BRPI1013065B1 - Artigo para fumar, elemento de restrição de fluxo aperfeiçoado e filtro para um artigo de fumar - Google Patents
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Abstract
ARTIGO PARA FUMAR COM ELEMENTO DE RESTRIÇÃO DE FLUXO APERFEIÇOADO A presente invenção refere-se a um artigo para fumar (10) que compreende: uma haste de material que pode ser fumado (12); e um filtro (14) que compreende um elemento de restrição de fluxo (26, 26?) preso a haste de material que pode ser fumado (12). O elemento de restrição de fluxo (26, 26?) compreende: uma primeira parte tubular integral a montante (30,30?); uma segunda parte tubular integral a jusante (32, 32°) com substancialmente o mesmo diâmetro externo que a primeira parte tubular (30, 30?); e uma terceira parte tubular integral central (34, 34?) localizada entre a primeira e a segunda partes tubulares (32, 32°, 34, 34?), sendo que a terceira parte tubular (34, 34?) é de diâmetro externo reduzido em comparação a primeira e @ segunda partes tubulares (30, 30?, 32, 32?). Uma barreira transversal (36,36?) que possui pelo menos um orifício (38, 38?) fornecido nela é disposta entre uma primeira cavidade 4 montante (40, 40?) pelo menos parcialmente definida por uma periferia interma da primeira parte tubular (30, 30?) e uma segunda cavidade a jusante (42, 42?) pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da segunda parte tubular (32, 32?). Uma zona de ventilação em comunicação com a segunda cavidade (42, 42?) 6 fornecida em uma localização ao longo do filtro (14).
Description
[001] Em inúmeras jurisdições existem regulações que estipulam as produções máximas de monóxido de carbono, alcatrão e nicotina para os cigarros.
[002] Sabe-se que se fornecem cigarros e outros artigos para fumar com capas dotadas de baixa permeabilidade a fim de reduzir a fumaça secundária gerada durante o fumo deles. No entanto, muito embora vantajosamente se reduza a fumaça secundária, a inclusão de uma capa com baixa permeabilidade pode aumentar, de maneira desvantajosa, as produções de monóxido de carbono e, por consequência, as relações de monóxido de carbono para alcatrão da fumaça primária gerada por tais artigos para fumar.
[003] Muito embora a ventilação possa ser usada para reduzir as liberações de monóxido de carbono e alcatrão, os altos níveis de ventilação podem, desvantajosamente, resultar em níveis inaceitavelmente baixos de resistência à aspiração no cigarro (RTD). Além do mais, à medida que a ventilação reduz tanto as liberações na fase gasosa quanto as na fase de particulado, ela tem pouco efeito nas relações de monóxido de carbono e alcatrão.
[004] A inclusão, por exemplo, de um ou mais segmentos de filtro de acetato de celulose de alta densidade pode ser usada para aumentar a RTD geral de artigos para fumar com capas com baixa permeabilidade e altos níveis de ventilação para um nível aceitável. No entanto, os segmentos de filtro de acetato de celulose de alta densidade tipicamente reduzem as liberações de alcatrão muito embora tenham pouco ou nenhum efeito nas liberações de monóxido de carbono.
[005] Portanto, seria desejável fornecer um artigo para fumar dotado de uma capa que reduz a fumaça secundária e uma relação de monóxido de carbono e alcatrão de menos ou igual a 1.
[006] De acordo com a invenção fornece-se um artigo para fumar que compreende: uma haste de material que pode ser fumado; e um filtro que compreende um elemento de restrição de fluxo preso à haste de material que pode ser fumado. O elemento de restrição de fluxo compreende: uma primeira parte tubular integral à montante; uma segunda parte tubular integral à jusante substancialmente com o mesmo diâmetro externo que a primeira parte tubular; e uma terceira parte tubular integral central localizada entre a primeira e a segunda parte tubular, sendo a terceira parte tubular de diâmetro externo reduzido em comparação às primeira e segunda partes tubulares. Uma barreira transversal dotada de pelo menos um orifício fornecido nela é disposta entre uma primeira cavidade à montante pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da primeira parte tubular e uma segunda cavidade à jusante pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da segunda parte tubular. Uma zona de ventilação em comunicação com a segunda cavidade é fornecida em uma localização ao longo do filtro.
[007] De acordo com a invenção, fornece-se adicionalmente um elemento de restrição de fluxo para a inclusão em um artigo para fumar de acordo com a invenção, sendo que o elemento de restrição de fluxo compreende: uma primeira parte tubular integral; uma segunda parte tubular integral com substancialmente o mesmo diâmetro externo que a primeira parte tubular; uma terceira parte tubular integral central localizada entre a primeira e a segunda partes tubulares, sendo que a terceira parte tubular é de diâmetro externo reduzido em comparação à primeira e à segunda partes tubulares; uma barreira transversal dotada de pelo menos um orifício fornecido nela disposta entre uma primeira cavidade pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da primeira parte tubular e uma segunda cavidade pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da segunda parte tubular; e uma ou mais aberturas em uma superfície da segunda ou da terceira parte tubular em comunicação com a segunda cavidade.
[008] De acordo com a invenção, também se fornece um filtro para um artigo para fumar que compreende um elemento de restrição de fluxo de acordo com a invenção.
[009] Ao longo do relatório descritivo, os termos "à montante" e "à jusante" são usados para descrever as posições relativas de componentes do artigo para fumar da invenção em relação à direção da fumaça primária extraída da haste de material que pode ser fumado através do filtro durante o fumo dela.
[0010] A inclusão de um filtro que compreende um elemento de restrição de fluxo e a zona de ventilação dotada de recursos especificados acima vantajosamente possibilita a produção de artigos para fumar altamente ventilados de acordo com a invenção com uma RTD desejada, na qual a relação de monóxido de carbono e alcatrão da fumaça primária é mantida em um valor aceitável. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, este é o caso mesmo quando a haste de material que pode ser fumado do artigo para fumar compreende uma capa que reduz a fumaça secundária.
