BR112015012068B1 - artigo fumígeno que compreende um elemento de direcionamento de fluxo de ar - Google Patents

Abstract

ARTIGO FUMÍGENO QUE COMPREENDE UM ELEMENTO DE DIRECIONAMENTO DE FLUXO DE AR. Artigo fumígeno (100) com extremidades de boca e distal compreendendo: fonte de calor (102); substrato de formação de aerossol (104); elemento direcionador (via) de fluxo de ar (106) com segmente permeável (128) a jusante do substrato de aerossol, pelo menos uma entrada de ar (132) a ser aspirado pelo segmento permeável. A via de fluxo compreende primeira e segunda porções, com a primeira a partir da pela menos uma entrada rumo ao substrato de aerossol, e a segunda a partir do substrato de aerossol rumo à extremidade de boca do artigo. A primeira porção é definida com baixa resistência à tragada do segmento permeável que se estende de ponto próximo a pelo menos uma entrada até uma extremidade a montante do segmento permeável, este compreende adicionalmente porção de alta resistência à tragada estendendo-se de um ponto próximo a pelo menos uma entrada até uma extremidade a jusante do segmento permeável com razão de resistência da porção de alta para a de baixa maior que 1:1 e menor que de 50:1. Um usuário aspira pela extremidade de boca através da pelo menos uma entrada. O ar aspirado passa a montante ao longo da primeira porção da (...).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um artigo fumígeno que compreende uma fonte de calor e um substrato de formação de aerossol.

[0002] Diversos artigos fumígenos em que o tabaco é aquecido em vez de sofrer combustão têm sido propostos na área. Um dos objetivos de tais artigos fumígenos "aquecidos" é reduzir os já conhecidos componentes nocivos da fumaça, do tipo produzido pela combustão e degradação pirolítica do tabaco, em cigarros convencionais. Em um tipo conhecido de artigo fumígeno aquecido, um aerossol é gerado pela transferência de calor, de uma fonte de calor combustível para um substrato de formação de aerossol localizado dentro dos limites da, à volta da ou a jusante da fonte de calor combustível. Durante o ato de fumar, compostos voláteis são liberados do substrato de formação de aerossol da fonte de calor combustíveis e arrastados no ar aspirado através do artigo fumígeno. Conforme os compostos liberados esfriam, eles se condensam para formar um aerossol que é inalado pelo usuário. Tipicamente, o ar é aspirado para dentro de um destes já conhecidos artigos fumígenos através de um ou mais canais de fluxo de ar fornecidos pela fonte de calor combustível e a transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol ocorre por convecção (isto é, sopro) e condução forçadas.

[0003] Por exemplo, o WO-A2-2009/022232 divulga um artigo fumígeno que inclui uma fonte de calor combustível, um substrato de formação de aerossol a jusante da fonte de calor combustível, e um elemento condutor de calor em torno de, e em contato direto com, uma parte traseira da fonte de calor combustível e com uma porção dianteira adjacente do substrato de formação de aerossol. Para fornecer uma quantidade controlada de aquecimento convectivo forçado do substrato de formação de aerossol, pelo menos um canal longitudinal de fluxo de ar é fornecido através da fonte de calor combustível.

[0004] Em artigos fumígenos conhecidos em que a transferência de calor da fonte de calor ao substrato de formação de aerossol ocorre primariamente por convecção forçada, a transferência de calor convectivo e, portanto, a temperatura do substrato de formação de aerossol podem variar consideravelmente, dependendo do comportamento de sopro do usuário. Como resultado, a composição e, portanto, as propriedades sensórias do principal aerossol inalado pelo usuário podem ser desvantajosamente altamente sensíveis ao regime de sopro do usuário.

[0005] Em artigos fumígenos aquecidos conhecidos em que o ar aspirado através do artigo fumígeno entra em contato direto com uma fonte de calor combustível do artigo fumígeno aquecido, as tragadas do usuário resultam na ativação da combustão da fonte de calor combustível. Intensos regimes de sopro podem, portanto, conduzir a transferências de calor convectivo suficientemente altas para causar picos na temperatura do substrato de formação de aerossol, levando desvantajosamente à pirólise e até mesmo à potencial combustão localizada do substrato de formação de aerossol. Conforme utilizado neste documento, o termo "pico" é usado para descrever um breve aumento na temperatura do substrato de formação de aerossol.

[0006] Os níveis de subprodutos pirolíticos ou derivados de combustão indesejáveis nos principais aerossóis gerados por tais artigos fumígenos conhecidos podem igualmente variar desvantajosamente dependendo do regime de sopro adotado pelo usuário.

[0007] Faz-se ainda necessário um artigo fumígeno aquecido que compreenda uma fonte de calor e um substrato de formação de aerossol a jusante da fonte de calor em que a temperatura do substrato de formação de aerossol e, portanto, a composição do aerossol permaneça amplamente não afetada pelos regimes de sopro do usuário. Resta, em particular, a necessidade de um artigo fumígeno aquecido que compreende uma fonte de calor um substrato de formação de aerossol a jusante da fonte de calor em que não ocorra substancialmente nenhuma combustão ou pirólise do substrato de formação de aerossol sob o mais vasto leque de condições fumígenas que possam ser, sob um ponto de vista realista, adotadas pelo usuário.

[0008] De acordo com a invenção, fornece-se um artigo fumígeno que contém uma extremidade de boca e uma extremidade distal. O artigo fumígeno compreende: uma fonte de calor; um substrato de formação de aerossóis; um elemento direcionador de fluxo de ar que compreende um segmente permeável ao ar a jusante do substrato de formação de aerossol, sendo que o elemento de direcionamento do fluxo define uma via de fluxo de ar; e pelo menos uma entrada de ar para que o ar possa ser aspirado para dentro do segmento permeável ao ar. A via de fluxo de ar compreende uma primeira porção e uma segunda porção, estendendo-se a primeira porção da via de fluxo de ar a partir de pela menos uma entrada de ar rumo ao substrato de formação de aerossol, e estendendo-se a segunda porção da via de fluxo de ar do substrato de formação de aerossol rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno. A primeira parte da via de fluxo de ar é definida por uma porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar que se estende de um ponto próximo a pelo menos uma entrada de ar até uma extremidade a montante do segmento permeável ao ar, e o segmento permeável ao ar compreende adicionalmente uma porção de alta resistência à tragada que se estende de um ponto próximo a pelo menos uma entrada de ar a uma extremidade a jusante do segmento permeável ao ar. A razão da resistência à tragada da porção de alta resistência à tragada para a resistência à tragada da porção de baixa resistência à tragada é maior que 1:1 e menor que cerca de 50:1. De preferência, a segunda porção da via de fluxo de ar é definida por um tubo substancialmente oco.

[0009] Quando em uso, o ar é aspirado para dentro do elemento de direcionamento do fluxo de ar através de pelo menos uma entrada de ar. Pelo menos uma porção do ar aspirado flui a montante ao longo da primeira porção da via de fluxo de ar, através da porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar, rumo ao substrato de formação de aerossol. O ar flui através do substrato de formação de aerossol e, em seguida, a jusante, ao longo da segunda porção da via de fluxo aéreo rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno. Na modalidade preferencial, a maior parte do ar flui através da porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar.

[00010] Conforme utilizado neste documento, o termo "segmento permeável ao ar" refere-se a um segmento que não seja bloqueado, plugado ou vedado de modo a bloquear completamente a passagem do ar através do segmento permeável ao ar. Como tal, cada porção do segmento permeável ao ar tem resistência à tragada finita. Fabricar o segmento permeável ao ar sem tal plugue ou vedação reduz vantajosamente a complexidade da fabricação. Além disso, a fabricação do segmento permeável ao ar sem um tal plugue ou vedação pode vantajosamente reduzir ou eliminar a necessidade de assumir o oneroso procedimento de selecionar e testar materiais para uso na formação da vedação, com fins de determinar sua adequabilidade para emprego nos artigos fumígenos. Em determinas modalidades preferenciais, o segmento permeável ao ar tem extremidade aberta, de modo a permitir que o ar passe através de si da extremidade a montante à extremidade a jusante do segmento permeável ao ar.

[00011] Conforme utilizado neste documento, o termo "via de fluxo de ar" é usado para descrever uma rota ao longo da qual o ar pode ser aspirado através do artigo fumígeno mediante inalação por parte de um usuário.

[00012] Conforme utilizado neste documento, o termo "próximo" é usado para referir-se a componentes que estejam muito perto, ou próximos uns dos outros.

[00013] A resistência à tragada é medida de acordo com ISO 6565:2011 e é tipicamente expressa em unidades de mmH2O. A resistência à tragada do segmento permeável ao ar pode ser medida ao aspirar-se por uma extremidade do elemento de direcionamento do fluxo de ar, estando a segunda porção da via de fluxo de ar selada de modo que o ar flua apenas através do segmento permeável ao ar do elemento de direcionamento do fluxo de ar. De preferência, a resistência à tragada do segmento permeável ao ar é homogênea ao longo do comprimento do segmento. Em tais modalidades, a resistência à tragada da porção de baixa resistência à tragada e porção de alta resistência à tragada, respectivamente, serão proporcionais a seus respectivos comprimentos no segmento permeável ao ar. Em uma modalidade preferencial, pelo menos uma entrada de ar localiza-se rumo à extremidade a montante do elemento direcionado de fluxo de ar. Desta forma, a resistência à tragada da porção do segmento permeável ao ar contra a corrente de entrada de ar de pelo menos uma entrada de ar deve ser menor do que a resistência à tragada da porção do segmento permeável ao ar a jusante de pelo menos uma entrada de ar.

[00014] Em outras modalidades em que a resistência à tragada do segmento permeável ao ar não é homogênea ao longo do comprimento do segmento, a resistência à tragada da porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar pode ser medida cortando transversalmente o elemento de direcionamento do fluxo de ar em uma localidade correspondente a pelo menos uma entrada de ar mais próxima da extremidade a montante do segmento permeável ao ar para separar a porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar do resto do segmento permeável, e aspirando-se em uma extremidade da porção de baixa resistência à tragada cortada ao mesmo tempo em que se veda a segunda porção da via de fluxo de ar de modo que o ar flua apenas através da porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar. Da mesma forma, pode-se medir a resistência à tragada da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar cortando-se transversalmente o elemento direcionador de fluxo de ar em uma localidade correspondente a pelo menos uma entrada de ar mais próxima da extremidade a jusante do segmento permeável ao ar para separar a porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar do resto do segmento permeável ao ar, e aspirando-se em uma extremidade da porção de alta resistência à tragada cortada ao mesmo tempo em que se veda a segunda porção da via de fluxo de ar de modo que o ar flua apenas através da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar.

