BR112013030763B1 - fonte de calor combustível para um artigo de fumar - Google Patents

Abstract

FONTE DE CALOR COMBUSTÍVEL E ARTIGO DE FUMAR. A invenção refere-se a uma fonte de calor combustível (4) para um artigo de fumar (2) que compreende carbono e pelo menos um meio de ignição, onde o meio de ignição está presente em um a quantidade de pelo menos 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível. A fonte de calor combustível (4) apresenta uma primeira porção e uma segunda porção oposta. Pelo menos uma parte (4b) da fonte de calor combustível (4) entre a primeira porção e a segunda porção é envolta em um invólucro resistente à combustão (22) que é ou condutor de calor ou substancialmente impermeável ao oxigênio, ou ambos. Com a ignição da primeira porção da fonte de calor combustível (4), a segunda porção da fonte de calor combustível aumenta em temperatura até uma primeira temperatura. Durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível (4), a se gunda porção da fonte de calor combustível (4) mantém uma segunda tempera tura mais baixa do que a primeira temperatura.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a uma fonte de calorcombustível para uso em um artigo de fumar e a um artigo de fumar que compreende uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção.

[0002] Inúmeros artigos de fumar nos quais o tabaco é aquecidoem vez de ser queimado foram propostos na técnica. Um objetivo de tais artigos de fumar aquecidos é o de reduzir componentes de fumaça prejudiciais conhecidos produzidos pela combustão e pela degradação pirolítica do tabaco em cigarros convencionais. Tipicamente em artigos de fumar aquecidos, um aerossol é gerado pela transferência de calor de um elemento combustível ou fonte de calor para um material de geração de aerossol fisicamente separado, que pode estar localizado dentro, em torno ou a jusante da fonte de calor. Em uso, a fonte de calor combustível do artigo de fumar aquecido é inflamada e compostos voláteis liberados do material de geração de aerossol pela transferência de calor da fonte de calor combustível são aprisionados no ar extraído através do artigo de fumar aquecido. Na medida em que os compostos liberados são resfriados, eles se condensam para formar um aerossol que é inalado pelo consumidor.

[0003] Por exemplo, o documento US-A-4.714.082 descreveartigos de fumar que compreendem um elemento combustível de alta densidade, um meio de geração de aerossol fisicamente separado e um membro de condução de calor. O membro de condução de calor entra em contato com o elemento combustível e o meio de geração de aerossol em torno de pelo menos uma porção de suas superfícies e conduz calor do elemento combustível ardente para o meio de geração de aerossol. Nos artigos de fumar do documento US-A-4.714.082, o membro de condução de calor é preferivelmente rebaixado a partir da extremidade de iluminação do elemento combustível e forma um recipiente condutivo que encerra o meio de geração de aerossol ao longo de todo o seu comprimento.

[0004] O documento WO-A2-2009/022232 descreve um artigo defumar que compreende uma fonte de calor combustível, um substrato de geração de aerossol a jusante da fonte de calor combustível e um elemento de condução de calor em torno e em contato com uma porção traseira da fonte de calor combustível e uma porção dianteira adjacente do substrato de geração de aerossol. No artigo de fumar do documento WO-A2-2009/022232, o substrato de geração de aerossol se estende pelo menos em cerca de 3 mm a jusante do elemento de condução de calor.

[0005] Vantajosamente, a temperatura de combustão de uma fontede calor combustível para uso em um artigo de fumar aquecido não deve ser tão alta de modo a resultar na combustão ou na degradação térmica do material de formação de aerossol durante o uso do artigo de fumar aquecido. Entretanto, a temperatura de combustão da fonte de calor combustível deve vantajosamente ser suficientemente alta para gerar calor suficiente para liberar compostos voláteis suficientes do material de formação de aerossol para produzir um aerossol aceitável, especialmente durante as primeiras baforadas. Para impedir um retardo entre a queima da fonte de calor combustível por parte de um consumidor e a produção de um aerossol aceitável, a fonte de calor combustível deve rapidamente atingir uma temperatura de combustão apropriada depois da queima da mesma.

[0006] Uma variedade de fontes de calor combustíveis à base decarbono e à base de não carbono para uso em artigos de fumar aquecidos foi anteriormente proposta na técnica. Fontes de calor combustíveis à base de carbono e à base de não carbono e métodos para produzir tais fontes de calor são descritos, por exemplo, no documento US-A-5.076.297 e no documento US-A-5.146.934.

[0007] Embora muitas fontes de calor à base de carbonocombustível sejam conhecidas na técnica, tais fontes de calor são muitas vezes difíceis de serem inflamadas com um isqueiro de chama amarela convencional. Adicionalmente, quando usadas em um artigo de fumar aquecido, fontes de calor à base de carbono combustível conhecidas frequentemente não geram calor suficiente depois da queima das mesmas para produzir um aerossol aceitável durante as primeiras baforadas.

[0008] Foi proposto na técnica incluir agentes de oxidação e outrosaditivos em fontes de calor à base de carbono combustível a fim de aperfeiçoar as propriedades de queima e combustão dos mesmos. Contudo, de modo geral, tais aditivos foram apenas incluídos em pequenas quantidades com relação ao peso total da fonte de calor com base em carbono combustível. Por exemplo, o documento EP-A1- 0 627 174 descreve que oxidantes, tais como percloratos, cloratos, nitratos e permanganatos, podem ser incluídos nas fontes de calor carboníferas descritas aqui em uma quantidade de entre cerca de 0,05% e 10% em peso da fonte de calor e preferivelmente entre cerca de 0,2% e 4%.

[0009] Continua sendo necessária uma fonte de calor combustívelque gere calor suficiente para produzir um aerossol aceitável durante as primeiras baforadas de um artigo de fumar aquecido, mas não tanto calor de modo a resultar na combustão ou na degradação térmica do material de geração de aerossol. Ademais, continua sendo necessária uma fonte de calor combustível que seja mecânica e quimicamente estável na umidade e temperaturas ambientes e possa ser inflamada fácil e rapidamente com um isqueiro de chama amarela convencional.

[00010] De acordo com a invenção, é provida uma fonte de calor combustível para um artigo de fumar que compreende carbono e pelo menos um meio de queima, onde pelo menos um meio de queima está presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível. A fonte de calor combustível apresenta uma primeira porção e uma segunda porção oposta, onde pelo menos parte da fonte de calor combustível entre a primeira porção e a segunda porção é envolta em um invólucro resistente à combustão que é ou condutor de calor ou substancialmente impermeável ao oxigênio. Com a queima da primeira porção da fonte de calor combustível, a segunda porção da fonte de calor combustível tem sua temperatura aumentada para uma primeira temperatura e, durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível, a segunda porção da fonte de calor combustível mantém uma segunda temperatura mais baixa do que a primeira temperatura.

[00011] Conforme usado aqui, o termo 'meio de queima' é usado para indicar um material que libera energia ou oxigênio, ou ambos, durante a queima de uma fonte de calor combustível.

[00012] Conforme usado aqui, o termo 'meio de queima' é usado para indicar um material que libera energia ou oxigênio, ou ambos, durante a queima da fonte de calor combustível, onde a taxa de liberação de energia ou de oxigênio, ou de ambos, pelo material não é limitada por difusão do oxigênio ambiente. Em outras palavras, a taxa de liberação de energia ou de oxigênio, ou de ambos, pelo material durante a queima da fonte de calor combustível é grandemente independente da taxa na qual o oxigênio ambiente pode alcançar o material. Conforme usado aqui, o termo 'meio de queima' é também usado para indicar um metal elementar que libera energia durante a queima da fonte de calor combustível, onde a temperatura de queima do metal elementar está abaixo de cerca de 500°C e o calor de combustão do metal elementar é de pelo menos cerca de 5 kJ/g.

[00013] Conforme usado aqui, o termo 'meio de queima' não inclui sais de metais alcalinos de ácidos carboxílicos (tais como sais de citrato de metais alcalinos, sais de acetato de metais alcalinos e sais de succinato de metais alcalinos), sais de haleto de metais alcalinos (tais como sais de cloreto de metais alcalinos), sais de carbonato de metais alcalinos ou sais de fosfato de metais alcalinos, que se acredita que modifiquem a combustão do carbono. Conforme discutido adicionalmente abaixo, mesmo quando presentes em uma grande quantidade com relação ao peso total da fonte de calor combustível, tais sais de queima de metais alcalinos não liberam energia suficiente durante a queima de uma fonte de calor combustível para produzir um aerossol aceitável durante as primeiras baforadas.

[00014] Conforme usado aqui, os termos 'primeira porção' e 'segunda porção' são usados para indicar duas regiões espaçadas entre si da fonte de calor combustível.

[00015] Conforme usado aqui, o termo 'invólucro resistente à combustão' é usado para indicar um invólucro que permanece substancialmente intacto por toda a combustão da fonte de calor combustível.

[00016] Conforme usado aqui, o termo 'invólucro' é usado para indicar que o invólucro resistente à combustão está em torno da periferia da fonte de calor combustível e em contato direto com a mesma.

[00017] De acordo com a invenção, é adicionalmente provido um artigo de fumar que compreende uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção.

[00018] Em particular, de acordo com a invenção, é provido um artigo de fumar que compreende uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção, e um substrato de geração de aerossol.

[00019] De acordo com a invenção, é adicionalmente provido um artigo de fumar que compreende uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção, e um substrato de geração de aerossol a jusante da fonte de calor combustível, onde a primeira porção da fonte de calor combustível é uma extremidade a montante da fonte de calor combustível e a segunda porção da fonte de calor combustível é uma extremidade a jusante da fonte de calor combustível.

[00020] Conforme usado aqui, os termos 'a montante' e 'dianteiro', e 'a jusante' e 'traseiro' são usados para descrever as relativas posições de componentes, ou porções de componentes, de artigos de fumar de acordo com a invenção em relação à direção de ar extraído através de artigos de fumar durante o uso dos mesmos.

[00021] Preferivelmente, pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível é envolta no invólucro resistente à combustão.

[00022] Preferivelmente, pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível e pelo menos uma parte dianteira do substrato de geração de aerossol são envoltas no invólucro resistente à combustão. Em tais concretizações, o invólucro resistente à combustão está em torno e em contato direto com a periferia de pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível e a periferia de pelo menos uma parte dianteira do substrato de geração de aerossol.

[00023] Preferivelmente, uma parte traseira do substrato de geração de aerossol não é envolta no invólucro resistente à combustão.

[00024] Preferivelmente, uma parte dianteira da fonte de calor combustível não é envolta no invólucro resistente à combustão.

[00025] Com a queima da primeira porção das mesmas, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção passam por um processo de combustão de dois estágios. Em um primeiro estágio inicial, fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção exibem um 'aumento' na temperatura e, em um segundo estágio subsequente, as fontes de calor combustíveis passam pela combustão sustentada em uma temperatura mais baixa. Este processo de combustão de dois estágios é refletido no perfil de temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção. A segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção tem inicialmente aumentada sua temperatura para uma primeira temperatura de 'aumento' e então subsequentemente tem sua temperatura diminuída para uma segunda temperatura 'de cruzeiro' mais baixa do que a primeira temperatura. A diferença entre a primeira temperatura e a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção estabelece a magnitude do 'aumento' na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis durante o primeiro estágio da combustão das fontes de calor combustíveis.

[00026] Será apreciado que a segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção pode ou não ser queimada durante os primeiro e segundo estágios de combustão das fontes de calor combustíveis.

[00027] O 'aumento' inicial na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção surge devido à propagação muito rápida do calor por todas as fontes de calor combustíveis com a queima da primeira porção das mesmas. A propagação muito rápida do calor pode ser o resultado de uma reação em cadeia na qual uma parte das fontes de calor combustíveis que é queimada dispara a queima de uma parte não queimada adjacente das fontes de calor combustíveis.

[00028] Em uso em artigos de fumar de acordo com a invenção, o rápido aumento na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção para a primeira temperatura de 'aumento' aumenta rapidamente a temperatura do substrato de geração de aerossol dos artigos de fumar até um nível no qual compostos de aroma e de sabor orgânicos voláteis são gerados do substrato de geração de aerossol. Isto assegura que os artigos de fumar de acordo com a invenção produzam um aerossol sensoriamente aceitável como da primeira baforada. O decréscimo subsequente na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção para a segunda temperatura de 'de cruzeiro' assegura que a temperatura do substrato de geração de aerossol dos artigos de fumar não alcance um nível no qual ocorre a combustão ou a degradação térmica do substrato de geração de aerossol.

[00029] O controle da temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção na maneira descrita acima vantajosamente permite que sejam providos artigos de fumar de acordo com a invenção que não apenas produzam um aerossol sensoriamente aceitável durante as primeiras baforadas, mas nos quais seja também substancialmente impedida a combustão ou a degradação térmica do substrato de geração de aerossol.

[00030] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção compreendem pelo menos um meio de queima, onde pelo menos um meio de queima está presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[00031] A quantidade de energia ou de oxigênio, ou de ambos, liberada por pelo menos um meio de queima durante a queima da fonte de calor combustível tem que ser suficiente para resultar na fonte de calor combustível que passa pelo processo de combustão de dois estágios descrito acima.

[00032] Será apreciado que a quantidade de pelo menos um meio de queima que tem que ser incluído em uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção a fim de alcançar o processo de dois estágios descrito acima seja variada dependendo de pelo menos um meio de queima específico incluído na fonte de calor combustível.

[00033] Em geral, quanto maior a quantidade de energia ou de oxigênio, ou de ambos, liberada por pelo menos um meio de queima por unidade de massa do mesmo, menor a quantidade de pelo menos um meio de queima que tem que ser incluído em uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção a fim de alcançar o processo de combustão de dois estágios descrito acima.

[00034] Em algumas concretizações, pelo menos um meio de queima está preferivelmente presente em uma quantidade de pelo menos 25 por cento, mais preferivelmente de pelo menos cerca de 30 por cento, e mais preferivelmente ainda de pelo menos cerca de 40 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[00035] Preferivelmente, pelo menos um meio de queima está presente em uma quantidade de menos do que cerca de 65 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[00036] Em algumas concretizações, pelo menos um meio de queima está preferivelmente presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 60 por cento, mais preferivelmente de menos de cerca de 55 em peso seco da fonte de calor combustível, e mais preferivelmente ainda de menos de cerca de 50 em peso seco da fonte de calor combustível.

