BR112015008540B1 - Papel de cigarro melhorado para cigarros autoextinguíveis e seu metodo de fabricação - Google Patents

Abstract

papel de cigarro melhorado para cigarros autoextinguíveis. é mostrado um papel de cigarro para cigarros autoextinguíveis. o papel de cigarro compreende fitas sobre as quais é aplicado um material redutor da capacidade de difusão, sendo que uma fita compreende duas zonas externa em formato de tiras (18a, 18b) e uma zona central (20) em formato de tiras, situada ali entre as outras duas. sobre as zonas externas (18a, 18b) da fita (10) é aplicado o material referido basicamente em toda extensão. além disso, todo o material é aplicado sobre pelo menos 70%, preferivelmente pelo menos 75% e/ou no máximo 95%, preferivelmente no máximo 90% da área da zona central (20). a área (22), sobre a qual é aplicado o referido material, é conectada por caminhos. desse modo, a área da zona central (20), sobre a qual o referido material é aplicado, é conectada por caminhos.

Description

Campo da invenção

[001] A presente refere-se a um papel de cigarro que confere a um cigarro feito do mesmo, propriedades de autoextinção sendo que a aceitação desse cigarro é o menos possível prejudicada pelo fumante e o de monóxido de carbono no ato de fumar é reduzido em relação aos cigarros comparáveis. Especialmente ela se refere a um papel de cigarro sobre o qual é colocado um padrão na forma de fitas com determinadas propriedades assim como um cigarro feito das mesmas. Antecedentes da invenção

[002] É objetivo da indústria tabagista, produzir cigarros, que possuam uma tendência mínima em extinguir a queima. Cigarros desse tipo já são parte integrante de regulamentos legais em diferentes países e regiões, como por exemplo EUA, Canadá, Europa ou Austrália. Para verificar se um cigarro tem a mínima tendência em extinguir queima, se recorre a testes descritos na norma ISO 12863 ou ASTM E2187.

[003] Neste caso, um cigarro que está queimando fica em um substrato definido, por exemplo 10 camadas do papel de filtro Whatman No. 2, e se observa se o cigarro apaga, antes de toda a parte de tabaco visível ser queimada. Isso é denominado como "autoextinção" („Self- Extinguishment", SE). A porcentagem dos cigarros que se apagam sozinhos sobre o substrato é indicada em porcento com relação ao número total dos cigarros testados. Muitas vezes as disposições legais exigem que dos 40 cigarros testados pelo menos 30 devem apagar, portanto SE>75%.

[004] Um modo de atingir a autoextinção de um cigarro neste teste reside em imprimir fitas sobre o papel do cigarro em sentido transversal de modo que elas possam ficar sobre um cigarro feito desse papel de cigarro em sentido transversal. Essas fitas podem ser compostas dos mais diferentes materiais sendo que, por exemplo celulose, derivado de celulose, amido, derivado de amido, ou alginato conquistaram importância comercial.

[005] O modo de funcionamento dessas fitas baseia-se principalmente no fato de elas impedirem a entrada de oxigênio para o cone de fogo do cigarro e, portanto levam à autoextinção do cigarro. Como a entrada de oxigênio durante a queima é primariamente determinada através da diferença de concentração entre o lado interno do cigarro e o meio ambiente, , portanto através da difusão, o que importa é selecionar a capacidade de difusão dessas fitas suficientemente baixa.

[006] A medição da capacidade de difusão de tais fitas pode ser feita com um aparelho medidor correspondente da Firma Sodim {CO 2 Dijfusivity Meter). A capacidade de difusão descreve neste caso transporte de gás operado pela diferença de concentração através do papel do cigarro. Ela assinala por isso o volume de gás que entra através do papel por unidade de tempo, por unidade de área e por diferenã de concentração apresenta portanto a unidade cm3/(cm2 s) = cm/s.

[007] A capacidade de difusão baixa necessária para a autoextinção do cigarro das fitas colocadas sobre o papel do cigarro, porém impede não apenas o transporte de oxigênio para o cone de fogo, mas também o transporte de gases, especialmente de monóxido de carbono, do lado interno do cigarro para fora jogando-o no ambiente. Por isso verificou-se no cigarro autoextinguível equipado com fitas um teor mais elevado de monóxido de carbono na fumaça em comparação com os mesmos cigarros sem fitas. Porém a segurança contra incêndio potencialmente aumentada não deve aumentar a toxicidade da fumaça por isso existe um grande interesse em pelo menos não aumentar o teor de monóxido de carbono na fumaça. Adicionalmente o teor de monóxido de carbono na fumaça também é restrito em muitos países com base nas disposições legais.

[008] Outra desvantagem do cigarro autoextiguível reside no fato de o material que foi colocado nas fitas sobre o papel de cigarro queimado com a porção de tabaco do cigarro, ser inalado junto pelo fumante e, portanto pode alterar a impressão do gosto do cigarro. Aqui também existe um grande interesse em minimizar tais alterações de gosto.

[009] Finalmente o cigarro, ainda que ele possua propriedades autoextinguíveis sobre um substrato, se autoextingue não no ato normal de fumar ,por exemplo, no cinzeiro. O acender repetidas vezes do cigarro prejudica a aceitação de tais cigarros por parte do fumante fortemente e pode interferir negativamente também na composição da fumaça com relação à toxicidade.

