BR112018007028B1

BR112018007028B1 - Artigo gerador de aerossol aquecido para produzir um aerossol inalável, material de tabaco homogeneizado para uso como um substrato formador de aerossol e seu método para fabricação

Info

Publication number: BR112018007028B1
Application number: BR112018007028-9A
Authority: BR
Inventors: Corinne Deforel; Marine Jarriault
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2021-11-30
Also published as: US20180310609A1; WO2017077112A1; BR112018007028A2; ES2718946T3; AU2016348773B2; KR20180078232A; IL258209A; PL3370550T3; TR201903522T4; JP2018531019A; CN108135249A; EP3370550A1; ZA201801462B; CA3003093A1; PT3370550T; JP6433626B2; MX2018004859A; RU2687632C1; SG11201802924UA; CN108135249B

Abstract

material de tabaco homogeneizado com lipídio fundível. um material de tabaco homogeneizado compreende tabaco e um lipídio tendo um ponto de fusão entre 50°c e 150 °c. o lipídio derrete mediante aquecimento para formar regiões de líquido dentro do material de tabaco homogeneizado para melhorar a transferência de componentes voláteis do material de tabaco homogeneizado para um aerossol mediante aquecimento. o lipídio não derrete em temperatura ambiente normal ou na temperatura do corpo. o material de tabaco homogeneizado é vantajosamente usado como um substrato formador de aerossol de um artigo gerador de aerossol aquecido.

Description

[001] Esta invenção refere-se a um artigo gerador de aerossolaquecido e ao material de tabaco homogeneizado para uso neste artigo. Em particular, a invenção se refere a um material de tabaco homogeneizado possuindo um componente de lipídio fundível para transferência melhorada dos componentes voláteis. O material de tabaco homogeneizado é adequado para o uso em um artigo gerador de aerossol aquecido tal como, por exemplo, um artigo para fumar do tipo "aquecido - não queimado".

[002] O material de tabaco homogeneizado é frequentementeusado na produção de produtos de tabaco. Este material de tabaco homogeneizado é normalmente fabricado a partir de partes da planta do tabaco que são menos adequadas para a produção de material de preenchimento cortado como, por exemplo, caules de tabaco ou pó de tabaco.

[003] As formas mais comumente usadas de material de tabacohomogeneizado são folha de tabaco reconstituído e folha revestida. O processo para formar folhas de material de tabaco homogeneizado compreende comumente uma etapa em que pó de tabaco e um ligante são misturados para formar uma pasta fluida fluida. A pasta fluida é então usada para criar uma trama de tabaco. Por exemplo, uma trama de tabaco pode ser formada pela moldagem de uma pasta fluida fluida viscosa sobre uma correia de metal móvel para produzir a assim chamada folha revestida. Alternativamente, uma pasta fluida com baixa viscosidade e alto teor de água pode ser usada para criar tabaco recons-Segue-se folha 1a/22 tituído em um processo que se assemelha à fabricação de papel.

[004] Em um artigo gerador de aerossol aquecido, um substratoformador de aerossol é aquecido a uma temperatura relativamente sol inalável. Para que um aerossol possa ser formado, o material de tabaco homogeneizado, preferencialmente, compreende altas proporções de formadores de aerossol e umectantes como glicerina ou propi- lenoglicol. O material de tabaco homogeneizado também contém nicotina. As colunas formadas a partir do material de tabaco homogeneizado que são adequadas para uso como substratos formadores de aerossol em artigos geradores de aerossol aquecidos são divulgadas no documento WO2012164009.

[005] Para criar um aerossol, os formadores de aerossol devem ser liberados a partir do material de tabaco homogeneizado. Para serem liberados, estes formadores de aerossol devem migrar de dentro do corpo do material de tabaco homogeneizado para as superfícies do material de tabaco homogeneizado. Outros compostos voláteis, tais como a nicotina, também devem migrar de dentro do corpo do material de tabaco homogeneizado para serem arrastados no aerossol. Pode ser desejável melhorar a eficiência e a taxa na qual os formadores de aerossol são liberados de um material de tabaco homogeneizado durante o aquecimento.

[006] A migração dos formadores de aerossol e outros compostos voláteis de dentro de um material de tabaco homogeneizado é limitada por difusão. Uma maneira de melhorar a eficiência e a taxa de liberação dos formadores de aerossol é aumentar a temperatura à qual o material de tabaco homogeneizado é aquecido, assim, melhorando a difusão. Isto pode ser indesejável, no entanto, pois um aumento na temperatura pode resultar na evolução de compostos indesejáveis. Um aumento na temperatura também pode afetar negativamente as propriedades físicas do aerossol que é formado, por exemplo, a temperatura do aerossol ou o tamanho das gotas do aerossol.

[007] Outra maneira de melhorar a eficiência e a taxa na qual os formadores de aerossol e outros compostos voláteis são liberados por aquecimento pode ser aumentar a quantidade de área superficial por unidade de volume do material de tabaco homogeneizado. Isso pode exigir o uso de folhas finas de material de tabaco homogeneizado. O material de tabaco homogeneizado não tem resistência, no entanto, devido a uma alta concentração de formadores de aerossol. As folhas finas de material de tabaco homogeneizado são extremamente difíceis de manusear e processar.

