BR112014019923B1 - Artigo de fumo, e método de ajuste de distribuição de aerossol de trago por trago de um artigo de fumo - Google Patents

Abstract

artigo de fumo, e método de ajuste de distribuição de aerossol de trago por trago de um artigo de fumo. a presente invenção refere-se a um artigo de fumo (2) que compreende uma fonte de calor (4); um substrato de formação de aerossol (6) a jusante da fonte de calor (4); um primeiro elemento de condução de calor (22) em torno de e em contato com uma parte traseira (4b) da fonte de calor e uma parte dianteira adjacente (6a) do substrato de formação de aerossol, e um segundo elemento de condução de calor (30) em torno de pelo menos uma parte do primeiro elemento de condução de calor (22). pelo menos, parte do segundo elemento de condução de calor (30) é radialmente separada do primeiro elemento de condução de calor (22). preferivelmente, o primeiro (22) e o segundo (30, 30') elementos de condução de calor são separados por um envoltório de papel externo (12).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um artigo de fumo compreendendo uma fonte de calor, um substrato de formação de aerossol a jusante da fonte de calor e elementos de condução de calor fornecidos em torno do artigo de fumar.

[002] Vários artigos de fumo, nos quais o tabaco é aquecido ao invés de ser queimado foram propostos na técnica. Um objetivo de tais artigos de fumo "aquecidos" é a redução de constituintes prejudiciais contidos na fumaça do tipo produzido pela combustão e degradação pirolítica do tabaco em cigarros convencionais. Em um tipo conhecido de artigo de fumo aquecido, um aerossol é gerado pela transferência de calor de uma fonte de calor combustível para um substrato de formação de aerossol localizado a jusante da fonte de calor combustível. Durante o ato de fumar, os compostos voláteis são liberados do substrato de formação de aerossol pela transferência de calor a partir da fonte de calor combustível e entranhados no ar puxado através do artigo de fumo. À medida que os compostos liberados esfriam, os mesmos condensam para formar um aerossol que é inalado pelo usuário. Tipicamente, o ar é puxado em tais artigos de fumo aquecidos conhecidos através de um ou mais canais de fluxo de ar fornecidos através da fonte de calor combustível e transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol ocorre pela convecção e condução.

[003] Por exemplo, WO-A-2009/022232 descreve um artigo de fumo compreendendo uma fonte de calor combustível, um substrato de formação de aerossol a jusante da fonte de calor combustível, e um elemento de condução de calor em torno e em contato com uma parte traseira da fonte de calor combustível e uma parte dianteira adjacente do substrato de formação de aerossol.

[004] O elemento de condução de calor no artigo de fumo de WO-A-2009/022232 transfere o calor gerado durante a combustão da fonte de calor para o substrato de formação de aerossol através da condução. O dreno de calor exercido pela transferência de calor con- dutivo diminui significativamente a temperatura da parte traseira da fonte de calor combustível de modo que a temperatura da parte traseira seja retida de forma significativa abaixo de sua temperatura de au- toignição.

[005] Em artigos de fumo nos quais o tabaco é aquecido, a temperatura alcançada no substrato de formação de aerossol possui um impacto significativo na capacidade de geração de um aerossol sen- sorialmente aceito. É tipicamente desejado se manter a temperatura do substrato de formação de aerossol dentro de uma determinada faixa a fim de otimizar a distribuição de aerossol para o usuário. Em alguns casos, as perdas de calor por radiação da superfície externa do elemento de condução de calor podem fazer com que a temperatura da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol caia fora da faixa desejada, impactando, dessa forma, o desempenho do artigo de fumar. Se a temperatura do substrato de for-mação de aerossol cair muito, por exemplo, pode impactar de forma adversa a consistência e a quantidade do aerossol distribuído para o usuário.

[006] Em determinados artigos de fumar aquecidos, a transferência de calor por convecção de uma fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol é fornecida em adição à transferência de calor por condução. Por exemplo, em alguns artigos de fumo conhecidos pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal é fornecido através da fonte de calor combustível a fim de fornecer o aquecimento por convecção do substrato de formação de aerossol. Em tais artigos de fumo, o substrato de formação de aerossol é aquecido por uma combinação de aquecimento por condução e por convecção.

[007] Em outros artigos de fumo aquecidos, pode ser preferível se fornecer uma fonte de calor combustível sem quaisquer canais de fluxo de ar se estendendo através da fonte de calor. Em tais artigos de fumo, pode haver um aquecimento por convecção limitado do substrato de formação de aerossol e o aquecimento do substrato de formação de aerossol é basicamente alcançado pela transferência de calor por condução a partir do elemento de condução de calor. Quando o substrato de formação de aerossol é aquecido basicamente pela transferência de calor por condução, a temperatura do substrato de formação de aerossol pode se tornar mais sensível a mudanças na temperatura do elemento de condução de calor. Isso significa que qualquer resfriamento do elemento de condução de calor decorrente da perda de calor por radiação pode ter um impacto maior na geração de aerossol do que nos artigos de fumo onde o aquecimento por convecção do substrato de formação de aerossol também está disponível.

[008] Seria desejável se fornecer um artigo par afumar aquecido incluindo uma fonte de calor e um substrato de formação de aerossol a jusante da fonte de calor que fornecesse o desempenho aperfeiçoado do ato de fumar. Em particular, seria desejável se fornecer um artigo de fumo aquecido no qual houvesse um controle aperfeiçoado do aquecimento por condução do substrato de formação de aerossol a fim de ajudar a manter a temperatura do substrato de formação de aerossol dentro da faixa de temperatura desejada durante o ato de fumar.

[009] De acordo com a presente invenção, é fornecido um artigo par afumar compreendendo: uma fonte de calor; um substrato de formação de aerossol a jusante da fonte de calor; um primeiro elemento de condução de calor em torno de e em contato direto com uma parte traseira da fonte de calor e uma parte dianteira adjacente do substrato de formação de aerossol; e um segundo elemento de condução de calor em torno de pelo menos uma parte do primeiro elemento de condução de calor. Pelo menos parte do segundo elemento de condução de calor é radialmente separada do primeiro elemento de condução de calor.

[0010] Como utilizados aqui, os termos "a montante", "dianteiro", "a jusante" e "traseiro" são utilizados para descrever as posições relativas dos componentes ou partes de componentes dos artigos de fumo da invenção com relação à direção na qual um usuário puxa nos artigos de fumo durante seu uso.

[0011] Artigos de fumo da invenção compreendem uma extremidade para a boca e uma extremidade distai oposta. Em uso, um usuário puxa na extremidade para a boca do artigo de fumo. A extremidade para a boca está a jusante da extremidade distai. A fonte de calor é localizada em ou perto da extremidade distai.

[0012] A parte traseira da fonte de calor é a parte que é circunscrita por e em contato direto com o primeiro elemento de condução de calor.

[0013] A parte dianteira do substrato de formação de aerossol é a parte que é circunscrita por e em contato direto com o primeiro elemento de condução de calor.

[0014] Como utilizado aqui, o termo "comprimento" é utilizado para descrever a dimensão na direção longitudinal do artigo de fumo.

[0015] Como utilizado aqui, o termo "contato direto" é utilizado para significar o contato entre dois componentes sem qualquer material de conexão intermediário, de modo que as superfícies dos componentes estejam tocando um ao outro.

[0016] Como utilizado aqui, o termo "radialmente separado" é utilizado para indicar que pelo menos uma parte do segundo elemento de condução de calor é espaçado do primeiro elemento de condução de calor subjacente em uma direção radial, de modo que não haja contato direto entre essa parte do segundo elemento de condução de calor e o primeiro elemento de condução de calor.

[0017] O artigo de fumo da presente invenção incorpora um segundo elemento de condução de calor que se sobrepõe a pelo menos uma parte do primeiro elemento de condução de calor. Existe uma separação radial entre os primeiro e segundo elementos de condução de calor em uma ou mais posições no artigo de fumo.

[0018] Preferivelmente, todo ou substancialmente todo o segundo elemento de condução de calor é radialmente separado do primeiro elemento de condução de calor, de modo que não exista substancialmente qualquer contato direto entre os primeiro e segundo elementos de condução de calor para limitar ou inibir a transferência condutora de calor do primeiro elemento de condução de calor para o segundo elemento de condução de calor. A transferência de calor do primeiro elemento de condução de calor para o segundo elemento de condução de calor é, portanto, preferivelmente limitado à transferência de calor por radiação. Como resultado disso, o segundo elemento de condução de calor retém uma temperatura inferior à do primeiro elemento de condução de calor. As perdas radiativas de calor das superfícies externas do artigo de fumo são reduzidas em comparação com um artigo de fumo que não possui um segundo elemento de condução de calor em torno de pelo menos uma parte do primeiro elemento de condução de calor.