[0010] Um teste, para determinar a autoextinção durante a livre combustão do cigarro, ou seja, sem substrato não é padronizado e também não é parte integrante de regulamentos legais. Em geral, o cigarro é condicionado de acordo com a norma ISO 3402, depois aceso e deixado em uma posição horizontal de forma que o ar tenha acesso desimpedido pela convecção livre de todos os lados até o cigarro. Um determinado número de cigarros, por exemplo 40 unidades, é testado de acordo com esse processo e é apurado em que porcentagem dos cigarros é queimada a parte de tabaco total visível, ,ou seja, o cigarro não se autoextingue. Essa porcentagem é muitas vezes designada como queima-livre (FB) e indicada em porcento. Embora não seja parte integrante de disposições legais existe um interesse na indústria, que menos cigarros possíveis se apaguem nesse teste, portanto o valor para FB (queima-livre) seja o mais elevado possível. Em geral um valor de pelo menos 30% para FB é aceitável, preferivelmente o valor deveria ser, no entanto 70% ou até mais.

[0011] É conhecido a partir do estado da técnica que é necessária uma largura mínima das fitas de 4 mm para alcançar principalmente autoextinção. Na prática verifca-se em geral que para o cumprimento das disposições legais são necessárias fitas com largura de tipicamente 6 mm, impressas em toda a superfície no papel de cigarro. A largura necessária das fitas neste caso depende basicamente da mistura de tabaco selecionado. A distância entre as fitas resulta normalmente do comprimento da parte de tabaco do cigarro, já que muitas vezes é necessário por força da lei que pelo menos duas fitas precisem se encontrar na parte de tabaco.

[0012] No total, é preciso atingir as metas parcialmente em conflito de um elevado valor para SE e de um elevado valor para FB no caso de gosto alterado e pelo menos de teor de monóxido de carbono não elevado na fumaça. Vários ensaios de desenvolvimento nessa direção proporcionaram avanços apenas em parte.

[0013] Um princípio conhecido, que encontrou também divulgação comercial, reside em dividir uma fita com 6 mm de largura em duas fitas com 3 mm de largura cada uma 3 mm e separá-las entre si com uma distância de 1 mm. Desse modo, obtém-se melhorias no caso de FB, neste caso a superfície abrangida sobre o papel de cigarro através das fitas tem o mesmo tamanho como no caso da fita com largura de 6mm normal de forma que a quantidade de material aplicada nas fitas seja pelo menos menor pois não haveria vantagens com relação ao gosto ou teor de móxido de carbono da fumaça.

[0014] Variantes mostraram poucos resultados, nas quais as bordas de fita são executadas não retas, mas, por exemplo, na forma ondulada a fim de obter melhorias do valor FB. Neste caso, se aplica, porém quantidades consideráveis de material sobre o papel de cigarro de forma que isso possa contribuir não diretamente para a autoextinção. É preciso, portanto mais material ou mais superfície impressa para cumprir as determinações legais com relação à autoextinção. Isso pode apresentar interferências negativas sobre o gosto e o teor de monóxido de carbono na fumaça. Princípios semelhantes nos quais as bordas de fita são retas, mas a quantidade de material aplicado desde o centro da fita para as bordas de fita diminui, não deram bons resultados pelos mesmos motivos.

[0015] Também existe a necessidade de tornar as metas em parte conflitantes acima ilustradas ainda mais compatíveis entre si.

Descrição resumida da invenção

[0016] É tarefa da presente invenção preparar um papel de cigarro que confira a um cigarro, feito desse mesmo papel, valores SE suficientemente elevados para atender as normas legais, porém sobre esse cigarro é gerado ao mesmo tempo um valor FB o mais levado possível assim como um teor de monóxido de carbono reduzido na fumaça e o gosto é o menos prejudicado possível.

[0017] Essa tarefa é solucionada através de um papel de cigarro de acordo com a reivindicação 1 e um método de fabricação de acordo com a reivindicação 16. Aperfeiçoamentos vantajosos estão indicados nas reivindicações dependentes.

[0018] A seguir os termos „impresso", „superfície impressa" ou expressões semelhantes não estão limitados em seu significado neste aspecto em que o material foi efetivamente impresso, mas que o material foi aplicado de acordo com qualquer método por exemplo por borrifação.

[0019] De acordo com a invenção a tarefa é solucionada pelo fato de o papel de cigarro compreender fitas que são aplicadas sobre o papel de cigarro de forma que elas possam ficar em sentido circunferencial no caso de um cigarro feito deste papel, ou seja, basicamente em sentido transversal do papel de cigarro e é aplicado sobre o material que reduz a capacidade de difusão. Neste caso, uma fita compreende duas zonas externas em forma de tiras e uma zona central em forma de tira, ali situada entre as outras duas que apresentam as seguintes propriedades: as zonas externas da fita apresentam uma largura de pelo menos 0,4 mm e de no máximo 1,0 mm, preferivelmente no máximo de 0,8 mm e especialmente preferivelmente no máximo 0,6 mm, sobre as zonas externas da fita todo o material é aplicado basicamente em toda a superfície, as zonas externas ficam diretamente em contato com a zona central, sobre as bordas externas da zona central o referido material é aplicado não em toda a superfície, todo o material é aplicado em pelo menos 70%, preferivelmente pelo menos 75% e/ou no máximo 95%, preferivelmente no máximo 90% da superfície da zona central, a superfície, sobre a qual todo o material é aplicado, é conectada em arco, e a superfície da zona central sobre a qual o referido material é aplicado, todo o material é conectado em arco.