[00015] O artigo fumígeno pode compreender uma pluralidade de fileiras de entradas de ar, cada fileira compreendendo uma pluralidade de entradas de ar. Na presente modalidade, as fileiras preferivelmente circunscrevem o elemento de direcionamento do fluxo de ar. As fileiras de entradas de ar podem ser separadas por entre cerca de 0,5 mm e cerca de 5,0 mm ao longo do comprimento longitudinal do elemento de direcionamento do fluxo de ar. De preferência, as fileiras de entradas são separadas por cerca de 1,0 mm. Conforme será apreciado a partir do que se dispõe acima, nesta modalidade, a porção de baixa resistência à tragada estende-se da fileira de entradas de ar mais próxima à extremidade a montante do segmento permeável ao ar, e a porção de alta resistência à tragada estende-se da fileira de entradas de ar mais próxima à extremidade a jusante do segmento permeável ao ar até a extremidade a jusante do segmento permeável ao ar. Deste modo, a porção do segmento permeável ao ar entre as fileiras de entradas de ar não é incorporada às medidas de resistência à tragada de nenhuma das porções.

[00016] O fornecimento de um artigo fumígeno com um tal elemento de direcionamento de fluxo de ar resulta na aspiração de ar fresco através de pelo menos uma entrada de ar e passando predominantemente a montante, através da porção de baixa resistência à tragada do elemento de direcionamento de fluxo de ar rumo ao substrato de formação de aerossol. Vantajosamente, o ar fresco aspirado através do substrato de formação de aerossol reduz a temperatura do substrato de formação de aerossol do artigo fumígeno. Isso pode substancialmente impedir ou inibir picos na temperatura do substrato de formação de aerossol enquanto o usuário traga, vantajosamente impedindo ou reduzindo, portanto, a combustão ou pirólise do substrato de formação de aerossol. Além disso, vantajosamente, o ar fresco aspirado através do substrato de formação de aerossol pode reduzir o efeito do regime de sopro do usuário sobre a composição do aerossol principal.

[00017] Conforme utilizado neste documento, o termo "ar fresco" é utilizado para descrever ar ambiente que não se encontre significativamente aquecido pela fonte de calor enquanto o usuário traga.

[00018] Em determinadas modalidades particularmente preferenciais, a fonte de calor pode ser isolada da via de fluxo de ar. Vantajosamente, isto previne ou inibe substancialmente a migração do formador de aerossol do substrato de formação de aerossol à fonte de calor durante o armazenamento dos artigos fumígenos. Onde a fonte de calor é uma fonte de calor combustível, isto, vantajosamente, também inibe ou substancialmente impede que produtos de combustão e decomposição formados durante ignição e combustão da fonte de calor combustível adentrem o ar aspirado através do artigo fumígeno. Além disso, isto impede ou substancialmente inibe a intensificação da combustão da fonte de calor combustível durante o ato de baforar e, portanto, vantajosamente impede ou inibe de maneira substancial picos na temperatura do substrato de formação de aerossol durante o ato de baforar. Isso reduz o efeito do regime de sopro de um usuário sobre a composição do aerossol. Igualmente substancialmente evitada, e de maneira vantajosa, é a decomposição de pelo menos um formador de aerossol durante uso do artigo fumígeno.

[00019] Em modalidades preferenciais, a fonte de calor combustível é 'cega' (ou seja, não compreende quaisquer canais de fluxo de ar) e o aquecimento do substrato formador de aerossol dá-se primariamente por condução e o aquecimento do substrato de formação de aerossol por convecção formada (isto é, baforando) é minimizado. Isso reduz ainda mais o efeito de um regime de sopro de um usuário sobre a composição do aerossol.

[00020] Conforme utilizado neste documento, o termo "substrato de formação de aerossol" é usado para descrever um substrato capaz de liberar, mediante aquecimento, compostos voláteis que podem formar um aerossol. Os aerossóis gerados a partir dos substratos de formação de aerossol dos artigos fumígenos de acordo com a invenção podem ser visíveis ou invisíveis e podem incluir vapores (por exemplo, partículas finas de substâncias, que se encontram em estado gasoso, que são ordinariamente líquidas ou sólidas quando em temperatura ambiente), bem como gases e gotículas líquidas de vapores condensados.

[00021] Conforme utilizados no presente documento, os termos "a montante" e "fronteiro", "a jusante" e "traseiro/traseira" são usados para descrever as posições relativas dos componentes, ou de partes dos componentes, do artigo fumígeno em relação ao sentido em que o usuário aspira no artigo fumígeno durante o uso do mesmo. Os artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem uma extremidade de boca e uma extremidade distal oposta. Durante o uso, o usuário aspira pela extremidade de boca do artigo fumígeno. A extremidade da boca encontra-se a jusante da extremidade distal. A fonte de calor encontra-se localizada na extremidade distal ou em proximidade a ela. Na modalidade preferencial, o substrato de formação de aerossol encontra-se a jusante da fonte de calor.

[00022] Conforme utilizado neste documento, o termo "comprimento" é utilizado para descrever a dimensão no sentido longitudinal do artigo fumígeno.

[00023] Conforme utilizado neste documento, o termo "transversal" é usado para descrever o sentido perpendicular ao eixo longitudinal do artigo fumígeno.

[00024] Conforme utilizado neste documento, o termo "fonte de calor isolada" é usado para descrever uma fonte de calor que não se encontra em contato direto com o ar aspirado através do artigo fumígeno ao longo da via de fluxo aéreo.

[00025] Conforme utilizado neste documento, o termo "contato direto" é usado para descrever o contato entre o ar aspirado através do artigo fumígeno ao longo da via de fluxo de ar e uma superfície da fonte de calor.

[00026] Conforme descrito abaixo, artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor cegas ou não cegas.

[00027] Conforme utilizado neste documento, o termo "cego" é usado para descrever uma fonte de calor de um artigo fumígeno de acordo com a invenção em que o ar aspirado através do artigo fumígeno para inalação por parte de um usuário não passa por nenhum canal de fluxo de ar ao longo da fonte de calor.

[00028] Conforme utilizado no presente documento, o termo "não cega" é usado para descrever uma fonte de calor de um artigo fumígeno, de acordo com a invenção, em que o ar aspirado através do artigo fumígeno para inalação por parte de um usuário passa através de um ou mais canais de fluxo de ar ao longo da fonte de calor.

[00029] Conforme utilizado no presente documento, o termo "canal de fluxo de ar" é usado para descrever um canal que se estende ao longo do comprimento de uma fonte de calor através da qual o ar pode ser aspirado a jusante para inalação por parte de um usuário.

[00030] A resistência à tragada da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar é maior que a resistência à tragada da porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar. Em outras palavras, a resistência à tragada entre a extremidade a jusante do segmento permeável ao ar e a pelo menos uma entrada de ar é maior que a resistência à tragada entre a extremidade a montante do segmento permeável ao ar e a pelo menos uma entrada de ar. Tal como descrito acima, a razão da resistência à tragada entre a porção de alta resistência à tragada para a porção de baixa resistência à tragada é maior que 1:1 e menor que cerca de 50:1. Mais preferivelmente, a razão da resistência à tragada é maior que cerca de 2:1 e menor que cerca de 50: 1; ainda mais preferivelmente, entre cerca de 4:1 e cerca de 50:1. Em uma modalidade particularmente preferencial, a razão encontra-se entre cerca de 8:1 e cerca de 12:1. Constatou-se que uma razão de cerca de 10:1 é particularmente vantajosa.

[00031] Em uma modalidade, pelo menos uma entrada de ar encontra-se entre cerca de 2 mm e cerca de 5 mm da extremidade a montante do elemento de direcionamento de fluxo de ar, e o comprimento do elemento de direcionamento de fluxo de ar é de entre cerca de 20 mm e cerca de 50 mm. Em uma modalidade particularmente preferencial, pelo menos uma entrada de ar encontra-se cerca de 5 mm da extremidade a montante do elemento de direcionamento de fluxo de ar, e o comprimento do elemento de direcionamento de fluxo de ar é de entre cerca de 26 e cerca de 28 mm.

[00032] Surpreendentemente, tem-se constatado que posicionar pelo menos uma entrada de ar muito próximo da extremidade a montante do elemento de direcionamento de fluxo de ar é desvantajoso. Pelo menos uma entrada de ar auxilia na despressurização do acúmulo de compostos voláteis liberados do substrato de formação de aerossol como resultado da transferência de calor da fonte de calor combustível. Ao posicionar pelo menos uma entrada de ar próximo demais da extremidade a montante do elemento de direcionamento de fluxo de ar pode permitir que fumaça lateral escape através de pelo menos uma entrada de ar, o que pode não ser desejável. Por esta razão, em determinadas modalidades, é indesejável posicionar pelo menos uma entrada de ar mais perto que cerca de 2 mm da extremidade a montante do elemento de direcionamento de fluxo de ar.

[00033] Em determinadas modalidades preferenciais, o segmento permeável ao ar compreende um material poroso, permeável ao ar e substancialmente homogêneo, tal como fibra de acetato de celulose, papel, cerâmica porosa, tabaco, material poroso plástico, material carbonáceo plástico, metal poroso, etc. Além disso, ou, alternativamente, a porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar tem seção transversal reduzida do fluxo de ar, quando comparada à porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar. Nesta modalidade, o segmento permeável ao ar preferivelmente compreende material para reduzir a seção transversal do fluxo de ar de pelo menos parte da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar. Reduzir a seção transversal de pelo menos uma parte da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar pode ser uma maneira, ou uma maneira adicional, de intensificar a resistência à tragada da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar com relação à porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar. Materiais adequados podem incluir, por exemplo, cola quente derretida, silicone, pastilhas de plástico ou qualquer outro material que possa ser adequado para utilização em um artigo fumígeno. Em uma modalidade, por exemplo, uma camada de cola quente derretida pode ser aplicada a uma região dentro dos limites da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar para tornar mais estreita a seção transversal do fluxo de ar da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar.

[00034] Conforme utilizado neste documento, o termo "seção transversal de fluxo de ar" refere-se à porção de seção transversal do segmento permeável ao ar através do qual o ar pode fluir.

