ES2729382T3 - Cápsula de sabor para mejorar el suministro de sabor en cigarrillos - Google Patents

Abstract

Un filtro (40) para un cigarrillo que comprende material de filtro (45), material sorbente (50) y una cápsula de dos partes (10, 100) que contiene un material aditivo para modificar las características del humo de tabaco durante el fumado del cigarrillo, la cápsula (10, 100) comprende: una primera parte (20, 200) que tiene un extremo abierto que define una primera cámara que contiene el material aditivo; y una segunda parte (30, 300) que tiene un extremo abierto que define una segunda cámara, en donde la segunda parte (30) se ajusta dentro de la primera parte (20) con los extremos abiertos orientados hacia la misma dirección o la segunda parte (300) se ajusta alrededor de la primera parte (200) y los extremos abiertos se orientan uno frente al otro en direcciones opuestas, en donde la primera parte (200) y la segunda parte (300) forman una bomba sellada y en donde la cápsula (100) libera al menos una porción del material aditivo cuando el filtro se somete a una fuerza externa.

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsula de sabor para mejorar el suministro de sabor en cigarrillos

Antecedentes

Los sorbentes incorporados en algunos cigarrillos tradicionales no proporcionan satisfactoriamente el efecto de sabor deseado al fumador. Debido a la volatilidad de los saborizantes añadidos, la uniformidad de los cigarrillos saborizados no ha sido totalmente satisfactoria. Por lo tanto, existe un interés por artículos y métodos mejorados para suministrar materiales aditivos o agentes tales como saborizantes para cigarrillos. La pérdida irreversible de saborizantes volátiles puede ocurrir además después de la migración del sabor a los sorbentes usados en filtros para cigarrillos para eliminar uno o más constituyentes en fase gaseosa. Estos sorbentes absorben además los sabores suministrados en el humo de la corriente principal reduciendo así el sabor y sensorial carácter/aceptabilidad de los cigarrillos.

El documento WO 03/009711 A1 describe un cigarrillo que tiene un filtro con una cápsula de material aromático que se dispone en la sección de filtro. En una modalidad, la cápsula es una cápsula dura y comprende un cuerpo de la cápsula y una tapa de la cápsula, la tapa de la cápsula que se coloca sobre el cuerpo de la cápsula para formar la cápsula. El cuerpo de la cápsula contiene un material aromático. La cápsula se configura para romperse cuando se le aplica una presión y por lo tanto descarga el material aromático en el filtro para cambiar un sabor del tabaco.

Resumen

La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

En una primera modalidad un filtro comprende material de filtro, material sorbente y una cápsula de dos partes que contiene un material aditivo para modificar las características del humo de tabaco durante el fumado del cigarrillo, la cápsula comprende: una primera parte que tiene un extremo abierto que define una primera cámara que contiene el material aditivo; y una segunda parte que tiene un extremo abierto que define una segunda cámara, en donde la segunda parte se ajusta dentro de la primera parte con los extremos abiertos orientados en la misma dirección, en donde la primera parte y la segunda parte forman una bomba sellada, y en donde la cápsula libera al menos una porción del material aditivo cuando el filtro se somete a una fuerza externa. La fuerza puede ejercerse en cualquier dirección pero preferentemente en una dirección perpendicular al eje del cigarrillo (que puede o no coincidir con el eje de la cápsula en caso de cápsulas grandes).

En una segunda modalidad un filtro para un cigarrillo comprende material de filtro, material sorbente y una cápsula de dos partes que contiene un material aditivo para modificar las características del humo de tabaco durante el fumado del cigarrillo, la cápsula comprende: una primera parte que tiene un extremo abierto que define una primera cámara que contiene el material aditivo; y una segunda parte que tiene un extremo abierto que define una segunda cámara, en donde la segunda parte se ajusta alrededor de la primera parte y los extremos abiertos se orientan uno frente al otro en direcciones opuestas, en donde la primera parte y la segunda parte forman una bomba sellada, y en donde la cápsula libera al menos una porción del material aditivo cuando el filtro se somete a una fuerza externa.

En la presente descripción se proporciona un método para suministrar sabor al humo de la corriente principal de un cigarrillo que incluye un filtro que comprende material de filtro, material sorbente y una cápsula de dos partes, la cápsula comprende una primera parte que tiene un extremo abierto que define una primera cámara que contiene un material saborizante y una segunda parte que tiene un extremo abierto que define una segunda cámara, en donde la segunda parte se ajusta dentro de la primera parte con los extremos abiertos orientados en la misma dirección, en donde el método comprende: someter la cápsula a una fuerza externa para liberar al menos una porción del material saborizante de la primera cámara en el humo de la corriente principal. En el método, el cigarrillo se fuma y el filtro se somete a una fuerza externa para romper el sello entre la primera parte y la segunda parte de manera que se libera el material saborizante de la cápsula y se suministra sabor al humo de tabaco de la corriente principal que pasa a través del filtro.

