BRPI1003874A2

BRPI1003874A2 - smoking article comprising vermiculite, smoking and use of vermiculite

Info

Publication number: BRPI1003874A2
Authority: BR
Inventors: Geraldo Tizzo
Original assignee: Geraldo Tizzo
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2013-01-08
Also published as: WO2012037623A1

Abstract

ARTIGO PARA FUMAR COMPREENDENDO VERMICULITA, FUMO E USO DA VERMICULITA A presente invenção refere-se a artigos para fumar compreendendo pelo menos uma porção de filtro e/ou pelo menos uma porção de fumo, o referido artigo compreendendo vermiculita. Além disso, a presente invenção também está direcionada ao fumo que compreende vermiculita, bem como o uso da referida vermiculita na produção de artigo para fumar e de fumo.SMOKING ARTICLE UNDERSTANDING VERMICULITE, SMOKE AND USE OF THE VERMICULITE The present invention relates to smoking articles comprising at least one filter portion and / or at least one smoking portion, said article comprising vermiculite. Moreover, the present invention is also directed to smoke comprising vermiculite as well as the use of said vermiculite in the production of smoking and smoking articles.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARTIGO PA- RA FUMAR COMPREENDENDO VERMICULITA, FUMO E USO DA VER- MICULITA".Descriptive Report of the Invention Patent for "ARTICLE TO SMOKE UNDERSTANDING VERMICULITE, SMOKE AND USE OF VERMULULITE".

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um artigo para fumar compre-FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a smoking article comprising

endendo vermiculita, fumo compreendendo vermiculita e uso de vermiculita na produção de artigo para fumar e de fumo. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOincluding vermiculite, smoke comprising vermiculite and use of vermiculite in the production of smoking and smoking articles. BACKGROUND OF THE INVENTION

A vermiculita é um mineral, da família das micas, de estrutura cristalina e com moléculas de água em sua composição sendo, portanto, um silicato, composto principalmente de potássio, magnésio, ferro, alumínio e cálcio hidratado, cuja estrutura é constituída de folhas de mica interestratifi- cada com moléculas de água.Vermiculite is a mineral, of the mica family, of crystalline structure and with water molecules in its composition. Therefore, it is a silicate, composed mainly of potassium, magnesium, iron, aluminum and hydrated calcium, whose structure is made up of leaves of interratified mica with water molecules.

Quando aquecida a uma temperatura de 1000°C, a vermiculita aumenta de volume, expande-se e libera água violentamente. As moléculas de água, ao serem liberadas violentamente, provocam o afastamento das lamelas, deixando um grande vazio em seu interior. Após o processo de ex- pansão, a vermiculita torna-se um material de grande leveza, pois seu volu- me pode chegar a 20 vezes o volume original. As lamelas da vermiculita funcionam como uma rede de cátions,When heated to a temperature of 1000 ° C, vermiculite swells, expands and violently releases water. The water molecules, when released violently, cause the coverslips to move away, leaving a large void inside. After the expansion process, vermiculite becomes a very light material because its volume can reach 20 times the original volume. The vermiculite coverslips act as a cation network,

fazendo a captura eficiente de minérios catiônicos (com cargas positivas li- vres) como o cálcio, o alumínio e o magnésio. Esses cátions vão se combi- nar com os nitratos e nitritos, fazendo sais, como, por exemplo, o nitrato de cálcio (Ca(NOsh) ou o nitrato de magnésio (Mg2(NO3)2), ou mesmo nitritos, que têm, ao invés do NO3, o NO2. Estes sais, uma vez formados, continuam em sua rede. Sua fórmula é composta aproximadamente por 14,39% MgO; 43,0% AI2O3; 12,82% FeO; 11,92% Si02; 17,87% H2O. Sua densidade rela- tiva é de 0,64 a 0,94 g/cm3 (expandida: 0,56 a 1,92 g/cm3). Seu ponto de fusão é de cerca de 1300°C. É encontrada em associação com coríndon, apatita, biotita, clorita e flogotipa, entre outros.making efficient capture of cationic ores (with free positive charges) such as calcium, aluminum and magnesium. These cations will combine with nitrates and nitrites, making salts such as calcium nitrate (Ca (NOsh) or magnesium nitrate (Mg2 (NO3) 2), or even nitrites, which have, instead of NO3, NO2, these salts, once formed, continue in their network, and their formula is approximately 14.39% MgO; 43.0% Al2O3; 12.82% FeO; 11.92% Si02; 17.87% H2 O. Its relative density is 0.64 to 0.94 g / cm3 (expanded: 0.56 to 1.92 g / cm3) and its melting point is about 1300 ° C. It is found in association with corundum, apatite, biotite, chlorite and phlogotype, among others.

