BRPI0814773B1

BRPI0814773B1 - artigo de fumo baseado em destilação

Info

Publication number: BRPI0814773B1
Application number: BRPI0814773-6A
Authority: BR
Inventors: Armand Zuber Jacques; Piadé Jean-Jacques; Edouard Poget Laurent; Maeder Serge
Original assignee: Philip Morris Products Sa
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2019-11-12
Also published as: IL203187A; JP2010535530A; KR101588906B1; UA97004C2; HK1137906A1; CO6260027A2; JP5357878B2; US20090065011A1; CA2914382A1; PL2173204T3; EP2173204B1; CA2696060A1; AU2008288170B2; AU2008288170A1; DK2173204T3; AR067895A1; CA2914382C; CN101778578B; EA015651B1; TWI428094B

Abstract

artigo de fumo baseado em destilação a presente invenção refere-se a um artigo de fumo (2) (30) que compreende: uma fonte de calor combustível (4); um substrato de geração de aerossol (6) a jusante da fonte de calor combustível (4); e um elemento de condução de calor (22) em torno e em contato com uma parte posterior (4b) da fonte de calor combustível (4) e uma parte anterior adjacente (6a) do substrato de geração de aerossol (6). o substrato de geração de aerossol (6) se estende ao menos cerca de 3 mm a jusante além do elemento de condução de calor (22).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ARTIGO DE FUMO BASEADO EM DESTILAÇÃO.

[001] A presente invenção refere-se a inúmeros artigos de fumo em que o tabaco é aquecido em vez de submetido à combustão foram propostos na técnica. O objetivo de tais artigos de fumo aquecidos é reduzir os constituintes do fumo prejudiciais produzidos pela combustão e degradação pirolítica de tabaco em cigarros convencionais. Tipicamente, em tais artigos de fumo aquecidos, um aerossol é gerado pela transferência de calor de um elemento de combustível inflamável ou fonte de calor para um material de formação de aerossol fisicamente separado, que pode ficar localizado dentro, em torno ou a jusante do elemento de combustível. Durante o fumo, compostos voláteis são liberados a partir do material de formação de aerossol por transferência de calor do elemento de combustível e arrastados no ar puxado através do artigo de fumo. À medida que os compostos liberados são resfriados, esses condensam para formar um aerossol que é inalado pelo consumidor.

[002] Por exemplo, US-A-4,714,082 descreve artigos de fumo que compreendem um elemento de combustível inflamável de alta densidade, um meio de geração de aerossol fisicamente separado e um elemento de condução de calor. O elemento de condução de calor entra em contato com o elemento de combustível e o meio de geração de aerossol em torno de ao menos uma parte de suas superfícies periféricas e conduz calor do elemento de combustível em combustão para o meio de geração de aerossol. O elemento de condução de calor, de preferência, é embutido a partir da extremidade acesa do elemento de combustível.

[003] Em todas as modalidades mostradas em US-A-4.714.082, o elemento de condução de calor forma um recipiente que contém o meio de geração de aerossol ao longo de todo o seu comprimento. Por

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2/38 exemplo, a figura 3 mostra um artigo de fumo que compreende um elemento de combustível com um único orifício axial, um meio de geração de aerossol localizado imediatamente atrás do elemento de combustível que compreende um substrato de geração de aerossol de carbono ou alumina granular termicamente estável impregnado com um material de formação de aerossol e uma carga de tabaco localizada imediatamente atrás do substrato de geração de aerossol. O elemento de condução de calor consiste em uma tira de folha metálica que sobrepõe a parte posterior do elemento de combustível, todo o meio de geração de aerossol e a carga de tabaco. Um tubo de acetato de celulose que inclui uma seção anular de celulose resiliente fica localizado entre a carga de tabaco e um tampão de filtro de acetato de celulose de baixa eficiência. O comprimento total do artigo de fumo pode ser enrolado em um papel tipo de cigarro.

[004] Embora não incluídos na modalidade mostrada na figura 3, os artigos de fumo descritos em US-A-4.714.082 compreendem ainda, de preferência, um elemento de isolamento periférico de um material não-comburente resiliente, como um invólucro de fibras de vidro. O elemento de isolamento preferido limita ao menos parte do elemento de combustível e vantajosamente ao menos parte do meio de geração de aerossol.

[005] Os cigarros aquecidos foram vendidos pela R.J. Reynolds Tobacco Company sob os nomes comerciais Premier® e Eclipse®.

[006] O cigarro Premier® compreende um elemento de combustível de carbono com três orifícios axiais, que é limitado por um isolante de esteira de fibras e fixado a uma cápsula de alumínio contendo microesferas de alumina cobertas com tabaco seco por atomização, aromas e glicerina. A cápsula é limitada por um isolante de esteira de tabaco.

[007] O cigarro Eclipse® compreende um elemento de combustí

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3/38 vel de carbono que possui um único orifício axial e uma pluralidade de sulcos periféricos. O elemento de combustível é limitado por um invólucro isolante periférico que consiste em uma folha que compreende tabaco e glicerina dispostos entre duas esteiras de fibras de vidro. Uma carga de tabaco reconstituído expandido contendo glicerina fica localizada imediatamente atrás do elemento de combustível de carbono. A carga de tabaco expandido é circundada por um invólucro de folha de alumínio. O invólucro de folha de alumínio não cobre nenhuma parte do elemento de combustível; em particular, esse não sobrepõe a parte posterior do elemento de combustível.

[008] Devido a vários problemas, nenhum desses cigarros aquecidos obteve sucesso comercial. Os problemas incluem, por exemplo, propriedades sensoriais insatisfatórias do aerossol formado, exposição do consumidor a subprodutos de combustão de carbono, como monóxido de carbono, do elemento de combustível e uma sensibilidade indesejável dos cigarros a regimes de baforada intensos. Sob regimes de baforada intensos que desviam das condições padrão FTC ou ISO relativas, as partes anteriores do meio de geração de aerossol são expressivamente queimadas ou ainda submetidas à combustão.

[009] Em cigarros convencionais, a linha de combustão ou queima se move a jusante até uma parte não-queimada ‘nova’ do bastão de tabaco durante cada baforada sucessiva. Em contrapartida, em artigos de fumo aquecidos que contam com a formação de aerossol, as respectivas posições do elemento de combustível e a parte aquecida do meio de geração de aerossol a partir das quais os compostos voláteis são liberados para formar o aerossol são fixadas umas com relação às outras ao longo do processo de fumo. Como resultado dessa geometria fixa, quando o elemento de combustível sofre combustão, a distribuição de temperatura dentro do meio de geração de aerossol dos artigos de fumo aquecidos da técnica anterior não varia significati

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4/38 vamente. Um elemento de condução de calor que cerca todo o comprimento do meio de geração de aerossol atua para reduzir ou substancialmente eliminar os gradientes de temperatura dentro do meio de geração de aerossol. Isso resulta desvantajosamente em uma composição um tanto inconsistente do aerossol de baforada para baforada. [0010] No cigarro Eclipse® e outros artigos de fumo aquecidos da técnica anterior como descrito, por exemplo, em US-A-4.714.082 e US-A-5.819.751, a transferência de calor do elemento de combustível em combustão para o meio de geração de aerossol ocorre principalmente por convecção. Em uso, a transferência de calor convectiva e, então, a temperatura no meio de geração de aerossol podem variar consideravelmente dependendo do comportamento da baforada do consumidor. Como resultado, a composição e, então, as propriedades sensoriais do aerossol inalado pelo consumidor são, de maneira desvantajosa, altamente sensíveis a um regime de baforada particular do consumidor. Os regimes de baforada intensos podem resultar em transferência de calor convectiva suficientemente alta para gerar temperaturas de pico excessivas no meio de geração de aerossol dos artigos de fumo aquecidos, resultando em pirólise significativa e ainda combustão localizada do meio de geração de aerossol. Os níveis de subprodutos de combustão pirolítica e combustão indesejados nos aerossóis gerados por esses artigos de fumo aquecidos também variam significativamente dependendo do regime de baforada particular adotado pelo consumidor.

[0011] Observa-se nas linhas 53 a 65 da coluna 12 de US-A4.714.082 que a alta transferência de calor convectivo tende a produzir uma maior saída de monóxido de carbono no aerossol convencional. Para reduzir os níveis de monóxido de carbono, propõe-se empregar menos passagens no elemento de combustível ou um elemento de combustível de densidade maior. US-A-4.714.082 resolve esse pro

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5/38 blema através do uso de disposições de passagens que são estreitamente espaçadas de modo que essas queimem ou se misturem para formar uma passagem ao menos na extremidade acesa do elemento de combustível.