[008] Em um primeiro aspecto, é fornecido um artigo gerador de aerossol aquecido para produzir um aerossol inalável. O artigo gerador de aerossol aquecido inclui um substrato formador de aerossol. O substrato formador de aerossol é um material de tabaco homogeneizado que compreende um lipídio com um ponto de derretimento entre 50 °C e 150 °C. O teor total de lipídio no material de tabaco homogeneizado está entre 5 porcento em peso e 15 porcento em peso com base no peso seco, e no qual o lipídio é distribuído uniformemente dentro do material de tabaco homogeneizado. O lipídio é uma cera.

[009] Em um outro aspecto, o material de tabaco homogeneizado pode ser fornecido, o material de tabaco homogeneizado compreendendo tabaco e um lipídio com um ponto de fusão entre 50 °C e 150 °C. O teor total de lipídio no material de tabaco h omogeneizado está entre 5 porcento em peso e 15 porcento em peso com base no peso seco, e o lipídio é distribuído uniformemente dentro do material de tabaco homogeneizado. O lipídio é uma cera.

[0010] O termo "material de tabaco homogeneizado" é usado ao longo do relatório descritivo para englobar qualquer material de tabaco formado pela aglomeração de partículas de material de tabaco. Folhas ou tramas de tabaco homogeneizado são formadas pela aglomeração de tabaco particulado obtido através de moagem ou qualquer outra forma de trituração de uma ou mais lâminas da folha de tabaco e caules da lâmina de tabaco. Além disso, as folhas do material de tabaco homogeneizado podem conter pós de tabaco, resíduos de tabaco e outros subprodutos de tabaco em partículas formadas durante, por exemplo, o tratamento, manuseio e envio do tabaco. O lipídio é distribuído uniformemente por todo o material de tabaco homogeneizado, o que significa que, quando à temperatura ambiente, preferencialmente, não existem regiões de lipídio e tabaco separadamente distinguíveis. Em vez disso, as partículas de lipídio e de tabaco são totalmente homogeneizadas.

[0011] Quando o material de tabaco homogeneizado é aquecido a uma temperatura acima do ponto de fusão do lipídio, a porção de lipídio do material de tabaco homogeneizado se funde e o material pode então formar regiões em escala fina do material, que estão em estado líquido dentro de uma matriz sólida. A difusividade dos componentes voláteis, como formadores de aerossol e nicotina, é maior em uma fase líquida do que em uma fase sólida. Após o aquecimento, as regiões de lipídio fundido podem atuar para facilitar a transferência dos componentes voláteis dentro do material de tabaco homogeneizado para a sua superfície. Portanto, para uma determinada temperatura acima do ponto de fusão do lipídio, a transferência destes componentes voláteis a partir do material de tabaco homogeneizado para um aerossol pode ser aumentada em comparação com um material de tabaco homogeneizado que não contém uma fase de lipídio.

[0012] O material de tabaco homogeneizado é um dos elementos mais caros de um artigo gerador de aerossol aquecido. O uso de um material de tabaco homogeneizado tendo um componente de lipídio fundível, como descrito neste documento, pode permitir que seja utilizado menos tabaco enquanto proporciona um rendimento equivalente de nicotina ou de aerossol em comparação com o uso de um material de tabaco homogeneizado sem um componente de lipídio. Isso pode proporcionar a redução de custos e, ao mesmo tempo, proporcionar ao consumidor uma experiência equivalente.

[0013] O uso de um material de tabaco homogeneizado com um componente de lipídio pode também proporcionar um aumento do rendimento de nicotina ou de aerossol em comparação com um material de tabaco homogeneizado com a mesma quantidade de tabaco, mas sem um componente de lipídio fundível.

[0014] O uso de um material de tabaco homogeneizado tendo um componente de lipídio, como descrito neste documento, pode permitir um rendimento equivalente de nicotina ou de aerossol a uma temperatura mais baixa em comparação com o uso de um material de tabaco homogeneizado sem um componente de lipídio. Isso pode fornecer vários benefícios. Por exemplo, uma temperatura de operação mais baixa pode permitir períodos mais longos de uso sem a necessidade de recarregar a bateria. Como um outro exemplo, uma temperatura de operação mais baixa pode permitir o uso de uma bateria menor. Como um outro exemplo, uma temperatura de operação mais baixa pode reduzir a liberação de constituintes de aerossol indesejáveis do material de tabaco homogeneizado.

[0015] Ao especificar um lipídio com um ponto de fusão entre 50 °C e 150 °C, o material de tabaco homogeneizado é t otalmente sólido à temperatura ambiente ou quando em contato com o corpo humano. Assim, o material de tabaco homogeneizado pode fornecer resistência suficiente à temperatura ambiente para ser manuseado e processado. O material de tabaco homogeneizado pode reter a sua forma e estrutura quando, por exemplo, for transportado no bolso do usuário. Mediante aquecimento durante o uso, no entanto, uma porção do material de tabaco homogeneizado pode ser fundida e a transferência dos componentes voláteis pode ser melhorada.

[0016] Quando é fornecido um artigo gerador de aerossol aquecido, pode ser preferido que o substrato formador de aerossol do artigo esteja na forma de uma coluna que tenha sido produzida por frisagem e união de uma folha de material de tabaco homogeneizado. O artigo gerador de aerossol aquecido pode compreender uma pluralidade de componentes, incluindo o substrato formador de aerossol. Estes componentes podem ser montados dentro de um invólucro, tal como um papel de cigarro, para formar uma coluna com uma extremidade da boca e uma extremidade distal a montante da extremidade da boca. Assim, o artigo gerador de aerossol aquecido pode se assemelhar a um cigarro tradicional. O artigo gerador de aerossol aquecido pode compreender um ou mais dentre outros componentes, tais como um filtro de bocal e um elemento de refrigeração de aerossol.