[0011] Os artigos para fumar de acordo com a invenção com filtros que incluem um elemento de restrição de fluxo que possuem os recursos especificados acima podem ser vantajosamente produzidos usando-se o equipamento de fabricação de cigarro e que combina com filtro existente sem a necessidade de modificação significativa. Devido ao seu formato, o elemento de restrição de fluxo é elástico e pode ser comprimido durante a fabricação de filtros e artigos para fumar de acordo com a invenção, em particular, durante o processo de prender filtros de acordo com a invenção às hastes de material que pode ser fumado a fim de produzir artigos para fumar de acordo com a invenção. Isso vantajosamente facilita a fabricação de filtros e artigos para fumar de acordo com a invenção que usam o equipamento de fabricação de cigarro e que combina com filtro existente.
[0012] O diâmetro externo reduzido da terceira parte tubular do elemento de restrição de fluxo comparado ao da primeira e da segunda partes tubulares dele vantajosamente estabelece uma zona de ventilação entre a periferia do filtro e o exterior da terceira parte tubular. Ao mesmo tempo, o diâmetro externo aumentado da primeira e da segunda partes tubulares do elemento de restrição de fluxo comparado à terceira parte tubular vantajosamente fornece reforço para que o filtro não se quebre quando, por exemplo, o artigo para fumar é preso entre os dedos de um consumidor.
[0013] A primeira cavidade à montante do elemento de restrição de fluxo vantajosamente permite que a fumaça primária extraída através da haste de material que pode ser fumado, em uso, se concentre ao redor de pelo menos um orifício na barreira transversal antes de ser ainda mais extraída à jusante através de pelo menos um orifício. Além disso, a primeira cavidade à montante ajuda a prevenir o bloqueio de pelo menos um orifício durante o fumo.
[0014] A quantidade de orifícios fornecidos na barreira transversal e as dimensões deles podem ser selecionadas a fim de se alcançar uma RTD e relação de monóxido de carbono e alcatrão desejadas. Preferivelmente, a barreira transversal compreende um único orifício, mais preferivelmente, um único orifício substancialmente central. Onde a barreira transversal compreende um único orifício substancialmente central, o orifício tem preferivelmente entre cerca de 0,4 mm e cerca de 0,8 mm em diâmetro, mais preferivelmente, cerca de 0,6 mm em diâmetro.
[0015] Preferivelmente, pelo menos um orifício tem entre cerca de 0,2 mm e cerca de 1 mm em comprimento, mais preferivelmente, cerca de 0,7 mm em comprimento. Ao longo do relatório descritivo, o termo "comprimento" é usado para denotar a dimensão na direção longitudinal do artigo para fumar. O comprimento de pelo menos um orifício é igual à espessura da barreira transversal.
[0016] Preferivelmente, o pelo menos um orifício é dimensionado para contribuir com queda de pressão suficiente, tal que o artigo para fumar tenha uma RTD entre cerca de 30 mm WG (coluna d’água) e cerca de 120 mm WG, mais preferivelmente, pelo menos cerca de 40 mm WG.
[0017] A barreira transversal impermeável à fumaça pode ser de qualquer formato adequado. Por exemplo, a barreira transversal pode ser substancialmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do artigo para fumar. Alternativamente, a barreira transversal pode ser frustra cônica e convergente ou divergente com relação à direção da fumaça primária extraída da haste de material que pode ser fumado através do filtro. Ainda em modalidades adicionais, a barreira transversal pode ser côncava ou convexa com relação à direção da fumaça primária extraída da haste de material que pode ser fumado através do filtro. Preferivelmente, a barreira transversal é côncava com relação à direção da fumaça primária extraída da haste de material que pode ser fumado através do filtro. Isso vantajosamente diminui a compressão do elemento de restrição de fluxo durante a fabricação de filtros e artigos para fumar de acordo com a invenção, em particular, durante o processo de prender filtros de acordo com a invenção às hastes de material que pode ser fumado a fim de produzir artigos para fumar de acordo com a invenção.
[0018] A segunda cavidade à jusante do elemento de restrição de fluxo vantajosamente permite que a fumaça primária extraída através de um ou mais orifícios fornecidos na barreira transversal se misture com o ar extraído através da zona de ventilação antes de entrar na boca de um consumidor.
[0019] A zona de ventilação fornece ventilação de fumaça primária extraída da haste de material que pode ser fumado na segunda cavidade do elemento de restrição de fluxo do filtro, que está em uma localização à jusante do pelo menos um orifício na barreira transversal do elemento de restrição de fluxo. Preferivelmente, nenhuma ventilação é fornecida à montante do pelo menos um orifício na barreira transversal. A provisão de ventilação apenas à jusante do pelo menos um orifício vantajosamente limita a extensão até onde um consumidor pode tentar sugar mais forte no artigo para fumar durante uma baforada. À medida que taxa de fluxo de uma baforada aumenta, a queda de pressão no elemento de restrição de fluxo aumenta mais rapidamente em comparação a um artigo para fumar que compreende um filtro de cabo-acetato de celulose convencional. Assim, um consumidor que suga forte durante uma baforada resulta na ventilação aumentada da liberação de fumaça primária em vez de fumaça primária. Ademais, a provisão de ventilação apenas à jusante do pelo menos um orifício na parede transversal do elemento de restrição de fluxo vantajosamente separa as funções da zona de ventilação e de pelo menos um orifício (níveis de ventilação e RTD, respectivamente).
[0020] Preferivelmente, o filtro é preso à haste de material que pode ser fumado por uma faixa de papel de filtro substancialmente impermeável ao ar. Preferivelmente, a zona de ventilação compreende pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações fornecida através de uma parte do papel de filtro, mais preferivelmente, pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações fornecida através de uma parte do papel de filtro que sobrepõe a terceira parte tubular do elemento de restrição de fluxo.