[00037] A menos que de outro modo declarado, as temperaturas das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção fornecidas na seguinte descrição da invenção são temperaturas das fontes de calor combustíveis, conforme medidas isoladamente. Conforme usado aqui, os termos 'isoladamente' e 'isoladas' são usados para descrever uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção, quando separadas do restante de um artigo de fumar de acordo com a invenção.

[00038] As temperaturas de fontes de calor combustíveis isoladas de acordo com a invenção fornecidas na seguinte descrição são medidas usando um termoelemento inserido a uma curta distância de entre cerca de 1 mm e cerca de 2 mm em uma região distal da segunda porção da fonte de calor combustível.

[00039] Conforme usado aqui, o termo 'região distal' é usado para indicar uma região da segunda porção da fonte de calor combustível situada mais afastada da primeira porção da fonte de calor combustível que é queimada.

[00040] Preferivelmente, a primeira temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é pelo menos de cerca de 400°C.

[00041] Preferivelmente, a primeira temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é menor ou igual a cerca de 1200°C.

[00042] Preferivelmente, a primeira temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção está entre cerca de 400°C e cerca de 1200°C.

[00043] A segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é mais baixa do que a primeira temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção.

[00044] Preferivelmente, a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com uma invenção é pelo menos de cerca de 200°.

[00045] Preferivelmente, a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é menor ou igual a cerca de 1000°C.

[00046] Preferivelmente, a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção está entre cerca de 200°C e cerca de 1000°C.

[00047] Preferivelmente, a primeira temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é pelo menos de cerca de 400°C e a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é pelo menos de cerca de 200°C.

[00048] Preferivelmente, a primeira temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é menor ou igual a cerca de 1200° e a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é menor ou igual a cerca de 1000°C.

[00049] Preferivelmente, a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção está entre cerca de 200°C e cerca de 1000°C mais baixa do que a primeira temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis. Mais preferivelmente, a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção está entre cerca de 200°C e cerca de 500°C mais baixa do que a primeira temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis.

[00050] O 'aumento' inicial na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é preferivelmente iniciado em baixa temperatura com a inflamação da primeira porção das fontes de calor combustíveis com o uso de um isqueiro de baixa energia ou outro meio de queima.

[00051] Preferivelmente, a temperatura de queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção está entre cerca de 200°C e cerca de 1000°C, mais preferivelmente entre cerca de 300°C e cerca de 800°C, mais preferivelmente entre cerca de 300°C e cerca de 500°C.

[00052] Em concretizações particularmente preferidas da invenção, a primeira porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção pode ser inflamada com um isqueiro de chama amarela convencional em 15 segundos ou menos, mais preferivelmente em 10 segundos ou menos, e mais preferivelmente ainda em 5 segundos ou menos.

[00053] Conforme usado aqui, o termo 'inflamada' é usado para indicar que pelo menos parte da primeira porção da fonte de calor combustível está sustentavelmente queimando e que a combustão está propagando para outras partes da fonte de calor combustível.

[00054] A temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção não é diretamente influenciada pela temperatura do isqueiro ou outro meio de queima usado para queimar a primeira porção das mesmas.

[00055] Com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção, a segunda porção das fontes de calor combustíveis tem preferivelmente aumentada sua temperatura até a primeira temperatura em uma taxa de entre cerca de 100°C/segundos e cerca de 100°C/segundos, mais preferivelmente em uma taxa de entre cerca de 400°C/segundos e cerca de 800°C/segundos.

[00056] Com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção, a segunda porção das fontes de calor combustíveis preferivelmente aumenta em temperatura para a primeira temperatura dentro de entre cerca de L/20 segundos e cerca de 2L segundos, mais preferivelmente dentro de entre cerca de L/10 segundos e cerca de L segundos, e mais preferivelmente ainda dentro de entre cerca de L/10 segundos e cerca de L/2 segundos. Conforme usado aqui, 'L' é usado para indicar a distância em mm entre a primeira porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção que é queimada e a segunda porção oposta das fontes de calor combustíveis.

[00057] Por exemplo, quando a distância em mm entre a primeira porção e a segunda porção de uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção for de cerca de 10 mm, com a queima da primeira porção da fonte de calor combustível, a segunda porção da fonte de calor combustível tem preferivelmente aumentada sua temperatura até a primeira temperatura dentro de entre cerca de 0,5 segundo e cerca de 20 segundos, mais preferivelmente dentro de entre cerca de 1 segundo e cerca de 10 segundos, e mais preferivelmente ainda dentro de entre cerca de 1 segundo e cerca de 5 segundos.

[00058] Conforme descrito acima, com o rápido aumento para a primeira temperatura de 'aumento', a temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção subsequentemente diminui então para a segunda temperatura 'de cruzeiro'. Preferivelmente, a segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção tem sua temperatura diminuída da primeira temperatura para a segunda temperatura dentro de entre cerca de 1 segundo e cerca de 30 segundos, mais preferivelmente entre cerca de 1 segundo e cerca de 20 segundos, e mais preferivelmente ainda de entre cerca de 1 segundo e cerca de 15 segundos. Em concretizações particularmente preferidas da invenção, a segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção tem sua temperatura diminuída da primeira temperatura para a segunda temperatura dentro de entre cerca de 1 segundo e cerca de 10 segundos, mais preferivelmente dentro de cerca de 1 segundo e cerca de 5 segundos.

[00059] Preferivelmente, a temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção permanece substancialmente estável na segunda temperatura por pelo menos cerca de 3 minutos, mais preferivelmente por pelo menos 4 minutos, e mais preferivelmente ainda por pelo menos 5 minutos.

[00060] Conforme usado aqui, o termo 'substancialmente estável' é usado para descrever uma variação de temperatura menor ou igual a cerca de 50°C.

[00061] As primeira e segunda temperaturas da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção, conforme medidas dentro de artigos de fumar de acordo com a invenção, podem ser iguais à primeira e à segunda temperaturas da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção, conforme medidas isoladamente.

[00062] Entretanto, será apreciado que, em uso em artigos de fumar de acordo com a invenção, a temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção pode ser afetada, por exemplo, pela composição, quantidade, forma, dimensões e localização do substrato de geração de aerossol e por outros componentes dos artigos de fumar. Consequentemente, as primeira e segunda temperaturas da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção, conforme medidas dentro de artigos de fumar de acordo com a invenção, podem diferir das primeira e segunda temperaturas da segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção, conforme medidas isoladamente.

[00063] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser produzidas apresentando diferentes formas e dimensões dependendo de seu uso pretendido.

[00064] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são fontes de calor combustíveis alongadas. A primeira porção das fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção é uma primeira extremidade das fontes de calor combustíveis alongadas e a segunda porção das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção é uma segunda extremidade oposta das fontes de calor combustíveis alongadas.

[00065] De acordo com uma concretização preferida da invenção, é provida uma fonte de calor combustível alongada para um artigo de fumar que compreende carbono e pelo menos um meio de queima, onde pelo menos um meio de queima está presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, a fonte de calor combustível alongada apresentando uma extremidade a montante e uma extremidade a jusante oposta, onde pelo menos parte da fonte de calor combustível alongada entre a extremidade a montante e a extremidade a jusante é envolta em um invólucro resistente à combustão que é ou condutor de calor ou substancialmente impermeável ao oxigênio, ou ambos, e onde, com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível alongada, a extremidade a jusante da fonte de calor combustível alongada tem sua temperatura aumentada para uma primeira temperatura e onde, durante, a combustão subsequente da fonte de calor combustível alongada, a extremidade a jusante da fonte de calor combustível alongada mantém uma segunda temperatura mais baixa do que a primeira temperatura.

[00066] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção têm substancialmente a forma de haste.

[00067] Mais preferivelmente, as fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção são substancialmente cilíndricas. A primeira porção das fontes de calor combustíveis cilíndricas de acordo com a invenção é uma primeira face de extremidade das fontes de calor combustíveis cilíndricas e a segunda porção das fontes de calor combustíveis cilíndricas de acordo com a invenção é uma segunda face de extremidade oposta das fontes de calor combustíveis cilíndricas.

[00068] De acordo com uma concretização particularmente preferida da invenção, é provida uma fonte de calor combustível cilíndrica para um artigo de fumar que compreende carbono e pelo menos um meio de queima, onde pelo menos um meio de queima está presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, a fonte de calor combustível cilíndrica apresentando uma face de extremidade a montante e uma face de extremidade a jusante oposta, onde pelo menos parte da fonte de calor combustível cilíndrica entre a face de extremidade a montante e a face de extremidade a jusante é envolta em um invólucro resistente à combustão que é ou condutor de calor ou substancialmente impermeável ao oxigênio, ou ambos, e onde, com a queima da face de extremidade a montante da fonte de calor combustível cilíndrica, a face de extremidade a jusante da fonte de calor combustível cilíndrica aumenta em temperatura para uma primeira temperatura e onde, durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível cilíndrica, a face de extremidade a jusante da fonte de calor combustível cilíndrica mantém uma segunda temperatura mais baixa do que a primeira temperatura.

[00069] Preferivelmente, fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção têm uma seção transversal substancialmente circular, oval ou elíptica.

[00070] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção apresentam um diâmetro de entre cerca de 5 mm e cerca de 9 mm, mais preferivelmente de entre cerca de 7 mm e cerca de 8 mm. Conforme usado aqui, o termo 'diâmetro' indica a dimensão transversal máxima das fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção.

[00071] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção têm um diâmetro substancialmente uniforme. Entretanto, fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção podem ser alternativamente afuniladas de modo que o diâmetro da extremidade a jusante das fontes de calor combustíveis alongadas seja maior do que o diâmetro da extremidade a montante das fontes de calor combustíveis alongadas.

[00072] Preferivelmente, fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção apresentam um comprimento de entre cerca de 7 mm e cerca de 17 mm, mais preferivelmente de entre cerca de 11 mm e cerca de 15 mm, e mais preferivelmente ainda de entre cerca de 11 mm e cerca de 13 mm. Conforme usado aqui, o termo 'comprimento' indica a dimensão longitudinal máxima de fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção entre a extremidade a montante e a extremidade a jusante das mesmas.

[00073] As fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção podem ser envoltas em um invólucro resistente à combustão ao longo de substancialmente todo o seu comprimento. Alternativamente, as fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção podem ser envoltas em um invólucro resistente à combustão ao longo de apenas uma porção de seu comprimento.

[00074] Preferivelmente, pelo menos uma parte a jusante das fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção é envolta no invólucro resistente à combustão.

[00075] Preferivelmente, uma parte a montante de fontes de calor combustíveis alongadas de acordo com a invenção não é envolta no invólucro resistente à combustão.

[00076] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser envoltas em um invólucro resistente à combustão que é condutor de calor.

[00077] Em uso em artigos de fumar de acordo com a invenção, o calor gerado durante a combustão de fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção envoltas em um invólucro resistente à combustão condutor de calor pode ser transferido por condução para o substrato de geração de aerossol dos artigos de fumar via o invólucro resistente à combustão condutor de calor. Isto pode significativamente atingir a temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis. A drenagem de calor exercida pela transferência de calor condutivo pode significativamente diminuir a temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis. Isto aumenta a diferença entre a primeira temperatura e a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis e, portanto, a magnitude do 'aumento' na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis.

[00078] Em uso, em tais concretizações, a drenagem de calor exercida pela transferência de calor condutivo através do invólucro resistente à combustão condutor de calor pode manter a segunda temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis significativamente abaixo da temperatura de queima automática da segunda porção das fontes de calor combustíveis.

[00079] Alternativa ou adicionalmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser envoltas em um invólucro resistente à combustão de restrição de oxigênio que restringe ou impede o acesso de oxigênio em pelo menos parte das fontes de calor combustíveis envoltas no invólucro resistente à combustão de restrição de oxigênio. Por exemplo, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser envoltas em um invólucro resistente à combustão substancialmente impermeável ao oxigênio.

[00080] Em tais concretizações, pelo menos parte das fontes de calor combustíveis envoltas no invólucro resistente à combustão de restrição de oxigênio substancialmente carece de acesso ao oxigênio. Por isso, em tais concretizações, pelo menos parte das fontes de calor combustíveis envoltas no invólucro resistente à combustão de restrição de oxigênio não é queimada durante o segundo estágio de combustão das fontes de calor combustíveis.

[00081] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são envoltas em um invólucro resistente à combustão que é tanto condutor de calor quanto de restrição de oxigênio.

[00082] Invólucros resistentes à combustão adequados para uso na invenção incluem, mas não são limitados a invólucros de folha de metal, tais como, por exemplo, invólucros de folha de alumínio, invólucros de folha de aço, invólucros de folha de ferro e invólucros de folha de cobre, a invólucros de folha de liga de metal, a invólucros de folha de grafite, a invólucros de fibra de vidro, a invólucros de fibra de cerâmica, e a certos invólucros de papel.

[00083] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção têm substancialmente uma composição homogênea.

[00084] Contudo, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser alternativamente fontes de calor combustíveis compostas.

[00085] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção apresentam um teor de carbono de pelo menos cerca de 35 por cento, mais preferivelmente de pelo menos cerca de 40 por cento, e mais preferivelmente ainda de pelo menos cerca de 45 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[00086] Em algumas concretizações, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser fontes de calor à base de carbono combustível.

[00087] Conforme usado aqui, o termo 'fonte de calor à base de carbono' é usado para descrever uma fonte de calor compreendida principalmente de carbono.

[00088] As fontes de calor à base de carbono combustível de acordo com a invenção apresentam preferivelmente um teor de carbono de pelo menos cerca de 50 por cento, mais preferivelmente pelo menos certa de 60 por cento, e mais preferivelmente ainda de pelo menos cerca de 80 por cento em peso seco da fonte de calor à base de carbono combustível.

[00089] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção apresentam uma porosidade de entre cerca de 20% e cerca de 80%, mais preferivelmente de entre cerca de 40% e 60%.

[00090] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção preferivelmente compreendem pelo menos um meio de queima que libera energia durante a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis.