[0020] Os inventores verificaram que no caso dessa forma de fita especial pode-se combinar um melhor equilíbrio das propriedades que se conflitam de uma autoextinção segura (valor maior para SE), por um lado e a capacidade para a livre queima (valor maior para FB), de uma aplicação de material mínima e uma concentração mínima de CO na fumaça, por outro lado. Do que no caso das fitas do estado da técnica.

[0021] Mais precisamente, os inventores verificaram que não é necessário para os fins de autoextinção que a fita seja feita de uma área impressa em toda sua superfície. Ao invés disso, basta que uma zona externa basicamente impressa em toda sua superfície, relativamente pequena possa impedir a queima do cigarro de modo suficiente, mas não é estritamente necessário que a área seguinte na direção de queima ou seja a zona central seja impressa em toda sua área. Neste caso, o termo „aplicado basicamente em toda sua superfície" tanto inclui o caso preferido de que efetivamente 100 % das zonas externas são impressas, como também casos nos quais existem superfícies impressas muito pequenas em função de variações condicionadas ao processo.

[0022] Na zona central a aplicação de material pode conter entalhes na medida em que três condições forem atendidas. Por um lado, pelo menos 70%, preferivelmente pelo menos 75% da superfície da zona central são impressos para assegurar uma autoextinção segura. Além disso, a superfície sobre a qual o material é aplicado deve ser no sentido topológico conectado por caminhos. Isso significa que entre dois pontos aleatórios da superfície impressa de uma fita existe sempre um caminho permanente que conecta os dois pontos e que passa na superfície impressa. Expresso de maneira mais simples os entalhes devem dividir na área impressa à superfície impressa não em várias partes. Adicionalmente, é ainda necessário que também a zona central seja separadamente conectada por caminhos de forma que também entre dois pontos aleatórios da superfície impressa de uma fita exista sempre um caminho permanente que conecte os dois pontos e que passe inteiramente na superfície impressa da zona central.

[0023] Pesquisas dos inventores demonstraram que a propriedade de ser conectado por caminhos é um critério essencial para que a autoextinção seja assegurada, a qual tem importância além da parte extensiva da aplicação de material na zona central. As bordas de fita ficam preferivelmente retas e paralelas entre si. Bordas de fita que divergem disso, por exemplo, onduladas são pouco indicadas para os fins da invenção mas não devem ser retiradas do campo de proteção da invenção.

[0024] As„bordas externas" da zona central, às quais foi feita referência acima, são neste caso duas linhas retas e paralelas às linhas de borda planejadas que indicam em qual ponto da fita, considerando de fora para dentro os entalhes iniciam na aplicação de material. Enquanto o material é aplicado nas zonas externas basicamente em toda sua extensão a borda externa da zona central ou em outras palavras o limite entre a zona central e a zona externa que fica em contato com ela é definido pela linha na qual todo o material não é aplicado em toda extensão, mas na qual inicia um dos entalhes referidos.

[0025] Preferivelmente, as fitas apresentam certas propriedades de simetria. Conforme incialmente mencionado as fitas são aplicadas sobre o papel de cigarro de tal forma que elas fiquem em sentido circunferencial no caso de um cigarro feito das mesmas, ou seja dispostas basicamente em sentido transversal do papel portanto basicamente ortogonais em relação ao sentido de marcha através da máquina de fabricação de papel. Porém, não se sabe ainda no momento da produção de papel em qual direção o papel será consumido de forma que as fitas apresentem em ambas as direções de queima as mesmas propriedades funcionais. Preferivelmente, por essa razão existe o modelo da aplicação de material dentro da fita composta por duas metades que através de uma linha central pretendida da fita, sendo que o modelo de aplicação de uma metade de fita por espelhamento na linha central ou giro em 180° pode ser transferido em torno de um ponto rotacional que fica na linha central e um deslocamento paralelo opcional paralelo em relação à linha central, para o modelo de aplicação da outra metade de fita.

[0026] Preferivelmente a fita apresenta uma largura de pelo menos 4 mm, especialmente preferivelmente de pelo menos 5 mm. A fita, porém, não deve ultrapassar uma largura de 10 mm, preferivelmente de 7 mm. Mostrou-se especialmente adequada uma largura de aproximadamente 6 mm, que corresponde à largura comum nesse campo de fitas desse tipo sendo que porém devido à aplicação de material não completa na zona central é possibilitado um valor FB melhor, uma porcentagem CO mínima na fumaça e uma menor aplicação de material no total.

