ES2377395T3 - Papel para enrollar sustancias fumables capaz de disminuir la cantidad de humo de la corriente secundaria visible del tabaco - Google Patents

Papel para enrollar sustancias fumables capaz de disminuir la cantidad de humo de la corriente secundaria visible del tabaco Download PDF

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Satoshi Ishikawa
Takeo Tsutsumi
Makoto Sato
Kaoru Inoue
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Japan Tobacco Inc
Mishima Paper Manufacturing Co Ltd
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Mishima Paper Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Un papel de enrollar para una sustancia fumable, que contiene carbonato de calcio y un agente de ajuste de la combustión, caracterizado porque el papel de enrollar contiene al menos 30 g/m2 de carbonato de calcio y al menos 3% en masa de un agente de ajuste de la combustión, para disminuir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible, y porque la cantidad de carbonato de calcio en una capa superficial de cada lado de la cara superior y de la cara inferior del papel de enrollar es menos que la cantidad de carbonato de calcio contenida dentro del papel de enrollar, en el que la capa superficial es la región en la dirección del grosor de una superficie del papel de enrollar que corresponde a 18 a 20% en masa de la masa total del papel de enrollar.

Description

Papel para enrollar sustancias fumables capaz de disminuir la cantidad de humo de la corriente secundaria visible del tabaco.
Campo tecnico
5 La presente invenci6n se refiere a un papel para enrollar una sustancia fumable que disminuye la cantidad de humo en la corriente secundaria del tabaco.
Tecnica antecedente
En el documento EP 0791688A1 se describe un ejemplo de papel de cigarrillo para productos de tabaco.
En los ultimos afos se ha desarrollado un cigarrillo bajo en humo en la corriente secundaria que genera una
10 pequefa cantidad de humo en la corriente secundaria. Si dicho cigarrillo genera realmente o no una pequefa cantidad de humo en la corriente secundaria se determina mediante el denominado metodo de cola de pez (fishtail). El metodo cola de pez se describe en la Memoria Descriptiva de Patente Japonesa (Kokai) N° 10-81 con referencia a los dibujos. Brevemente, el metodo cola de pez usa una camara de humo que tiene un extremo inferior abierto que tiene forma de cola de pez. En la parte superior de la camara de humo se monta un filtro Cambridge de 44 mm de
15 diametro. Una longitud determinada de un cigarrillo se quema de forma estatica en el extremo inferior de la camara de humo mientras se aspira el aire con una tasa de 3 litros/minuto a traves del extremo superior de la camara de humo. Se deja que las partfculas contenidas en el humo en la corriente secundaria que se genera en esta etapa se adhiera al filtro Cambridge y al muro interior de la camara de humo y se mide la masa de las partfculas adheridas. De forma mas especffica, se resta la masa del filtro Cambridge original de la masa del filtro Cambridge que contiene
20 las partfculas, de forma que se obtiene en primer lugar la masa de las partfculas adheridas al filtro Cambridge. A continuaci6n, tanto las partfculas adheridas al filtro Cambridge como las partfculas unidas a la pared interior de la camara de humo se extraen con un disolvente de forma que se pueda medir la absorbancia. Ademas, se calcula la masa de las partfculas adheridas a la pared interior de la camara de humo a partir de la relaci6n entre el valor de absorbancia obtenido anteriormente y el de la masa de las partfculas adheridas al filtro Cambridge calculada
25 anteriormente (es decir, el valor obtenido de la sustracci6n referida anteriormente). La cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo (mg/cigarrillo) se obtiene afadiendo la masa de las partfculas adheridas al filtro Cambridge a la masa de las partfculas adheridas a las paredes interiores de la camara de humo. Ademas, la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo (mg/minuto) se obtiene en este metodo midiendo el tiempo necesario para la combusti6n estatica de una longitud determinada de cigarrillo y dividiendo la cantidad de
30 humo en la corriente secundaria por cigarrillo por el tiempo medido de esta manera. En el desarrollo del cigarrillo con baja cantidad de humo en la corriente secundaria convencional, la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo asf obtenida se consider6 como aproximadamente la cantidad aparente de humo en la corriente secundaria.
Por otra parte, se propone un aparato para medir de forma consecutiva o instantanea la cantidad de humo en la
35 corriente secundaria del cigarrillo mediante un metodo 6ptico sin depender de la medida de la masa (memoria descriptiva de la patente japonesa N° 3-120444). En este dispositivo 6ptico, el humo en la corriente secundaria generado por la combusti6n del cigarrillo en una camara de combusti6n se irradia con un flujo luminoso y se mide la intensidad del flujo luminoso transmitido a traves de la corriente secundaria de humo. La intensidad del flujo luminoso asf medida corresponde a la concentraci6n de humo en la corriente secundaria y, por lo tanto, refleja la
40 cantidad de todas las partfculas.
Sin embargo, se ha encontrado que, cuando proviene de cigarrillos que permiten suprimir las cantidades de humo en la corriente secundaria hasta un nivel igualmente bajo, evaluado mediante la masa de todas las partfculas como en el metodo de cola de pez, las cantidades de humo en la corriente secundaria a menudo son diferentes cuando se miden realmente por metodos visuales en la etapa de combusti6n. Este hecho sostiene que la cantidad de humo en 45 la corriente secundaria medido a partir de la masa de todas las partfculas no corresponde necesariamente con la cantidad de humo en la corriente secundaria medido por observaci6n visual. Como la cantidad de humo en la corriente secundaria medido 6pticamente como se ha referido anteriormente se corresponde con la concentraci6n de humo en la corriente secundaria, es razonable plantear que la cantidad 6pticamente medida de humo en la corriente secundaria no se corresponde necesariamente con la cantidad de humo en la corriente secundaria medido por
50 observaci6n visual.
Para una sustancia fumable, tal como un cigarrillo, es deseable que sea pequefa no s6lo la masa de todas las partfculas sino tambien la cantidad de humo en la corriente secundaria medido realmente por la observaci6n visual.