[00091] Em tais concretizações, a liberação de energia por pelo menos um meio de queima com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis causa diretamente um 'aumento' na temperatura durante o primeiro estágio de combustão das fontes de calor combustíveis. Isto é refletido no perfil de temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis.

[00092] Conforme declarado acima, conforme usado aqui, o termo 'meio de queima' não inclui sais de metais alcalinos de ácidos carboxílicos (tais como sais de citrato de metais alcalinos, sais de acetato de metais alcalinos e sais de succinato de metais alcalinos), sais de haleto de metais alcalinos (tais como sais de cloreto de metais alcalinos), sais de carbonato de metais alcalinos ou sais de fosfato de metais alcalinos. Conforme ilustrado na figura 9, mesmo quando presentes em uma grande quantidade com relação ao peso total da fonte de calor combustível, tais sais de queima de metais alcalinos não liberam energia suficiente durante a queima de uma fonte de calor combustível para causar um 'aumento' na temperatura durante o primeiro estágio de combustão da fonte de calor combustível.

[00093] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais meios de queima que consistem de um único elemento ou composto que libera energia com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. Por exemplo, em certas concretizações, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais materiais energéticos que consistem de um único elemento ou composto que reage exotermicamente com oxigênio com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. Exemplos de materiais energéticos adequados incluem, mas não são limitados ao alumínio, ao ferro, ao magnésio e ao zircônio.

[00094] Alternativa ou adicionalmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais meios de queima que compreendem dois ou mais elementos ou compostos que reagem entre si para liberar energia com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. Por exemplo, em certas concretizações, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender uma ou mais termitas ou compostos de termitas que compreendem um agente redutor, tal como, por exemplo, um metal, e um agente oxidante, tal como, por exemplo, um óxido metálico, que reagem entre si para liberar energia com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. Exemplos de metais adequados incluem, mas não são limitados ao magnésio, e exemplos de óxidos metálicos adequados incluem, mas não são limitados ao óxido de ferro (Fe2O3) e ao óxido de alumínio (Al2O3).

[00095] Em outras concretizações, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais meios de queima que compreendem outros materiais que passam por reações exotérmicas com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. Exemplos de metais adequados incluem, mas não são limitados a materiais intermetálicos e bimetálicos, carburetos metálicos e hidretos metálicos.

[00096] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção preferivelmente compreendem pelo menos um meio de queima que libera oxigênio durante a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis.

[00097] Em tais concretizações, a liberação de oxigênio por pelo menos um meio de queima com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis indiretamente resulta em um 'aumento' na temperatura durante o primeiro estágio de combustão das fontes de calor combustíveis com o aumento da taxa de combustão das fontes de calor combustíveis. Isto é refletido no perfil de temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis.

[00098] Por exemplo, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais agentes de oxidação que são decompostos para liberar oxigênio com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender agentes oxidantes orgânicos, agentes oxidantes inorgânicos ou uma combinação dos mesmos. Exemplos de agentes oxidantes adequados incluem, mas não são limitados a nitratos, tais como, por exemplo nitrato de potássio, nitrato de cálcio, nitrato de estrôncio, nitrato de sódio, nitrato de bário, nitrato de lítio, nitrato de alumínio e nitrato de ferro; a nitretos; a outros compostos nitro orgânicos e inorgânicos; a cloratos, tais como, por exemplo, clorato de sódio e clorato de potássio; a percloratos, tal como, por exemplo, perclorato de sódio; a cloretos; a bromatos, tais, como, bromato de sódio e bromato de potássio; a perbromatos; a bromitas; a boratos, tais como por exemplo, borato de sódio e borato de potássio; a ferratos, tais como, por exemplo, ferrato de bário; a ferritas; a manganatos, tal como, por exemplo, manganato de potássio; a permanganatos, tal como, por exemplo, permanganato de potássio; a peróxidos orgânicos, tais como, por exemplo, peróxido de benzoila e peróxido de acetona; a peróxidos inorgânicos, tais como, por exemplo, peróxido de hidrogênio, peróxido de estrôncio, peróxido de magnésio, peróxido de cálcio, peróxido de bário, peróxido de zinco e peróxido de lítio; a superóxidos, tais como, por exemplo, superóxido de potássio e superóxido de sódio; a iodatos; a periodatos; a ioditas; a sulfatos; a sulfetos; a outros sulfóxidos; a fosfatos; a fosfinatos; a fosfitas; e a fosfanitas.

[00099] Alternativa ou adicionalmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais materiais de armazenamento ou de captura de oxigênio que liberam oxigênio com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender materiais de armazenamento ou de captura de oxigênio que armazenam e liberam oxigênio por meio de encapsulação, fisissorção, quimissorção, mudança estrutural ou uma combinação das mesmas. Exemplos de materiais de armazenamento ou de captura de oxigênio adequados incluem, mas não são limitados a superfícies de metal, tais como, por exemplo, superfícies de prata metálica ou de ouro metálico; a óxidos metálicos mistos ; a crivos moleculares; a zeolitas; a estruturas metal-orgânicas; a estruturas orgânicas covalentes; a espinélios; e a perovskitas.

[000100] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais meios de queima que consistem de um único elemento ou composto que liberam oxigênio com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. Alternativa ou adicionalmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais meios de queima que compreendem dois ou mais elementos ou compostos que reagem entre si para liberar oxigênio com a queima das primeiras porções da fonte de calor combustível.

[000101] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais meios de queima que liberam tanto energia quanto oxigênio com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis. Por exemplo, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais agentes oxidantes que são decompostos exotermicamente para liberar oxigênio com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis.

[000102] Alternativa ou adicionalmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais meios de queima que liberam energia com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis e um ou mais meios de queima que são diferentes com relação a um ou mais primeiros meios de queima, que liberam oxigênio com a queima da primeira porção das fontes de calor combustíveis.

[000103] Em uma concretização, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção compreendem pelo menos um sal de nitrato de metal apresentando uma temperatura de decomposição térmica de menos de cerca de 600°C, mais preferivelmente de menos de cerca de 400°C.

[000104] Preferivelmente, pelo menos um sal de nitrato de metal apresenta uma temperatura de decomposição de entre cerca de 150°C e cerca de 600°C, mais preferivelmente de entre cerca de 200°C e cerca de 400°C.

[000105] Em tais concretizações, quando a primeira porção das fontes de calor combustíveis for exposta a um isqueiro de chama amarela convencional ou outro meio de queima, pelo menos um sal de nitrato de metal será decomposto para liberar oxigênio e energia. Isto causa um aumento inicial na temperatura das fontes de calorcombustíveis e também ajuda na queima das fontes de calorcombustíveis. Depois da decomposição total de pelo menos um sal de nitrato de metal, as fontes de calor combustíveis continuam a queimar em uma temperatura mais baixa.

[000106] A inclusão de pelo menos um sal de nitrato de metal vantajosamente resulta na queima das fontes de calor combustíveis que são iniciadas internamente, e não apenas em um ponto na superfície das mesmas. Preferivelmente, pelo menos um sal de nitrato de metal é distribuído substancialmente de forma homogênea por todas as fontes de calor combustíveis.

[000107] Conforme explicado previamente acima, em uso, o aumento na temperatura das fontes de calor combustíveis com a queima da primeira porção das mesmas resultante da decomposição de pelo menos um sal de nitrato de metal é refletido no aumento na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis para a primeira temperatura de 'aumento'. Em uso em artigos de fumar de acordo com a invenção, isto vantajosamente assegura que calor suficiente seja transferido das fontes de calor combustíveis para o material de formação de aerossol dos artigos de fumar para produzir um aerossol aceitável durante as primeiras baforadas dos mesmos.

[000108] Conforme também previamente explicado acima, o subsequente decréscimo na temperatura das fontes de calor combustíveis depois da decomposição de pelo menos um sal de nitrato de metal é também refletido no subsequente decréscimo na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis para a segunda temperatura 'de cruzeiro'. Em uso, nos artigos de fumar de acordo com a invenção, isto vantajosamente assegura que o substrato de geração de aerossol dos artigos de fumar não seja termicamente degradado ou inflamado.

[000109] A magnitude e a duração do aumento na temperatura resultante da decomposição de pelo menos um sal de nitrato de metal podem ser vantajosamente controladas através da natureza e da quantidade de pelo menos um sal de nitrato de metal nas fontes de calor combustíveis.

[000110] Preferivelmente, pelo menos um sal de nitrato de metal está presente nas fontes de calor combustíveis em uma quantidade de entre cerca de 20 por cento e cerca de 50 por cento em peso seco das fontes de calor combustíveis.

[000111] Preferivelmente, pelo menos um sal de nitrato de metal é selecionado do grupo que consiste em nitrato de potássio, nitrato de sódio, nitrato de cálcio, nitrato de estrôncio, nitrato de bário, nitrato de lítio, nitrato de alumínio e nitrato de ferro.

[000112] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção compreendem pelo menos dois sais de nitrato de metal diferentes.

[000113] Em uma concretização, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção compreendem nitrato de potássio, nitrato de cálcio e nitrato de estrôncio. Preferivelmente, o nitrato de potássio está presente em uma quantidade de entre cerca de 5 por cento e cerca de 15 por cento em peso seco das fontes de calor combustíveis, o nitrato de cálcio está presente em uma quantidade de cerca de 2 por cento e cerca de 10 por cento em peso seco das fontes de calor combustíveis e o nitrato de estrôncio está presente em uma quantidade de entre cerca de 15 por cento em peso e cerca de 25 por cento em peso seco das fontes de calor combustíveis.

[000114] Em outra concretização, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção compreendem pelo menos um peróxido ou superóxido que ativamente envolve oxigênio em uma temperatura de menos de cerca de 600°C, mais preferivelmente em uma temperatura de menos de cerca de 400°C.

[000115] Preferivelmente, pelo menos um peróxido ou superóxido ativamente evolve oxigênio em uma temperatura de entre cerca de 150°C e cerca de 600°C, mais preferivelmente de entre cerca de 200°C e cerca de 400°C, e mais preferivelmente ainda em uma temperatura de cerca de 350°C.

[000116] Em uso, quando a primeira porção das fontes de calor combustíveis for exposta a um isqueiro de chama amarela convencional ou outro meio de queima, pelo menos um peróxido ou superóxido será decomposto para liberar oxigênio. Isto causa um aumento inicial na temperatura das fontes de calor combustíveis e também ajuda na queima das fontes de calor combustíveis. Depois da decomposição total de pelo menos um peróxido ou superóxido, as fontes de calor combustíveis continuam a queimar em uma temperatura mais baixa.

[000117] A inclusão de pelo menos um peróxido ou superóxido vantajosamente resulta na queima das fontes de calor combustíveis que são iniciadas internamente, e não apenas em um ponto sobre a superfície das mesmas. Preferivelmente, pelo menos um peróxido ou superóxido é distribuído substancialmente de modo homogêneo por todas as fontes de calor combustíveis.

[000118] Conforme previamente explicado acima, em uso, o aumento na temperatura das fontes de calor combustíveis com a queima da primeira porção das mesmas resultante da decomposição de pelo menos um peróxido ou superóxido é refletido no aumento na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis para a primeira temperatura de 'aumento'. Em uso em artigos de fumar de acordo com a invenção, isto vantajosamente assegura que calor suficiente seja transferido das fontes de calor combustíveis para o material de formação de aerossol dos artigos de fumar de acordo com a invenção para produzir um aerossol aceitável durante as primeiras baforadas dos mesmos.

[000119] Conforme também previamente explicado acima, o subsequente decréscimo na temperatura das fontes de calor combustíveis depois da decomposição de pelo menos um peróxido ou superóxido é também refletido no subsequente decréscimo na temperatura da segunda porção das fontes de calor combustíveis para a segunda temperatura 'de cruzeiro'. Em uso nos artigos de fumar de acordo com a invenção, isto vantajosamente assegura que o substrato de geração de aerossol dos artigos de fumar não seja termicamente degradado ou queimado.

[000120] A magnitude e a duração do aumento na temperatura resultante da decomposição de pelo menos um peróxido ou superóxido podem ser vantajosamente controladas através da natureza e da quantidade de pelo menos um peróxido nas fontes de calor combustíveis.

[000121] Pelo menos um peróxido ou superóxido está preferivelmente presente nas fontes de calor combustíveis em uma quantidade de entre cerca de 20 por cento e cerca de 50 por cento em peso seco de fontes de calor combustíveis, mais preferivelmente em uma quantidade de entre cerca de 30 por cento e cerca de 50 por cento em peso seco das fontes de calor combustíveis.

[000122] Peróxidos e superóxidos adequados para inclusão em fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção incluem, mas não são limitados a peróxido de cálcio, a peróxido de estrôncio, a peróxido de magnésio, a peróxido de bário, a peróxido de lítio, a peróxido de zinco, a superóxido de potássio e a superóxido de sódio.

[000123] Preferivelmente, pelo menos um peróxido é selecionado do grupo que consiste em peróxido de cálcio, peróxido de estrôncio, peróxido de magnésio, peróxido de bário e combinações dos mesmos. A inclusão de pelo menos um peróxido ou superóxido será particularmente preferida quando fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção forem fontes de calor à base de carbono combustível.

[000124] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser formadas de um ou mais materiais adequados contendo carbono. Materiais adequados contendo carbono são bem conhecidos na técnica e incluem, mas não são limitados a pó de carbono.

[000125] Caso desejado, um ou mais aglutinantes podem ser combinados com um ou mais materiais contendo carbono. Um ou mais aglutinantes podem ser aglutinantes orgânicos, aglutinantes inorgânicos ou uma combinação dos mesmos. Aglutinantes orgânicos conhecidos adequados incluem, mas não são limitados a gomas, tal como, por exemplo, goma guar; a celuloses modificadas e derivativos de celulose, tais como, por exemplo, metilcelulose, carboximetilcelulose, hidroxipropilcelulose e hidroxipropilmetilcelulose; à farinha de trigo; a amidos; a açúcares; a óleos vegetais; e a combinações dos mesmos.