En la presente descripción un método para formar un cigarrillo comprende: formar al menos una cápsula de sabor, en donde la formación comprende: mezclar un sabor a mentol con una solución de la pared de la cubierta; extrudir la mezcla en forma de gotas hasta una solución catiónica; y recoger y secar las cápsulas; incorporar la al menos una cápsula de sabor dentro de un filtro del cigarrillo, en donde la al menos una cápsula de sabor tiene una geometría del núcleo y de la cubierta distinta y el sabor a mentol se dispersa de manera no uniforme en la al menos una cápsula de sabor; e incorporar un sorbente dentro del filtro del cigarrillo aguas arriba de la al menos una cápsula.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista en sección transversal de un cigarrillo construido de acuerdo con una modalidad.

La Figura 2 es una ilustración de una cápsula sellada para usar en un filtro de un cigarrillo de conformidad con una modalidad.

La Figura 3 es una vista en sección transversal de un cigarrillo construido de acuerdo con una modalidad.

La Figura 4a es una ilustración despiezada de una cápsula para usar en un filtro de un cigarrillo de conformidad con una modalidad.

La Figura 4b es una ilustración de una cápsula sellada para usar en un filtro de un cigarrillo de conformidad con una modalidad.

La Figura 4c es una ilustración del funcionamiento de una cápsula para usar en un filtro de un cigarrillo de conformidad con una modalidad.

La Figura 4d es una ilustración de una cápsula sellada para usar en un filtro de un cigarrillo de conformidad con una modalidad en donde hay sólidos presentes en la cápsula sellada.

La Figura 5a es una ilustración de una cápsula sellada para usar en un filtro de un cigarrillo de conformidad con una modalidad.

La Figura 5b es una ilustración del funcionamiento de una cápsula para usar en un filtro de un cigarrillo de conformidad con una modalidad.

La Figura 6a es una vista en sección transversal de un cigarrillo construido de acuerdo con una modalidad que incluye una cápsula en el filtro del cigarrillo.

La Figura 6b es una ilustración de una cápsula doble que contiene aditivos.

La Figura 7a es una vista en sección transversal de un cigarrillo que incluye microcápsulas en un filtro del cigarrillo. La Figura 7b es una vista en sección transversal que incluye una macrocápsula en un filtro del cigarrillo y sorbentes en un material de filtro.

La Figura 8 es una vista en sección transversal de un cigarrillo que incluye microcápsulas en un material de filtro del cigarrillo.

La Figura 9 es una ilustración de un método preferido de fabricación de microcápsulas.

Descripción detallada

Se proporciona una disposición de filtro con un material aditivo, tal como un componente saborizante, en un producto de tabaco, tal como un cigarrillo. El suministro mejorado a través de la liberación controlada del material aditivo a cigarrillos puede lograrse a través del uso de una o más cápsulas, que son cápsulas preferentemente selladas o frágiles, que contienen el material aditivo. Este uso de cápsulas permite que el núcleo de la cápsula se libere de manera controlada por el fumador. Esta liberación controlada proporcionada por las cápsulas puede reducir la reacción entre el material aditivo y el cigarrillo, disminuir la evaporación y la migración del material aditivo dentro del cigarrillo, permite la distribución uniforme y no uniforme del material aditivo, controlar la liberación del material aditivo para lograr el momento justo hasta un estímulo predeterminado y/o permite la mezcla in situ de materiales aditivos.

La una o más cápsulas se contienen preferentemente en la sección de filtro del cigarrillo, mientras que el uso de una fuerza externa provoca que la una o más cápsulas se abran mecánicamente antes o durante el uso del cigarrillo. La abertura de la una o más cápsulas permite que el material aditivo escape de las cápsulas e interactúe con y modifique las características del cigarrillo y por lo tanto el humo suministrado desde la misma. Por ejemplo, el material aditivo puede usarse para proporcionar uno o más componentes saborizantes volátiles al humo de tabaco que pasa a través del filtro o este puede usarse para proporcionar un compuesto de filtración selectiva (es decir, amina, etc.) que puede mejorar la reacción si está presente en un estado húmedo mientras que requiere protección del secado y/o reacción prematura con componentes atmosféricos o luz durante el almacenamiento.