A vermiculita tem várias propriedades, dentre elas, é não abrasi- va; é inodora; não se decompõe, deteriora, ou apodrece; não é tóxica; e é totalmente isenta de asbestos.Vermiculite has several properties, including non-abrasive; it is odorless; does not decompose, deteriorate, or rot; not toxic; and is totally free of asbestos.

Após o processo de expansão da vermiculita, dependendo da aplicação, a vermiculita pode, após ser tratada, tornar-se hidrofilizada e hi- drofobizada.After the vermiculite expansion process, depending on the application, the vermiculite can, after being treated, become hydrophilized and hydrophobized.

Vermiculita hidrofilizada: a vermiculita expandida passa pelo tra-Hydrophilized vermiculite: expanded vermiculite passes through the

tamento de hidrofilização, que é caracterizado pelo molho de embebição. Coloca-se a vermiculita com água e espera a referida vermiculita parar de boiar e ficar no fundo. Quando ela afundar, é sinal de que o ar das Iamelas saiu e deu lugar a água, ou seja, a vermiculita está hidrofilizada. Um exemplo de processo aperfeiçoado de hidrofobização dehydrophilization treatment, which is characterized by the soaking sauce. Place the vermiculite in water and wait for the vermiculite to stop floating and to sink to the bottom. When it sinks, it is a sign that the air in the Iamelas has left and the water has given way, ie the vermiculite is hydrophilized. An example of an improved hydrophobization process of

vermiculita expandida e aplicação pode ser encontrado no documento PI0103541-0. Tal documento descreve um processo aperfeiçoado para pro- duzir vermiculita expandida hidrofobizada, utilizando-se de reagentes orgâni- cos derivados de silício, tais como, etilsilicato, organo-halogênio-silanos, si- Ioxanos e silicones, que ao entrarem em contato com a vermiculita expandi- da, após a sua expansão, a uma temperatura inferior a 800 0C, a transforma em material hidrofóbico, ou seja, hidrorrepelente. O reagente orgânico reage firmemente com a superfície da vermiculita expandida, tornando-a apta a adsorver com mais eficácia, líquidos orgânicos, tais como óleos e petróleo e seus derivados, de águas industriais ou quaisquer tipo de águas contamina- das com estes líquidos assim como, óleos derramados em solos impermeá- veis.expanded vermiculite and application can be found in document PI0103541-0. This document describes an improved process for producing hydrophobized expanded vermiculite using silicon-derived organic reagents such as ethylsilicate, organohalogen silanes, siloxanes and silicones which, upon contact with Expanded vermiculite, after its expansion at a temperature below 800 ° C, transforms it into hydrophobic, ie hydrore- repellent material. The organic reagent reacts firmly to the surface of the expanded vermiculite, making it able to more efficiently adsorb organic liquids such as oils and petroleum and their derivatives from industrial waters or any type of water contaminated with these liquids as well as any other. , oils spilled on impermeable soils.

