BR112016011480B1

BR112016011480B1 - Artigo para fumar e filtro para artigo para fumar

Info

Publication number: BR112016011480B1
Application number: BR112016011480-9A
Authority: BR
Inventors: Yves Jordil; Charles Kuersteiner
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2022-06-21
Also published as: PH12016500692A1; AU2014368588B2; SI3082482T1; KR102504427B1; EP3082482A1; LT3082482T; RU2019114448A; CN110613162B; SG11201604937XA; AR098839A1; HK1225581B; JP2020000261A; CN105792681A; TW201531241A; HUE036998T2; RU2016127909A; UA118772C2; PL3082482T5; MY178664A; AU2019200255A1

Abstract

ARTIGO PARA FUMAR E FILTRO PARA ARTIGO PARA FUMAR. É fornecido um artigo para fumar possuindo um substrato gerador de aerossol e um bocal. O bocal inclui uma cavidade preenchida, pelo menos parcialmente, por um material particularizado, tal como carvão ativado, e contém pelo menos uma cápsula quebrável de um aromatizante líquido cercado, pelo menos parcialmente, pelo material particularizado, de modo que a força necessária para quebrar a cápsula no bocal para liberar o aromatizante líquido seja inferior a três vezes a resistência ao estouro inerente da cápsula.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um filtro, incluindo uma cápsula em uma cavidade e um artigo de fumar com um bocal que incorpora essa cápsula em uma cavidade.

[002] Os cigarros com filtros compreendem uma coluna de material de preenchimento cortado de tabaco envolvido por um invólucro de papel e um filtro cilíndrico alinhado na extremidade com a coluna de tabaco envolvida com o filtro fixado à coluna de tabaco pelo papel ponteira. Nos cigarros com filtros convencionais, o filtro pode consistir em um plugue de fibra de acetato de celulose envolto no invólucro do plu- gue poroso. Filtros para cigarros com filtros multicomponentes que compreendem dois ou mais segmentos de material de filtragem para a remoção de componentes particularizados e gasosos da fumaça principal também são conhecidos.

[003] Diversos artigos para fumar em que um substrato formador de aerossol, como o tabaco, é aquecido em vez de queimado, já foram igualmente propostos na técnica. Em artigos para fumar aquecidos, o aerossol é gerado pelo aquecimento de um substrato formador de aerossol. Artigos para fumar aquecidos incluem, por exemplo, artigos para fumar em que um aerossol é gerado pelo aquecimento elétrico ou pela transferência de calor de um elemento combustível ou fonte de calor para um substrato formador de aerossol. Durante o ato de fumar, os compostos voláteis são liberados do substrato formador de aerossol pela transferência da fonte de calor e arrastados no ar tragado através do artigo para fumar. Conforme os compostos liberados resfriam, eles se condensam para formar um aerossol que é inalado pelo consumidor. São conhecidos também artigos para fumar em que um aerossol contendo nicotina é gerado a partir de um material de tabaco, extrato de tabaco, ou outra fonte de nicotina, sem combustão e, em alguns casos, sem aquecimento, por exemplo, através de reação química.

[004] É conhecido por incorporar aditivos aromatizantes em artigos para fumar com o intuito de fornecer sabores adicionais ao consumidor durante o fumo. Aromatizantes podem ser usados para realçar os sabores de tabaco produzidos após aquecimento ou combustão do material de tabaco dentro do artigo para fumar ou para fornecer sabores de não tabaco adicionais como menta ou mentol.

[005] Os aditivos aromatizantes usados nos artigos para fumar, como mentol, são comumente na forma de um aromatizante líquido que é incorporado ao filtro ou coluna de tabaco do artigo para fumar usando um transportador de líquido apropriado. Os aromatizantes líquidos são, muitas vezes, voláteis e, portanto, tenderão a migrar ou evaporar do artigo para fumar durante o armazenamento. A quantidade de aromatizante disponível para aromatizar a fumaça principal durante o fumo é, portanto, reduzida.

[006] Foi anteriormente proposto reduzir a perda de aromatizan- tes voláteis dos artigos para fumar durante o armazenamento através do encapsulamento do aromatizante, por exemplo, na forma de uma cápsula ou microcápsula. O aromatizante encapsulado pode ser liberado antes ou durante o fumo do artigo para fumar pelo rompimento da estrutura de encapsulamento, por exemplo, pelo esmagamento ou der- retimento da estrutura. Se essas cápsulas forem esmagadas para liberar o aromatizante, as cápsulas se rompem em uma determinada força e liberam todos os aromatizantes nessa força.