[0017] Um artigo gerador de aerossol aquecido é um artigo que compreende um substrato formador de aerossol que é capaz de liberar compostos voláteis que possam formar um aerossol mediante aplicação de calor. Um artigo gerador de aerossol aquecido pode ser um artigo gerador de aerossol não combustível. Um artigo gerador de aerossol não combustível libera os compostos voláteis sem a combustão do substrato formador de aerossol.

[0018] O substrato formador de aerossol é capaz de liberar compostos voláteis que podem formar um composto volátil de aerossol e podem ser liberados ao aquecer o substrato formador de aerossol. A fim de que o material de tabaco homogeneizado seja usado em um artigo gerador de aerossol, os formadores de aerossol são preferencialmente incluídos na pasta fluida que forma a folha revestida.

[0019] O lipídio é uma cera. Muitas ceras têm pontos de fusão dentro do intervalo especificado. As ceras são um grupo de compostos químicos que são maleáveis à temperatura ambiente, mas tipicamente se fundem a temperaturas acima de 45 °C.

[0020] O lipídio é uma cera com um ponto de fusão no intervalo entre 50 °C e 150 °C. Estas ceras serão sólidas a t emperatura ambien- te, mas serão fundidas quando aquecidas. Preferencialmente, a cera é uma cera natural de origem vegetal. Uma vantagem do uso da cera é que a resistência à temperatura ambiente e a estabilidade do material de tabaco homogeneizado são provavelmente mais facilmente mantidas do que se o lipídio fosse uma gordura com um ponto de fusão inferior a 50 °C.

[0021] Pode ser preferível que a cera tenha um intervalo de ponto de fusão no qual a temperatura mais baixa do intervalo seja tão baixa quanto possível, embora ainda exceda os 50°C. Por e xemplo, pode ser preferível que a cera tenha um intervalo de ponto de fusão com uma temperatura mais baixa entre 50°C e 100°C, pref erencialmente, entre 55°C e 80°C, ou entre 60°C e 75°C. Um ponto d e fusão mais baixo da cera pode resultar no aumento da transferência de componentes voláteis mediante aquecimento.

[0022] O material de tabaco homogeneizado de acordo com qualquer aspecto pode conter uma ou mais ceras selecionadas da lista consistindo em cera de candelila, cera de carnaúba, goma-laca, cera de girassol, farelo de arroz e Revel A.

[0023] As ceras tendem a exibir uma faixa de temperatura de fusão em vez de um ponto de fusão específico. Exemplos de intervalos de temperatura de fusão para ceras adequadas são os seguintes:Cera de Candelila - Intervalo de ponto de fusão 68,5 - 72,5 °C Cera de Carnaúba - Intervalo de ponto de fusão 82 - 86 °C Goma laca - Intervalo de ponto de fusão 80 - 100 °C Cera de girassol - Intervalo de ponto de fusão 74 - 77 °C Farelo de arroz - Intervalo de ponto de fusão 77 - 86 °C Revel A - Ponto de fusão aproximadamente 64 °C.

[0024] O material de tabaco homogeneizado de acordo com qualquer aspecto pode compreender dois ou mais lipídios com pontos de fusão diferentes, ou intervalos diferentes de pontos de fusão. Assim, pode ser capaz de produzir um material de tabaco homogeneizado contendo regiões ou fases de dois ou mais lipídios que se fundem ou se liquefazem em temperaturas diferentes. Isto pode permitir a optimi- zação da transferência de componentes voláteis entre o material de tabaco homogeneizado e um aerossol aquecido. Por exemplo, o material de tabaco homogeneizado pode conter dois ou mais lipídios selecionados da lista consistindo em cera de candelila, cera de carnaúba, goma-laca, cera de girassol, farelo de arroz e Revel A.

[0025] O teor total de lipídio no material de tabaco homogeneizado está entre 5 porcento em peso e 15 porcento em peso com base no peso seco. Por exemplo, o teor total de lipídio no material de tabaco homogeneizado pode estar entre 7 porcento em peso e 12 porcento em peso em uma base de peso seco, por exemplo, entre 8 porcento em peso e 11 porcento em peso em uma base de peso seco, ou cerca de 10 porcento em peso em uma base de peso seco. O teor total de lipídios pode derivar de uma única espécie de lipídios. O teor total de lipídios pode derivar de duas ou mais espécies de lipídios.

[0026] O material de tabaco homogeneizado de acordo com qualquer aspecto pode conter tabaco na forma de um pó de tabaco. Por exemplo, o material de tabaco pode ser moído para formar um pó com um tamanho de partícula especificado. Assim, o material de tabaco homogeneizado pode conter pó de tabaco com um tamanho médio de partícula de pó entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro, por exemplo entre 0,05 milímetro e cerca de 0,10 milímetro. O pó de tabaco pode compreender uma mistura de diferentes tabacos. Acredita-se que a moagem fina para este intervalo de tamanho fino pode abrir vantajosamente a estrutura da célula de tabaco. Assim, a aerossolização das substâncias voláteis do tabaco, tais como a nicotina, do próprio tabaco é melhorada.

