros para artigos de fumar. No entanto, o método é considerado como sendo particularmente eficaz quando é usado para adicionar um aditivo para materiais de filtros alternativos, tais como os construídos a partir de um material laminado, por exemplo, materiais não tecidos laminados ou papel.

[0019] Material de filtro de papel geralmente compreende papel amassado, plissado, frisado, crepom ou mesmo desfiado. Materiais de filtros de papel tendem a ter uma baixa permeabilidade ao ar, exibem um pH básico, e podem ser amassados ou formados facilmente para formar o elemento de filtro. Um material de filtro preferido para os elementos de filtros da presente invenção é um papel amassado ou frisado. 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 filtros. Materiais não tecidos são amplamente definidos como estruturas laminadas ou em teia unidas por enredamento das fibras ou filamentos mecanicamente, quimicamente ou termicamente, ou por uma combinação de dois ou mais destes. Eles tendem a ser chapas planas e porosas que são feitas diretamente a partir de fibras separadas. Eles não são feitos por tecelagem ou por tricotagem e não requerem conversão das fibras em fios. Os materiais não tecidos laminados usados na presente invenção são de preferência aqueles que são facilmente biodegradáveis.

[0021] Exemplos de materiais incluem o álcool polivinílico (PVOH), ácido poliláctico ou polilactídeo (PLA), poli(e-caprolactona) (PCL), poli(l-4 butanodiol succinato) (PBS) e poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT). Outros materiais adequados incluem filtros de fibras de amido e alginato de cálcio.

[0022] Materiais não tecidos laminados e papel e são mais facilmente biodegradável que acetato de celulose. No entanto, atualmente eles têm inconvenientes, quando utilizados como materiais de filtros. A fim de atingir a desejada rigidez estrutural ao construir um elemento de filtro a partir de materiais não tecidos laminados e de papel, o material de filtro tem de ser muito denso e isto significa que estes elementos de filtros têm propriedades muito diferentes daqueles que são feitos de acetato de celulose. Eles exibem uma maior resistência ao fluxo da fumaça, resultando em uma queda de pressão que é mais elevada do que a de um filtro convencional de acetato de celulose, o que requer do usuário que trague com mais força o artigo de fumar.

[0023] O material laminado utilizado no método da invenção pode compreender papel, álcool polivinílico, tabaco reconstituído, amido, ou ácido poliláctico. De preferência, o material de filtro laminado é papel.

[0024] Materiais não tecidos laminados preferidos têm 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 filtros de papel podem compreender papel que tenha 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.

[0025] O material laminado utilizado no método da presente invenção pode adicionalmente ou alternativamente compreender álcool polivinílico (PVOH). O PVOH é especial por ser o único polímero de estrutura principal carbono-carbono biodegradável, que pode biodegradar completamente até moléculas pequenas, por exemplo, dióxido de carbono e água.

[0026] O método pode compreender a utilização do material laminado de ácido poliláctico. O lactato a partir do qual é produzida PLA pode ser derivado da fermentação de subprodutos agrícolas.

[0027] No entanto, devido à higroscopicidade do PVOH e PLA, tentativas do estado da técnica de processar esses materiais resultaram em barras de filtros que são demasiado macias para ser eficientemente tratadas em máquinas de alta velocidade de fabricação de cigarros. Além disso, os elementos de filtros de cigarro e formados a partir de PLA e PVOH não conseguiram fornecer uma matriz porosa suficientemente estável para permitir que as características apropriadas de tragar e evitar o colapso em uso. Utilizando o método da presente invenção para aplicar aditivos, as qualidades destes materiais laminados podem ser modificadas para torná-los adequados para utilização em elementos de filtros.

[0028] Em contraste com a utilização de aditivos que são líquidos à temperatura ambiente (tal como os plastificantes utilizados, com frequência, em filtros de acetato de celulose convencionais, incluindo PEG de baixo peso molecular, triacetina e TEC), um aditivo que é sólido à temperatura ambiente pode fornecer firmeza e rigidez para o filtro, sem danificar o material de filtro, tornando-o encharcado.