[00035] O segmento permeável ao ar pode ser um difusor ou pelo menos incluir um difusor disposto para difundir o ar fresco aspirado através de pelo menos uma entrada de ar. O difusor é preferivelmente disposto de modo a difundir o ar enquanto este flui ao longo da primeira porção da via de fluxo de ar. Em uma modalidade preferencial, o segmento permeável ao ar compreende fibra de acetato de celulose distribuída de maneira substancialmente uniforme. Em uma modalidade alternativa, a densidade da fibra de acetato de celulose fornecida no segmento permeável ao ar pode ser usada para controlar a resistência à tragada de porções do segmento permeável ao ar.

[00036] Em uma modalidade alternativa, o segmento permeável ao ar é formado a partir de papel frisado. O papel frisado tem, preferivelmente, uma primeira região que se estende a partir de pelo menos uma entrada de ar rumo à extremidade a montante do segmento, correspondendo a pelo menos uma parte da porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar, e uma segunda região que se estende a partir de pelo menos uma entrada de ar rumo à extremidade a jusante do segmento, correspondendo a pelo menos uma das parte da porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar. Mais preferencialmente, a primeira região estende-se a partir de pelo menos uma entrada de ar até a extremidade a montante do segmento permeável ao ar e a segundo região estende-se a partir de pelo menos uma entrada de ar até a extremidade a jusante do segmento permeável ao ar. De preferência, a primeira região tem resistência à tragada mais baixa que a segunda região. O papel frisado pode ter uma terceira região, estendendo-se da segunda região à extremidade a jusante do segmento permeável ao ar. Em uma modalidade preferencial, a terceira região tem substancialmente a mesma resistência à tragada da primeira região. Nesta modalidade, a segunda e a terceira região têm, em conjunto, uma resistência à tragada combinada maior que a resistência à tragada da primeira região. De preferência, a resistência à tragada da porção de baixa resistência à tragada é de entre cerca de 6 mm H2O a cerca de 10 mm H2O por comprimento mm, e a resistência à tragada da porção de alta resistência à tragada é entre cerca de 10 mm H2O a cerca de 18 mm H2O por comprimento mm. Em uma modalidade particularmente preferencial, a resistência à tragada da porção do segmento permeável ao ar a montante de pelo menos uma entrada de ar é de cerca de 10 mm H2O e a resistência à tragada do segmento permeável ao ar a montante de pelo menos uma entrada de ar é cerca de 20 mm H2O.

[00037] O elemento de direcionamento de ar preferivelmente compreende um corpo oco de extremidade aberta circunscrito circunferencialmente por um material de invólucro substancialmente impermeável ao ar, em que a segunda porção da via de fluxo de ar é definida pelo volume seguro pelo interior do corpo oco de extremidade aberta substancialmente impermeável ao ar. Em uma modalidade preferencial, o corpo oco de extremidade aberta substancialmente impermeável ao ar é um cilindro circular reto. A seção transversal do corpo oco substancialmente impermeável ao ar pode ter qualquer formato, incluindo, entre outros, circular, oval, quadrado, triangular e retangular. O segmento permeável ao ar preferivelmente circunscreve pelo menos uma porção do corpo oco de extremidade aberta, substancialmente impermeável ao ar.

[00038] A primeira porção da via de fluxo de ar pode estender-se longitudinalmente a montante a partir de pelo menos uma entrada de ar até pelo menos um ponto próximo ao substrato de formação de aerossol. Preferivelmente, a primeira porção da via de fluxo de ar estende-se longitudinalmente a montante a partir de pelo menos uma entrada de ar até o substrato de formação de aerossol.

[00039] A segunda porção da via de fluxo de ar pode estender-se longitudinalmente a jusante de pelo menos um ponto próximo ao substrato de formação de aerossol, rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno. De preferência, a segunda porção da via de fluxo de ar estende-se longitudinalmente a jusante do substrato de formação de aerossol rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno.

[00040] Em certas modalidades, a segunda porção da via de fluxo de ar pode estender-se longitudinalmente a jusante de dentro do substrato de formação de aerossol rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno.

[00041] Em uma modalidade preferencial, a primeira porção da via de fluxo de ar estende-se longitudinalmente a montante a partir de pelo menos uma entrada de ar até o substrato de formação de aerossol e a segunda porção da via de fluxo de ar estende-se longitudinalmente a jusante de dentro do substrato de formação de aerossol rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno.

[00042] Quando em uso, o aerossol é gerado pela transferência de calor da fonte de calor ao substrato de formação de aerossol de artigos fumígenos de acordo com a invenção. Ajustando-se a posição da extremidade a montante da segunda porção da via de fluxo de ar com relação ao substrato de formação de aerossol, é possível controlar a localidade em que o aerossol deixa o substrato de formação de aerossol. Isso, vantajosamente, permite que os artigos fumígenos de acordo com a invenção sejam produzidos com as desejadas distribuições de aerossol.

[00043] Em modalidades preferenciais, o ar fresco aspirado para dentro da primeira porção da via de fluxo de ar através de pelo menos uma entrada de ar passa, a montante, através da primeira porção da via de fluxo de ar para o substrato de formação de aerossol, através do substrato de formação de aerossol e, em seguida, a jusante, rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno através da segunda porção da via de fluxo de ar.

[00044] Em uma modalidade preferencial, a primeira porção da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar são concêntricas. No entanto, será apreciado que, em outras modalidades, a primeira porção da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar podem ser não concêntricas. Por exemplo, a primeira porção da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar podem ser paralelas e não concêntricas.

[00045] Onde a primeira porção da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar são concêntricas, preferivelmente a primeira porção da via de fluxo de ar cerca a segunda porção da via de fluxo de ar. No entanto, será apreciado que em outras modalidades, a segunda porção da via de fluxo de ar pode cercar a primeira porção da via de fluxo de ar.

[00046] Em uma modalidade particularmente preferencial, a primeira porção da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar são concêntricas, a segunda porção da via de fluxo de ar encontra-se disposta de maneira substancialmente central dentro do artigo fumígeno e a primeira porção da via de fluxo de ar cerca a segunda porção da via de fluxo de ar. Esta disposição é particularmente vantajosa onde os artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem adicionalmente um elemento condutor de calor à volta de, e em contato direto com, uma porção traseira da fonte de calor e uma porção dianteira adjacente do substrato de formação de aerossol.

[00047] A primeira porção da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar podem ser seções transversais substancialmente constantes. Por exemplo, onde a primeira porção da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar são concêntricas, uma das primeiras porções da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar podem ser seções transversais circulares substancialmente constantes e uma das primeiras porções da via de fluxo de ar e a segunda porção da via de fluxo de ar podem ser de seção transversal anular substancialmente constante.

[00048] O corpo oco substancialmente impermeável ao ar pode ser feito com um ou mais materiais adequados, impermeáveis ao ar, que sejam substancial e termicamente estáveis à temperatura do aerossol gerado pela transferência de calor da fonte de calor para o substrato de formação de aerossol. Os materiais adequados são conhecidos na área e incluem, mas não se limitam a, cartolina, plástico, cerâmica e suas combinações.

[00049] Onde o corpo oco de extremidade aberta substancialmente impermeável ao ar é um cilindro, o cilindro pode ter um diâmetro de entre 2 mm e cerca de 5 mm, por exemplo, um diâmetro de entre cerca de 2,5 m e cerca de 4,5 mm. O cilindro pode ter outros diâmetros, dependendo do diâmetro geral desejado do artigo fumígeno.

[00050] Preferencialmente, os artigos fumígenos de acordo com a invenção contêm um invólucro exterior que circunscreve pelo menos uma parte traseira da fonte de calor, do substrato de formação de aerossol e de quaisquer outros componentes do artigo fumígeno a jusante do substrato de formação de aerossol. De preferência, o invólucro externo é substancialmente impermeável ao ar. Artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender invólucros exteriores formados a partir de qualquer material adequado ou combinação de materiais. Os materiais adequados são bastante conhecidos na área e incluem, mas não se limitam a, papel de cigarros. O invólucro exterior deve segurar a fonte de calor e o substrato de formação de aerossol do artigo fumígeno quando o artigo fumígeno é montado.

[00051] Pelo menos uma entrada de ar a jusante do substrato de formação de aerossol para aspirar ar dentro da primeira porção da via de fluxo de ar é fornecida no invólucro exterior e quaisquer outros materiais que circunscrevem componentes do artigo fumígeno de acordo com a invenção através dos quais o ar possa ser aspirado para dentro da primeira porção da via de fluxo de ar. Conforme utilizado neste documento, o termo "entrada de ar" é usado para descrever um ou mais orifícios, talhos, ranhuras e demais aberturas no invólucro exterior e em quaisquer materiais que circunscrevam componentes do artigo fumígeno de acordo com a invenção a jusante do substrato de formação de aerossol através dos quais o ar possa ser aspirado para dentro da primeira porção da via de fluxo de ar.

[00052] O número, forma, tamanho e localização das entradas de ar podem ser ajustados adequadamente para que se possa atingir um bom desempenho fumígeno.

[00053] Em uso, quando o usuário aspira na extremidade de boca do artigo fumígeno mais preferencial de acordo com a invenção, o ar fresco é aspirado para dentro do artigo fumígeno através de pelo menos uma entrada de ar a jusante do substrato de formação de aerossol. O ar aspirado passa predominantemente a montante para o substrato de formação de aerossol ao longo do segmento permeável ao ar entre o exterior do tubo oco e o invólucro exterior do artigo fumígeno ou invólucro interior do elemento de direcionamento de fluxo de ar. O ar aspirado passa através do substrato de formação de aerossol e, em seguida, passa a jusante através do interior do tubo oco no sentido da extremidade de boca do artigo fumígeno para inalação por parte do usuário.

[00054] A fonte de calor pode ser uma fonte de calor combustível, uma fonte de calor química, uma fonte de calor elétrica, um dissipador térmico ou qualquer combinação destes.

[00055] De preferência, a fonte de calor é uma fonte de calor combustível. Mais preferencialmente, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor carbonácea. Conforme utilizado no presente documento, o termo "carbonáceo" é usado para descrever uma fonte de calor que compreende carbono.

[00056] De preferência, fontes de calor carbonáceas combustíveis para uso em artigos fumígenos, de acordo com a invenção, têm um teor de carbono de pelo menos cerca de 35 por cento, mais preferivelmente de pelo menos cerca de 40 por cento, mais preferivelmente ainda de pelo menos 45 por cento por peso seco da fonte de calor combustível.

[00057] Em algumas modalidades, fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são fontes de calor combustíveis à base de carbono. Conforme utilizado no presente documento, o termo "fonte de calor à base de carbono" é usado para descrever uma fonte de calor composta primordialmente de carbono.