[0019] O segundo elemento de condução de calor reduz vantajosamente as perdas de calor do primeiro elemento de condução de calor. O segundo elemento de condução de calor é formado de um material de condução de calor que aumentará em temperatura durante o ato de fumar do artigo de fumo, à medida que o calor é gerado pela fonte de calor. A temperatura aumentada do segundo elemento de condução de calor reduz o diferencial de temperatura entre o primeiro elemento de condução de calor e o material de sobreposição de modo que a perda de calor do primeiro elemento de condução de calor possa ser reduzida.

[0020] Pela redução de perdas de calor do primeiro elemento de condução de calor, o segundo elemento de condução de calor ajuda de forma vantajosa a ser manter a temperatura do primeiro elemento de condução de calor dentro da faixa de temperatura desejada. O segundo elemento de condução de valor ajuda de forma vantajosa a se utilizar, de forma mais eficiente, o calor da fonte de calor para aquecer o substrato de formação de aerossol para a faixa de temperatura desejada. Em uma vantagem adicional, o segundo elemento de condução de calor ajuda a manter a temperatura do substrato de formação de aerossol em um nível mais alto. O segundo elemento de condução de calor, por sua vez, aperfeiçoa a geração de aerossol do substrato de formação de aerossol. Vantajosamente, o segundo elemento de condução de calor aumenta a distribuição geral do aerossol para o usuário. Em particular, pode ser observado que a distribuição de nicotina pode ser aperfeiçoada de forma significativa através da adição do segundo elemento de condução de calor.

[0021] Adicionalmente, o segundo elemento de condução de calor foi considerado como responsável, de forma vantajosa, pela extensão da duração do ato de fumar para o artigo de fumo de modo que um número maior de tragos possa ser dado.

[0022] Em algumas modalidades preferidas, o segundo elemento de condução de calor conduz o calor ao longo do artigo de fumo a partir da fonte de calor da mesma forma que o primeiro elemento de condução de calor. O segundo elemento de condução de calor pode, portanto, em tais modalidades, aperfeiçoar também a eficiência da condução de calor a partir da fonte de calor para o substrato de formação de aerossol e, portanto, o aquecimento do substrato de formação de aerossol.

[0023] O aperfeiçoamento da transferência de calor por condução alcançado através da inclusão de um segundo elemento de condução de calor é particularmente benéfico para artigos de fumo nos quais existe uma transferência de calor por convecção mínima.

[0024] A separação radial entre os primeiro e segundo elementos de condução de calor é preferivelmente alcançada através da inclusão de uma ou mais camadas intermediárias entre os primeiro e segundo elementos de condução de calor. As uma ou mais camadas intermediárias podem ser fornecidas através de toda a área na qual o segundo elemento de condução de calor se sobrepõe ao primeiro elemento de condução de calor. Alternativamente, as uma ou mas camadas intermediárias podem ser fornecidas em apenas parte ou partes dessa área. As uma ou mais camadas intermediárias podem, em alguns casos, se estender além dos primeiro e segundo elementos de condução de calor, por exemplo, ao longo do artigo de fumo além do primeiro e segundo elemento de condução de calor em uma direção a jusante ou a montante.

[0025] Preferivelmente, os primeiro e segundo elementos de condução de calor são radialmente separados por uma ou mais camadas de um material de isolamento térmico, tal como papel. Por exemplo, em uma modalidade preferida da invenção, o primeiro elemento de condução de calor é coberto por um envoltório de papel que circunscreve o artigo de fumo ao longo de pelo menos uma parte de seu comprimento. O envoltório de papel envolvente fornece de forma vantajosa uma separação completa dos primeiro e segundo elementos de condução de calor de modo que não haja contato direto entre as superfícies dos elementos de condução de calor.

[0026] Particularmente preferivelmente, os primeiro e segundo elementos de condução de calor são separados por um envoltório externo do artigo de fumo, que circunscreve o artigo de fumo ao longo de seu comprimento. Em tais modalidades, o envoltório externo é envolvido em torno do artigo de fumo sobre o primeiro elemento de condução de calor, e o segundo elemento de condução de calor é então aplicado em cima de pelo menos uma parte do envoltório externo. O segundo elemento de condução de calor pode, portanto, ser fornecido no exterior do artigo de fumo, de modo que o segundo elemento de condução de calor seja visível na superfície externa do artigo de fumo. Alternativamente, um envoltório adicional pode ser fornecido sobre o segundo elemento de condução de calor para fornecer a superfície eterna do artigo de fumo. O envoltório adicional pode se estender ao longo de todo ou apenas uma parte do artigo de fumo.

[0027] O fornecimento do segundo elemento de condução de calor sobre o envoltório externo fornece benefícios adicionais com relação à aparência dos artigos para fumar de acordo com a invenção, e, em particular, a aparência do artigo de fumo durante e depois do ato de fumar. Em determinados casos, alguma descoloração do envoltório externo na região da fonte de calor é observada quando o envoltório é exposto ao calor da fonte de calor. O envoltório externo pode ser adicionalmente manchado como resultado da migração do formador de aerossol do substrato de formação de aerossol para dentro do envoltório externo. Nos artigos de fumo de acordo com a invenção, o segundo elemento de condução de calor pode ser fornecido sobre pelo menos uma parte da fonte de calor e parte adjacente do substrato de formação de aerossol de modo que a descoloração ou mancha seja coberta e não seja mais visível. A aparência inicial do artigo de fumo pode, portanto, ser retida durante o ato de fumar.

[0028] Alternativamente ou adicionalmente a uma camada intermediaria de material entre os primeiro e segundo elementos de condu- ção de calor, pelo menos uma parte dos primeiro e segundo elementos de condução de calor pode ser radialmente separada por um espaço de ar. Um espaço de ar pode ser fornecido através da inclusão de um ou mais elementos espaçadores entre o primeiro elemento de condução de calor e o segundo elemento de condução de calor para manter uma separação definida um do outro. Isso pode ser alcançado, por exemplo, através da perfuração ou gravação do segundo elemento de condução de calor. Em tais modalidades, as partes gravadas do segundo elemento de condução de calor podem estar em contato com o primeiro elemento de condução de calor enquanto as partes não gravadas são separadas do primeiro elemento de condução de calor por meio de um espaço de ar, ou vice-versa. Alternativamente, um ou mais elementos espaçadores separados podem ser fornecidos entre os elementos de condução de calor.

[0029] Preferivelmente, os primeiro e segundo elementos de condução de calor são radialmente separados um do outro por pelo menos 50 microns, mais preferivelmente por pelo menos 75 microns e mais preferivelmente por pelo menos 100 microns. Onde uma ou mais camadas intermediárias são fornecidas entre os elementos de condução de calor, como descrito acima, a separação radial dos elementos de condução de calor será determinada pela espessura de uma ou mais camadas intermediárias.

[0030] Como descrito acima, o primeiro elemento de condução de calor dos artigos de fumo de acordo com a invenção está em contato com uma parte traseira da fonte de calor e uma parte dianteira adjacente do substrato de formação de aerossol. Nas modalidades com uma fonte de calor combustível, o elemento de condução de calor é preferivelmente resistente à combustão e restrição de oxigênio.

[0031] Em modalidades particularmente preferidas da invenção, o primeiro elemento de condução de calor forma uma manga continua que circunscreve de forma justa a parte traseira da fonte de calor e a parte dianteira do substrato de formação de aerossol.

[0032] Preferivelmente, o primeiro elemento de condução de calor fornece uma conexão substancialmente impermeável ao ar entre a fonte de calor e o substrato de formação de aerossol. Isso impede vantajosamente que gases de combustão d fonte de calor sejam prontamente transferidos para dentro do substrato de formação de aerossol através de sua periferia. Tal conexão também minimiza ou evita substancialmente a transferência de calor por convecção a partir da fonte de calor para o substrato de formação de aerossol pelo ar quente transferido ao longo da periferia.

[0033] O primeiro elemento de condução de calor pode ser formado a partir de qualquer material resistente a calor ou combinação de materiais com uma condutividade térmica adequada. Preferivelmente, o primeiro elemento de condução de calor é formado a partir de material possuindo uma condutividade térmica de volume entre cerca de 10 W por metro Kelvin (W/(m»K)) e cerca de 500 W por metro Kelvin (W/(m«K)), mais preferivelmente entre cera de 15 W/m»K e cerca de 400 W/m»K, a 23 C e uma umidade relativa de 50% como medida utili- zando-se o método de fonte de plano transiente modificado (MTPS).

[0034] Os primeiros elementos de condução de calor adequados para uso em artigos par afumar de acordo com a invenção incluem, mas não estão limitados a envoltórios de folha metálica tal como, por exemplo, envoltórios de folha de alumínio, envoltórios de aço, envoltórios de folha de ferro, e envoltórios de folha de cobre; e envoltórios de folha de liga de metal.

