BRPI0611432B1 - subconjunto de filtro de cigarro e método para fabricá-lo - Google Patents

Abstract

subconjunto de filtro de cigarro e método para fabricá-lo. a invenção refere-se à distribuição aperfeiçoada de materiais aditivos a cigarros através da utilização de uma ou mais cápsulas (36) que contêm materiais aditivos, tais como os componentes de sabor, dentro da seção de filtro (26) de um cigarro. a cápsula ou cápsulas estão providas entre um primeiro e um segundo membros absorventes (32, 34) e as cápsulasestão sujeitas a uma força externa, tal como uma espremedura, por um fumante antes do ou durante o fumar do cigarro de modo a liberar pelo menos uma porção do material aditivo e expor o material aditivo à fumaça de fluxo principal que passa através do filtro. as cápsulas provêem uma barreira entre os materiais aditivos e os outros componentes do cigarro, tais como ossorventes ou os materiais de filtro, de modo a reduzir uma migração de material aditivo para dentro dos outros componentes do cigarro antes da utilização desejada. uma cobertura externa (40) a qual é impermeável ao fluido dentro das cápsulas está provida ao redor da cápsula ou cápsulas e do primeiro e do segundo membros absorventes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SUBCONJUNTO DE FILTRO DE CIGARRO E MÉTODO PARA FABRJCÁ-LO". A presente invenção refere-se a cigarros e a subconjuntos de filtro para utilização com cigarros assim como a métodos de fabricação de cigarros e filtros de cigarro.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os sorventes incorporados em alguns cigarros tradicionais não tem provido satisfatoriamente o efeito de sabor desejado para o fumante. Devido à volatilidade dos flavorizantes adicionados, a uniformidade de cigarros flavorizados não tem sido totalmente satisfatória. Assim, existe um interesse em artigos e métodos aperfeiçoados para fornecer materiais ou agentes aditivos tais como os flavorizantes aos cigarros. Uma perda irreversível de sabores voláteis podem também ocorrer devido à migração de sabor seguinte para os sorventes utilizados em filtros de cigarros para remover os constituintes de fase de gás-alvo. Estes sorventes também adsorvem os sabores fornecidos na fumaça de fluxo principal assim reduzindo o sabor e o caráter sensorial/a aceitabilidade dos cigarros.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em uma primeira modalidade, um subconjunto de filtro de cigarro compreende um primeiro membro absorvente que define uma primeira superfície de extremidade, com a primeira superfície de extremidade do primeiro membro absorvente formando uma primeira extremidade do subconjunto de filtro de cigarro. Um segundo membro absorvente define uma segunda superfície de extremidade, com a segunda superfície de extremidade do segundo membro absorvente formando uma segunda extremidade do subconjunto de filtro de cigarro. Pelo menos uma cápsula está provida entre o primeiro membro absorvente e o segundo membro absorvente com a pelo menos uma cápsula contendo um material fluido para modificar as características da fumaça de tabaco durante o fumar de um cigarro. A pelo menos uma cápsula libera pelo menos uma porção do material fluido quando a pelo menos uma cápsula é sujeita a uma força externa. O subconjunto de filtro de cigarro tem uma cobertura externa que estende-se substancialmente da primeira extremidade do subconjunto de filtro de cigarro para a segunda extremidade do subconjunto de fiitro de cigarro e envolve a pelo menos uma cápsula. A cobertura externa está formada de um material o qual é substancialmente impermeável ao material fluido da pelo menos uma cápsula.

Em uma modalidade preferida, o primeiro membro absorvente é substancialmente cilíndrico e o segundo membro absorvente é substancialmente cilíndrico e o material da cobertura externa é o celofane. O primeiro membro absorvente está compreendido de acetato de celulose e o segundo membro absorvente está compreendido de acetato de celulose.

Em outra modalidade preferida somente uma cápsula está provida entre o primeiro membro absorvente e o segundo membro absorvente e o material fluido contido dentro da uma cápsula é um líquido. O primeiro membro absorvente é substancialmente cilíndrico e o segundo membro absorvente é substancialmente cilíndrico e o primeiro e o segundo membros absorventes estão compreendidos de acetato de celulose com o material da cobertura externa sendo o celofane.

Em outra modaiidade preferida, uma camada anular de acetato de celulose está provida ao redor da cobertura externa do subconjunto de filtro de cigarro. A camada anular de acetato de celulose é de preferência depositada por vapor. Um terceiro membro absorvente compreendido de acetato de celulose está provido geralmente adjacente a primeira extremidade do subconjunto de filtro de cigarro. Um quarto membro absorvente compreendido de acetato de celulose está provido geralmente adjacente a segunda extremidade do subconjunto de filtro de cigarro.

Em outra modalidade preferida, um sorvente, tal como uma quantidade de carbono ativado, está provido entre a segunda extremidade do subconjunto de filtro de cigarro e o quarto membro absorvente. Uma barra de tabaco está provida geralmente adjacente ao quarto membro absorvente.

Uma modalidade preferida de um método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro compreende as etapas de: prover uma série de membros absorventes; prover pelo menos uma cápsula entre os membros absorventes adjacentes com a pelo menos uma cápsula contendo um material fluido para modificar as características da fumaça de tabaco durante o fumar do cigarro. A pelo menos uma cápsula libera pelo menos uma porção do material fluido quando a pelo menos uma cápsula está sujeita a uma força externa. O método ainda compreende a etapa de prover uma cobertura externa ao redor da série de membros absorventes e a pelo menos uma cápsula provida entre os membros absorventes adjacentes. A cobertura externa está formada de um material o qual é substancialmente impermeável ao material fluido da pelo menos uma cápsula.

Em outra modalidade preferida do método, cada um dos membros absorventes é substancialmente cilíndrico e o material da cobertura externa é o celofane. Os membros absorventes estão compreendidos de acetato de celulose. Somente uma cápsula está provida entre os membros absorventes adjacentes e o material fluido contido em uma cápsula é um líquido. Uma camada anular de acetato de celulose está provida ao redor da cobertura externa do subconjunto de filtro de cigarro e a camada anular de acetato de celulose é depositada por vapor.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende a etapa de cortar cada segundo membro absorvente na série de membros absorventes substancialmente ao meio entre as cápsulas adjacentes. A etapa de cortar provê subconjuntos duplos com cada um dos subconjuntos duplos compreendendo a metade de um primeiro membro absorvente, uma primeira cápsula, um segundo membro absorvente, uma segunda cápsula, e uma metade de um terceiro membro absorvente providos em série dentro da superfície externa. A camada anular de acetato de celulose está provida ao redor da superfície externa.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende a etapa de prover uma série de membros absorventes adicionais com um dos subconjuntos duplos estando provido entre os membros absorventes adicionais adjacentes. Cada segundo da série de membros absorventes adicionais é cortado substancialmente ao meio entre os subconjuntos duplos adjacen- tes. A etapa de cortar provê subconjuntos quádruplos com cada um dos subconjuntos quádruplos compreendendo uma metade do primeiro membro absorvente adicional, um primeiro subconjunto duplo, um segundo membro absorvente adicional, um segundo subconjunto duplo, e uma metade de um terceiro membro absorvente adicional.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende as etapas de cortar cada um dos subconjuntos duplos ao meio entre as cápsulas adjacentes e cortar cada um dos segundos membros absorventes adicionais ao meio entre os subconjuntos duplos adjacentes, por meio de que um subconjunto de filtro de cigarro individual está provido. Uma barra de tabaco está provida geralmente adjacente a uma extremidade do conjunto de filtro individual ou antes ou após os subconjuntos duplos serem cortados ao meio entre as cápsulas adjacentes.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende a etapa de prover uma quantidade de carbono entre cada um dos membros absorventes adicionais e o subconjunto duplo adjacente. Cada segundo da série de membros absorventes adicionais é cortado substancialmente ao meio entre os subconjuntos duplos adjacentes. A etapa de cortar provê subconjuntos quádruplos com cada um dos subconjuntos quádruplos compreendendo uma metade de um primeiro membro absorvente adicional, uma primeira quantidade de carbono, um primeiro subconjunto duplo, uma segunda quantidade de carbono, um segundo membro absorvente adicional, uma terceira quantidade de carbono, um segundo subconjunto duplo, uma quarta quantidade de carbono, e uma metade de um terceiro membro absorvente adicional.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende as etapas de cortar cada um dos subconjuntos duplos ao meio entre as cápsulas adjacentes e cortar cada um dos segundos membros absorventes adicionais ao meio entre os subconjuntos duplos adjacentes por meio de que um subconjunto de filtro de cigarro está provido. Um membro absorvente individual está provido entre os pares adjacentes dos subconjuntos de filtro de cigarro individuais para formar um conjunto de filtro de cigarro duplo com uma barra de tabaco provida geralmente adjacente a cada extremidade do conjunto de filtro de cigarro duplo. O membro absorvente adicional é cortado substancialmente ao meio entre os pares adjacentes dos subconjuntos de filtro de cigarro individuais para formar os cigarros individuais. A barra de tabaco pode estar provida geralmente adjacente a uma extremidade do conjunto de filtro individual ou antes ou após os conjuntos de filtro de cigarro serem cortados ao meio entre as cápsulas adjacentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Figura 1 é uma vista em corte transversal de um cigarro construído de acordo com uma modalidade.