[007] Em muitos artigos para fumar que incorporam uma cápsula, a cápsula será fornecida dentro de um segmento de material de filtragem fibroso, como fibra de acetato de celulose. Com esta disposição, a força que o consumidor precisa aplicar ao filtro com o intuito de romper a cápsula é, normalmente, maior do que a resistência ao esmagamento da cápsula, que é a força necessária para romper a cápsula quando está fora do filtro. Para facilitar a liberação do aromatizante pelo consumidor é desejável usar uma cápsula com uma resistência ao esmagamento relativamente baixa. No entanto, o uso de cápsulas facilmente quebráveis pode ser indesejável de uma perspectiva de fabricação, já que as cápsulas podem ser incapazes de suportar as forças às quais serão submetidas durante a fabricação dos artigos para fumar que incorporam a cápsula.

[008] Por conseguinte, seria desejável fornecer uma disposição de filtro nova que incorpore uma cápsula quebrável de um aromatizan- te, em que a cápsula pode ser mais facilmente esmagada pelo consumidor, enquanto que minimiza o risco da cápsula rompendo, inadvertidamente, durante a fabricação e o manuseio normal do artigo para fumar.

[009] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um artigo para fumar com um substrato gerador de aerossol e um bocal. O bocal inclui uma cavidade preenchida, pelo menos parcialmente, por um material particularizado e contém pelo menos uma cápsula quebrável de um aromatizante cercado, pelo menos parcialmente, pelo material particularizado, de modo que a força necessária para quebrar a cápsula no bocal para liberar o aromatizante líquido seja inferior a três vezes a resistência ao estouro inerente da cápsula.

[0010] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um filtro para um artigo para fumar, sendo que o filtro compreende uma cavidade preenchida, pelo menos parcialmente, por um material particularizado e que contém pelo menos uma cápsula quebrável de um aromatizante líquido cercado, pelo menos parcialmente, pelo material particularizado, de modo que a força necessária para quebrar a cápsula dentro da boa para liberar o aromatizante líquido seja inferior a três vezes a resistência ao estouro inerente da cápsula. A resistência ao estouro inerente da cápsula é a resistência ao estouro da cápsula quando não está em contato com o material particularizado e quando está fora de um artigo para fumar.

[0011] O fornecimento do material particularizado em torno da cápsula facilita para que o consumidor rompa cápsula pela redução da força necessária para quebrá-la em comparação com quando a cápsula está fora do filtro (ou em comparação com quando a cápsula está embutida na fibra de AC). A disposição permite que uma cápsula de resistência ao estouro inerente relativamente alta seja usada enquanto mantém a força necessária para quebrar a cápsula em um nível baixo. A cápsula é, portanto, facilmente quebrável pelo consumidor, mas forte suficiente para suportar, com eficácia, as forças durante a fabricação. Portanto, a inclusão do material particularizado permite que uma cápsula com resistência ao estouro inerente maior seja usada do que quando a cápsula é fornecida na fibra. Como discutido com mais detalhes abaixo, as propriedades do material particularizado e da cápsula podem ser selecionadas para que adequem o efeito do material particularizado no esmagamento da cápsula ou afetem como o material particularizado interage com o aromatizante da cápsula, uma vez que a cápsula foi esmagada, ou ambos.

[0012] Preferencialmente, força necessária para quebrar a cápsula no bocal é inferior a cerca de 50 Newtons, mais preferencialmente inferior a cerca de 40 Newtons, ainda mais preferencialmente inferior a cerca de 30 Newtons. Preferencialmente, a força necessária para quebrar a cápsula no bocal é pelo menos cerca de 15 Newtons, mais preferencialmente pelo menos cerca de 20 Newtons. Em algumas modalidades preferenciais, a força necessária para quebrar a cápsula no bocal é entre cerca de 15 Newtons e cerca de 50 Newtons, preferencialmente entre cerca de 20 Newtons e cerca de 50 Newtons, mais preferencialmente entre cerca de 25 Newtons e cerca de 40 Newtons.

[0013] Alternativa ou adicionalmente, a cápsula pode ter uma re- sistência ao estouro inerente pelo menos 10 Newtons, preferencialmente pelo menos cerca de 20 Newtons, mais preferencialmente pelo menos cerca de 25 Newtons. Em algumas modalidades da invenção atual, a cápsula pode ser uma cápsula com resistência ao estouro mais elevada, por exemplo com uma resistência ao estouro inerente de pelo menos cerca de 30 Newtons.

[0014] Alternativa ou adicionalmente, a cápsula tem, preferencialmente, uma resistência ao estouro inerente inferior a cerca de 40 Newtons, mais preferencialmente inferior a cerca de 30 Newtons. Preferencialmente, a cápsula tem uma resistência ao estouro inerente entre cerca de 10 Newtons e cerca de 40 Newtons e, mais preferencialmente, entre cerca de 10 Newtons e cerca de 30 Newtons, mais preferencialmente entre cerca de 15 Newtons e cerca de 30 Newtons.