[0012] US-A-5.040.551 propõe a redução da quantidade de monóxido de carbono produzido na combustão de elementos de combustível carbônicos que cobrem ao menos uma parte das superfícies expostas do elemento de combustível com uma camada microporosa de matéria particulada sólida. Propõe-se que a cobertura possa ser aplicada dentro de passagens longitudinais que se estendem através do elemento de combustível carbônico. A matéria particulada sólida usada para a cobertura é substancialmente não-combustível a temperaturas onde o elemento de combustível carbônico sofre combustão e pode compreender óxidos de alto ponto de fusão. A cobertura pode incluir adicionalmente ingredientes catalíticos.

[0013] Apesar de um interesse antigo e esforços de pesquisa intensos ainda há a necessidade de um artigo de fumo aquecido que satisfaça as necessidades do consumidor e obtenha uma redução muito significativa em constituintes do fumo prejudiciais.

[0014] Em particular, poderia ser desejado proporcionar um artigo de fumo aquecido que libere ao consumidor um aerossol sensorialmente agradável de intensidade satisfatória e composição consistente de baforada para baforada.

[0015] Também poderia ser desejado proporcionar um artigo de fumo aquecido que, em uso, minimiza ou substancialmente elimina a entrada de subprodutos de combustão, como monóxido de carbono, do elemento de combustível no aerossol convencional.

[0016] Poderia ser desejado proporcionar um artigo de fumo aquecido onde o teor no aerossol de constituintes do fumo prejudiciais não é muito influenciado por um regime de baforada do consumidor. Em

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6/38 particular, poderia ser desejado proporcionar um artigo de fumo aquecido onde não ocorre substancialmente nenhuma combustão ou pirólise do meio de geração de aerossol sob a faixa mais ampla das condições de fumo que podem ser realisticamente adotadas por um consumidor.

[0017] Esses e outros atributos desejado de artigos de fumo são proporcionados por artigos de fumo baseados em destilação da presente invenção.

[0018] De acordo com a invenção proporcionam-se artigos de fumo baseados em destilação que compreendem uma fonte de calor combustível, um substrato de geração de aerossol a jusante da fonte de calor combustível e um elemento de condução de calor em torno e em contato com uma parte posterior da fonte de calor combustível e uma parte anterior adjacente do substrato de geração de aerossol. Os artigos de fumo baseados em destilação são caracterizados pelo fato de que o substrato de geração de aerossol se estende ao menos cerca de 3 milímetros (mm) a jusante além do elemento de condução de calor. Isso afeta vantajosamente a consistência da composição aerossol de baforada para baforada.

[0019] Os artigos de fumo baseados em destilação similares a cigarros preferidos são aqueles que compreendem adicionalmente uma câmara de expansão a jusante do substrato de geração de aerossol ou uma boquilha ou ambas.

[0020] Conforme usado aqui, os termos a montante e anterior, e a jusante e posterior, são usados para descrever as posições relativas de componentes, ou partes de componentes, de artigos de fumo da invenção com relação à direção do ar puxado através dos artigos de fumo durante o uso.

[0021] A parte posterior da fonte de calor combustível é a parte da fonte de calor que é limitada e está em contato direto com o elemento

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7/38 de condução de calor.

[0022] A parte anterior do substrato de geração de aerossol é a parte do substrato que é limitada e está em contato direto com o elemento de condução de calor.

[0023] O elemento de condução de calor está em torno e em contato direto com as periferias tanto da parte posterior da fonte de calor combustível como da parte anterior do substrato de geração de aerossol. O elemento de condução de calor fornece uma ligação térmica entre esses dois componentes de artigos de fumo baseados em destilação de acordo com a invenção.

[0024] Como usado aqui, o termo comprimento denota a dimensão na direção longitudinal do artigo de fumo.

[0025] Como usado aqui, o termo temperatura de operação se refere à temperatura de superfície (em graus Celsius) até certo ponto ao longo da parte anterior do substrato de geração de aerossol de artigos de fumo baseados em destilação de acordo com a invenção. Em outras palavras, a temperatura de superfície na metade do comprimento da parte anterior do substrato de geração de aerossol. Essa é medida durante o uso na superfície dos artigos de fumo utilizando uma câmera IR.

[0026] Em artigos de fumo de acordo com a invenção, a periferia do substrato de geração de aerossol é parcialmente coberta pelo elemento de condução de calor. Embora o elemento de condução de calor seja enrolado em torno da periferia da parte anterior do substrato de geração de aerossol, a periferia da parte posterior do substrato de geração de aerossol não é cercada pelo elemento de condução de calor. O comprimento da parte posterior do substrato de geração de aerossol não cercada pelo elemento de condução de calor é ao menos cerca de 3 mm ou mais.

[0027] A fonte de calor combustível e o substrato de geração de

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8/38 aerossol são substancialmente axialmente alinhados. De preferência, a fonte de calor e o substrato de geração de aerossol estão em contiguidade um ao outro. Isso permite vantajosamente que a superfície do substrato de geração de aerossol em contiguidade à fonte de calor combustível seja aquecida por transferência de calor condutivo. As superfícies contíguas da parte posterior da fonte de calor e a parte anterior do substrato são, de preferência, substancialmente iguais ou possuem o mesmo corte transversal. Isso aumenta vantajosamente tal transferência de calor condutivo.

[0028] De preferência, o elemento de condução de calor fornece uma conexão substancialmente hermética entre a fonte de calor combustível e o substrato de geração de aerossol. Uma conexão hermética entre a fonte de calor e o substrato, em uso, impede vantajosamente que os gases de combustão da fonte de calor sejam puxados para dentro do substrato de geração de aerossol até sua periferia. Ademais, tal conexão reduz ou substancialmente evita a transferência de calor convectivo da fonte de calor combustível para o substrato de geração de aerossol por ar quente puxado ao longo da periferia.

[0029] Ademais, a estanqueidade da conexão ajuda a reduzir a elevação da temperatura de combustão da fonte de calor durante a baforada.

[0030] Em artigos de fumo baseados em destilação de acordo com a invenção, o elemento de condução de calor transfere o calor gerado durante a combustão da fonte de calor para o substrato de geração de aerossol através de condução. O elemento de condução de calor causa um impacto significativo na temperatura da parte posterior da fonte de calor. A extremidade posterior da fonte de calor é adjacente, e, de preferência, contígua, à extremidade anterior do substrato de geração de aerossol. O escoamento de calor exercido pela transferência de calor condutivo diminui significativamente a temperatura da parte pos

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9/38 terior da fonte de calor combustível. Como resultado, em uso, a temperatura da parte traseira da fonte de calor combustível é mantida significativamente abaixo de sua temperatura de autoignição. Consequentemente, nenhuma parte do substrato de geração de aerossol jamais entra em contato com ou fica adjacente a uma parte comburente ou excessivamente quente da fonte de calor combustível. Isso faz com que a combustão bem como pirólise intensa do substrato de geração de aerossol sejam evitadas. Geralmente, quanto mais longa for a parte posterior da fonte de calor combustível, mais baixa será a temperatura na interface entre a fonte de calor combustível e o substrato de geração de aerossol. A cobertura da parte posterior da fonte de calor combustível pelo elemento de condução de calor também garante vantajosamente que a fonte de calor combustível seja mantida no lugar em relação aos outros componentes do artigo de fumo durante a combustão.

[0031] Em artigos de fumo baseados em destilação de acordo com a invenção, a temperatura de operação causa um impacto significativo sobre a capacidade de gerar um aerossol sensorialmente aceitável enquanto evita a formação de compostos indesejáveis através da combustão ou degradação pirolítica do substrato de geração de aerossol. A temperatura de operação é vantajosamente mantida dentro de uma faixa estreita. A temperatura de operação máxima é vantajosamente menor que a temperatura na qual os constituintes de fumo prejudiciais piroliticamente formados se tornam visíveis e não deve exceder essa temperatura sob uma ampla gama de condições de baforada que podem ser realisticamente adotadas por um consumidor. A temperatura de operação mínima é vantajosamente determinada pela temperatura na qual compostos de aroma e sabor orgânicos voláteis são gerados a partir do substrato de geração de aerossol em quantidades suficientes para produzir um aerossol sensorialmente aceitável. A

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10/38 temperatura de operação pode ser controlada selecionando o comprimento da parte posterior da fonte de calor combustível e o comprimento da parte anterior do substrato de geração de aerossol (e então, para um determinado comprimento do substrato de geração de aerossol, o comprimento de sua parte posterior). Dessa maneira, o controle e administração cuidadosos da temperatura de operação permitem, por exemplo, a otimização da composição, e então a aceitabilidade sensorial dos aerossóis gerados por artigos de fumo de acordo com a invenção.