Figura 2 é uma ilustração de um subconjunto de um filtro para um cigarro de acordo com uma modalidade.

Figura 3 é uma vista esquemática lateral de uma porção de uma disposição para fabricar o subconjunto da Figura 2.

Figura 4 é uma vista esquemática de topo da porção de uma disposição da Figura 3.

Figura 5 é uma vista esquemática de outra porção de uma disposição para fabricar o subconjunto da Figura 2.

Figura 6 é uma vista esquemática de etapas intermediárias na fabricação de cigarros que utilizam o subconjunto da Figura 2.

Figura 7 é uma vista esquemática de etapas subseqüentes na fabricação de cigarros que utilizam o subconjunto da Figura 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Uma disposição de filtro com um material aditivo, tal como um componente de sabor, em um produto de tabaco, tal como um cigarro, está provida. Uma aplicação aperfeiçoada através de uma liberação controlada do material aditivo a cigarros pode ser conseguida através da utilização de uma ou mais cápsulas as quais são de preferência cápsulas vedadas ou frangíveis, que contêm o material aditivo. Esta utilização de cápsulas permite que o núcleo da cápsula seja controlavelmente liberado pelo fumante. Esta liberação controlada provida pelas cápsulas pode reduzir a reatividade entre o material aditivo e o cigarro, pode diminuir a evaporação e a migração do material aditivo dentro do cigarro, pode permitir uma distribuição uniforme ou não-uniforme do material aditivo, e/ou pode controlar a liberação do material aditivo para conseguir o tempo apropriado até um estímulo predeterminado e/ou pode permitir uma mistura in situ dos materiais aditivos. A uma ou mais cápsulas estão de preferência contidas na seção de filtro dos cigarros, por meio de que a utilização de uma força externa faz com que a uma ou mais cápsulas sejam mecanicamente abertas antes da ou durante a utilização do cigarro. A abertura da uma ou mais cápsulas permite que o material aditivo escape da(s) cápsula(s) e interaja com e modifique as características do cigarro e assim da fumaça derivada do mesmo. Por exemplo, o material aditivo pode ser utilizado para prover um ou mais componentes de sabor voláteis para a fumaça de tabaco que passa através do filtro ou este pode ser utilizado para prover um composto de filtragem seletivo (isto é, uma amina, etc.) o qual pode ter uma reatividade melhorada se apresentado em um estado molhado enquanto pode requerer uma proteção da secagem e/ou ração prematura com os componentes atmosféricos ou a luz durante o armazenamento.

A. CIGARROS

Um cigarro tipicamente contém duas seções, uma porção que contém tabaco algumas vezes referida como a barra de tabaco ou de cigarro, e uma porção de filtro a qual pode ser referida como uma ponta de filtro. Um papel de ponteira tipicamente circunda o filtro, o qual forma a extremidade da boca do cigarro. O papel de ponteira tipicamente sobrepõe com a barra de tabaco de modo a prender o filtro e a barra de tabaco juntos. A barra de tabaco, ou o elemento que contém o tabaco do cigarro, inclui o envoltório de papel dentro do qual o tabaco é enrolado e o adesivo que prende as costuras do envoltório de papel juntas. A barra de tabaco tem uma primeira extremidade a qual está integralmente presa no filtro e uma segunda extremidade a qual é acesa ou aquecida para fumar o tabaco. Quando a barra de tabaco está acesa ou aquecida para fumar, a fumaça desloca-se da extremidade acesa a jusante para a extremidade de filtro da barra de tabaco e adicionalmente a jusante através do filtro. O filtro pode ser utilizado com os cigarros tradicionais e os cigarros não-tradicionais. Os cigarros não-tradicionais incluem, por exemplo, os cigarros para os sistemas de fumar elétricos como descritos na Patente U.S. Nc 6.026.820; Patente U.S. N- 5.988.176; Patente Número U.S. 5.915.387; Patente U.S. N9 5.692.526; Patente U.S. N9 5.692.525; Patente U.S. N9 5.666.976; e Patente U.S. N9 5.499.636, comumente cedidas, as descrições das quais estão aqui incorporadas por referência nas suas totalidades.

Uma modalidade exemplar de um método para fabricar cigarros compreende prover um enchimento cortado para uma máquina de fabricação de cigarros para formar uma porção de tabaco (por exemplo, uma coluna de tabaco); colocar um envoltório de papel ao redor da coluna de tabaco para formar uma barra de tabaco; e prender uma porção de filtro na barra de tabaco para formar o cigarro. O termo "fumaça de fluxo principal" inclui a mistura de gases e/ou aerossóis que passa por um cigarro, tal como uma barra de tabaco, e que sai por de uma extremidade, tal como a extremidade de filtro, isto é, a quantidade de fumaça que sai ou é aspirada da extremidade da boca de um cigarro durante o fumar do cigarro. A fumaça de fluxo principal contém ar que é aspirado através da região aquecida do cigarro e através do envoltório de papel. "Fumar" um cigarro pretende significar o aquecimento, a combustão ou de outro modo causar uma liberação de certos produtos químicos do tabaco. Geralmente, fumar um cigarro envolve acender uma extremidade do cigarro e aspirar a fumaça a jusante através da extremidade da boca do cigarro, enquanto que o tabaco contido no mesmo sofre uma combustão, uma pirólise ou destilação de voláteis. No entanto, o cigarro pode também ser fumado por outros modos. Por exemplo, o cigarro pode ser fumado pelo aquecimento do cigarro utilizando um aquecedor elétrico, tal como descrito, por exemplo, na Patente U.S. N9 6.053,176; na Patente U.S. NB 5,934.289; Patente U.S. N9 5.591.368 ou Patente U.S. N9 5.322.075 comumente cedidas, cada uma das quais está aqui incorporada por referência na sua totalidade.

B. TABACO

Exemplos de tipos adequados de materiais de tabaco que podem ser utilizados inciuem, mas não estão limitados a, tabaco curado em fumeiro, tabaco Burley, tabaco Maryland, tabaco Oriental, tabaco raro, tabaco de especiaria, suas misturas dos mesmos e similares. O material de tabaco pode ser provido em qualquer forma adequada, incluindo, mas não limitado a, lâminas de tabaco, materiais de tabaco processados, tais como o tabaco expandido em volume ou soprado, hastes de tabaco processadas, tais como as hastes cortadas enroladas ou cortadas sopradas, os materiais de tabaco reconstituídos, misturas dos mesmos, e similares. Os substitutos de tabaco também podem ser utilizados.

Na fabricação de cigarros tradicionais, o tabaco é normalmente utilizado na forma de enchimento cortado, isto é, na forma de retalhos ou cordões cortados em larguras que variam de aproximadamente 2,5 mm (1/10 polegada) a aproximadamente 1,2 mm (1/20 polegada) ou mesmo aproximadamente 0,6 mm (1/40 polegada). Os comprimentos dos cordões variam entre aproximadamente 6 mm (0,25 polegada) a aproximadamente 75 mm (3,0 polegada). Os cigarros podem ainda compreender um ou mais sabores, ou outros aditivos adequados (por exemplo, aditivos de queima, agentes de modificação de combustão, agentes corantes, aglutinantes, etc.).