[0029] De fato, em vez de enfraquecimento de um material de filtro de laminado não tecido ou de papel, o método da presente invenção utiliza um aditivo sólido que foi derretido, mas que re-solidifica à temperatura ambiente e liga as partes do material. Portanto, o aditivo tem a vantagem de que ele pode realmente aumentar a integridade estrutural e rigidez do material de filtro. No caso dos materiais de filtros laminados, a adição de um aditivo sólido através de um método de acordo com a presente invenção pode tornar possível a utilização de menos material de filtro no elemento de filtro. Isto proporciona uma maior flexibilidade quando se forma o elemento de filtro em relação à quantidade de material de filtro necessária para atingir a dureza e rigidez desejada. Isto por sua vez iria permitir ao fabricante ajustar a queda de pressão do elemento de filtro. Isto iria permitir que um elemento de filtro de acordo com a presente invenção seja concebido tendo propriedades que se assemelham aos de elementos de filtros convencionais de CA.

[0030] Assim, a adição de um aditivo sólido no material de filtro através dos métodos de acordo com a presente invenção pode eliminar os defeitos que estão associados com o uso de materiais de filtros laminados, melhorando a rigidez do filtro, o sabor da fumaça, e aumentando a remoção seletiva de compostos semivoláteis. Além disso, a combinação de material de filtro e aditivo sólido pode proporcionar desintegração, dispersão e/ou biodegradabilidade do elemento de filtro muito melhores.

[0031] Os métodos da presente invenção permitem que as propriedades de materiais de filtros não tecidos laminados e papel sejam ajustadas, de modo que o desempenho do elemento de filtro pode aproximar-se mais do elemento de filtro de acetato de celulose. Esses aditivos também dão ao uso de material de filtro laminado uma flexibilidade muito maior, ampliando o leque de sua aplicabilidade, mantendo as propriedades biodegradáveis benéficas.

[0032] Em uma concretização da invenção, o aditivo compreende um polietilenoglicol de alto peso molecular, que é sólido à temperatura ambiente. PEGs adequados incluem PEG 600 ou superior, e de preferência PEG 1000 e superior.

[0033] Polietilenoglicol de alto peso molecular tem a vantagem adicional de proporcionar a remoção seletiva de compostos semivoláteis. Esta remoção seletiva de semivoláteis compostos proporcionados pela adição de PEG ao elemento de filtro é proporcional à quantidade de PEG incluída. Os métodos da presente invenção, a qual envolve a utilização de PEG que é sólido à temperatura ambiente (em contraste com o PEG previamente utilizado em filtros), fornecem flexibilidade que permite a adição de quantidades maiores de PEG do que seria possível se utilizado PEG líquido.

[0034] Isto significa que a capacidade do elemento de filtro de remover seletivamente semivoláteis pode ser facilmente ajustada a um nível desejável. Isto está em contraste com a situação em que PEG de baixo peso molecular é adicionado aos filtros de acetato de celulose como plastificante. Filtros de acetato de celulose são geralmente descritos como incluindo menos de 10% de plastificante porque incluir níveis mais elevados de plastificante do que este tem um efeito negativo sobre o acetato de celulose, fazendo com que se formem furos.

[0035] Por conseguinte, a quantidade de plastificante disponível para proporcionar uma remoção seletiva de compostos semivoláteis em filtros de acetato de celulose é limitada.

[0036] De acordo com o método da invenção, o PEG pode ser incluído no material de filtro do elemento de filtro, em uma quantidade de até cerca de 30%, de preferência até cerca de 20%, e mais preferivelmente cerca de 5-10% por peso do elemento de filtro.

[0037] Como PEG é solúvel em água, a sua inclusão nos elementos de filtros não deve afetar adversamente a biodegradação do produto. Na verdade, tem-se, surpreendentemente, que a adição de PEG a um elemento de filtro que compreende material não tecido laminado ou papel como material de filtro, na verdade, aumenta a biodegradação.