[0032] Os artigos de fumo baseados em destilação da invenção são construídos de modo que a transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato de geração de aerossol seja basicamente realizada por transferência de calor condutivo. Entretanto, uma quantidade controlada de transferência de calor convectivo da fonte de calor combustível para o substrato de geração de aerossol também é proporcionada para evitar o resfriamento excessivo do substrato de geração de aerossol durante a baforada . O desenho dos artigos de fumo de acordo com a invenção permite vantajosamente que a proporção de transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato de geração de aerossol por condução, por um lado, e por convecção, por outro lado, seja facilmente ajustada e independentemente controlada.

[0033] De acordo com a invenção, uma maneira preferida para se proporcionar uma quantidade controlada de aquecimento convectivo do substrato de geração de aerossol é por meio de ao menos um canal de fluxo de ar longitudinal através da fonte de calor combustível. A transferência de calor convectivo da fonte de calor combustível para o substrato de geração de aerossol durante a baforada é, de preferência, apenas suficiente para impedir o resfriamento significativo do substrato de geração de aerossol durante a baforada e para compen

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11/38 sar o calor latente de evaporação dos compostos voláteis liberados a partir do substrato de geração de aerossol. Onde é desejado reduzir a transferência de calor convectivo, a superfície interna do ao menos um canal de fluxo de ar pode ser revestida. O revestimento pode reduzir vantajosamente ou impedir substancialmente o fluxo de entrada de subprodutos de combustão da fonte de calor combustível dentro do canal ou canais de fluxo de ar. Ademais, o revestimento pode reduzir ou impedir vantajosamente a ativação da combustão da fonte de calor durante a baforada. Através da seleção cuidadosa de parâmetros relativos a ao menos um canal de fluxo de ar, a transferência de calor convectivo da fonte de calor combustível para o substrato de geração de aerossol pode ser mantida baixa durante regimes de baforada muito extremos. Tais parâmetros incluem o número de canais de fluxo de ar , as dimensões dos canais de fluxo de ar, como determinado pelo diâmetro de canal e comprimento de canal, bem como o comprimento, espessura e condutividade térmica do revestimento.

[0034] Em artigos de fumo de acordo com a invenção, o calor é gerado através da combustão de uma fonte de calor sólido. A fonte de calor combustível pode compreender qualquer combustível inflamável adequado inclusive, porém sem caráter limitativo, carbono, alumínio, magnésio, carbonetos, nitretos e misturas dos mesmos. Os combustíveis inflamáveis com uma alta capacidade de geração de calor, onde produzem quantidades muito baixas de subprodutos de combustão incompleta e que proporcionam resistência mecânica suficiente da fonte de calor combustível são preferidos.

[0035] As fontes de calor combustíveis adequadas para uso em artigos de fumo de acordo com a invenção, e métodos de produção de tais fontes de calor, são bem conhecidas na técnica e descritas, por exemplo, em US-A-5.040.552, US-A-5.060.676, US-A-5.146.934, USA-5.188.130, US-A-5.240.014, US-A-5.246.018, US-A-5.247.949, USPetição 870190046660, de 17/05/2019, pág. 16/88

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A-5.443.560, US-A-5.468.266 e US-A-5.595.577.

[0036] As fontes de calor combustíveis preferidas para uso na invenção são à base de carbono, ou seja, essas compreendem principalmente carbono.

[0037] Para reduzir ou minimizar a liberação indesejada de monóxido de carbono ao consumidor, o monóxido de carbono gerado a partir da combustão da fonte de calor pode ser removido, de preferência, por conversão catalítica. Por exemplo, a remoção de monóxido de carbono pode ser realizada utilizando uma fonte de calor combustível que compreende um catalisador que é capaz de converter o monóxido de carbono em dióxido de carbono. Alternativamente, tal catalisador pode ficar localizado imediatamente atrás da fonte de calor.

[0038] Alternativamente e com mais preferência, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor à base de carbono poroso. A estrutura da fonte de calor à base de carbono poroso é, de preferência, tal que substancialmente nenhum ar pode ser puxado através da fonte de calor durante a baforada (na ausência de um canal de fluxo de ar). A porosidade da fonte de calor combustível causa um impacto substancial sobre sua taxa de combustão. À medida que a combustão procede, o oxigênio pode se difundir formando a massa da fonte de calor em uma taxa suficiente para manter a combustão.

[0039] As fontes de calor combustíveis que são pirolisadas, porosas e à base de carbono são mais preferidas para uso em artigos de fumo de acordo com a invenção. Vantajosamente, tais fontes de calor combustíveis possuem uma densidade geométrica entre cerca de 0,5 g/cm³ e cerca de 0,8 g/cm³. Tais fontes de calor combustíveis possuem, de preferência, uma porosidade entre cerca de 60 porcento e cerca de 65 porcento. A porosidade desejada pode ser facilmente obtida durante a fabricação da fonte de calor combustível utilizando métodos e tecnologia convencionais.

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13/38 [0040] De preferência, as fontes de calor combustíveis de artigos de fumo baseados em destilação de acordo com a invenção possuem substancialmente um diâmetro uniforme. Alternativamente, as fontes de calor combustíveis podem ser afiladas de modo que o diâmetro da parte posterior da fonte de calor combustível seja maior que o diâmetro da parte anterior da mesma. As fontes de calor combustíveis particularmente preferidas são substancialmente cilíndricas. As fontes de calor combustíveis podem, por exemplo, consistir em um cilindro ou cilindro afilado de corte transversal substancialmente circular ou um cilindro ou cilindro afilado de corte transversal substancialmente elíptico .

[0041] Vantajosamente, a parte anterior da fonte de calor, que é a parte não cercada pelo elemento de condução de calor, pode ser acesa ao longo de todo seu comprimento . Para indicar a um consumidor a posição ótima na qual se deve acender a fonte de calor combustível, uma ou mais marcas podem ser vantajosamente proporcionadas sobre a fonte de calor combustível de artigos de fumo de acordo com a invenção. Por exemplo, um sulco circunferencial, entalhe ou outro indicador adequado pode ser proporcionado sobre a fonte de calor combustível para indicar a posição na qual o consumidor deve, de preferência, acender a fonte de calor combustível.

[0042] As fontes de calor combustíveis para uso em artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser produzidas utilizando métodos de formação de cerâmica conhecidos como, por exemplo, colagem de barbotina (slip casting), extrusão, moldagem por injeção e compressão por matriz. Quando a fonte de calor combustível for uma fonte de calor à base de carbono, essa é, de preferência, pirolisada após o processo de formação. Se desejado, os aglutinantes orgânicos podem ser usados no processo de formação. Os aditivos também podem ser incluídos, por exemplo, aditivos para promover a consolidação

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14/38 da fonte de calor combustível (por exemplo, auxiliares de sinterização), aditivos para promover a combustão da fonte de calor (por exemplo, potássio) e aditivos para promover a decomposição de um ou mais gases produzidos pela combustão da fonte de calor (por exemplo, catalisadores). Oxidantes podem ser adicionados após a pirólise para aprimorar as propriedades de combustão e queima da fonte de calor . [0043] De preferência, as fontes de calor combustíveis de artigos de fumo baseados em destilação da invenção compreendem ao menos um canal de fluxo de ar longitudinal, que é um orifício que atravessa uma parte interna da fonte de calor e se estende ao longo de todo o comprimento da fonte de calor. Com mais preferência, as fontes de calor combustíveis compreendem um, dois ou três canais de fluxo de ar longitudinais. Com máxima preferência, um único canal de fluxo de ar longitudinal é proporcionado através da fonte de calor combustível. Em modalidades particularmente preferidas da invenção, a fonte de calor combustível compreende um único canal de fluxo de ar substancialmente central ou axial. O diâmetro do único canal de fluxo de ar possui, de preferência, entre cerca de 1,5 mm e cerca de 3 mm, com mais preferência, entre cerca de 2 mm e cerca de 2,5 mm.

[0044] Vantajosamente, o desenho da fonte de calor é tal que o ar que é puxado para dentro do substrato de geração de aerossol e ainda a jusante durante a baforada não entra em contato com uma zona da fonte de calor combustível onde o monóxido de carbono é produzido, por exemplo, a zona de combustão.