C. FILTROS O material de filtro do filtro pode ser qualquer de uma variedade de materiais fibrosos adequados para utilização em elementos de filtro de fumaça de tabaco. Os materiais fibrosos típicos incluem o acetato de celulose, o polipropileno ou o papel. De preferência, o material de filtro será o acetato de celulose. O filtro de um cigarro pode também incluir um sorvente tal como partículas de sorvente. De preferência as partículas de sorvente têm um tamanho de aproximadamente 0,3 mm a aproximadamente 0,85 mm ou um tamanho de 20 a 50 mesh para facilitar o carregamento nas cavidades de filtros de cigarro de modo a conseguir uma queda de pressão de filtro desejável (resistência à aspiração). Isto aplica-se a uma situação em que o sor- vente preenche uma cavidade bem definida na seção de filtro. Os sorventes podem ser utilizados em outras formas nos filtros de cigarro, por exemplo, as partículas de sorvente podem estar distribuídas na estopa filamentada e nesta forma podem ser utilizadas como diferentes comprimentos de segmentos no filtro para prover a redução desejável em um ou mais constituintes de fase de gás de fluxo principal. Várias construções de filtro de cigarro podem ser utilizadas, nas quais uma ou mais cápsulas podem estar incorporadas. As estruturas de filtro exemplares que podem ser utilizadas incluem, mas não estão limitadas a, um monofiltro, um filtro duplo, um filtro triplo, um filtro de cavidade única ou múltipla, um filtro rebaixado, um filtro de fluxo livre, combinações dos mesmos e similares. Os monofiltros tipicamente contêm materiais de estopa de acetato de celulose ou de papel de celulose. Os filtros de monocelulose pura ou filtros de papel oferecem uma boa retenção de alcatrão e de nicotina, e são altamente degradáveis. Os filtros duplos tipicamente compreendem uma extremidade da boca de acetato de celulose e um segmento de celulose pura ou de acetato de celulose. 0 comprimento e a queda de pressão dos segmentos em um filtro duplo podem ser ajustados para prover uma sorção ótima, enquanto mantendo uma resistência à aspiração aceitável. Os filtros triplos podem incluir os segmentos do lado da boca e do lado do material de fumar ou tabaco, e um segmento médio que compreende o papel. Os filtros de cavidade incluem pelo menos dois segmentos, por exemplo, acetato - acetato, acetato - papel ou papel - papel, separados por pelo menos uma cavidade. Os filtros rebaixados incluem uma cavidade aberta no lado da boca. Os filtros podem também ser ventilados e/ou compreenderem sorventes adicionais, catalisadores ou outros aditivos adequados para utilização no filtro de cigarro.

Uma região de filtro de uma modalidade exemplar de um cigarro pode ser construída com um sorvente a montante e uma cápsula a jusante. Um sorvente, por exemplo, o carvão ativado, pode estar localizado dentro de uma cavidade a uma distância de uma ou mais cápsulas, as quais podem estar localizadas em uma segunda seção ou porção de um filtro espaçadas do sorvente. Tal disposição permitiria que a filtragem do cigarro fosse executada pelo sorvente, e que o sabor seja disposto dentro do cigarro sem que a eficiência do sabor seja afetada pela absorção ou adsorção pelo sorvente.

D. SORVENTES

Como aqui utilizado, o termo "sorção" denota a filtragem por adsorção e/ou absorção. A sorção pretende abranger as interações sobre a superfície externa do sorvente, assim como as interações dentro dos poros e dos canais do sorvente. Em outras palavras, um "sorvente" é uma substância que pode condensar ou reter moléculas de outras substâncias sobre a sua superfície, e captar outras substâncias, isto é, através da penetração das outras substâncias na sua estrutura interna, ou em seus poros.

Como aqui utilizado, o termo "sorvente" refere-se a um adsor-vente, um absorvente, ou uma substância que possa executar ambas estas funções.

Como aqui utilizado, o termo "remover" refere-se à adsorção e/ou à absorção de pelo menos alguma porção de um constituinte de fumaça de tabaco de fluxo principal.

Apesar de qualquer material adequado poder ser utilizado como um sorvente, as modalidades preferidas incluem os sorventes de carbono ativado ou os materiais microporosos. O sorvente pode ser qualquer material que tenha a capacidade de absorver e/ou adsorver os constituintes do gás sobre a sua superfície ou assimilar tais constituintes dentro de seu corpo. Se desejado, o sorvente pode incorporar um material de catalisador no mesmo. Como um exemplo, os materiais de sorvente podem incluir, mas não estão limitados a, carbonos tais como o carbono ativado, aluminas, silicatos, peneiras moleculares, e zeólitos e podem ser utilizados sozinhos ou em combinação. Em uma modalidade preferida, o material de sorvente é o carbono ativado.

Os materiais microporosos {isto é, os sorventes microporosos) tais como, por exemplo, um carbono ativado podem ser utilizados para filtrar os constituintes do gás da fumaça de cigarro. O sorvente microporoso pode ter poros com larguras ou diâmetros menores do que aproximadamente 20 A.

Apesar dos materiais microporosos serem úteis para a filtragem de fumaça de cigarro, os materiais microporosos podem também prejudicar a capacidade do projetista de cigarro de adicionar componentes de sabor voláteis tais como o mentol, por exemplo. Especificamente, os sorventes microporosos tendem a adsorver e/ou absorver os componentes de sabor durante o tempo entre a fabricação do cigarro e a utilização pelo consumidor, assim reduzindo a eficiência dos componentes de sabor no cigarro.

Além da redução da eficiência dos componentes de sabor devido à adsorção/à absorção pelos sorventes microporosos, dois problemas adicionais são também encontrados quando o componente de sabor migra e é adsorvido/absorvido pelo sorvente. Primeiro, o componente de sabor pode ocupar os locais ativos no sorvente; por meio disto reduzindo a capacidade do sorvente para remover os constituintes de fase de gás-alvo da fumaça. Segundo, como o componente de sabor é freqüente e fortemente adsorvido/absorvido pelo sorvente, o componente de sabor pode não ser suficientemente liberável. Como tal, a separação entre os materiais microporosos e os componentes de sabor, ou outros aditivos é desejada.

Outra vantagem da liberação controlada de sabores voláteis en-capsulados no filtro é que os aditivos voláteis encapsulados são adicionados no fluxo de fumaça através da porção de filtro.

E. ADITIVOS O termo "aditivo" significa qualquer material ou componente o qual modifique as características de um cigarro quando o cigarro é fumado. Qualquer material aditivo apropriado ou combinações de materiais pode estar contido em uma ou mais cápsulas para modificar as características do cigarro. Tais materiais aditivos incluem os sabores, os agentes neutralizan-tes, e outros modificadores de fumaça, tais como os reagentes químicos como a 3-aminopropilsilila (APS) ao qual interage com os constituintes da fumaça. Além disso, os materiais aditivos podem também incluir os diluen-tes, os solventes ou os auxiliadores de processamento que podem ou não impactar nos atributos sensoriais da fumaça de fluxo principal mais auxiliar no processamento de um aditivo e o seu encapsulamento e apresentação em um cigarro.

Em uma modalidade preferida, os materiais aditivos podem incluir um ou mais sabores, tais como os sabores líquidos ou sólidos e as formulações de sabor ou os materiais que contêm sabor. O termo "sabor" ou "sabor de tabaco" pode inclui qualquer composto de sabor ou extrato de tabaco adequado para ser disposto liberável em forma líquida dentro de uma ou mais cápsulas tais como as cápsulas de peça única, as cápsulas de duas partes, as macrocápsulas ou as microcápsulas para melhorar o sabor da fumaça de fluxo principal produzida, por exemplo, por um cigarro.