Outro exemplo é o documento PI9004025, o qual descreve um processo aperfeiçoado para produzir vermiculita expandida hidrofobizada utilizando de reagentes orgânicos derivados de silício, tais como etilsilicato, organo-halogênicos, siloxanos e siliconas, que ao entrarem em contato com a vermiculita expandida, durante o seu resfriamento, logo após a expansão a uma temperatura que varia de 80 a 400 0C, a transforma em material hidro- fóbico, ou seja, hidrorrepelente. O reagente orgânico reage firmemente com a superfície da vermiculita expandida, tornando-a apta a adsorver com mais eficácia líquidos orgânicos, tais como óleos e petróleo e seus derivados.Another example is PI9004025, which describes an improved process for producing hydrophobized expanded vermiculite using silicon-derived organic reagents such as ethylsilicate, organohalogens, siloxanes and silicones, which upon contact with expanded vermiculite during Its cooling, soon after expansion at a temperature ranging from 80 to 400 ° C, transforms it into hydrophobic material, ie hydrorepentent. The organic reagent reacts firmly to the surface of expanded vermiculite, making it able to more effectively adsorb organic liquids such as oils and petroleum and their derivatives.

A vermiculita hidrofobizada pode retirar da água rejeitos industri- ais, tais como, óleos, derivados de alcatrão e pesticidas. A referida vermiculi- ta, como todo quelato (mineral que faz rede de cátions), satura e, quando sua rede está saturada com esses sais, vira uma esponja simples, ou seja, a água com os minerais por ela percolam, mas o efeito de captura não ocorre mais.Hydrophobized vermiculite can remove industrial waste such as oils, tar derivatives and pesticides from water. Said vermiculite, like all chelate (mineral that makes cation network), saturates and, when its network is saturated with these salts, becomes a simple sponge, ie the water with the minerals percolate, but the effect capture no longer occurs.

As principais utilizações conhecidas da vermiculita são: produ- ção de cortiça mineral para isolamento térmico de tubulações industriais, de massas para conexão de tubos isolantes, de argamassa para confecção de tijolos pré-fabricados e blocos refratários isolantes, de argamassa para iso- Iantes acústicos e térmicos para aplicação por pistola pneumática, de agre- gados leves e ultraleves, de filtros para máscaras de proteção, de substituto total ou parcial de solos agrícolas e de produtos auxiliares no combate a va- zamento de petróleo e seus derivados em rios e mares. OBJETIVO DA INVENÇÃO É um objetivo da invenção prover um artigo para fumar compre-The main known uses of vermiculite are: production of mineral cork for thermal insulation of industrial pipes, insulating pipe connection putties, prefabricated brick making mortar and insulating refractory blocks, acoustic insulating mortar. and thermal for application by pneumatic gun, light and ultralight aggregates, filters for protective masks, total or partial substitution of agricultural soils and auxiliary products to combat oil and its derivatives in rivers and seas. . OBJECTIVE OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a smoking article comprising

endendo vermiculita, fumo compreendendo vermiculita, bem como o uso de vermiculita na produção de artigo para fumar e de fumo. SUMÁRIO DA INVENÇÃOincluding vermiculite, smoke comprising vermiculite as well as the use of vermiculite in the production of smoking and smoking articles. SUMMARY OF THE INVENTION

Os objetivos da presente invenção são alcançados através de um artigo para fumar compreendendo pelo menos uma porção de filtro e/ou pelo menos uma porção de fumo, em que o referido artigo compreende ver- miculita.The objects of the present invention are achieved by a smoking article comprising at least one filter portion and / or at least one smoking portion, wherein said article comprises vermiculite.

A referida vermiculita pode ser hidrofobizada. Ela pode estar presente na pelo menos uma porção de filtro e/ou na pelo menos uma por- ção de fumo.Said vermiculite may be hydrophobized. It may be present in at least one filter portion and / or at least one smoke portion.

A referida porção de fumo pode compreender tabaco ou folha de fumo de tabaco, bem como componentes selecionados do grupo consistindo em talo da folha de tabaco, fines, diet e tabaco reconstituído.Said smoke portion may comprise tobacco or tobacco smoke leaf, as well as components selected from the group consisting of tobacco leaf stalk, fines, diet and reconstituted tobacco.