[000126] Aglutinantes inorgânicos conhecidos adequados incluem, mas não são limitados a argilas, tais como, por exemplo, bentonita e caolinita; a derivativos de aluminossilicato, tais como, por exemplo, cimento, aluminossilicatos ativados com álcali; a silicatos de álcali, tais como, por exemplo, silicatos de sódio e silicatos de potássio; a derivativos de calcário, tais como, por exemplo, lime e lime hidratado; a compostos e derivativos de terras alcalinas, tais como, por exemplo, cimento de magnésia, sulfato de magnésio, sulfato de cálcio, fosfato de cálcio e fosfato de dicálcio; e a compostos e derivativos de alumínio, tal como, por exemplo, sulfato de alumínio.

[000127] Em uma concretização, fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são formadas de uma mistura de pó de carbono; celulose modificada, tal como, por exemplo, carboxilmetilcelulose; farinha, tal como, por exemplo, farinha de trigo; e açúcar, tal como, por exemplo, açúcar cristalino branco derivado da beterraba.

[000128] Em outra concretização, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são formadas de uma mistura de pó de carbono, celulose modificada, tal como, por exemplo, carboxilmetilcelulose, e opcionalmente bentonita.

[000129] No lugar ou além de um ou mais aglutinantes, outros aditivos podem ser também combinados com um ou mais materiais contendo carbono a fim de aperfeiçoar as propriedades das fontes de calor combustíveis. Aditivos adequados incluem, mas não são limitados a aditivos para promover a consolidação das fontes de calor combustíveis (por exemplo, meios de sinterização, tal como carbonato de cálcio), aditivos para promover a combustão das fontes de calor combustíveis (por exemplo, potássio e sais de queima de metais alcalinos, por exemplo, sais de potássio, tais como cloreto de potássio e citrato de potássio) e aditivos para promover a decomposição de um ou mais gases produzidos por combustão das fontes de calor combustíveis, por exemplo, catalisadores, tais como óxido de cobre (CuO), óxido de ferro (Fe2O3), pó de silicato de óxido de ferro e óxido de alumínio (Al2O3).

[000130] Um ou mais materiais contendo carbono são preferivelmente misturados com um ou mais aglutinantes, quando incluídos, e pré-formados em uma forma desejada. A mistura de um ou mais materiais contendo carbono, ou um ou mais aglutinantes e outros aditivos podem ser pré-formados em uma forma desejada usando quaisquer métodos de formação de cerâmica conhecidos adequados, tais como, por exemplo, moldagem por derramamento, extrusão, moldagem por injeção e compactação ou prensagem de matriz. Preferivelmente, a mistura é pré-formada em uma forma desejada por prensagem ou extrusão.

[000131] Preferivelmente, a mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos é pré- formada em uma haste cilíndrica. Contudo, será apreciado que a mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos pode ser pré-formada em outras formas desejadas.

[000132] Depois da formação, a haste cilíndrica ou outra forma desejada é preferivelmente seca para reduzir seu teor de umidade.

[000133] Em uma primeira concretização do processo de produção de fonte de calor, a haste cilíndrica seca é pirolisada em uma atmosfera não oxidante em uma temperatura suficiente para carbonizar um ou mais aglutinantes, quando presentes, e substancialmente eliminar quaisquer voláteis na haste cilíndrica ou outra forma. Preferivelmente, a haste cilíndrica ou outra forma desejada é pirolisada em uma atmosfera de nitrogênio em uma temperatura de entre cerca de 700°C e cerca de 900°C. Pelo menos um sal de nitrato de metal pode ser incorporado em fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção com a inclusão de pelo menos um precursor de nitrato de metal na mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos e então com a conversão subsequente de pelo menos um precursor de nitrato de metal em pelo menos um sal de nitrato de metal no local, com o tratamento da haste cilíndrica pré-formada pirolisada ou outra forma com uma solução aquosa de ácido nítrico.

[000134] Pelo menos um precursor de nitrato de metal pode ser qualquer metal ou composto contendo metal, tal como, por exemplo, óxido metálico ou carbonato metálico, que reage com ácido nítrico para formar um sal de nitrato de metal. Precursores de sal de nitrato de metal adequados incluem, mas não são limitados a carbonato de cálcio, a carbonato de potássio, a óxido de cálcio, a carbonato de estrôncio, a carbonato de lítio e a dolomita (carbonato de magnésio de cálcio).

[000135] Preferivelmente, a concentração da solução aquosa de ácido nítrico está entre cera de 20 por cento e cerca de 50 por cento em peso, mais preferivelmente de entre cerca de 30 por cento e cerca de 40 por cento em peso. Tão bem como converter pelo menos um precursor de nitrato de metal em pelo menos um sal de nitrato de metal, o tratamento de fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção com ácido nítrico vantajosamente intensifica a porosidade das fontes de calor combustíveis, ativa a estrutura de carbono com o aumento da área de superfície da mesma e resulta em uma distribuição substancialmente homogênea de pelo menos um sal de nitrato de metal por todas as fontes de calor combustíveis.

[000136] A solução aquosa de ácido nítrico pode adicionalmente compreender um ou mais sais de nitrato de metal solúveis em água apresentando uma temperatura de decomposição térmica de menos de cerca de 400°C. Por exemplo, a solução aquosa de ácido nítrico pode adicionalmente compreender nitrato de potássio. Tão bem como converter pelo menos um precursor de nitrato de metal em pelo menos um sal de nitrato de metal, o tratamento de fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção com ácido nítrico compreendendo um ou mais sais de nitrato de metal substancialmente solúvel em água vantajosamente infiltra as fontes de calor combustíveis com um ou mais nitratos substancialmente solúveis em água.

[000137] Alternativa ou adicionalmente, pelo menos um sal de nitrato de metal pode ser incorporado nas fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção com a infiltração direta da forma pré-formada pirolisada com uma solução que compreende pelo menos um sal de nitrato de metal.

[000138] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são infiltradas com uma solução aquosa de pelo menos um sal de nitrato de metal. Em uma concretização particularmente preferida da invenção, fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são infiltradas com uma solução aquosa que compreende nitrato de potássio, nitrato de cálcio e nitrato de estrôncio.

[000139] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são preferivelmente infiltradas com soluções aquosas que compreendem pelo menos um sal de nitrato de metal. Preferivelmente, pelo menos um sal de nitrato de metal apresenta uma solubilidade na água de pelo menos cerca de 30 g/100 mL em 25°C.

[000140] Contudo, será apreciado que as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser alternativamente infiltradas com soluções não aquosas que compreendem pelo menos um sal de nitrato de metal.

[000141] Em uma segunda concretização do processo de produção de fonte de calor, um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes, outros aditivos e pelo menos um meio de queima são misturados e formados em uma forma desejada, por exemplo, por prensagem ou extrusão, sem uma etapa de pirólise. Este método será preferivelmente usado quando pelo menos um meio de queima compreender um ou mais materiais selecionados do grupo que consiste em peróxidos, termitas, intermetálicos, magnésio, alumínio e zircônio.

[000142] Preferivelmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção apresentam uma massa de entre cerca de 300 mg e cerca de 500 mg, mais preferivelmente de entre cerca de 400 mg e cerca de 450 mg antes da infiltração com uma solução que compreende pelo menos um sal de nitrato de metal.

[000143] A porosidade das fontes de calor combustíveis tem um impacto substancial sobre suas propriedades de queima e combustão. As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção apresentam uma porosidade de entre cerca de 20 por cento e cerca de 80 por cento, mais preferivelmente de entre cerca de 20 por cento e 60 por cento. Quando a fonte de calor combustível compreender pelo menos um sal de nitrato de metal, isto vantajosamente permitirá que o oxigênio seja difundido na massa da fonte de calor combustível em uma taxa suficiente para sustentar a combustão, visto que pelo menos um sal de nitrato de metal é decomposto e a combustão procede.

[000144] A porosidade exigida pode ser prontamente alcançada durante a produção de fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção usando métodos e tecnologia convencionais, e pode ser medida por uma porosimetria de mercúrio e picnometria de hélio de maneira conhecida.

[000145] Por exemplo, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção apresentando uma porosidade de entre cerca de 20 por cento e cerca de 80 por cento podem ser preparadas por pirólise de uma mistura compreendendo um material contendo carbono e um ou mais formadores de poros conhecidos adequados. Os formadores de poros conhecidos adequados incluem, mas não são limitados ao milho, a flocos de celulose, ao estereato, a carbonatos, a cordões de polietileno e de polipropileno, pelotas de madeira e cortiça.

[000146] Alternativa ou adicionalmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser tratadas com um ácido a fim de obter uma porosidade desejada.

[000147] Vantajosamente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção apresentam uma densidade aparente de entre cerca de 0,6 g/cm3 e cerca de 1,0 g/cm3.

[000148] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser fontes de calor combustíveis 'cegas'. Conforme usado aqui, o termo 'fonte de calor combustível cega' é usado para indicar uma fonte de calor combustível que não contém nenhum canal de fluxo de ar longitudinal. Conforme usado aqui, o termo 'canal de fluxo de ar longitudinal' é usado para indicar um orifício que passa através de uma porção interna da fonte de calor combustível e se estende ao longo de todo o comprimento da fonte de calor combustível.

[000149] Alternativamente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal. Por exemplo, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção compreendem um, dois ou três canais de fluxo de ar longitudinais. Em tais concretizações, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção preferivelmente compreendem um único canal de fluxo de ar longitudinal, mais preferivelmente um único canal de fluxo de ar longitudinal substancialmente central. O diâmetro do único canal de fluxo de ar longitudinal está preferivelmente entre cerca de 1,5 mm e cerca de 3 mm.

[000150] A superfície interna de pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal de fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção pode ser parcial ou totalmente revestida. Preferivelmente, o revestimento cobre a superfície interna de todos os canais de fluxo de ar longitudinais.

[000151] Preferivelmente, o revestimento compreende uma camada de matéria particulada sólida e é substancialmente impermeável ao ar. Vantajosamente, o revestimento substancialmente impermeável ao ar apresenta uma baixa condutividade térmica. O revestimento pode ser formado de um ou mais materiais adequados que são substancialmente termicamente estáveis e não combustíveis na temperatura de combustão das fontes de calor combustíveis. Materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, argilas, óxidos metálicos, tais como óxidos de ferro, alumina, titânia, sílica, sílica-alumina, zircônia e céria, zeolitas, fostafo de zircônio e outros materiais de cerâmica ou combinações dos mesmos. Materiais de revestimento preferidos incluem argilas, vidros e óxido de ferro. Caso desejado, ingredientes catalíticos, tais como ingredientes que promovem a oxidação do monóxido de carbono em dióxido de carbono, podem ser incorporados no material de revestimento. Ingredientes catalíticos adequados incluem, por exemplo, platina, paládio, metais de transição e seus óxidos.

[000152] Preferivelmente, o revestimento apresenta uma espessura de entre cerca de 30 mícrons e cerca de 200 mícrons, mais preferivelmente de entre cerca de 50 mícrons e cerca de 150 mícrons.

[000153] O revestimento pode ser aplicado à superfície interna de pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal das fontes de calor combustíveis por qualquer método adequado, tais como os métodos descritos no documento US-A-5.040.551. Por exemplo, a superfície interna de cada canal de fluxo de ar longitudinal pode ser borrifada, umedecida ou pintada com uma solução ou uma suspensão do revestimento. Alternativamente, o revestimento pode ser provido por inserção de uma camisa em um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais. Por exemplo, um tubo oco substancialmente impermeável ao ar pode ser inserido em cada canal de fluxo de ar longitudinal.

[000154] Em uma concretização, o revestimento é aplicado à superfície interna de pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal das fontes de calor combustíveis pelo processo descrito no documento WO-A2-2009/074870 na medida em que as fontes de calor combustíveis são extrusadas.

[000155] Opcionalmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender uma ou mais, preferivelmente até seis, ranhuras longitudinais que se estendem ao longo de parte ou de toda a periferia das fontes de calor combustíveis. Caso desejado, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender uma ou mais ranhuras longitudinais e pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal. Alternativamente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser fontes de calor combustíveis cegas compreendendo uma ou mais ranhuras longitudinais.

[000156] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são particularmente adequadas para uso em artigos de fumar do tipo descrito no documento WO-A-2009/022232. Contudo, será apreciado que as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem ser também usadas em artigos de fumar apresentando diferentes construções.

[000157] Os artigos de fumar de acordo com a invenção podem compreender uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção e um substrato de geração de aerossol localizado imediatamente a jusante da fonte de calor combustível. Em tais concretizações, o substrato de geração de aerossol pode se apoiar na segunda porção da fonte de calor combustível.

[000158] Alternativamente, os artigos de fumar de acordo com a invenção podem compreender uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção e um substrato de geração de aerossol localizado a jusante da fonte de calor combustível, onde o substrato de geração de aerossol é espaçado da fonte de calor combustível.

[000159] Preferivelmente, os artigos de fumar de acordo com a invenção compreendem uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção envolta em um invólucro resistente à combustão condutor de calor e de restrição de oxigênio.

[000160] Preferivelmente, pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível de artigo de fumar de acordo com a invenção é envolta no invólucro resistente à combustão.

[000161] Os artigos de fumar de acordo com a invenção podem compreender uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção que é envolta em um invólucro resistente à combustão ao longo de substancialmente todo o seu comprimento.

[000162] Entretanto, preferivelmente apenas uma parte traseira da fonte de calor combustível de artigos de fumar de acordo com a invenção é envolta no invólucro resistente à combustão, de tal modo que uma parte dianteira da fonte de calor combustível não seja envolta no invólucro resistente à combustão.

[000163] Preferivelmente, a parte dianteira da fonte de calor combustível não envolta no invólucro resistente à combustão está entre cerca de 4 mm e cerca de 15 mm de comprimento, mais preferivelmente entre cerca de 4 mm e cerca de 8 mm de comprimento.

[000164] Preferivelmente, a parte traseira da fonte de calor combustível envolva no invólucro resistente à combustão está entre cerca de 2 mm e cerca de 8 mm de comprimento, mais preferivelmente entre cerca de 3 mm e cerca de 5 mm de comprimento.

[000165] Preferivelmente, pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível e pelo menos uma parte dianteira do substrato de geração de aerossol de artigos de fumar de acordo com a invenção são envoltas no invólucro resistente à combustão. Em tais concretizações, o invólucro resistente à combustão está em torno ou em contato direto com a periferia de pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível e a periferia de pelo menos uma parte dianteira do substrato de geração de aerossol dos artigos de fumar. Conforme previamente descrito acima, quando o invólucro resistente à combustão for condutor de calor, o invólucro resistente à combustão proverá, portanto, uma ligação térmica entre estes dois componentes dos artigos de fumar.