Os sabores ou flavorizantes adequados incluem, mas não estão limitados a, mentol, menta, tal como a hortelã pimenta e a hortelã verde, chocolate, alcaçuz, cítricos e outros sabores de frutas, gama octalactona, vanilina, etil vanilina, sabores refrescantes de hálito, sabores de temperos tais como a canela, o salicilato de metila, o linalool, o óleo de bergamota, o óleo de gerânio, o óleo de limão, o óleo de gengibre, e o sabor de tabaco. Outros sabores adequados podem incluir os compostos de sabor selecionados do grupo que consiste em um ácido, um álcool, um éster, um aldeído, uma cetona, uma pirazina, suas combinações ou misturas e similares. Os compostos de sabor adequados podem ser selecionados, por exemplo, do grupo que consiste em ácido fenilacético, solanona, megastigmatrienona, 2-heptanona, álcoolbenzílico, acetato de cis-3-hexenila, ácido valérico, aldeído valérico, éster, terpeno, sesquiterpeno, nootcatona, maltol, damascenona, pirazina, lactona, anetol, ácido isovalérico, combinações dos mesmos e similares.

Em uma modalidade, o material aditivo pode servir como um reagente químico para um ou mais constituintes da fumaça de fluxo principal. Um tal material aditivo pode incluir, como um exemplo, um aditivo químico o qual interage com um ou mais constituintes na fumaça de fluxo principal. Por exemplo, ver a Patente U.S. Ne 6.209.547 e Patente U.S. N° 6.595.218 comumente cedidas, as quais discutem os reagentes os quais podem interagir com e podem remover os constituintes gasosos de um fluxo de fumaça, e estão aqui expressamente incorporadas por referência em suas totalidades.

F. CÁPSULAS

As cápsulas na disposição de filtro proveem vantagens especificamente para os cigarros que contêm o carbono ativado. Pela colocação das cápsulas vedadas dentro do filtro a jusante do carbono ativado em cigarros que contém o carbono ativado no filtro, a adsorção do material aditivo liberado pelo carbono ativado e a consequente desativação do carbono é substancialmente impedida. Assim, em que o material aditivo é um componente de sabor, a adsorção de sabor pelo carbono ativado durante o armazenamento de cigarros e durante o fumar é substancialmente impedida.

Pela incorporação do material aditivo em uma ou mais cápsulas dentro de um filtro, a perda de sabor para a fumaça de fluxo lateral é substancialmente reduzida e menos ou nenhum do componente de sabor é piroli-zado durante o fumar do cigarro. Além disso, pelo posicionamento das uma ou mais cápsulas que contêm o material aditivo dentro da seção de filtro, o carbono ativado pode manter a sua capacidade de modificar a fumaça do cigarro, o que inclui remover os componentes orgânicos voláteis, tais como o 1,3-butadieno, a acroleína, o isopreno, etc., da fumaça de fluxo principal. O termo "disposto liberável" como aqui utilizado refere-se à con-tensão e liberação de materiais aditivos em cápsulas de modo que os materiais aditivos fiquem suficientemente contidos para substancialmente evitar ou minimizar uma migração indesejada, tal como, por exemplo, durante o armazenamento. Este termo também inclui, mas não está limitado, aos materiais aditivos dentro da cápsula sendo móveis o suficiente para serem liberados da cápsula quando, por exemplo, a cápsula é partida ou aberta por uma força mecânica. Por exemplo, a cápsula pode ser partida espremendo uma porção de um filtro de cigarro que contém a cápsula, assim liberando o material aditivo de dentro da cápsula. A cápsula pode ser formada em uma variedade de formações físicas que incluem as cápsulas de parte única ou partes múltiplas, cápsulas grandes, cápsulas pequenas, microcápsulas, etc. Uma formação preferida compreende uma cápsula geralmente esférica, enquanto que outras modalidades preferidas incluem as macrocápsulas ou as microcápsulas. Estas modalidades preferidas podem incluir aditivos líquidos e os aditivos podem ser liberados similarmente por ação mecânica. As cápsulas podem estar presentes dentro da seção de filtro de um cigarro em uma disposição dispersa se macrocápsuias pequenas ou microcápsulas forem providas, ou puderem estar presentes em um plugue ou uma cavidade dentro de um filtro para uma ou mais cápsulas, de preferência uma única cápsula geralmente esférica. No entanto, a cápsula ou cápsulas estão de preferência presentes a jusante de quaisquer sorventes dentro de um cigarro, tal como o carvão ativado.

As microcápsulas podem ser formadas por quaisquer técnicas adequadas que incluem as técnicas de encapsulamento, tais como o revestimento por rotação, a coacervação, a polimerização interfacial, a evaporação de solvente, a formação de jato anular, a qual utiliza dois jatos concêntricos para ejetar um jato interno de material de núcleo líquido e um jato externo de material de parede líquido onde o fluxo de fluido parte-se em gotícu-las e o material de parede líquido solidifica por transição de fase induzida pela presença de íons de reticulação, diferenças de pH, mudanças de temperatura, etc.

As macrocápsulas podem ser providas dentro de um plugue ou cavidade, e podem ser adicionalmente encapsuladas em uma bainha ou similar, ou podem ser providas em um subconjunto com uma cobertura externa e um ou mais membros absorventes se desejado. Pela provisão das macrocápsulas em uma bainha, dentro de um material de plugue, ou dentro de um subconjunto com uma cobertura externa e um ou mais membros absorventes, as macrocápsulas podem ser protegidas de um rompimento ou vazamento acidental ou incidental, e as cápsulas podem ser feitas maiores e mais fracas se desejado.

Além disso, cápsulas de parede única ou paredes múltiplas podem ser utilizadas para modelar a estabilidade da cápsula, a força, a resistência à ruptura, a facilidade de processamento na fabricação do filtro, etc. As cápsulas podem ser feitas de qualquer material adequado, tais como a- queles utilizados em cápsulas para a aplicação de medicamentos, cápsulas de líquido encapsulado, ou outros materiais encapsulados. Como um exemplo, as cápsulas tipicamente utilizadas na indústria farmacêutica podem ser utilizadas. Tais cápsulas podem ser baseadas em gelatina, por exemplo, ou podem ser formadas de um material polimérico, tal como a celulose modificada, Um tipo de celulose modificada a qual pode ser utilizada é a hidroxi-propilmetila celulose.

G. MODALIDADES PREFERIDAS

Com referência à Figura 1, um cigarro 20 inclui uma barra de tabaco 22 a qual está provida adjacente a um conjunto de filtro 24. O conjunto de filtro 24 inclui um subconjunto de filtro 26 que tem um primeiro membro absorvente 32 e um segundo membro absorvente 34 com uma cápsula 36 provida entre o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34. Um terceiro membro absorvente 28 está provido em um primeiro lado do subconjunto de filtro 26 e um quarto membro absorvente 30 está provido em um segundo lado do subconjunto de filtro 26. Uma quantidade de carbono ativado 38 está provida entre o quarto membro absorvente 30 e a segunda extremidade do subconjunto de filtro 26. O quarto membro absorvente 30 pode também conter uma quantidade de carbono ativado 38 em que os artigos sorventes estão distribuídos dentro da estopa filamentada. Nas modalidades exemplares, os membros absorventes 32, 34, 28, 30 podem ser plugues de filtro que incluem os plugues de acetato de celulose.