[0027] Nas modalidades preferidas a distância entre as fitas é de pelo menos 5 mm, preferivelmente pelo menos 10 mm e especialmente preferivelmente de pelo menos 15 mm. Contudo, a distância deve ser no máximo de 50 mm, preferivelmente no máximo de 30 mm e especialmente preferivelmente no máximo de 25 mm. Especialmente preferivelmente a distância das fitas é selecionada de tal forma que pelo menos duas fitas completas se encontrem sobre um cigarro feito desse papel. Além disso, a fita precisa possuir uma capacidade de difusão suficientemente baixa para assegurar a autoextinção de acordo com a norma ISO 12863. Neste caso, a fita apresenta preferivelmente uma capacidade de difusão de no máximo 1,0 cm/s, preferivelmente no máximo 0,8 cm/s e/ou pelo menos 0,01 cm/s, preferivelmente pelo menos 0,1 cm/s. Esses valores se referem a uma medição de acordo com o condicionamento do papel de acordo com a norma ISO 187 com um medidor de difusividade de CO2 da Firma Sodim, sob utilização de um apalpador com uma abertura de 4 x 20 mm. A abertura do apalpador deve, porém se encontrar totalmente sobre a fita. Naturalmente, que neste caso superfícies com e sem aplicação de material se situam sob o orifício do apalpador. Isso, porém não deve ser considerado para o exame do resultado de medição contra os limites indicados.

[0028] Preferivelmente, a quantidade de material aplicada sobre a fita, indicada como massa por superfície de aplicação no estado seco é de pelo menos 1 g/m2, preferivelmente de pelo menos 3 g/m2 e/ou no máximo 8 g/m2, preferivelmente no máximo 6 g/m2. Com quantidades de aplicação desse tipo as propriedades desejadas poderão ser alcançadas de forma vantajosa.

[0029] Em uma modalidade preferida a quantidade de material por superfície impressa deve permanecer constante. Neste caso, o termo „ basicamente constante" significa especialmente que ele varia menos do que 10%, preferivelmente menos de 5%. Caso a aplicação seja feita em um processo de repuxo profundo, isso pode ser assegurado, por exemplo, pelo fato de os volumes dos godês do cilindro de repuxo profundo se diferenciarem entre si em menos de 10% preferivelmente menos de 5%.

[0030] Em uma forma de modalidade vantajosa o material redutor da capacidade de difusão compreende um material, que é selecionado de um grupo composto de amido, derivados de amido, celulose, derivados de celulose, e alginatos ou uma mistura destes. Além disso, o material redutor da capacidade de difusão pode conter uma substância de carga, especialmente um carbonato ou um óxido, preferivelmente cal, óxido de magnésio, hidróxido de alumínio ou uma mistura destes. Além disso, ou alternativamente o material redutor da capacidade de difusão também pode conter uma matéria incendiária sendo especialmente adequados citrato trissódico ou citrato tricálcico ou uma mistura destes.

[0031] A invenção pode ser utilizada em todos os papéis de cigarro conhecidos também indenpendentemente se o papel é concebido para cigarros produzidos por máquina ou feitos a mão.

[0032] Em uma forma de modalidade preferida o papel de cigarro não tratado apresenta uma permeabilidade do ar de acordo com a norma ISO 2965, que se situa entre 5CU e 300 CU, preferivelmente entre 10 CU e 200 CU. Neste caso, o papel de cigarro não tratado apresenta também ou alternativamente gramatura de entre 10 g/m2 e 60 g/m2, preferivelmente de entre 20 g/m2 e 40 g/m2. O papel de cigarro pode compreender polpa de madeira química, pasta de madeira de plantas anuais especialmente linho e cânhamo, ou outras matérias fibrosas como, por exemplo, Sisal ou juta ou uma mistura destes.

[0033] Além disso, o papel de cigarro não tratado contém carga cuja porcentagem sobre a massa total de papel de pelo menos 10 % em peso, preferivelmente pelo menos 15 % em peso e/ou no máximo 45 % em peso, preferivelmente no máximo 40 % em peso. Neste caso, a carga pode ser formada especialmente através de carbonato, preferivelmente através de cal precipitado, óxido de magnésio, hidróxido de alumínio ou mistura destes. Além disso, o papel de cigarro contém preferivelmente uma matéria incendiária especialmente citrato trissódico, citrato tricálcico ou uma mistura destes. Neste caso, a porcentagem da matéria incendiária com relação à massa o papel de cigarro não tratado é preferivelmente no máximo 5 % em peso e especialmente preferivelmente entre 0,5 % em peso e 3,0 % em peso.

[0034] Também o papel de cigarro Papel de cigarro pode ser revestido em toda sua superfície ou em parte dela com composição, que contém, por exemplo, substâncias aromáticas ou interferem nas substâncias da fumaça, especialmente nos assim chamados análitos de Hoffmannna medida que essas composições não contribuem basicamente para a autoextinção de um cigarro feito desse papel. Tais revestimentos podem, desde que seja o caso, serem aplicados sobre um dos dois lados do papel ou em ambos os lados e eles podem ser aplicados antes ou após a aplicação das fitas de acordo com a invenção.

[0035] A invenção refere-se também a um método de fabricação de um papel de cigarro de acordo com as modalidades acima referidas. Preferivelmente, neste caso, o material referido é aplicado na forma de uma composição, especialmente de uma solução, de uma emulsão ou de uma suspensão, que contém um solvente e o referido material. Neste caso, o termo „solvente" deve ser entendido de modo mais abrangente e não deve sugerir que a composição é de fato uma „solução" no sentido químico ao invés de serem possíveis como dito também suspensões como composições preferidas.