A referida porção de filtro pode compreender acetato de celulo- se. Ela pode consistir em primeira porção de filtro (1), segunda porção de filtro (2) e terceira porção de filtro (3). Preferivelmente, ela compreende uma porção intermediária (4) disposta entre a primeira porção de filtro (1) e a se- gunda porção de filtro (2). Mais preferivelmente, a terceira porção de filtro (3) compreende vermiculita e a porção intermediária (4) compreende vermiculi- ta.Said filter portion may comprise cellulose acetate. It may consist of first filter portion (1), second filter portion (2) and third filter portion (3). Preferably, it comprises an intermediate portion (4) disposed between the first filter portion (1) and the second filter portion (2). More preferably, the third filter portion (3) comprises vermiculite and the intermediate portion (4) comprises vermiculite.

Os objetivos da presente invenção também são alcançados por um artigo para fumar que pode compreender uma porção de fumo compre- endendo vermiculita, um fumo que pode compreender vermiculita, bem co- mo o uso de vermiculita na preparação de um artigo para fumar ou fumo. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSThe objects of the present invention are also achieved by a smoking article which may comprise a portion of smoke comprising vermiculite, a smoke which may comprise vermiculite, as well as the use of vermiculite in the preparation of a smoking article or smoke. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

A figura 1 representa um cigarro aberto na porção do filtro. Na posição 0-7 mm aparece filtro de acetato de celulose misturado a pequenas partículas de carvão ativado. A posição 7-17 mm contém uma porção de fil- tro de acetato de celulose. Na posição 17-27 mm aparece uma porção de vermiculita, atuando como Filtro Mineral. E a posição 27-34 mm contém uma porção de filtro de acetato de celulose. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOFigure 1 represents an open cigarette in the filter portion. In the 0-7 mm position appears cellulose acetate filter mixed with small particles of activated carbon. Position 7-17 mm contains a portion of cellulose acetate filter. In the position 17-27 mm appears a portion of vermiculite, acting as Mineral Filter. And position 27-34 mm contains a cellulose acetate filter portion. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

A vermiculita pode estar presente no artigo para fumar: a) na porção de filtro; b) na porção de fumo; ou c) nas porções de filtro e de fumo. Presente na porção de filtroVermiculite may be present in the smoking article: a) in the filter portion; b) in the smoke portion; or c) in the filter and smoke portions. Present in filter portion

A vermiculita é adicionada ao filtro através de tecnologia já exis- tente de inclusão de carvão ativado no referido filtro. A vermiculita na figura 1, por exemplo, poderia substituir parte ou todo o carvão ativado (pontinhos pretos) no filtro ou poderia ser inserida entre os filtros de acetato de celulose, onde a granulometria utilizada será a mais adequada a cada produto. Presente na porção de fumo O processo para incorporar a vermiculita na porção de fumo (ta-Vermiculite is added to the filter using existing activated carbon inclusion technology in the filter. The vermiculite in figure 1, for example, could replace part or all of the activated carbon (black dots) in the filter or could be inserted between the cellulose acetate filters, where the particle size used will be the most suitable for each product. Present in the Smoke Portion The process for incorporating vermiculite into the smoke port

baco) apresenta duas etapas: processo primário e processo secundário.bacchus) has two stages: primary process and secondary process.

No processo primário, a matéria-prima (tabaco) é processada e obtém-se o produto final deste estágio, o fumo desfiado. O referido fumo desfiado pode compreender, por exemplo, 65 % de folhas de fumo cortada, Burley e Virgínia (espécie de classificação de tabaco), as quais foram primei- ramente secas em estufa e galpão, e depois processadas e misturadas e 35 % dos seguintes componentes: talo da folha de tabaco, fines, diet e tabaco reconstituído. A proporção dos componentes na formulação do fumo desfia- do é conhecida como "Blend" e é característica de cada produto que se de- seja fabricar, não existindo nenhuma obrigação em se manter esta propor- ção.In the primary process, the raw material (tobacco) is processed and the final product of this stage, the shredded smoke, is obtained. Said shredded smoke may comprise, for example, 65% of cut tobacco leaves, Burley and Virginia (tobacco classification species), which were first kiln-dried and shed, then processed and mixed and 35% of those. following components: tobacco leaf stalk, fines, diet and reconstituted tobacco. The proportion of the components in the shredded smoke formulation is known as "Blend" and is characteristic of each product to be manufactured, and there is no obligation to maintain this proportion.