[0035] Preferivelmente, a espessura do primeiro elemento de condução de calor é entre cerca de 5 microns e cerca de 50 microns, mais preferivelmente entre cerca de 10 microns e cerca de 30 microns e mais preferivelmente ainda em torno de 20 microns. Em modalidades particularmente preferidas da invenção, o primeiro elemento de condução de calor é formado a partir de uma folha de alumínio possuindo uma espessura de cerca de 20 microns.

[0036] Preferivelmente, a parte traseira da fonte de calor cercada pelo primeiro elemento de condução de calor tem 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.

[0037] Preferivelmente, a parte dianteira da fonte de calor não cercada pelo primeiro elemento de condução de calor tem entre cerca de 5 mm e cerca 15 mm de comprimento, mais preferivelmente entre cerca de 6 mm e cerca 8 mm de comprimento.

[0038] Preferivelmente, o substrato de formação de aerossol se estende pelo menos por cerca de 3 mm a jusante além do primeiro elemento de condução de calor. Em outras modalidades, o substrato de formação de aerossol pode se estender por menos que cerca de 3 mm a jusante além do primeiro elemento de condução de calor. Em modalidades adicionais, todo o comprimento do substrato de formação de aerossol pode ser cercado pelo primeiro elemento de condução de calor.

[0039] O segundo elemento de condução de calor é fornecido através de pelo menos uma parte do primeiro elemento de condução de calor e pode se estender em torno de toda ou parte da circunferência do artigo de fumo. Preferivelmente, o segundo elemento de condução de calor está na forma de uma manga contínua que circunscreve o artigo de fumo, através de uma parte de pelo menos o primeiro elemento de condução de calor.

[0040] O segundo elemento de condução de calor pode ser formado a partir de qualquer material resistente a calor adequado ou combinação de materiais com uma condutividade térmica adequada. Preferivelmente, o segundo elemento de condução de calor é formado a par- tir do material possuindo uma condutividade térmica de volume de entre cerca de 10 W por metro Kelvin (W/(m»K)) e cerca de 500 W por metro Kelvin (W/(m»K)), mais preferivelmente entre 15 W por metro Kelvin e cerca de 400 W por metro Kelvin, a 23 C e uma umidade relativa de 50% como medida utilizando-se o método de fonte de plano transiente modificado (MTPS).

[0041] Segundos elementos de condução de calor adequados para uso nos artigos par afumar de acordo com a invenção incluem, mas não estão limitados a envoltórios de folha metálica tal como, por exemplo, envoltórios de folha de alumínio, envoltórios de aço, envoltórios de folha de ferro e envoltórios de folha de cobre; e envoltórios de folha de liga metálica. O segundo elemento de condução de calor pode ser formado a partir do mesmo material que o primeiro elemento de condução térmica, ou um material diferente. Preferivelmente, os primeiro e segundo elementos de condução de calor são formados do mesmo material, que é mais preferivelmente folha de alumínio.

[0042] E modalidades particularmente preferidas da presente invenção, o segundo elemento de condução de calor compreende um material que reflete calor, tal como alumínio ou aço. Em tais modalidades, o segundo elemento de condução de calor reflete de forma vantajosa parte do calor que irradia do primeiro elemento de condução de calor de volta para o primeiro elemento de condução de calor. Isso reduz ainda mais as perdas de calor do primeiro elemento de condução de calor de modo que a temperatura do elemento de condução de calor possa ser mais bem controlada e a fonte de calor possa ser retida em uma temperatura mais alta.

[0043] Como utilizado aqui, o termo "material que reflete calor" se refere a um material que possui uma capacidade de reflexo de calor relativamente alta e uma capacidade de emissão de calor relativamente baixa de modo que o material reflita uma proporção maior de radiação incidente a partir de sua superfície do que emite. Preferivelmente, o material reflete mais de 50% da radiação incidente, mais preferivelmente mais de 70% da radiação incidente e mais preferivelmente mais de 75%.

[0044] Nas modalidades nas quais o segundo elemento de condução de calor compreende um material que reflete calor, preferivelmente todo ou substancialmente todo o segundo elemento de condução de calor é radialmente separado do primeiro elemento de condução de calor a fim de facilitar o reflexo do calor na direção do primeiro elemento de condução de calor.

[0045] A capacidade de refletir do segundo elemento de condução de calor pode ser aperfeiçoada pelo fornecimento de uma superfície interna brilhosa, onde a superfície interna é a superfície do segundo elemento de condução de calor que está voltada para a superfície externa do primeiro elemento de condução de calor.

[0046] Em determinadas modalidades preferidas, o segundo elemento de condução de calor pode ser formado a partir de uma camada única de um material de condução de calor, tal como alumínio. Alternativamente, o segundo elemento de condução de calor pode ser formado a partir de um material de múltiplas camadas ou laminado, compreendendo pelo menos uma camada de um material de condução de calor em combinação com uma ou mais outras camadas condutoras ou não condutoras. A camada de condução de calor pode ser formada a partir de qualquer um dos materiais indicados acima. Em determinadas modalidades, o segundo elemento de condução de calor pode ser formado a partir de um material laminado incluindo pelo menos uma camada de condução de calor e pelo menos uma camada de isolamento térmico, onde o segundo elemento de condução de calor é fornecido com a camada de isolamento térmico formando a camada interna, entre os elementos de condução térmica. Dessa forma, a camada de iso- lamento térmico do laminado fornece a separação radial desejada dos elementos de condução térmica. Camadas externas adicionais podem ser fornecidas através da camada de condução térmica, se desejado. Por exemplo, uma camada externa de papel pode ser fornecida através da camada de condução de calor por razões estéticas.

[0047] O uso de um material laminado para fornecer o segundo elemento de condução de calor pode ser adicionalmente benéfico durante a produção de artigos de fumo de acordo com a invenção, visto que a camada de isolamento térmico pode fornecer uma resistência e rigidez adicionais. Isso permite que o material seja processado mais facilmente, com um risco reduzido de colapso ou quebra da camada de condução de calor, que pode ser relativamente fina e frágil.

[0048] Um exemplo de um material laminado particularmente adequando para formar o segundo elemento de condução de calor é um laminado de camada dupla, que inclui uma camada eterna de alumínio e uma camada interna de papel.

[0049] Preferivelmente, a espessura do segundo elemento de condução de calor tem entre cerca de 5 microns e cerca de 50 microns, mais preferivelmente entre cerca de 10 microns e cerca de 30 microns e mais preferivelmente em torno de 20 microns. A espessura do segundo elemento de condução de calor pode ser substancialmente igual à espessura do primeiro elemento de condução de calor, ou os elementos de condução de calor podem ter uma espessura diferente um do outro. Preferivelmente, ambos os primeiro e segundo elementos de condução de calor são formados de uma folha de alumínio possuindo uma espessura de cerca de 20 microns.

[0050] A posição e cobertura do segundo elemento de condução de calor podem ser ajustadas com relação ao primeiro elemento de condução de calor e à fonte de calor subjacente e substrato de formação de aerossol a fim de controlar o aquecimento do artigo de fumo durante o ato de fumar. O segundo elemento de condução de calor pode ser posicionado sobre pelo menos uma parte do substrato de formação de aerossol. Alternativamente ou adicionalmente, o segundo elemento de condução de calor pode ser posicionado sobre pelo menos uma parte da fonte de calor. Mas preferivelmente, o segundo elemento de condução de calor é fornecido sobre ambas uma parte do substrato de formação de aerossol e uma parte da fonte de calor, de forma similar ao primeiro elemento de condução de calor.

[0051] A extensão do segundo elemento de condução de calor com relação ao primeiro elemento de condução de calor nas direções a montante e a jusante pode ser ajustada dependendo do desempenho desejado do artigo de fumo.

[0052] O segundo elemento de condução de calor pode cobrir substancialmente a mesma área do artigo de fumo que o primeiro elemento de condução de calor de modo que os elementos de condução de calor se estendam ao longo do mesmo comprimento do artigo de fumo. Nesse caso, o segundo elemento de condução de calor se sobrepõe preferivelmente diretamente ao primeiro elemento de condução de calor e cubra totalmente o primeiro elemento de condução de calor.

[0053] Alternativamente, o segundo elemento de condução de calor pode se estender além do primeiro elemento de condução de calor na direção a montante, direção a jusante, ou ambas as direções a montante e a jusante. Alternativamente ou adicionalmente, o primeiro elemento de condução de calor pode se estender além do segundo elemento de condução de calor em pelo menos uma dentre a direção a montante e a jusante.