[0027] O material de tabaco homogeneizado, de acordo com qual- quer aspecto, pode compreender um formador de aerossol. Funcionalmente, o formador de aerossol é um componente que pode ser volatilizado e que transporta a nicotina e/ou aromatizante em um aerossol quando o material de tabaco homogeneizado é aquecido acima da temperatura de volatilização específica do formador de aerossol. Um formador de aerossol pode ser qualquer composto ou mistura de compostos conhecidos adequados que, quando em uso, facilitem a formação de um aerossol denso e estável e que seja substancialmente resistente à degradação térmica à temperatura operacional do artigo gerador de aerossol aquecido. Formadores de aerossol diferentes vaporizam em temperaturas diferentes. Portanto, um formador de aerossol pode ser escolhido com base na sua capacidade de permanecer estável em ou próximo da temperatura ambiente, mas volatizar a uma temperatura mais alta, por exemplo, entre 40-450 °C .

[0028] O formador de aerossol também pode ter propriedades do tipo umectante que ajudam a manter um nível desejável de umidade no material de tabaco homogeneizado. Em particular, alguns formadores de aerossol são materiais higroscópicos que funcionam como umectante.

[0029] Formadores de aerossol adequados para inclusão no material de tabaco homogeneizado são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a: álcoois mono-hídricos como mentol, álcoois poli-hídricos como trietilenoglicol, 1,3- butanodiol e glicerina, ésteres de álcoois poli-hídricos como mono, di ou triacetato de glicerol e ésteres alifáticos de ácidos mono, di ou policarboxílicos, como dodecano- diato de dimetila, tetradecanodioato de dimetila, eritritol, 1,3- butilenoglicol, tetraetilenoglicol, citrato de trietila, carbonato de propile- no, laurato de etila, triactina, mesoeritritol, uma mistura de diacetina, um suberato de dietila, citrato de trietila, benzoato de benzila, acetato de benzilfenila, vanilato de etila, tributirina, lauril acetato, ácido láurico, ácido mirístico e propilenoglicol.

[0030] Por exemplo, se o material de tabaco homogeneizado de acordo com o relatório descritivo se destina ao uso como substrato formador de aerossol no artigo gerador de aerossol aquecido, o material de tabaco homogeneizado poderá ter um teor de formador de aerossol entre cerca de 5 porcento e cerca de 30 porcento em peso com base no peso seco. O material de tabaco homogeneizado destinado ao uso em sistema gerador de aerossol eletricamente operado com um elemento de aquecimento pode incluir, preferencialmente, um formador de aerossol formando entre cerca de 5 porcento a cerca de 20 porcento do peso seco do material de tabaco homogeneizado, por exemplo, entre cerca de 10 porcento a cerca de 15 porcento do peso seco do material de tabaco homogeneizado. Para os materiais de tabaco homogeneizado destinados para uso no sistema gerador de aerossol eletricamente operado com um elemento de aquecimento, o formador de aerossol pode ser preferencialmente o glicerol (também conhecido como glicerin ou glicerina) ou propilenoglicol. O formador de aerossol pode ser um ou mais de um formador de aerossol selecionado da lista que consiste em propilenoglicol, trietilenoglicol, 1,3- butanodiol, glicerina, monoacetato de glicerol, diacetato de glicerol, tri- acetato de glicerol, dodecanodioato de dimetila e tetradecanodioato de dimetila.

[0031] Um ou mais formadores de aerossol podem ser combinados para tirar proveito de uma ou mais propriedades de formadores de aerossol combinados. Por exemplo, a Triacetina pode ser combinada com glicerina e água para tirar proveito da capacidade da Triacetina de transportar os componentes ativos e as propriedades umectantes da glicerina.

[0032] O material de tabaco homogeneizado de acordo com qualquer aspecto pode conter um ou mais componentes de ligante. Há um limite prático para a quantidade de ligantes que podem estar presentes na pasta fluida de tabaco e, portanto, no material de tabaco homogeneizado formado pela moldagem da pasta fluida. Isso é devido à tendência dos ligantes ao gel quando em contato com a água. A gelifica- ção influencia fortemente a viscosidade da pasta fluida de tabaco, que por sua vez é um parâmetro importante da pasta fluida para processos subsequentes da fabricação de tramas como, por exemplo, a moldagem. Portanto, é preferível ter uma quantidade relativamente baixa de ligante no material de tabaco homogeneizado. Em algumas modalidades, o ligante pode compreender entre cerca de 1 porcento e cerca de 5 porcento em peso seco do material de tabaco homogeneizado. O li- gante pode ser qualquer uma das gomas ou pectinas descritas neste documento. O ligante pode auxiliar a garantir que o tabaco, por exemplo, pó de tabaco, permaneça substancialmente disperso por todo o material de tabaco homogeneizado.

[0033] Embora qualquer ligante possa ser empregado, ligantes preferenciais são pectinas naturais, tais como pectinas de frutas, cítricas ou de tabaco; gomas guar, tais como hidroxietil guar e hidroxipropil guar; gomas de alfarroba, tais como goma de alfarroba de hidroxietil e hidroxipropil; alginato; amidos, tais como amidos modificados ou derivados; celuloses, tais como metil, etil, etil-hidroximetil e carboximetilce- lulose; goma de tamarindo; dextrano; pululano; farinha de konjac; goma xantana e similares. Um ligante particularmente preferido é o guar.