[000166] Pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível e de todo o substrato de geração de aerossol de artigos de fumar de acordo com a invenção pode ser envolta no invólucro resistente à combustão.

[000167] Entretanto, preferivelmente apenas uma parte dianteira do substrato de geração de aerossol de artigos de fumar de acordo com a invenção é envolta no invólucro resistente à combustão, de tal modo que uma parte traseira do substrato de geração de aerossol não seja envolta no invólucro resistente à combustão.

[000168] Preferivelmente, a parte traseira do substrato de geração de aerossol não envolta no invólucro resistente à combustão tem pelo menos cerca de 3 mm de comprimento. Em outras palavras, o substrato de geração de aerossol preferivelmente se estende pelo menos em cerca de 3 mm a jusante além do invólucro resistente à combustão.

[000169] Preferivelmente, o substrato de geração de aerossol tem um comprimento de entre cerca de 5 mm e cerca de 20 mm, mais preferivelmente de entre cerca de 8 mm e cerca de 12 mm. Preferivelmente, a parte dianteira do substrato de geração de aerossol envolta no invólucro resistente à combustão está entre cerca de 2 mm e cerca de 10 mm de comprimento, mais preferivelmente entre cerca de 3 mm e cerca de 8 mm de comprimento, e mais preferivelmente ainda de entre cerca de 4 mm e cerca de 6 mm de comprimento. Preferivelmente, a parte traseira do substrato de geração de aerossol não envolta no invólucro resistente à combustão está entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm de comprimento. Em outras palavras, o substrato de geração de aerossol preferivelmente se estende entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm a jusante além do invólucro resistente à combustão. Mais preferivelmente, o substrato de geração de aerossol se estende pelo menos em cercar de 4 mm a jusante além do invólucro resistente à combustão.

[000170] Preferivelmente, o substrato de geração de aerossol de artigos de fumar de acordo com a invenção compreende pelo menos um formador de aerossol e um material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento. O aerossol pode ser visível ou invisível e inclui vapores bem como gases e gotícula de líquido de vapores condensados.

[000171] Pelo menos um formador de aerossol pode ser qualquer composto ou mistura conhecida adequada de compostos que, em uso, facilite a formação de um aerossol denso e estável e que seja substancialmente resistente à degradação térmica na temperatura de operação. Os formadores de aerossol adequados são bem conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, poliálcoois, ésteres de poliálcoois, tais como mono-, di- ou triacetato de glicerol, e ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- ou policarboxílicos, tais como dodecanodioato de dimetila e tetradecanodiodato de dimetila. Formadores de aerossol preferidos para uso em artigos de fumar de acordo com a invenção são poliálcoois ou misturas dos mesmos, tais como trietileno glicol, 1,3-butanodiol e, mais preferido, glicerina.

[000172] Preferivelmente, o material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento é uma carga de material à base de planta, mais preferivelmente uma carga de material à base de planta homogeneizada. Por exemplo, o substrato de geração de aerossol pode compreender um ou mais materiais derivados de plantas que incluem, mas não são limitadas ao tabaco, a chá, por exemplo, chá verde, pimenta, louro, eucalípto, manjericão, sálvia, verbena e estragão. O material à base de planta pode compreender aditivos que incluem, mas não são limitados a umectantes, flavorizantes, aglutinantes e misturas dos mesmos. Preferivelmente, o material à base de planta consiste essencialmente de material de tabaco, mais preferivelmente material de tabaco homogeneizado.

[000173] Os artigos de fumar de acordo com a invenção preferivelmente compreendem adicionalmente uma câmara de expansão a jusante do substrato de geração de aerossol. A inclusão de uma câmara de expansão vantajosamente permite o resfriamento adicional do aerossol gerado pela transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato de geração de aerossol. A câmara de expansão também permite vantajosamente que todo o comprimento dos artigos de fumar de acordo com a invenção seja ajustado em um valor desejado, por exemplo, em um comprimento similar àquele dos cigarros convencionais, através de uma escolha apropriada do comprimento da câmara de expansão. Preferivelmente a câmara de expansão é um tubo oco alongado.

[000174] Os artigos de fumar de acordo com a invenção podem também adicionalmente compreender um bocal a jusante do substrato de geração de aerossol e, quando presente, a jusante da câmara de expansão. O bocal pode, por exemplo, compreender um filtro apresentando um ou mais segmentos. O filtro pode compreender um ou mais segmentos de acetato de celulose, papel ou outros materiais de filtração conhecidos adequados. Preferivelmente, o bocal integral tem uma baixa eficiência de filtração, mais preferivelmente uma eficiência de filtração muito baixa. Alternativa ou adicionalmente, o filtro pode compreender um ou mais segmentos que compreendem absorventes, adsorventes, flavorizantes e outros modificadores e aditivos de aerossol usados em filtros para cigarros convencionais, ou combinações dos mesmos.

[000175] Caso desejado, a ventilação pode ser provida em uma localização a jusante da fonte de calor combustível de artigos de fumar de acordo com a invenção. Por exemplo, quando presente, a ventilação pode ser provida em uma localização ao longo do bocal integral de artigos de fumar de acordo com a invenção.

[000176] Os artigos de fumar de acordo com a invenção podem ser montados usando métodos e maquinaria conhecidos.

[000177] A invenção será adicionalmente descrita, por meio de exemplo apenas, com referência aos desenhos anexos, nos quais:A figura 1 mostra uma seção transversal longitudinal esquemática de um artigo de fumar de acordo com a invenção,a figura 2a mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com uma primeira concretização da invenção com a queima da extremidade a montante do mesmo,a figura 2b mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a primeira concretização da invenção durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível,a figura 3a mostra um gráfico da temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar de acordo com uma primeira concretização da invenção durante a combustão da fonte de calor combustível do mesmo,a figura 3b mostra um gráfico da absorvância em 320 nm do aerossol gerado pelo artigo de fumar de acordo com a primeira concretização da invenção como uma função do número de baforadas, a figura 4a mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com uma segunda concretização da invenção com a queima da extremidade a montante do mesmo,a figura 4b mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a segunda concretização da invenção durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível,a figura 5a mostra um gráfico da temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar de acordo com a segunda concretização da invenção,a figura 5b mostra um gráfico da absorvância em 320 nm do aerossol gerado pelo artigo de fumar de acordo com a segunda concretização da invenção como uma função do número de baforadas,a figura 6a mostra uma vista plana da extremidade a montante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção, ea figura 6b mostra uma seção transversal longitudinal da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção,a figura 7 mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com uma quarta concretização da invenção com a queima da extremidade a montante do mesmo,a figura 8 mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante das fontes de calor combustíveis (i) de um artigo de fumar de acordo com uma quinta concretização da invenção, (ii) de um artigo de fumar de acordo com uma sexta concretização da invenção, (iii) de um primeiro artigo de fumar comparativo, e (iv) de um segundo artigo de fumar comparativo com a queima das extremidades a montante do mesmo,a figura 9a mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção com a queima da extremidade a montante do mesmo,a figura 9b mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível,a figura 10 mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com uma oitava concretização da invenção com a queima da extremidade a montante do mesmo,a figura 11 mostra um gráfico da temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com uma nona concretização da invenção com a queima da extremidade a montante do mesmo, ea figura 12 mostra um gráfico das fontes de calor combustíveis (i) de um artigo de fumar de acordo com a nona concretização da invenção, (ii) de um terceiro artigo de fumar comparativo, e (iii) de um quarto artigo de fumar comparativo com a queima das extremidades a montante do mesmo; ea figura 13 mostra um gráfico das fontes de calorcombustíveis de (i) um artigo de fumar de acordo com a quartaconcretização da invenção, (ii) um quinto artigo de fumar comparativo, e (iii) um sexto artigo de fumar comparativo com a queima das extremidades a montante do mesmo.

[000178] Nos gráficos das figuras 2a, 2b, 3a, 4a, 4b, 5a, 7, 8, 9a, 9b, 10, 11, 12, e 13 o tempo zero indica o tempo da primeira baforada.

[000179] O artigo de fumar 2 mostrado na figura 1 apresenta um comprimento total de 70 mm, um diâmetro de 7,9 mm e compreende uma fonte de calor combustível 4 de acordo com a invenção, um substrato de geração de aerossol 6, uma câmara de expansão alongada 8 e um bocal 10. Conforme mostrado na figura 1, a fonte de calor combustível 4, o substrato de geração de aerossol 6, a câmara de expansão alongada 8 e o bocal estão em alinhamento coaxial contíguo e são sobreenvoltos em um invólucro externo de papel de cigarro 12 de baixa permeabilidade ao ar.

[000180] A fonte de calor combustível 4 tem 11 mm de comprimento e 7,8 mm de diâmetro e compreende um canal de fluxo de ar central 16 de seção transversal circular que se estende longitudinalmente através da fonte de calor combustível 4. Um revestimento de vidro parcialmente sinterizado, resistente ao calor e substancialmente impermeável ao ar 14 apresentando uma espessura de 80 mícrons é provido na superfície interna do canal de fluxo de ar central 16, que tem 2 mm de diâmetro.

[000181] O substrato de geração de aerossol 6, que tem 10 mm de comprimento e 7,8 mm de diâmetro e apresenta uma densidade de 0,8 g/cm3, é localizado imediatamente a jusante da fonte de calor combustível 4. O substrato de geração de aerossol 6 compreende um tampão cilíndrico de material de tabaco homogeneizado 18 que compreende glicerina como um formador de aerossol e circunscrito pelo invólucro de tampão de filtro 20. O material de tabaco homogeneizado 18 consiste em filamentos longitudinalmente alinhados de material de tabaco extrusado.

[000182] Um invólucro resistente à combustão 22 que consiste em um tubo de folha de alumínio apresentando uma espessura de 20 mícrons, um comprimento de 9 mm e um diâmetro de 7,8 mm circunda e está em contato com uma parte traseira 4b da fonte de calor combustível 4 de 4 mm de comprimento e uma parte dianteira contígua 6a do substrato de geração de aerossol 6 de 5 mm de comprimento. Conforme mostrado na figura 1, uma parte frontal 4a da fonte de calor combustível 4 de 7 mm de comprimento e uma parte traseira 6b do substrato de geração de aerossol 6 de 5 mm de comprimento não são circundadas pelo invólucro resistente à combustão 22.

[000183] A câmara de expansão alongada 8, que tem 42 mm de comprimento e 7,8 mm de diâmetro, é localizada a jusante do substrato de geração de aerossol 6 e compreende um tubo de papelão cilíndrico de extremidade aberta 24. O bocal 10 do artigo de fumar 2, que tem 7 mm de comprimento e 7,8 mm de diâmetro, é localizado a jusante da câmara de expansão 8 e compreende um tampão cilíndrico de fibra de acetato de celulose 26 de eficiência de filtração muito baixa circunscrito pelo invólucro de tampão de filtro 28. O bocal 10 pode ser circunscrito pelo papel de filtro (não mostrado).

[000184] Em uso, o consumidor queima a fonte de calor combustível 4 e então extrai o ar através do canal de fluxo de ar central 16 a jusante na direção do bocal 10. A parte frontal 6a do substrato de geração de aerossol 6 é aquecida principalmente pela condução através da parte traseira contígua de não combustão 4b da fonte de calor combustível 4 e do invólucro resistente à combustão 22. O ar extraído é aquecido na medida em que ele passa através do canal de fluxo de ar central 16 e então aquece o substrato de geração de aerossol 6 por convecção. O aquecimento do substrato de geração de aerossol 6 libera compostos voláteis e semivoláteis incluindo o formador de aerossol do substrato de geração de aerossol 18, que são aprisionados no ar extraído aquecido na medida em que ele flui através do substrato de geração de aerossol. O ar aquecido e os compostos aprisionados passam a jusante através da câmara de expansão 8, são resfriados e condensados para formar um aerossol que passa através do bocal para a boca do consumidor em aproximadamente temperatura ambiente.

[000185] Para formar o artigo de fumar 2, uma peça retangular do invólucro resistente à combustão 22 é colada no papel de cigarro 12. A fonte de calor combustível 4, o tampão do substrato de geração de aerossol 6 e a câmara de expansão 8 são adequadamente alinhados e posicionados no papel de cigarro 12 com o invólucro resistente à combustão conectado 22. O papel de cigarro 12 com o invólucro resistente à combustão conectado 22 é envolto em torno da parte traseira 4b da fonte de calor combustível 4, do substrato de geração de aerossol 6 e da câmara de expansão e colado. O bocal 10 é conectado à extremidade aberta da câmara de expansão usando tecnologia de combinação de filtros conhecida.

[000186] Os artigos de fumar de acordo com uma primeira concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando fontes de calor combustíveis de acordo com a primeira concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 1.

[000187] Os artigos de fumar de acordo com uma segunda concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando fontes de calor combustíveis de acordo com a segunda concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 2.

[000188] Os artigos de fumar de acordo com uma terceira concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando fontes de calor combustíveis de acordo com a terceira concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 3.

[000189] Os artigos de fumar de acordo com uma quarta concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando fontes de calor combustíveis de acordo com a quarta concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 4.

[000190] Os artigos de fumar de acordo com uma quinta concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando fontes de calor combustíveis de acordo com a quinta concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 5.

[000191] Os artigos de fumar de acordo com uma sexta concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando fontes de calor combustíveis de acordo com a quinta concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 5.

[000192] Os primeiros artigos de fumar comparativos apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando as primeiras fontes de calor combustíveis produzidas de acordo com o Exemplo 5.

[000193] Os segundos artigos de fumar comparativos apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando as segundas fontes de calor combustíveis comparativas produzidas de acordo com o Exemplo 5.

[000194] Os artigos de fumar de acordo com uma sétima concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando as fontes de calor combustíveis de acordo com uma sétima concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 6.

[000195] Os artigos de fumar de acordo com a oitava concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando as fontes de calor combustíveis de acordo com a oitava concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 7.

[000196] Os artigos de fumar de acordo com a nona concretização da invenção apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando fontes de calor combustíveis de acordo com a nona concretização da invenção produzidas de acordo com o Exemplo 8.