En estas circunstancias, un objetivo de la presente invenci6n es proporcionar un papel de enrollar para una sustancia fumable que pueda disminuir la cantidad de humo en la corriente secundaria medido por observaci6n
55 visual (a veces denominado como la cantidad de humo en la corriente secundaria visible en la parte siguiente de la presente memoria).
Descripcion de la invencion
Como resultado de una investigaci6n extensa que se ha realizado en un intento de obtener el objetivo definido anteriormente, los inventores han encontrado que la cantidad de humo en la corriente secundaria visible se puede disminuir de forma importante mezclando carbonato de calcio en una cantidad determinada y un agente de ajuste de la combusti6n en una cantidad determinada en el papel de enrollar para una sustancia fumable. La presente invenci6n se ha obtenido basandose en este descubrimiento.
Por lo tanto, la presente invenci6n proporciona un papel de enrollar para una sustancia fumable, que disminuye la cantidad de humo en la corriente secundaria del tabaco, conteniendo el papel para enrollar al menos 30 g/m2 de carbonato de calcio y al menos 3% en masa de un agente de ajuste de la combusti6n.
En la presente invenci6n, el agente de ajuste de la combusti6n se elige preferiblemente entre el grupo que consiste en citrato de potasio y citrato de sodio.
Ademas, en la presente invenci6n es adecuado que el componente de ceniza en la capa superficial de al menos un lado del papel de enrollar no sea mayor que 35% en masa y que el componente de ceniza en la capa superficial tanto de la parte superior como de la parte inferior del papel de enrollar no sea mayor que 35% en masa.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es una proyecci6n oblicua que muestra esquematicamente la estructura de un dispositivo usado en la presente invenci6n para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible de una sustancia fumable.
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra esquematicamente la estructura de un dispositivo usado en la presente invenci6n para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible de una sustancia fumable.
La figura 3 muestra esquematicamente la estructura de un dispositivo para evaluar la cantidad de humo en la corriente secundaria visible que puede ser utilizado en la inspecci6n organoleptica.
La figura 4 es un grafico que muestra la relaci6n entre la cantidad de humo en la corriente secundaria visible medido mediante la observaci6n visual y el valor detectado usando el dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible mostrado en la figura 1.
La figura 5 es un grafico que muestra el resultado de la medida de la cantidad de humo en la corriente secundaria visible mediante el metodo de cola de pez respecto a un cigarrillo enrollado con un papel de enrollar del ejemplo 1 descrito a continuaci6n en la presente memoria.
La figura 6 es un grafico que muestra el resultado de la medida de una cantidad del humo en la corriente secundaria visible con el dispositivo mostrado en la figura 1 respecto a un cigarrillo enrollado con un papel de enrollar del ejemplo 1 descrito a continuaci6n en la presente memoria.
La figura 7 es un grafico que muestra el resultado de la medida de la cantidad de humo en la corriente secundaria mediante el metodo de cola de pez respecto a un cigarrillo enrollado con un papel de enrollar del ejemplo 2 como se describe a continuaci6n en la presente memoria.
La figura 8 es un grafico que muestra el resultado de la medida de la cantidad de humo en la corriente secundaria visible mediante el dispositivo mostrado en la figura 1 respecto a un cigarrillo enrollado con un papel de enrollar del ejemplo 2 descrito a continuaci6n en la presente memoria.
La figura 9 es un grafico que muestra el resultado de la medida de la cantidad de humo en la corriente secundaria mediante el metodo de cola de pez respecto a un cigarrillo enrollado con un papel de enrollar del ejemplo 3 como se describe a continuaci6n en la presente memoria.
La figura 10 es un grafico que muestra el resultado de la medida de la cantidad de humo en la corriente secundaria visible mediante el dispositivo mostrado en la figura 1 respecto a un cigarrillo enrollado con un papel de enrollar del ejemplo 3 descrito a continuaci6n en la presente memoria.
Mejor modo de realizacion de la invencion
La presente invenci6n se describira a continuaci6n con mas detalle.
La pulpa usada para un papel de enrollar para una sustancia fumable segun la presente invenci6n comprende pulpa de lino, una pulpa de madera o una pulpa similar a la usada en un papel de enrollar ordinario para sustancias fumables (particularmente cigarrillos). Es practico usar la pulpa en una cantidad suficiente para mantener la tensi6n mecanica necesaria para el proceso de elaborar el papel o para enrollar el tabaco. Preferiblemente, la cantidad de pulpa es de 20 a 50 g/m2.
El papel de enrollar para una sustancia fumable segun la presente invenci6n contiene al menos una cantidad determinada de carbonato de calcio y se afade con al menos una cantidad determinada de un agente de ajuste de la combusti6n. El carbonato de calcio esta contenido en una cantidad de 30 g/m2 o mas y 50 g/m2 o menos, y el agente de ajuste de la combusti6n se afade en una cantidad de 3 a 15% en masa. Cuando la cantidad de carbonato de calcio es menor que 30 g/m2 y/o cuando la cantidad del agente de ajuste de la combusti6n es mayor que 3% en masa, no se puede obtener un efecto suficiente de supresi6n de la cantidad de humo en la corriente secundaria visible.
El carbonato de calcio se afade en forma de partfculas. Es adecuado que el diametro de partfcula del carbonato de calcio, que se puede elegir apropiadamente en funci6n del coste y la conveniencia en el procedimiento de elaboraci6n del papel, este en el intervalo de 0,02 µm a 10 µm.
Es adecuado que el papel de enrollar tenga un peso base de 50 g/m2a 100 g/m2.
Es adecuado usar una sal de acido cftrico con un metal alcalino como agente de ajuste de la combusti6n. Particularmente, es adecuado usar citrato de potasio y citrato de sodio como agente de ajuste de la combusti6n. El citrato de potasio y el citrato de sodio se pueden usar solos o en combinaci6n.