[0015] Em algumas modalidades, a resistência ao estouro inerente da cápsula é entre cerca de 10 Newtons e cerca de 40 Newtons, a força necessária para quebrar a cápsula no bocal é entre cerca de 15 Newtons e cerca de 50 Newtons, e a força necessária para quebrar a cápsula no bocal é inferior a cerca de três vezes a resistência ao estouro inerente da cápsula, mais preferencialmente menos de cerca de duas vezes a resistência ao estouro inerente da cápsula.

[0016] Preferencialmente, o material particularizado tem um tamanho de partícula ponderado, que é menor do que o diâmetro máximo da cápsula. É particularmente preferencial que o tamanho de partícula ponderado seja pelo menos cerca de duas vezes menor do que o diâmetro máximo da cápsula e, ainda mais preferencial que o tamanho de partícula ponderado seja pelo menos cerca de três vezes menor do que o diâmetro máximo da cápsula. Os tamanhos de partículas menores ajudam a reduzir a área de contato entre a superfície da cápsula e qualquer partícula e, portanto, permitem que a força aplicada à cápsula da partícula seja mais diretamente concentrada em uma determina- da área da cápsula. Isso pode melhorar a probabilidade do rompimento da cápsula com uma menor força necessária menor quando um consumidor aplica uma força de esmagamento ao filtro ou ao bocal.

[0017] Preferencialmente, as partículas do material particularizado têm um tamanho de malha de pelo menos cerca de 10 mesh (2000 micrômetros). Abaixo desse tamanho de malha, a área de contato entre a superfície da cápsula e qualquer partícula pode se tornar indese- javelmente elevada, de modo que a força aplicada à cápsula dessa partícula seja também amplamente difundida sobre a superfície da cápsula. Isso pode resultar em uma transferência menos eficaz da força dos dedos do consumidor para a cápsula.

[0018] Preferencialmente, as partículas do material particularizado têm um tamanho de malha numérico máximo de cerca de 30 mesh (595 micrômetros). Se o tamanho de partícula ponderado estiver acima de cerca de 30 mesh (595 micrômetros), o material particularizado poderia ser comparável a um pó fino. Nessa disposição, a cápsula ficaria mais livre para se movimentar ao redor da cavidade e, portanto, não seria tão fácil aplicar uma força. Além disso, se o tamanho da partícula ponderado estiver acima de cerca de 30 mesh (595 micrôme- tros), há pouco espaço livre dentro da cavidade para que a fumaça se desloque. Isso pode resultar no segmento da cavidade fornecendo uma resistência à tragada (RTD) elevada.

[0019] Da mesma forma, em modalidades preferenciais, pelo menos 95% das partículas do material particularizado têm um tamanho de malha entre cerca de 10 (2000 micrômetros) e cerca de 30 (595 mi- crômetros), mais preferencialmente entre 12 (1680 micrômetros) e cerca de 20 mesh (841 micrômetros). Acima desses intervalos de tamanhos de malha, o material particularizado é menos eficaz na transferência de uma força de esmagamento de um consumidor para uma cápsula. Abaixo desses intervalos dos tamanhos da malha, o material particularizado tende a atuar mais como um pó.

[0020] As partículas do material particularizado podem ter qualquer forma adequada. No entanto, preferencialmente, as partículas do material particularizado têm uma forma irregular ou não-esférica. Ou seja, preferencialmente, uma pluralidade de partículas do material particularizado tem um valor de esfericidade inferior a cerca de 0,8, mais preferencialmente um valor de esfericidade inferior a cerca de 0,6, mais preferencialmente inferior a cerca de 0,6. A esfericidade é uma medida do quão esférico (ou não-esférico) um objeto é. Por definição, a esfericidade (T() de um objeto é a razão entre a área da superfície de uma esfera com volume igual ao de determinado objeto e a área da superfície do objeto, expressa pela fórmula abaixo:

[0021] Assim, uma esfera perfeita tem um valor de esfericidade de 1.

[0022] Tendo uma forma irregular ou não-esférica, a área de contato entre a superfície da cápsula e qualquer partícula pode ser minimizada e, portanto, a força aplicada à cápsula a da partícula pode ser mais diretamente concentrada em uma determinada área da cápsula. Isso pode melhorar a probabilidade do rompimento da cápsula quando um consumidor aplica uma força de esmagamento ao filtro ou ao bocal.