[00058] Fontes de calor combustíveis à base de carbono para uso em artigos fumígenos, de acordo com a invenção, podem ter um teor de carbono de pelo menos cerca de 50 por cento, mais preferencialmente de pelo menos cerca de 60 por cento, mais preferencialmente de pelo menos 70, mais preferencialmente ainda de pelo menos 80 por cento por peso seco da fonte de calor combustível à base de carbono.

[00059] Artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor combustível carbonáceas formadas a partir de um ou mais materiais que contêm carbono.

[00060] Se desejado, um ou mais ligantes podem ser combinados com um ou mais materiais que contêm carbono. De preferência, um ou mais ligantes são ligantes orgânicos. Ligantes orgânicos adequados conhecidos incluem, mas não se limitam a, gomas (por exemplo, goma guar), celuloses modificadas e derivados de celulose (por exemplo, metilcelulose, carboximetilcelulose, hidroxipropilcelulose e hidroxipropil metilcelulose), farinha de trigo, amidos, açúcares, óleos vegetais e combinações destes.

[00061] Em vez de, ou em acréscimo a um ou mais ligantes, fontes de calor combustível para uso em artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender um ou mais aditivos de modo a aperfeiçoar as propriedades da fonte de calor combustível. Aditivos apropriados incluem, mas não estão limitados a, aditivos para promover a consolidação da fonte de calor combustível (por exemplo, auxiliadores de sinterização), aditivos para promover a ignição da fonte de calor combustível (por exemplo, oxidantes tais como percloratos, cloratos, nitratos, peróxidos, permanganatos, zircônio e combinações destes), aditivos para promover a combustão da fonte de calor combustível (por exemplo, potássio e sais de potássio, como o 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, como CuO, Fe2O3 e Al2O3).

[00062] Em uma modalidade preferencial, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor combustível cilíndrica que compreende carbono e pelo menos um auxiliador de ignição, tendo a fonte de calor combustível cilíndrica uma face extrema dianteira (ou seja, face extrema a montante) e uma face traseira oposta (ou seja, face extrema a jusante), em que pelo menos parte da fonte de calor combustível cilíndrica entre a face dianteira e a face traseira é embalada em um invólucro resistente à combustão e em que, quando da ignição da face dianteira da fonte de calor combustível cilíndrica, a face traseira da fonte de calor combustível cilíndrica aumenta em temperatura a uma primeira temperatura e em que, durante a combustão subsequente da fonte de calor combustível cilíndrica, a face traseira da fonte de calor combustível cilíndrica mantém uma segunda temperatura mais baixa que a primeira temperatura. Conforme utilizado no presente documento, o termo "auxiliador de ignição" é usado para descrever um material que libera oxigênio e/ou energia durante a ignição da fonte de calor combustível, em que a taxa de liberação de oxigênio e/ou energia pelo material não é limitada pela difusão de oxigênio ambiente. Em outras palavras, a taxa de liberação de oxigênio e/ou energia pelo material durante a ignição da fonte de calor combustível é amplamente independente da velocidade na qual o oxigênio ambiente pode alcançar o material. Conforme utilizado no presente documento, o termo "auxiliar de ignição" é usado também para descrever um metal elementar que libera energia durante a ignição da fonte de calor combustível, em que a temperatura de ignição do metal elementar é inferior a cerca de 500°C, e o calor de combustão do metal elementar é de pelo menos cerca de 5 kJ/g.

[00063] Conforme utilizado no presente documento, o termo "auxiliar de ignição" não inclui sais de metais alcalinos de ácidos carboxílicos (tais como sais de citrato de metais alcalinos, sais de acetato de metal alcalino e sais de succinato de metal alcalino), sais de halogeneto de metal alcalino (tais como sais de cloreto de metal alcalino), sais de carbonato de metais alcalinos ou sais de fosfato de metal alcalino, os quais, segundo se acredita, modificam a combustão de carbono.

[00064] Exemplos de agentes oxidantes adequados incluem, porém não se limitam a: nitratos como, por exemplo, nitrato de potássio, nitrato de cálcio, nitrato de estrôncio, nitrato de sódio, nitrato de bário, nitrato de lítio, nitrato de alumínio e nitrato de ferro; nitritos; outros compostos nitrados orgânicos e inorgânicos; cloratos, tais como, por exemplo, clorato de sódio e clorato de potássio; percloratos, tais como, por exemplo, perclorato de sódio; cloretos; bromatos, tais como, por exemplo, bromato de sódio e bromato de potássio; perbromatos; brometos; boratos, tais como, por exemplo, borato de sódio e borato de potássio; ferratos, tais como, por exemplo, ferrato de bário; ferrita; manganatos, tais como, por exemplo, manganato de potássio; permanganatos, tais como, por exemplo, permanganato de potássio; peróxidos orgânicos, tais como, por exemplo, peróxido de benzoíla e peróxido de acetona; peróxidos inorgânicos, tais como, por exemplo, peróxido de hidrogênio, peróxido de estrôncio, peróxido de magnésio, peróxido de cálcio, peróxido de bário, peróxido de zinco e peróxido de lítio; superóxidos, tais como, por exemplo, superóxido de potássio e superóxido de sódio; iodatos; periodatos; iodetos; sulfatos; sulfitos; outros sulfóxidos; fosfatos; fosfinatos; fosfitos; e fosfanatos.

[00065] Em artigos fumígenos, de acordo com a invenção, a fonte de calor é preferivelmente isolada de todas as vias de fluxo de ar ao longo das quais o ar pode ser aspirado através do artigo fumígeno para inalação por parte de um usuário de modo que, durante o uso, o ar aspirado através do artigo fumígeno não entra em contato direto com a fonte de calor.

[00066] Em modalidades em que a fonte de calor é uma fonte de calor combustível, o isolamento da fonte de calor combustível do ar aspirado através do artigo fumígeno substancialmente impede ou inibe, de maneira vantajosa, que produtos de combustão e decomposição e demais materiais formados durante a ignição e combustão da fonte de calor combustível de artigos fumígenos, de acordo com a invenção, adentrem o ar aspirado através dos artigos fumígenos.

[00067] O isolamento da fonte de calor combustível do ar aspirado através do artigo fumígeno igualmente impede ou inibe substancialmente, de maneira vantajosa, a ativação da combustão da fonte de calor combustível dos artigos fumígenos, de acordo com a invenção, durante sopro por parte de um usuário. Isto impede ou inibe substancialmente picos na temperatura do substrato de formação de aerossol durante sopro por parte de um usuário.

[00068] Ao impedir-se ou inibir-se a ativação de combustão da fonte de calor do combustível, e por consequência, impedindo-se ou inibindo- se aumentos excessivos de temperatura no substrato de formação de aerossol, combustão ou pirólise do substrato de formação de aerossol de artigos fumígenos, de acordo com a invenção, sob intensos regimes de sopro podem ser vantajosamente evitados. Além disso, o impacto do regime de sopro de um usuário sobre a composição do aerossol principal de artigos fumígenos, de acordo com a invenção, pode ser vantajosamente minimizado ou reduzido.

[00069] O isolamento da fonte de calor do ar aspirado através do artigo fumígeno isola a fonte de calor do substrato de formação de aerossol. O isolamento da fonte de calor do substrato de formação de aerossol pode impedir ou inibir substancialmente, de forma vantajosa, a migração de componentes do substrato de formação de aerossol de artigos fumígenos, de acordo com a invenção, à fonte de calor durante armazenamento dos artigos fumígenos.

[00070] Alternativamente, ou em acréscimo a isso, o isolamento da fonte de calor do ar aspirado através do artigo fumígeno pode impedir ou inibir substancialmente, de forma vantajosa, a migração de componentes do substrato de formação de aerossol de artigos fumígenos, de acordo com a invenção, à fonte de calor durante o uso dos artigos fumígenos.

[00071] Conforme a descrição abaixo, o isolamento da fonte de calor do ar aspirado através do artigo fumígeno e o substrato de formação de aerossol é particularmente vantajoso onde o substrato de formação de aerossol compreende pelo menos um formador de aerossol.

[00072] Em modalidades em que a fonte de calor é uma fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol encontra-se a jusante da fonte de calor combustível, para isolar a fonte de calor combustível do ar aspirado através do artigo fumígeno, artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender uma barreira não combustível, substancialmente impermeável ao ar, entre uma extremidade a jusante da fonte de calor combustível e uma extremidade a montante do substrato de formação de aerossol.

[00073] Conforme utilizado no presente documento, o termo "não combustível" é usado para descrever uma barreira substancialmente não combustível a temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível durante a combustão ou ignição da mesma.

[00074] A barreira pode estar contígua à extremidade a jusante da fonte de calor e/ou à extremidade a montante do substrato de formação de aerossol.

[00075] A barreira pode estar aderida, ou de outra forma afixada, à extremidade a jusante da fonte de calor e/ou à extremidade a montante do substrato de formação de aerossol.

[00076] Em algumas modalidades, a barreira compreende um revestimento de barreira fornecido na face traseira da fonte de calor combustível. Em tais modalidades, preferivelmente a primeira barreira compreende um revestimento de barreira sobre pelo menos substancialmente toda a face traseira da fonte de calor combustível. Mais preferencialmente, a barreira compreende um revestimento de barreira fornecida sobre toda a face traseira da fonte de calor combustível.

[00077] Conforme utilizado no presente documento, o termo "revestimento" é usado para descrever uma camada de material que cobre e está aderente à fonte de calor.

[00078] A barreira pode, de forma vantajosa, limitar a temperatura à qual o substrato de formação de aerossol fica exposto durante a ignição ou a combustão da fonte de calor, ajudando assim a evitar ou a reduzir a degradação térmica ou a combustão do substrato de formação de aerossol durante a utilização do artigo fumígeno. Isto é particularmente vantajoso onde a fonte de calor combustível compreende um ou mais aditivos para auxiliar na ignição da fonte de calor combustível.

[00079] Dependendo das características e do desempenho desejados para o artigo fumígeno, a barreira pode ter uma baixa condutividade térmica ou uma alta condutividade térmica. Em determinadas modalidades, o material que compreende a barreira pode ter uma condutividade térmica a granel de entre cerca de 0,1 W/m.K e cerca de 200 W/m.K a 23°C e umidade relativa de 50%, conforme medidos usando-se o método de fonte de plano cambiante modificado (MTPS).

[00080] A espessura da barreira pode ser ajustada de forma apropriada para que se possa conseguir um bom desempenho fumígeno. Em certas modalidades, a barreira pode ter espessura de entre cerca de 10 mícrons e cerca de 500 mícrons.