Se debe sefalar que en el papel al que se le ha afadido internamente un material de carga que se elabora con una maquina Fourdrinier, la cantidad de material de carga en la cara inferior (cara tela) se hace menor que la de la cara superior (cara fieltro) de acuerdo con la deshidrataci6n de la cara inferior en la etapa de formaci6n de la capa de papel. Como resultado se genera una desviaci6n en la distribuci6n del material de carga y la fibra en el papel en la direcci6n del grosor del papel (o en la direcci6n z). Se deduce que se producen propiedades bilaterales en el papel. Es posible que las propiedades bilaterales den lugar a defectos en terminos de la calidad de impresi6n y las caracterfsticas del papel en el campo del papel para impresi6n. Sin embargo, en el papel de enrollar convencional, las propiedades bilaterales son deseables en lo que se refiere a la convergencia de la ceniza en la etapa de combusti6n del cigarrillo y las otras influencias apenas si dan lugar a problemas practicos.
Sin embargo, si el papel de enrollar que contiene una cantidad muy grande de material de carga como en la presente invenci6n se elabora con la maquina Fourdrinier convencional, el material de carga contenido en una gran cantidad en la superficie de la cara superior disminuye durante el procedimiento de elaboraci6n del cigarrillo, con lo que se promueve la generaci6n de problemas tales como los problemas con el polvo de papel y el defecto al enrollar el cigarrillo. Se deduce que la elaboraci6n del cigarrillo con una velocidad elevada hace que se deteriore.
Para superar el problema descrito anteriormente, es necesario disminuir el material de carga solo distribuido en la proximidad de la superficie, manteniendo a su vez la cantidad de material de carga contenida en el papel de enrollar. Como medio para disminuir el material de carga solo distribuido en la proximidad de la superficie manteniendo a su vez la cantidad de material de carga contenida en el papel para enrollar, es posible usar una maquina de elaboraci6n de papel en la que la capa de papel se forma mediante una mesa de fabricaci6n del tipo de deshidrataci6n en doble cara. La mesa de fabricaci6n del tipo de deshidrataci6n en doble cara significa una mesa de fabricaci6n de tipo de doble tela. Dicha maquina para la elaboraci6n de papel incluye una maquina de doble tela o una maquina para la elaboraci6n de papel provista de una mesa de que tambien se denomina tipo de tela superior o tela hfbrida, en la que se usa una doble tela en una parte de la maquina de Fourdrinier. En la maquina de Fourdrinier general, la deshidrataci6n se realiza solo en la cara inferior en la etapa de formaci6n de la capa de papel. En la maquina de tipo de doble tela, sin embargo, la capa de papel se forma por la deshidrataci6n de las dos telas en contacto con las superficies superior e inferior del material del papel usado para la elaboraci6n del papel, de forma que se hace posible que disminuya la cantidad de material de carga contenido en la regi6n de la superficie del papel de enrollar. El papel de enrollar elaborado con la maquina de Fourdrinier general tiene el mayor contenido de material de carga en la superficie superior y el contenido del material de carga disminuye gradualmente hacia la superficie inferior. Por otra parte, en el papel de enrollar elaborado con la mesa de fabricaci6n de papel de tipo de doble tela, la diferencia en al contenido de material de carga entre la regi6n interior y la regi6n de la superficie de la capa de papel es pequefa y, por lo tanto, la diferencia en el contenido de material de carga en cada capa es considerablemente pequefa. Incidentalmente, en la presente invenci6n, la regi6n en la direcci6n del grosor de la superficie del papel de enrollar, que corresponde a 18% a 20% en masa de la masa total del papel de enrollar, se define como la capa de superficie, y el componente de ceniza en la regi6n particular se define como el componente de ceniza de la capa de superficie. Ademas, si el papel de enrollar se elabora mediante la maquina de Fourdrinier convencional, las superficies frontal y trasera del papel elaborado se denominan generalmente superficie de la capa superior y superficie de la capa inferior, respectivamente. Por otra parte, si el papel de enrollar se elabora con la mesa de fabricaci6n de papel del tipo de doble tela, las superficies frontal y trasera del papel de enrollar elaborado se denominan superficie de la cara tela superior y superficie de la cara tela inferior, respectivamente. En la presente invenci6n, la cara fieltro y la cara tela superior se denominan cara superior y la cara tela y la cara tela inferior se denominan cara inferior. En la presente invenci6n, es adecuado que el componente de ceniza en al menos una capa de superficie en la capa superior o en la capa inferior del papel de enrollar no sea mayor que 35% en masa, y es mas adecuado que el componente de ceniza en la capa superficial de cada una de la capa superficial y la capa inferior del papel de enrollar no sea mayor que 35% en masa.
Se debe sefalar que, para determinar el componente de ceniza de la capa superficial, la muestra de papel de enrollar se divide en varias secciones en la direcci6n del grosor de la muestra de papel de enrollar, y el componente de ceniza en la capa superficial que corresponde a 18 a 20% en masa de la masa total en la direcci6n del grosor de la superficie de la muestra se puede determinar segun el documento JIS P 8128. Brevemente, el componente de ceniza en la capa superficial indicada anteriormente se determina como se indica a continuaci6n.
Se toma una muestra de papel de enrollar de tamafo de 40 mm x 200 mm y se mide la masa de la muestra. A continuaci6n se une una cinta adhesiva (anchura de 50 mm, Tesa #4267) a la superficie de la muestra de forma que no se forme ninguna capa de aire en toda la regi6n que va de un extremo a otro de la muestra. Despues de cortar las regiones de la cinta adhesiva que sobresalen de la muestra, se aplica una carga por encima de la cinta adhesiva de forma que se consiga que la cinta adhesiva se una fuertemente a la muestra. Se mide de nuevo la masa de la muestra con la cinta adhesiva unida a ella con lo que se obtiene la masa de la cinta adhesiva. A continuaci6n, se une otra cinta adhesiva a la superficie opuesta de la muestra, y la muestra comprimida entre las dos cintas adhesivas se divide en dos secciones en su direcci6n longitudinal usando la fuerza de adhesi6n de las cintas adhesivas. Mas especfficamente, la muestra se divide por exfoliaci6n en forma de T, de forma que la muestra comprimida entre las dos cintas adhesivas se mantiene verticalmente y se exfolia lentamente en direcci6n horizontal con una velocidad constante. Se une una cinta adhesiva adicional de nuevo a la superficie de exfoliaci6n de la muestra sometida al primer procedimiento de exfoliaci6n, y se repite un procedimiento similar hasta que la masa de la capa superficial es de 18 a 20% en masa de la masa de la muestra original. Diez puntos por muestra de la capa superficial asf obtenida se calientan fuertemente a 900°C junto con la cinta adhesiva de forma que se obtenga el componente de ceniza segun el documento JIS P 8128 y el componente de ceniza asf obtenido se corrige con el componente de ceniza de la cinta adhesiva, de forma que se obtiene el valor del componente de ceniza de la capa superficial. Ademas, el componente de ceniza de la muestra antes de la divisi6n de la muestra tambien se mide separadamente, de forma que se obtenga el componente de ceniza total.