[0034] Um material de tabaco homogeneizado compreendendo tabaco, um lipídio, um formador de aerossol e, opcionalmente, um ligan- te, pode não ter a resistência necessária para ser manuseado e processado para formar um substrato formador de aerossol para um artigo gerador de aerossol aquecido. Isto pode acontecer, particularmente, quando o material de tabaco homogeneizado contém uma proporção elevada de formador de aerossol ou uma proporção elevada de li- pídio em uma base de peso seco, em que o lipídio tem baixo ponto de fusão, ou em que o tabaco está na forma de um pó finamente moído. Para conseguir uma melhor resistência, o material de tabaco homogeneizado pode conter um ou mais componentes adicionais, como um li- gante e um reforço.

[0035] O material de tabaco homogeneizado, de acordo com qualquer aspecto, pode compreender fibras de reforço. As fibras de reforço podem ter um comprimento médio de fibra entre 0,2 mm e 4,0 mm. As fibras de reforço podem ser fibras de celulose. Em modalidades, o material de tabaco homogeneizado pode conter entre 1 porcento em peso e 15 porcento em peso de fibras de reforço em uma base de peso seco, por exemplo, entre 1,5 porcento em peso e 10 porcento em peso de fibras de reforço em uma base de peso seco.

[0036] A inclusão de fibras, tais como fibras de celulose, no material de tabaco homogeneizado aumenta a resistência à tração do material. Portanto, adicionar fibras de reforço pode aumentar a resiliência da trama de material de tabaco homogeneizado. Isto suporta um processo de fabricação regular e manipulação posterior do material de tabaco homogeneizado durante a fabricação de artigos geradores de aerossol. Por sua vez, isto pode levar a um aumento na eficiência de produção, eficiência de custos, reprodutibilidade e velocidade de produção da fabricação dos artigos geradores de aerossol e outros artigos para fumar.

[0037] Fibras de celulose para incluir em um material de tabaco homogeneizado são conhecidas na técnica e incluem, mas não estão limitadas a: fibras de madeira macia, fibras de madeira dura, fibras de juta, fibras de linho, fibras de tabaco e suas combinações. Além de polpação, as fibras de celulose adicionadas podem ser submetidas a processos adequados, tais como refinação, polpação mecânica, pol- pação química, clareamento, polpação por sulfato e combinação des- tes.

[0038] Partículas de fibras podem incluir materiais de caule de tabaco, talos ou outro material da planta do tabaco. Preferencialmente, fibras à base de celulose, tais como fibras de madeira compreendem um baixo teor de lignina. Fibras alternativas, tais como fibras vegetais, podem ser usadas com as fibras acima mencionadas ou, alternativamente, incluindo cânhamo e bambu.

[0039] Um fator relevante a ser considerado para as fibras de reforço é o comprimento da fibra. Quando as fibras são muito curtas, as fibras não contribuem com eficiência para a resistência à tração do material de tabaco homogeneizado resultante. Quando as fibras são muito longas, as fibras podem afetar a homogeneidade do material de tabaco homogeneizado. O tamanho das fibras em um material de tabaco homogeneizado compreendendo pó de tabaco tendo um tamanho médio entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro e uma quantidade de ligante entre cerca de 1 porcento e cerca de 3 porcento em peso seco da pasta fluida, está vantajosamente entre cerca de 0,2 milímetro e cerca de 4 milímetros. Preferencialmente, o tamanho médio das fibras de celulose é entre cerca de 1 milímetro e cerca de 3 milímetros. Preferencialmente, essa redução adicional é obtida por meio de uma etapa de refinamento. No presente relatório descritivo, o "tamanho" da fibra significa o comprimento da fibra, ou seja, o comprimento da fibra na dimensão dominante da fibra. Além disso, preferencialmente, de acordo com a invenção, a quantidade das fibras de celulose adicionada é compreendida entre cerca de 1 porcento e cerca de 3 porcento em peso seco do peso total do material de tabaco homogeneizado. As fibras de celulose adicionadas com um comprimento médio dentre cerca de 0,2 milímetro e cerca de 4 milímetros não inibem significativamente a liberação de substâncias do pó de tabaco moído fino quando o material de tabaco homogeneizado é usado como um substrato gerador de aerossol de um artigo gerador de aerossol. As fibras de reforço podem ser introduzidas em uma pasta fluida de tabaco e, consequentemente, no material de tabaco homogeneizado, como fibras soltas.

[0040] O material de tabaco homogeneizado, de acordo com qualquer aspecto, pode compreender reforço na forma de um reforço contínuo incorporado no material de tabaco homogeneizado. Um reforço contínuo pode ser incorporado em uma pasta fluida de tabaco durante a formação do material de tabaco homogeneizado. O reforço contínuo é, preferencialmente, uma folha de reforço porosa.

[0041] A folha de reforço porosa deve ser suficientemente porosa para que a pasta fluida de tabaco permeie na folha de reforço porosa antes que a pasta fluida seque, incorporando assim a folha de reforço no material de tabaco homogeneizado. Preferencialmente, a folha de reforço porosa é encapsulada dentro da pasta fluida homogeneizada seca para formar o material de tabaco homogeneizado. A folha de reforço porosa pode alternativamente ser denominada matriz de reforço porosa. A folha de reforço porosa pode ser uma folha de fibra porosa ou uma matriz de fibra porosa, tal como uma folha de celulose porosa ou uma folha de papel ou um tecido poroso.