[0054] Preferivelmente, o segundo elemento de condução de calor não se estende além do primeiro elemento de condução de calor na direção a jusante. O segundo elemento de condução de calor pode se estender para aproximadamente a mesma posição na fonte de calor que o primeiro elemento de condução de calor, de modo que os primeiro e segundo elementos de condução de calor sejam substancialmente alinhados sobre a fonte de calor. Alternativamente, o primeiro elemento de condução de calor pode se estender além do segundo elemento de condução de calor em uma direção a montante. Essa disposição pode reduzir a temperatura da fonte de calor.

[0055] Preferivelmente, o segundo elemento de condução de calor se estende para pelo menos a mesma posição que o primeiro elemento de condução de calor na direção a jusante. O segundo elemento de condução de calor pode se estender para aproximadamente a mesma posição no substrato de formação de aerossol que o primeiro elemento de condução de calor de modo que os primeiro e segundo elementos de condução de calor sejam substancialmente alinhados sobre o substrato de formação de aerossol. Alternativamente, o segundo elemento de condução de calor pode se estender além do primeiro elemento de condução de calor na direção a jusante de modo que o segundo elemento de condução de calor cubra o substrato de formação de aerossol através de uma proporção maior de seu comprimento do que o primeiro elemento de condução de calor. Por exemplo, o segundo elemento de condução de calor pode se estender por pelo menos 1 mm além do primeiro elemento de condução de calor ou pelo menos 2 mm além do primeiro elemento de condução de calor. Preferivelmente, no entanto, o substrato d formação de aerossol se estende por pelo menos 2 mm a jusante além do segundo elemento de condução de calor de modo que uma parte traseira do substrato de formação de aerossol permaneça descoberta por ambos os elementos de condução de calor.

[0056] Foi descoberto de forma surpreendente que a extensão do segundo elemento de condução de calor com relação ao primeiro elemento de condução de calor no substrato de formação de aerossol tem um impacto significativo no desempenho do ato de fumar do artigo de fumo. A cobertura do segundo elemento de condução de calor através do substrato de formação de aerossol pode, portanto, ser ajustada a fim de ajustar o perfil de distribuição de aerossol do artigo de fumo.

[0057] Em particular, descobriu-se que quando o segundo elemento de condução de calor se estende além do primeiro elemento de condução de calor em uma direção a jusante, uma distribuição, trago por trago, mais consistente do aerossol é fornecida durante o ato de fumar. Em particular, a distribuição de aerossol durante os tragos intermediários é considerada reduzida, reduzindo, assim, a intensidade do fumar durante esses tragos a fim de harmonizar mais com a intensidade do início e final do ato de fumar. Descobriu-se também que a duração do ato de fumar é aumentada.

[0058] Quando o segundo elemento de condução de calor se estende além do primeiro elemento de condução de calor sobre o substrato de formação de aerossol, uma área maior do substrato de formação de aerossol é coberto pelo segundo elemento de condução de calor. O calor é, dessa forma, distribuído através de um volume maior do substrato de formação de aerossol, de modo que exista menos de um diferencial de temperatura entre diferentes partes do substrato de formação de aerossol. Isso resulta em uma redução na temperatura da parte dianteira do substrato de formação de aerossol, e um aumento na temperatura das partes a jusante do substrato de formação de aerossol. Acredita-se que isso seja responsável pelo efeito observado na distribuição do aerossol a cada trago.

[0059] Observou-se adicionalmente que o ajuste da extensão do segundo elemento de condução de calor além do primeiro elemento de condução de calor na direção a jusante altere o tempo para o primeiro trago do artigo de fumo. Em particular, o tempo para o primeiro trago será aumentado pelo aumento da extensão do segundo elemento de condução de calor além do primeiro elemento de condução de calor na direção a jusante.

[0060] De acordo com a invenção, é fornecido um método de ajuste de distribuição de aerossol trago por trago de um artigo de fumo durante o trago, o método compreendendo o fornecimento de um artigo par afumar de acordo com a invenção, como descrito acima, e o ajuste da quantidade pela qual o segundo elemento de condução de calor se estende além do primeiro elemento de condução de calor em uma direção a jusante através do substrato de formação de aerossol.

[0061] Como utilizado aqui, o termo "distribuição de aerossol trago por trago" se refere ao perfil da quantidade de aerossol distribuído par ao usuário durante cada trago subsequente dado no artigo de fumo. Para um artigo par afumar aquecido típico, o perfil está na forma de uma curva em formato de sino, com a quantidade de aerossol distribuída aumentando na direção dos tragos intermediários, antes de reduzir novamente na direção do final do ato de fumar. A distribuição de aerossol trago por trago pode ser ajustada de modo que a quantidade real de aerossol distribuída para o usuário em cada trago possa ser modificada. Alternativamente ou adicionalmente, as quantidades relativas distribuídas para cada trago podem ser alteradas, de modo que o formato do perfil seja alterado.

[0062] Nos artigos de fumo de acordo com a invenção, o calor é gerado através de uma fonte de calor. A fonte de calor pode ser, por exemplo, um depósito de calor, uma fonte de calor química, uma fonte de calor combustível, ou uma fonte de calor elétrica. A fonte de calor é preferivelmente uma fonte de calor combustível, e compreende qualquer combustível adequado, incluindo, mas não limitado a carbono, alumínio, magnésio, carbonetos, nitretos e misturas dos mesmos.

[0063] Preferivelmente, a fonte de calor dos artigos de fumo de acordo com a invenção é uma fonte de calor combustível carbonária.

[0064] Como utilizado aqui, o termo "carbonário" é utilizado para descrever uma fonte de calor compreendendo carbono. Preferivelmente, as fontes de calor combustível carbonárias de acordo com a invenção possuem um teor de carbono de pelo menos cerca de 35% por peso seco da fonte de calor combustível.

[0065] Em algumas modalidades, a fonte de calor dos artigos de fumo de acordo com a invenção é uma fonte de calor com base em carbono combustível. Como utilizado aqui, o termo "fonte de calor com base em carbono" é utilizado para descrever uma fonte de calor constituída basicamente de carbono.

[0066] As fontes de calor com base em carbono combustível para uso nos artigos de fumo de acordo com a invenção podem ter um teor de carbono de pelo menos cerca de 50%, preferivelmente pelo menos cerca de 60%, mais preferivelmente pelo menos cerca de 70%, mais preferivelmente pelo menos cerca de 80% por peso seco da fonte de calor com base em carbono combustível.

[0067] Artigos de fumo de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor carbonário combustível formadas a partir de um ou mais materiais contendo carbono adequados.

[0068] Se desejável, um ou mais aglutinantes podem ser combinados com um ou mais materiais contendo carbono. Preferivelmente, os um ou mais aglutinantes são aglutinantes orgânicos. Aglutinantes orgânicos conhecidos adequados incluem, mas não estão limitados a gomas (por exemplo, goma guar), celuloses modificadas e derivados de celulose (por exemplo, metil celulose, carboximetil celulose, hidro- xipropil celulose e hitroxipropil metilcelulose) farinha, amidos, açúcares, óleos vegetais e combinações dos mesmos.

[0069] Em uma modalidade preferida, a fonte de calor combustível é formada a partir de uma mistura de pó de carbono, celulose modifi- cada, farinha e açúcar.

[0070] Ao invés de, ou em adição a um ou mais aglutinantes, as fontes de calor combustível para uso nos artigos de fumo de acordo com a invenção podem compreender um ou mais aditivos a fim de aperfeiçoar as propriedades da fonte de calor combustível. Aditivos adequados incluem, mas não estão limitados a aditivos para promover a consolidação da fonte de calor combustível (por exemplo, assistentes de sinterização), aditivos para promover a ignição da fonte de calor combustível (por exemplo, oxidantes tal como percloratos, cloratos, nitratos, peróxidos, permanganates, e/ou zireônio), aditivos para promover a combustão da fonte de calor combustível (por exemplo, potássio e sais de potássio tal como citrato de potássio) e aditivos para promover a decomposição de um ou mais gases produzidos pela combustão da fonte de calor combustível (por exemplo, catalisadores, tal como CuO, Fe2Ü3 e AI2O3).

[0071] Fontes de calor carbonárias combustíveis para uso nos artigos de fumo de acordo com a invenção são preferivelmente formadas pela mistura de um ou mais materiais contendo carbono com um ou mais aglutinantes e outros aditivos, onde incluídos, e a pré-formação da mistura em um formato desejado. A mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos adicionais ode ser pré-formada em um formato desejado utilizando-se qualquer um dos métodos de formação de cerâmica conhecidos adequados tal como, por exemplo, fundição slip, extrusão, moldagem por injeção e compactação de matriz. Em determinadas modalidades preferidas, a mistura é pré-formada em um formato desejado por extrusão.

[0072] Preferivelmente, a mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos é pré-formada em uma haste alongada. No entanto, será apreciado que a mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos podem ser pré-formados em outros formatos desejados.