El papel para enrollar una sustancia fumable (particularmente cigarrillos) segun la presente invenci6n permite disminuir notablemente la cantidad del humo en la corriente secundaria visible del tabaco en comparaci6n con el papel de enrollar convencional. La medida de la cantidad de humo en la corriente secundaria visible, que se puede estimar mediante inspecci6n organoleptica, tambien se puede estimar facilmente usando un dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible descrito en la Solicitud de Patente Japonesa N° 2000-268910.
La figura 1 es una proyecci6n oblicua que muestra esquematicamente la estructura de un dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible descrito en la Solicitud de Patente Japonesa N° 2000-268910, y la figura 2 es un diagrama de bloques que muestra esquematicamente la estructura de un dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible como se ha indicando anteriormente.
Como se ha mostrado en las figuras 1 y 2, el dispositivo 10 para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible comprende una camara 11 de combusti6n estatica para una sustancia fumable, una unidad 12 de luz visible irradiante para irradiar el humo en la corriente secundaria generado por la combusti6n estatica de la sustancia fumable y que se eleva naturalmente dentro de la camara 11 de combusti6n estatica con un haz de luz visible determinado en una direcci6n esencialmente perpendicular a la direcci6n del flujo de humo en la corriente secundaria, y una unidad 14 de detecci6n de intensidad de la luz dispersada para detectar, como indicador de la cantidad de humo en la corriente secundaria visible, la intensidad de la luz dispersa dispersada por el humo en la corriente secundaria en una direcci6n esencialmente perpendicular a la direcci6n del haz de luz visible.
La camara 11de combusti6n estatica esta formada por un material que protege de la luz y comprende, por ejemplo, un cuerpo paralelepipedico hueco que tiene un lado mas largo en la direcci6n vertical y que esta definido por las cuatro paredes laterales 11a a 11d. En la parte inferior de la pared lateral 11a se forma una puerta 111 para insertar una sustancia fumable SA tal como un cigarrillo encendido en la camara 11 de combusti6n estatica. En los extremos mas inferiores de las cuatro paredes 11a a 11d que definen la camara 11 de combusti6n estatica se forman las ventanas 112 a 115 tales como ventanas de malla, lo que permite suministrar el aire necesario para la combusti6n estatica de la sustancia fumable SA en la camara 11 de combusti6n estatica. Es adecuado que la puerta 111 de inserci6n de la sustancia fumable este formada de forma que el humo en la corriente secundaria SSS (por sus iniciales en ingles: sidestream smoke) generado por la sustancia fumable SA insertado en la camara 11 de combusti6n estatica no se vea afectado por la perturbaci6n del aire externo que entra en la camara 11 de combusti6n estatica a traves de las ventanas de circulaci6n del aire 112 a 115 y que se posiciones de forma que la distancia entre la sustancia fumable SA y el eje superior de la camara 11 de combusti6n estatica sea lo suficientemente larga para evitar esencialmente que el humo en la corriente secundaria SSS se desvfe.
Es posible cargar granulos de vidrio (no mostrados) en el espacio libre en la parte inferior de la camara 11 de combusti6n estatica que rodea las ventanas de circulaci6n del aire 112 a 115 de forma que se forme una capa de rectificaci6n del flujo del aire, evitando de este modo que el humo en la corriente secundaria SSS que se eleva dentro de la camara 11 de combusti6n estatica por la combusti6n estatica de la sustancia fumable se vea afectado. El extremo superior de la camara 11 de combusti6n estatica se deja abierto. Es posible montar una campana de evacuaci6n 15 en el extremo superior abierto de la camara 11 de combusti6n estatica para evacuar la camara 11 de combusti6n estatica. Es necesario evacuar la camara 11 de combusti6n estatica de forma que la combusti6n estatica de la sustancia fumable SA no se vea afectada esencialmente. Para la evacuaci6n, es adecuado montar un filtro 16
de rectificaci6n del flujo de forma que cruce el extremo superior abierto de la camara 11 de combusti6n estatica para no afectar el humo en la corriente secundaria SSS que se eleva de forma natural dentro de la camara 11 de combusti6n estatica por la combusti6n estatica de la sustancia fumable. Se monta un conducto 151 de evacuaci6n en la parte superior de la campana de evacuaci6n 15 y el conducto 151 de evacuaci6n esta conectado a un sistema de evacuaci6n (no mostrado).
La unidad 12 de irradiaci6n de luz visible se monta fuera de la camara 11 de combusti6n estatica. En el ejemplo mostrado en el dibujo, la unidad de irradiaci6n de luz visible esta montada por fuera de la pared lateral 11b frente a la pared lateral 11a de la camara 11 de combusti6n estatica en la que esta insertado la sustancia fumable SA. En dicha parte de la pared lateral 11b que esta situada enfrente de la unidad 12 de irradiaci6n de luz visible se forma una ventana 116 de transmisi6n de luz visible. La unidad 12 de irradiaci6n de luz visible comprende una fuente de luz visible (no mostrada) y sirve para irradiar el humo en la corriente secundaria SSS generado por la combusti6n estatica de la sustancia fumable SA y que se eleva de forma natural dentro de la camara 11 de combusti6n estatica con un haz de luz visible VLB (por sus iniciales en ingles: visible light beam) en una direcci6n esencialmente perpendicular a la direcci6n del flujo de humo en la corriente secundaria. La fuente de luz visible usada no esta limitada particularmente con tal de que la luz visible pueda ser emitida. Por ejemplo, es posible usar un laser de luz visible, un diodo emisor de luz visible, o una lampara hal6gena como fuente de luz visible. En el caso tfpico, se una fuente de luz A estipulada por el Comite Internacional de Iluminaci6n como fuente de luz visible.