[0021] Preferivelmente, a pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações está localizada em pelo menos 12 mm da extremidade de boca do artigo para fumar.
[0022] As perfurações no papel de filtro podem ser feitas antes ou durante a construção do artigo para fumar usando-se técnicas convencionais. Por exemplo, as perfurações no papel de filtro podem ser criadas usando-se perfuração a laser em linha, perfuração mecânica ou perfuração eletrostática. Preferivelmente, o papel de filtro é pré- perfurado.
[0023] Em uma modalidade, a primeira cavidade do elemento de restrição de fluxo é pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da primeira e da terceira partes tubulares do elemento de restrição de fluxo e a segunda cavidade do elemento de restrição de fluxo é pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da segunda parte tubular do elemento de restrição de fluxo.
[0024] Nesta modalidade, uma ou mais aberturas são preferivelmente fornecidas em uma superfície de extremidade transversal à montante da segunda parte tubular que forma um percurso de comunicação entre a segunda cavidade e a pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações da zona de ventilação. Mais preferivelmente, uma pluralidade de aberturas substancial, igual e circunferencialmente espaçadas é fornecida em uma superfície de extremidade transversal à montante da segunda parte tubular que forma um percurso de comunicação entre a segunda cavidade e a pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações da zona de ventilação. Por exemplo, doze aberturas substancial, igual e circunferencialmente espaçadas podem ser fornecidas na superfície de extremidade transversal à montante da segunda parte tubular que se estende radialmente para fora da terceira parte tubular.
[0025] Preferivelmente, a uma ou mais aberturas tem um diâmetro entre cerca de 0,3 mm e cerca de 0,8 mm, mais preferivelmente, de cerca de 0,5 mm.
[0026] Em uma modalidade alternativa, a primeira cavidade do elemento de restrição de fluxo é pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da primeira parte tubular do elemento de restrição de fluxo e a segunda cavidade do elemento de restrição de fluxo é pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da segunda e da terceira partes tubulares do elemento de restrição de fluxo.
[0027] Nesta modalidade, uma ou mais aberturas são preferivelmente fornecidas em uma superfície circunferencial da terceira parte tubular que forma um percurso de comunicação entre a segunda cavidade e a pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações da zona de ventilação.
[0028] Por exemplo, um par de aberturas opostas alongadas pode ser fornecido na superfície circunferencial à montante da terceira parte tubular.
[0029] Preferivelmente, os artigos para fumar de acordo com a invenção têm um nível de ventilação entre cerca de 50 por cento e cerca de 90 por cento, mais preferivelmente, entre cerca de 60 por cento e cerca de 80 por cento, o mais preferível, de cerca de 70 por cento.
[0030] O elemento de restrição de fluxo pode ser feito de quaisquer materiais adequados ou combinação ou materiais. Os materiais adequados dos quais o elemento de restrição de fluxo pode ser formado inclui, mas não se limita a, plástico (por exemplo, polipropileno, polietileno, poliestireno, nylon, polisulfona, poliéster e poliuretano), material celulósico e combinações ou compósitos dele.
[0031] Preferivelmente, o elemento de restrição de fluxo é feito de um material biodegradável, mais preferivelmente, de um material polimérico biodegradável. Os materiais poliméricos biodegradáveis adequados são conhecidos na técnica e estão comercialmente disponíveis sob o nome comercial Mater-Bi® da Novamont de Novara, Itália e sob os nomes comerciais Ecoflex® e Ecovio® da BASF de Ludwigshafen, Alemanha.
[0032] Preferivelmente, o elemento de restrição de fluxo é uma única peça, mais preferivelmente, uma única peça moldada por injeção.
[0033] Preferivelmente, o elemento de restrição de fluxo tem entre cerca de 10 mm e cerca de 20 mm de comprimento, mais preferivelmente, entre cerca de 12 mm e cerca de 14 mm de comprimento, o mais preferível, cerca de 13 mm de comprimento.
[0034] Preferivelmente, a primeira parte tubular do elemento de restrição de fluxo tem pelo menos cerca de 4 mm de comprimento, mais preferivelmente, pelo menos cerca de 5 mm de comprimento.
[0035] Preferivelmente, a segunda parte tubular do elemento de restrição de fluxo tem pelo menos cerca de 3 mm de comprimento, o mais preferível, cerca de 3,5 mm de comprimento.
[0036] Preferivelmente, a terceira parte tubular do elemento de restrição de fluxo tem pelo menos cerca de 3 mm de comprimento, o mais preferível, cerca de 3,5 mm de comprimento.
[0037] Preferivelmente, a barreira transversal está pelo menos cerca de 1 mm, mais preferivelmente, pelo menos cerca de 1,5 mm da extremidade à jusante da segunda parte tubular do elemento de restrição de fluxo.
[0038] Preferivelmente, o diâmetro externo da primeira e da segunda partes tubulares do elemento de restrição de fluxo é entre cerca de 6 mm e cerca de 9 mm, mais preferivelmente, entre cerca de 7 mm e cerca de 8,4 mm, o mais preferível, entre cerca de 7,5 mm e cerca de 7,9 mm.
[0039] Preferivelmente, o diâmetro externo da terceira parte tubular do elemento de restrição de fluxo é entre cerca de 4 mm e cerca de 7,5 mm, mais preferivelmente, entre cerca de 4,5 mm e cerca de 6,8 mm, o mais preferível, entre cerca de 4,5 mm e cerca de 5,5 mm.
[0040] O filtro pode compreender adicionalmente um ou mais segmentos de filtro à montante do elemento de restrição de fluxo. Alternativa ou adicionalmente, o filtro pode compreender ainda mais um ou mais segmentos de filtro à jusante do elemento de restrição de fluxo. Em uma modalidade preferida, o filtro compreende adicionalmente um primeiro segmento de filtro à montante do elemento de restrição de fluxo e um segundo segmento de filtro à jusante do elemento de restrição de fluxo. Preferivelmente, o primeiro e o segundo segmentos de filtro têm entre cerca de 5 mm e cerca de 12 mm de comprimento, mais preferivelmente, entre cerca de 6 mm e cerca de 8 mm de comprimento, o mais preferível, cerca de 7 mm de comprimento.