[0073] Após a formação, particularmente depois da extrusão, a haste alongada ou outro formato desejado é preferivelmente secado par reduzir esse teor de umidade e então pirolisado em uma atmosfera não oxidante em uma temperatura suficiente para carbonizar um ou mais aglutinantes, onde presente, e eliminar substancialmente quaisquer voláteis na haste alongada ou outro formato. A haste alongada ou outro formato desejado é pirolisado, preferivelmente em uma atmosfera de nitrogênio em uma temperatura de entre cerca de 700°C e cerca de 900°C.

[0074] A fonte de calor combustível possui preferivelmente uma porosidade de entre cerca de 20% e cerca de 80%, mais preferivel-mente de entre cerca de 20% e 60%. Ainda mais preferivelmente, a fonte de calor combustível possui uma porosidade de entre cerca de 50% e cerca de 70%, mais preferivelmente de entre cerca de 50% e cerca de 60% como medida, por exemplo, por porosimetria de mercúrio ou picnometria de Helio. A porosidade necessária pode ser prontamente alcançada durante a produção da fonte de calor combustível utilizando métodos e tecnologia convencionais.

[0075] Vantajosamente, as fontes de calor carbonárias combustíveis para uso nos artigos de fumo de acordo com a invenção possuem uma densidade aparente de entre cerca de 0,6 g/cm3 e cerca de 1 g/cm3.

[0076] Preferivelmente, a fonte de calor combustível possui 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.

[0077] Preferivelmente, a fonte de calor combustível possui um comprimento de entre cerca de 7 mm e cerca de 17 mm, mais preferi-velmente de entre cerca de 7 mm e cerca de 15 mm, mais preferivel- mente de entre cerca de 7 mm e cerca de 13 mm.

[0078] Preferivelmente, a fonte de calor combustível possui um diâmetro de entre cerca de 5 mm e cerca de 9 mm, mais preferivelmente entre cerca de 7 mm e cerca de 8 mm.

[0079] Preferivelmente, a fonte de calor combustível tem um diâmetro substancialmente uniforme. No entanto, a fonte de calor combustível pode ser alternativamente afunilada de modo que o diâmetro da parte traseira da fonte de calor combustível seja maior do que o diâmetro da parte dianteira. Particularmente, são preferidas as fontes de calor combustível que são substancialmente cilíndricas. A fonte de calor combustível pode, por exemplo, ser um cilindro ou cilindro afunilado de seção transversal substancialmente circular ou um cilindro ou cilindro afunilado de seção transversal substancialmente elíptica.

[0080] Artigos de fumo de acordo com a invenção incluirão um ou mais percursos de fluxo de ar ao longo dos quais o ar pode ser passado através do artigo de fumo para fins de inalação por um usuário.

[0081] Em determinadas modalidades da invenção, a fonte de calor compreende pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal, que fornece um ou mais percursos de fluxo de ar através da fonte de calor. O termo "canal de fluxo de ar" é utilizado aqui para descrever um canal se estendendo ao longo do comprimento da fonte de calor através do qual o ar pode ser passado através do artigo de fumo para fins de inalação por um usuário. Tais fontes de calor incluindo um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais são referidos aqui como fontes de calor "não cegas".

[0082] O diâmetro de pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal pode ter entre cerca de 1,5 mm e cerca de 3 mm, mais preferivelmente entre cerca de 2 mm e cerca de 2,5 mm. A superfície interna do pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal pode ser parcialmente ou totalmente revestida, como descrito em maiores detalhes em WO-A-2009/022232.

[0083] Em modalidades alternativas da invenção, nenhum dos canais de fluxo de ar longitudinais são fornecidos na fonte de calor de modo que o ar passado através do artigo de fumo não passe através de qualquer um dos canais de fluxo de ar ao longo da fonte de calor. Tais fontes de calor são referidas aqui como fontes de calor "cegas". Os artigos de fumo incluindo fontes de calor cegas definem percursos de fluxo de ar alternativos através do artigo de fumo.

[0084] Em artigos de fumo de acordo com a invenção compreendendo fontes de calor cegas, a transferência de calor da fonte de calor para o substrato de formação de aerossol ocorre basicamente por condução e aquecimento do substrato de formação de aerossol por convecção é minimizada ou reduzida. É, portanto, particularmente importante com as fontes de calor cegas se otimizar a transferência de calor condutor entre a fonte de calor e o substrato de formação de aerossol. O uso de um segundo elemento de condução de calor foi considerado como tendo um efeito particularmente vantajoso no desempenho do ato de fumar dos artigos de fumo incluindo fontes de calor cegas, onde existe pouco ou nenhum efeito de aquecimento compensatório decorrente da convecção.

[0085] Preferivelmente, os artigos de fumo de acordo com a invenção compreendem substratos de formação de aerossol compreendendo pelo menos um formador de aerossol e um material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento.

[0086] O pelo menos um formador de aerossol pode ser qualquer composto ou mistura conhecido adequado de compostos que, em uso, facilitam a formação de um aerossol denso e estável. O formador de aerossol é preferivelmente resistente à degradação térmica na temperatura operação do artigo de fumo. Formadores de aerossol adequados são bem conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, álcoois polihídricos, ésteres de álcoois polihídricos, tal como mono, di ou triacetate de glicerol, e ésteres alifáticos de ácidos mono, di ou policarbo- xílicos, tal como dodecanedioato de dimetil e tetradecanedioato de di- metil. Formadores de aerossol preferidos para uso nos artigos de fumo de acordo com a invenção são alcoóis polihídrico ou misturas dos mesmos, tal como trietileno glicol, 1,3-butanediol e, mais preferivelmente, glicerina.

[0087] Preferivelmente, o material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento é uma carga de material à base de plantas, mais preferivelmente uma carga de material à base de plantas homogeneizada. Por exemplo, o substrato de formação de aerossol pode compreender um ou mas materiais derivados de plantas incluindo, mas não limitado a tabaco, chá, por exemplo, chá verde, hortelã, louro, eucalipto, manjericão, sálvia, verbena e estragão. O material à base de planta pode compreender aditivos incluindo, mas não limitados a, umectantes, aromatizantes, aglutinantes e misturas dos mesmos. Preferivelmente, o material à base de plantas consiste essencialmente de material de tabaco, mais preferivelmente, material de tabaco homogeneizado.

[0088] Preferivelmente, o substrato de formação de aerossol possui um comprimento 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 formação de aerossol cercado pelo primeiro elemento de condução de calor tem 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, mais preferivelmente entre cerca de 4 mm e cerca de 6 mm de comprimento. Preferivelmente, a parte traseira do substrato de formação de aerossol não cercado pelo elemento de condução de calor tem entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm de comprimento. Em outras palavras, o substrato de formação de aerossol se estende preferivelmente entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm a jusante além do primeiro elemento de condução de calor. Mais preferivelmente, o substrato de formação de aerossol se estende pelo menos em torno de 4 mm a jusante além do primeiro elemento de condução de calor.

[0089] A fonte de calor e o substrato de formação de aerossol dos artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser apoiar substancialmente um no outro. Alternativamente, a fonte de calor e o substrato de formação de aerossol dos artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser espaçados longitudinalmente um do outro.

[0090] Preferivelmente, os artigos de fumo de acordo com a invenção compreendem um fluxo de ar direcionando o elemento a jusante do substrato de formação de aerossol. O elemento de direcionamento de fluxo de ar define um percurso de fluxo de ar através do artigo de fumo. Pelo menos uma entrada de ar é preferivelmente fornecida entre uma extremidade a jusante do substrato de formação de aerossol e uma extremidade a jusante do elemento de direcionamento de fluxo de ar. O elemento de direcionamento de fluxo de ar direciona o ar da pelo menos uma entrada na direção da extremidade para a boca do artigo par afumar.

[0091] O elemento de direcionamento de fluxo de ar pode compreender um corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta. Em tais modalidades, o ar passado através de pelo menos uma entrada de ar é primeiramente passado a montante ao longo da parte externa do corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta e então a jusante através do interior do corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta.

[0092] O corpo oco substancialmente impermeável ao ar pode ser formado a partir de um ou mais materiais impermeáveis ao ar adequados que são substancialmente termicamente estáveis em temperatura de aerossol gerados pela transferência de calor da fonte de calor para o substrato de formação de aerossol. Os materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a papelão, plástico, cerâmica e combinações dos mesmos.

[0093] Em uma modalidade preferida, o corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta é um cilindro, preferivelmente um cilindro circular reto.

[0094] Em outra modalidade preferida, o corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta é um cone truncado, preferivelmente um cone circular reto truncado.

[0095] O corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta pode ter um comprimento de entre cerca de 7 mm e cerca de 50 mm, por exemplo, um comprimento de entre cerca de 10 mm e cerca de 45 mm ou entre cerca de 15 mm e cerca de 30 mm. O elemento de direcionamento de fluxo de ar pode ter outros comprimentos dependendo do comprimento geral desejado do artigo de fumo, e a presença e comprimento de outros componentes dentro do artigo de fumo.