El haz de luz visible (flujo de luz visible) VLB emitido por la unidad 12 de irradiaci6n de luz visible tiene una secci6n transversal esencial lo suficientemente grande como para cubrir suficientemente la corriente secundaria de humo SSS que se eleva de forma natural dentro de la camara 11 de combusti6n estatica incluso si la corriente secundaria de humo SSS esta desviada en cierto modo. Por ejemplo, es posible que el haz de luz visible VLB tenga una anchura w en una direcci6n perpendicular a la direcci6n de irradiaci6n (figura 2) y que tenga un secci6n transversal rectangular que tenga una altura en una direcci6n esencialmente perpendicular a la direcci6n de irradiaci6n del haz de luz visible VLB de forma que se ajuste al campo de visi6n al realizar la evaluaci6n organoleptica en vista del campo de visi6n del ser humano. Es adecuado que la anchura w sea al menos igual a la anchura de oscilaci6n del humo en la corriente secundaria visible SSS en una direcci6n perpendicular a la direcci6n de irradiaci6n del haz de luz visible. Incidentalmente, la forma de la secci6n transversal del haz de luz visible no esta limitada a una forma rectangular. La forma de secci6n transversal del haz de luz visible puede ser elfptica, circular, etc. La configuraci6n de la forma del haz de luz visible se puede realizar por un metodo conocido. Por ejemplo, es posible usar una mascara que tenga una apertura que se ajuste a la forma de la secci6n transversal del haz de luz visible. Tambien es posible usar un sistema de lentes que incluya una lente convexa y una lente c6ncava usadas en combinaci6n.
Es adecuado disponer una unidad 13 de absorci6n de luz fuera de la camara 11 de combusti6n estatica, en el ejemplo mostrado en la figura 1, en el exterior de la pared lateral 11a, de forma que la unidad 13 de absorci6n de luz este situada frente a la unidad 12 de irradiaci6n de luz visible, para permitir que todos los componentes luminosos generados por la unidad 12 de irradiaci6n de luz visible y transmitidos a traves de la corriente secundaria de humo SSS sean absorbidos y eliminados. Una ventana 117 de transmisi6n de luz visible se forma en la parte del muro lateral 11a que esta situada frente a la unidad 13 de unidad de absorci6n de luz.
La unidad 14 de detecci6n de la intensidad de la luz dispersada se situa fuera de la camara 11 de combusti6n estatica en una direcci6n perpendicular al haz de luz irradiada emitido por la unidad 12 de irradiaci6n de luz visible. En el ejemplo mostrado en la figura 1, la unidad de detecci6n de la intensidad de la luz dispersada se situa por fuera de la pared lateral 11d. Una ventana 118 de transmisi6n de la luz visible esta situada en la parte de la pared lateral 11d que esta situada frente a la unidad 14 de detecci6n de la intensidad de la luz dispersada.
Como se ha descrito anteriormente, la unidad 14 de detecci6n de la intensidad de la luz dispersada sirve para detectar la intensidad de la luz dispersada SLV (luz dispersada a 90°) que es dispersada en una direcci6n esencialmente perpendicular a la direcci6n de irradiaci6n del haz de luz visible VLB, entre los haces de luz que irradian el humo en la corriente secundaria SSS y dispersada por el humo en la corriente secundaria SSS. La unidad 14 de detecci6n de la intensidad de la luz dispersada comprende un sistema 6ptico (no mostrado) para convertir la luz dispersada a 90° SLV en una sefal electrica y producir una sefal electrica de salida. Adecuadamente se puede usar un fotomultiplicador para convertir la luz en una sefal de voltaje como dispositivo de conversi6n de luz en electricidad mencionado anteriormente. La sefal de voltaje convertida se somete, por ejemplo, a una conversi6n A/D y a continuaci6n puede usarse para el muestreo de datos usando un ordenador personal. El intervalo de adquisici6n de datos y el tiempo de adquisici6n se pueden ajustar opcionalmente. Tfpicamente se pueden medir 300 puntos con un intervalo de 0,2 segundos en un minuto.
La intensidad de la luz dispersada a 90° SLV que ha sido detectada y la cantidad de humo en la corriente secundaria visible se correlacionan muy bien. Por lo tanto, es posible juzgar que la cantidad de humo en la corriente secundaria visible se ha hecho relativamente grande al aumentar la intensidad de la luz dispersada a 90° detectada. Incidentalmente, se ha encontrado que la intensidad de la luz dispersada a 90° y la cantidad de toda la materia en partfculas contenida en el humo en la corriente secundaria no se correlacionan entre ellas.
Con el fin de evitar la luz parasita externa incidente de cada ventana de transmisi6n de luz visible, es adecuado disponer cajas 17 a 19 de apantallamiento de la luz parasita externa entre la unidad 12 de irradiaci6n de luz visible y
la ventana 116 de transmisi6n de la luz visible, entre la unidad 13 de absorci6n de luz y la ventana 117 de transmisi6n de la luz visible y entre la unidad 14 de detecci6n de la luz dispersada y la ventana 118 de transmisi6n de la luz visible.
En lo que respecta a los ejemplos tfpicos del tamafo completo del dispositivo 10, la camara 11 de combusti6n estatica es un paralelepfpedo hueco que tiene una secci6n transversal con un tamafo de 11 cm x 11 cm y una altura de 80 cm. La puerta 111 de inserci6n de la sustancia fumable se forma en una posici6n a 50 cm del eje inferior de la camara de combusti6n estatica. La distancia entre la sustancia fumable SA y el centro del haz de luz visible es de 10 cm. Ademas, el haz de luz visible emitido por la unidad de irradiaci6n de luz visible tiene un area de secci6n transversal con un tamafo de 5 cm x 5 cm.