[0042] Uma folha de reforço porosa formada a partir de celulose pode ser um material de reforço contínuo preferido. No entanto, podem ser utilizados outros materiais. Por exemplo, a folha de reforço porosa pode ser uma folha que pode ser descrita como uma folha de fibra porosa ou matriz de fibra porosa. As fibras da folha podem ser formadas de outros materiais de polímero como polietileno, poliéster, sulfureto de polifenileno ou uma poliolefina. As fibras podem ser materiais naturais como algodão.

[0043] A incorporação de uma folha de reforço à pasta fluida homogeneizada pode aumentar a resistência à tração do material de ta- baco homogeneizado resultante suficientemente de modo que o material possa ser capaz de compreender uma proporção elevada da fase de lipídio. A incorporação de uma folha de reforço à pasta fluida homogeneizada pode aumentar a resistência à tração do material de tabaco homogeneizado resultante suficientemente de modo que o material possa ser capaz de compreender uma fase de lipídio com um ponto de fusão baixo.

[0044] O material de tabaco homogeneizado, de acordo com qualquer aspecto, pode compreender água. O material de tabaco homogeneizado, de acordo com qualquer aspecto, pode compreender aroma- tizantes sem tabaco tais como o mentol.

[0045] Um método para formar material de tabaco homogeneizado, de acordo com qualquer aspecto descrito acima, pode compreender as etapas de formação de uma pasta fluida homogeneizada compreendendo tabaco, por exemplo, pó de tabaco, e um lipídio em pó com um ponto de fusão entre 50 °C e 150 °C, moldand o a pasta fluida homogeneizada em uma correia transportadora e secando a pasta fluida homogeneizada moldada para formar o material de tabaco homogeneizado. O lipídio em pó é uma cera em pó. A pasta fluida homogeneizada pode compreender ainda um formador de aerossol. A pasta fluida homogeneizada pode compreender ainda fibras de reforço. Uma folha de reforço contínua pode ser incorporada na pasta fluida homogeneizada antes que a pasta fluida seque. A pasta fluida homogeneizada pode ainda compreender um ligante. A pasta fluida homogeneizada pode compreender adicionalmente água.

[0046] A pasta fluida pode ser aquecida a uma temperatura acima do ponto de fusão do lipídio e depois arrefecida até abaixo do ponto de fusão do lipídio antes que a pasta fluida seja moldada. Isto pode ajudar a distribuir o lipídio uniformemente dentro do material de tabaco homogeneizado.

[0047] A pasta fluida homogeneizada é produzida pela mistura de vários componentes da pasta fluida. É preferível que a mistura da pasta fluida seja realizada usando um misturador de alta energia ou um misturador de alto cisalhamento. Tal mistura divide e distribui as várias fases da pasta fluida uniformemente.

[0048] Em algumas modalidades, uma pasta fluida pode ser formada pela combinação do pó de mistura de tabaco de tipos de tabaco diferentes com um ligante. Assim, o aroma do material de tabaco homogeneizado pode ser controlado pela mistura de diferentes tabacos.

[0049] Se um ligante é usado, o ligante é preferencialmente adicionado à pasta fluida em uma quantidade entre cerca de 1 porcento e cerca de 5 porcento em relação ao peso seco do peso total da pasta fluida. O material de tabaco homogeneizado resultante compreende um ligante extrínseco em uma quantidade entre cerca de 1 porcento e cerca de 5 porcento em relação ao peso seco do peso total do material de tabaco homogeneizado.

[0050] O método pode compreender a etapa de vibração da pasta fluida. Vibrar a pasta fluida fluida, que é, por exemplo, vibrar um tanque ou silo onde a pasta fluida está presente, pode ajudar a homogeneização da pasta fluida. Menos tempo de mistura pode ser necessário para homogeneizar a pasta fluida para o valor alvo ideal para moldagem se junto com a mistura também for realizada a vibração.

[0051] Uma trama de material de tabaco homogeneizado é preferencialmente formada por um processo de moldagem do tipo que compreende, geralmente, a moldagem de uma pasta fluida homogênea em uma superfície de suporte móvel, como uma correia transportadora. Preferencialmente, a umidade da referida trama de material de tabaco moldado durante a moldagem está entre cerca de 60 porcento e cerca de 80 porcento do peso total do material de tabaco na moldagem. Preferencialmente, o método para a produção de um material de tabaco homogeneizado compreende a etapa de secar a referida trama moldada, enrolar a referida trama moldada, em que a umidade da referida trama moldada no enrolamento está entre cerca de 7 porcento e cerca de 15 porcento do peso seco da trama de material de tabaco. Preferencialmente, a umidade da referida trama de tabaco homogeneizado no enrolamento está entre cerca de 8 porcento e cerca de 12 porcento do peso seco da trama de tabaco homogeneizado.

[0052] A invenção será descrita a seguir, somente a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que:

[0053] - A Figura 1 mostra um fluxograma de um método para produzir um material de tabaco homogeneizado de acordo com uma modalidade específica da invenção.

[0054] Em um processo típico do estado da técnica para a fabricação de uma trama de material de tabaco reconstituído, a poeira ou pó de tabaco é combinado com fibras de celulose, ligante e água para formar uma pasta fluida. A pasta fluida é então moldada em uma correia móvel e a pasta fluida é seca para formar a trama do material. Tais métodos são bem conhecidos pelos versados na técnica. A pasta fluida pode incluir ainda outros componentes como, por exemplo, formadores de aerossol como a glicerina. As fibras de celulose e o ligante conferem força para o material de tabaco homogeneizado resultante. Uma trama destinada ao uso como um substrato formador de aerossol em um artigo gerador de aerossol aquecido pode ter uma mistura específica de tabaco e pode ter alta proporção de formador de aerossol. Assim, a trama pode ter uma baixa resistência intrínseca. A resistência desta trama pode ser aumentada pelo aumento da quantidade de fibra de celulose e ligante.