[0036] Preferivelmente, trata-se no caso do solvente de água, pois é toxicologicamente inofensivo. Na verdade podem ser utilizados a princípio também solventes orgânicos dos quais, porém permanecem também após a secagem do papel sempre resíduos no papel o que pode interferir negativamente no odor do papel. O odor de tais resíduos de solventes orgânicos é sentido principalmente na primeira abertura de um maço de cigarros pelo fumante, como sendo desagradável.

[0037] O material, que permanence após a secagem sobre o papel deve ser adequado para fechar os poros do papel de cigarro pela formação de um filme na superfície do papel ou pela penetração nos poros a fim de assim reduzir a capacidade de difusão do papel na superfície impressa. Para esses fins os materiais acima referidos são especialmente adequados amido e derivado de amido, celulose e derivado de celulose assim como alginato ou uma mistura destes. No caso de um amido oxidativamente decomposto, absolutamente seco a porcentagem é de 5 % em peso a 30 % em peso, preferivelmente 10 % em peso a 25 % em peso com relação à composição. Em muitos casos é selecionada a porcentagem do material que permaneça no papel na composição com base na viscosidade, que exige o processo de método.

[0038] Preferivelmente, a composição inteira é aplicada em um método de impressão, especialmente no repuxo profundo ou na flexografia, que podem ser realizados de modo simples e estáveis em escala industrial. Uma aplicação, por exemplo, por pulverização é também possível.

[0039] A aplicação é feita neste caso preferivelmente naquele lado do papel de cigarro que é voltado e, um cigarro feito deste papel para o tabaco incluive ao lado interno. Normalmente, é o lado de peneira já que ele apresenta um teor de cal mais baixo em comparação com o lado superior o que produz um efeito positivo sobre a aparência óptica da cinza do tabaco. Uma aplicação sobre o lado superior em si melhor adequados para a impressão é possível facilmente, mas não preferido.

[0040] Embora uma aplicação do material seja possível em várias camadas com o processo de secagem comum após aplicação de cada camada, a modalidade preferida reside em aplicar todo o material em uma camada. Com isso, é possivel eliminar a necessidade de posicionar as camadas individuais de uma fita de modo preciso umas sobre as outras. Isso é difícil, pois as fitas em si não devem ficar visíveis sobre o cigarro e, portanto não serem praticamente detectáveis a olho nu. Isso na prática tem como consequência que as bordas das camadas individuais impressas, de forma que ocorre uma redução gradual da quantidade de material aplicado na passagem das superfícies impressas para as superfícies não impressas, o que não é pretendido.

[0041] Como no caso da aplicação de grandes quantidades de uma composição a base de água sobre o papel após a secagem para formação de dobras, a composição também pode conter substâncias que reduzem essa formação de dobras, como por exemplo Propilenoglicol ou glicerina. Outras substãncias, como por exemplo corantes ou aromatizantes também podem estar presentes na composição desde que elas não interfira consideravelmente na autoextinção do cigarro feito deste papel. A princípio no caso da escolha de todas as substâncias e materiais precisamos considerar todos os aspectos legais e toxicológicos.

[0042] Em uma modalidade vantajosa o papel é posteriormente tratado para a remoção ou redução de dobras. Preferivelmente o papel é posteriormente umedecido após aplicação da composição e após um primeiro processo de secagem é submetido a um outro processo de secagem, preferivelmente sob carga mecânica, por exemplo estiramento ou dilatação da folha contínua de papel. Esse processo "mecânico" para a remoção de dobras na medida em que ele pode tornar supérflua a utilização de substâncias adicionais na composição.

Breve Descrição das Figuras

[0043] A fig. 1 mostra uma tabela com os resultados resultantes dos testes com os modelos de impressão das figuras 2-9 e uma fita de área extensa com 6 mm de largura como modelo comparativo.

[0044] A fig. 2 mostra um modelo de impressão de acordo com a invenção, todas as medidas estão em milímetros, e mostra adicionalmente a divisão de uma fita na zona externa e central. Todas as medidas estão em milímetros.

[0045] A fig. 3 mostra modelos de impressão de acordo com a invenção, todas as medidas estão em milímetros, mostra modelos de impressão não de acordo com a invenção, todas as medidas estão em milímetros.

[0046] As figuras 4-6 mostram modelos de impressão de acordo com a invenção, todas as medidas estão em milímetros.

[0047] As figuas 7-10 que não mostam modelos de impressão de acordo com a invenção, todas as medidas estão em milímetros.

Exemplos de modalidade

[0048] Para uma melhor compreensão da presente invenção é feita referência a seguir aos exemplos de modalidade preferidos ilustrados nos desenhos, que são descritos com base na terminologia específica. Portanto é feita referência ao fato de que o escopo de proteção da invenção não deve ser limitado desse modo já que alterações desse tipo e outras modificações no papel de cigarro mostrado e no método de fabricação assim como outras aplicações desse tipo como elas são ali mostradas como conhecimento técnico atual ou futuro de um versado na técnica competente.