Como se muestra en la figura 2, es adecuado que el dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible usado en la presente invenci6n comprenda un medio 20 de tabla de conversi6n para convertir la intensidad de la luz dispersada a 90° detectada por la unidad 14 de detecci6n de la intensidad de luz dispersada en la cantidad de humo en la corriente secundaria visible, basandose en la relaci6n entre la intensidad de la luz dispersada a 90° y la cantidad de humo en la corriente secundaria visible medida mediante la observaci6n visual y para producir datos de salida de la cantidad convertida de humo en la corriente secundaria visible. La relaci6n obtenida con anterioridad entre la intensidad de la luz dispersada a 90° y la cantidad de humo en la corriente secundaria visible obtenida mediante la observaci6n visual se introduce en el medio 20 de tabla de conversi6n como una f6rmula de conversi6n, una curva de calibraci6n, etc. de forma que permita que la sefal de intensidad de la luz dispersada a 90° obtenida de la unidad 14 de detecci6n de la intensidad de la luz dispersada sea convertida en la cantidad de humo en la corriente secundaria visible. La cantidad de humo en la corriente secundaria visible convertida de esta forma se genera a partir del medio 20 de tabla de conversi6n. Con el fin de obtener la correlaci6n entre la intensidad de la luz dispersada a 90° y la cantidad de humo en la corriente secundaria visible medida mediante observaci6n visual, se evalua mediante inspecci6n organoleptica por ensayo de pares la cantidad de humo en la corriente secundaria visible de la sustancia fumable, tal como un numero elevado de cigarrillos, de forma que se determine numericamente la cantidad de humo en la corriente secundaria visible. La intensidad de la luz dispersada a 90° detectada por el dispositivo se mide con respecto a la sustancia fumable misma. Es posible obtener una curva de calibraci6n dibujando los valores medidos en un grafico que comprende la ordenada que representa, por ejemplo, la cantidad de humo en la corriente secundaria visible y la abscisa que representa, por ejemplo, la intensidad de la luz dispersada a 90°. Es posible obtener la f6rmula de conversi6n de la intensidad de la luz dispersada a 90° en la cantidad de humo en la corriente secundaria visible basandose en la curva de calibraci6n obtenida de esta forma.
La inspecci6n organoleptica por ensayo de pares se puede realizar usando, por ejemplo, un dispositivo para evaluar la cantidad de humo en la corriente secundaria visible mostrado en la figura 3. Para ser mas especffico, un cigarrillo estandar CIG1 y un cigarrillo diana CIG2 se someten a combusti6n estatica en dos camaras 31 y 32 de combusti6n estatica, respectivamente, que estan dispuestas simetricamente en la direcci6n derecha-izquierda. En este caso, se emplea un sistema de pregunta-y-respuesta en el que se pide que la cantidad observada de humo en la corriente secundaria generado por el cigarrillo diana CIG2 sea evaluada numericamente dentro de un intervalo de 0 a 10 con respecto al punto 5 dado por el cigarrillo estandar CIG1. Las camaras 31 y 32 de combusti6n estatica estan provistas de ventanas de observaci6n 311 y 321, respectivamente, teniendo cada una de ellas una anchura determinada en la direcci6n vertical. Ademas, se proporcionan las fuentes 33 y 34 de luz visible en las partes superiores de las camaras 31 y 32 de combusti6n estatica, respectivamente. Es adecuado que la anchura de cada una de las ventanas de observaci6n 311 y 321 en la direcci6n vertical corresponda a la altura del haz de luz visible emitido por la unidad 12 de irradiaci6n de luz visible incluida en el dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible. Tambien es adecuado que la distancia entre los cigarrillos CIG1 y CIG2 y los extremos inferiores de las ventanas de observaci6n 311 y 321 se correspondan con la distancia del extremo inferior del haz de luz visible emitido por la unidad 12 de irradiaci6n de luz visible incluida en el dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible medida a partir de la sustancia fumable SA. Los humos secundarios SS1 y SS2 se irradian desde arriba con los haces de luz visible emitidos por las fuentes de luz visible 33 y 34 y estos humos secundarios SS1 y SS2 se pueden observar solo a traves de las ventanas de observaci6n 311 y 321.
La presente invenci6n se describira ahora mas detalladamente con referencia a los ejemplos de la presente invenci6n, aunque la presente invenci6n no esta limitada por los siguientes ejemplos.
Ejemplos
Ejemplo de referencia 1
Se evaluaron, mediante inspecci6n organoleptica por el ensayo de pares referido anteriormente, los valores correspondientes a las cantidades de la corriente secundaria de humo visible generado por 15 tipos de cigarrillos. La evaluaci6n fue realizada por 10 panelistas usando el dispositivo para evaluar la cantidad de humo en la corriente secundaria visible mostrado en la figura 3. El valor medio de los puntos obtenidos para cada tipo de cigarrillo se defini6 como el punto del cigarrillo de un determinado tipo. Ademas, los valores anteriores se normalizaron definiendo como 1 el valor correspondiente a la cantidad de humo en la corriente secundaria visible generado por el cigarrillo que obtuvo el punto mayor. Por otra parte, la intensidad de la luz dispersada a 90° se detect6 como el
voltaje con respecto a las cantidades de humo en la corriente secundaria de los mismos 15 tipos de cigarrillos usando el dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible del cigarrillo mostrado en la figura 1, y los valores de voltaje de los cigarrillos se normalizaron de forma que los datos de voltaje del cigarrillo que se defini6 como 1 en la inspecci6n organoleptica mencionada previamente se les dio el valor de 1. Estos datos se representaron en el grafico de la figura 4 que comprende la abscisa que representa la intensidad normalizada de la luz dispersada y la ordenada que representa el valor normalizado que corresponde a la cantidad de humo en la corriente secundaria medido mediante la inspecci6n organoleptica. Como se puede apreciar en la figura 4, la intensidad de la luz dispersada a 90° obtenida por el dispositivo para medir la cantidad de humo en la corriente secundaria visible se correlaciona muy bien con la cantidad de humo en la corriente secundaria visible medido mediante la inspecci6n organoleptica.