[0045] A superfície interna do ao menos um canal de fluxo de ar longitudinal pode ser parcial ou completamente revestida. De preferência, o revestimento compreende uma camada de matéria particulada sólida e é substancialmente impermeável ao ar. Em modalidades preferidas da invenção, o revestimento reveste ao menos a parte de cada canal de fluxo de ar longitudinal que se estende através da parte

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15/38 anterior da fonte de calor combustível, que é a parte da fonte de calor combustível que não é cercada pelo elemento de condução de calor. De preferência, o revestimento reveste a superfície interna de todos os canais de fluxo de ar. Vantajosamente, o revestimento substancialmente impermeável ao ar possui uma baixa condutividade térmica. O revestimento pode ser formado a partir de um ou mais materiais adequados que são substancialmente termicamente estáveis e nãocombustíveis na temperatura de combustão da fonte de calor. Os materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, argilas, óxidos de metal, como óxido de ferro, alumina, titânia, sílica, sílica-alumina, zircônia e céria, zeólitos, fosfato de zircônio e outros materiais cerâmicos ou combinações dos mesmos. Os materiais de revestimento preferidos incluem argilas e óxido de ferro. Se desejado , os ingredientes catalíticos, como ingredientes que promovem a oxidação de monóxido de carbono em dióxido de carbono, podem ser incorporados no material de revestimento. Os ingredientes catalíticos adequados incluem, por exemplo, platina, paládio, metais de transição e seus óxidos.

[0046] De preferência, o revestimento possui uma espessura entre cerca de 30 mícrons e cerca de 200 mícrons, com mais preferência, entre cerca de 30 mícrons e cerca de 100 mícrons.

[0047] O revestimento pode ser aplicado à superfície interna do ao menos um canal de fluxo de ar longitudinal por meio de qualquer método adequado, como os métodos descritos em US-A-5.040.551. Por exemplo, a superfície interna de cada canal de fluxo de ar longitudinal pode ser atomizada, umedecida ou pintada com uma solução ou uma suspensão do revestimento. Alternativamente, o revestimento pode ser proporcionado pela inserção de um forro dentro de um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais. Por exemplo, um tubo oco substancialmente impermeável ao ar pode ser inserido em cada canal de fluxo de

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16/38 ar longitudinal.

[0048] Opcionalmente, as fontes de calor combustíveis de artigos de fumo de acordo com a invenção podem compreender um ou mais, de preferência até e inclusive seis, sulcos longitudinais que se estendem ao longo de parte ou toda a periferia das fontes de calor combustíveis. Em artigos de fumo de acordo com a invenção compreendendo tais fontes de calor combustíveis sulcadas, o elemento de condução de calor está em contato com a periferia saliente da parte posterior das fontes de calor combustíveis; a conexão entre a fonte de calor combustível e o substrato de geração de aerossol pode não ser hermética. Se desejado, as fontes de calor combustíveis de artigos de fumo de acordo com a invenção podem compreender ao menos um canal de fluxo de ar longitudinal e um ou mais sulcos longitudinais.

[0049] Os substratos de geração de aerossol de artigos de fumo baseados em destilação de acordo com a invenção compreendem ao menos um formador de aerossol e um material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento. O aerossol pode ser visível ou invisível e inclui vapores bem como gases e gotículas de líquido de vapores condensados.

[0050] O ao menos um formador de aerossol pode ser qualquer composto ou mistura de compostos conhecida adequada de compostos que, em uso, facilita a formação de um aerossol denso e estável que é substancialmente resistente à degradação térmica na temperatura de operação. A temperatura de operação é, de maneira vantajosa, consistentemente alta o suficiente para liberar quantidades suficientes do ao menos um formador de aerossol. O ponto de ebulição do formador de aerossol, ou a mistura de formadores de aerossol, é, de preferência, menor que cerca de 350°C. Os formadores de aerossol adequados são bem-conhecidos pelos versados na técnica e incluem, por exemplo, álcoois poli-hídricos, ésteres de álcoois poli-hídricos, como

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17/38 glicerol mono-, di- ou triacetato, e ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- ou policarboxílicos, como dodecanodioato de dimetila e tetradecanodioato de dimetila. Os formadores de aerossol preferidos para uso na presente invenção são álcoois poliídricos ou misturas dos mesmos, como trietileno glicol, 1,3-butanodiol e, com mais preferência, glicerina. [0051] De preferência, o material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento é uma carga de material à base de plantas, com mais preferência, uma carga de material à base de plantas homogeneizado. Por exemplo, o substrato de geração de aerossol pode compreender um ou mais materiais derivados de plantas inclusive, porém sem caráter limitativo, tabaco, chá, por exemplo, chá verde, hortelã, louro, eucalipto, manjericão, sálvia, verbena e estragão. O material à base de plantas podem compreender aditivos que incluem, porém sem caráter limitativo, umectantes, flavorizantes, aglutinantes e misturas desses.

[0052] Vantajosamente, o material à base de plantas é limitado por um invólucro adequado, por exemplo, de papel, como papel de invólucro de filtro. Tal invólucro pode servir para facilitar a montagem do artigo de fumo e vantajosamente causa pouco ou nenhum impacto sobre a transferência de calor do elemento de condução de calor para o substrato de geração de aerossol. Se desejado, o invólucro pode contribuir para a emissão de compostos voláteis. Por exemplo, o invólucro pode ser uma manta de tabaco. De acordo com a presente invenção, são preferidos os artigos de fumo baseados em destilação onde o material à base de plantas compreendido no substrato de geração de aerossol consiste essencialmente de material de tabaco, com mais preferência, material de tabaco homogeneizado. O material de tabaco pode estar sob a forma de fragmentos, microesferas, péletes, filamentos ou misturas dos mesmos. De preferência, o material de tabaco compreende entre cerca de 5% e cerca de 40% de formador de aerossol por

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18/38 peso, com mais preferência, entre cerca de 10% e cerca de 20% de formador de aerossol por peso. Os métodos para proporcionar o material de tabaco com tais cargas de formador de aerossol são conhecidos na técnica e descritos, por exemplo, em US-A-6,378, 528.

[0053] Com mais preferência, o substrato de geração de aerossol compreende um formador de aerossol, como glicerina, e um tampão de material de tabaco homogeneizado, como tabaco reconstituído, tabaco moldado em folhas , tabaco extrudado, ou uma mistura dos mesmos, limitado por papel de invólucro de filtro. A densidade geométrica do material de tabaco homogeneizado é, de preferência, maior que a densidade geométrica da carga de corte de tabaco em cigarros convencionais. Em modalidades preferidas da invenção, a densidade geométrica do material de tabaco homogeneizado inclusive o formador de aerossol é ao menos cerca de 0,4 mg/mm³ ou mais. Vantajosamente, a densidade geométrica do material de tabaco homogeneizado inclusive o formador de aerossol é abaixo de cerca de 1,2 mg/mm³.

[0054] Se desejado, o material de tabaco pode compreender aditivos adequados inclusive, porém sem caráter limitativo, umectantes, flavorizantes, aglutinantes e misturas dos mesmos. Por exemplo, se apropriado, um aglutinante pode ser usado para estabilizar um álcool poli-hídrico usado como um formador de aerossol como descrito, por exemplo, em EP-A-0545186. A temperatura de operação dos substratos de geração de aerossóis compreendendo glicerina e material de tabaco homogeneizado é, de preferência, controlada de modo que essa não exceda cerca de 300°C. Com mais preferência, a temperatura de operação está entre cerca de 200°C e cerca de 250°C.

[0055] Alternativamente, ou além do tabaco ou outro material à base de plantas, o substrato de geração de aerossol pode compreender um material transportador inerte impregnado ou de outro modo carregado com um ou mais flavorizantes, que evapora na temperatura

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19/38 de operação. O material transportador inerte pode ser qualquer material conhecido adequado que é, de maneira substancial, termicamente estável na temperatura de operação do artigo de fumo baseado em destilação inclusive, porém sem caráter limitativo, materiais cerâmicos porosos ou materiais poliméricos de ocorrência natural ou sintéticos como celulose e celulose quimicamente modificada. Por exemplo, o substrato de geração de aerossol pode compreender nicotina ou um material à base de tabaco, como um extrato derivado de tabaco ou uma pasta à base de tabaco, fundido ou revestido sobre uma manta ou suporte inerte.

[0056] Vantajosamente, o substrato de geração de aerossol é substancialmente cilíndrico e possui um corte transversal substancialmente uniforme. O corte transversal pode, por exemplo, ser substancialmente circular ou substancialmente elíptico.