A. Cigarrillos

Un cigarrillo típicamente contiene dos secciones, una porción que contiene tabaco a veces denominada la varilla de cigarrillo o de tabaco, y una porción de filtro que puede denominarse como una boquilla de filtro. El papel boquilla por lo general rodea el filtro, el cual forma el extremo del lado de la boca del cigarrillo. El papel boquilla se traslapa con la varilla de tabaco con el objetivo de sostener juntos el filtro y la varilla de tabaco. La varilla de tabaco o tabaco que contiene el elemento del cigarrillo, incluye la envoltura de papel en la cual el tabaco se envuelve y el adhesivo que mantiene juntas las uniones de la envoltura de papel. La varilla de tabaco tiene un primer extremo que se une integralmente al filtro y un segundo extremo que se prende o se calienta para fumar el tabaco. Cuando la varilla de tabaco se prende o se calienta para fumar, el humo viaja desde el extremo prendido aguas abajo hacia el extremo del filtro de la varilla de tabaco y más allá aguas abajo a través del filtro.

El filtro puede usarse con cigarrillos tradicionales y cigarrillos no tradicionales. Los cigarrillos no tradicionales incluyen, por ejemplo, cigarrillos para sistemas eléctricos para fumar como se describe en los documentos US 6026820; Us 5 988 176; US 5915387; US 5692526; US 5692525; US 5666976; y US 5499636.

Un método ilustrativo para fabricar cigarrillos comprende proporcionar una picadura a una máquina de fabricación de cigarrillos para formar una porción de tabaco (por ejemplo, una columna de tabaco); colocar una envoltura de papel alrededor de la columna de tabaco para formar una varilla de tabaco; y unir una porción de filtro a la varilla de tabaco para formar el cigarrillo.

El término "humo de la corriente principal" incluye la mezcla de gases y/o aerosoles que pasa por el cigarrillo, tal como una varilla de tabaco y la emisión a través del extremo del filtro, es decir, la cantidad de humo que se emite o aspira del extremo del lado de la boca de un cigarrillo al fumar el cigarrillo. El humo de la corriente principal contiene aire que se aspira a través de la región calentada del cigarrillo y a través de la envoltura de papel.

"Fumar" un cigarrillo significa calentar, quemar o provocar la liberación de ciertos componentes químicos del tabaco. Generalmente, fumar un cigarrillo implica encender un extremo del cigarrillo e inhalar el humo aguas abajo a través del extremo del lado de la boca del cigarrillo, mientras que el tabaco contenido en el mismo experimenta una combustión, pirólisis o destilación de volátiles. Sin embargo, el cigarrillo puede fumarse además por otros medios. Por ejemplo, el cigarrillo puede fumarse calentando el cigarrillo mediante el uso de un calentador eléctrico, como se describió, por ejemplo, en los documentos US 6053 176; US 5934289; US 5591 368 o US 5322075.

B. Tabaco

Ejemplos de tipos adecuados de materiales de tabaco que pueden usarse incluyen, pero sin limitarse a, tabaco curado en atmósfera artificial, tabaco Burley, tabaco Maryland, tabaco Oriental, tabaco raro, tabaco de especialidad, sus mezclas y similares. El material de tabaco puede proporcionarse en cualquier forma adecuada, que incluye, pero sin limitarse a, lámina de tabaco, materiales de tabaco procesado, tal como tabaco de volumen expandido o hinchado, tallos de tabaco procesados, tales como tallos cortados con rodillo o cortados hinchados, materiales de tabaco reconstituido, sus mezclas, y similares. También pueden usarse sustitutos del tabaco.

En la fabricación de cigarrillos convencionales, el tabaco se usa normalmente en forma de picadura, o sea, en forma de briznas o hebras cortadas en anchos que varían de aproximadamente 2,5 mm (1/10 pulgada) a aproximadamente 1,3 mm (1/20 pulgada) o incluso aproximadamente 0,6 mm (1/40 pulgada). Las longitudes de las cuerdas están en el intervalo de entre aproximadamente 6 mm (0,25 pulgada) a aproximadamente 75 mm (3,0 pulgadas). Los cigarrillos pueden comprender además uno o más aromatizantes u otros aditivos adecuados (por ejemplo, aditivos para el quemado, agentes que modifican la combustión, agentes colorantes, aglutinantes, etc.).

C. Filtros

El material de filtro del filtro puede ser cualquiera de una variedad de materiales fibrosos adecuados para su uso en elementos de filtro de humo de tabaco. Los materiales fibrosos típicos incluyen acetato de celulosa, polipropileno o papel. Preferentemente, el material de filtro será acetato de celulosa.