[000197] Os terceiros artigos de fumar comparativos apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando as terceiras fontes de calor combustíveis produzidas de acordo com o Exemplo 9.

[000198] Os quartos artigos de fumar apresentando a estrutura mostrada na figura e descrita acima foram montados usando as quartas fontes de calor combustíveis produzida de acordo com o Exemplo 9.

[000199] Os quintos artigos de fumar comparativos apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando as quintas fontes de calor combustíveis comparativas de acordo com o Exemplo 10.

[000200] Os sextos artigos de fumar comparativos apresentando a estrutura mostrada na figura 1 e descrita acima foram montados usando as sextas fontes de calor combustíveis comparativas produzidas de acordo com o Exemplo 10.EXEMPLO 1

[000201] As fontes de calor combustíveis de acordo com a primeira concretização da invenção foram preparadas com a mistura de 525 g de pó de carbono, 225 g de carbonato de cálcio (CaCO3), 51,75 g de citrato de potássio, 84 g de celulose modificada, 276 g de farinha, 141,75 g de açúcar e 21 g de óleo de milho com 579 g de água deionizada para formar uma pasta aquosa.

[000202] A pasta aquosa foi então extrusada através de uma matriz apresentando um orifício de matriz central de seção transversal circular com um diâmetro de 8,7 mm para formar hastes cilíndricas apresentando um comprimento de cerca de 20-22 cm e um diâmetro de cerca de 9,1-9,2 mm. Uma única passagem de fluxo de ar longitudinal foi formada nas hastes cilíndricas por um mandril de seção transversal com um diâmetro externo de aproximadamente 2 mm montado centralmente no orifício da matriz. Durante a extrusão das hastes cilíndricas, uma pasta de revestimento de vidro foi bombeada através de uma passagem de alimentação através do centro do mandril para formar um revestimento fino de cerca de 150-300 mícrons na superfície interna da única passagem de fluxo de ar longitudinal.

[000203] As hastes cilíndricas foram secas em cerca de 20-25°C, 4050 por cento de umidade relativa, por entre cerca de 12 horas e cerca de 72 horas e depois pirolisadas em uma atmosfera de nitrogênio em 750°C por cerca de 240 minutos.

[000204] Depois da pirólise, as hastes cilíndricas foram cortadas e formadas em um diâmetro definido usando uma máquina de esmerilhar para formar fontes de calor combustíveis individuais apresentando um comprimento de cerca de 11 mm, um diâmetro de cerca de 7,8 mm e uma massa seca de cerca de 400 mg.

[000205] As fontes de calor combustíveis individuais foram secas em 130°C por aproximadamente 1 hora e então colocadas em uma solução aquosa de ácido nítrico apresentando uma concentração de 38 por cento em peso, que foi saturada com nitrato de potássio (KNO3).

[000206] Depois de aproximadamente 5 minutos, as fontes de calor combustíveis individuais foram removidas da solução e secas em 130°C por aproximadamente 1 hora.

[000207] Depois da secagem, as fontes de calor combustíveis individuais foram colocadas novamente em uma solução aquosa de ácido nítrico apresentando uma concentração de 38 por cento em peso, que foi saturada com nitrato de potássio (NKO3).

[000208] Depois de aproximadamente 5 minutos, as fontes de calor combustíveis individuais foram removidas da solução e secas em 130°C por aproximadamente 1 hora, depois em 160°C por aproximadamente 1 hora e finalmente em 200°C por aproximadamente 1 hora.

[000209] As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram um teor de meio de queima (nitrato de potássio) de cerca de 39 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[000210] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a quinta concretização da invenção com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível foi medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 2a.

[000211] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a quinta concretização da invenção durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível foi também medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 2b.

[000212] A temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar de acordo com a primeira concretização da invenção durante a combustão da fonte de calor combustível foi medida usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P2 na figura 1) a 2 mm a jusante da fonte de calor combustível. Os resultados são mostrados na figura 3a.

[000213] A absorvância do aerossol gerado durante cada baforada do artigo de fumar de acordo com a primeira concretização da invenção foi medida usando um espectrômetro óptico de UV visível com uma célula óptica configurada para registrar dados na região de UV próximo em 320 nm. Os resultados, que são indicativos da densidade do aerossol gerado, são mostrados na figura 3b.

[000214] Para gerar os perfis mostrados nas figuras 2a-3b, as fontes de calor combustíveis dos artigos de fumar de acordo com a primeira concretização da invenção foram inflamadas com o uso de um isqueiro de chama amarela convencional. Baforadas de 55 ml (volume da baforada) foram tomadas em 2 segundos (duração do baforada) a cada 30 segundos (frequência dos baforadas) usando uma máquina de fumar.EXEMPLO 2

[000215] As fontes de calor combustíveis de acordo com a segunda concretização da invenção foram preparadas com a mistura de 639 g de pó de carbono, 51,75 g de citrato de potássio, 195,5 g de óxido de cobre (CuO), 111 g de milho, 84 g de celulose modificada, 276 g de farinha, 21 g de óleo de milho e 141,75 g de açúcar com 579 g de água deionizada para formar uma pasta aquosa.

[000216] A pasta aquosa foi então extrusada através de um matriz apresentando um orifício de matriz central de seção transversal circular com um diâmetro de 8,7 mm para formar hastes cilíndricas apresentando um comprimento de cerca de 20-22 cm e um diâmetro de cerca de 9,1-9,2 mm. Uma única passagem de fluxo de ar longitudinal foi formada nas hastes cilíndricas por um mandril de seção transversal circular com um diâmetro externo de aproximadamente 2 mm montado centralmente no orifício da matriz. Durante a extrusão das hastes cilíndricas, uma pasta de revestimento de vidro foi bombeada através de uma passagem de alimentação que se estende através do centro do mandril para formar um revestimento fino de cerca de 150-300 mícrons na superfície interna da única passagem de fluxo de ar longitudinal.

[000217] As hastes cilíndricas foram secas em cerca de 20-25°C, 4050 por cento de umidade relativa, por entre cerca de 12 horas e cerca de 72 horas e então pirolisadas em uma atmosfera de nitrogênio em 750°C por cerca de 240 minutos.

[000218] Depois da pirólise, as hastes cilíndricas foram cortadas e retificadas em um diâmetro definido usando uma máquina de esmerilhar para formar fontes de calor combustíveis individuais apresentando um comprimento de cerca de 11 mm, um diâmetro de cerca de 7,8 mm e uma massa seca de cerca de 425 mg. Os resultados de uma análise elementar das fontes de calor combustíveis são fornecidos na Tabela 1 abaixo:

[000219] A análise de difração de raio X das fontes de calor combustíveis indicou que a maior parte de CuO é reduzida a metal Cu durante a pirólise, com fases menores de Cu2O e CuO presentes.

[000220] As fontes de calor combustíveis individuais foram secas em 130°C por aproximadamente 1 hora e então colocadas em uma solução aquosa compreendendo 34 por cento em peso de nitrato de estrôncio (Sr(NO3)2), 16 por cento em peso de nitrato de potássio (KNO3) e 11 por cento em peso de nitrato de cálcio (Ca(NO3)2*4H2O, que foi pré-aquecida a uma temperatura de entre cerca de 80°C e cerca de 85°C.

[000221] Depois de aproximadamente 15 minutos, as fontes de calor combustíveis individuais foram removidas da solução e colocadas em água deionizada por aproximadamente 5 a 30 segundos. As fontes de calor combustíveis individuais foram então removidas da água deionizada e secas, primeiro na temperatura ambiente por aproximadamente 1 hora e depois em 130°C por aproximadamente 1 hora.

[000222] As fontes de calor combustíveis secas apresentaram um teor de meio de queima (nitrato de estrôncio, nitrato de potássio e nitrato de cálcio) de cerca de 33 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[000223] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a segunda concretização da invenção com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível foi medida no artigo de fumar usando termoelementos conectados à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 4a.

[000224] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a segunda concretização da invenção durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível foi também medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha T1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 4b.

[000225] A temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar de acordo com a segunda concretização da invenção durante a combustão da fonte de calor combustível foi medida usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P2 na figura 1) a 2 mm a jusante da fonte de calor combustível. Os resultados são mostrados na figura 5a.

[000226] A absorvância do aerossol gerado durante cada baforada do artigo de fumar de acordo com a segunda concretização da invenção foi medida usando um espectrômetro óptico de UV visível com uma célula óptica configurada para registrar dados na região de UV próximo em 320 nm. Os resultados, que são indicativos da densidade do aerossol gerado, são mostrados na figura 5b.

[000227] Para gerar os perfis mostrados nas figuras 4a-5b, as extremidades a montante das fontes de calor combustíveis dos artigos de fumar de acordo com a segunda concretização da invenção foram inflamadas com o uso de um isqueiro de chama amarela convencional. As baforadas de 55 ml (volume da baforada) foram tomadas em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada) usando uma máquina de fumar.

[000228] As figuras 2a e 4a mostram que, com a queima, a temperatura das extremidades a jusante das fontes de calor combustíveis dos artigos de fumar de acordo com as primeira e segunda concretizações da invenção, respectivamente, aumenta rapidamente para entre cerca de 650°C e cerca de 750°C como resultado da decomposição dos sais de nitrato de metal nos mesmos.

[000229] Em ambas as concretizações, a combustão do carbono nas fontes de calor combustíveis propaga ao mesmo tempo que a decomposição dos sais de nitrato de metal nas mesmas, a partir da extremidade a montante das fontes de calor combustíveis, onde o isqueiro de chama amarela é colocado, por todo o comprimento das fontes de calor combustíveis. Isto é claramente mostrado por uma mudança na cor na superfície das fontes de calor combustíveis devido ao movimento descendente de uma frente de deflagração da extremidade a montante para a extremidade a jusante das fontes de calor combustíveis.

[000230] Depois do aumento inicial na temperatura resultante da decomposição dos sais de nitrato de metal, a temperatura das extremidades a jusante das fontes de calor combustíveis dos artigos de fumar de acordo com as primeira e segunda concretizações da invenção vantajosamente cai para uma temperatura de entre cerca de 200°C e cerca de 350°C, conforme mostrado na figura 2b e na figura 4b, respectivamente.

[000231] Conforme mostrado nas figuras 3a e 3b e nas figuras 6a e 6b, o aumento inicial na temperatura e a rápida queima das fontes de calor combustíveis dos artigos de fumar de acordo com as primeira e segunda concretizações da invenção resultante da decomposição dos sais de nitrato de metal nos mesmo vantajosamente aumenta rapidamente a temperatura dos substratos de geração de aerossol dos artigos de fumar até um nível no qual compostos de aroma e de sabor orgânicos voláteis são gerados dos substratos de geração de aerossol em quantidades suficientes para produzir um aerossol sensoriamente aceitável como da primeira baforada.

[000232] Adicionalmente, o decréscimo na temperatura das fontes de calor combustíveis dos artigos de fumar de acordo com as primeira e segunda concretizações da invenção depois da decomposição dos sais de nitrato de metal nos mesmos vantajosamente assegura que a temperatura dos substratos de geração de aerossol dos artigos de fumar não atinja um nível no qual ocorre a combustão ou a degradação térmica dos substratos de geração de aerossol. EXEMPLO 3

[000233] As fontes de calor combustíveis de acordo com a terceira concretização da invenção foram preparadas com a mistura de 750 g de pó de carbono, 51,75 g de citrato de potássio, 84 g de celulose modificada, 276 g de farinha, 141,75 g de açúcar e 21g de óleo de milho com 579 g de água deionizada para formar uma pasta aquosa.

[000234] A pasta aquosa foi então extrusada através de uma matriz apresentando um orifício de matriz central de seção transversal circular com um diâmetro de 8,7 mm para formar hastes cilíndricas apresentando um comprimento de cerca de 20-22 cm e um diâmetro de cerca de 9,1-9,2 mm. Uma única passagem de fluxo de ar longitudinal foi formada nas hastes cilíndricas por um mandril de seção transversal circular com um diâmetro externo de aproximadamente 2 mm montado centralmente no orifício da matriz. Durante a extrusão das hastes cilíndricas, uma pasta de revestimento de vidro foi bombeada através de uma passagem de alimentação que se estende através do centro do mandril para formar um revestimento fino de cerca de 150-300 mícrons na superfície interna da única passagem de fluxo de ar longitudinal.

[000235] As hastes cilíndricas foram secas em cerca de 20-25°C, 4050 por cento de umidade relativa, por entre cerca de 12 horas e cerca de 72 horas e então pirolisadas em uma atmosfera de nitrogênio em 750°C por cerca de 240 minutos.

[000236] Depois da pirólise, as hastes cilíndricas foram cortadas e formadas em um diâmetro definido usando uma máquina de esmerilhar para formar fontes de calor combustíveis individuais apresentando um comprimento de cerca de 11 mm, um diâmetro de cerca de 7,8 mm e uma massa seca de cerca de 425 mg e então secas em 130°C por aproximadamente 1 hora.

[000237] Conforme mostrado nas figuras 6a e 6b, quatro ranhuras longitudinais igualmente espaçadas entre si apresentando um comprimento de 9 mm, conforme medido a partir da extremidade à montagem da fonte de calor combustível, e um diâmetro de entre 1, 5 mm e cerca de 1,8 mm foram formadas ao longo da superfície externa circunferencial de cada fonte de calor combustível individual usando uma broca elétrica. Uma suspensão de 1 por cento de aglutinante de nitrocelulose e 66 por cento de zircônio em peso em acetona foi aplicada dentro de cada das ranhuras longitudinais ao longo da superfície externa circunferencial das fontes de calor combustíveis individuais usando uma seringa.

[000238] As fontes de calor combustíveis individuais foram então secas em 130°C por aproximadamente 1 hora.

[000239] As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram um teor de meio de queima (zircônio) de cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[000240] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível foi medida no artigo de fumar usando termoelementos conectados à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo.

[000241] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível foi também medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo.

[000242] Em ambos os casos, as fontes de calor combustíveis dos artigos de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção foram inflamadas com o uso de um isqueiro de chama amarela convencional. As baforadas de 55 ml (volume da baforada) foram tomadas em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada) usando uma máquina de fumar.