[0023] Preferencialmente, o material particularizado tem uma dureza de acordo com o método Ball-Pan de pelo menos cerca de 80%, mais preferencialmente pelo menos cerca de 90%. Os materiais particularizados com essa dureza podem ajudar a reduzir a força necessária para quebrar a cápsula, já que a força do consumidor é mais diretamente transferida para a cápsula, em vez de absorvida ou dispersa pelo material circundante (como fibra de acetato de celulose).

[0024] Preferencialmente, o material particularizado tem uma densidade a granel de pelo menos cerca de 0,3 g/cm3. Mais preferencialmente, o material particularizado tem uma densidade a granel inferior a cerca de 0,9 g/cm3. Em algumas modalidades preferenciais, o material particularizado tem uma densidade a granel entre cerca de 0,4 e cerca de 0,7 g/cm3, ainda mais preferencialmente entre cerca de 0,45 e cerca de 0,55 g/cm3. Essas densidades a granel são significativamente maiores do que as normalmente associadas à fibra de acetato de celulose padrão (0,15 g/cm3) e fornecem um material que é mais eficaz na transferência direta de uma força de esmagamento dos dedos do consumidor para a cápsula.

[0025] O material particularizado pode ser formado de qualquer material ou materiais adequados. Em algumas modalidades preferenciais, o material particularizado inclui um material sorvente. O termo "sorvente" se refere ao material que captura ou converte um ou mais constituintes de fumaça. Exemplos de materiais sorventes adequados incluem carvão ativado, carvão revestido, alumínio ativo, óxido de alumínio, zeólitas, sepiolitas, peneiras moleculares e gel de sílica. Carvão ativado e zeólitas são materiais sorventes particularmente preferenciais, já que esses materiais têm, tipicamente, propriedades de dureza, forma e tamanho desejáveis para transferir efetivamente a força de esmagamento dos dedos do consumidor para a cápsula.

[0026] Se o material particularizado inclui um material sorvente, as propriedades do material sorvente podem ser ajustadas para maximizar o efeito do material sorvente no esmagamento da cápsula e/ou afetam como o material sorvente interage com o aromatizante da cápsula, uma vez que a cápsula foi esmagada. Por exemplo, a porosidade do sorvente pode ser selecionada com o intuito de adaptar a sorção do aromatizante pelo material sorvente particularizado. Em particular, em algumas modalidades, pode ser desejável selecionar um sorvente com uma distribuição de tamanho de poro adequada que poderia resultar no aromatizante, que foi liberado da cápsula, ficar temporariamente preso no sorvente, mas então posteriormente liberado do sorvente em uma fase posterior do ciclo de fumo. Sem querer estar vinculado pela teoria, acredita-se que isso poderia resultar em uma liberação mais gradual de aromatizante durante todo o fumo do artigo para fumar.

[0027] Assim, é preferencial que pelo menos cerca de 30% do volume total de poro total do material sorvente é fornecido pelos tamanhos dos poros que variam de cerca de 2 nm a cerca de 50 nm e, mais preferencialmente, que variam de cerca de 10 nm a cerca de 50 nm. Em algumas modalidades, mais de cerca de 50% do volume total dos poros do material sorvente é fornecido pelo tamanho dos poros que variam de cerca de 2 nm a cerca de 50 nm, mais preferencialmente que variam de cerca de 10 nm a cerca de 50 nm. Sem querer estar vinculado pela teoria, acredita-se que essas distribuições do tamanho do poro poderiam resultar em uma liberação mais gradual de aromati- zante durante todo o fumo do artigo para fumar. Alternativa ou adicionalmente, o material sorvente tem, preferencialmente, uma área de superfície BET inferior a cerca de 1500, mais preferencialmente inferior a cerca de 1000 e mais preferencialmente ainda inferior a cerca de 350 metros quadrados por grama. Preferencialmente, o material sor- vente tem uma área de superfície BET de pelo menos cerca de 200.

[0028] O material particularizado pode, alternativa ou adicionalmente, incluir um material não-sorvente que é um material que não é normalmente referido como um sorvente. Por exemplo, o material particularizado pode incluir carbonato de cálcio precipitado ou partículas vegetais aglomeradas, como grânulos de hortelã ou grânulos de murta limão aglomerados. Essas partículas terão, normalmente, formas irregulares e, portanto, podem ser particularmente eficazes na transferência da força de esmagamento dos dedos do consumidor para a cápsu- la, e as propriedades não-sorventes impedem que o material particularizado sorva grandes quantidades do material que é liberado da cápsula.