[0038] Um estudo foi realizado para avaliar o efeito da utilização de um material de filtro de papel e de aditivos sobre a biodegradabilidade. A degradação de bitucas de cigarro em condições ambientais foi avaliada. As amostras de dados incluíram um filtro PuracelTM (7mg) sem aditivo e de um filtro PuracelTM com 7% de PEG 400. Os resultados mostram que a inclusão de PEG como um aditivo aumentou significativamente a taxa de biodegradação das bitucas em uma superfície de relva. Especula-se que esta pode ter sido devida à presença de microrganismos, insetos e outros semelhantes, os quais se alimentam das bitucas e a presença do aditivo de PEG toranaram algumas bitucas mais atraentes. Prevê-se que um efeito semelhante pode ser observado mediante utilização de PEG de peso molecular elevado como aditivo.

[0039] Outros aditivos que podem ser utilizados nos métodos da presente invenção incluem os glicóis de elevado peso molecular metoxipolietilenoglicol (MPEGs), tais como o MPEG 750, 1000, 2000, 3000 e 5000, e ceras que são sólidas à temperatura ambiente, incluindo cera de abelha, cera de carnaúba, goma-laca, cera de mamona, parafina e várias ceras sintéticas.

[0040] Se desejado, o método pode ainda compreender a incorporação no material laminado de filtro de outros aditivos, tais como extratos de tabaco, glicerina, mentol, fibras de carbono, partículas de carbono, e outros semelhantes.

[0041] Uma vantagem adicional do método da presente invenção é que os elementos de filtros aos quais aditivo foi aplicado utilizando o método reivindicado são mais estáveis para a subsequente adição de aditivos, incluindo os aditivos líquidos. Outros aditivos, incluindo os aditivos líquidos, que de outro modo teriam sido difíceis de aplicar ao material laminado sem torná-lo encharcado, podem ser adicionados à barra de filtro para ajustar as propriedades do filtro, conforme necessário, ou fornecer outras qualidades que o elemento de filtro, tais como aromatizantes para realce de sabor.

[0042] Métodos de acordo com a presente invenção compreendem diferentes formas de aplicação do aditivo ao material de filtro.

[0043] Em uma concretização, o método envolve a aplicação do aditivo ao material de filtro em forma líquida. A fim de fazer isso, o aditivo deve ser aquecido e é pulverizado ou de outro modo aplicado ao material de filtro antes que o material de filtro seja formado como barra de filtro ou núcleo do elemento de filtro.

[0044] Esta realização é atraente porque necessita de modificação relativamente pequena de máquinas filtro de tomada convencional. A única alteração real é o fornecimento de meios para o aquecimento do aditivo, de modo que ele esteja na forma fundida e possa ser aplicada ao material de filtro nesta forma. A aplicação do calor é relativamente fácil de controlar e monitorar. Além disso, a aplicação de calor é principalmente apenas no aditivo e outros componentes do elemento de filtro não precisam ser expostos a calor localizado.

[0045] Este método é aplicável a ambos os materiais de filtros de estopas fibrosos, bem como a materiais não tecidos laminados e papel. Embora tais materiais laminados sejam alimentados sob alguma tensão, a aplicação de aditivo líquido não enfraquece a estrutura da folha o suficiente para causar um problema.

[0046] Em uma concretização alternativa, o método envolve a aplicação do aditivo ao material de filtro em forma sólida, por exemplo, sob a forma de um pó, antes de o material de filtro ser formado na barra de filtro ou núcleo do elemento de filtro. Uma vez formada, a barra de filtro é aquecida para derreter o aditivo. O aditivo derrete e posteriormente re-solidifica, ligando o material de filtro sem torná-lo encharcado.