[00081] A barreira pode ser feita a partir de um ou mais materiais adequados que são substancialmente termicamente estáveis e não combustível a temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível durante ignição e combustão. Os materiais adequados são conhecidos na área e incluem, mas não se limitam a, argilas (tais como, por exemplo, bentonita e caulinita), vidros, minerais, materiais cerâmicos, metais, resinas e suas combinações.

[00082] Os materiais preferenciais com os quais a barreira pode ser feita incluem argilas e vidros. Mais materiais preferenciais de que a barreira pode ser feita incluem cobre, alumínio, aço inoxidável, ligas, alumina (Al2O3), resinas e colas minerais.

[00083] Em uma modalidade, a barreira compreende um revestimento de argila que compreende uma mistura 50/50 de bentonita e caulinita fornecidas na face traseira da fonte de calor combustível. Em uma ou mais modalidades preferenciais, a barreira compreende um revestimento de alumínio fornecido numa face traseira da fonte de calor combustível. Em outra modalidade preferencial, a barreira compreende um revestimento de vidro, mais preferencialmente um revestimento de vidro sinterizado, fornecido na fase traseira da fonte de calor combustível.

[00084] De preferência, a barreira tem uma espessura de pelo menos cerca de 10 mícrons. Devido à leve permeabilidade de argilas ao ar, em modalidades em que a barreira compreende um revestimento de argila fornecido na face traseira da fonte de calor combustível o revestimento de argila tem, mais preferivelmente, uma espessura de pelo menos cerca de 50 mícrons, e mais preferencialmente de entre cerca de 50 mícrons e cerca de 350 mícrons. Para reduzir a permeabilidade ao ar, a barreira pode ser sinterizada de acordo com métodos conhecidos a indivíduos versados na técnica, incluindo, por exemplo, flash de laser. Em modalidades onde a barreira é formada a partir de um ou mais materiais impermeáveis ao ar, tais como alumínio, a barreira pode ser mais fina e terá, geralmente, de preferência uma espessura de menos de cerca de 100 mícrons e mais, e mais preferivelmente de cerca de 20 mícrons. Em modalidades em que a barreira compreende um revestimento de vidro fornecido na fase traseira da fonte de calor combustível, o revestimento de vidro tem, preferivelmente, uma espessura de menos de cerca de 200 mícrons. A espessura da barreira pode ser medida usando um microscópio, um microscópio de varredura eletrônica (SEM) ou quaisquer outros métodos de medição adequados conhecidos na técnica.

[00085] Onde a barreira compreende um revestimento de barreira fornecido numa face traseira da fonte de calor combustível, o revestimento de barreira pode ser aplicado de modo a encobrir e aderir à face traseira da fonte de calor combustível por meio de quaisquer métodos conhecidos no âmbito da técnica, incluindo, mas não se limitando a, revestimento por spray, deposição de vapor, imersão, transferência de metal (por exemplo, escovação ou colagem), deposição eletrostática ou qualquer combinação destes.

[00086] Por exemplo, o revestimento de barreira pode ser feito ao pré-formar-se uma barreira no tamanho e formato aproximados da face traseira da fonte de calor combustível, e aplicando-se a mesma à face traseira da fonte de calor combustível para encobrir e aderir pelo menos substancialmente toda a face traseira da fonte de calor combustível. Alternativamente, o primeiro revestimento de barreira pode ser cortado ou de qualquer forma adulterado após sua aplicação à face traseira da fonte de calor combustível. Em uma modalidade preferencial, aplica-se papel alumínio à face traseira da fonte de calor combustível mediante colagem ou pressão da mesma à fonte de calor combustível, e é cortado ou de qualquer outra forma adulterado de modo que o papel alumínio encubra e adira a pelo menos substancialmente toda a face traseira da fonte de calor combustível, preferivelmente à face traseira da fonte de calor combustível em sua totalidade.

[00087] Em outra modalidade preferencial, o revestimento de barreira é formado aplicando-se uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados à face externa da fonte de calor combustível. Por exemplo, o revestimento de barreira pode ser aplicado à face traseira da fonte de calor combustível ao imergir-se a face traseira da fonte de calor combustível em uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados ou ao escovar-se ou revestir-se por spray uma solução ou suspensão ou depositando-se eletrostaticamente um pó ou mistura de pó de um ou mais materiais de revestimento adequados na face externa da fonte de calor combustível. Onde o revestimento de barreira é aplicado na face traseira da fonte de calor combustível depositando-se eletrostaticamente um pó ou mistura de pó de um ou mais materiais de revestimento adequados na face traseira da fonte de calor combustível, a face traseira da fonte de calor combustível é preferivelmente pré- tratada com vidro d'água antes da deposição eletrostática. De preferência, o revestimento de barreira é aplicado por revestimento por spray.

[00088] O revestimento de barreira pode ser formado por uma única aplicação de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados à face traseira da fonte de calor combustível. Alternativamente, o revestimento de barreira pode ser formado através de múltiplas aplicações de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados à face traseira da fonte de calor combustível. Por exemplo, o revestimento de barreira pode ser formado por uma, duas, três, quatro, cinco, seis, sete ou oito aplicações sucessivas de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados à face traseira da fonte de calor combustível.

[00089] Preferivelmente, o revestimento de barreira é formado por entre uma e dez aplicações de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados à face traseira da fonte de calor combustível.

[00090] Após a aplicação da solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento à face traseira da mesma, a fonte de calor combustível pode ser secada de modo a formar o revestimento de barreira.

[00091] Onde o revestimento de barreira é formado através de múltiplas aplicações de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimentos adequados à face traseira da mesma, a fonte de calor combustível pode precisar ser secada entre aplicações sucessivas da solução ou suspensão.

[00092] Alternativamente a, ou em acréscimo à secagem, após a aplicação de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento à face traseira da fonte de calor combustível, o material de revestimento na fonte de calor combustível pode ser sinterizado de modo a formar o revestimento de barreira. A sinterização do revestimento de barreira é particularmente preferencial onde o revestimento de barreira é um revestimento de vidro ou cerâmica. De preferência, o revestimento de barreira é sinterizado a uma temperatura entre cerca de 500° C e cerca de 900° C e, mais preferivelmente, a cerca de 700° C.

[00093] Em algumas modalidades, artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor que não compreendem canais de fluxo de ar. As fontes de calor de artigos fumígenos de acordo com tais modalidades serão doravante designadas neste documento como fontes de calor cegas.

[00094] Em artigos fumígenos de acordo com a invenção que compreendem fontes de calor cegas, a transferência de calor da fonte de calor ao substrato de formação de aerossol ocorre primeiramente por condução e o aquecimento do substrato de formação de aerossol por convenção forçada é minimizado ou reduzido. Isso ajuda, de forma vantajosa, a minimizar ou reduzir o impacto do regime de sopro do usuário sobre a composição do aerossol principal de artigos fumígenos de acordo com a invenção que contém fontes de calor cegas.

[00095] Deve-se notar que os artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor cegas que contêm uma ou mais passagens fechadas ou bloqueadas através das quais o ar não pode ser aspirado para inalação pelo usuário. Por exemplo, artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor cegas que compreendem uma ou mais passagens fechadas que se estendem a partir de uma face da extremidade a montante da fonte de calor combustível até somente a metade do comprimento da fonte de calor combustível.

[00096] Em tais modalidades, a inclusão de uma ou mais passagens de ar fechadas aumenta a área de superfície da fonte de calor combustível que se encontra exposta ao oxigênio do ar e pode vantajosamente facilitar a ignição de combustão continuada da fonte de calor combustível.

[00097] Em outras modalidades, artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor que compreendem um ou mais canais de fluxo de ar. As fontes de calor de artigos fumígenos de acordo com tais modalidades serão doravante designadas neste documento como fontes de calor não cegas.

[00098] Nos artigos fumígenos de acordo com a invenção que compreendem fontes de calor não cegas, o aquecimento do substrato de formação de aerossol ocorre por condução e convecção forçada. Durante o uso, quando o usuário dá uma baforada em um artigo fumígeno de acordo com a invenção que compreende uma fonte de calor não cega, o ar é aspirado a jusante através de um ou mais canais de fluxo de ar ao longo da fonte de calor. O ar aspirado passa através do substrato de formação de aerossol e, em seguida, a jusante, rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno através da segunda porção da via de fluxo de ar.

[00099] Os artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor não cegas que compreendam um ou mais canais de fluxo de ar delimitados ao longo da fonte de calor.

[000100] Conforme utilizado no presente documento, o termo "delimitado" é usado para descrever os canais de fluxo de ar que estão rodeados pela fonte de calor ao longo de seu comprimento.

[000101] Por exemplo, os artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor não cegas que compreendam um ou mais canais de fluxo de ar delimitados que se estendem através do interior da fonte de calor combustível ao longo de todo o comprimento da fonte de calor combustível.

[000102] Alternativamente, ou em acréscimo a, os artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor não cegas compreendendo um ou mais canais de fluxo de ar não delimitados ao longo da fonte de calor combustível.

[000103] Por exemplo, os artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor combustíveis não cegas que compreendam um ou mais canais de fluxo de ar não delimitados que se estende ao longo do exterior da fonte de calor de combustível ao longo de pelo menos uma porção a jusante do comprimento da fonte de calor combustível.

[000104] Em algumas modalidades, artigos fumígenos de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor não cegas que compreendam um, dois ou três canais de fluxo de ar. Em certas modalidades preferenciais, artigos fumígenos de acordo com a invenção compreender fontes de calor combustíveis não cegas que compreendem apenas um canal de fluxo de ar que se estende pelo interior da fonte de calor combustível. Em certas modalidades especialmente preferenciais, os artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem fontes de calor não cegas que compreendem, substancialmente, um único canal de fluxo de ar axial ou central que se estende através do interior da fonte de calor combustível. Em tais modalidades, o diâmetro do canal de fluxo de ar único tem preferencialmente entre cerca de 1,5 mm e cerca de 3 mm.

[000105] Onde artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem uma barreira que compreende um revestimento de barreira fornecido sobre uma face traseira de uma fonte de calor combustível não cega que compreende um ou mais canais de fluxo de ar ao longo da fonte de calor combustível, o revestimento de barreira deve permitir que o ar seja aspirado a jusante através deste um ou mais canais de fluxo de ar.

[000106] Quando os artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem fontes de calor não cegas, os artigos fumígenos podem compreender adicionalmente uma barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar entre a fonte de calor combustível e um ou mais canais de fluxo de ar, para isolar a fonte de calor não cega do ar aspirado através do artigo fumígeno.