[0041] Onde o filtro compreende um ou mais segmentos de filtro à montante do elemento de restrição de fluxo e um ou mais segmentos de filtro à jusante do elemento de restrição de fluxo, os segmentos de filtro à montante e à jusante podem ser os mesmos ou diferentes. Por exemplo, o filtro pode compreender um par de segmentos idênticos de cabo-acetato de celulose dispostos em qualquer lado do elemento de restrição de fluxo. Alternativamente, o filtro pode compreender um tampão de cabo-acetato de celulose à montante do elemento de restrição de fluxo e um tubo oco de, por exemplo, papel, papelão ou acetato de celulose à jusante do elemento de restrição de fluxo.
[0042] Preferivelmente, o um ou mais segmentos de filtro compreendem material de filtração de baixa eficiência de filtração de fase do particulado. Preferivelmente, a eficiência de filtração de fase do particulado de cada um dos um ou mais segmentos de filtro é menor do que cerca de 30 por cento, mais preferivelmente, menor do que cerca de 20 por cento. Em uma modalidade particularmente preferida, o filtro compreende um primeiro segmento de filtro de baixa eficiência de filtração de fase do particulado à montante do elemento de restrição de fluxo e um segundo segmento de filtro de baixa eficiência de filtração de fase do particulado à jusante do elemento de restrição de fluxo.
[0043] O um ou mais segmentos de filtro pode compreender material celulósico, tal como cabo-acetato de celulose ou outro material de filtração fibroso adequado de baixa eficiência de filtração. Onde o um ou mais segmentos de filtro compreendem cabo-acetato de celulose, o denier por filamento e o denier total do cabo podem ser selecionados a fim de alcançar uma eficiência de fase do particulado e RTD desejadas. Preferivelmente, o cabo-acetato de celulose tem um denier por filamento de cerca de 8 ou maior e um denier total de cerca de 28.000 ou menos.
[0044] Preferivelmente, o elemento de restrição de fluxo e, onde presente, um ou mais segmentos de filtro são circunscritos por uma faixa de envoltório de tampão. Em uma modalidade, o elemento de restrição de fluxo e um ou mais segmentos de filtro são circunscritos por uma faixa de envoltório de tampão substancialmente impermeável ao ar, preferivelmente uma faixa de envoltório de tampão dotada de uma permeabilidade entre cerca de 7.000 unidades Coresta e cerca de 20.000 unidades Coresta. Em uma modalidade alternativa, o elemento de restrição de fluxo e um ou mais segmentos de filtro são circunscritos por uma faixa de envoltório de tampão substancialmente permeável ao ar.
[0045] Preferivelmente, a faixa de envoltório de tampão é presa à superfície externa circunferencial da primeira parte tubular do elemento de restrição de fluxo. Mais preferivelmente, o envoltório de tampão é preso à superfície externa circunferencial da primeira parte tubular do elemento de restrição de fluxo de modo a estabelecer uma vedação substancialmente hermética na superfície externa da primeira parte tubular. O mais preferível, a faixa de envoltório de tampão é presa às superfícies externas circunferenciais da primeira e da segunda partes tubulares do elemento de restrição de fluxo.
[0046] Onde o filtro compreende um segmento de filtro à montante do elemento de restrição de fluxo, a faixa de envoltório de tampão é preferivelmente presa à superfície externa circunferencial do segmento de filtro à montante. Mais preferivelmente, o envoltório de tampão é preso às superfícies externas circunferenciais do segmento de filtro à montante e à primeira parte tubular do elemento de restrição de fluxo de modo a estabelecer uma vedação substancialmente hermética na superfície externa da primeira parte tubular do elemento de restrição de fluxo.
[0047] Onde o filtro compreende um segmento de filtro à jusante do elemento de restrição de fluxo, a faixa de envoltório de tampão é preferivelmente presa à superfície externa circunferencial do segmento de filtro à jusante.
[0048] A faixa de envoltório de tampão pode ser presa ao elemento de restrição de fluxo e a um ou mais segmentos de filtro usando-se, por exemplo, um adesivo. Uma vedação hermética entre a faixa de envoltório de tampão e a primeira parte tubular do restritor de fluxo pode ser obtida através do uso de um adesivo que oferece uma boa coesão e uma alta aderência à superfície. Os adesivos adequados são conhecidos na técnica e comercialmente disponíveis sob o nome comercial Adhesin da Henkel de Düsseldorf, Alemanha.
[0049] Conforme declarado acima, o filtro que compreende a faixa de envoltório de tampão é preferivelmente preso à haste de material que pode ser fumado por uma faixa de papel de filtro substancialmente impermeável ao ar.
[0050] Onde o filtro compreende uma faixa de envoltório de tampão substancialmente impermeável ao ar, a zona de ventilação preferivelmente compreende pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações fornecida através de uma parte do papel de filtro e do envoltório de tampão que são formados em linha durante a fabricação do artigo para fumar.
[0051] Onde o filtro compreende uma faixa de envoltório de tampão substancialmente permeável ao ar, o filtro é preferivelmente preso à haste de material que pode ser fumado por uma faixa de papel de filtro pré-perfurado que compreende pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações.