[0029] Preferencialmente, a cavidade tem um comprimento, no sentido longitudinal do bocal, de pelo menos cerca de 1,5 mm maior do que a dimensão máxima da cápsula, mais preferencialmente pelo menos 2 mm maior. Preferencialmente, a cavidade tem um comprimento, no sentido longitudinal do bocal, que é inferior a cerca de 12 mm maior que a dimensão máxima da cápsula, mais preferencialmente inferior a cerca de 7 mm maior. O tamanho dessa cavidade pode permitir que a cápsula esteja totalmente e mais igualmente rodeada pelo material particularizado. Isto pode fornecer uma distribuição mais uniforme da força ao redor da cápsula e também pode garantir que uma força de esmagamento seja, transferida, com eficácia para a cápsula, independentemente de onde o consumidor localiza a ponta dos seus dedos no filtro ou no bocal.

[0030] A cavidade está preenchida, pelo menos parcialmente, com material particularizado, de modo que a força de esmagamento dos dedos do consumidor possa ser mais efetivamente transferida à cápsula. Isso permite que a força necessária para quebrar a cápsula no filtro seja inferior a três vezes a resistência ao estouro inerente da cápsula. Para potencializar a eficácia deste, preferencialmente, o material particulado ocupa pelo menos 60% do espaço na cavidade que já não é mais ocupado pela cápsula. Mais preferencialmente, o material particularizado ocupa pelo menos 80% do espaço na cavidade que já não é ocupado pela cápsula, e ainda mais preferencialmente, o material particularizado ocupa pelo menos 90% do espaço na cavidade que já não é ocupada pela cápsula. Esses preenchimentos percentuais elevados podem garantir que uma força de esmagamento seja transferida com eficácia para a cápsula, independentemente de onde o consumi- dor localiza a ponta dos dedos no filtro ou bocal.

[0031] Preferencialmente, cápsula inclui uma cobertura externa que encapsula um líquido, mais preferencialmente um aromatizante líquido. Preferencialmente, a cobertura externa tem uma espessura de pelo menos 30 micrômetros, mais preferencialmente, pelo menos, 50 micrômetros para fornecer uma resistência ao estouro inerente que seja suficientemente elevada para que a cápsula possa suportar forças durante a fabricação. A cobertura pode ser formada de qualquer material adequado, como um hidrocoloide selecionados dentre goma gela- na, ágar, carrageninas, goma pululana ou amido modificado, sozinho ou como uma mistura destes ou em combinação com gelatina.

[0032] A cápsula pode ser formada numa variedade de formações físicas, incluindo, mas não se limitando a, uma cápsula de parte única, uma cápsula de múltiplas partes, uma cápsula de parede única, uma cápsula de múltiplas paredes, uma cápsula grande e uma cápsula pequena.

[0033] A cápsula pode ter qualquer forma adequada, como esférica, oval ou cilíndrica. No entanto, preferencialmente, a cápsula é esférica. Isto pode incluir cápsulas com valor de esfericidade de pelo menos cerca de 0,9 e, preferencialmente, um valor de esfericidade de aproximadamente 1. A esfericidade é uma medida do quão esférico um objeto é. Por definição, a esfericidade (T() de um objeto é a razão entre a área da superfície de uma esfera com volume igual ao de determinado objeto e a área da superfície do objeto, expressa pela fórmula abaixo:

[0034] Assim, uma esfera perfeita tem um valor de esfericidade de 1. Preferencialmente, a cápsula geralmente esférica compreende uma casca externa geralmente esférica.

[0035] O aromatizante líquido da cápsula pode conter qualquer aromatizante adequado. Aromatizantes adequados incluem mentol natural ou sintético, hortelã-pimenta, hortelã, café, chá, especiarias (como canela, cravo e gengibre), cacau, baunilha, aromas de frutas, chocolate, eucalipto, gerânio, eugenol, agave, zimbro, anetol e linalol. O mentol é um aromatizante particularmente preferencial.

[0036] A cápsula tem, preferencialmente, um diâmetro entre cerca de 2 mm e cerca de 7 mm, mais preferencialmente entre cerca de 3 mm e cerca de 5 mm. Em alguma modalidade preferencial, a cápsula tem um diâmetro máximo de cerca de 3,5 mm.