[0049] No exemplo do modelo de impressão mostrado na figura 3 a invenção de uma fita 10 pode ser explicada em zonas. A fita 10 passa sobre o papel em sentido transversal, que é mostrada através de uma seta 12 e é limitada por duas bordas de fita 14a e 14b pelo papel de cigarro não tratado (não mostrado). As linhas pretendidas, retas, paralelas e que passam em sentido transversal 16a e 16b separam zonas externas 18a e 18b de uma zona central 20. Uma zona externa 18a encontra-se também entre a borda de fita 14a e a linha concebida 16a e a outra zona externa 18b encontra-se entre a borda de fita 14b e a linha concebida 16b. A zona central 20 é limitada pelas duas linhas concebidas 16a e 16b.

[0050] As zonas externas 18a e 18b são impressas basicamente e toda a superfície, enquanto as linhas 16a e 16b são impressas não ao longo de todo o seu comprimento. Do mesmo modo a zona central 20 não é impressa em toda a superfície. A área impressa ou a superfície de aplicação 22 é sugerida na figura 3 na parte esquerda da figura pelo sombreado é interrompida por entalhes 24 sem aplicação de material. Nesse sentido a zona central 20 não é „impressa em toda a superfície". A área 22, na qual o material é aplicado, é no entanto conectada por caminhos no sentido topológico. Isso significa que entre os dois pontos aleatórios da área impressa ou área de aplicação 22 da fita 10 existe um caminho permanente que passa completamente dentro da área impressa 22. Do mesmo modo, nesse sentido a área impressa da zona central 20 é conectada por caminhos.

[0051] A fita 10 da fig. 3 é simetricamente em reflexão com relação a uma linha central 26, que se estende em sentido longitudinal da fita 10. Isso significa que a fita 10 apresenta independentemente da direção de queima os mesmo comportamentos com relação à autoextinção. Por essa razão não é necessário no caso da fabricação do papel de cigarro se ater em qual direção ele será queimado no caso do cigarro fabricado com este papel. Uma simetria adequada para esses fins é uma simetria rotacional em torno de um ponto de giro que fica na linha central 26. Isso é, por exemplo, o caso para a fita da figura 2. Na fita da figura 6 as duas metades de fita se separam entre si acima e abaixo da linha central (não mostrado na figura 6) através de um espelhamento na linha central em combinação com um deslocamento paralelo ao longo da linha central, o que também é uma simetria adequada para suscitar um comportamento independente da direção de queima.

[0052] Como papel de cigarro foi empregado um papel de cigarro comum no mercado feito depasta de madeira e cal precipitado como carga com uma gramatura de 24 g/m2, uma porcentagem de carga de 33 % em peso e uma permeabilidade ao ar de 75 CU. O papel de cigarro continha alé disso 1 % em peso de citrato tricálcico como matéria incendiária.

[0053] Sobre esse papel de cigarro foram aplicados no processo de repuxo profundo respectivamente fitas com os modelos de impressão das figuras 2-9. A composição aplicada era composta de água, 15,5 % em peso de amidos oxidativamente degradado e absolutamente seco e 9,5 % em peso de cal. Para comparação foi aplicada uma fita com 6 mm de largura em toda a superfície sobre o papel. A distância de fita foi em todos os casos de 18 mm.

[0054] A capacidade de difusão das fitas, após um condicionamento do papel de acordo com a norma ISO 187, foi medida com um medidor de difusividade CO2 da Firma Sodim. O apalpador tinha uma abertura de 4x20 mm e foi posicionado de tal forma que toda a abertura se encontrava dentro da fita. A capacidade de difusão de todo o modelo de impressão situou-se entre 0,09 cm/s e 0,60 cm/s.

[0055] Foram fabricados com os papéis de cigarro, cigarros com uma mistura de tabaco American Blend e 40 unidades de acordo com a norma 12863 testados quanto à sua autoextinção e o valor determinado para SE. Assim sendo, foram testadas 40 unidades com relação ao seu valor para FB. Neste caso, os cigarros foram condicionados primeiramente de acordo com a norma ISO 3402, depois acendidos e colocados queimando em um suporte na posição horizontal, ou seja, com o eixo longitudinal do cigarro ortogonal em relação à direção da força de gravidade de forma que por todos os lados o ar pudesse circular para o cigarro que estava queimando. Neste caso, o cigarro foi protegido por movimentos de ar na medida em que o transporte de gás foi feito apenas por livre convecção. O número dos cigarros nos quais todo o filamento de tabaco é queimado, sem que o cigarro apague por si só, foi apurado e indicado como porcentagem com o número dos cigarros testados (FB).

[0056] Os cigarros foram fumados mecanicamente de acordo com um método especificado na norma ISO 4387 e determinado a partir da fase gasosa coletada o teor de monóxido de carbono.

[0057] Os resultados para SE e FB assim como o teor de monóxido de carbono (CO) estão relacionados na tabela ilustrada na fig. 1.

[0058] Na mesma, é indicado também para cada um dos modelos de impressão das figuras 2-9 da porcentagem situada na zona central 20 da área impressa 22 em porcento com relação à superfície total da zona central 20.