[0096] Onde o corpo oco substancialmente impermeável a ar de extremidade aberta é um cilindro, o cilindro pode ter um diâmetro de entre cerca de 2 mm e cerca de 5 mm, por exemplo, um diâmetro de entre cerca de 2,5 mm e cerca de 4,5 mm. O cilindro pode ter outros diâmetros dependendo do diâmetro geral desejado do artigo de fumo.

[0097] Onde o corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta é um cone truncado, a extremidade a montante do cone truncado pode ter um diâmetro de entre cerca de 2 mm e cerca de 5 mm, por exemplo, um diâmetro de entre cerca de 2,5 mm e cerca de 4,5 mm. A extremidade a montante do cone truncado pode ter outros diâmetros dependendo do diâmetro geral desejado do artigo de fumo.

[0098] Onde o corpo oco substancialmente impermeável a ar de extremidade aberta é um cone truncado, a extremidade a jusante do cone truncado pode ter um diâmetro de entre cerca de 5 mm e cerca de 9 mm, por exemplo, de entre cerca de 7 mm e cerca de 8 mm. A extremidade a jusante do cone truncado pode ter outros diâmetros dependendo do diâmetro geral desejado do artigo de fumo. Preferivelmente, a extremidade a jusante do cone truncado tem substancialmente o mesmo diâmetro que o substrato de formação de aerossol.

[0099] O corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta pode se apoiar no substrato de formação de aerossol. Alternativamente o corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta pode se estender para dentro do substrato de formação de aerossol. Por exemplo, em determinadas modalidades o corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta pode se estender por uma distância de até 0,5L para dentro do substrato de formação de aerossol, onde Léo comprimento do substrato de formação de aerossol.

[00100] A extremidade a montante do corpo oco substancialmente impermeável ao ar tem um diâmetro reduzido em comparação com o substrato de formação de aerossol.

[00101] Em determinadas modalidades, a extremidade a jusante do corpo oco substancialmente impermeável ao ar tem um diâmetro reduzido em comparação com o substrato de formação de aerossol.

[00102] Em outras modalidades, a extremidade a jusante do corpo oco substancialmente impermeável ao ar tem substancialmente o mesmo diâmetro que o substrato de formação de aerossol.

[00103] Onde a extremidade a jusante do corpo oco substancialmente impermeável ao ar tem diâmetro reduzido com relação ao substrato de formação de aerossol, o corpo oco substancialmente impermeável ao ar pode ser circunscrito por uma vedação substancialmente impermeável ao ar. Em tais modalidades, a vedação substancialmente impermeável ao ar é localizada a jusante das uma ou mais entradas de ar. A vedação substancialmente impermeável ao ar pode ter substancialmente o mesmo diâmetro que o substrato de formação de aerossol. Por exemplo, em algumas modalidades a extremidade a jusante do corpo oco substancialmente impermeável ao ar pode ser circunscrita por um plugue ou arruela substancialmente impermeável de diâmetro substancialmente igual ao substrato de formação de aerossol.

[00104] A vedação substancialmente impermeável ao ar pode ser formada a partir de um ou mais materiais impermeáveis ao ar adequados que são substancialmente termicamente adequados na temperatura do aerossol gerado pela transferência de calor a partir da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol. Materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a papelão, plástico, cera, silicone, cerâmica e combinações dos mesmos.

[00105] Pelo menos uma parte do comprimento do corpo oco subs-tancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta pode ser circunscrita por um difusor permeável ao ar. O difusor permeável ao ar pode ter um diâmetro substancialmente igual ao substrato de formação de aerossol. O difusor permeável ao ar pode ser formado a partir de um ou mais materiais permeáveis ao ar adequados que são substancialmente termicamente estáveis na temperatura do aerossol gerado pela transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol. Materiais permeáveis ao ar adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a materiais porosos tal como, por exemplo, filamentos de acetato de celulose, algodão, cerâmica de célula aberta e espumas poliméricas, material de tabaco e combinações dos mesmos.

[00106] Em uma modalidade preferida, o elemento de direcionamento de fluxo de ar compreende um tubo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta de diâmetro reduzido em comparação com o substrato de formação de aerossol e uma vedação substancialmente impermeável ao ar anular de diâmetro externo substancialmente igual ao substrato de formação de aerossol, que circunscreve uma extremidade a jusante do tubo oco.

[00107] O elemento de direcionamento de fluxo de ar pode compreender adicionalmente um envoltório interno, que circunscreve o tubo oco e a vedação substancialmente impermeável ao ar anular.

[00108] A extremidade a montante aberta do tubo oco pode se apoiar uma extremidade a jusante do substrato de formação de aerossol. Alternativamente, a extremidade a montante aberta do tubo oco pode ser inserido ou de outra forma se estende para dentro da extremidade a jusante do substrato de formação de aerossol.

[00109] O elemento de direcionamento de fluxo de ar pode compreender adicionalmente um difusor permeável ao ar anular de diâmetro externo substancialmente igual ao substrato de formação de aerossol, que circunscreve pelo menos uma parte do comprimento do tubo oco a jusante da vedação substancialmente impermeável ao ar anular. Por exemplo, o tubo oco pode pelo menos parcialmente embutido em um plugue de filamentos de acetato de celulose.

[00110] Em outra modalidade preferida, o elemento de direcionamento de fluxo de ar compreende um cone oco truncado substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta possuindo uma extremidade a montante do diâmetro reduzido em comparação com o substrato de formação de aerossol e uma extremidade a jusante de diâmetro substancialmente igual ao substrato de formação de aerossol.

[00111] A extremidade a montante aberta do cone oco truncado pode se apoiar em uma extremidade a jusante do substrato de formação de aerossol. Alternativamente, a extremidade a montante aberta do cone oco truncado pode ser inserido ou de outra forma se estender para dentro da extremidade a jusante do substrato de formação de aerossol.

[00112] O elemento de direcionamento de fluxo de ar pode compreender adicionalmente um difusor permeável ao ar anular de diâmetro externo substancialmente igual ao substrato de formação de aerossol, que circunscreve pelo menos uma parte do comprimento do cone oco truncado. Por exemplo, o cone oco truncado pode ser pelo menos parcialmente embutido em um plugue de filamentos de acetato de celulose.

[00113] Artigos de fumo, de acordo com a invenção compreende preferivelmente adicionalmente uma câmara de expansão a jusante do substrato de formação de aerossol e, onde presente, a jusante do elemento de direcionamento de fluxo de ar. A inclusão de uma câmara de expansão permite vantajosamente o resfriamento adicional do aerossol gerado pela transferência de calor a partir da fonte de calor para o substrato de formação de aerossol. A câmara de expansão também permite vantajosamente o comprimento geral de artigos de fumo de acordo com a invenção a ser ajustada para um valor desejado, por exemplo, para um comprimento similar para o dos cigarros convencionais, através de uma escolha adequada de comprimento da câmara de expansão. Preferivelmente, a câmara de expansão é um tubo oco alongado.

[00114] Artigos de fumo de acordo com a invenção também podem compreender adicionalmente uma peça para boca a jusante do substrato de formação de aerossol e, onde presente, a jusante do elemento de direcionamento de fluxo de ar e câmara de expansão. O bocal por, por exemplo, compreende um filtro feito de acetato de celulose, papel ou outros materiais de filtragem conhecidos adequados. Preferivelmente, o bocal tem uma baixa eficiência de filtragem, mais preferivelmente de eficiência de filtragem muito baixa. Alternativamente ou adicionalmente, o bocal pode compreender um ou mais segmentos compreendendo absorventes, adsorventes, aromatizantes, e outros modificadores de aerossol e aditivos que são utilizados nos filtros para cigarros convencionais, ou combinações dos mesmos.

[00115] Artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser montados utilizando-se métodos conhecidos e maquinário.

[00116] A invenção será descrita adicionalmente, por meio de exemplo apenas, com referência aos desenhos em anexo nos quais:

[00117] a Figura 1 ilustra uma seção transversal longitudinal esquemática de um artigo de fumo de acordo com uma primeira modalidade da invenção;

[00118] a Figura 2 ilustra uma seção transversal longitudinal esquemática de um artigo de fumo de acordo com uma segunda modalidade da invenção; e

[00119] a Figura 3 ilustra uma seção transversal longitudinal esquemática de um artigo de fumo de acordo com uma terceira modalidade da invenção.