[0055] A Figura 1 é um fluxograma ilustrando um método geral para a produção de material de tabaco homogeneizado de acordo com uma modalidade específica da presente invenção. A primeira etapa do método é a seleção 101 dos tipos de tabaco e graus de tabaco a serem usados na mistura de tabaco para a produção do material de tabaco homogeneizado. Tipos de tabaco e classes de tabaco utilizados no presente método são, por exemplo, tabaco claro, tabaco escuro, tabaco aromático e tabaco de preenchimento.

[0056] Além disso, o método da invenção inclui uma etapa 102 de moagem grossa das folhas do tabaco.

[0057] Após a etapa de moagem grossa 102, uma etapa de moagem fina 103 é realizada. A etapa de moagem fina reduz o tamanho médio do pó de tabaco a entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro. Esta etapa de moagem fina 103 reduz o tamanho do tabaco até um tamanho de pó adequado para a preparação da pasta fluida fluida. Após esta etapa de moagem fina 103, as células do tabaco são pelo menos parcialmente destruídas e o pó de tabaco pode se tornar viscoso.

[0058] O lipídio pode ser incorporado na pasta fluida como uma fase sólida ou como uma fase líquida. Pode ser preferível adicionar o lipídio à pasta fluida na forma de partículas sólidas. A pasta fluida pode então ser aquecida acima do ponto de fusão do lipídio após a formação da pasta fluida, e antes da moldagem, para distribuir o lipídio uniformemente por toda a pasta fluida. Se a pasta fluida for aquecida acima do ponto de fusão do lipídio, é preferível que seja arrefecida a uma temperatura de cerca de 40 °C antes da moldagem e secagem.

[0059] Portanto, o pó de tabaco moído pode ser misturado com lipídio em pó, um formador de aerossol, um ligante e água para formar uma pasta fluida 104. O lipídio é preferencialmente uma ou mais ceras selecionadas dentre a lista que consiste em cera de candelila, cera de carnaúba, goma-laca, cera de girassol, farelo de arroz e Revel A. Preferencialmente, o formador de aerossol compreende glicerina, e preferencialmente, o ligante compreende guar.

[0060] Preferencialmente, a etapa de formação de pasta fluida 104 também compreende uma etapa de mistura, onde todos os ingredientes da pasta fluida são misturados por um período de tempo fixo. A etapa de mistura usa um misturador de alto cisalhamento. A pasta fluida é então moldada 105 em um suporte móvel, tal como uma correia transportadora de aço. A pasta fluida é moldada preferencialmente por meio de uma lâmina de moldagem. A pasta fluida moldada é então seca 106 para formar a trama de tabaco homogeneizado. A etapa de secagem 106 inclui secar a trama moldada por meio de vapor e ar aquecido. Preferencialmente, a secagem a vapor é executada no lado da trama moldada em contato com o suporte, enquanto a secagem com ar aquecido é executada no lado livre da trama moldada.

[0061] Preferencialmente, ao final da etapa de secagem 106, a trama de tabaco homogeneizado é removida do suporte 107. A trama de tabaco homogeneizada é enrolada, preferencialmente, em uma ou mais bobinas em uma etapa de enrolamento 108, por exemplo, para formar uma única bobina principal. Esta bobina principal pode então ser usada para executar a produção de bobinas menores por lamina- ção e pelo processo de formação de bobina pequena. A bobina menor pode então ser usada para a produção de um artigo gerador de aerossol (não mostrado).

[0062] A trama de material de tabaco homogeneizado pode ser usada para formar substratos formadores de aerossol para uso em artigos geradores de aerossol. Por exemplo, uma folha do material de tabaco homogeneizado pode ser unida para formar uma coluna do substrato formador de aerossol para uso em um artigo gerador de aerossol aquecido.Experimento 1 - Materiais de tabaco homogeneizado compreendendo ceras

[0063] De modo a avaliar melhoramentos na transferência de componentes voláteis resultantes da incorporação de um componente lipídico em um material de tabaco homogeneizado, formou-se um número de materiais de tabaco homogeneizado contendo diferentes lipídios com ponto de fusão elevado e comparou-se com um material de tabaco homogeneizado de controle que não contém um lipídio.

[0064] O material de tabaco homogeneizado de controle compreendia 65% em peso de pó de tabaco, 20% em peso de glicerina, 10% em peso de água, 3% em peso de guar e 2% em peso de fibras de celulose como reforço. O material de tabaco homogeneizado de controle foi formado misturando os constituintes em uma suspensão, moldando a pasta fluida e secando a pasta fluida.

[0065] Um material de teste foi formado usando componentes idênticos ao material de controle, mas variando as proporções de formador de aerossol e pó de tabaco, e incluindo uma proporção de cera de candelila. Outros constituintes do material de tabaco homogeneizado permanecem inalterados. Assim, formou-se um primeiro material de tabaco homogeneizado compreendendo 63% em peso de pó de tabaco, 12% em peso de um lipídio na forma de cera de candelila e 10% em peso de um formador de aerossol na forma de glicerina. A cera de Candellila possui um número CAS (Chemical Abstracts Service) CAS 8006-44-8 e um ponto de fusão entre 68,5-72,5 °C.