[0052] A RTD de artigos para fumar de acordo com a invenção pode ser ajustada pelo uso de papel de filtro pré-perfurado e envoltório de tampão permeável ao ar. O pelo menos um orifício do elemento de restrição de fluxo pode ser dimensionado para permitir que substancialmente todo o ar de ventilação que, em uso, flui através das perfurações no papel de filtro e no envoltório de tampão permeável ao ar flua na segunda cavidade à jusante. Além disso, ao fornecer as perfurações em uma parte do papel de filtro que sobrepõe a terceira parte tubular do elemento de restrição de fluxo e, por consequência, a zona de ventilação e separa a zona de ventilação da segunda cavidade à jusante, onde a fumaça primária extraída da haste de material que pode ser fumado se mistura com o ar de ventilação, a fumaça primária não fui à montante e sai através das perfurações no papel de filtro. Os níveis de ventilação de artigos para fumar de acordo com a invenção podem, então, ser vantajosamente variados através do uso de diferentes papéis de filtro pré-perfurados ou envoltórios de tampão com diferentes níveis de porosidade ou combinações deles.
[0053] Preferivelmente, o filtro tem um comprimento geral entre cerca de 20 mm e cerca de 34 mm, mais preferivelmente, entre cerca de 25 mm e cerca de 30 mm, o mais preferível, cerca de 27 mm.
[0054] Preferivelmente, os filtros de artigos para fumar de acordo com a invenção têm uma RTD encapsulada geral entre cerca de 250 mm WG e cerca de 350 mm WG, mais preferivelmente, entre cerca de 275 mm WG e 325 mm WG.
[0055] Preferivelmente, os artigos para fumar de acordo com a invenção têm uma RTD não encapsulada de pelo menos cerca de 30 mm WG, mais preferivelmente de pelo menos cerca de 40 mm WG.
[0056] Preferivelmente, a haste de material que pode ser fumado compreende tabaco circunscrito por uma capa, mais preferivelmente, enchimento de tabaco picado circunscrito por uma capa.
[0057] Preferivelmente, a haste de material que pode ser fumado compreende uma capa que resulta na produção de quantidades reduzidas de fumaça secundária. As capas que reduzem a fumaça secundária adequadas para uso em artigos para fumar de acordo com a invenção e métodos para produzir tais capas são bem conhecidos na técnica e descritos, por exemplo, no documento US-A-5.152.304.
[0058] Preferivelmente, a capa tem uma alta gramatura e uma baixa permeabilidade. Mais preferivelmente, a capa é do tipo descrito no documento US-A-5.152.304.
[0059] Preferivelmente, a capa tem uma alta gramatura de pelo menos cerca de 35 g/m2, mais preferivelmente, uma gramatura entre cerca de 35 g/m2 e cerca de 60 g/m2, o mais preferível, uma gramatura entre cerca de 40 g/m2 e cerca de 50 g/m2.
[0060] Preferivelmente, a capa tem uma permeabilidade de cerca de 18 unidades Coresta ou menos, mais preferivelmente, entre cerca de 4 unidades Coresta e cerca de 18 unidades Coresta, o mais preferível, entre cerca de 5 unidades Coresta e cerca de 8 unidades Coresta.
[0061] Preferivelmente, a capa compreende um enchimento, mais preferivelmente, um enchimento inorgânico, o mais preferível, carbonato de cálcio. Preferivelmente, a capa tem um carregamento de enchimento entre cerca de 20 por cento e cerca de 50 por cento em peso, mais preferivelmente, cerca de 40 por cento em peso.
[0062] Preferivelmente, a capa compreende adicionalmente um modificador de queima. Mais preferivelmente, a capa compreende entre 0,3 por cento e 5 por cento em peso de um modificador de queima. Os modificadores de queima adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não se limitam a isso, sais ácidos de ácidos inorgânicos ou orgânicos, que incluem potássio monobásico e sais de sódio de ácidos inorgânicos polivalentes (tais como ácidos fosfórico, piro fosfórico, bórico e sulfúrico) e mono-potássio e sais de sódio de ácidos carboxílicos (tais como ácidos cítricos, succínicos e fumáricos), compostos que se decompõem termicamente para gerar espécies ácidas in situ, que incluem sais de ácidos polivalentes com pelo menos um próton lábel, vários ésteres que são precursores ácidos, que incluem ésteres fosfato (tais como o sal de potássio de α-D-glucose-1-fosfato) e combinações deles. Preferivelmente, o modificador de queima é um sal ácido, mais preferivelmente, fosfato de potássio monobásico.
[0063] Preferivelmente, os artigos para fumar de acordo com a invenção têm uma relação de monóxido de carbono e alcatrão de menos ou igual a 1.
[0064] Preferivelmente, os artigos para fumar de acordo com a invenção têm um total material particulado seco livre de nicotina (NFDPM) ou liberação de "alcatrão" entre cerca de 3 mg e cerca de 12 mg.
[0065] A invenção será adicionalmente descrita, apenas por meio de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais:
[0066] a figura 1 é uma vista em perspectiva expandida de um artigo para fumar de acordo com uma primeira modalidade da invenção com o papel de filtro e o envoltório de tampão do filtro parcialmente não dobrado para revelar os componentes internos do filtro;
[0067] a figura 2 é uma vista em seção transversal longitudinal parcial do filtro do artigo para fumar da figura 1;
[0068] a figura 3 é uma vista em seção transversal do elemento de restrição de fluxo do filtro do artigo para fumar da figura 2 ao longo da linha A-A (mostrada por uma linha pontilhada na figura 2);
[0069] a figura 4 é uma vista em seção transversal longitudinal parcial do filtro de um artigo para fumar de acordo com uma segunda modalidade da invenção; e
[0070] a figura 5 é uma vista em seção transversal do elemento de restrição de fluxo do filtro do artigo para fumar da figura 4 ao longo da linha B-B (mostrada por uma linha pontilhada na figura 3).
[0071] O artigo para fumar 10 de acordo com a primeira modalidade da invenção mostrada na figura 1 compreende uma haste cilíndrica de tabaco 12 e um filtro 14. O filtro 14 é preso à haste de tabaco 12 por uma faixa de papel de filtro 16, que circunscreve o filtro 14 e uma parte adjacente da haste de tabaco 12, que compreende uma carga de enchimento de tabaco picado 18 circunscrita por uma capa de papel 20 com alta gramatura e baixa permeabilidade.