[00120] O artigo de fumo 2 ilustrado na Figura 1 compreende uma fonte de calor carbonária combustível 4, um substrato de formação de aerossol 6, uma câmara de expansão alongada 8 e um bocal 10 se apoiando em alinhamento coaxial. A fonte de calor carbonária combustível 4, o substrato de formação de aerossol 6, a câmara de expansão alongada 8 e o bocal 10 são envolvidos em um envoltório externo do papel de cigarro 12 de baixa permeabilidade ao ar.

[00121] Como ilustrado na Figura 1, um primeiro revestimento protetor resistente a gás e não combustível 14 é fornecido substancialmente em toda a face traseira da fonte de calor carbonária combustí- vel 4. Em uma modalidade alternativa, uma primeira proteção substancialmente impermeável ao ar não combustível é fornecida na forma de um disco que se apoia à face traseira da fonte de calor carbonária combustível 4 e a face dianteira do substrato de formação de aerossol 6.

[00122] A fonte de calor carbonária combustível 4 é uma fonte de calor não cega e compreende um canal de fluxo de ar central 16 que se estende de forma longitudinal através da fonte de calor carbonária combustível 4 e primeiro revestimento de proteção resistente a gás não combustível 14. O segundo revestimento de proteção resistente a calor e resistente a gás (não ilustrado) é fornecido na superfície interna do canal de fluxo de ar central 16.

[00123] O substrato de formação de aerossol 6 é localizado imediatamente a jusante da fonte de calor carbonária combustível 4 e compreende um plugue cilíndrico de material de tabaco 18 compreendendo glicerina como o formador de aerossol e circunscrito pelo envoltório de plugue de filtro 20.

[00124] Um primeiro elemento de condução de calor 22 consistindo de um tubo de folha de alumínio cerca e está em contato com uma parte traseira 4b da fonte de calor carbonário combustível 4 e uma parte dianteira apoiada 6a do substrato de formação de aerossol 6. Como ilustrado na Figura 1, uma parte traseira do substrato de formação de aerossol 6 não é cercada pelo primeiro elemento de condução térmica 22.

[00125] A câmara de expansão alongada 8 é localizada a jusante do substrato de formação de aerossol 6 e compreende um tubo de extremidade aberta cilíndrica do papelão 24. O bocal 10 do artigo de fumo 2 é localizado a jusante da câmara de expansão 8 e compreende um plugue cilíndrico de filamentos de acetato de celulose 26 de eficiência de filtragem muito baixa circunscrito pelo envoltório de plugue de filtro 28. O bocal 10 pode ser circunscrito pelo papel de ponta (não ilustrada).

[00126] Um segundo elemento de condução de calor 30 consistindo de um tubo de folha de alumínio cerca e está em contato com o envoltório superior 12. O segundo elemento de condução de calor 30 é posicionado sobre o primeiro elemento de condução de calor 22 e tem as mesmas dimensões que o primeiro elemento de condução de calor 22. O segundo elemento de condução de calor 30 se sobrepõe, portanto, diretamente ao primeiro elemento de condução de calor 22, com o envoltório externo 12 entre os mesmos.

[00127] Em uso, o usuário causa a ignição da fonte de calor carbo- nária combustível 4 então passa o ar através do canal de fluxo de ar central 16 a jusante na direção do bocal 10. A parte dianteira 6a do substrato de formação de aerossol 6 é aquecida basicamente por condução através da parte traseira não combustível apoiada 4b da fonte de calor carbonária combustível 4 e o primeiro elemento de condução de calor 22. O ar retirado é aquecido à medida que passa através do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor carbonária combustível 4 e então aquece substrato de formação de aerossol 6 por convecção. O aquecimento do substrato de formação de aerossol 6 libera compostos voláteis e semivoláteis e glicerina do material de tabaco 18, que são entranhados no ar aquecido à medida que flui através do substrato de formação de aerossol 6. O ar aquecido e compostos entranhados passam a jusante através da câmara de expansão 8, resfriam e condensam para formar um aerossol que passa através do bocal 10 na boca do usuário.

[00128] O segundo elemento de condução de calor 30 retém o calor dentro do artigo de fumo 2 para ajudar a manter a temperatura do primeiro elemento de condução de ar 22 durante o ato de fumar. Isso, por sua vez, ajuda a manter a temperatura do substrato de formação de aerossol 6 para facilitar a distribuição de aerossol continuada e melhorada.

[00129] O artigo de fumo 54 de acordo com a segunda modalidade da invenção ilustrado na Figura 2 compreende uma fonte de calor carbonária combustível 40, um substrato de formação de aerossol 6, um elemento de direcionamento de fluxo de ar 44, uma câmara de expansão alongada 8 e um bocal 10 em alinhamento coaxial de apoio. A fonte de calor carbonária combustível 40, o substrato de formação de aerossol 6, o elemento de direcionamento de fluxo de ar 44, câmara de expansão alongada 8 e bocal 10 são envoltos e um envoltório externo do papel de cigarro 12 de baixa permeabilidade ao ar.

[00130] Como ilustrado na Figura 2, um revestimento de proteção substancialmente impermeável ao ar não combustível 14 é fornecido em toda a face traseira da fonte de calor carbonária combustível 40 do artigo de fumo 54. Em uma modalidade alternativa, ao invés de um revestimento, uma proteção substancialmente impermeável ao ar não combustível é fornecida na forma de um disco que apoia na face traseira da fonte de calor carbonária combustível 40 e a face dianteira do substrato de formação de aerossol 6.

[00131] A fonte de calor carbonária combustível 40 é uma fonte de calor cega e no artigo de fumo 54 de acordo com a segunda modalidade, o ar passado através do artigo de fumo para inalação por um usuário não passa através de quaisquer canais de fluxo de ar ao longo da fonte de calor combustível 40.

[00132] O substrato de formação de aerossol 6, a câmara de expansão 8 e o bocal 10 possuem a mesma construção e função como descrito acima com relação ao artigo de fumo 2 da primeira modalidade ilustrada na Figura 1.

[00133] Como no artigo de fumo 2 da primeira modalidade ilustrada na Figura 1, um primeiro elemento de condução de calor 22 consistin- do de um tubo de folha de alumínio cerca e está em contato com uma parte traseira 4b da fonte de calor carbonária combustível 40 e uma parte dianteira apoiada 6a do substrato de formação de aerossol 6. Um segundo elemento de condução de calor 30 consistindo de um tubo similar de folha de alumínio também é fornecido como descrito acima, com relação ao artigo de fumo 2 da primeira modalidade ilustrada na Figura 1.

[00134] Um elemento de direcionamento de fluxo de ar 44 é localizado a jusante do substrato de formação de aerossol 6 e compreende um tubo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta 56 feito de, por exemplo, papelão, que tem diâmetro reduzido em comparação com o substrato de formação de aerossol 6. A extremidade a montante do tubo oco de extremidade aberta 56 é cercada por uma vedação substancialmente impermeável ao ar anular 58 de diâmetro substancialmente igual ao substrato de formação de aerossol 6. O restante do tubo oco de extremidade aberta é embutido em um plugue cilíndrico de filamentos de acetato de celulose 60 de diâmetro substancialmente igual ao substrato de formação de aerossol 6.

[00135] O tubo oco de extremidade aberta 56 e plugue cilíndrico de filamentos de acetato de celulose 60 são circunscritos por um envoltório interno permeável ao ar 50.

[00136] Como também ilustrado na Figura 2, uma fileira circunferencial de entradas de ar 52 é fornecida no envoltório externo 12 circunscrevendo o envoltório interno 50.

[00137] Em uso, quando um usuário retira o ar no bocal 10, o ar frio é passado para dentro do artigo de fumo 54 de acordo com a segunda modalidade da invenção através das entradas de ar 52. O ar passa a montante entre o exterior do tubo oco de extremidade aberta 56 e o envoltório interno 50 através do plugue cilíndrico do filamentos de acetato de celulose 60 ara o substrato de formação de aerossol 6.

[00138] Como no artigo de fumo 2 de acordo com a primeira modalidade da invenção ilustrada na Figura 1 e descrita acima, o substrato de formação de aerossol 6 é aquecido pela condução para formar um aerossol que é entranhado no ar à medida que flui através do substrato de formação de aerossol 6. O ar e o aerossol entranhado passa a jusante através do interior do tubo oco 56 do elemento de direcionamento de fluxo de ar 44 para a câmara de expansão 8, onde resfriam e condensam. O aerossol resfriado então passa a jusante através do bocal 10 do artigo de fumo 54 para dentro da boca do usuário.

[00139] O revestimento protetor, substancialmente impermeável ao ar não combustível 14 fornecido em toda a face traseira da fonte de calor carbonária combustível 40 isola a fonte de calor carbonária combustível 40 a partir dos percursos de fluxo de ar através do artigo de fumo 54 de modo que, em uso, o ar passado através do artigo de fumo 54 ao longo dos percursos de fluxo de ar não entrem em contato direto com a fonte de calor carbonária combustível 40.