Com referência agora à Figura 2, o primeiro membro absorvente 32 é geralmente cilíndrico na forma e define uma primeira superfície de extremidade 44. A primeira superfície de extremidade 44 do primeiro membro absorvente 32 forma uma primeira extremidade 48 para o subconjunto de filtro de cigarro 26. O segundo membro absorvente 34 é também geralmente cilíndrico na forma e define uma segunda superfície de extremidade 46. A segunda superfície de extremidade 46 do segundo membro absorvente 34 forma uma segunda extremidade 50 do subconjunto de filtro de cigarro 26. O primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 estão envolvidos ao redor de sua superfície externa por um envoltório de plugue convencional, a- dequado. A cápsula 36 está provida entre o primeiro membro absorvente 32 e o segundo membro absorvente 34. A cápsula 36 contém um aditivo o qual é um material fluido para modificar as características da fumaça de tabaco durante o fumar do cigarro 20. A cápsula 36 libera pelo menos uma porção do material fluido quando a cápsula 36 é sujeita a uma força externa, tal como por espremedura pelo fumante. O subconjunto de filtro de cigarro 26 tem uma cobertura externa 40 para o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 e para a cápsula 36 a qual estende-se substancialmente da primeira extremidade 48 do subconjunto de filtro de cigarro 26 até a segunda extremidade 50 do subconjunto de filtro de cigarro 26. A cobertura externa 40 envolve a cápsula 36. A cobertura externa está formada de um material o qual é substancialmente impermeável ao material fluido da cápsula 36. Por exemplo, a cobertura externa pode ser feita de celofane, cloreto de polivinilideno, ou outro filme ou folha substancialmente impermeável. Pela utilização de um material substancialmente impermeável, o manchamento do papel de ponteira pode ser reduzido ou eliminado quando da iiberação do material fluido da cápsula. A cobertura externa 40 pode circundar parcialmente ou completamente o subconjunto de filtro de cigarro 26 que inclui o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 e a cápsula 36. Além disso, o filtro de cigarro pode ser envolvido por uma ou mais camadas de cobertura externa 40 conforme desejado. Por exemplo, diversas camadas podem ser desejadas para uma resistência e/ou rigidez aumentadas.

Na modalidade preferida, a cobertura externa 40 é uma camada de celofane e o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 estão compreendidos de acetato de celulose. Apesar de que na modalidade preferida somente uma única cápsula 36 está provida entre o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34, cápsulas 36 adicionais ou uma pluralidade de cápsulas menores podem estar providas entre o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34.

Do mesmo modo, na modalidade preferida, a cápsula 36 é ge- ralmente esférica com um invólucro externo substancialmente contínuo que contém um líquido dentro do invólucro. No entanto, as uma ou mais cápsulas no subconjunto de filtro 26 podem ser alongadas, tais como de forma oval, ou oblonga ou outras do que esféricas e podem ser de construção de peças múltiplas. Símilarmente, apesar de que na modalidade preferida, o material dentro da cápsula é um líquido, o material pode ser um fluido não-líquido.

Uma camada anular 42 de acetato de celulose está provida ao redor da cobertura externa 40 do subconjunto de filtro de cigarro 26 e a camada anular de acetato de celulose é depositada por vapor. Um envoltório de plugue 52 pode estar provido ao redor da camada anular 42 de acetato de celulose. A cobertura externa 40 impede a absorção capilar do material da cápsula (após a cápsula ter sido espremida pelo usuário) na direção radial do cigarro através, por exemplo, do envoltório e do papel de ponteira o qual circunda a cápsula e os outros componentes de filtro. A cobertura externa 40 assim reduz ou impede inteiramente o manchamento do papel de ponteira.

Em uma modalidade preferida, quando a cápsula 36 é rompida, o líquido liberado da cápsula absorve capilar e axialmente e molha o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 de acetato de celulose. Em modalidades exemplares, os membros absorventes 32, 34 podem incluir porções altamente molháveis para auxiliar a mover o flavorizante através do comprimento dos membros absorventes. Por exemplo, um material de absorção capilar, tal como um cordão absorvente, pode estar provido e alinhado axialmente, de preferência centrado dentro dos membros absorventes 32, 34, para carregar axialmente e distribuir o líquido liberado pelas uma ou mais cápsulas dentro de um subconjunto de filtro de cigarro 26. De preferência, o material de absorção capilar é mais absorvente do que os membros absorventes de modo que o líquido liberado das cápsulas seja mais prontamente absorvido pelo material de absorção capilar. A fumaça de fluxo principal pode então fluir da barra de tabaco através do subconjunto 26 primeiro através do segundo membro absorvente 34 (e do material de absorção capilar, se provido) e então através do primei- ro membro absorvente 32 {e do material de absorção capilar, se provido), em que os membros absorventes 32, 34 podem ser molhados pelo líquido da cápsula. Além disso, um ar de diluição pode fluir através da camada anular ou sobreenvoltório de acetato de celulose depositado por vapor. Os dois fluxos podem ser ajustados pelo ajuste da eficiência de filtragem do acetato de celulose, através da utilização de furos de diluição, etc. O líquido dentro da cápsula é impedido da migração antes do rompimento da cápsula (como espremendo o filtro antes de fumar). A cápsula é adequada para utilização com os cigarros que incluem um carbono ativado dentro do filtro. A cápsula pode conter componentes de sabor e pode também conter componentes que facilitem a filtragem da fumaça de fluxo principal e os quais são liberados também antes de fumar o cigarro. A camada anular de acetato de celulose depositada por vapor 42 e o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 podem ser ajustados em tamanho, densidade e composição para conseguir diferentes níveis de diluição, resistência ao fluxo e distribuição.

Em uma modalidade exemplar, uma ou mais cápsulas 36 com diâmetros de aproximadamente 4 mm - 5 mm, de preferência aproximadamente 4,5 mm - 4,7 mm, estão contidas entre dois membros absorventes 32, 34, os quais estão enrolados em uma cobertura externa de celofane 40 para formar um subconjunto de filtro de cigarro 26, ou "núcleo interno" com uma circunferência externa de aproximadamente 16 mm - 19 mm, de preferência 17 mm - 18 mm. Este núcleo interno 26 é então enrolado em uma camada anular 42 ou "bainha externa", em que a circunferência da bainha externa é de aproximadamente 24 mm - 25 mm, de preferência aproximadamente 24,4 mm - 24,5 mm, a qual por sua vez pode ser enrolada em um envoltório de plugue 52. Além disso, após enrolar no envoltório de plugue 52, furos de ventilação podem ser providos no envoltório de plugue 52 a uma distância de aproximadamente 10 mm - 15 mm, de preferência aproximadamente 12 mm - 13 mm, de uma extremidade da boca de um filtro.

Com referência agora à Figura 3, uma porção de uma disposição para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro 26 está esquematicamente ilustrada. Durante a fabricação, uma série de membros absorvente 54 de acetato de celulose estão providos. Os membros absorventes 54 são geralmente cilíndricos na forma e têm um diâmetro de aproximadamente 5 mm e um comprimento de aproximadamente 10 mm. Cada um dos membros absorventes 54 tem de preferência o dobro de comprimento que cada um do primeiro membro absorvente 32 e do segundo membro absorvente 34, porque cada membro absorvente 54 será eventualmente cortado para formar um primeiro membro absorvente 32 e um segundo membro absorvente 34. É claro, se o primeiro membro absorvente 32 e o segundo membro absorvente 34 tiverem comprimentos diferentes, cada um dos membros absorventes 54 de preferência tem um comprimento que corresponda ao comprimento combinado do primeiro membro absorvente 32 e do segundo membro absorvente 34. Além disso, cada um dos membros absorventes 54 pode consistir em duas diferentes composições em termos de denier e densidade de estopa filamentada para gerar membros 54 com diferentes características de absorção.

Os membros absorventes 54 são transportados ao longo de uma linha de montagem com um espaçamento predeterminado provido entre uns adjacentes dos membros absorventes 54. Uma camada de material impermeável tal como celofane 55 a qual eventualmente formará a cobertura externa 40 está provida em um modo em forma de U ao redor do fundo e dos lados dos membros absorventes 54, ver também a Figura 4. A configuração em forma de U da camada de celofane 55 permite que as cápsulas sejam inseridas ou largadas como por gravidade dentro do espaçamento provido entre uns adjacentes dos membros absorventes 54. Após as cápsulas 36 terem sido providas entre os membros absorventes 54 adjacentes, um cordão de adesivo de fusão a quente é aplicado de um distribuidor ou aplicador 57 para a costura de sobreposição formada quando os lados da camada de celofane são sobrepostos um no topo de outro para vedar as extremidades do celofane juntas.

Em uma modalidade preferida, uma cápsula 36 está provida entre cada par de membros absorventes 54 adjacentes. No entanto, se mais do que uma cápsula ou se uma quantidade de microcápsulas for provida entre uns adjacentes dos membros absorventes 54, então o número apropriado de cápsulas (microcápsulas ou macrocápsulas) é provido e a camada de celofane é então sobreposta e as extremidades são vedadas juntas.