[0072] O filtro 14 compreende um primeiro segmento de filtro 22 adjacente e limítrofe à haste de tabaco 12, um segundo segmento de filtro 24 na extremidade de boca do artigo para fumar 10 e um elemento de restrição de fluxo 26 de uma peça, moldado por injeção, disposto entre o primeiro segmento de filtro 22 e o segundo segmento de filtro 24. O primeiro e o segundo segmentos de filtro 22, 24 são preferivelmente segmentos de filtro de cabo-acetato de celulose com baixa eficiência de particulado.
[0073] O primeiro e o segundo elementos de filtro 22, 24 e o elemento de restrição de fluxo 26 são circunscritos por uma faixa de envoltório de tampão 28.
[0074] Conforme mostrado em mais detalhes na figura 2, o elemento de restrição de fluxo 26, que é preferivelmente formado de material polimérico biodegradável, inclui uma primeira parte tubular integral à montante 30 adjacente e limítrofe ao primeiro segmento de filtro 22, uma segunda parte tubular integral à jusante 32 com substancialmente o mesmo diâmetro externo que a primeira parte tubular 30, que é adjacente e limítrofe ao segundo segmento de filtro 24, e uma terceira parte tubular integral central 34 localizada entre e de diâmetro externo reduzido em comparação à primeira e à segunda partes tubulares 30, 32. O envoltório de tampão 28 é preso às superfícies externas circunferenciais do primeiro elemento de filtro 22 e a primeira parte tubular 30 do elemento de restrição de fluxo 26 por um adesivo (não mostrado) de modo a formar um substancialmente hermético na superfície externa da primeira parte tubular 30 do elemento de restrição de fluxo 26.
[0075] Devido ao diâmetro externo reduzido da terceira parte tubular 34 comparado à primeira e à segunda partes tubulares 30, a superfície interna do envoltório de tampão 28 é espaçada da superfície externa circunferencial da terceira parte tubular 34 conforme mostrado na figura 2. Conforme descrito mais abaixo, o espaço entre o envoltório de tampão 28 e a faixa de sobreposição de papel de filtro 16 e a superfície externa circunferencial da terceira parte tubular 34 forma uma zona de ventilação.
[0076] O elemento de restrição de fluxo 26 compreende adicionalmente uma barreira transversal 36 com um único orifício central 38 de diâmetro reduzido fornecido nele. Conforme mostrado na figura 2, a barreira transversal 36 é disposta entre uma primeira cavidade à montante 40, que é pelo menos parcialmente definida pelas periferias internas da primeira e da terceira partes tubulares 30, 34 do elemento de restrição de fluxo 26, e uma segunda cavidade à jusante 42, que é pelo menos parcialmente definida pela periferia interna da segunda parte tubular 32 do elemento de restrição de fluxo.
[0077] Uma ou mais fileiras circunferências de perfurações 44 (mostradas por linhas tracejadas nas figuras 1 e 2) são fornecidas através de uma parte do papel de filtro 16 e do envoltório de tampão 28 que sobrepõe a terceira parte tubular 34 do elemento de restrição de fluxo 26. Conforme mostrado na figura 3, uma pluralidade de aberturas substancial, igual e circunferencialmente espaçadas 46 é fornecida na superfície de extremidade transversal à montante da segunda parte tubular 32 que se estende radialmente para fora ao redor da terceira parte tubular 34. Essas aberturas 46 formam um percurso de comunicação entre a uma ou mais fileiras circunferenciais de perfurações 44 fornecidas no papel de filtro 16 e no envoltório de tampão 28 e na segunda cavidade 42, conforme mostrado na figura 2.
[0078] Em uso, a fumaça primária da haste de tabaco 12 do artigo para fumar 10 é extraída à jusante através do primeiro segmento de filtro 22 do filtro 14 para a primeira cavidade 40 do elemento de restrição de fluxo 26. A fumaça primária extraída para a primeira cavidade 40 se concentra ao redor do orifício central 38 da barreira transversal 36 do elemento de restrição de fluxo 26 antes de ser extraída mais à jusante através do orifício central 38 para a segunda cavidade 42 do elemento de restrição de fluxo 26.
[0079] O ar de ventilação também é extraído para a segunda cavidade 42 através de uma ou mais fileiras circunferências de perfurações 44 no papel de filtro 16 e envoltório de tampão 28 e na pluralidade de aberturas substancial, igual e circunferencialmente espaçadas 46 fornecida na superfície de extremidade transversal à montante da segunda parte tubular 32. A fumaça primária extraída através do orifício central 38 na barreira transversal 36 se mistura com o ar de ventilação na segunda cavidade 42 antes de ser extraída mais à jusante através do segundo elemento de filtro 24.
[0080] Durante o uso, a capa de papel 20 com alta gramatura e baixa permeabilidade da haste de tabaco 12 vantajosamente reduz a fumaça secundária gerada pelo artigo para fumar 10 de uma maneira conhecida.
[0081] O artigo para fumar de acordo com a segunda modalidade da invenção mostrada nas figuras 4 e 5 é de construção e desenho muito semelhantes ao artigo para fumar 10 de acordo com a primeira modalidade da invenção mostrada nas figuras 1 a 3. As referências numéricas semelhantes são usadas nas figuras 4 e 5 para recursos do artigo para fumar de acordo com a segunda modalidade da invenção que correspondem aos recursos do artigo para fumar de acordo com a primeira modalidade da invenção previamente descrita.
[0082] As únicas diferenças entre o artigo para fumar 10 de acordo com a primeira modalidade da invenção mostrada nas figuras 1 a 3 e o artigo para fumar de acordo com a segunda modalidade da invenção mostrada nas figuras 4 e 5 são as localizações das aberturas que formam um percurso de comunicação entre a uma ou mais fileiras circunferenciais de perfurações no papel de filtro e envoltório de tampão e na segunda cavidade, e a localização da barreira transversal no elemento de restrição de fluxo.