Ejemplo 1
Se prepararon papeles para enrollar que tenfan pulpa en una cantidad de 30 g/m2 y que contenfan aproximadamente 4,5% en masa de citrato de potasio con cantidades de carbonato de calcio que variaban segun lo indicado en la tabla 1. Se us6 pulpa de lino como pulpa, y se us6 un carbonato de calcio de tipo calcita con forma de agujas que tenfa un diametro de partfcula de 3,0 µm como carbonato de calcio. Se prepararon cigarrillos usando el papel de enrollar resultante. El cigarrillo preparado tenfa un tamafo FK normal, en el que la circunferencia era de 4,9 mm, la longitud de la columna de tabaco era de 59 mm, la longitud del filtro era de 25 mm y la longitud del papel era de 32 mm. La hebra de tabaco usada era el tipo de mezcla estadounidense habitualmente usada en los cigarrillos disponibles comercialmente, y su cantidad de carga fue de 0,580 g/cigarrillo. Estos cigarrillos se acondicionaron a una temperatura de 22°C y una humedad relativa de 60%, seguido por selecci6n en funci6n del peso siendo el peso elegido para cada cigarrillo de 0,885 ± 0,01 g. A continuaci6n se ensay6 el cigarrillo.
Cada uno de los cigarrillos elegidos se someti6 a combusti6n estatica con la longitud de la combusti6n fijada a 49 mm. La tabla 1 tambien muestra el tiempo de combusti6n, la cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo y la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo, medido mediante el metodo de cola de pez. La cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo tambien se muestra en la figura 5. Ademas, la cantidad de humo en la corriente secundaria visible generado por cada cigarrillo se midi6 usando el dispositivo mostrado en la figura 2, con el resultado mostrado en la tabla 1 y en la figura 6. Los datos experimentales confirman que cuando la cantidad de carbonato de calcio es pequefa, la cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo es grande (figura 5). Sin embargo, como el tiempo de combusti6n es predominantemente largo, la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo determinada por el metodo de cola de pez es pequefa. Por otra parte, si la cantidad de carbonato de calcio es grande, el tiempo de combusti6n es pequefo. Aunque la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo es pequefa porque la cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo es predominantemente pequefa, la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo determinada por el metodo de cola de pez no cambia de manera importante. Por otra parte, los datos experimentales dados en la figura 6 confirman que la cantidad de humo en la corriente secundaria visible se puede disminuir rapidamente se permite que el papel de enrollar contenga carbonato de calcio en una cantidad de al menos 30 g/m2.
Tabla 1
Papel de enrollar
Cantidad de carbonato de calcio (g/m2) Cantidad de agente de ajuste de combusti6n (%) Metodo de cola de pez Cantidad de humo sec. visible
Tiempo de combusti6n (s/49 mm)
Cantidad de humo sec. (mg/cig.) Cantidad de humo sec. (mg/min)
1-1
10 4,4 406 16,6 2,45 0,70
1-2
15 4,4 388 16,4 2,53 0,66
1-3
20 4,5 377 16,5 2,63 0,66
1-4
25 4,6 365 15,9 2,62 0,64
1-5
30 4,5 357 15,4 2,59 0,50
1-6
35 4,6 352 14,8 2,52 0,49
1-7
40 4,6 349 14,0 2,40 0,46
Ejemplo 2
Se prepararon papeles de enrollar afadiendo varias cantidades de citrato de potasio como se muestra en la tabla 2 al papel de enrollar que contenfa 35 g/m2 de carbonato de calcio para el que se habfa encontrado que permitfa disminuir de forma importante la cantidad de humo en la corriente secundaria visible en el ejemplo 1. Las otras condiciones fueron las mismas que las del ejemplo 1. La tabla 2 tambien muestra el tiempo de combusti6n, la cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo y la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo, medido por el metodo de cola de pez. La cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo tambien se muestra en el figura 7. Ademas, la cantidad de humo en la corriente secundaria visible por cada cigarrillo se midi6 usando el dispositivo mostrado en la figura 2, y el resultado se muestra en la tabla 2 y en la figura
8. Los datos experimentales confirman que cuando la cantidad de citrato de potasio es grande, el tiempo de combusti6n es pequefo. Sin embargo, como la cantidad de humo segundario es predominantemente grande (figura 7), la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo, que se midi6 por el metodo de cola de pez, fue grande. Por otra parte, si se aumenta la cantidad de citrato de potasio, el tiempo de combusti6n disminuye. Sin embargo, como la cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo esta predominantemente disminuida (figura 7), la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo, que se determin6 por el metodo de cola de pez, disminuy6, aunque la tasa de disminuci6n no fue prominentemente grande. Sin embargo, los datos experimentales dados en la figura 8 confirman que la cantidad de humo en la corriente secundaria visible disminuy6 de forma importante permitiendo que el papel de enrollar contuviera al menos 3% de citrato de potasio.
Tabla 2
Papel de enrollar
Cantidad de carbonato de calcio (g/m2) Cantidad de agente de ajuste de combusti6n (%) Metodo de cola de pez Cantidad de humo sec. visible
Tiempo de combusti6n (s/49 mm)
Cantidad de humo sec. (mg/cig.) Cantidad de humo sec. (mg/min)
2-1
35 0,0 427 12,3 3,00 1,00
2-2
35 1,0 369 16,9 2,75 0,72
2-3
35 1,9 360 15,4 2,57 0,56
2-4
35 2,9 354 14,9 2,53 0,49
2-5
35 4,5 352 14,8 2,52 0,49
2-6
35 6,2 351 14,5 2,48 0,43
Ejemplo 3
Se prepararon papeles de enrollar afadiendo varias cantidades de citrato de potasio como se muestra en la tabla 3 al papel de enrollar que contenfa 30 g/m2 de carbonato de calcio, encontrandose que esto permitfa disminuir de forma importante la cantidad de humo en la corriente secundaria visible del ejemplo1. Las otras condiciones fueron las mismas que en el ejemplo 1. La tabla 3 tambien muestra el tiempo de combusti6n, la cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo y la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo, medido por el metodo de cola de pez. La cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo tambien se muestra en la figura 9. Ademas, la cantidad de humo en la corriente secundaria visible por cada cigarrillo se midi6 usando el dispositivo mostrado en la figura 2 y el resultado se muestra en la tabla 3 y en la figura 10. Los datos experimentales confirman que cuando la cantidad de citrato de potasio es pequefa, el tiempo de combusti6n es grande. Sin embargo, como la cantidad de humo en la corriente secundaria es predominantemente grande (figura 9), la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo, que se midi6 por el metodo de cola de pez, fue grande. Por otra parte, si se aumenta la cantidad de citrato de potasio, el tiempo de combusti6n disminuye. Sin embargo, como la cantidad de humo en la corriente secundaria por cigarrillo esta predominantemente disminuida (figura 9), la cantidad de humo en la corriente secundaria por unidad de tiempo, que se determin6 por el metodo de cola de pez, disminuy6, aunque la tasa de disminuci6n no fue prominentemente grande. Sin embargo, los datos experimentales dados en la figura 10 confirman que la cantidad de humo en la corriente secundaria visible disminuy6 de forma importante permitiendo que el papel de enrollar contuviera al menos 3% de citrato de potasio.