El filtro de un cigarrillo incluye además un sorbente tal como partículas sorbentes. Preferentemente, las partículas sorbentes tienen un tamaño de aproximadamente 0,3 mm a aproximadamente 0,85 mm o 20 a 50 de tamaño Mesh para facilitar la carga dentro de las cavidades de los filtros para cigarrillos para lograr una caída de presión del filtro deseada (resistencia a la aspiración). Esto se aplica a una situación donde el sorbente rellena un hoyo definido en la cavidad en la sección de filtro. Los sorbentes pueden usarse en otras formas en los filtros para cigarrillos, por ejemplo, los artículos sorbentes pueden distribuirse en la estopa filamentosa y la formar puede usarse como segmentos de diferentes longitudes en el filtro para proporcionar la reducción deseada en uno o más constituyentes de la corriente principal en fase gaseosa.

Varias construcciones de filtro para cigarrillo pueden usarse, en las que pueden incorporarse una o más cápsulas. Las estructuras ilustrativas de filtro que pueden usarse incluyen, pero sin limitarse a, un monofiltro, un filtro doble, un filtro triple, un filtro de cavidad única o múltiple, un filtro con rebaje, un filtro de flujo libre, sus combinaciones y similares. Los monofiltros por lo general contienen estopa de acetato de celulosa o materiales de papel de celulosa. Los filtros de monocelulosa pura o filtros de papel ofrecen buena retención de alquitrán y nicotina, y son altamente degradables. Los filtros dobles por lo general comprenden un extremo del lado de la boca de acetato de celulosa y un segmento de celulosa pura o de acetato de celulosa. La longitud y la caída de presión de los segmentos en un filtro doble pueden ajustarse para proporcionar el sorbo óptimo, a la vez que se mantiene una resistencia a la aspiración aceptable. Los filtros triples pueden incluir el lado de la boca y material para fumar o segmentos del lado del tabaco, y un segmento medio que comprende papel. Los filtros de cavidades incluyen al menos dos segmentos, por ejemplo, acetato-acetato, acetato-papel o papel-papel, separados por al menos una cavidad. Los filtros con rebaje incluyen una cavidad abierta en el lado de la boca. Los filtros pueden ser ventilados y/o comprender sorbentes adicionales, catalizadores u otros aditivos adecuados para su uso en el filtro para cigarrillo.

Una región de filtro de una modalidad ilustrativa de un cigarrillo puede construirse con un sorbente aguas arriba y una cápsula aguas abajo. Un sorbente, por ejemplo, carbón activado, puede localizarse en una cavidad a una distancia de una o más cápsulas, que pueden localizarse en una segunda sección o porción de un filtro separado del sorbente. Esta disposición permitiría que la filtración del cigarrillo se logre mediante el sorbente, y que el saborizante se deposite dentro del cigarrillo sin que la efectividad del saborizante se vea afectada por la absorción o adsorción del sorbente.

D. Sorbentes

Como se usa en la presente descripción, el término “sorción” denota filtración por adsorción y/o absorción. La sorción pretende abarcar las interacciones en la superficie externa del sorbente, así como las interacciones dentro de los poros y canales del sorbente. En otras palabras, un “sorbente” es una sustancia puede condensar o sostener las moléculas de otras sustancias en su superficie, y/o puede aceptar otras sustancias, es decir, a través de la penetración de las otras sustancias dentro de su estructura interna, o dentro de sus poros.

Como se usa en la presente, el término “sorbente” se refiere lo mismo a un adsorbente, un absorbente, o una sustancia que puede realizar estas dos funciones.

Como se usa en la presente descripción, el término “retirar” se refiere a adsorción y/o absorción de al menos algunas porciones de un constituyente del humo de tabaco de la corriente principal.

Aunque cualquier material adecuado puede usarse como un sorbente, las modalidades preferidas incluyen sorbentes de carbón activado o materiales microporosos. El sorbente puede ser cualquier material que tenga la capacidad de absorber y/o adsorber constituyentes gaseosos en su superficie o de asimilar estos constituyentes dentro de su cuerpo. Si se desea, el sorbente puede incorporar material catalizador. A manera de ejemplo, los materiales sorbentes pueden incluir, pero no se limitan a, carbonos tales como carbón activado, alúminas, silicatos, tamices moleculares, y ceolitas y pueden usarse solos o en combinación. En una modalidad preferida, el material sorbente es carbón activado.

Los materiales microporosos (es decir, sorbentes microporosos) tales como, por ejemplo, un carbón activado puede usarse para filtrar los constituyentes gaseosos del humo del cigarrillo. El sorbente microporoso puede tener poros con anchos o diámetros de menos de aproximadamente 20Á.

Aunque los materiales microporosos sean útiles para filtrar el humo del cigarrillo, os materiales microporosos puede dificultar la capacidad del diseñador del cigarrillo para adicionar componentes saborizantes volátiles como mentol, por ejemplo. En particular, los sorbentes microporosos tienden a adsorber y/o absorber los componentes saborizantes durante el tiempo entre la fabricación del cigarrillo y el uso por el consumidor, reduciendo así la efectividad de los componentes saborizantes en el cigarrillo.