[000243] Com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção aumenta em cerca de 500°C como resultado da reação com oxigênio do zircônio nas quatro ranhuras longitudinais disposta em torno da circunferência da fonte de calor combustível. Conforme ilustrado pelo esquema de reação abaixo, esta reação é altamente exotérmica e produz partículas de óxido de zircônio inertes:Zr + O2 ^ ZrO2 + ΔE (-1081 kJ/mol)

[000244] Enquanto, conforme mostrado na figura 6b, as quatro ranhuras longitudinais não se estendem a partir da extremidade a montante para a extremidade a jusante da fonte de calor combustível, elas não se estendem abaixo do invólucro resistente à combustão do artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção. Nesta concretização, o calor gerado com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível como resultado da reação do zircônio com oxigênio é, portanto, transferido diretamente por condução para o substrato de geração de aerossol via o invólucro resistente à combustão. Isto vantajosamente eleva rapidamente a temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção a um nível no qual compostos de aroma e de sabor orgânicos voláteis são gerados a partir de substratos de geração de aerossol em quantidade suficientes para produzir um aerossol sensorialmente aceitável como da primeira baforada.

[000245] A reação exotérmica com oxigênio do zircônio nas quatro ranhuras longitudinais da fonte de calor combustível é suficientemente energética que, tão bem como o calor que é transferido para a o substrato de geração de aerossol do artigo de fumar via o invólucro resistente à combustão, a energia é radialmente radiada por toda a fonte de calor combustível. Isto dá início à combustão do carbono na fonte de calor combustível.

[000246] Depois do aumento inicial na temperatura resultante da reação com oxigênio do zircônio para formar o óxido de zircônio, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção cai vantajosamente também para uma temperatura de entre cerca de 200°C e cerca de 400°C durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível. O decréscimo na temperatura da fonte de calor combustível de acordo com a terceira concretização da invenção depois da reação com oxigênio do zircônio na mesma vantajosamente assegura que a temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar de acordo com a terceira concretização da invenção não atinja um nível no qual ocorre a combustão ou a degradação térmica do substrato de geração de aerossol.

[000247] Na terceira concretização da invenção descrita acima, o zircônio é depositado em quatro ranhuras longitudinais igualmente espaçadas entre si dispostas em torno da circunferência da fonte de calor combustível. No entanto, será apreciado que o zircônio e outros materiais que liberam energia com a queima da extremidade a montante das fontes de calor combustíveis podem ser depositados ou, de outro modo, providos em mais do que quatro ou menos do que quatro ranhuras dispostas em torno da circunferência das fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção.

[000248] Será também apreciado que as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender um ou mais materiais que liberam energia com a queima da extremidade a montante das fontes de calor combustíveis em outras localizações.EXEMPLO 4

[000249] As fontes de calor combustíveis de acordo com a quarta concretização da invenção foram preparadas com a mistura de 135 g de pó de carbono, 150 g de peróxido de cálcio (75 por cento de pureza) e 15 g de carboxilmetilcelulose com 180g de água deionizada para formar uma mistura granulada.

[000250] A mistura granulada foi então extrusada através de uma matriz apresentando um orifício de matriz central de seção transversal circular com um diâmetro de 7,6 mm para formar hastes cilíndricas apresentando um comprimento de cerca de 20-25 cm e um diâmetro de cerca de 7,8 mm. Uma única passagem de fluxo de ar longitudinal foi formada nas hastes cilíndricas por um mandril de seção transversal circular com um diâmetro externo de aproximadamente 2 mm montado centralmente no orifício da matriz. Uma pasta de revestimento de argila foi aplicada à superfície interna da única passagem de fluxo de ar longitudinal para formar um revestimento fino de cerca de 150-300 mícrons na superfície interna da única passagem de fluxo de ar longitudinal.

[000251] As hastes cilíndricas foram secas em cerca de 20-25°C, 4050 por cento de umidade relativa, por entre cerca de 12 horas e cerca de 48 horas. Depois da secagem, as hastes cilíndricas foram cortadas para formar fontes de calor combustíveis individuais apresentando um comprimento de cerca de 13 mm e um diâmetro de cerca de 7,8 mm. As fontes de calor combustíveis individuais foram então secas em 130°C por aproximadamente 1 hora. As fontes de calor combustíveis individuais foram secas em 130°C por aproximadamente 1 hora. As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram uma massa de cerca de 500 mg.

[000252] As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram um teor de meio de queima (peróxido de cálcio) de cerca de 38 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[000253] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível foi medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 7.

[000254] Para gerar o perfil mostrado na figura 7, a extremidade a montante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção foi inflamada com o uso de um isqueiro de chama amarela convencional. As baforadas de 55 ml (volume de baforada) foram tomadas em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada) usando uma máquina de fumar.

[000255] A figura 7 mostra que, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção é rapidamente elevada até entre cerca de 500°C e cerca de 600°C como resultado da decomposição do peróxido de cálcio na mesma.

[000256] A combustão do carbono na fonte de calor combustível é propagada ao mesmo tempo que a decomposição do peróxido de cálcio no mesmo, a partir da extremidade a montante da fonte de calor combustível, onde o isqueiro de chama amarela é colocado, por todo o comprimento da fonte de calor combustível. Isto está claramente mostrado por uma mudança na cor na superfície da fonte de calor combustível devido ao movimento a jusante de uma deflagração da extremidade a montante para a extremidade a jusante da fonte de calor combustível.

[000257] Depois do aumento inicial na temperatura resultante da decomposição do peróxido de cálcio, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção vantajosamente cai para uma temperatura de abaixo de cerca de 375°C.

[000258] O aumento inicial na temperatura e a rápida queima da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção resultante da decomposição do peróxido de cálcio no mesmo vantajosamente elevam rapidamente a temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar até um nível no qual os compostos de aroma e de sabor orgânicos voláteis são gerados do substrato de geração de aerossol em quantidades suficientes para produzir um aerossol sensorialmente aceitável como da primeira baforada.

[000259] Além disso, o decréscimo na temperatura da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção depois da decomposição do peróxido de cálcio vantajosamente assegura que a temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar não alcance um nível no qual ocorre a combustão ou a degradação térmica do substrato de geração de aerossol.

[000260] EXEMPLO 5

[000261] As fontes de calor combustíveis de acordo com a quinta concretização da invenção e de acordo com a sexta concretização da invenção apresentando os teores de meio de queima (peróxido de cálcio) mostrados na Tabela 2 foram preparadas como no Exemplo 4 com a mistura dos componentes mostrados na Tabela 2 para formar uma mistura granulada.

[000262] As primeiras fontes de calor combustíveis comparativas e as segundas fontes de calor combustíveis comparativas apresentando os teores de meio de queima (peróxido de cálcio) mostrados na Tabela 2 foram também preparadas como no Exemplo 4 com os componentes de mistura mostrados na Tabela 2 para formar uma mistura granulada.

[000263] A temperatura da extremidade a jusante das fontes de calor combustíveis (i) de um artigo de fumar daqui, (ii) de um artigo de fumar de acordo com a sexta concretização da invenção, (iii) de um primeiro artigo de fumar comparativo, e (iv) de um segundo artigo de fumar comparativo com a queima da extremidade a montante das fontes de calor combustíveis foi medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados sãomostrados na figura 8.

[000264] Para gerar os perfis mostrados na figura 8, as extremidades a montante das fontes de calor combustível (i) do artigo de fumar de acordo com a quinta concretização da invenção, (ii) do artigo de fumar de acordo com a sexta concretização da invenção, (iii) do primeiro artigo de fumar comparativo, e (iv) do segundo artigo de fumar comparativo foram inflamadas com o uso de um isqueiro de chama amarela. Baforadas de 55 ml (volume da baforada) foram tomadas então em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada) usando uma máquina de fumar.

[000265] A figura 8 mostra que, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a quinta concretização da invenção, que apresenta um conteúdo de peróxido de cálcio de cerca de 38 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, rapidamente aumenta para entre cerca de 650°C e cerca de 750°C como resultado da decomposição do peróxido de cálcio na mesma.

[000266] A figura 8 também mostra que, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a sexta concretização da invenção, que apresenta um conteúdo de peróxido de cálcio de cerca de 30 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, rapidamente aumenta para entre cerca de 450°C e cerca de 500°C como resultado da decomposição do peróxido de cálcio na mesma.

[000267] Contudo, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do primeiro artigo de fumar comparativo, que apresenta um conteúdo de peróxido de cálcio de cerca de 26 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, e a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do segundo artigo de fumar comparativo, que apresenta um conteúdo de peróxido de cálcio de cerca de 23 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, não exibem um 'aumento' na temperatura.

[000268] Conforme mostrado na figura 8, a redução da quantidade de peróxido de cálcio na fonte de calor combustível reduz a magnitude do 'aumento' na temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível obtida com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível. Como também mostrado na figura 8, a redução da quantidade de peróxido de cálcio na fonte de calor combustível aumenta o tempo levado para que a extremidade a jusante da fonte de calor combustível alcance o 'aumento' na temperatura com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível.

[000269] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção têm que compreender pelo menos um meio de queima em uma quantidade de pelo menos cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível. Contudo, a figura 8 ilustra que a quantidade de pelo menos um meio de queima que tem que ser incluído a fim de que a segunda porção de uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção exiba o 'aumento' exigido na temperatura com a queima da primeira porção da mesma pode ser maior do que cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível dependendo de pelo menos um meio de queima específico incluído na fonte de calor combustível.EXEMPLO 6

[000270] As fontes de calor combustíveis de acordo com a sétima concretização da invenção foram preparadas com a mistura de 180 g de pó de carbono, 90 g de peróxido de cálcio (75 por cento de pureza), 15 h de magnésio e 15 g de carboximetilcelulose com 180 g de água deionizada para formar uma mistura granulada.

[000271] A mistura granulada foi então extrusada através de uma matriz apresentando um orifício de matriz central de seção transversal circula com um diâmetro de 7,6 mm para formar hastes cilíndricas apresentando um comprimento de cerca de 20-25 cm e um diâmetro de cerca de 7,8 mm. Uma única passagem de fluxo de ar longitudinal foi formada nas hastes cilíndricas por um mandril de seção transversal circular com um diâmetro externo de aproximadamente 2 mm montado centralmente no orifício da matriz. Uma pasta de revestimento de argila foi aplicada à superfície interna da única passagem de fluxo longitudinal para formar um revestimento fino de cerca de 150-300 mícrons na superfície interna da única passagem de fluxo de ar longitudinal.

[000272] As hastes cilíndricas foram secas em cerca de 20-25°C, 4050 por cento de umidade relativa, por entre cerca de 12 horas e cerca de 48 horas. Depois da secagem, as hastes cilíndricas foram cortadas para formar fontes de calor combustíveis apresentando um comprimento de cerca de 13 mm e um diâmetro de cerca de 7,8 mm. As fontes de calor combustíveis individuais foram então secas em 130°C por aproximadamente 1 hora. As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram uma massa de cerca de 500 mg.

[000273] As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram um teor de meio de queima (peróxido de cálcio e magnésio) de cerca de 28 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[000274] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível foi medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 9a.

[000275] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível foi também medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 9b.

[000276] Para gerar os perfis mostrados nas figuras 9a e 9b, a extremidade a montante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção foi inflamada com o uso de um isqueiro de chama amarela convencional. As baforadas de 55 ml (volume de baforada) foram então tomadas em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada) usando uma máquina de fumar.

[000277] A figura 9a mostra que, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção é elevada rapidamente para entre cerca de 600°C e cerca de 700°C como resultado da decomposição do peróxido de cálcio na mesma e a reação exotérmica com oxigênio do magnésio na mesma.

[000278] A combustão do carbono na fonte de calor combustível é propagada ao mesmo tempo que a decomposição do peróxido de cálcio na mesma e a reação com o oxigênio do magnésio na mesma, a partir da extremidade a montante da fonte de calor combustível, onde é colocado o isqueiro de chama amarela, por todo o comprimento da fonte de calor combustível. Isto está claramente mostrado por uma mudança na cor na superfície da fonte de calor combustível devido ao movimento a jusante de uma deflagração da extremidade a montante para a extremidade a jusante da fonte de calor combustível.

[000279] Depois do aumento inicial na temperatura resultante da decomposição do peróxido de cálcio e da reação com o oxigênio do magnésio, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção vantajosamente cai para uma temperatura de entre cerca de 250°C e cerca de 400°C, conforme mostrado na figura 9b.

[000280] O aumento inicial na temperatura e a rápida queima da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção resultante da decomposição do peróxido de cálcio e da reação com o oxigênio do magnésio na mesma vantajosamente aumenta rapidamente a temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar até um nível no qual compostos de aroma e de sabor orgânicos voláteis são gerados do substrato de geração de aerossol em quantidades suficientes para produzir um aerossol sensorialmente aceitável como da primeira baforada.

[000281] Além disso, o decréscimo na temperatura da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a sétima concretização da invenção depois da decomposição do peróxido de cálcio na mesma e da reação com o oxigênio do magnésio na mesma vantajosamente assegura que a temperatura do substrato de geração de aerossol do artigo de fumar não alcance um nível no qual ocorre a combustão ou degradação térmica do substrato de geração de aerossol.EXEMPLO 7

[000282] As fontes de calor combustíveis de acordo com a oitava concretização da invenção foram preparadas com a mistura de 525 g de pó de carbono, 225 g de carbonato de cálcio (CaCO3), 51,75 g de citrato de potássio, 84 g de celulose modificada, 276 g de farinha, 141, 75 g de açúcar e 21 g de óleo de milho com 579 g de água deionizada para formar uma pasta aquosa.

[000283] A pasta aquosa foi então extrusada através de uma matriz apresentando um orifício de matriz central de seção transversal circular com um diâmetro de 8,7 mm para formar hastes cilíndricas apresentando um comprimento de cerca de 20-22 cm e um diâmetro de cerca de 9,1-9,2 mm. Uma única passagem de fluxo de ar longitudinal foi formada nas hastes cilíndricas por um mandril de seção transversal circular com um diâmetro externo de aproximadamente 2 mm montado centralmente no orifício da matriz. Durante a extrusão das hastes cilíndricas, uma pasta de revestimento de vidro foi bombeada através de uma passagem de alimentação que se estende através do centro do mandril para formar um revestimento fino de cerca de 150-300 mícrons na superfície interna da única passagem de fluxo de ar longitudinal.