[0047] Este método permite que o aditivo seja aplicado ao material de filtro, de forma controlada e uniforme, e com desperdício mínimo de material aditivo. Também evita os inconvenientes potenciais associados à aplicação de um líquido ao material de filtro. Por exemplo, no caso dos materiais de filtros laminados, esta concretização evita o potencial enfraquecimento da estrutura laminada por aplicação de um líquido.

[0048] Quando o aditivo sólido está sendo aplicado a um material laminado, tal como materiais não tecidos laminados e papéis aqui discutidos, medidas terão de ser tomadas para assegurar que o aditivo sólido se mantenha em contato com o material laminado de filtro, enquanto a folha sendo formada em uma barra de filtro. Isto pode requerer a aplicação de algum adesivo ou orientação especial do material laminado.

[0049] Os elementos de filtros que compreendem materiais laminado são geralmente fabricados usando um processo que compreende as etapas de frisar o material laminado e, em seguida amassar do material laminado para formar uma barra cilíndrica de filtro. O aditivo pode ser adicionado antes ou durante o processo de frisagem, ou pode ser adicionado ao material laminado depois de ter sido frisado. O aditivo pode até mesmo ser adicionado ao material frisado enquanto é amassado para formar a barra de filtro, com o efeito de que está imediatamente contido dentro da barra e não precisa ser aderido.

[0050] O aditivo pode ser aderido ao material de filtro utilizando qualquer adesivo adequado, por exemplo, utilizando adesivos líquidos de amido ou adesivos de EVA e PVA.

[0051] O aditivo sólido pode ser aplicado à folha de material de filtro, como um pó ou em partes maiores, tal como sob a forma de flocos ou de pellets.

[0052] O aditivo pode ser aplicado ao material de filtro por qualquer método adequado que seja conhecido pelo versado na técnica. Por exemplo, o aditivo em pó pode ser pulverizado sobre o material de filtro, ou pode ser aplicado por um aplicador que pode ou não estar em contato direto com o material de filtro. O aditivo pode ser livremente aplicado ao material de filtro, por exemplo sendo pulverizado ou aspergido, ou pode ser aplicado utilizando um grau de força, como por exemplo ao ser pressionado ou espalhado sobre o material de filtro.

[0053] Em uma concretização particular, o material de filtro é formado com o aditivo sólido embutido ou nele. Aplicar o aditivo que é sólido à temperatura ambiente ao material de filtro desta forma pode simplificar os métodos da presente invenção. Uma vez que o material de filtro tenha sido formado na barra de filtro, a barra pode ser aquecida para fundir o aditivo, e depois deixar re-solidificar.

[0054] É conhecida a adição de vários materiais nos ou sobre os materiais laminados, tais como materiais não tecidos laminados e papel. Por exemplo, o aditivo pode ser aplicado ao material laminado durante sua fabricação ou como parte de uma etapa de processamento pós-fabricação. Deste modo, o aditivo pode ser incorporado no interior da folha, ou como um revestimento em um ou em ambos os lados do material laminado. O aditivo pode estar presente de maneira uniforme no interior ou na superfície da folha, ou pode estar presente em zonas discretas, tais como em manchas ou faixas sobre o material laminado.

[0055] Material de filtro fibroso também pode ser preparado com partículas de material aditivo sólido disperso ao longo das fibras. Tais partículas podem ter de ser aderidas às fibras. Alternativamente, elas podem ficar presas entre as fibras adjacentes, se o material fibroso é suficientemente denso.

[0056] Em situações nas quais o aditivo é aplicado ao material de filtro em forma líquida, a etapa de aquecimento do processo da presente invenção envolve a aplicação de calor suficiente ao aditivo para assegurar que o aditivo seja fundido até o ponto em que possua uma viscosidade apropriada para o modo de aplicação escolhido. O aditivo líquido ou fundido pode ser pulverizado ou impresso, ou o material de filtro pode ser submerso no líquido aditivo.