[000107] Em algumas modalidades, a barreira pode ser aderida ou de qualquer outra maneira afixada à fonte de calor combustível.

[000108] Preferencialmente, a barreira compreende um revestimento de barreira fornecido em uma superfície interior de um ou mais canais de fluxo de ar. Mais preferencialmente, a barreira compreende um revestimento de barreira fornecido em pelo menos, e substancialmente, toda a superfície interior do um ou mais canais de fluxo de ar. Mais preferencialmente, a barreira compreende um revestimento de barreira fornecido em toda a superfície interior do um ou mais canais de fluxo de ar.

[000109] Alternativamente, o revestimento de barreira pode ser fornecido por inserção de um forro dentro de um ou mais canais de fluxo de ar. Por exemplo, onde artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem fontes de calor combustíveis não cegas que compreendem um ou mais canais de fluxo de ar que se estendem através do interior da fonte de calor combustível, um tubo oco substancialmente impermeável ao ar e não combustível pode ser inserido em cada um ou mais canais de fluxo de ar.

[000110] A barreira pode vantajosa e substancialmente impedir ou inibir que produtos de combustão e decomposição, formados durante a ignição e combustão da fonte de calor combustível, adentrem o ar aspirado a jusante ao longo do um ou mais canais de fluxo de ar.

[000111] A barreira pode também vantajosa e substancialmente impedir ou inibir ativação da combustão da fonte de calor combustível de artigos fumígenos de acordo com a invenção durante sopro por parte do usuário.

[000112] Dependendo das características e do desempenho desejados para o artigo fumígeno, a barreira pode ter uma baixa condutividade térmica ou uma alta condutividade térmica. Preferencialmente, a barreira tem uma baixa condutividade térmica.

[000113] A espessura da barreira pode ser ajustada de forma apropriada de modo a conseguir-se um bom desempenho fumígeno. Em certas modalidades, a barreira pode ter uma espessura de entre cerca de 30 mícrons e cerca de 200 mícrons. Em uma modalidade preferencial, a barreira tem uma espessura entre cerca de 30 mícrons e cerca de 100 mícrons.

[000114] A barreira pode ser formada a partir de um ou mais materiais adequados que sejam substancialmente termicamente estáveis e não combustíveis nas temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível durante ignição e combustão. Materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não são limitados a, por exemplo: argilas; óxidos metálicos, tais como óxido de ferro, alumina, titânia, sílica, sílica-alumina, zirconia e ceria; zeólitos; fosfato de zircônio; e outros materiais cerâmicos ou suas combinações.

[000115] Os materiais preferenciais a partir dos quais a barreira pode ser formada incluem argilas, vidros, alumínio, óxido de ferro e combinações destes. Se desejado, ingredientes catalíticos, tais como ingredientes que promovem a oxidação do monóxido de carbono em dióxido de carbono, podem ser incorporados na barreira. Ingredientes catalíticos adequados incluem, mas não estão limitados a, por exemplo , platina, paládio, metais de transição e os seus óxidos.

[000116] Quando os artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem uma barreira entre uma extremidade a jusante da fonte de calor combustível e uma extremidade a montante do substrato de formação de aerossol e uma barreira entre a fonte de calor combustível e um ou mais canais de fluxo de ar ao longo da fonte de calor combustível, as duas barreiras podem ser formadas a partir do mesmo material ou de diferentes materiais.

[000117] Onde a barreira entre a fonte de calor combustível e um ou mais canais de fluxo de ar compreende um revestimento de barreira fornecida sobre uma superfície interna de um ou mais canais de fluxo de ar, o revestimento de barreira pode ser aplicado à superfície interna dos canais de fluxo de ar de um ou mais canais de fluxo de ar por qualquer método adequado, tais como os métodos descritos no U.S.-A- 5,040,551. Por exemplo, a superfície interna de um ou mais canais de fluxo de ar pode ser pulverizada, umedecida ou pintada com uma solução ou suspensão do revestimento de barreira. Em uma modalidade preferencial, o revestimento de barreira é aplicado à superfície interna dos canais de fluxo de ar de um ou mais canais de fluxo de ar pelo processo descrito em WO-A2-2009/074870 enquanto a fonte de calor combustível é extrudada.

[000118] Fontes de calor combustíveis carbonáceas para uso em artigos fumígenos de acordo com a invenção são, de preferência, formadas ao misturar-se um ou mais materiais que contenham carbono com um ou mais ligantes e outros aditivos, onde inclusos, e ao pré- formar-se a mistura em uma forma desejada. A mistura de um ou mais materiais que contenham carbono, um ou mais ligantes e outros aditivos adicionais pode ser pré-formada em uma forma desejada usando-se qualquer método de formação de cerâmica conhecido, tal como, por exemplo, barbotina, extrusão, moldagem por injeção e compactação de molde. Em certas modalidades preferenciais, a mistura é pré-formada em uma forma desejada por extrusão.

[000119] De preferência, a mistura de um ou mais materiais que contêm carbono, um ou mais ligantes e outros aditivos é pré-formado em um cilindro alongado. No entanto, será apreciado que a mistura de um ou mais materiais que contêm carbono, ou um ou mais ligantes e outros aditivos podem ser pré-formados em outras formas desejadas.

[000120] Após a formação, particularmente após a extrusão, o cilindro alongado ou qualquer outra forma desejada é preferivelmente secada para reduzir seu conteúdo de umidade e então pirolisado em uma atmosfera não oxidante a uma temperatura suficiente para carbonizar um ou mais ligantes, onde presentes, e substancialmente eliminar quaisquer compostos voláteis no cilindro alongado ou outro formato. O cilindro alongado ou outra forma desejada é pirolisada preferivelmente em uma atmosfera de nitrogênio em uma temperatura de entre cerca de 700°C e cerca de 900°C.

[000121] Em uma modalidade, pelo menos um sal de nitrato de metal é incorporado na fonte de calor combustível mediante a inclusão de pelo menos um precursor de nitrato de metal na mistura de um ou mais materiais que contêm carbonos, um ou mais ligantes e demais aditivos. Pelo menos um precursor de nitrato de metal é então convertido in-situ em pelo menos um sal de nitrato de metal mediante o tratamento do cilindro (ou qualquer outra forma) pirolisado pré-formado com uma solução aquosa de ácido nítrico. Em uma modalidade, a fonte de calor combustível compreende pelo menos um sal de nitrato de metal com temperatura de decomposição térmica de menos cerca de 600°C, mais preferencialmente menos de cerca de 400°C. Preferivelmente, pelo menos um sal de nitrato de metal tem temperatura de decomposição entre cerca de 150°C e cerca de 600°C, mais preferencialmente de entre cerca de 200°C e cerca de 400°C.

[000122] Em uso, a exposição da fonte de calor combustível a um chama convencional de isqueiro ou qualquer outro meio de ignição deve fazer com que pelo menos um sal de nitrato de metal se decomponha e libere oxigênio e energia. Tal decomposição provoca um aumento inicial na temperatura da fonte de calor combustível e também auxilia na ignição da fonte de calor combustível. Após a decomposição de pelo menos um sal de nitrato de metal, a fonte de calor combustível continua, preferivelmente, a combustão a uma temperatura mais baixa.

[000123] A inclusão de pelo menos um sal de nitrato de metal resulta, de forma vantajosa, na ignição da fonte de calor combustível que está sendo iniciada internamente, e não apenas em um ponto sobre a superfície do mesmo. De preferência, pelo menos um sal nitrato de metal encontra-se presente na fonte de calor combustível em quantidade de entre cerca de 20 por cento por peso seco e cerca de 50 por cento por peso seco da fonte de calor combustível.

[000124] Em outra modalidade, a fonte de calor combustível compreende pelo menos um peróxido ou superóxido que evolui ativamente em uma temperatura de menos de cerca de 600 °C, mais preferencialmente a uma temperatura de menos de cerca de 400 °C.

[000125] Preferivelmente, pelo menos um peróxido ou superóxido evolui ativamente a uma temperatura de entre cerca de 150°C e cerca de 600°C, mais preferivelmente a uma temperatura de entre cerca de 200°C e cerca de 400°C, mais preferivelmente a uma temperatura de cerca de 350°C.

[000126] Em uso, a exposição da fonte de calor combustível a uma chama amarela de isqueiro convencional ou qualquer outro meio de ignição deve fazer com que pelo menos um peróxido ou superóxido se decomponha e libere oxigênio. Isso provoca um aumento inicial da temperatura da fonte de calor combustível e auxilia igualmente na ignição de uma fonte de calor combustível. Após a decomposição de pelo menos um peróxido ou superóxido, a fonte de calor combustível preferivelmente continua sua combustão a uma temperatura mais baixa.

[000127] A inclusão de pelo menos um peróxido ou superóxido resulta, de forma vantajosa, na ignição da fonte de calor combustível sendo iniciada internamente, e não apenas em um ponto da superfície do mesmo.

[000128] A fonte de calor combustível tem, preferivelmente, porosidade de entre cerca de 20 por cento e cerca de 80 por cento, mais preferencialmente de entre cerca de 20 por cento e 60 por cento. Onde a fonte de calor combustível compreende pelo menos um sal nitrato de metal, isto vantajosamente permite que o oxigênio se difunda na massa da fonte de calor combustível em uma velocidade suficiente para manter a combustão enquanto pelo menos um sal nitrato de metal se decompõe a combustão prossegue. Ainda mais preferencialmente, a fonte de calor combustível tem uma porosidade de entre cerca de 50 por cento e cerca de 70 por cento, mais preferencialmente de entre cerca de 50 por cento e cerca de 60 por cento tal como medido por, por exemplo, porosimetria de mercúrio ou picnometria de hélio. A porosidade necessária pode ser facilmente alcançada durante a produção da fonte de calor combustível mediante o uso de tecnologia e métodos convencionais.

[000129] Vantajosamente, fontes de calor carbonáceas combustíveis para uso em artigos fumígenos de acordo com a invenção têm densidade aparente de entre cerca de 0,6 g/cm3 e cerca de 1 g/cm3.

[000130] Preferencialmente, a fonte de calor combustível têm massa entre cerca de 300 mg e cerca de 500 mg, mais preferencialmente de entre cerca de 400 mg e cerca de 450 mg.

[000131] Preferencialmente, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção têm um comprimento de cerca de 7 mm e cerca de 17 mm, mais preferencialmente de cerca de 7 mm e cerca de 15 mm, mais preferencialmente de entre cerca de 7 mm e cerca de 13 mm.