[000284] As hastes cilíndricas foram secas em torno de 20-25°C, 4050 por cento de umidade relativa, por entre cerca de 12 horas e cerca de 72 horas e então pirolisadas em uma atmosfera de nitrogênio em 750°C por cerca de 240 minutos.

[000285] Depois da pirólise, as hastes cilíndricas foram cortadas e formadas em um diâmetro definido usando uma máquina de esmerilhar para formar fontes de calor combustíveis individuais apresentando um comprimento de cerca de 11 mm um diâmetro de cerca de 7,8 mm e uma massa seca de cerca de 400 mg.

[000286] As fontes de calor combustíveis individuais foram secas em 130°C por aproximadamente 1 hora e então colocadas em uma solução aquosa de ácido nítrico apresentando uma concentração de 38 por cento em peso, que foi saturada com nitrato de potássio (KNO- 3).

[000287] Depois de aproximadamente 5 minutos, as fontes de calor combustíveis individuais foram removidas da solução e secas em 130°C por aproximadamente 1 hora.

[000288] Depois da secagem, as fontes de calor combustíveis individuais foram colocadas em uma solução aquosa de clorato de sódio (NaCIO3) apresentando uma concentração de 0,98 mol/L.

[000289] Depois de aproximadamente 30 segundos, as fontes de calor combustíveis individuais foram removidas da solução e secas por 10 minutos na temperatura ambiente, depois em 120°C por aproximadamente 1 hora.

[000290] As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram um teor de meio de queima (nitrato de cálcio, nitrato de potássio e clorado de sódio) de entre cerca de 30 por cento e cerca de 40 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[000291] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a oitava concretização da invenção com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível foi medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 10.

[000292] Para gerar o perfil mostrado na figura 10, a extremidade a montante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a oitava concretização da invenção foi inflamada com o uso de um isqueiro de chama amarela convencional. As baforadas de 55 ml (volume da baforada) foram então tomadas em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada) com o uso de uma máquina de fumar.

[000293] Figura 10 mostra que com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a oitava concretização da invenção é rapidamente elevada para entre cerca de 650°C e cerca de 700°C como resultado da decomposição dos sais de nitrato de metal e do sal de clorato de metal no mesmo.

[000294] Depois do aumento inicial na temperatura resultante da decomposição dos sais de nitrato de metal e do sal de clorato de metal, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a oitava concretização da invenção cai para uma temperatura de abaixo de cerca de 500°C.EXEMPLO 8

[000295] As fontes de calor combustíveis de acordo com a nona concretização da invenção foram preparadas com a mistura de 35 g de pó de carbono, 35,9 g de óxido de ferro (Fe2O3), 16,4 g de magnésio, e 6 g de betonita e 6,7 g de carboximetilcelulose com 73,3 de água deionizada para formar uma mistura granulada.

[000296] A mistura granulada foi então extrusada através de uma matriz apresentando um orifício de matriz central de seção transversal circular com um diâmetro de 7,6 mm para formar hastes cilíndricas apresentando um comprimento de cerca de 20-25 cm e um diâmetro de cerca de 7,8 mm.

[000297] As hastes cilíndricas foram secas em cerca de 20-25°C, 4050 por cento de umidade relativa, por entre cerca de 12 horas e cerca de 48 horas. Depois da secagem, as hastes cilíndricas foram cortadas para formar fontes de calor combustíveis individuais apresentando um comprimento de cerca de 11 mm e um diâmetro de cerca de 7,8 mm. As fontes de calor combustíveis individuais foram então secas em 130°C por aproximadamente 1 hora. As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram uma massa de cerca de 400 mg.

[000298] As fontes de calor combustíveis secas individuais apresentaram um teor de meio de queima (óxido de ferro (Fe2O3) e magnésio) de cerca de 52 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

[000299] A temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível de um artigo de fumar de acordo com a nova concretização da invenção com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível foi medida no artigo de fumar usando um termoelemento acoplado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 11.

[000300] Para gerar o perfil mostrado na figura 11, a extremidade a montante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a nona concretização da invenção foi inflamada com o uso de um isqueiro de chama amarela. As baforadas de 55 ml (volume de baforada) foram então tomadas em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada) usando uma máquina de fumar.

[000301] A figura 11 mostra que, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a nona concretização da invenção é rapidamente elevada para entre cerca de 1000°C a cerca de 1100°C como resultado da reação exotérmica entre óxido de ferro (Fe2O3) e o magnésio no mesmo.

[000302] Depois do aumento inicial na temperatura resultante da reação exotérmica entre o óxido de ferro (Fe2O3) e o magnésio, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a nona concretização da invenção cai para uma temperatura de abaixo de cerca de 500°C.EXEMPLO 9

[000303] As terceiras fontes de calor combustíveis comparativas e as quartas fontes de calor combustíveis apresentando os teores de meio de queima (óxido de ferro (Fe2O3) e magnésio) mostrados na Tabela 2 foram preparadas como no Exemplo 8 com a mistura dos componentes mostrados na Tabela 3 para formar uma mistura granulada.

[000304] A temperatura da extremidade a jusante das fontes de calor combustíveis (i) de um artigo de fumar de acordo com a nona concretização da invenção, (ii) de um terceiro artigo de fumar comparativo; e (iii) de um quarto artigo de fumar comparativo com a queima da extremidade a montante das fontes de calor combustíveis foi medida no artigo de fumar usando um termoelemento conectado à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 12.

[000305] Para gerar os perfis mostrados na figura 12, as extremidades a montante das fontes de calor combustíveis (i) do artigo de fumar de acordo com a nona concretização da invenção, (ii) do terceiro artigo de fumar comparativo, e (iii) do quarto artigo de fumar comparativo foram inflamadas com o uso de um isqueiro de chama amarela convencional. Baforadas de 55 ml (volume da baforada) foram então tomadas em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada) usando uma máquina de fumar.

[000306] A figura 12 mostra que, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a nona concretização da invenção, que apresenta um conteúdo de óxido de ferro (Fe2O3) e magnésio de cerca de 52 por cento em peso da fonte de calor combustível, rapidamente aumenta para entre cerca de 1000°C e cerca de 1100°C como resultado da reação exotérmica entre o óxido de ferro (Fe2O3) e o magnésio na mesma.

[000307] Contudo, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do terceiro artigo de fumar comparativo, que apresenta um conteúdo de óxido de ferro (Fe2O3) e magnésio de cerca de 48 por cento em peso elemento combustível da fonte de calor combustível, e a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do quarto artigo de fumar comparativo, que apresenta um conteúdo de óxido de ferro (Fe2O3) e magnésio de cerca de 43 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, não exibem um 'aumento' na temperatura.

[000308] Conforme mostrado na figura 12, a redução do conteúdo de óxido de ferro (FeO3) da fonte de calor combustível reduz a magnitude do 'aumento' na temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível obtida com a queima da extremidade a montante da fonte de calor combustível.

[000309] As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção têm que compreende pelo menos um meio de queima em uma quantidade de pelo menos cerca de 20 por cento em peso da fonte de calor combustível. Contudo, a figura 12 ilustra que a quantidade de pelo menos um meio de queima que tem que ser incluído a fim de que a segunda porção de uma fonte de calor combustível de acordo com a invenção exiba o "aumento" exigido na temperatura com a queima da primeira porção do mesmo pode ser maior do que cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível dependendo de pelo menos um meio de queima específico incluído na fonte de calor combustível.EXEMPLO 10

[000310] As quintas fontes de calor combustíveis comparativas e as sextas fontes de calor combustíveis comparativas foram preparadas como no Exemplo 4 usando os componentes mostrados na Tabela 4 para formar uma mistura granulada.

[000311] A temperatura da extremidade a jusante das fontes de calor combustíveis (i) de um artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção, (ii) de um quinto artigo de fumar comparativo, e (iii) de um sexto artigo de fumar comparativo com a queima da extremidade a montante das fontes de calor combustíveis foi medida no artigo de fumar usando um termoelemento conecta à superfície do artigo de fumar em uma posição (ilustrada pela linha P1 na figura 1) a 1 mm a montante do substrato de geração de aerossol do mesmo. Os resultados são mostrados na figura 13.

[000312] Para gerar os perfis mostrados na figura 13, as extremidades a montante das fontes de calor combustíveis (i) do artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção, (ii) do quinto artigo de fumar comparativo, e (iii) do sexto artigo de fumar comparativo foram inflamadas com o uso de um isqueiro de chama amarela convencional. As baforadas de 5 ml (volume de baforada) foram então tomadas em 2 segundos (duração de baforada) a cada 30 segundos (frequência de baforada) usando uma máquina de fumar.

[000313] A figura 13 mostra que, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do artigo de fumar de acordo com a quarta concretização da invenção, que apresenta um conteúdo de peróxido de cálcio de cerca de 38 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, rapidamente aumenta para entre cerca de 750°C e cerca de 800°C como resultado da decomposição da peróxido de cálcio na mesma.

[000314] Contudo, com a queima, a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do quinto artigo de fumar comparativo, que não contém nenhum meio de queima, e a temperatura da extremidade a jusante da fonte de calor combustível do sexto artigo de fumar comparativo, que apresenta um teor de sal de queima de metais alcalinos (citrato de potássio) de cerca de 50 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, não exibem um 'aumento' na temperatura.

[000315] Conforme mostrado na figura 13, na ausência de pelo menos um meio de queima em uma quantidade de pelo menos cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, a segunda porção de uma fonte de calor combustível não exibe um 'aumento' na temperatura com a queima da primeira porção da mesma.

[000316] Também conforme mostrado na figura 13, mesmo quando incluídos em uma quantidade muito maior do que pelo menos cerca de 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível, os sais de queima de citrato de metais alcalinos não liberam energia suficiente com a queima da primeira porção de uma fonte de calor combustível para produzir um 'aumento' na temperatura da segunda porção da mesma.

Claims (18)

1. Fonte de calor combustível (4) para um artigo de fumar (2), caracterizada pelo fato de que compreende carbono e pelo menos um meio de ignição selecionado do grupo consistindo em sais de nitrato de metal apresentando uma temperatura de decomposição térmica de menos de 600°C, cloratos, peróxidos, materiais de termita, magnésio, zircônio, e combinações dos mesmos, onde pelo menos um meio de ignição está presente em uma quantidade de pelo menos 20 por cento em peso seco da fonte de calor combustível,a fonte de calor combustível (4) apresentando uma primeira porção e uma segunda porção oposta, onde pelo menos uma parte (4b) da fonte de calor combustível (4) entre a primeira porção e a segunda porção é envolta em um invólucro resistente à combustão (22) que é ou condutor de calor ou substancialmente impermeável ao oxigênio, ou ambos, eem que a fonte de calor combustível (4) é substancialmente cilíndrica e a primeira porção da fonte de calor combustível é uma primeira face de extremidade da fonte de calor combustível e a segunda porção da fonte de calor combustível é uma segunda face de extremidade oposta da fonte de calor combustível, eem que, com a ignição da primeira porção da fonte de calor combustível (4), a segunda porção da fonte de calor combustível (4) aumenta em temperatura até uma primeira temperatura e em que, durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível (4), a segunda porção da fonte de calor combustível (4) mantém uma segunda temperatura menor do que a primeira temperatura.

2. Fonte de calor combustível (4) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um meio de ignição está presente em uma quantidade de menos de 65 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.

3. Fonte de calor combustível (4) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um meio de ignição compreende um peróxido.

4. Fonte de calor combustível (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que ainda compreende um ou mais aglutinantes.

5. Fonte de calor combustível (4) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que compreende:um ou mais aglutinantes orgânicos selecionados do grupo consistindo em gomas, celuloses modificadas e derivados de celulose, farinha de trigo, amidos, açúcares, óleos vegetais, e combinações dos mesmos;um ou mais aglutinantes inorgânicos selecionados do grupo consistindo em argilas, derivados de aluminossilicato, aluminossilicatos alcalino-ativados, silicatos alcalinos, derivados de calcário, compostos alcalino-terrosos e derivados, e compostos e derivados de alumínio;ou uma combinação dos mesmos.

6. Fonte de calor combustível (4) de acordo qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a temperatura da segunda porção da fonte de calor combustível permanece substancialmente estável na segunda temperatura por pelo menos 3 minutos.

7. Fonte de calor combustível (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a primeira temperatura está entre 400°C e 1200°C.

8. Fonte de calor combustível (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a segunda temperatura está entre 200°C e 1000°C.

9. Fonte de calor combustível (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a segunda temperatura está entre 200°C e 1000°C mais baixa do que a primeira temperatura.

10. Fonte de calor combustível (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a temperatura de ignição da primeira porção está entre 200°C e 1000°C.

11. Fonte de calor combustível (4) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que, com a queima da primeira porção da fonte de calor combustível, a segunda porção da fonte de calor combustível tem aumentada sua temperatura até a primeira temperatura em uma taxa de entre 100°C/segundo e 1000°C/segundo.

12. Artigo de fumar (2), caracterizado pelo fato de que compreende uma fonte de calor combustível (4) como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11.

13. Artigo de fumar (2), caracterizado pelo fato de que compreende:uma fonte de calor combustível (4) como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11; eum substrato de geração de aerossol (6) a jusante da fonte de calor combustível (4),em que a primeira porção da fonte de calor combustível é uma extremidade a montante da fonte de calor combustível e a segunda porção da fonte de calor combustível é uma extremidade a jusante da fonte de calor combustível.

14. Artigo de fumar (2) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte traseira (4b) da fonte de calor combustível é envolta no invólucro resistente à combustão (22).

15. Artigo de fumar (2) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte traseira (4b) da fonte de calor combustível e pelo menos uma parte dianteira (6a) do substrato de geração de aerossol (6) são envoltas no invólucro resistente à combustão (22).

16. Artigo de fumar (2) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que uma parte traseira (6b) do substrato de geração de aerossol (6) não é envolta no invólucro resistente à combustão (22).

17. Artigo de fumar (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 16, caracterizado pelo fato de que uma parte dianteira (4a) da fonte de calor combustível (4) não é envolta no invólucro resistente à combustão (22).

18. Artigo de fumar (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 16, caracterizado pelo fato de que a fonte de calor combustível (4) é envolta no invólucro resistente à combustão (22) ao longo de substancialmente todo o seu comprimento.

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