[0037] A cápsula pode ter qualquer resistência ao estouro inerente apropriada. Por exemplo, a cápsula pode ter uma resistência ao estouro inerente entre cerca de 10 Newtons e cerca de 25 Newtons. Essas cápsulas são conhecidas por ter, adequadamente, resistências ao estouro inerente elevadas de modo que elas suportarão, normalmente, forças às quais elas serão submetidas durante a fabricação dos artigos para fumar que incorporam a cápsula. No entanto, em algumas modalidades, é preferencial usar uma cápsula com uma resistência ao estouro inerente ainda maior do que essa. Em particular, pode ser preferencial usar uma cápsula com uma resistência ao estouro inerente de pelo menos cerca de 25 Newtons, mais preferencialmente pelo menos cerca de 30 Newtons. Essas cápsulas são ainda mais robustas do que as usadas normalmente em filtros do artigo para fumar e, portanto, são ainda mais capazes de resistir à ruptura durante a fabricação de artigos para fumar. Normalmente, essas 'cápsulas com resistência ao estouro elevada' não seriam consideradas adequadas porque elas seriam muito duras para que um consumidor quebrasse quando estivessem no filtro ou no bocal. No entanto, a disposição da presente invenção permitiria o uso dessas cápsulas. Por exemplo, em algumas modalidades, cápsulas com uma resistência ao estouro inerente de pelo menos cerca de 25 Newtons e mais preferencialmente de pelo menos cerca de 30 Newtons, podem ser usadas em um filtro em que a força necessária para quebrar a cápsula no bocal é inferior a cerca de 50 Newtons.

[0038] Para determinar se uma cápsula que contém bocal ou artigo para fumar se enquadra no âmbito da presente invenção, um número apropriado, como 20, de artigos para fumar ou bocais identicamente projetados devem ser obtidos. As cápsulas em metade destas amostras devem ser removidas cuidadosamente, de forma que minimize qualquer mudança no estado da cápsula. A resistência ao estouro inerente destas cápsulas deve então ser determinadas usando um dispositivo de medição adequado conhecido na técnica, como aferidor de força digital Alluris 0-200N do tipo FMI - 220 C2 (disponibilizado comercialmente por (Alluris Gmbh & Co. KG, Alemanha). A outra metade das amostras (em outras palavras, aquelas com as cápsulas ainda no bocal) devem, então, ser submetidas ao mesmo teste, com qualquer força aplicada às superfícies sendo aplicada à região da cavidade do bocal ou artigo para fumar que contém a cápsula. A resistência ao estouro inerente de uma cápsula ou a força necessária para quebrar uma cápsula no bocal é indicada por um pico na força versus curva de compressão. Deve ser calculada a média dos respectivos valores medidos para a resistência ao estouro inerente da cápsula e força necessária para quebrar a cápsula no bocal em todos os conjuntos da amostra e os resultados devem ser comparados. Este teste é realizado em aproximadamente 22°C e 60% de umidade relat iva.

[0039] O filtro pode ter qualquer construção adequada. No entanto, preferencialmente, o filtro é um filtro plugue-espaço-plugue com um segmento a montante e um segmento a jusante, definindo a cavidade que contém o material particularizado em a cápsula entre eles. Os segmentos a montante e a jusante podem incluir material sorvente e/ou aromatizante.

[0040] Em algumas modalidades, o filtro inclui um invólucro transparente que fornece uma janela que se sobrepõe à cavidade. Isso pode permitir que um consumidor veja o material particularizado na cavidade. Isto pode ser particularmente vantajoso se o aromatizante líquido tiver uma cor ou outro indicador visual, o que permitiria que um consumidor estabelecesse que a cápsula foi quebrada.

[0041] O artigo para fumar e o filtro da presente invenção podem ser produzidos usando técnicas existentes com uma modificação mínima do equipamento de preenchimento de cavidade existente necessário. Em particular, a cavidade pode ser produzida no equipamento de preenchimento de cavidade existente que foi modificado para ter três fases. Na primeira fase, o espaço da cavidade é preenchido, pelo menos parcialmente, com uma parte, como 50%, do material particularizado a ser usado. Na segunda fase, a cápsula é colocada no topo da parte do material particularizado que ocupa a cavidade. Na terceira fase, a parte restante, como 50%, do material particularizado é colocada no topo da cápsula e, em seguida, o filtro é circunscrito com um invólucro para formar a cavidade.

[0042] Filtros de acordo com a divulgação podem ser fixados à coluna de tabaco para formar todo ou pelo menos parte de um artigo para fumar. Preferencialmente, o filtro está axialmente alinhado à coluna de tabaco. Em muitas modalidades, o filtro é unido à coluna de tabaco com papel ponteira.

[0043] Em algumas modalidades, o artigo para fumar é um cigarro convencional em que o substrato formador de aerossol é fornecido na forma de uma coluna de tabaco cilíndrica e em que o bocal inclui um filtro.

[0044] As características descritas acima em relação a um aspecto da invenção também podem ser aplicáveis a outro aspecto da inven- ção.

[0045] Embora a invenção tenha sido descrita acima em relação ao uso de uma cápsula em uma cavidade que contém um material particularizado, será apreciado que a invenção também é aplicável aos artigos para fumar e filtros que contêm mais de uma cápsula na cavidade que contém o material particularizado. A cavidade da invenção pode, portanto, incluir duas ou mais cápsulas.