Apesar de que na modalidade preferida, uma camada de celofane 55 provê a cobertura externa 40, outros materiais os quais são adequados para utilização em cigarros e os quais são suficientemente impermeáveis ao fluido contido dentro das cápsulas podem ser utilizados. No entanto, o custo, e a capacidade de colar ou vedar as extremidades da camada juntas devem ser considerados. Por exemplo, a cobertura externa 40 pode estar provida por uma camada adequada de um filme termoplástico tal como o polipropileno ou o polietileno, etc. utilizando um mecanismo de colagem ou adesivo apropriado, tal como por vedação por calor, como será aparente para alguém versado na técnica. Do mesmo modo, a cobertura externa 40 pode estar provida por outras disposições do que através da utilização de um canal em forma de U. Por exemplo, pode ser possível enrolar circunfe-rencialmente uma camada de material ao redor do primeiro e do segundo membros absorventes 32, 34 e da cápsula ou das cápsulas 36 intermediárias.

Com referência agora à Figura 5, a série de membros absorventes 54 e as cápsulas 36 providos dentro da cobertura externa 40 são supridos para um jato de enchimento 62. Uma estopa filamentada 60 de acetato de celulose está provida ao redor da cobertura externa 40 através do jato de enchimento 62. A série de membros absorventes 54 com as cápsulas 36 intermediárias e a cobertura externa 40 é então alimentada através de um cabeçote de vapor 62 para assentar por vapor a estopa filamentada de acetato de celulose dentro da camada anular 42 que circunda a cobertura externa 40. O envoltório de plugue pode então ser provido ao redor da superfície externa da camada anular 42. A descrição da Patente U.S. Ne 4.064.791 a qual descreve uma disposição para formar a camada anular de acetato de celulose depositado por vapor está por meio disto incorporada por referência na totalidade para todos os propósitos.

Com referência agora à Figura 6, a série dos membros absorventes 54, as cápsulas intermediárias 36, a cobertura externa 40 de celofane e a camada anular 42 de acetato de celulose (e quaisquer envoltórios de plugue) é cortada em subconjuntos duplos 70. Os subconjuntos duplos 70 são formados pelo corte de cada segundo membro absorvente 54 na série de membros absorventes 54 substancialmente ao meio entre as cápsulas adjacentes.

Cada um dos subconjuntos duplos 70 compreende uma metade de um primeiro membro absorvente 72, uma primeira cápsula 74, um segundo membro absorvente 76, uma segunda cápsula 78, e uma metade de um terceiro membro absorvente 80 providos em série dentro da cobertura externa 40 e da camada anular 42 de acetato de celulose provida ao redor da cobertura externa 40 de celofane.

Com referência continuada à Figura 6, uma série de subconjuntos duplos 70 é então disposta com membros absorventes adicionais 82 providos entre os subconjuntos duplos 70 adjacentes. Os membros absorventes adicionais 82 são formados de acetato de celulose pelo corte de uma barra de filtro 84 nos membros absorventes adicionais 82. A barra de filtro 84 pode estar contida dentro de um envoltório de plugue. Cada um dos membros absorventes adicionais 82 é de preferência longo o suficiente para formar dois dos quartos membros absorventes 30 do subconjunto 26 (ver Figura 1). Além disso, uma quantidade predeterminada de carbono ativado 86 está provida entre cada um dos membros absorventes adicionais 82 e dos subconjuntos duplos 70 adjacentes. Deste modo, uma quantidade de carbono ativado 86 está provida em ambos os lados de cada um dos membros absorventes adicionais 82. A série de membros absorventes adicionais 82, as quantidades de carbono ativado 86, e os subconjuntos duplos 70 estão contidos dentro de um envoltório de plugue 88 como é convencionalmente conhecido na fabricação de filtros de cigarro de múltiplos componentes.

No método de fabricação preferido, cada segundo da série de membros absorventes adicionais é cortado substancialmente ao meio entre os subconjuntos duplos 70 adjacentes. A etapa de cortar provê uma série de subconjuntos quádruplos 90. Cada um dos subconjuntos quádruplos 90 compreende uma metade de um primeiro membro absorvente adicional 92, uma primeira quantidade de carbono ativado 94, um primeiro subconjunto duplo 96, uma segunda quantidade de carbono ativado 98, um segundo membro absorvente adicional 100, uma terceira quantidade de carbono atl· vado 102, um segundo subconjunto duplo 104, uma quarta quantidade de carbono ativado 106, e uma metade de um terceiro membro absorvente adicional 108.

Com referência agora à Figura 7, no método de fabricação preferido, cada um dos subconjuntos quádruplos 90 está cortado em subconjuntos de filtro de cigarro individuais 103. Durante a fabricação, o primeiro subconjunto duplo 96 é cortado ao meio entre as cápsulas adjacentes e o segundo subconjunto duplo 104 é cortado ao meio entre as cápsulas adjacentes para formar os subconjuntos de filtro individuais 103. Subseqüentemente, uma barra de filtro de celulose 120 é cortada em membros absorventes adicionais 122 e um dos membros absorventes adicionais 122 está disposto entre dois dos subconjuntos de filtro individuais 103. Os subconjuntos de filtros individuais 103 estão orientados de modo que a cápsula 36 fique localizada entre a quantidade de carbono ativado 86 e o membro absorvente adicional 122.

Os dois subconjuntos de filtro individuais 103 e o membro absorvente adicional 122 provêem um conjunto de filtro de cigarro duplo 140. Tipicamente, neste momento uma barra de tabaco 22 é presa em cada extremidade do conjunto de filtro de cigarro duplo 140 com as barras de tabaco providas adjacentes aos quartos membros absorventes 30 do subconjunto de filtro de cigarro 26 (ver também Figura 1). A barra de tabaco e os subconjuntos de filtro podem estar providos com os envoltórios de plugue apropriados e os envoltórios de ponteira, conforme desejado. Subseqüentemente, os membros absorventes adicionais 122 são cortados ao meio para formar os terceiros membros absorventes 28 do conjunto de filtro de cigarro e formar dois cigarros, com cada conjunto de filtro de cigarro individual.

Se desejado, a quantidade de carbono ativado 38 pode ser reduzida ou mesmo omitida, em cujo caso o quarto membro absorvente 30 pode ser provido adjacente a segunda extremidade do subconjunto de filtro de cigarro 26. Se a quantidade de carbono ativado 38 for omitida e o quarto membro absorvente 30 for provido diretamente adjacente a segunda extremidade do subconjunto de filtro de cigarro 26 este quarto membro absorvente 30 pode ter o carbono ativado ou outros artigos sorventes distribuídos na estopa fiiamentada. Alternativamente, se a quantidade de carbono ativado 38 for omitida, o quarto membro absorvente 30 pode também ser omitido do cigarro 20. Além disso, o terceiro membro absorvente 28 pode ser omitido do cigarro 20.

Com referência novamente à Figura 1, a orientação do conjunto de filtro de cigarro 24 em relação à barra de tabaco 22 podería ser invertida de modo que a cápsula 36 seja provida entre a barra de tabaco 22 e a quantidade de carbono ativado 38 ou uma quantidade de outro sorvente. Dependendo do conteúdo da cápsula 36, pode ser preferível ter a cápsula a montante ao invés de a jusante do sorvente. A cápsula 36 é de preferência esférica com um diâmetro de aproximadamente 4,5 mm - 4,7 mm com o diâmetro do primeiro e do segundo membros absorventes cilíndricos 32, 34 sendo de aproximadamente 5 mm. Deste modo, o ar pode fluir ao redor da cápsula através de uma passagem provida pela cobertura externa 40 que estende-se entre o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34. A cápsula de preferência tem uma parede frangível a qual encapsula o material aditivo. A parede frangível rompe para expor o material aditivo quando a cápsula é sujeita a uma força externa.

Se desejado, a cápsula utilizada para conter o material aditivo pode ser uma cápsula de duas partes, e pode incluir um reservatório primário para o material aditivo, em que o material aditivo pode estar presente em qualquer forma adequada para liberação da cápsula. Como um exemplo, o reservatório primário pode estar completamente ou parcialmente cheio com um aditivo ou aditivos fluidos e/ou pode conter: um material compressivo poroso tal como uma esponja saturada com aditivo(s), ou sólidos não- adsorventes para diminuir o espaço disponível para o(s) aditivo(s) ou mesmo microcápsulas que contêm aditivo para protegê-las de uma possível ruptura prematura durante o rigor da fabricação de filtro. De preferência, as paredes das uma ou mais cápsulas protegem o material aditivo da migração e permitem uma liberação controlada do material aditivo.