[0057] De preferência, o elemento de condução de calor forma uma luva fina contínua, que limita firmemente a parte posterior da fonte de calor e a parte anterior do substrato de geração de aerossol. O elemento de condução de calor pode ser feito de qualquer material resistente ao calor adequado ou combinação de materiais com uma condutividade térmica apropriada. De preferência, o elemento de condução de calor possui uma condutividade térmica entre cerca de 10 W/m-K e cerca de 500 W/m-K, com mais preferência, entre cerca de 15 W/m-K e cerca de 400 W/m-K. Vantajosamente, o material é facilmente dobrável e adequado para uso em equipamento de fabricação de cigarros convencional. Por exemplo, o elemento de condução de calor pode ser formado de um ou mais metais, uma ou mais ligas, ou combinações desses. Com mais preferência, o elemento de condução de calor é formado de alumínio, com mais preferência, de papel alumínio. De preferência, o elemento de condução de calor possui uma espessura entre cerca de 5 mícrons e cerca de 50 mícrons, de preferên

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20/38 cia, entre cerca de 10 microns e cerca de 30 microns. Com mais preferência, o elemento de condução de calor é um papel alumínio que possui uma espessura de cerca de 20 mícrons.

[0058] Em modalidades preferidas da invenção, o elemento de condução de calor circunda entre cerca de 30 porcento e cerca de 60 porcento do comprimento do substrato de geração de aerossol.

[0059] Embora os artigos de fumo baseados em destilação em que a parte posterior da fonte de calor combustível e a parte anterior do substrato de geração de aerossol estão em contiguidade sejam preferidos, os artigos de fumo onde a parte posterior da fonte de calor combustível e a parte anterior do substrato de geração de aerossol estão espaçadas também estão dentro do escopo da invenção. Em tais modalidades, a lacuna ou separação entre a fonte de calor combustível e o substrato de geração de aerossol na direção longitudinal do artigo de fumo é, de preferência, menor que cerca de 2 mm, com mais preferência, cerca de 0,5 mm. Opcionalmente, uma fonte de sabor pode ser proporcionada entre a parte posterior da fonte de calor combustível e a parte anterior do substrato de geração de aerossol. Por exemplo, para realçar o aroma das baforadas exaladas imediatamente após a combustão da fonte de calor combustível, uma fonte de sabor compreendendo um ou mais flavorizantes que possuem uma volatilidade maior que os compostos voláteis no substrato de geração de aerossol pode ser vantajosamente proporcionada entre a parte posterior da fonte de calor combustível e a parte anterior do substrato de geração de aerossol.

[0060] Opcionalmente, os artigos de fumo de acordo com a invenção podem compreender ainda uma luva em torno de parte da parte posterior do substrato de geração de aerossol. A luva está a jusante e espaçada do elemento de condução de calor. A lacuna ou separação entre o elemento de condução de calor e a luva possui ao menos cer

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21/38 ca de 0,5 mm ou mais. A luva pode servir como um material de barreira e impedir a migração do formador de aerossol para a superfície externa do artigo de fumo. Altemativamente ou além disso, a luva pode servir para modular levemente o declive do gradiente de temperatura ao longo do comprimento do substrato de geração de aerossol retendo calor na parte posterior do substrato de geração de aerossol e assim reduzindo levemente o declive do gradiente de temperatura. Entretanto, a luva possui causa apenas um pequeno impacto sobre o declive do dito gradiente. A luva pode ser formada do mesmo material ou de um material diferente do elemento de condução de calor. Vantajosamente, a luva possui aproximadamente a mesma espessura que o elemento de condução de calor.

[0061] Os artigos de fumo de acordo com a invenção também podem compreender ainda uma câmara de expansão a jusante do substrato de geração de aerossol. A inclusão de uma câmara de expansão permite vantajosamente o resfriamento do aerossol gerado pela transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato de geração de aerossol embora haja uma filtração mínima ou nenhuma da fase de particulado em gotículas. A câmara de expansão também permite vantajosamente que o comprimento total dos artigos de fumo de acordo com a invenção seja ajustado a um valor desejado, por exemplo, a um comprimento similar àquele de cigarros convencionais, através de uma seleção apropriada do comprimento da câmara de expansão. De preferência, a câmara de expansão é um tubo oco alongado, que possui vantajosamente um corte transversal substancialmente uniforme. Por exemplo, a câmara de expansão pode compreender um tubo de papelão oco, um tubo oco de fibra de acetato de celulose ou ambos. A câmara de expansão proporciona uma ligação ou ponte entre o substrato de geração de aerossol e a extremidade de artigos de fumo de acordo com a invenção.

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22/38 [0062] Os artigos de fumo de acordo com a invenção também podem compreender ainda uma boquilha integral a jusante do substrato de geração de aerossol e, quando presente, a jusante da câmara de expansão. A boquilha integral pode, por exemplo, compreender um filtro que possui um ou mais segmentos. O filtro pode compreender um ou mais segmentos de acetato de celulose, papel ou outros materiais de filtração conhecidos adequados . De preferência, a boquilha integral possui baixa eficiência de filtração, com mais preferência, possui eficiência de filtração muito baixa. Alternativamente ou além disso, o filtro pode compreender um ou mais segmentos que compreendem absorvente, adsorventes, flavorizantes, e outros modificadores e aditivos de aerossol usados em filtros para cigarros convencionais, ou combinações dos mesmos.

[0063] Se desejado, pode-se proporcionar ventilação em um local a jusante da fonte de calor combustível de artigos de fumo de acordo com a invenção. Por exemplo, quando presente, a ventilação pode ser proporcionada em um local ao longo da boquilha integral de artigos de fumo de acordo com a invenção.

[0064] Em vez disso, ou além disso, sendo proporcionados com uma boquilha integral, os artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser proporcionados para uso em conjunto com uma boquilha separada. Em uma modalidade, os artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser proporcionados para uso em conjunto com uma boquilha separada reutilizável. Por exemplo, um kit pode ser proporcionado inclusive: (i) ao menos um artigo de fumo de acordo com a invenção; e (ii) uma boquilha separada reutilizável para uso em conjunto com o ao menos um artigo de fumo de acordo com a invenção. O uso de boquilha separada reutilizável com um artigo de fumo de acordo com a invenção reduz vantajosamente a quantidade de materiais desperdiçados que devem ser descartados após o artigo de fumo ser con

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23/38 sumido. Em uma modalidade alternativa, os artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser proporcionados em conjunto com uma boquilha separada descartável.

[0065] Os artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser usados em conjunto com qualquer boquilha separada adequada. As boquilhas separadas para uso com artigos de fumo onde o tabaco é aquecido em vez de queimado, que são adequadas para uso com artigos de fumo de acordo com a invenção, são conhecidas na técnica. Por exemplo, US-A-5.240.012 descreve um artigo de fumo que compreende uma fonte de calor combustível, um meio de produção de sabor e um corpo reutilizável.

[0066] As boquilhas separadas para uso com cigarros convencionais e outros artigos de fumo em que o tabaco é queimado, que são adequadas para uso com artigos de fumo de acordo com a invenção, também são conhecidas na técnica. Por exemplo, GB-A-610.225 descreve uma piteira que compreende uma boquilha que possui um orifício axial, uma extensão removível no orifício da boquilha, um elemento de luva que engata de maneira removível a boquilha e circunda a extensão, e uma parte de piteira disposta dentro da luva.

[0067] Os artigos de fumo de acordo com a invenção são, de preferência, presos de maneira separável a uma boquilha separada por um ajuste de interferência.

[0068] Os artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser manualmente removidos de uma boquilha separada após o uso. Entretanto, os artigos de fumo de acordo com a invenção são, de preferência, usados em conjunto com uma boquilha separada que compreende um mecanismo de ejeção operável por um consumidor para ejetar o artigo de fumo da boquilha separada após o uso. O uso de uma boquilha separada que compreende um mecanismo de ejeção reduz vantajosamente ou elimina a necessidade de o consumidor tocar no artigo

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24/38 de fumo de acordo com a invenção para remover o artigo de fumo da boquilha separada.

[0069] Os mecanismos de ejeção adequados para a inclusão em boquilhas separadas para uso em conjunto com artigos de fumo de acordo com a invenção são conhecidos na técnica. Por exemplo, o corpo reutilizável do artigo de fumo descrito em US-A-5.240.012 inclui meios ejetores para facilitar a separação da fonte de calor combustível e meios de produção de sabor do corpo transferindo o meio ejetor para uma distância predeterminada em relação ao corpo em uma direção longitudinal.

[0070] A boquilha separada pode compreender um filtro que possui um ou mais segmentos. O filtro pode compreender um ou mais segmentos de acetato de celulose, papel ou outros materiais de filtração conhecidos adequados. De preferência, a boquilha separada possui baixa eficiência de filtração, com mais preferência, possui eficiência de filtração muito baixa. Alternativamente ou além disso, o filtro pode compreender um ou mais segmentos que compreendem absorvente, adsorventes, flavorizantes, e outros modificadores e aditivos de aerossol usados em filtros para cigarros convencionais, ou combinações dos mesmos.