[0046] Os termos "a montante" e "a jusante" referem-se a posições relativas de elementos do artigo para fumar ou filtro descritos em relação ao sentido da fumaça principal conforme ela é tragada do substrato gerador de aerossol através do filtro ou do bocal.

[0047] Tal como utilizado neste documento, o termo "tamanho de partícula" refere-se à maior dimensão de corte transversal de uma partícula individual no interior do material particularizado. O tamanho "médio" de partícula refere-se à média aritmética do tamanho de partícula para as partículas. A distribuição de tamanho de partícula para uma amostra de material particularizado pode ser determinada usando um teste de peneiragem conhecido, como o Método de Teste padrão descrito em ASTM D6913 - 04 (2009).

[0048] O termo 'resistência a estouro' se refere à força exercida sobre a cápsula (quando está fora do artigo para fumar) na qual a cápsula estourará. A resistência a estouro é indicada por um pico nas curvas de força e compressão da cápsula. Isso pode ser testado pelo uso de dispositivo de medição adequado conhecido na técnica, como aferidor de força digital Alluris 0-200N do tipo FMI - 220 C2 (disponibilizado comercialmente por (Alluris Gmbh & Co. KG, Alemanha).

[0049] O termo 'diâmetro da cápsula' se refere à maior dimensão de corte transversal da cápsula quando medida perpendicular ao sentido longitudinal do filtro ou artigo para fumar.

[0050] A dureza do material particularizado pode ser determinada usando o Método de Teste Padrão para Dureza Ball-Pan descrito em ASTM D3802. Embora este teste seja descrito especificamente em termos da dureza do carvão ativado, ele também pode ser usado para qualquer outro material particularizado adequado.

[0051] A área da superfície BET de um material sorvente pode ser determinada usando o Método de Teste Padrão descrito em ASTM D1993-03 (2008).

[0052] A invenção será descrita a seguir, somente a título de exemplo, com referência às figuras anexas, em que:

[0053] A Figura 1 mostra uma seção transversal longitudinal de um artigo para fumar de acordo com uma modalidade descrita.

[0054] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um artigo para fumar 100 de acordo com uma modalidade da invenção. O artigo para fumar 100 inclui um substrato formador de aerossol na forma de uma coluna de tabaco geralmente cilíndrica 101 e um bocal na forma de um filtro geralmente cilíndrico 103. A coluna de tabaco 101 e o filtro 103 são alinhados axialmente numa relação de extremidade-a- extremidade, encostando preferencialmente um no outro. A coluna de tabaco 101 inclui um invólucro externo 105 que envolve o material para fumar. O tabaco é preferencialmente um tabaco desfiado ou material de preenchimento cortado de tabaco. O filtro 103 inclui um invólucro do filtro (não mostrado) que envolve o material de filtro. A coluna de tabaco 101 tem uma extremidade acesa a montante 109 e uma extremidade a jusante 111. O filtro 103 tem uma extremidade a montante 113 e uma extremidade da boca a jusante 115. A extremidade a montante 113 do filtro 103 é adjacente à extremidade a jusante 111 da coluna de tabaco 101. Uma cápsula quebrável 120 contendo um aroma- tizante líquido está disposta em uma cavidade do filtro 103. A cavidade contém também um material particulado 125, na forma de grânulos de carvão ativado, que circunda a cápsula quebrável 120. A cápsula tem um diâmetro de 3,5 mm e a cavidade tem um comprimento de 5 mm ao longo do eixo longitudinal do filtro.

[0055] O filtro 103 é fixado à coluna de tabaco 101 pelo material de ponteira 117 que envolve o comprimento total do filtro 103 e uma região adjacente da coluna de tabaco 101. O material de ponteira 117 é mostrado parcialmente removido do artigo para fumar na Figura 1, para clareza. Nesta modalidade, o material de ponteira 117 inclui uma série circunferencial de perfurações 123. As perfurações 123 são fornecidas para ventilação da fumaça principal.