Em uma cápsula de duas partes, as duas partes podem vedar e/ou lacrar o material aditivo dentro de um reservatório primário e impedir o vazamento do material aditivo antes da liberação pretendida por ação mecânica. A cápsula pode incluir duas partes as quais travam ou montam vedadas no lugar e então pelo menos parcialmente separam pela aplicação de uma força externa que permite a liberação de líquido ou de vapor de um material aditivo contido de dentro da cápsula de duas partes. A vedação formada pelas duas partes pode ser uma vedação mecânica. No entanto, para aperfeiçoar a qualidade de vedação uma vedação cintada pode ser provida externamente às cápsulas no ponto em que as duas partes de cápsula se unem. As cintas podem ser feitas de gelatina, hidroxipropilmetila (HPMC) ou outros materiais adequados, de preferência um material similar ao material utilizado para formar as cápsulas.

De modo a liberar o material aditivo contido das cápsulas, de preferência uma força externa, tal como uma ação mecânica, é aplicada. Um método preferível para aplicar a força externa seria ter um usuário espremer ou exercer uma força externa sobre um filtro que contém a cápsula antes ou durante o fumar do cigarro. A ação de espremer ou a aplicação de uma força externa de preferência rompería a cápsula ou pelo menos parcialmente deformaria um reservatório primário, o que por sua vez causaria um deslocamento dos componentes internos mecanicamente travados ou vedados no lugar da cápsula. Este deslocamento criaria então um ou mais espaços abertos entre os componentes internos através dos quais pelo menos uma porção do material aditivo pode ser liberado da cápsula, por exemplo, o líquido e/ou vapor pode ser liberado da cápsula para modificar a fumaça de tabaco que passa através do filtro. A força de atuação pode ser em uma direção ao longo ou transversal ao eixo geométrico do cigarro. Uma torção pode tam- bém ser aplicada. Um dispositivo externo, tal como um dispositivo de pinça-mento, um dispositivo de espremer de tubo, pinças ou qualquer outro dispositivo para aplicar forças de torção ou de compressão, pode também ser utilizado para concentrar a força em uma localização de filtro prescrita repetidamente.

Em uma cápsula de duas partes, as duas partes podem separar fisicamente ao invés de romper quando sendo espremidas pelo usuário, de modo a prover um resultado relativamente previsível. No entanto, uma ruptura pode também ser utilizada já que a ruptura da cápsula também resultaria em criar espaços abertos através dos quais pelo menos uma porção do material aditivo pode ser liberada da cápsula.

Em uma cápsula unitária, as soluções de sabor podem estar en-capsuladas dentro de uma cápsula de parte única, sem costura. Em uma modalidade exemplar, microcápsulas podem estar providas dentro de um filtro de cigarro, onde as microcápsulas incluem os materiais aditivos nas mesmas. Simílarmente, as macrocápsulas e as microcápsulas podem ser rompidas por aplicação de força, em que as macrocápsulas e as microcápsulas são rompidas para liberar os materiais aditivos nas mesmas. É notado que os termos “cápsulas" ou "macrocápsulas" pretendem definir cápsulas grandes, de preferência iguais a ou maiores do que aproximadamente 1 mm de diâmetro, enquanto que o termo “microcápsulas" é definido como cápsulas menores, de preferência menores do que 1 mm.

Um cigarro preferido incluiría uma barra de tabaco integralmente presa em um filtro, onde o filtro incluiría um subconjunto de filtro que tem pelo menos uma cápsula que contém um material aditivo para modificar as caractrerísticas da fumaça de cigarro.

De preferência, um filtro de cigarro está disposto com as uma ou mais cápsulas colocadas a jusante de um material sorvente com o material de filtro entre as uma ou mais cápsulas e o material sorvente ou na extremidade da boca do filtro com uma ou mais cápsulas colocadas entre a extremidade da boca do filtro ou entre o filtro e a extremidade da boca do filtro.

Também, uma cápsula dupla pode ser aqui utilizada. De prefe- rência, uma cápsula dupla pode ser formada por uma cápsula menor dentro de uma maior. Estas duas cápsulas podem conter materiais ou formulações que podem ou não ser compatíveis uma com a outra. As cápsulas duplas, tais como a DuoCap® pela Encap Drug Delivery de W. Lothian, Escócia podem ser utilizadas para conter o(s) aditivo(s). A quantidade de carbono ativado 38 provê um sorvente para o cigarro. A cápsula 36 pode ser aberta por um usuário do cigarro espremendo o filtro na área da cápsula 36, causando uma deformação e/ou ruptura ou abertura da cápsula 36, assim liberando o aditivo e expondo o aditivo à fumaça de fluxo principal que passa através do filtro.

De preferência, a cápsula 36 tem uma resistência ao estouro de aproximadamente 5N a 8N (0,5 kgf a 0,8 kgf), 8N a 12N (0,8 kgf a 1,2 kgf), 12N a 16N (1,2 kgf a 1,6 kgf), 16N a 20N (1,6 kgf a 2,0 kgf) ou 20N a 24N (2,0 kgf a 2,4 kgf (quilogramas força)).

Em outra modalidade, a cápsula pode estar na forma de uma ou mais microcápsulas as quais encapsulam o(s) aditivo(s). Cada microcápsula pode ser utilizada sozinha ou em combinação com outras microcápsulas. Quando utilizadas em um cigarro, cada microcápsula pode conter os mesmos ou diferentes aditivos de outra(s) microcápsula(s) dentro do cigarro (se presentes) dependendo do(s) aditivo(s) desejado(s). Por exemplo, uma combinação de dez microcápsulas flavorizadas com mentol e cinco microcápsulas flavorizadas com tabaco podem estar incorporadas dentro de um filtro de cigarro para prover uma combinação de sabores de mentol - tabaco preferida.

Tipicamente, a quantidade de aditivo utilizada por cigarro pode ser extremamente pequena já que o aditivo está substancialmente vedado dentro das cápsulas durante a embalagem e o armazenamento do cigarro. Como um exemplo, quando um sabor é utilizado como o aditivo, umas poucas gotas, por exemplo, 3 μΙ - 6 μΙ, 6 μΙ - 9 μΙ, 9μΙ - 12 μΙ, de flavorizante pode ser suficiente em microcápsulas, ou mais gotas, por exemplo, 6 μΙ - 9 jllI, 9 μ! -12 μΙ, ou 12 μΙ - 15 μΙ ou mais, podem ser suficientes em uma cápsula de duas partes ou uma macrocápsula para prover uma quantidade apropria- da de sabor para a fumaça de fluxo principal quando o cigarro é fumado. A viscosidade do aditivo pode também ser controlada para permitir uma absorção capilar controlada do aditivo para dentro dos membros absorventes 32, 34 formados de acetato de celulose. A cobertura externa 40 de, por exemplo celofane, impede o aditivo de manchar as camadas mais externas do filtro de um cigarro, tal como o papel de ponteira. Os modificado-res de viscosidade que poderíam ser utilizados podem incluir a cera de abelha ou outras ceras para as formulações hidrofóbicas e celulósicos modificados, etc. para as formulações hidrofílicas.

As cápsulas podem ser de qualquer tamanho adequado para utilização em um cigarro, por exemplo, menor do que 2 mm, 2 mm - 3 mm, 3 mm - 4 mm, 4 mm - 5 mm ou maior do que 5 mm e os subconjuntos que contêm as cápsulas podem variar no comprimento dependendo do comprimento do filtro, por exemplo, menor do que 8 mm, 8 mm - 10 mm, 10 mm -12 mm, ou mais do que 12 mm. Para os cigarros tradicionais uma cápsula é de preferência de aproximadamente 4 mm - 5 mm de diâmetro. É notado que o sorvente pode também estar incorporado em um material de estopa para o filtro. Por exemplo, o carbono ativado pode estar incluído dentro de dobras de um material de estopa do filtro ou dentro da massa do material de estopa, em que o material de estopa forma um componente de filtro de um cigarro.