[0083] Conforme mostrado na figura 4, no elemento de restrição de fluxo 26’ do filtro 14 do artigo para fumar de acordo com a segunda modalidade da invenção, a barreira transversal 36’ é disposta entre uma primeira cavidade à montante 40’, que é pelo menos parcialmente definida pela periferia interna da primeira parte tubular 30’ do elemento de restrição de fluxo 26, e uma segunda cavidade à jusante 42’, que é pelo menos parcialmente definida pelas periferias internas da segunda e da terceira partes tubulares 32’, 34’ do elemento de restrição de fluxo 26’.
[0084] Na segunda modalidade, um par de aberturas alongadas opostas 46’, que formam um percurso de comunicação entre a uma ou mais fileiras circunferenciais de perfurações 44 no papel de filtro 16 e envoltório de tampão 28 e a segunda cavidade 42’, é fornecido na superfície circunferencial da terceira parte de corpo tubular 34’ do elemento de restrição de fluxo 26’ conforme mostrado na figura 5.
[0085] Em uso, o ar de ventilação é extraído para a segunda cavidade 42’ através da uma ou mais fileiras circunferenciais de perfurações 44 no papel de filtro 16 e no envoltório de tampão 28 e do par de aberturas alongadas opostas 46’ fornecido na superfície circunferencial da terceira parte de corpo tubular 34’, onde ele se mistura com a fumaça primária extraída através do orifício central 38’ na barreira transversal 36’.
[0086] As hastes de tabaco 12 dos artigos para fumar de acordo com a primeira e a segunda modalidades da invenção podem ser construídas usando-se o equipamento de fazer haste de cigarro convencional em que o enchimento de tabaco picado 18 é o ar formado em uma haste contínua em uma correia transportadora e enrolado com uma fita contínua da capa de papel 20 com alta gramatura e baixa permeabilidade, que é, então, colada ao longo de sua costura longitudinal.
[0087] Os filtros 14 dos artigos para fumar de acordo com a primeira e a segunda modalidades da invenção também podem ser construídos usando-se o equipamento de fazer haste com filtro em alta velocidade existente que emprega as técnicas de combinação conhecidas.
[0088] Os filtros 14 e as hastes de tabaco 12 podem, então, ser combinados e presos entre si ao fixar a faixa de papel de filtro 16 ao redor do filtro 14 e uma parte adjacente da haste de tabaco 12 usando- se o maquinário existente empregado para fixar filtros às hastes de tabaco durante a produção de cigarros com filtro conhecidos.
[0089] A Tabela 1 fornece a contagem de baforadas, as quantidades totais de nicotina na fumaça (SN), alcatrão e monóxido de carbono (CO) e as relações de CO/alcatrão e CO/SN para: um primeiro cigarro (Cigarro A) construído de acordo com a primeira modalidade da invenção mostrada nas figuras 1 a 3 nas quais os primeiro e segundo segmentos de filtro são tampões de cabo-acetato de celulose de baixa eficiência de particulado; um segundo cigarro (Cigarro B) de acordo com a invenção de construção quase idêntica ao Cigarro A, mas no qual o segundo segmento de filtro é substituído por um tubo cilíndrico oco de cabo-acetato de celulose; e um terceiro cigarro (Cigarro C) de acordo com a invenção de construção quase idêntica ao Cigarro A, mas no qual a capa com alta gramatura e com baixa permeabilidade da haste de tabaco é substituída por uma capa de papel de gramatura e permeabilidade convencionais.
[0090] Para a comparação, a Tabela 1 também fornece a contagem de baforadas, as quantidades totais de nicotina na fumaça (SN), alcatrão e monóxido de carbono (CO) e as relações de CO/alcatrão e CO/SN para os três cigarros sem estarem de acordo com a invenção que possui os filtros de cabo-acetato de celulose convencionais. Dois dos cigarros têm hastes de tabaco com capas com alta gramatura e com baixa permeabilidade (Cigarros D e E), e um dos cigarros tem um tabaco com uma capa de gramatura e permeabilidade convencionais (Cigarro F).
[0091] Conforme mostrado na Tabela 1, para os cigarros dotados de filtros de cabo-acetato de celulose convencionais, a inclusão de capa com alta gramatura e com baixa permeabilidade (Cigarros D e E) leva a um aumento da produção de monóxido de carbono. Ademais, muito embora se aumentando o nível de ventilação dos cigarros dotados de filtros de cabo-acetato de celulose e uma capa com alta gramatura e com baixa permeabilidade convencionais (cigarros D e E) reduz significativamente a produção de monóxido de carbono, isso não pode afetar significativamente a relação de monóxido de carbono e alcatrão.
[0092] Em oposição aos cigarros que possuem filtros de cabo- acetato de celulose convencionais, os cigarros de acordo com a invenção (Cigarros A, B e C), todos, possuem relações de monóxido de carbono e alcatrão de menos do que 1,0. Em particular, conforme mostrado na Tabela 1, a contagem de baforadas e a nicotina na fumaça (SN) e as produções de alcatrão do cigarro de acordo com a invenção que possui uma capa com alta gramatura e com baixa permeabilidade e um segundo segmento de filtro que consiste em um tubo cilíndrico oco de cabo-acetato de celulose (Cigarro B) são muito semelhantes àquelas do cigarro que possui um filtro de cabo-acetato de celulose convencional e uma capa com gramatura e permeabilidade convencionais (Cigarro F). No entanto, apesar da inclusão de uma capa que reduz a fumaça secundária, a produção de monóxido de carbono e as relações de monóxido de carbono e alcatrão e monóxido de carbono e nicotina na fumaça do Cigarro B são vantajosa e significativamente reduzidas em comparação ao Cigarro F.