[0071] Os artigos de fumo de acordo com a invenção podem compreender ainda uma fonte de sabor a jusante do substrato de geração de aerossol. Onde os artigos de fumo de acordo com a invenção compreenderem ainda uma câmara de expansão e uma fonte de sabor, a fonte de sabor pode ficar localizada a jusante da câmara de expansão. Alternativamente ou além disso, a fonte de sabor pode ser incorporada, absorvida ou adsorvida pelo material formador da câmara de expansão, ou, onde a câmara de expansão for um tubo oco, a fonte de sabor pode ficar localizada dentro da câmara de expansão. A fonte de sabor pode compreender um material transportador inerte, por exem

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25/38 plo, um material transportador inerte mencionado acima, impregnado comum ou mais flavorizantes, formadores de aerossol ou combinações dos mesmos. Alternativamente ou além disso, a fonte de sabor pode compreender um material à base de tabaco que inclui, porém sem caráter limitativo, carga de corte de tabaco, tabaco homogeneizado (como tabaco reconstituído, tabaco extrudado ou tabaco moldado em folhas) e extratos à base de tabaco ou derivados de tabaco. O substrato de geração de aerossol e a fonte de sabor podem compreender os formadores de aerossol iguais ou diferentes.

[0072] Uma ou mais entre a fonte de calor combustível, o substrato de geração de aerossol e, quando incluída, a luva, a câmara de expansão e a boquilha de artigos de fumo de acordo com a invenção podem compreender um ou mais flavorizantes. Os flavorizantes podem ser extratos naturais, sabores sintéticos, ou uma combinação dos mesmos. Os flavorizantes podem ser incluídos em artigos de fumo de acordo com a invenção incluem, porém sem caráter limitativo, mentol, hortelã, menta, eucalipto, baunilha, cacau, chocolate, café, chá, especiarias (como canela, cravo e gengibre) e flavorizantes de frutas. Por exemplo, para aumentar o aroma das baforadas exaladas imediatamente após a combustão da fonte de calor combustível de artigos de fumo de acordo com a invenção, um ou mais flavorizantes podem ser absorvidos ou de outro modo proporcionados sobre ou próximos à parte posterior da fonte de calor combustível. Por exemplo, um ou mais flavorizantes podem ser aplicados à superfície de extremidade posterior da fonte de calor combustível. Alternativamente ou além disso, um ou mais flavorizantes podem ser aplicados à superfície interna do elemento de condução de calor, por exemplo, adicionando a essa um adesivo, que pode ser usado para fixar o elemento de condução de calor à parte posterior da fonte de calor combustível. Geralmente, a fonte de calor combustível, o substrato de geração de aerossol e, onde

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26/38 incluídas, a luva, a câmara de expansão e a boquilha de artigos de fumo de acordo com a invenção podem incluir os mesmos flavorizantes ou flavorizantes diferentes.

[0073] De preferência, o elemento de condução de calor, o substrato de geração de aerossol e, onde presentes, a luva, a câmara de expansão e a boquilha de artigos de fumo de acordo com a invenção são limitadas por um invólucro externo, por exemplo, de papel de cigarro. Com mais preferência, o elemento de condução de calor, o substrato de geração de aerossol e, onde presentes, a luva, a câmara de expansão e a boquilha, de artigos de fumo de acordo com a invenção são limitadas por um invólucro externo com propriedades odorizantes.

[0074] Em uma modalidade preferida particular, o elemento de condução de calor, o substrato de geração de aerossol e, quando presentes, a luva, a câmara de expansão e a boquilha, de artigos de fumo de acordo com a invenção são limitadas por um invólucro externo que compreende odorantes encapsulados ou complexados, que são liberados durante o uso do artigo de fumo como resultado de degradação térmica. Por exemplo, os artigos de fumo de acordo com a invenção podem compreender vantajosamente invólucros externos que compreendem complexos de inclusão de β-ciclodextrina do tipo descrito em US-A-5.479.949.

[0075] Em modalidades da invenção, a parte anterior da fonte de calor combustível também pode ser limitada pelo invólucro externo. Em tais modalidades, a parte do invólucro externo que limita a parte anterior da fonte de calor combustível do artigo de fumo é, de preferência, removida pelo consumidor antes do uso do artigo de fumo. De preferência, o invólucro externo compreende um corte, uma linha de perfurações ou outra linha de fraqueza, ou uma fita de rasgar para permitir que a parte do invólucro externo que limita a parte anterior da

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27/38 fonte de calor combustível do artigo de fumo seja removida pelo consumidor. Onde o invólucro externo compreender uma linha de perfurações ou outra linha fraqueza, uma aba de puxar é, de preferência, proporcionada em uma costura do invólucro externo próxima à linha de fraqueza para facilitar a remoção da parte do invólucro externo que limita a parte anterior da fonte de calor combustível do artigo de fumo. [0076] A remoção da parte do invólucro externo que limita a parte anterior da fonte de calor combustível facilita vantajosamente a ignição da fonte de calor combustível pelo consumidor. Em modalidades alternativas da invenção, a parte anterior da fonte de calor combustível se projeta a partir do invólucro externo.

[0077] Todo ou uma parte do invólucro externo pode ser colorido.

[0078] De acordo com a invenção, os artigos de fumo baseados em destilação que possuem dimensões similares ou substancialmente iguais como cigarros convencionais são particularmente preferidos. Tais artigos de fumo de acordo com a invenção possuem, de preferência, um comprimento entre cerca de 70 mm e cerca de 100 mm, com mais preferência, entre cerca de 70 mm e cerca de 85 mm, com máxima preferência, entre cerca de 70 mm e cerca de 73 mm.

[0079] De acordo com a invenção, os artigos de fumo baseados em destilação para uso em conjunto com uma boquilha separada também são particularmente preferidos. Tais artigos de fumo de acordo com a invenção possuem, de preferência, um comprimento entre cerca de 30 mm e cerca de 50 mm, com mais preferência, entre cerca de 35 mm e cerca de 45 mm.

[0080] Os artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser usados em conjunto com boquilhas separadas de qualquer comprimento desejado. De preferência, o comprimento da boquilha separada é tal que, em uso, o comprimento combinado do artigo de fumo de acordo com a invenção e a boquilha separada está entre cerca de 70

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28/38 mm e cerca de 100 mm, com mais preferência, entre cerca de 74 mm e cerca de 80 mm, com máxima preferência, cerca de 84 mm.

[0081] As fontes de calor combustíveis de artigos de fumo de acordo com a invenção possuem, de preferência, um comprimento entre cerca de 7 mm e cerca de 17 mm, com mais preferência, entre cerca de 11 mm e cerca de 15 mm, com máxima preferência, de cerca de 11 mm. O comprimento da fonte de calor combustível que pode ser queimada é um fator importante no desenho de artigos de fumo de acordo com a invenção. De preferência, a parte anterior da fonte de calor combustível possui entre cerca de 5 mm e cerca de 15 mm de comprimento, com mais preferência, entre cerca de 6 mm e cerca de 8 mm de comprimento. De preferência, a parte posterior da fonte de calor combustível circundada pelo elemento de condução de calor possui entre cerca de 2 mm e cerca de 8 mm de comprimento, com mais preferência, entre cerca de 3 mm e cerca de 5 mm de comprimento.

[0082] O substrato de geração de aerossol possui, de preferência, um comprimento entre cerca de 5 mm e cerca de 20 mm, com mais preferência, entre cerca de 8 mm e cerca de 12 mm. O comprimento da parte anterior do substrato de geração de aerossol é vantajosamente minimizada para reduzir o espaço de tempo exigido após a ignição da fonte de calor combustível para que parte do substrato de geração de aerossol atinja uma temperatura suficiente para um aerossol sensorialmente aceitável ser produzido. De preferência, a parte anterior do substrato de geração de aerossol possui ao menos entre cerca de 2 mm e cerca de 10 mm de comprimento, com mais preferência, entre cerca de 3 mm e cerca de 8 mm de comprimento, com máxima preferência, entre cerca de 4 mm e cerca de 6 mm de comprimento. De preferência, a parte posterior do substrato de geração de aerossol não circundada pelo elemento de condução de calor possui entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm de comprimento. Em outras palavras, o subs

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29/38 trato de geração de aerossol se estende, de preferência, entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm a jusante além do elemento de condução de calor. Com mais preferência, o substrato de geração de aerossol se estende ao menos cerca de 4 mm jusante além do elemento de condução de calor.

[0083] De preferência, o elemento de condução de calor possui um comprimento entre cerca de 4 mm e cerca de 13 mm, com mais preferência, entre cerca de 8 mm e cerca de 10 mm, com máxima preferência, cerca de 9 mm.