[0059] Pode-se verificar na tabela da figura 1 que com a porcentagem em queda da superfície impressa 22 na zona central 20 o valor para SE diminui e aquele para FB aumenta. O modelo de impressão da figura 2 apresenta um valor SE de 100%, e o valor para FB é com 30% bastante baixo. Como o valor é bem mais elevado do que aquele para fita extensiva de 6mm de largura, o modelo de impressão da figura 2 também pode valer ainda de acordo com a invenção. Um pequeno aumento da capacidade de difusão pode neste caso aumentar o valor para FB ainda mais sem que a autoextinção suficiente seja prejudicada.

[0060] O modelo de impressão das figuras 3 - 5 pertencem às modalidades preferidas uma vez que no caso de todos esses modelos de impressão tanto o valor para SE como também aquela para FB são muito elevados.

[0061] O modelo de impressão da figura 6 mostra valores muito bons para FB, e o valor para SE com 70% ligeiramente abaixo dos padrões legais comuns de 75%. Neste caso, o valor para SE pode ser ainda aumentado através de uma redução leve da capacidade de difusão sem reduzir fortemente aquele para FB.

[0062] O modelo de impressão da figura 7 não é de acordo com a invenção, pois o valor para SE não é mais suficiente. Este modelo mostra que apesar de uma elevada porcentagem da área impressa na zona central 20 de 84,16% não é assegurada uma autoextinção suficiente. No caso desse modelo de impressão nem a área total impressa 22 nem a área impressa da zona central 20 estão conectadas por caminhos, mas ele se divide em duas partes, que não interagem suficientemente forte para assegurar a autoextinção. No teste quanto à autoextinção pode-se perceber que o cigarro pode continuar queimando ao longo das áreas não impressas transversalmente através da fita 10 e assim ultrapassar a fita.

[0063] O modelo de impressão da figura 8 também não é conectado por caminhos e, portanto não de acordo com a invenção, mas se divide em três partes. Neste caso também pode-se verificar que a taxa para autoextinção (SE) com 60% é muito baixa.

[0064] Do mesmo modo o modelo de impressão da figura 9 com uma porcentagem de 67,84% de área impressa 22 na zona central 20 apresenta uma taxa bem mais baixa para a autoextinção. Também esse modelo não está de acordo com a invenção já que a porcentagem da área impressa na zona central é muito baixa e a zona central não é conectada por caminhos de forma que o cigarro possa continuar queimando ao longo dos canais não impressos na fita.

[0065] Também o modelo de impressão da figura 10 não está de acordo com a invenção. Esse modelo não foi testado, pois não era de se esperar nenhum comportamento muito diferente do que no caso do modelo de impressão não de acordo com a invenção da figura 7. No modelo de impressão da figura 10, porém a área impressa 22 é conectada por caminhos enquanto a área impressa da zona central 20 não é conectada por caminhos. Isso mostra que essas duas propriedades são importantes independemente entre si.

[0066] Com base nos valores para monóxido de carbono pode-se verificar que todos modelos de impressão das figuras 2-9 forneceram valores mais baixos do que uma fita impressa em todoa extensão com largura de 6 mm. Portanto, neste caso, observa-se uma melhoria em relação às fitas conhecidas no estado da técnica.

[0067] Adicionalmente no caso dos modelos de impressão das figuras 2-9 são impressos apenas 67,84 % a 92,80 % da superfície da zona central 20. Isso significa em comparação com uma fita com largura de 6 mm em toda superfície uma economia de aproximadamente 7% a aproximadamente 23% do material e portanto uma influência mínima sobre o gosto do cigarro.

[0068] Além dessas vantagens, os modelos de acordo com a inveção podem ser impressos também ainda mais eficientemente em uma aplicação de camada única de forma que seja possível descartar a variação proposta no estado da técnica da quantidade de aplicação dentro da fita impressa.

[0069] No total parece contra as expectativas não ser necessário que a fita é feita de uma área impressa em toda sua extensão com largura de alguns milímetros, mas suficiente para que uma zona externa impressa em toda extensão basicamente e relativamente fina possa impedir a queima do cigarro de modo satisfatório de forma que as áreas seguintes da fita não pecisem ser impressas em toda sua extensão. De fato, pode-se verificar no caso da autoextinção que o cone de fogo não continua queimando de modo algum até sob a fita, mas já se extingue no início da fita. Por outro lado não é possível proporcionar ao cone de fogo atrás da zona impressa em toda extensão basicamente e fina superfícies não impressas muito grandes e especialmente canais não impressos que passam em sentido longitudinal do cigarro, uma vez que ao longo dessas superfícies e canais o cone de fogo pode queimar através da fita.