[0066] O material de tabaco homogeneizado compreendendo cera de candelila foi formado como descrito acima. Especificamente, a cera de candelila foi misturada com o pó de tabaco, o ligante de guar, a água, as fibras de celulose e a glicerina e misturadas para formar uma pasta fluida. A pasta fluida foi então aquecida a uma temperatura de 75 °C, ou seja, acima do ponto de fusão da cera de candelila, e misturada para formar uma pasta fluida homogeneizada. A pasta fluida foi então arrefecida a uma temperatura de 40 °C, moldad a e seca para formar uma folha de material de tabaco homogeneizado.

[0067] Outros materiais de teste foram formados de maneira quase idêntica, compreendendo Revel A (CAS 68956-68-3), cera de carnaúba (CAS 8015-86-9) e farelo de arroz (CAS 8016-60-2) em vez de cera de candelila. Em cada caso, a pasta fluida foi aquecida e misturada a uma temperatura ligeiramente acima do ponto de fusão da cera. Por exemplo, para a produção da amostra de Revel A, a pasta fluida foi aquecida a 65 °C para mistura e depois arrefeci da a 40 °C para moldagem.

[0068] Produziram-se artigos geradores de aerossol aquecidos utilizando cada um dos materiais de tabaco homogeneizado de controle (artigo de controle) e os quatro materiais de tabaco homogeneizado diferentes de teste (artigos de teste A, B, C e D). Cada um destes artigos geradores de aerossol aquecido diferentes foi fumado de acordo com as condições Health Canada e a taxa de transferência de nicotina e glicerina foi determinada. Os níveis de glicerina foram determinados de acordo com o método recomendado CORESTA n° 60. Os níveis de nicotina foram determinados de acordo com ISO10315. A taxa de transferência foi definida como (quantidade de substância distribuída no aerossol) / (quantidade de substância presente no material de tabaco homogeneizado). A taxa de transferência pode alternativamente ser designada como eficiência de transferência. Os resultados são mostrados na Tabela abaixo.

[0069] Observa-se claramente que, sob condições de fumo idênticas, os materiais de tabaco homogeneizado com um componente de lipídio produziram uma taxa mais elevada de transferência de glicerina e uma taxa mais elevada de transferência de nicotina do que um material de tabaco homogeneizado de controle sem um componente de lipídio.

Claims

1. Artigo gerador de aerossol aquecido para produzir um aerossol inalável, o artigo gerador de aerossol aquecido compreendendo um substrato formador de aerossol, em que o substrato formador de aerossol é um material de tabaco homogeneizado que compreende tabaco e uma cera tendo um ponto de fusão entre 50°C e 150°C, caracterizado pelo fato de que o teor total de cera no material de tabaco homogeneizado está entre 5 por cento em peso e 15 por cento em peso com base no peso seco, e em que a cera é distribuída uniformemente dentro do material de tabaco homogeneizado.

2. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco homogeneizado contém uma ou mais ceras selecionadas a partir da lista que consiste em cera de candelila, cera de carnaúba, goma-laca, cera de girassol, farelo de arroz e Revel A.

3. Artigo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o tabaco é o pó de tabaco tendo um tamanho médio de partícula entre 0,03 mm e 0,12 mm.

4. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um ou mais formadores de aerossol.

5. Artigo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o um ou mais de um formador de aerossol é um ou mais de um formador de aerossol selecionado da lista que consiste em propilenoglicol, trietilenoglicol, 1,3-butanodiol, glicerina, monoacetato de glicerol, diacetato de glicerol, triacetato de glicerol, dodecanodioato de dimetila e tetradecanodioato de dimetila.

6. Artigo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o teor total do um ou mais de um formador de aerossol no material de tabaco homogeneizado está entre 5 por cento em peso e 20 por cento em peso em uma base de peso seco.

7. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o substrato formador de aerossol é uma coluna formada a partir de uma folha agrupada do material de tabaco homogeneizado.

8. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fibras de reforço.

9. Artigo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as fibras de reforço apresentam um comprimento médio de fibra entre 0,2 mm e 4,0 mm.

10. Artigo de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco homogeneizado contém entre 1 por cento em peso e 10 por cento em peso de fibras de reforço com base no peso seco.

11. Material de tabaco homogeneizado para uso como um substrato formador de aerossol em um artigo gerador de aerossol aquecido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco homogeneizado compreende tabaco e uma cera tendo um ponto de fusão entre 50°C e 150°C, cujo teor total de cera no material de tabaco homogeneizado está entre 5 por cento em peso e 15 por cento em peso com base no peso seco, e em que a cera é distribuída uniformemente dentro do material de tabaco homogeneizado.

12. Método para fabricação de um material de tabaco homogeneizado como definido na reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:formar uma pasta fluida compreendendo tabaco, cera em pó e água (104),homogeneizar a pasta fluida, emoldar (105) e secar (106) a pasta fluida para formar o material de tabaco homogeneizado, em que a cera em pó apresenta um ponto de fusão entre 50°C e 150°C.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a pasta fluida é aquecida a uma temperatura acima do ponto de fusão da cera e depois arrefecida abaixo do ponto de fusão da cera antes da pasta fluida ser moldada.