Además de la reducción de la efectividad de los componentes saborizantes debido a la adsorción/absorción mediante los sorbentes microporosos, se encuentran además dos problemas adicionales cuando el componente saborizante migra hacia y se adsorbe/absorbe por el sorbente. Primero, el componente saborizante puede ocupar sitios activos en el sorbente; reduciendo así la capacidad del sorbente para eliminar constituyentes en fase gaseosa del humo. Segundo, debido a que el componente saborizante a menudo se adsorbe/absorbe fuertemente por el sorbente, el componente saborizante puede no liberarse lo suficiente. Como tal, la separación entre los materiales microporosos y los componentes saborizantes, u otros aditivos es conveniente.

Otra ventaja de la liberación controlada de los saborizantes volátiles encapsulados en el filtro es que los aditivos volátiles encapsulados se adicionan a la corriente de humo a través de la porción de filtro. Adicionando los aditivos al filtro, se evitan las reacciones pirolíticas potenciales que pueden llevar a un cambio en su carácter e impacto sensorial.

E. Aditivos

El término “aditivo” se refiere a cualquier material o componente que modifica las características de un cigarrillo cuando el cigarrillo se fuma. Cualquier material aditivo o combinación de materiales apropiada puede contenerse dentro de la una o más cápsulas para modificar las características del cigarrillo. Estos materiales aditivos incluyen saborizantes, agentes neutralizantes, y otros modificadores del humo, tal como reactivos químicos como 3-aminopropilsililo (APS) que interactúa con los constituyentes del humo. Además, los materiales aditivos pueden incluir además diluyentes, solventes o auxiliares de procesamiento que pueden o no impactar en los atributos sensoriales del humo de la corriente principal pero ayudar en el procesamiento de un aditivo y su encapsulado y presentación en un cigarrillo.

En una modalidad preferida, los materiales aditivos pueden incluir uno o más saborizantes, tal como un saborizante líquido o sólido, formulación saborizante o material que contiene un saborizante. El término "saborizante" o "saborizante de tabaco" puede incluir cualquier compuesto saborizante o extracto de tabaco adecuado para disponerse de manera liberable en forma de líquido dentro de la macrocápsulas o microcápsulas de la cápsula de dos partes para mejorar el sabor de humo de la corriente principal producido, por ejemplo, por un cigarrillo.

Los sabores y saborizantes adecuados incluyen, pero sin limitarse a, mentol, menta, tal como hierbabuena y menta verde, chocolate, regaliz, sabores de cítricos y otras frutas, gamma octalactona, vainillina, etil vainillina, sabores aromatizadores del aliento, sabores de especias tales como canela, salicilato de metilo, linalool, esencia de bergamota, esencia de geranio, esencia de limón, esencia de jengibre, y sabor de tabaco. Otros saborizantes adecuados pueden incluir compuestos saborizantes seleccionados a partir del grupo que consiste en un ácido, un alcohol, un éster, un aldehído, una cetona, una pirazina, sus combinaciones o mezclas y similares. Compuestos de saborizantes adecuados pueden seleccionarse, por ejemplo, del grupo que consiste en ácido fenilacético, solanona, megastigmatrienona, 2-heptanona, alcohol de bencilo, acetato de cis-3-hexenilo, ácido valérico, aldehído valérico, éster, terpeno, sesquiterpeno, nootkatona, maltol, damascenona, pirazina, lactona, anetol, ácido isovalérico, sus combinaciones y similares.

En una modalidad, el material aditivo puede servir como un reactivo químico para uno o más constituyentes del humo de la corriente principal. Este material aditivo puede incluir, a manera de ejemplo, un aditivo químico que interactúa con el uno o más constituyentes en el humo de la corriente principal. Por ejemplo, ver los documentos US 6209547 y US 6595218, que describen reactivos que pueden interactuar con y pueden sacar constituyentes gaseosos de una corriente de humo.

F. Cápsulas

Las cápsulas en la disposición de filtro proporcionan ventajas particulares para cigarrillos que contienen carbón activado. Colocando las cápsulas selladas en el filtro aguas abajo del carbón activado en cigarrillos que contienen carbón activado en el filtro, la adsorción del material aditivo liberado por el carbón activado y la desactivación consecuente del carbón se evita sustancialmente. Por lo tanto, cuando el material aditivo es un componente saborizante, la adsorción del sabor por el carbón activado durante el almacenamiento de cigarrillos y durante el fumado se evita sustancialmente.