[0093] A invenção foi exemplificada acima com relação aos artigos para fumar que compreendem filtros dotados de primeiro e segundo segmentos de filtro que compreendem tampões de cabo-acetato de celulose. No entanto, será observado que os artigos para fumar de acordo com a invenção podem compreender filtros que possuem um ou mais segmentos de filtro que compreendem outros materiais, tais como papel (por exemplo, papel de filtro ou papel carbono), papelão, plástico (por exemplo, polipropileno, polietileno, poliestireno, nylon, polissulfona, poliéster ou poliuretano), biopolímeros e combinações deles.
[0094] Ademais, muito embora a invenção tenha sido exemplificada acima com relação aos artigos para fumar que compreendem filtros que possuem elementos de restrição de fluxo que compreendem barreiras transversais com um único orifício substancialmente central fornecido nela, será observado que os artigos para fumar de acordo com a invenção podem compreender filtros que compreendem barreiras transversais com um único orifício não central ou dois ou mais orifícios fornecidos nelas.
Claims (10)
1. Artigo para fumar (10) que compreende: uma haste de material que pode ser fumado (12); um filtro (14) que compreende um elemento de restrição de fluxo (26, 26’) preso à haste de material que pode ser fumado (12), caracterizado pelo fato de que o elemento de restrição de fluxo (26, 26’) compreende: uma primeira parte tubular integral à montante (30, 30’); uma segunda parte tubular integral à jusante (32, 32’) com substancialmente o mesmo diâmetro externo que a primeira parte tubular (30, 30’); uma terceira parte tubular integral central (34, 34’) localizada entre a primeira e a segunda partes tubulares (30, 30’, 32, 32’), sendo que a terceira parte tubular (34, 34’) é de diâmetro externo reduzido em comparação à primeira e à segunda partes tubulares (30, 30’, 32, 32’); e uma barreira transversal (36, 36’) que possui pelo menos um orifício (38, 38’) fornecido nela, sendo que a barreira transversal (36, 36’) é disposta entre uma primeira cavidade à montante (40, 40’) pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da primeira parte tubular (30, 30’) e uma segunda cavidade à jusante (42, 42’) pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da segunda parte tubular (32, 32’), em que pelo menos um orifício (38, 38') está entre 0,2 mm e 1 mm em comprimento; e uma zona de ventilação em comunicação com a segunda cavidade (42, 42’) em uma localização ao longo do filtro (14); o filtro (14) é preso à haste de material que pode ser fumado (12) por uma faixa de papel de filtro (16) e a zona de ventilação compreende pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações (44) fornecida através de uma parte do papel de filtro (16) que sobrepõe à terceira parte tubular (34, 34’) do elemento de restrição de fluxo (26, 26’); a segunda cavidade (42’) do elemento de restrição de fluxo (26’) é pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da segunda e da terceira partes tubulares (32’, 34’); e uma ou mais aberturas (46’) são fornecidas sem uma superfície circunferencial da terceira parte tubular (34) que forma um percurso de comunicação entre a segunda cavidade (42’) e a pelo menos uma fileira circunferencial de perfurações (44).
2. Artigo para fumar (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a barreira transversal (36, 36’) tem um único orifício substancialmente central (38, 38’) tendo um diâmetro entre 0,4 mm e 0,8 mm fornecido na mesma.
3. Artigo para fumar (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o filtro (14) compreende adicionalmente um primeiro segmento de filtro (22) à montante do elemento de restrição de fluxo (26, 26’) e um segundo segmento de filtro (24) à jusante do elemento de restrição de fluxo (26, 26’).
4. Artigo para fumar (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a capa (20) tem uma gramatura entre 35 g/m2 e 60 g/m2, um carregamento de enchimento entre 20 por cento e 50 por cento em peso, uma permeabilidade entre 2 unidades Coresta e 18 unidades Coresta, e entre 0,3 por cento e 5 por cento em peso de um modificador de queima.
5. Artigo para fumar (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que possui um nível de ventilação de pelo menos cerca de 50 por cento, preferivelmente, de pelo menos cerca de 60 por cento.
6. Artigo para fumar (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de restrição de fluxo (26, 26’) tem pelo menos cerca de 10 mm de comprimento, mais preferivelmente, pelo menos cerca de 13 mm de comprimento.
7. Artigo para fumar (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a barreira transversal (36, 36’) é côncava em relação à direção da extração de fumaça primária da haste de material que pode ser fumado (12) através do filtro (14).
8. Artigo para fumar (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a quantidade de orifícios (38, 38’) fornecidos na barreira transversal (36, 36’) e as dimensões deles podem ser selecionadas a fim de se alcançar uma relação de monóxido de carbono e alcatrão menor ou igual a 1.
9. Elemento de restrição de fluxo (26, 26’) para a inclusão em um artigo para fumar (10) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de restrição de fluxo compreende: uma primeira parte tubular integral (30, 30’); uma segunda parte tubular integral (32, 32’) com substancialmente o mesmo diâmetro externo que a primeira parte tubular (30, 30’); uma terceira parte tubular integral central (34, 34’) localizada entre a primeira e a segunda partes tubulares (30, 30’, 32, 32’), sendo que a terceira parte tubular (34, 34’) é de diâmetro externo reduzido em comparação à primeira e à segunda partes tubulares (30, 30’, 32, 32’); uma barreira transversal (36, 36’) que possui pelo menos um orifício (38, 38’) fornecido nela, em que o pelo menos um orifício (38, 38') está entre 0,2 mm e 1 mm em comprimento, a barreira transversal (36, 36’) sendo disposta entre uma primeira cavidade (40, 40’) pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da primeira parte tubular (30, 30’) e uma segunda cavidade (42, 42’) pelo menos parcialmente definida por uma periferia interna da segunda e terceira partes tubulares (32’, 34'); e uma ou mais aberturas (46) fornecidas em uma superfície cilíndrica da terceira parte tubular (32, 34’) em comunicação com a segunda cavidade (42, 42’).
10. Filtro (14) para um artigo para fumar (10) caracterizado pelo fato de que compreende um elemento de restrição de fluxo (26, 26’) como definida na reivindicação 9.
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