[0057] De acordo com uma concretização, um sistema para aplicação de aditivo líquido ou fundido ao material de filtro compreende uma câmara climatizada em que o aditivo se mantenha no estado líquido, uma bomba e um tubo com um ou mais bicos de pulverização de gotículas configurados para o material de filtro antes da formação do filtro.

[0058] Certo número de sistemas de aplicação são conhecidos os quais são adequados para a aplicação de aditivo líquido ou fundido com o material de filtro. Tais sistemas estão disponíveis, por exemplo, de SPI Developments, C. B. Kaymich & Co. Ltd, ou Kohl Maschinenbau GmbH.

[0059] Nas situações em que o aditivo deve ser derretido depois de o material de filtro ser formado em uma barra ou núcleo, calor suficiente deve ser aplicado para garantir que todo o aditivo, que é disperso em toda a barra, seja fundido.

[0060] A aplicação de calor à barra de filtro formada deve ser realizada com cuidado, uma vez que pode ter um efeito prejudicial sobre os outros componentes da barra de filtro, incluindo o material de filtro e qualquer invólucro (que provavelmente é de papel e poderia ser chamuscada ou queimada pela exposição a altas temperaturas).

[0061] Obviamente, a temperatura até a qual a barra de filtro deve ser aquecida, e a duração do aquecimento, é dependente do ponto de fusão do aditivo. Um aditivo preferido, PEG 1000, tem um ponto de fusão de cerca de 37°C, e, portanto, neste caso, a barra de filtro é aquecida a uma temperatura superior a 37°C. A barra de filtro pode ser aquecida a uma temperatura superior a 40°C, de preferência superior a 45°C, e mais preferivelmente superior a 50°C. Além disso, o calor deve ser aplicado durante um período suficiente para assegurar que toda a barra seja aquecida, e não apenas as áreas exteriores.

[0062] O calor pode ser aplicado utilizando qualquer meio adequado. Por exemplo, a barra de filtro ou elemento de filtro pode ser posto em estreita proximidade com um elemento de aquecimento. Alternativamente ou adicionalmente, a barra de filtro ou elemento de filtro pode ser aquecido por meio de uma corrente de gás quente, tal como ar quente ou de vapor, ou por meio da aplicação de radiação, tal como radiação de microondas.

[0063] O calor pode ser aplicado à barra de filtro, logo que é formada. Em outras palavras, o aquecimento da barra de filtro pode ocorrer em algum estágio entre a formação da barra de filtro na guarnição e o corte, onde a barra de filtro está dividida em seções. O aquecimento da barra será geralmente por um período muito breve, tal como menos do que 1 segundo, devido ao movimento linear da barra através da máquina. Claramente, uma vez que atualmente as barras de filtros são formadas sem um processo de aquecimento, então a formação concomitante com o aquecimento da barra de filtro pode requerer modificação cara do aparelho atual.

[0064] Por esta razão, a barra de filtro é de preferência aquecida, em uma fase posterior, e isso pode ser conseguido usando um aquecedor que é essencialmente separado do aparelho envolvido na formação da barra de filtro. O aquecimento é de preferência realizado em etapa separada de condicionamento, em que comprimentos de barra de filtro são mantidos a uma temperatura elevada durante um longo período de tempo para garantir que todo o aditivo seja fundido e se ligue ao material de filtro.

[0065] O método da invenção pode compreender ainda envolver a barra de filtro em um invólucro adequado, tal como um invólucro de filtro. Neste caso, o calor pode ser aplicado antes de a barra de filtro ser enrolada. Alternativamente, a barra de filtro pode ser enrolada e depois aquecida.

[0066] De acordo com algumas concretizações, o filtro montado é aquecido para derreter o aditivo, embora esta abordagem possa ser complicada pelas propriedades isolantes do material do filtro. Além disso, a velocidade de fabricação do filtro significa que o tempo disponível para o aquecimento do filtro é limitado. Dito isto, o aquecimento do filtro montado pode ser conseguido de várias maneiras. Por exemplo, a barra de filtro pode estar exposta a calor por condutividade, tal como em um tambor aquecido, na presença de ar quente.