O talo da folha de tabaco pode ser de dois tipos: a) STS - o taloThe tobacco leaf stalk can be of two types: a) STS - the stalk

que passa por processo de cozimento antes de ser cortado e b) SDS - o talo que passa por um processo de desfibrilamento.which goes through the cooking process before being cut and b) SDS - the stem that goes through a defibrillation process.

Por fines, entende-se que são pequenos pedaços de folha que foram recolhidos nas usinas após o processo de separação das folhas e são reaproveitados na indústria em adição ao produto.By fines it is meant that they are small pieces of leaf that have been collected in the mills after the leaf separation process and are reused in the industry in addition to the product.

Por diet, entende-se que é fumo desfiado que foi expandido utili- zando gelo seco.By diet is meant shredded smoke that has been expanded using dry ice.

O pó do tabaco é recolhido através de exaustores e depois pas- sa por um processo de adição com outros componentes, tais como, amido, agentes aglutinantes, agentes de expansão, agentes de aroma e sabor. Es- sa mistura é extrusada, cortada e adicionada ao produto. Essa mistura final é o chamado tabaco reconstituído.Tobacco dust is collected through exhaust fans and then undergoes an addition process with other components such as starch, binding agents, blowing agents, flavoring agents. This mixture is extruded, cut and added to the product. This final blend is called reconstituted tobacco.

O tabaco reconstituído é misturado à folha de fumo cortada e ao talo da folha de tabaco, fines e diet utilizando-se de máquinas e equipamen- tos como balanças, transportadores, cilindros rotativos, entre outros. Nos cilindros rotativos são adicionadas as essências selecionadas dentre mentol, chocolate, citrus, café, etc.The reconstituted tobacco is mixed with the thin and diet cut tobacco leaf and tobacco leaf stalk using machines and equipment such as scales, conveyors, rotating cylinders, among others. In the rotary cylinders are added the essences selected from menthol, chocolate, citrus, coffee, etc.

A vermiculita é fornecida em sacos ou caixas. Após desembalá- la, a referida vermiculita é colocada em um silo alimentador com correia transportadora. Depois do peneiramento, ela é transportada através de cor- reias transportadoras ou transporte pneumático. É pesada por balança transportadora (dinâmica).Vermiculite is supplied in bags or boxes. After unpacking it, the vermiculite is placed in a conveyor belt feed bin. After screening, it is transported via conveyor belts or pneumatic conveying. It is weighed by conveyor scale (dynamic).

A vermiculita pode então ser adicionada ao fumo desfiado antes do equipamento que aplica a essência ao produto final (de forma pulveriza- da). Neste caso, a vermiculita apresenta a mesma essência do restante do produto acabado. Ou então, a vermiculita pode ser adicionada após o equi- pamento que aplica a essência. Neste caso, a vermiculita não levaria essên- cia do produto final, agindo como elemento neutro. Outra possibilidade é a adição da vermiculita após o equipamento que inclui a essência ao artigo para fumar, no entanto já possuindo sua própria essência que pode ser sele- cionada dentre menta, chocolate, citrus, etc.Vermiculite can then be added to the shredded smoke before equipment that applies the essence to the final product (in a pulverized form). In this case, vermiculite has the same essence as the rest of the finished product. Alternatively, vermiculite may be added after the equipment that applies the essence. In this case, vermiculite would not carry the essence of the final product acting as a neutral element. Another possibility is the addition of vermiculite after the equipment that includes the essence to the smoking article, however already having its own essence that can be selected from mint, chocolate, citrus, etc.