[0070] Os modelos de impressão de acordo com a invenção são assemelhados na sua totalidade de tal forma que o material seja aplicado basicamente apenas ali sobre o papel de cigarro onde ele contribui diretamente para a autoextinção. Desse modo, a quantidade aplicada de material pode ser minimizada e é possível obter uma redução do teor de monóxido de carbono na fumaça e uma redução da interferência no gosto. Lista de números de referência 10 fita 12 sentido transversal 14a, 14b bordas de fita 16a, 16b bordas da zona central 20 18a, 18b zonas externas 20 zona central 22 área de aplicação 24 entalhe 26 linha central Mittellinie

Claims (20)

1. Papel de cigarro para cigarros autoextinguíveis, caracterizado pelo fato de que o papel de cigarro compreende fitas (10) que estão dispostas sobre o papel de cigarro de forma que elas possam ficar localizadas na direção circunferencial no caso de um cigarro feito do mesmo, e têm um material redutor da capacidade de difusão aplicado a elas, sendo que uma fita compreende duas zonas externas (18a, 18b) em formato de tira e uma zona central (20) em formato de tira, ali disposta entre as outras duas, que apresentam as seguintes propriedades: as zonas externas (18a, 18b) da fita (10) apresentam uma largura de pelo menos 0,4 mm e no máximo 1,0 mm, o referido material é aplicado essencialmente em toda extensão das zonas externas (18a, 18b) da fita (10), as zonas externas (18a, 18b) estão em contato direto com a zona central (20), o referido material não é aplicado em toda a extensão da superfície das bordas externas (16a, 16b) da zona central (20), o referido material é aplicado em pelo menos 70% e no máximo 95% da área da zona central (20), a área (22), sobre a qual o referido material é aplicado é conectada por caminhos, e a área da zona central (20), sobre a qual o referido material é aplicado, é conectada por caminhos.

2. Papel de cigarro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as zonas externas (18a, 18b) da fita (10) tem uma largura de no máximo 0,6 mm.

3. Papel de cigarro de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o referido material é aplicado a pelo menos 75% e no máximo 90% da área da zona central.

4. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as bordas de fita (14a, 14b) são retas e paralelas.

5. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o modelo da apliação do material dentro de uma fita (10), consiste em duas metades, que são separadas através de uma linha central virtual (26) da fita (10), e poder ser transferido em um modelo de aplicação de uma metade de fita através da: • formação de um espelhamento na linha central ou giro em 180° em torno de um ponto rotacional situado sobre a linha central (26) e • um deslocamento paralelo opcional paralelo à linha central (26) do modelo de aplicação da metade de fita.

6. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a fita (10) apresenta uma largura de pelo menos 4 mm, e em que a distância entre as fitas (10) é de pelo menos 5 mm e no máximo 50 mm.

7. Papel de cigarro de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a fita (10) tem uma largura de pelo menos 5 mm e no máximo 7 mm, e em que a distância entre as fitas (10) é de pelo menos 10 mm e no máximo 30 mm.

8. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a fita (10) apresenta uma capacidade de difusão de no máximo 1,0 cm/s, e pelo menos 0,01 cm/s.

9. Papel de cigarro de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a fita apresenta uma capacidade de difusão de no máximo 0,8 cm/s e pelo menos 0,1 cm/s.

10. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a quantidade de material aplicado à fita (10), indicada como massa por área de aplicação no estado seco é de pelo menos 1 g/m2 e no máximo 8 g/m2.

11. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a quantidade de material aplicado por área sobre a qual o material é aplicado varia menos do que 10%.

12. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o material redutor da capacidade de difusão compreende um material, que é selecionado de um grupo consistindo em amido, derivados de amido, celulose, derivados de celulose e alginatos ou uma mistura dos mesmos.

13. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o material redutor da capacidade de difusão compreende um ou ambos de: uma carga e uma matéria incendiária.

14. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o papel não tratado de cigarro apresenta uma gramatura entre 20 g/m2 e 40 g/m2.

15. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que contém uma carga, cuja porcentagem é de pelo menos 10 % em peso, e no máximo 45 % em peso com relação à massa de papel total.

16. Papel de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que contém uma matéria incendiária, sendo que a porcentagem da matéria incendiária está entre 0,5 % em peso e 3,0 % em peso com relação à massa dos papéis de cigarro.

17. Método de fabricação de um papel de cigarro como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que confere, a um cigarro feito deste, propriedades de autoextinção, com as seguintes etapas: disponibilização de um papel de cigarro de base, e aplicação de um material redutor da capacidade de difusão na forma de fitas (10), que ficam dispostas de tal forma que elas possam ficar no caso de um cigarro feito deste em sentido circunferencial sendo que • uma fita (10) compreende duas zonas externas em formato de tiras (18a, 18b) e uma zona central em formato de tira entre as outras duas (20), • as zonas externas (18a, 18b) da fita (10) apresentam uma largura de pelo menos 0,4 mm e no máximo 1,0 mm, • o referido material é aplicado sobre as zonas externas (18a, 18b) da fita (10) essencialmente sobre toda a superfície, • o referido material não é aplicado sobre toda a superfície das zonas externas (16a, 16b) das áreas centrais (20), • o referido material é aplicado em pelo menos 70% e no máximo 95% da área da zona central (20), • o material é aplicado de tal forma que a área de aplicação (22) é conectada por caminhos, e • o material é aplicado de tal forma que a área de aplicação da área central (20) é conectada por caminhos.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o referido material é aplicado na forma de uma solução, uma emulsão ou suspensão, que contém um solvente e o referido material, em que o solvente é formado por água e o referido material é formado por um de amido, um derivado de amido, celulose, um derivado de celulose ou um alginato.

19. Método de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que a referida composição é aplicada em um método de impressão ou é pulverizada.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 17 a 19, caracterizado pelo fato de que a composição contém substâncias, que reagem contra a formação de dobras.

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