Tabla 3
Papel de enrollar
Cantidad de carbonato de calcio (g/m2) Cantidad de agente de ajuste de combusti6n (%) Metodo de cola de pez Cantidad de humo sec. visible
Tiempo de combusti6n (s/49 mm)
Cantidad de humo sec. (mg/cig.) Cantidad de humo sec. (mg/min)
3-1
30 0,0 435 22,5 3,10 1,00
3-2
30 0,9 383 18,1 2,83 0,84
3-3
30 1,8 365 16,4 2,69 0,62
3-4
30 2,9 359 15,5 2,59 0,51
3-5
30 4,6 357 15,4 2,59 0,50
3-6
30 6,1 354 14,9 2,52 0,49
Ejemplo de referencia 2
Se prepararon los papeles de enrollar A a C que contenfan el total de componentes de ceniza totales que se muestran en la tabla 4.
5 El papel de enrollar A era un papel de enrollar elaborado afadiendo carbonato de calcio usado como material de carga a la pulpa de madera y usando una maquina de Fourdrinier en la que se sustituy6 la doble tela por una parte de la mesa de fabricaci6n. El papel de enrollar B era un papel de enrollar elaborado mediante un procedimiento similar al usado para elaborar el papel de enrollar A, excepto que la cantidad afadida de carbonato de calcio fue mayor que en papel de enrollar A. Ademas, el papel de enrollar C era un papel de enrollar elaborado usando la
10 maquina de Fourdrinier convencional de forma que su contenido en carbonato de calcio era igual que el del papel de enrollar A. La tabla 4 muestra el resultado de la medida con respecto al componente de ceniza en la capa superficial y el contenido de ceniza en la muestra completa.
Tabla 4
Tabla 4
Maquina de papel Cenizas totales (%) Cenizas en la capa superficial (%) C.S./C.I.
Papel de enrollar A
Maquina Fourdrinier tipo tela superior 30,0 30,8/27,3
Papel de enrollar B
Maquina Fourdrinier tipo tela superior 33,4 32,7/28,8
Papel de enrollar C
Maquina Fourdrinier 30,9 36,9/23,8
C.S./C.I.: capa superior/capa inferior
15 No se gener6 ningun problema con la elaboraci6n del cigarrillo cuando se hiz6 con el papel de enrollar A y el papel de enrollar B, que se hacen usando una maquina de Fourdrinier en la que se sustituy6 la doble tela por una parte de la mesa de fabricaci6n. Sin embargo, cuando se hiz6 con el papel de enrollar C en el que el contenido de ceniza en la proximidad de la superficie superaba el 35%, se encontr6 que una gran cantidad del material de carga se habfa cafdo de la superficie del papel en el procedimiento de elaboraci6n del cigarrillo. El polvo de papel cafdo form6 un
20 polvo y se produjeron defectos al enrollar el cigarrillo por lo que fue diffcil elaborar el cigarrillo. Siendo asf la situaci6n, se ha encontrado que el papel de enrollar en el que el contenido de ceniza en la capa superficial excede de 35% no es adecuado para usarlo en la elaboraci6n del cigarrillo.
Como se ha descrito anteriormente, la presente invenci6n proporciona un papel de enrollar para una sustancia fumable que permite disminuir de forma importante la cantidad de humo en la corriente secundaria de la sustancia
25 fumable medido por observaci6n visual.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Un papel de enrollar para una sustancia fumable, que contiene carbonato de calcio y un agente de ajuste de la combusti6n, caracterizado porque el papel de enrollar contiene al menos 30 g/m2 de carbonato de calcio y al menos 3% en masa de un agente de ajuste de la combusti6n, para disminuir la cantidad de humo en la corriente secundaria
    5 visible, y porque la cantidad de carbonato de calcio en una capa superficial de cada lado de la cara superior y de la cara inferior del papel de enrollar es menos que la cantidad de carbonato de calcio contenida dentro del papel de enrollar, en el que la capa superficial es la regi6n en la direcci6n del grosor de una superficie del papel de enrollar que corresponde a 18 a 20% en masa de la masa total del papel de enrollar.
  2. 2.-El papel de enrollar segun la reivindicaci6n 1, en el que el carbonato de calcio esta contenido en el papel de 10 enrollar en una cantidad de 30 g/cm2 a 50 g/cm2.
  3. 3.-El papel de enrollar segun la reivindicaci6n 1, en el que el agente de ajuste de la combusti6n esta contenido en el papel de enrollar en una cantidad de 3 a 15% en masa.
  4. 4.-El papel de enrollar segun la reivindicaci6n 1, en el que el agente de ajuste de la combusti6n se elige entre el grupo que consiste en citrato de potasio y citrato de sodio.
    15 5.-El papel de enrollar segun la reivindicaci6n 1, en el que el contenido de ceniza en una capa superficial de al menos una cara del papel de enrollar no es mayor que 35% en masa.
  5. 6.-El papel de enrollar segun la reivindicaci6n 1, en el que el contenido de ceniza en una capa superficial de la cara superior y la cara inferior del papel de enrollar no es mayor que 35% en masa.
  6. 7.-Uso de un papel de enrollar segun cualquiera de las reivindicaciones 1-6 para disminuir la cantidad de humo en 20 la corriente secundaria visible de tabaco en una sustancia fumable.
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