No processo secundário, a partir do produto final do processoIn the secondary process, from the end product of the process

primário, ou seja, fumo desfiado, obtém-se o produto final que é selecionado dentre: cigarro, tabaco para cachimbo, fumo desfiado ou produto destinado ao consumidor que deseja fazer seu produto final.primary, that is, shredded smoke, we get the final product that is selected from: cigarette, pipe tobacco, shredded smoke or product intended for the consumer who wants to make his final product.

A vermiculita sendo adicionada ao processo primário, ela segue o mesmo processamento do fumo desfiado no processo secundário, geran- do o produto acabado, o qual é embalado, encaminhado para a expedição e depois ao mercado consumidor.Vermiculite being added to the primary process, it follows the same processing as shredded smoke in the secondary process, generating the finished product, which is packaged, sent for shipment and then to the consumer market.

Em suma, a vermiculita presente na porção de filtro, na porção de fumo ou em ambas as porções atua como elemento filtrante, reduzindo os elementos prejudiciais à saúde do consumidor contidos na fumaça. Sua propriedade filtrante é devido à sua capacidade de atrair os compostos quí- micos prejudiciais à saúde do consumidor.In short, the vermiculite present in the filter portion, the smoke portion or both portions acts as a filter element, reducing the harmful health elements contained in the smoke. Its filtering property is due to its ability to attract chemical compounds harmful to consumer health.

Além disso, a vermiculita substitui os elementos combustíveis normalmente existentes em artigos para fumar resultando em uma menor quantidade de fumaça, bem como menores custos de produção.In addition, vermiculite replaces the fuel elements commonly found in smoking articles resulting in less smoke as well as lower production costs.

Os artigos para fumar pertencentes ao estado da técnica utiliza- vam como filtro o filtro de acetato de celulose ou filtro de acetato de celulose combinado com carvão ativado. A vermiculita captura metais pesados, como o chumbo e o cobre, anulando suas valências e deixando-os inertes, não reativos, tornando-se interessante para uma eficiente imobilização de metais pesados.Prior art smoking articles used as cellulose acetate filter or activated carbon combined cellulose acetate filter. Vermiculite captures heavy metals such as lead and copper, nullifying their valences and leaving them inert, unreactive, making them interesting for efficient immobilization of heavy metals.

Deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange todas as possíveis variações e áreas de aplicação, sendo limitado tão so- mente pelo teor das reivindicações apensas, incluídos os possíveis equiva- lentes.It is to be understood that the scope of the present invention encompasses all possible variations and areas of application, being limited only by the content of the appended claims, including possible equivalents.

Claims

A smoking article comprising at least one filter portion and at least one smoking portion, said article being characterized in that it comprises vermiculite.

Smoking article according to claim 1, characterized in that the vermiculite is hydrophobized.

Smoking article according to claim 1 or 2, characterized in that vermiculite is present in at least one filter portion.

Smoking article according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the vermiculite is present in at least a portion of smoke.

A smoking article according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the at least a portion of smoke comprises tobacco or tobacco smoke leaf.

A smoking article according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the at least a portion of smoke comprises components selected from the group consisting of tobacco leaf stalk, fines, diet and reconstituted tobacco.

Smoking article according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the filter portion comprises cellulose acetate.

Smoking article according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one filter portion consists of first filter portion (1), second filter portion (2) and third portion. of filter (3).

Smoking article according to claim 8, characterized in that it comprises an intermediate portion (4) disposed between the first filter portion (1) and the second filter portion (2).

Smoking article according to claim 8 or 9, characterized in that the third filter portion (3) comprises vermiculite.

Smoking article according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the intermediate portion (4) comprises vermiculite.

12. Smoking article, characterized in that it comprises a portion of smoke comprising vermiculite.

13. Smoke, characterized by the fact that it comprises vermiculite.

Use of vermiculite, characterized in that it is in the preparation of a smoking article as defined in any one of claims 1 to 12 or smoking as defined in claim 13.