Exemplos

[0056] Duas cápsulas contendo filtros foram preparadas e testadas. O primeiro filtro (Amostra A) era uma cápsula padrão contendo filtro, em que uma cápsula de diâmetro de 3,5 mm foi embutida em um único segmento de fibra de acetato de celulose. O segundo filtro (Amostra B) era um filtro de acordo com a presente invenção. Ou seja, o segundo filtro tinha uma construção de plugue-espaço-plugue com um segmento a montante de 11 mm de fibra de acetato de celulose e um segmento a jusante de 11 mm de fibra de acetato de celulose definindo uma cavidade de 5 mm de largura entre eles. A cavidade continha uma cápsula de 3,5 mm de diâmetro rodeada por 70 mg de partículas de carvão ativado. As partículas de carvão ativado tinham um tamanho de malha de 12 a 20 mesh (1680 a 841 micrômetros). Os filtros de ambas as amostras estavam circunscritos com um invólucro de filtro com 80 micrômetros de espessura e um papel ponteira com 40 micrômetros de espessura. O papel ponteira foi revestido em sua superfície interna com uma camada de nitrocelulose para impedir que o líquido da cápsula migre para a superfície externa do filtro. Em ambas as amostras, as cápsulas de diâmetro de 3,5 mm tinham uma resistência ao estouro de aproximadamente 15 Newtons.

[0057] Um aferidor 0-200N de força digital FMI - 220 C2 do tipo Alluris (disponibilizado comercialmente pela Alluris Gmbh & Co. KG, Alemanha) foi usado para aplicar uma força gradualmente crescente à cápsula que contém uma região de ambos os filtros e registrar a força na qual a cápsula quebraria. Na amostra A, foi constatado que a cápsula quebrou no filtro depois que uma força de 45 Newtons foi aplicada ao filtro. Na amostra B, foi constatado que a cápsula quebrou no filtro depois que uma força de 22 Newtons foi aplicada ao filtro.

Claims

1. Artigo para fumar (100) caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato gerador de aerossol (101); e um bocal (103) que compreende uma cavidade preenchida, pelo menos parcialmente, por um material particularizado (125) e que contém uma cápsula quebrável (120) de um aromatizante líquido cercado, pelo menos parcialmente, pelo material particularizado (125), em que que a força necessária para quebrar a cápsula (120) no bocal (130) para liberar o aromatizante líquido é inferior a três vezes a resistência ao estouro inerente da cápsula (120), sendo que o material particularizado (125) ocupa pelo menos 60% do espaço na cavidade que não é ocupado pela cápsula.

2. Artigo para fumar (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cápsula quebrável (120) tem uma resistência ao estouro inerente de pelo menos 10 Newtons.

3. Artigo para fumar (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a cápsula quebrável (120) tem uma resistência ao estouro inerente de pelo menos 25 Newtons.

4. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a força necessária para quebrar a cápsula (120) dentro do bocal (103) para liberar o aromatizante líquido é inferior a 50 Newtons.

5. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material particularizado (125) tem um tamanho de malha de modo que pelo menos 95% das partículas fiquem entre 12 e 20 mesh (1680 e 841 micrômetros).

6. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a dureza do material particularizado (125) é pelo menos 90% quando medida em um teste de Dureza de Ball-Pan conduzido de acordo com ASTM D3802.

7. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o tamanho numérico médio de partícula do material particularizado (125) é inferior à metade do diâmetro máximo da cápsula quebrável (120).

8. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material particularizado (125) compreende pelo menos um material sorvente.

9. Artigo para fumar (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um material sorvente tem um volume total dos poros, e pelo menos 30% do volume total dos poros do material sorvente são fornecidos pelos tamanhos dos poros na faixa de cerca de 2 nm a cerca de 50 nm.

10. Artigo para fumar (100), de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a área da superfície BET de pelo menos um material sorvente é inferior a 1500 metros quadrados por grama.

11. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material particularizado (125) tem uma densidade a granel de pelo menos 0,3 gramas por centímetro cúbico.

12. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o comprimento da cavidade, no sentido longitudinal do bocal (103), é pelo menos cerca de 1,5 mm maior do que o diâmetro máximo da cápsula quebrável (120).

13. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a cápsula quebrável (120) compreende uma cobertura externa que encapsula o aromatizante líquido, em que a cobertura externa tem uma espessura de pelo menos 30 micrômetros.

14. Artigo para fumar (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o bocal (103) compreende um segmento de filtro de extremidade da boca e um segmento de filtro de extremidade da coluna, em que a cavidade é definida entre o segmento de filtro da extremidade da boca e o segmento de filtro da extremidade da coluna.

15. Filtro para um artigo para fumar (100), sendo que o filtro é caracterizado pelo fato de que compreende uma cavidade preenchida, pelo menos parcialmente, por um material particularizado (125) e que contém uma cápsula quebrável (120) de um aromatizante líquido cercado, pelo menos parcialmente, pelo material particularizado (125), em que que a força necessária para quebrar a cápsula (120) no bocal (103) para liberar o aromatizante líquido é inferior a três vezes a resistência ao estouro inerente da cápsula (120), sendo que o material particularizado (125) ocupa pelo menos 60% do espaço na cavidade que não é ocupado pela cápsula.