[0084] Por exemplo, em uma modalidade da invenção, o substrato de geração de aerossol possui um comprimento de cerca de 10 mm e a parte anterior do substrato de geração de aerossol possui cerca de 5 mm de comprimento. O substrato de geração de aerossol, portanto, se estende cerca de 5 mm jusante além do elemento de condução de calor. Em outra modalidade da invenção, o substrato de geração de aerossol possui um comprimento de cerca de 15 mm e a parte anterior do substrato de geração de aerossol circundada pelo elemento de condução de calor possui cerca de 6 mm de comprimento. O substrato de geração de aerossol, portanto, se estende cerca de 9 mm jusante além do elemento de condução de calor.

[0085] Onde a parte posterior do substrato de geração de aerossol for circundada por uma luva, a luva possui, de preferência, entre cerca de 3 mm e cerca de 14 mm de comprimento.

[0086] Onde os artigos de fumo de acordo com a invenção não forem destinados para uso em conjunto com uma boquilha separada, a câmara de expansão possui, de preferência, entre cerca de 30 mm e cerca de 80 mm.

[0087] Onde os artigos de fumo de acordo com a invenção forem destinados para uso em conjunto com uma boquilha separada, a câmara de expansão possui, de preferência, um comprimento entre cerPetição 870190046660, de 17/05/2019, pág. 34/88

30/38 ca de 5 mm e cerca de 20 mm.

[0088] De preferência, os artigos de fumo de acordo com a invenção possuem substancialmente um diâmetro uniforme. Em algumas modalidades preferidas, os artigos de fumo de acordo com a invenção possuem um diâmetro entre cerca de 5 mm e cerca de 9 mm, com mais preferência, entre cerca de 7 mm e cerca de 8 mm. Em modalidades preferidas alternativas, os artigos de fumo de acordo com a invenção possuem um diâmetro entre cerca de 4 mm e cerca de 8 mm, com mais preferência, entre cerca de 5 mm e cerca de 7 mm.

[0089] O diâmetro dos artigos de fumo de acordo com a invenção é vantajosamente substancialmente igual ao diâmetro dos substratos de geração de aerossol dos mesmos. O diâmetro de artigos de fumo de acordo com a invenção também é vantajosamente substancialmente igual ao diâmetro ao menos da parte posterior da fonte de calor combustível dos mesmos.

[0090] Os artigos de fumo de acordo com a invenção podem ser montados utilizando métodos e dispositivos conhecidos.

[0091] A invenção será adicionalmente descrita, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo onde:

[0092] A figura 1 mostra um corte transversal longitudinal esquemático de um artigo de fumo de acordo com uma primeira modalidade preferida da invenção que possui as dimensões e características determinadas na coluna 1 da tabela 1;

[0093] A figura 2 mostra um corte transversal longitudinal esquemático de um artigo de fumo de acordo com uma segunda modalidade preferida da invenção que possui as dimensões e características determinadas na coluna 3 da tabela 1;

[0094] A figura 3 mostra um gráfico das quantidades de nicotina e formador de aerossol (glicerina) liberadas por baforada de um artigo de fumo de acordo com a primeira modalidade preferida da invenção

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31/38 mostrada na figura 1; e [0095] A figura 4 mostra um gráfico das quantidades de nicotina e formador de aerossol (glicerina) liberadas por baforada de um artigo de fumo que não está de acordo com a invenção que possui as dimensões e características determinadas na coluna 2 da tabela 1.

[0096] O artigo de fumo similar a um cigarro 2 de acordo com a primeira modalidade preferida da invenção mostrado na figura 1 compreende uma fonte de calor combustível 4, um substrato de geração de aerossol 6, uma câmara de expansão alongada 8 e uma boquilha 10 em alinhamento coaxial contíguo, que são envolvidos em um invólucro externo do papel de cigarro 12 de baixa permeabilidade ao ar.

[0097] A fonte de calor combustível 4 é uma fonte de calor à base de carbono poroso pirolisado. A fonte de calor combustível 4 é cilíndrica e compreende um canal de fluxo de ar central 16 que se estende longitudinalmente através da fonte de calor combustível 4. Um revestimento resistente ao calor substancialmente impermeável ao ar, 14 de óxido de ferro é proporcionado sobre a superfície interna do canal de fluxo de ar central 16.

[0098] O substrato de geração de aerossol 6 fica localizado imediatamente a jusante da fonte de calor combustível 4 e compreende um tampão cilíndrico de material de tabaco homogeneizado 18 que compreende glicerina como formador de aerossol e limitado por papel de invólucro de filtro 20. O material de tabaco homogeneizado 18 consiste em filamentos longitudinalmente alinhados de material de tabaco extrudado.

[0099] Um elemento de condução de calor 22 que consiste em um tubo de folha de alumínio circunda e entra em contato com uma parte posterior 4b da fonte de calor combustível 4 e uma parte anterior contígua 6a do substrato de geração de aerossol 6. Como mostrado na figura 1, uma parte posterior do substrato de geração de aerossol 6

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32/38 não é circundada pelo elemento de condução de calor 22.

[00100] A câmara de expansão alongada 8 fica localizada a jusante do substrato de geração de aerossol 6 e compreende um tubo de extremidade aberta cilíndrico de papelão 24. A boquilha 10 do artigo de fumo 2 fica localizada a jusante da câmara de expansão 8 e compreende um tampão cilíndrico de fibra de acetato de celulose 26 de eficiência de filtração muito baixa limitado pelo papel de invólucro de filtro 28. A boquilha 10 pode ser limitada por papel de filtro (não mostrado). As dimensões e características adicionais do artigo de fumo similar a um cigarro 2 e seus componentes são determinados na tabela 1 (vide coluna 1).

[00101] Em uso, o consumidor acende a fonte de calor à base de carbono combustível 4 e então puxa o ar através do canal de fluxo de ar central 16 a jusante em direção à boquilha 10. A parte anterior 6a do substrato de geração de aerossol 6 é aquecida principalmente por condução através da parte posterior não-comburente contígua 4b da fonte de calor combustível 4 e o elemento de condução de calor 22. O ar puxado é aquecido à medida que esse passa através do canal de fluxo de ar central 16 e então aquece o substrato de geração de aerossol 6 por convecção. O aquecimento do substrato de geração de aerossol 6 libera compostos voláteis e semivoláteis e glicerina do substrato de geração de aerossol 18, que são arrastados no ar puxado aquecido à medida que esse flui através do substrato de geração de aerossol. O ar aquecido e compostos arrastados passam a jusante através da câmara de expansão 8, resfriam e se condensam para formar um aerossol que passa através da boquilha dentro da boca do consumidor (aproximadamente em temperatura ambiente).

[00102] A fonte de calor 4 é feita misturando carbono em pó com um modificador de queima contendo potássio e um sistema aglutinante orgânica em água. A massa resultante é conformada em um bastão

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33/38 cilíndrico no estado cru, que compreende um canal de fluxo de ar central. A camada de revestimento resistente ao calor substancialmente impermeável ao ar sobre a superfície interna do canal de fluxo de ar é formada durante a extrusão do bastão no estado cru aplicando uma suspensão que compreende partículas de óxido de ferro sólidas. O bastão no estado cru é seco e pirolisado a cerca de 750°C sob uma atmosfera inerte e então cortado para produzir diversas fontes de calor cilíndricas 4 do comprimento desejado. Os bastões pré-formados do substrato de geração de aerossol são cortados em diversos tampões cilíndricos do comprimento desejado.

[00103] Para fabricar o artigo de fumo 2, uma peça retangular do elemento de condução de calor 22 é colada ao papel de cigarro 12. A fonte de calor 4, o tampão do substrato de geração de aerossol 6 e a câmara de expansão 8 são adequadamente alinhados e posicionados sobre o papel de cigarro 12 com o elemento de condução de calor fixado 22. O papel de cigarro 12 com o elemento de condução de calor fixado 22 é enrolado em torno da parte posterior 4b da fonte de calor 4, do substrato de geração de aerossol 6 e da câmara de expansão 8 e colado. A boquilha 10 é fixada à extremidade aberta da câmara de expansão utilizando uma tecnologia de combinação de filtro conhecida.

[00104] O artigo de fumo similar a um cigarro 30 de acordo com a segunda modalidade preferida da invenção mostrado na figura 2 possui uma construção e desenho muito similares ao artigo de fumo 2 de acordo com a primeira modalidade preferida da invenção mostrada na figura 1. A única diferença entre o artigo de fumo similar a um cigarro 2 de acordo com a primeira modalidade preferida da invenção mostrado na figura 1 e o artigo de fumo similar a um cigarro 30 de acordo com a segunda modalidade preferida da invenção mostrado na figura 2 é que o artigo de fumo 30 compreende adicionalmente uma luva cilíndrica de

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34/38 extremidade aberta 32 de folha de alumínio a jusante do elemento de condução de calor 22. Como mostrado na figura 2, a luva 32, que é espaçada do elemento de condução de calor 22, circunda e está em contato com uma parte posterior do substrato de geração de aerossol

6. As dimensões e características adicionais do artigo de fumo similar a um cigarro 2 e seus componentes são determinadas na tabela 1 (vide coluna 3).