Incorporando el material aditivo en una o más cápsulas, en un filtro, las pérdidas de sabor al humo de la corriente lateral se reduce esencialmente y se piroliza menos o ningún componente saborizante durante el fumado del cigarrillo. Además, posicionando la una o más cápsulas que contienen el material aditivo en la sección de filtro, el carbón activado puede mantener su capacidad para modificar humo del cigarrillo, que incluye eliminar los componentes orgánicos volátiles, tal como 1,3-butadieno, acroleína, isopreno, etc., del humo de la corriente principal.

El término "dispuesto de manera liberable" como se usa en la presente se refiere a la contención y liberación de materiales aditivos en las cápsulas de manera que los materiales aditivos se contienen lo suficiente para evitar esencialmente o minimizar migración no deseada, tal como, por ejemplo, durante el almacenamiento. Este término incluye además, pero no se limita a, los materiales aditivos en la cápsula que se mueve lo suficiente para liberarse de la cápsula cuando, por ejemplo, la cápsula se rompe o se abre mediante una fuerza mecánica. Por ejemplo, la cápsula puede romperse apretando una porción de un filtro para cigarrillo que contiene la cápsula, liberando así el material aditivo de dentro de la cápsula.

La cápsula puede formarse en una variedad de formaciones físicas que incluye cápsulas de una única parte o múltiples partes, cápsulas grandes, cápsulas pequeñas, microcápsulas, etc. Una de las formaciones preferidas es una cápsula de dos partes, alternativamente pueden usarse macrocápsulas o microcápsulas. Si bien cualquiera de estas alternativas preferidas puede incluir aditivos líquidos, los aditivos pueden liberarse de manera similar en las modalidades preferidas mediante la acción mecánica. Las cápsulas pueden estar presentes en la sección de filtro de un cigarrillo en una disposición dispersa si se proporcionan macrocápsulas pequeñas o microcápsulas, o pueden estar presentes en un tapón o cavidad dentro de un filtro para una o más cápsulas, preferentemente cápsulas de dos partes o microcápsulas. Sin embargo, la cápsula o cápsulas están presentes preferentemente aguas abajo de cualquier sorbente en un cigarrillo, tal como carbón activado.

Las microcápsulas pueden formarse mediante cualquier técnica adecuada que incluye las técnicas de encapsulado, tal como revestimiento por rotación, coacervación, polimerización interfacial, evaporación de solvente, formación de chorros anulares, que usa dos chorros concéntricos para expulsar un chorro interior de material del núcleo líquido y un chorro exterior de material de la pared líquida donde la corriente de fluido se rompe en gotas y el material de la pared líquida se solidifica mediante la transición de fase inducida por la presencia de iones de reticulación, diferencias de pH, cambios de temperatura, etc.

Las cápsulas de una única pared o de múltiples paredes pueden usarse para ajustar la estabilidad de la cápsula, fortaleza, resistencia a la ruptura, fácil procesamiento en la fabricación de filtro, etc. Las cápsulas pueden fabricarse de cualquier material adecuado, tal como los usados en las cápsulas para el suministro de fármacos, cápsulas de líquido encapsulado, u otros materiales encapsulados. A manera de ejemplo, las cápsulas típicamente utilizadas en la industria farmacéutica pueden usarse. Tales cápsulas pueden basarse en gelatina, por ejemplo, o pueden formarse a partir de un material polimérico, tal como celulosa modificada. Un tipo de celulosa modificada que puede usarse es la hidroxipropilmetil celulosa.

G. Modalidades preferidas

Una modalidad preferida de una cápsula que puede usarse para contener un material aditivo es una cápsula de dos partes, la cual preferentemente incluye un depósito principal para material aditivo, donde el material aditivo puede estar presente en cualquier forma adecuada para liberarse desde la cápsula. A manera de ejemplo, el depósito principal puede rellenarse parcial o completamente con un aditivo fluido o aditivos y/o puede contener: un material compresivo poroso tal como una esponja saturada con aditivos, o sólidos no absorbidos para disminuir el espacio disponible para los aditivos o incluso microcápsulas que contienen aditivos para protegerlos de posibles rupturas prematuras durante el rigor de la fabricación del filtro. Preferentemente, las paredes de la una o más cápsulas protegen el material aditivo de la migración y permiten la liberación controlada del material aditivo.

En una cápsula de dos partes preferida las dos partes sellan y/o encierran el material aditivo dentro de un depósito principal y evitan las fugas del material aditivo antes de la liberación pretendida mediante la acción mecánica. En una modalidad preferida la cápsula incluye dos partes que se encierran o se ajustan de manera sellada en su lugar y luego se separan al menos parcialmente mediante la aplicación de una fuerza externa que permite la liberación del líquido o vapor de un material aditivo contenido desde dentro de la cápsula de dos partes, como se ilustra en las Figuras 1-3. El sello formado por las dos partes puede ser un sello mecánico. Sin embargo, para mejorar la calidad del sello un sello tipo banda se proporciona externo a las cápsulas en el punto donde las dos partes de la cápsula se juntan. Las bandas pueden fabricarse de gelatina, HPMC u otros materiales adecuados, preferentemente un material similar al material usado para formar las cápsulas.