[000132] Preferencialmente, a fonte de calor combustível tem um diâmetro de entre cerca de 5 mm e cerca de 9 mm, mais preferencialmente de entre cerca de 7 mm e cerca de 8 mm.

[000133] Preferencialmente, a fonte de calor é de diâmetro substancialmente uniforme. No entanto, a fonte de calor pode alternativamente ser afilada de modo que o diâmetro da porção traseira da fonte de calor seja maior que o diâmetro da porção dianteira da mesma. Particularmente preferenciais são as fontes de calor substancialmente cilíndricas. A fonte de calor pode, por exemplo, ser um cilindro ou um cilindro afilado de seção transversal substancialmente circular ou um cilindro ou cilindro afilado de seção transversal substancialmente elíptica.

[000134] De preferência, artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem substratos de formação de aerossol que compreendem um material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento. Preferencialmente, o material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento é uma carga de material à base de plantas, mais preferencialmente uma carga de material homogeneizado à base de plantas. Por exemplo, o substrato de formação de aerossol pode compreender um ou mais materiais derivados de planta, incluindo, porém não se limitando a: tabaco; chá, por exemplo, chá verde; menta; louro; eucalipto; manjericão; salva; verbena; e estragão. O material à base de plantas pode conter aditivos, incluindo, mas não se limitando a umectantes, flavorizantes, ligantes e misturas destes. Preferencialmente, o material à base de plantas é constituído essencialmente por material de tabaco, mais preferencialmente de material de tabaco homogeneizado.

[000135] Mais preferencialmente, os artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem um substrato de formação de aerossol que compreende pelo menos um formador de aerossol. Pelo menos um formador de aerossol por ser qualquer composto conhecido ou mistura de compostos que, quando em uso, facilitem a formação de um aerossol denso e estável e que seja substancialmente resistente à degradação térmica na temperatura alcançada pelo substrato de formação de aerossol do artigo fumígeno de acordo com a invenção. Formadores de aerossol adequados são bem conhecidos na área e incluem, por exemplo, alcoóis poli-hídricos, ésteres de alcoóis poli-hídricos, tais como glicerol mono-, di- ou triacetato e ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- ou policarboxílicos, tais como dimetil dodecanodioato e dimetil tetradecanodioato. Formadores de aerossol preferenciais para uso nos artigos fumígenos de acordo com a invenção são os alcoóis poli-hídricos ou misturas destes, tais como o trietileno-glicol, 1,3- butanodiol e, mais preferencialmente, glicerina.

[000136] A fonte de calor e substrato de formação de aerossol de artigos fumígenos de acordo com a invenção podem ser substancialmente contíguos um ao outro. Alternativamente, a fonte de calor e o substrato de formação de aerossol de artigos fumígenos de acordo com a invenção podem ser espaçados um do outro longitudinalmente.

[000137] Preferivelmente, artigos fumígenos de acordo com a invenção compreendem adicionalmente um elemento condutor de calor à volta de, e em contato direto com, uma porção traseira da fonte de calor e uma porção dianteira adjacente do substrato de formação de aerossol. Preferencialmente, o elemento condutor de calor é resistente à combustão e tem restrição a oxigênio.

[000138] O elemento condutor de calor encontra-se à volta de e em contato direto com as periferias tanto da porção traseira da fonte de calor combustível a porção dianteira do substrato gerador de aerossol. O elemento condutor de calor fornece um elo termal entre estes dois componentes de artigos fumígenos de acordo com a invenção.

[000139] Elementos condutores de calor adequados para uso em artigos fumígenos em conformidade com a invenção, incluem, mas não se limitam a: invólucros de folhas metálicas tais como, por exemplo, invólucros de papel-alumínio, invólucros de aço, invólucros de folha de ferro e invólucros de folha de cobre; e invólucros de folha de liga metálica.

[000140] Em modalidades em que a fonte de calor é uma fonte de calor combustível, a porção traseira da fonte de calor combustível envolta pelo elemento condutor de calor tem entre cerca de 2 mm e cerca de 8 mm de comprimento, mais preferencialmente entre cerca de 3 mm e cerca de 5 mm de comprimento.

[000141] Preferencialmente, a porção dianteira da fonte de calor não envolvida pelo elemento condutor de calor tem entre cerca de 4 mm e cerca de 15 mm de comprimento, mais preferencialmente entre cerca de 4 mm e cerca de 8 mm de comprimento.

[000142] Preferencialmente, o substrato de formação de aerossol tem um comprimento entre cerca de 5 mm e cerca de 20 mm, mais preferencialmente de entre cerca de 8 mm e cerca de 12 mm.

[000143] Em certas modalidades preferenciais, o substrato de formação de aerossol estende-se pelo menos cerca de 3 mm além do elemento condutor de calor, a jusante.

[000144] Preferencialmente, a porção dianteira do substrato de formação de aerossol cercado pelo elemento condutor de calor tem entre cerca de 2 mm e cerca de 10 mm de comprimento, mais preferencialmente entre cerca de 3 mm e cerca de 8 mm, mais preferencialmente ainda entre cerca de 4 mm e cerca de 6 mm de comprimento. De preferência, a parte traseira do substrato de formação de aerossol não envolta pelo elemento condutor de calor tem entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm de comprimento. Em outras palavras, o substrato de formação de aerossol estende-se, preferivelmente, entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm para além do elemento condutor de calor, a jusante. Mais preferencialmente, o substrato de formação de aerossol estende-se pelo menos cerca de 4 mm para além do elemento condutor de calor, a jusante.

[000145] Em outras modalidades preferenciais, o substrato de formação de aerossol pode se estender menos do que 3 mm para além do elemento condutor de calor, a jusante.

[000146] Em ainda outras modalidades adicionais, todo o comprimento do substrato de formação de aerossol pode encontrar-se envolvido por um elemento condutor de calor.

[000147] Os artigos fumígenos de acordo com a invenção podem, de preferência, compreender adicionalmente uma câmara de expansão a jusante do substrato de formação de aerossol e a jusante do elemento de direcionamento de fluxo de ar. A inclusão de uma câmara de expansão permite, de forma vantajosa, maior resfriamento do aerossol gerado pela transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol. A câmara de expansão também permite, de forma vantajosa, que o comprimento total dos artigos fumígenos de acordo com a invenção seja ajustado a um valor desejado, por exemplo, para um comprimento semelhante àquele dos cigarros convencionais, por meio da escolha apropriada do comprimento da câmara de expansão. Preferencialmente, a câmara de expansão é um tubo oco alongado.

[000148] Alternativamente, ou em acréscimo a, o artigo fumígeno pode compreender adicionalmente um segmento de filtro configurado para esfriar o aerossol ainda mais. O segmento de filtro pode ser fabricado a partir de PLA, e tem, de preferência, resistência à tragada de cerca de 10 mm H2O.

[000149] Os artigos fumígenos de acordo com a invenção podem ainda compreender um bocal a jusante do substrato de formação de aerossol e a jusante do elemento de direcionamento de fluxo de ar e, quando presente, a jusante da câmara de expansão. Preferencialmente, o bocal é de baixa eficiência de filtração, mais preferencialmente de muito baixa eficiência de filtração. O bocal pode ser um bocal de segmento único ou um bocal de componente único. Alternativamente, o bocal pode ser um bocal multissegmento ou multicomponente.

[000150] O bocal pode compreender, por exemplo, um filtro feito de acetato de celulose, papel ou outros materiais de filtração conhecidos e adequados. Como alternativa, ou além disso, o bocal pode compreender um ou mais segmentos que compreendam absorventes, adsorventes, flavorizantes e outros aditivos modificadores de aerossol ou suas combinações.

[000151] Características descritas em relação a um aspecto da invenção podem também ser aplicáveis a outros aspectos da invenção. Em particular, as características descritas em relação aos artigos fumígenos e fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem também ser aplicáveis a métodos de acordo com a invenção.

[000152] Uma modalidade de um artigo fumígeno de acordo com a presente invenção será agora descrita em detalhes, exclusivamente a título de exemplo, com referência à figura anexa em que:

[000153] A Figura 1 apresenta uma vista de seção transversal longitudinal esquemática de um artigo fumígeno de acordo com a presente invenção; e

[000154] A Figura 2 apresenta uma vista de seção transversal longitudinal esquemática de um elemento de direcionamento de fluxo de ar alternativo com porções com diferentes resistências à tragada.

[000155] O artigo fumígeno 100, de acordo com a primeira modalidade da invenção exibida na Figura 1, compreende uma fonte de calor combustível carbonácea 102, um elemento de formação de aerossol 104, um elemento de direcionamento de fluxo de ar 106, uma câmara de expansão 108 e um bocal 110 em alinhamento contíguo coaxial. A fonte de calor combustível carbonácea 102, o substrato de formação de aerossol 104, o elemento de direcionamento de fluxo de ar 106, a câmara de expansão alongada 108 e o bocal 110 são envolvidos em um invólucro exterior 112 de papel de cigarro de baixa permeabilidade ao ar.

[000156] O substrato de formação de aerossol 104 encontra-se localizado imediatamente a jusante da fonte de calor combustível carbonácea 102 e compreende um plugue cilíndrico 114 de material de tabaco contendo glicerina como formador de aerossol e circunscrito pelo invólucro de plugue 116.

[000157] Uma barreira não combustível, substancialmente impermeável ao ar é fornecida entre a extremidade a jusante da fonte de calor combustível 102 e a extremidade a montante do substrato de formação de aerossol 104. Conforme apresentado na Figura 1, a barreira não combustível, substancialmente impermeável ao ar consiste em um revestimento de barreira não combustível, substancialmente impermeável ao ar 118, fornecido em toda a face traseira da fonte de calor combustível carbonácea 102.

[000158] Um elemento condutor de calor 120 que consiste em uma camada tubular de papel alumínio cerca e encontra-se em contato direto com uma porção traseira 122 de uma fonte de calor combustível carbonácea 102 e uma porção dianteira contígua 124 do substrato de formação de aerossol 104. Conforme representado na Figura 1, uma porção traseira do substrato de formação de aerossol 104 não se encontra cercada pelo elemento condutor de calor 120.

[000159] O elemento direcionador de fluxo de ar 106 localiza-se a jusante do substrato de formação de aerossol 104 e compreende um tubo oco de extremidade aberta substancialmente impermeável ao ar 126 feito a partir de, por exemplo, cartolina, que é de diâmetro reduzido quando comparado ao substrato de formação de aerossol 104. A extremidade a montante do tubo oco de extremidade aberta 126 é contígua ao substrato de formação de aerossol 104. O tubo oco de extremidade aberta 126 é circunscrito por um difusor anular impermeável ao ar 128 feito de, por exemplo, fibra de acetato de celulose, que é de diâmetro substancialmente idêntico ao do substrato de formação de aerossol 104.