[00105] Um artigo de fumo de acordo com a primeira modalidade preferida da invenção mostrado na figura 1 que possui as dimensões mostradas na coluna 1 da tabela 1 é produzido como descrito acima e as quantidades de nicotina (em microgramas) e glicerina (em microgramas) por baforada são medidas como uma função do número de tragadas. Os resultados são mostrados na figura 3 (perfil de baforada por baforada). Para comparação, produz-se um artigo de fumo que não está de acordo com a invenção possuindo as dimensões e características mostradas na coluna 2 da tabela 1. As quantidades de nicotina e glicerina por tragada também são medidas como uma função do número de tragadas; os resultados são mostrados na figura 4 (perfil de baforada por baforada). Nas figuras 3 e 4, a quantidade de nicotina é mostrada pelas colunas sólidas e a quantidade de glicerina é mostrada pelas colunas hachuradas.

[00106] O artigo de fumo de acordo com a primeira modalidade preferida da invenção e o artigo de fumo que não está de acordo com a invenção se diferem apenas no comprimento do substrato de geração de aerossol revestido pelo elemento de condução de calor; as fontes de calor combustíveis, substratos de geração de aerossol, câmaras de expansão, boquilhas e todas as outras dimensões dos artigos de fumo são idênticas. No artigo de fumo que não está de acordo com a invenção, o elemento de condução de calor cobre todo o comprimento do substrato de geração de aerossol. Em outras palavras, o substrato de

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35/38 geração de calor não se estende a jusante além do elemento de condução de calor. O artigo de fumo que não está de acordo com a invenção possui de outro modo uma construção idêntica ao artigo de fumo de acordo com a primeira modalidade preferida da invenção.

[00107] Para gerar os perfis de baforada por baforada mostrados nas figuras 3 e 4, os artigos de fumo são equilibrados a 22°C e 50% de umidade relativa durante 2 dias. Os artigos de fumo são acesos através de aquecimento resistivo aplicando uma corrente através da fonte de calor à base de carbono por meio de eletrodos colocados cerca de 1 mm à frente do elemento de condução de calor. Uma baforada de 60 ml (volume da baforada) é realizada em 2 segundos (duração da baforada) a cada 30 segundos (frequência da baforada).

[00108] O método semiquantitativo que proporciona a determinação semiquantitativa de nicotina e glicerina no aerossol dos artigos de fumo sobre uma base de baforada por baforada é o seguinte:

[00109] Uma cromatografia de gás capilar ultrarápida (GC) ligada a um espectrômetro de massas por tempo de voo faz interface com um sistema de amostragem de seringa completamente automático que compreende uma seringa de gás de 1 ml, puxando a partir do aerossol à medida que essa sai da extremidade dos artigos de fumo enquanto uma baforada é exalada. A GC é operada de maneira isotérmica a 200°C. A amostragem e purgação do sistema são sincronizadas para atuação da baforada. Os valores mostrados nas figuras 3 e 4 são médias de 3 determinações. Apenas perfis relativos são adquiridos, as produções são derivadas da quantificação do condensado coletado sobre o total de uma sequência de fumo.

[00110] Como ilustrado pelos perfis de liberação de nicotina baforada por baforada e pelos perfis de liberação de glicerina mostrados nas figuras 3 e 4, a extensão do substrato de geração de aerossol a jusante além do elemento de condução de calor no artigo de fumo de acor

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36/38 do com a primeira modalidade preferida da invenção vantajosamente dá origem aos perfis de liberação substancialmente consistentes comparados com os perfis de liberação inconsistentes obtidos para um artigo de fumo onde o substrato de geração de aerossol não se estende a jusante além do elemento de condução de calor. A cobertura parcial do substrato de geração de aerossol pelo elemento de condução de calor no artigo de fumo de acordo com a primeira modalidade preferida da invenção geralmente resulta em um aumento nas quantidades de nicotina e glicerina em baforadas iniciais e em uma redução nas quantidades de nicotina e glicerina em baforadas subsequentes em comparação ao artigo de fumo que não está de acordo com a presente invenção que conclui a cobertura.

[00111] Uma boa indicação de um aerossol de força ou intensidade substancialmente consistente é a planeza relativa dos perfis de liberação de nicotina e glicerina baforada por baforada entre as baforadas 5 e 17. Uma boa indicação de uma composição inconsistente do aerossol é a mudança do perfil de liberação de glicerina relativo ao perfil de liberação de nicotina na figura 4.

Artigo de fumo	1	2	3
Comprimento total (mm)	70
Diâmetro (mm)	7,9
Fonte de calor à base de carbono poroso
Comprimento (mm)	11
Diâmetro (mm)	7,8
Densidade (g/cm³)	0,7
Porosidade (%)	64
Diâmetro do canal de fluxo de ar (mm)	2

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Espessura do revestimento de cerâmica ating (pm)	80
Substrato de geração de aerossol
Comprimento (mm)	10
Diâmetro (mm)	7,8
Densidade (g/cm³)	0,8
Formador de aerossol	Glicerina
Câmara de expansão
Comprimento (mm)	42
Diâmetro (mm)	7,8
Boquilha
Comprimento (mm)	7
Diâmetro (mm)	7,8
Elemento de condução de calor
Comprimento (mm)	9 14 9
Diâmetro (mm)	7,8
Espessura da folha de alumínio (pm)	20
Luva
Comprimento (mm)	- 4
Diâmetro (mm)	- 7,8
Espessura da folha de alumínio (pm)	- 20

Artigo de fumo	1	2	3
Comprimento da parte posterior da fonte de calor combustível (mm)	4	4	4

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Comprimento da parte anterior do substrato de geração de aerossol (mm)	5	10	5
Comprimento da parte posterior do substrato de geração de aerossol (mm)	5	0	5
Separação entre o elemento de condução de calor e a luva (mm)	-	1
Comprimento da parte posterior do substrato de geração de aerossol cercado pela luva (mm)	-	4

Tabela 1

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Artigo de fumo (2, 30) compreendendo:

uma fonte de calor combustível (4);

um substrato de geração de aerossol (6) a jusante da fonte de calor combustível (4); e um elemento de condução de calor (22) em torno e em contato com uma parte posterior (4b) da fonte de calor combustível (4) e uma parte anterior adjacente (6a) do substrato de geração de aerossol (6), caracterizado pelo fato de que o substrato de geração de aerossol (6) se estende ao menos 3 mm a jusante além do elemento de condução de calor (22).
2. Artigo de fumo (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma luva (32) em torno de uma parte posterior do substrato de geração de aerossol, em que a luva (32) fica a jusante e espaçada do elemento de condução de calor (22).
3. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a parte anterior (6a) do substrato de geração de aerossol (6) está em contiguidade à parte posterior (4b) da fonte de calor combustível (4).
4. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a parte posterior (4b) da fonte de calor combustível (4) e a parte anterior (6a) do substrato de geração de aerossol (6) possuem substancialmente as mesmas dimensões.
5. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma câmara de expansão (8) a jusante do substrato de geração de aerossol (6).

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6. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma boquilha (10) a jusante da câmara de expansão (8).
7. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a fonte de calor combustível (4) é uma fonte de calor à base de carbono poroso.
8. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o substrato de geração de aerossol (6) compreende um material à base de tabaco homogeneizado.
9. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um canal de fluxo de ar longitudinal (16) é proporcionado através da fonte de calor combustível (4).
10. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um revestimento (14) é proporcionado sobre a superfície interna do ao menos um canal de fluxo de ar (16).
11. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o elemento de condução de calor (22), o substrato de geração de aerossol (6) e, onde presente, a luva (32), a câmara de expansão (8) e a boquilha (10) são circunscritas por um invólucro externo (12).
12. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma parte frontal (4a) da fonte de calor combustível (4) não circundada pelo elemento de condução de calor (22) é circunscrita por um invólucro externo (12).
13. Artigo de fumo (2, 30), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o invólucro externo (12) compreende um corte, uma linha de perfurações ou outras linhas de fraqueza, ou uma fita de rasgar para permitir que a parte do invólucro externo

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3/3 (12) circunscrevendo a parte frontal (4a) da fonte de calor combustível (4) seja removida pelo usuário.