Con el fin de liberar el material aditivo contenido de la cápsula de dos partes se aplica preferentemente una fuerza externa, tal como una acción mecánica. Un método preferido de aplicar la fuerza externa sería que un usuario apriete o ejerza una fuerza externa sobre un filtro que contiene la cápsula de dos partes, antes o durante el fumado del cigarrillo. La acción de apretar o la aplicación de fuerza externa preferentemente deformaría al menos parcialmente el depósito principal que, a su vez, provocaría un desplazamiento de los componentes internos sellados o encerrados mecánicamente en su lugar de la cápsula. Este desplazamiento crearía uno o más espacios abiertos entre los componentes internos a través de los cuales al menos una porción del material aditivo puede liberarse de la cápsula, por ejemplo, el líquido y/o vapor pueden liberarse de la cápsula para modificar el humo de tabaco que pasa a través del filtro. La fuerza actuante puede ser en una dirección a lo largo de o a través del eje del cigarrillo. Puede aplicarse torsión. Un dispositivo externo, tal como un dispositivo pellizcador, un dispositivo exprimidor de tubos, pinzas o cualquier otro dispositivo para aplicar fuerzas de compresión o torsión, también pueden usarse para concentrar la fuerza en un lugar preestablecido del filtro repetidamente.

Preferentemente, las dos partes de la cápsula pueden separarse físicamente en lugar de romperse después de que la apriete el usuario, para proporcionar un resultado más predecible. Sin embargo, puede usarse también la ruptura ya que romper la cápsula resultaría en la creación de espacios abiertos a través de los cuales al menos una porción del material aditivo puede liberarse de la cápsula.

Como una alternativa a la cápsula de dos partes, las soluciones saborizantes encapsuladas dentro de una cápsula de una sola parte sin uniones puede proporcionarse para un propósito similar. En un ejemplo, las microcápsulas pueden proporcionarse en un filtro para cigarrillo, donde las microcápsulas incluyen materiales aditivos dentro. De manera similar, las macrocápsulas y las microcápsulas pueden romperse aplicando fuerza, en donde las macrocápsulas y las microcápsulas se rompen para liberar materiales aditivos dentro.

Las macrocápsulas o las microcápsulas pueden distribuirse de manera uniforme o de manera no uniforme dentro de todo el filtro para cigarrillo, dentro de una porción del filtro separada para cigarrillo, o dentro de más de una porción del filtro para cigarrillo. Alternativamente, en otro ejemplo, las microcápsulas pueden incluirse dentro de un segmento de filtro de acetato de celulosa separado de una región adsorbente dentro del filtro para cigarrillo. Se debe notar que los términos "cápsulas" o “macrocápsulas” definen cápsulas grandes, preferentemente igual a o mayor que aproximadamente 1 mm en diámetro, mientras que el término "microcápsulas" se definen como cápsulas más pequeñas, preferentemente más pequeñas que 1 mm.

Un cigarrillo preferido incluiría una varilla de tabaco integralmente acoplada a un filtro, donde el filtro incluiría un material de filtro, un material sorbente y al menos una cápsula que contiene un material aditivo para modificar las características del humo del cigarrillo.

Alternativamente, otro cigarrillo preferido incluiría una varilla de tabaco integralmente acoplada a un filtro, donde el filtro incluye secciones adyacentes separadas, en donde una primera sección comprende un material de filtro, una segunda sección comprende un material sorbente y una tercera sección incluye una o más cápsulas que contienen un material aditivo para modificar las características del humo de tabaco durante el fumado del cigarrillo, en donde la cápsula comprende: una pared frágil o pared sellada que encapsula el material aditivo, en donde la pared frágil o el sello se rompe para exponer el material aditivo al humo de tabaco que pasa a través del filtro cuando el filtro se somete a una fuerza externa.

Preferentemente, un filtro para cigarrillo se dispone con la una o más cápsulas colocadas aguas abajo de un material sorbente con material de filtro entre la una o más cápsulas y el material sorbente o en el extremo del lado de la boca del filtro con una o más cápsulas colocadas entre el extremo del lado de la boca del filtro o entre el filtro y el extremo del lado de la boca del filtro.