Para formar as cápsulas de sabor geralmente esféricas, um bocal concêntrico pode ser utilizado para co-extrudar as cápsulas que têm um núcleo de sabor e um invólucro, o núcleo sendo formado por uma passagem central do bocal concêntrico e o invólucro sendo formado por uma passagem externa do bocal concêntrico. A cápsula formada na extremidade do bocal concêntrico pode ser largada dentro de uma solução, onde uma gelíficação pode ocorrer. Pela co-extrusão de um núcleo de sabor central líquido e uma camada externa de parede de invólucro, uma cápsula pode ser formada com um centro líquido e uma parede de invólucro gelificada assim provendo uma contenção estrutural para um aditivo líquido. Alternativamente, uma extrusão única pode também ser utilizada para produzir as cápsulas.

De preferência, as cápsulas de sabor podem ser feitas contendo núcleos de sabor, os quais podem ser hidrofóbicos tais como o óleo de menta, mentol ou outros aditivos como acima mencionado, e outras camadas, tais como as paredes de invólucro compostas de polissacarídeos naturais ou de polissacarídeos tanto naturais quanto modificados, mas podem também ser um polímero ou outros materiais de parede de invólucro. Os polissacarídeos preferidos incluem a pectina, o alginato, a carragenina, gomas e ágar. Os polímeros preferidos incluem as proteínas como a gelatina, os celulóst-cos modificados ou os polímeros sintéticos tais como os derivados de polia-crilatos.

Uma extrusão única para formar as cápsulas pode também ser possível. Por exemplo, um sabor hidrofóbico pode ser disperso dentro de uma solução de polissacarídeo hidrofílico e a dispersão pode ser extrudada através de um único bocal em uma solução de cátions baseada em água adequada para uma reticulação do polissacarídeo. Permitindo a separação do sabor hidrofóbico dos componentes hidrofílicos do sistema (o polissacarídeo e o cátion), um núcleo hidrofóbico distinto pode ser formado em uma cápsula.

Por exemplo, uma extrusão única para formar as cápsulas pode ser executada misturando uma mistura de 1,1 g de uma formulação de sabor de mentol/menta em um frasco que contém 5 ml de uma solução de pectina LM20 (uma pectina de baixo metóxi amidada com um conteúdo de 20% de metóxi) de 5% em peso em água. O frasco pode então ser vigorosamente agitado para produzir uma dispersão do sabor na solução de pectina. A dispersão pode então ser extrudada através de uma agulha de seringa como gotas dentro de uma solução de cloreto de cálcio sob agitação constante. Como um resultado, cápsulas de aproximadamente 1 mm - 2 mm de tamanho podem ser formadas instantaneamente conforme as gotas impactam a solução para uma reticulação da pectina pelos cátions de cálcio. As cápsulas podem então ser colhidas e secas ao ar. Pela utilização de uma Microscopia de Elétrons de Escaneamento (SEM) para investigar as seções transversais de cápsulas formadas da metodologia exemplar acima, pode ser visto que as cápsulas podem ser formadas com geometrias de núcleo e de invólucro distintas e com uma dispersão não-uniforme da formulação de sabor de mentol/menta. Similarmente, outra mistura pode também ser formada contendo 2,2 g de glicerol, 0,3 g da formulação de sabor de mentol/menta e 1,5 g da solução de pectina LM20 a 5%. As cápsulas desta mistura podem similarmente ser formadas por precipitação em uma solução de cloreto de cálcio e podem resultar em uma geometria do tipo de núcleo - invólucro similar às outras cápsulas. A espessura da camada externa pode ser controlada através do projeto do bocal, em que a razão e o tamanho do núcleo de sabor e da camada externa pode ser especificamente escolhida. Alternativamente, a espessura da camada externa pode também ser controlada através de uma seleção específica de um material de camada externa e da solução utilizada para gelificar o material de camada externa, em que o material de camada externa e a solução podem reagir rapidamente ou lentamente e portanto formar camadas externas de parede de invólucro mais espessas ou mais finas dependendo da velocidade de sua reação com a solução. O núcleo de sabor, como acima mencionado, é de preferência um sabor hidrofóbico, mas pode também ser um sabor hidrofílico. Se um sabor hidrofílico for desejado, no entanto, as propriedades do material de camada externa são de preferência diferentes daquelas utilizadas com os sabores hidrofóbicos. Além disso, o núcleo de sabor pode também ser uma dispersão de componentes hidrofílicos e hidrofóbicos, onde de preferência o componente hidrofílico contém os cátions os quais podem afetar uma região externa da camada externa. A espessura pode também ser controlada através de um sobre-revestimento da cápsula primária por encapsulamento de gelificação iônica adicional ou outros meios.

Além disso, aditivos podem ser utilizados para controlar a rigidez, a estabilidade térmica, a funcionalidade da cápsula, etc. Por exemplo, os aditivos de reticulação e os umectantes podem ser utilizados para controlar a rigidez das camadas externas de parede de invólucro, enquanto que os tensoativos podem ser utilizados para controlar as interfaces hidrofíli- ca/hidrofóbica entre o núcleo de sabor e a camada externa de parede de invólucro ou entre a camada externa de parede de invólucro e a solução.

Apesar da invenção ter sido descrita em detalhes com referência às suas modalidades específicas, ficará aparente para alguém versado na técnica que muitas mudanças e modificações podem ser feitas, e seus equivalentes empregados, sem afastar-se do escopo das reivindicações.

REIVINDICAÇÕES

Claims (3)

1. Subconjunto de filtro de cigarro (26), compreendendo: um primeiro membro absorvente (32) definindo uma primeira superfície de extremidade (44), formando uma primeira extremidade (48) do subconjunto de filtro de cigarro; um segundo membro absorvente (34) definindo uma segunda superfície de extremidade (46), formando uma segunda extremidade (50) do subconjunto de filtro de cigarro; e pelo menos uma cápsula (36) proporcionada entre o primeiro membro absorvente (32) e o segundo membro absorvente (34), pelo menos uma cápsula contendo um material fluido para modificar as características da fumaça de tabaco durante o fumar de um cigarro proporcionado com um filtro incluindo o subconjunto, pelo menos uma cápsula liberando pelo menos uma porção do material fluido quando a pelo menos uma cápsula é sujeita à força externa; e uma cobertura externa (40) se estendendo substancialmente a partir da primeira extremidade do subconjunto de filtro de cigarro para a segunda extremidade do subconjunto de filtro de cigarro e envolvendo pelo menos uma cápsula, a cobertura externa sendo formada de um material o qual é substancialmente impermeável ao material fluido da pelo menos uma cápsula, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma camada anular (42) de acetato de celulose proporcionada ao redor da superfície externa do subconjunto de filtro de cigarro, em que a camada anular de acetato de celulose é depositada por vapor.

2. Subconjunto de filtro de cigarro (26), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um material de absorção capilar dentro do primeiro membro absorvente (32) e/ou do segundo membro absorvente (34), em que o material de absorção capilar é mais absorvente do que o primeiro membro absorvente e/ou o segundo membro absorvente.

3. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro (26) conforme definido na reivindicação 1, compreendendo as etapas de: proporcionar uma série de membros absorventes (28, 30, 32, 34); proporcionar pelo menos uma cápsula (36) entre os membros absorventes adjacentes, pelo menos uma cápsula contendo um material fluido para modificar as características da fumaça de tabaco durante o fumar de um cigarro proporcionado com um filtro que inclui o subconjunto, pelo menos uma cápsula liberando pelo menos uma porção do material fluido quando pelo menos uma cápsula está sujeita à força externa; e proporcionar uma cobertura externa (40) ao redor da série de membros absorventes e de pelo menos uma cápsula proporcionada entre os membros absorventes adjacentes, a cobertura externa sendo formada de um material substancialmente impermeável ao material fluido de pelo menos uma cápsula, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa de proporcionar uma camada anular (42) de acetato de celulose ao redor da superfície externa do subconjunto de filtro de cigarro, a camada anular de acetato de celulose sendo depositada por vapor.