[00140] O segundo elemento de condução de calor 30 retém o calor dentro do artigo de fumo 54, como descrito acima com relação ao artigo par afumar 2 da primeira modalidade ilustrada na Figura 1.

[00141] Os artigos de fumo de acordo com a segunda modalidade da invenção ilustrados na Figura 2 foram montados a partir dos componentes ilustrados abaixo na tabela 1.

[00142] O artigo de fumo 60 de acordo com a erceira modalidade da invenção ilustrada na Figura 3 tem construção similar ao artigo de fumo 54 de acordo com a segunda modalidade da invenção ilustrada na Figura 2. No entanto, o artigo de fumo 60 ilustrado na Figura 3 difere do artigo de fumo 54 ilustrado na Figura 2 na construção do elemento de direcionamento de fluxo de ar 44, como descrito abaixo. Adicionalmente, diferentemente do artigo de fumo 54 ilustrado na Figura 2, o segundo elemento de condução de calor 30' do artigo de fumo 60 se estende por cerca de 3 mm além do primeiro elemento de condução de calor 22 em uma direção a jusante do segundo elemento de condu-ção de calor 30', portanto, cobre uma proporção maior do substrato de formação de aerossol 6.

[00143] Na terceira modalidade da invenção, o elemento de direcionamento de fluxo de ar 44 compreende um cone truncado, substancialmente impermeável ao ar, de extremidade aberta 62, que é posicionado centralmente dentro do artigo de fumo 60. A extremidade a jusante do cone oco 62 tem substancialmente o mesmo diâmetro que o substrato de formação de aerossol 6 e a extremidade a jusante do cone oco 62 tem diâmetro reduzido em comparação com o substrato de formação de aerossol 6. O cone oco 62 pode ser formado a partir de qualquer matéria impermeável ao ar adequado incluindo, mas não limitado a, papelão, plástico e combinações dos mesmos.

[00144] A extremidade a montante do cone oco truncado, substancialmente impermeável ao ar 62 se estende para dentro do substrato de formação aerossol 6.

[00145] Uma fileira circunferencial das entradas de ar 52 é fornecida no envoltório externo 12 circunscrevendo o cone oco 62, a jusante do substrato de formação de aerossol 6.

[00146] Em uso, quando um usuário puxa no bocal 10 do artigo de fumo 60 de acordo com a terceira modalidade da invenção, o ar frio é puxado para dentro do artigo de fumo 60 através das entradas de ar 52. O ar frio passa a montante entre o envoltório externo 12 e o exteri- or do cone oco 62 do elemento de direcionamento de fluxo de ar 44 para dentro do substrato de formação de aerossol 6.

[00147] Com como no artigo de fumo 54 de acordo com a segunda modalidade da invenção ilustrada na Figura 2 e descrita acima, o substrato de formação de aerossol 6 é aquecido por condução para formar um aerossol que é entranhado no ar à medida que flui através do substrato de formação de aerossol 6. O ar e o aerossol entranhado a jusante ao longo do interior do cone oco 62 do elemento de direcionamento de fluxo de ar 44 para a câmara de expansão 8, onde resfri-am e condensam. O aerossol resfriado então passa a jusante através do bocal 10 do artigo de fumo 60 para dentro da boca do usuário.

[00148] O segundo elemento de condução de calor 30' retém o calor dentro do artigo de fumo 54, como descrito acima com relação ao artigo de fumo 2 da primeira modalidade ilustrada na Figura 1. Adicionalmente, o segundo elemento de condução de calor 30' transfere calor ao longo do substrato de formação de aerossol 6, além da extremidade a jusante do primeiro elemento de condução de calor 22. O calor é, portanto, disperso através de um volume maior do substrato de formação de aerossol 6 e uma distribuição de aerossol trago por trago mais consistente e fornecida, como descrito acima.

[00149] Descobriu-se que durante o ato de fumar do artigo de fumo 60 da terceira modalidade ilustrada na Figura 3, a temperatura da parte traseira 4b da fonte de calor combustível 40 (como medida por um acoplamento térmico fornecido em aproximadamente 1 mm a partir da extremidade a jusante da fonte de calor combustível 40) é de aproximadamente 50 C maior do que a temperatura correspondente em um artigo de fumo idêntico sem o segundo elemento de condução de calor 30'. Descobriu-se adicionalmente que a temperatura da parte dianteira do substrato de formação de aerossol 6 (como medida por um acoplamento térmico fornecido aproximadamente a 2 mm da extremidade a montante do substrato de formação de aerossol 6) é entre 20 C e 50 C acima da temperatura correspondente em um artigo de fumo idêntico sem o segundo elemento de condução de calor 30'.

[00150] Descobriu-se adicionalmente que a duração do ato de fumar do artigo de fumo 60 da terceira modalidade da invenção é aumentada em aproximadamente 1 minuto, ou 2 tragos, em comparação com a duração do ato de fumar de um artigo de fumo idêntico sem o segundo elemento de condução de calor 30'.

[00151] Descobriu-se adicionalmente que o artigo de fumo 60 da terceira modalidade da invenção distribui aproximadamente 25% mais nicotina durante o ato de fumar em comparação com um artigo de fumo idêntico sem o segundo elemento de condução de calor. De forma, similar, o artigo de fumo 60 é responsável pela distribuição de aproximadamente 30% a mais de glicerina durante o ato de fumar em comparação com um artigo de fumo idêntico sem o segundo elemento de condução de calor 30'.

[00152] Os artigos de fumo de acordo com a terceira modalidade podem ser montados a partir de componentes individuais descritos, os parâmetros dos quais podem ser determinados por analogia à informação fornecida na Tabela 1 para a segunda modalidade.

[00153] As modalidades ilustradas nas Figuras de 1 a 3 e descritas acima ilustram, mas não limitam, a invenção. Outras modalidades da invenção podem ser feitas sem se distanciar do espírito e escopo da mesma, e deve-se compreender que as modalidades específicas descritas aqui não são limitadoras.

Claims (16)

1. Artigo de fumo (2, 54, 60), que compreende: uma fonte de calor combustível cega (40) na qual nenhum canal de fluxo de ar longitudinal é fornecido na fonte de calor, de modo que o ar que passa através do artigo de fumo durante o uso não passe através de qualquer um dos canais de fluxo de ar ao longo da fonte de calor. um substrato de formação de aerossol (6) a jusante da fonte de calor; e um primeiro elemento de condução de calor (22) em torno de e em contato com uma parte traseira da fonte de calor e uma parte dianteira adjacente do substrato de formação de aerossol; caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um segundo elemento de condução de calor (30, 30’) em torno de pelo menos uma parte do primeiro elemento de condução de calor (22), em que pelo menos parte do segundo elemento de condução de calor é radialmente separada do primeiro elemento de condução de calor.

2. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de todo o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) ser radialmente separado do primeiro elemento de condução de calor (22) de modo que não haja contato direto entre o primeiro e o segundo elementos de condução de calor.

3. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o primeiro elemento de condução de calor (22) e o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) serem radialmente separados por pelo menos uma camada de um material de isolamento térmico.

4. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o material de isolamento térmico ser um envoltório de papel (12).

5. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) compreender uma ou mais camadas de um material de reflexo de calor.

6. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o material de reflexo de calor refletir mais do que 50% da radiação incidente.

7. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) compreender uma ou mais camadas de alumínio.

8. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) se sobrepor pelo menos a uma parte do substrato de formação de aerossol (6) e pelo menos uma parte da fonte de calor (4, 40).

9. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) possuir uma espessura máxima de 5 a 50 microns.

10. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o primeiro elemento de condução de calor (22) e o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) serem radialmente separados por pelo menos 50 microns.

11. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um envoltório de papel externo em torno do segundo elemento de condução de calor (30, 30’).

12. Artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) ser fornecido no exterior do artigo de fumo, de modo que o segundo elemento de condução de calor seja visível na superfície externa do artigo de fumo.

13. Artigo de fumo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de condução de calor (30, 30’) ser formado a partir de um material laminado compreendendo uma ou mais camadas de um material de condução de calor.

14. Artigo de fumo (60), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de condução de calor (30’) se estender além do primeiro elemento de condução de calor (22) em uma direção a jusante.

15. Artigo de fumo (2, 54), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de as bordas a montante do primeiro elemento de condução de calor (22) e o segundo elemento de condução de calor (30) serem substancialmente alinhados.

16. Método de ajuste de distribuição de aerossol de trago por trago de um artigo de fumo durante o trago, o método caracterizado pelo fato de compreender o fornecimento de um artigo de fumo (2, 54, 60), de acordo com a reivindicação 1, e ajustando a quantidade pela qual o segundo elemento de condução de calor (30’) se estende além do primeiro elemento de condução de calor (22) em uma direção a jusante, através do substrato de formação de aerossol (6).

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