Alternativamente, as bandejas de barras de filtros (por exemplo, 4000 filtros por bandeja) podem ser passadas através de um túnel aquecido ou semelhante, na presença de ar quente. As bandejas de filtros podem, alternativamente, ser aquecidas pela aplicação de radiação como radiação de micro-ondas.

[0067] Os métodos da presente invenção podem ainda compreender uma etapa de incorporação de material particulado no elemento de filtro. Materiais em partículas adequados incluem sorventes (por exemplo, selecionado a partir de carvão ativado, carvão, sílica gel, sepiolite, alumina, material de troca iônica etc.), modificadores de pH (por exemplo, materiais alcalinos tais como Na2CO3, materiais ácidos), aromatizantes, outros aditivos sólidos e suas misturas.

[0068] Vantajosamente, o material particulado pode ser selecionado a partir de um grupo de materiais de área superficial relativamente elevada capazes de adsorver constituintes da fumaça sem um alto grau de especificidade. Adsorventes gerais adequados podem ser selecionados a partir do grupo consistindo em carvão, carvão ativado, carvão vegetal ativado, carvão ativado de coco, carvão ativado à base de carbono ou carvão vegetal, zeólita, sílica gel, magnesita, óxido de alumínio (ativado ou não), resina carbonácea ou combinações destes.

[0069] Um tipo de material particulado que pode ser utilizado no método da invenção é carvão, por exemplo, carvão ativado, ou carvão vegetal ou outro material carbonáceo absorvente. O tipo preferido de carvão ativado é o carvão ativado de coco.

[0070] O material particulado pode ser incorporado no elemento de filtro, de tal maneira que seja intercalado ao longo do elemento de filtro, ou pode ser intercalado em algumas partes (mas não na totalidade) do elemento de filtro. O material particulado pode ser intercalado ao longo de todo o comprimento longitudinal do núcleo. Alternativamente, o material particulado pode ser intercalado de uma das extremidades do núcleo de uma seção que está aquém da outra extremidade. Alternativamente, o material particulado pode estar presente em zonas discretas que não precisam se estender atém - ou estar presente na - qualquer extremidade do núcleo. Áreas diferentes podem ter diferentes cargas de material particulado e/ou diferentes tipos de material particulado.

[0071] Os métodos da presente invenção podem compreender ainda envolver o elemento de filtro em um invólucro adequado.

[0072] O invólucro do elemento de filtro é de preferência um invólucro de papel, e mais preferivelmente compreende invólucro de filtro convencional, como invólucro de filtro que tem um peso base de entre cerca de 20 g/m2 e cerca de 35 g/m2 , preferivelmente cerca de 27 g/m2 . O invólucro de filtro pode ser poroso ou não poroso.

[0073] O método pode compreender a utilização de um invólucro que inclui um material particulado aderido a uma ou mais porções da sua superfície. De preferência, o material particulado é aderido a duas ou mais partes do invólucro, sendo as porções circunferencialmente espaçadas uma da outra, com pelo menos uma das porções que se estendem ao longo de todo o comprimento longitudinal do invólucro.

[0074] O elemento de filtro de artigo de fumar produzido de acordo com o método da presente invenção pode ser incorporado em um filtro de artigo de fumar.

[0075] O filtro de artigo de fumar pode compreender um único elemento de filtro do método da invenção. Alternativamente, o filtro de artigo de fumar pode incluir dois ou mais elementos de filtros produzidos de acordo com o método da invenção. Em outras palavras, o elemento de filtro pode ser parte de um filtro composto (ou multicomponente). Adequadamente, os elementos de filtros do filtro composto estão dispostos longitudinalmente em relação um ao outro com o fim de cada elemento de filtro adjacente ao outro. O filtro composto pode ter 2, 3, 4 ou mais seções distintas ou discretas. Em uma concretização, o filtro é um filtro triplo com três seções. Em outra concretização, o filtro é um filtro duplo, com duas partes.