[000160] O tubo oco de extremidade aberta 126, e o difusor anular permeável ao ar 128 podem ser componentes separados que são aderidos ou de alguma outra forma conectados um ao outro de modo a formar o elemento de direcionamento de fluxo de ar 106 antes da montagem do artigo fumígeno 100. Em outras modalidades, o tubo oco de fundo aberto 126 e difusor anular permeável ao ar 128 podem ser partes de um componente individual. Por exemplo, o tubo oco de extremidade aberta 126 e o difusor anular permeável ao ar 128 podem ser partes de um único tubo oco de material permeável ao ar contendo um revestimento substancialmente impermeável ao ar aplicado à superfície interna.

[000161] Conforme representado na Figura 1, o tubo oco de extremidade aberta 126 e o difusor anular permeável ao ar 128 são circunscritos por um invólucro interno permeável ao ar 130.

[000162] Conforme igualmente representado na Figura 1, uma disposição circunferencial de entradas de ar 132 é fornecida no invólucro externo 112 que circunscreve o invólucro interno 130. Na modalidade exemplificada na Figura 1, as entradas de ar localizam-se cerca de 3 mm da extremidade a montante do difusor permeável ao ar, e o comprimento total do difusor permeável ao ar é de cerca de 28 mm. Como resultado disso, a razão de resistência à tragada entre as entradas de ar e a extremidade a jusante do difusor permeável ao ar e as entradas de ar e a extremidade a montante do difusor permeável ao ar é cerca de 10:1.

[000163] A câmara de expansão 108 encontra-se localizada a jusante do elemento de direcionamento de fluxo de ar 106 e compreende um tubo oco de extremidade aberta 134 feito de, por exemplo, cartolina, que tem substancialmente o mesmo diâmetro que o substrato de formação de aerossol 104.

[000164] O bocal 110 do artigo fumígeno 100 está localizado a jusante da câmara de expansão 108 e compreende um plugue cilíndrico 136 de fibra de acetato de celulose de baixa eficiência de filtração circunscrito pelo invólucro de plugue de filtro 138. O bocal 110 pode ser circunscrito por papel ponteira (não exibido).

[000165] Uma via de fluxo de ar estende-se entre as entradas de ar 132 e o bocal 110 do artigo fumígeno 100. O volume delimitado pelo exterior do tubo oco de extremidade aberta 126 do elemento de direcionamento de fluxo de ar 106 e o invólucro interno 130 forma uma primeira porção da via de fluxo de ar que se estende longitudinalmente a montante das entradas de ar 132 ao substrato de formação de aerossol 104. O volume delimitado pelo interior do tubo oco 126 do elemento de direcionamento de fluxo de ar 106 forma uma segunda porção da via de fluxo de ar que se estende longitudinalmente, a jusante, rumo ao bocal 110 do artigo fumígeno 100, entre o substrato de formação de aerossol 104 e a câmara de expansão 108.

[000166] Durante o uso, quando o usuário aspira no bocal 110 do artigo fumígeno 100, ar fresco (representado pelas setas pontilhadas na Figura 1) é aspirado para dentro do artigo fumígeno 100 através das entradas de ar 132 e do invólucro interno 130. Devido à baixa resistência à tragada da porção do difusor permeável ao ar entre as entradas de ar e a extremidade a montante do difusor permeável ao ar, o ar aspirado passa, a montante, ao substrato formador de aerossol 104 ao longo da primeira porção da via de fluxo de ar entre o exterior do tubo oco de extremidade aberta 126 do elemento de direcionamento de fluxo de ar 106 e o invólucro interno 130 e através do difusor anular permeável ao ar 128.

[000167] A porção dianteira 124 do substrato formador de aerossol 104 é aquecida mediante condução através da porção traseira contígua 122 da fonte de calor combustível carbonácea 102 e o elemento condutor de calor 120. O aquecimento do substrato de formação de aerossol 104 libera compostos voláteis, semivoláteis e glicerina do plugue 114 do material de tabaco, o qual forma um aerossol que é arrastado no ar aspirado conforme ele flui através do substrato de formação de aerossol 104. O ar aspirado e o aerossol puxado (indicado pelas setas tracejadas e pontilhadas na Figura 1) passam a jusante ao longo da segunda porção da via de fluxo de ar, através do interior do tubo oco de extremidade aberta 126 do elemento de direcionamento de fluxo de ar 106, para a câmara de expansão 108, onde eles resfriam e condensam. O aerossol resfriado passa então a jusante através do bocal 110 do artigo fumígeno 100 para dentro da boca do usuário.

[000168] O revestimento de barreira não combustível e substancialmente impermeável ao ar 118 fornecido na face traseira da fonte de calor combustível carbonácea 102 isola a fonte de calor combustível carbonácea 102 da via de fluxo de ar através do artigo fumígeno 100 de tal modo que, quando em uso, o ar aspirado através do artigo fumígeno 100 ao longo da primeira porção e da segunda porção da via de fluxo de ar não entra em contato direto com a fonte de calor combustível carbonácea 102.

[000169] A Figura 2 apresenta um elemento de direcionamento de fluxo de ar alternativo 200, com porções de diferentes resistências à tragada. O elemento de direcionamento de fluxo de ar compreende três porções. A primeira porção 202 e a terceira porção 204 têm substancialmente a mesma resistência à tragada. A segunda porção 206 tem resistência à tragada mais elevada que a primeira e segunda porções. Um artigo fumígeno que compreenda o elemento de direcionamento de fluxo de ar é configurado de tal modo que as entradas de ar são fornecidas adjacentemente à interface entre a primeira e segunda porções. A resistência à tragada a jusante das entradas de ar é configurada de modo a ser cerca de 10 vezes maior que a resistência à tragada a montante das entradas de ar. Isso equivale a dizer, a resistência à tragada total da segunda porção mais a resistência à tragada da terceira porção é cerca de 10 vezes maior que a resistência à tragada da primeira porção. O elemento de direcionamento de fluxo de ar alternativo é simétrico desta maneia para permitir uma fabricação mais fácil.

Claims (15)

1. Artigo fumígeno (100) com extremidade de boca e extremidade distal, o artigo fumígeno compreendendo: uma fonte de calor (102); um substrato de formação de aerossol (104); um elemento de direcionamento de fluxo de ar (106, 200) a jusante do substrato de formação de aerossol, o elemento de direcionamento de fluxo de ar (106, 200) compreendendo um seguimento permeável ao ar (128) e o elemento de direcionamento de fluxo de ar definindo uma via de fluxo de ar; e pelo menos uma entrada de ar (132) para que o ar seja aspirado para dentro do segmento permeável ao ar, caracterizado pelo fato de que a via de fluxo de ar compreende uma primeira porção (202) e uma segunda porção (206), estendendo-se a primeira porção da via de fluxo de ar a partir da pelo menos uma entrada de ar rumo ao substrato de formação de aerossol, e a segunda porção, a partir do substrato de formação de aerossol rumo à extremidade de boca do artigo fumígeno, em que a primeira porção da via de fluxo de ar é definida por uma porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar que se estende de um ponto próximo à pelo menos uma entrada de ar até uma extremidade a montante do segmento permeável ao ar, e o segmento permeável ao ar compreende adicionalmente uma porção de alta resistência à tragada (204, 206) que se estende de um ponto próximo a pelo menos uma entrada de ar até uma extremidade a jusante do segmento permeável ao ar, e a razão de resistência à tragada da porção de alta resistência à tragada para a resistência à tragada da porção de baixa resistência à tragada é maior que 1:1 e menor que cerca de 50:1.

2. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão da resistência à tragada da porção de alta resistência à tragada para a resistência à tragada da porção de baixa resistência à tragada é entre cerca de 4:1 e cerca de 50:1.

3. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de direcionamento de fluxo de ar compreende um corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta (126), e a segunda porção da via de fluxo de ar é definida pelo volume delimitado pelo interior do corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta.

4. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o corpo oco de extremidade aberta substancialmente impermeável ao ar é um cilindro circular reto.

5. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o segmento permeável ao ar circunscreve pelo menos uma porção do corpo oco substancialmente impermeável ao ar de extremidade aberta.

6. Artigo fumígeno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma entrada de ar encontra-se entre cerca de 2 mm e cerca de 5 mm de uma extremidade a montante do elemento de direcionamento de fluxo de ar, e o comprimento do elemento de direcionamento de fluxo de ar tem entre cerca de 20 mm e cerca de 50 mm de comprimento.

7. Artigo fumígeno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o segmento permeável ao ar compreende um material poroso substancialmente homogêneo permeável ao ar.

8. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o segmento permeável ao ar compreende fibra de acetato de celulose substancialmente uniformemente distribuída.

9. Artigo fumígeno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o segmento permeável ao ar é formado de papel frisado, tendo o papel frisado uma primeira região que se estende de pelo menos uma entrada de ar até a extremidade a montante do segmento permeável ao ar e uma segunda região que se estende de pelo menos uma entrada de ar rumo à extremidade a jusante do segmento permeável ao ar, em que a primeira região tem resistência à tragada menor que a segunda região.

10. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o papel frisado tem uma terceira região que se estende da segunda região à extremidade a jusante do segmento permeável ao ar, em que a terceira região tem substancialmente a mesma resistência à tragada que a primeira região.

11. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a resistência à tragada da primeira região encontra-se entre cerca de 6 mm H2O e cerca de 10 mm H2O por comprimento mm, e a resistência à tragada da segunda região encontra- se entre cerca de 10 mm H2O e cerca de 18 mm H2O por comprimento mm.

12. Artigo fumígeno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a porção de alta resistência à tragada do segmento permeável ao ar tem seção transversal reduzida de fluxo de ar, se comparada à porção de baixa resistência à tragada do segmento permeável ao ar.

13. Artigo fumígeno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o substrato de formação de aerossol encontra-se a jusante da fonte de calor.

14. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a fonte de calor é uma fonte de calor combustível e o artigo fumígeno compreende adicionalmente uma primeira barreira não combustível e substancialmente impermeável ao ar (118) entre a extremidade a jusante da fonte de calor combustível e uma extremidade a montante do substrato de formação de aerossol.

15. Artigo fumígeno, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: um elemento condutor de calor (120) à volta de e em contato direto com uma porção traseira (122) da fonte de calor combustível e uma porção dianteira (124) do substrato de formação de aerossol.

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