[0076] As seções de filtros do filtro composto podem ser idênticas, ou em alternativa, uma ou mais das seções pode ter uma composição que é diferente da outra seção ou seções. Por exemplo, em algumas concretizações, uma ou mais das seções pode opcionalmente compreender: (i) o material de filtro de acetato de celulose, (ii) um material biodegradável de filtro, tais como material de papel crepom, frisado ou amassado, (iii) um ou mais aditivos, tais como materiais adsorventes ou aromatizantes, que podem ser encapsulados e/ou (iv) uma cavidade, a qual pode compreender material granulado tal como o material adsorvente.

[0077] O elemento de filtro de artigo de fumar produzido de acordo com o método da presente invenção pode ser incorporado em um artigo de fumar. O elemento de filtro pode estar sob a forma de um filtro para artigo de fumar, tal como descrito acima.

[0078] O elemento de filtro e/ou filtro que compreende o elemento de filtro podem ser conectados a uma barra de material de enchimento fumável enrolado (isto é, uma barra de tabaco embrulhada, por exemplo) por um invólucro de ponta convencional para formar o artigo de fumar, que pode ser um cigarro.

[0079] Adequadamente, o material de enchimento fumável pode ser material de tabaco, ou um material substituto do tabaco. Preferivelmente, o material fumável é um material de tabaco. Adequadamente, o material de tabaco compreende um ou mais de caule, lâmina e pó de tabaco. É preferível que o material de tabaco compreenda um ou mais dos seguintes tipos: tabaco Virginia ou defumado, tabaco Burley, tabaco Oriental, tabaco reconstituído. É preferível que o material fumável compreenda uma mistura de materiais de tabaco.

[0080] O material de enchimento fumável pode também compreender um ou mais dos seguintes: aditivo de combustão, melhorador de cinzas, material de enchimento inorgânico, agente de enchimento orgânico, meios de geração de aerossol, ligantes, aromatizantes e/ou corantes.

[0081] O invólucro de ponta pode ser invólucro externo ventilado ou não ventilado.

[0082] Várias modificações e variações dos métodos e sistema descritos da presente invenção serão evidentes para os peritos no assunto sem se afastar do escopo da presente invenção. Embora a presente invenção tenha sido descrita em relação a concretizações preferidas específicas, deverá ser entendido que a invenção como reivindicada não deve ser indevidamente limitada a tais concretizações específicas. De fato, várias modificações dos modos descritos para realizar a invenção que sejam evidentes para os versados na técnica são entendidos como estando dentro do âmbito das reivindicações que se seguem.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para produção de um elemento de filtro para artigo de fumar compreendendo material de filtro laminado e um aditivo caracterizado por compreender as etapas de: i) aplicar um aditivo que é sólido à temperatura ambiente ao material de filtro laminado em forma sólida; ii) aquecer o aditivo, de modo a fundi-lo; e iii) formar o material de filtro laminado e aditivo em um elemento filtrante, em que as etapas ii) e iii) do método podem ser realizadas em qualquer ordem.

2. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o material aditivo é aplicado ao material de filtro laminado antes da formação do elemento de filtro e subsequente aquecimento do aditivo.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o aditivo é aquecido antes da formação do elemento filtrante.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 3 caracterizado pelo fato de que o aditivo compreende um polietilenoglicol de alto peso molecular que é sólido à temperatura ambiente.

5. Método de acordo com a reivindicação 4 caracterizado pelo fato de que o polietilenoglicol é PEG 1000.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 5 caracterizado pelo fato de que o aditivo está incluído no elemento de filtro em uma quantidade de até 50% em peso do elemento filtrante.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 6 caracterizado pelo fato de que o material de filtro laminado é um material laminado não tecido ou papel.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 7 caracterizado pelo fato de que o elemento de filtro compreende ainda pelo menos um material adsorvente.