Una cápsula de conformidad con una modalidad preferida puede incorporarse dentro de la porción de filtro de un cigarrillo mediante un tubo hueco, en donde la cápsula parcialmente rellena el diámetro del tubo lo que permite que el humo fluya a través del tubo y alrededor de la cápsula. El tubo hueco puede fabricarse de cualquier material compatible con materiales de filtro que pueden contener la cápsula pero no evitan que la cápsula o microcápsulas liberen un aditivo después de que se aplica fuerza externa al filtro. En una modalidad preferida el tubo hueco es un tubo de acetato hueco.

En una modalidad la cápsula se fabrica de dos partes, una primera parte y una segunda parte, como se mencionó anteriormente, donde la primera parte tiene un extremo abierto y la segunda parte también tiene un extremo abierto. Por lo tanto, cada parte es hueca con un extremo abierto. La primera parte contiene una formulación aditiva en forma de líquido, sólido o absorbida y proporciona el depósito principal para el aditivo. La segunda parte puede insertarse dentro de la primera parte, crear un sello ajustado entre las dos partes huecas. El sello ajustado, tal como un sello mecánico, puede mejorarse mediante el uso de un sello tipo banda en la unión de las dos partes de la cápsula para evitar o minimizar la migración o fuga del material aditivo. La cápsula puede insertarse dentro de una porción de filtro de un cigarrillo. En una modalidad la cápsula se inserta dentro de un tubo de acetato hueco y luego se incorpora dentro de un filtro para cigarrillo, como se muestra a manera de ejemplo en la Figura 1. Apretando el filtro que contiene la cápsula, se libera el aditivo. El aditivo usado puede seleccionarse para absorberse en el filtro de acetato hueco para proporcionar suministro constante de caladas.

En otra modalidad la cápsula de dos partes proporciona que el aditivo se bombee hacia fuera a través de los espacios abiertos creados después de la apertura mecánica de la cápsula. En esta modalidad, cuando la cápsula de dos partes se aprieta, el sello entre las dos partes se abre y el aditivo líquido se empuja hacia arriba de la parte de la cápsula que sirve como el depósito principal (se ofrece orientación por claridad). El aditivo líquido entonces fluye hacia el exterior de la cápsula y este aditivo puede transferirse entonces al humo de la corriente principal durante el fumado del cigarrillo.

En otra modalidad la cápsula de dos partes se diseña para mantener la separación de las dos partes de la cápsula de manera que el aditivo puede continuar liberándose dentro del filtro, dejando por lo tanto el aditivo continuamente disponible para el humo de la corriente principal durante el fumado del cigarrillo. A manera de ejemplo, la abertura mecánica creada entre las dos partes de la cápsula puede mantenerse abierta mediante el uso de partículas dispersas en el aditivo que fluyen hacia fuera de la cápsula e interfieren con el cierre de las dos partes de la cápsula cuando las partículas fluyen y quedan atrapadas entre la primera y la segunda partes de la cápsula.

Además, puede usarse una cápsula doble. Preferentemente, una cápsula doble puede formarse mediante una cápsula más pequeña dentro de una más grande. Estas dos cápsulas pueden contener materiales o formulaciones que pueden o no ser compatibles entre sí. Las cápsula dobles, tal como la DuoCap™ de Encap Drug Delivery de W. Lothian, Escocia puede contener los aditivos.

Los cigarrillos, filtros y cápsulas de sabor, que incluyen dos partes, de acuerdo con una primera modalidad preferida se ilustran además en las Figuras 1-6. La Figura 1 ilustra un cigarrillo que comprende una varilla de tabaco 60 integralmente acoplada a un filtro 40. El filtro 40 incluye una primera región del material de filtro 45, una región del sorbente 50 y un tubo de acetato hueco 70 que contiene una cápsula de dos partes 10 que tiene una primera parte 20 y una segunda parte 30 insertada dentro. La primera parte 20 se abre en un extremo y funciona como el depósito principal para el material aditivo. El extremo del hemisferio cerrado de la segunda parte 30 se dispone de manera sellada en el extremo abierto de la primera parte 20. El sorbente es preferentemente carbón activado. La cápsula de la Figura 1 puede abrirse por un usuario del cigarrillo que aprieta el filtro en el área de tubo de acetato hueco 70, provocando en la deformación de la cápsula 10 con separación mecánica al menos parcial de la primera parte 20 y la segunda parte 30, liberando así el aditivo del depósito principal en la primera parte 20, es decir, el aditivo se expone al humo de la corriente principal que pasa a través del filtro.

Como se muestra en más detalle en la Figura 2, la primera parte 20 y la segunda parte 30 se muestran en una orientación similar a la Figura 1, en donde la primera parte 20 se orientaría hacia el extremo de la boca del cigarrillo mientras que la segunda parte 30 se orientaría hacia la varilla de tabaco 60. Como se muestra, la primera y segunda partes 20, 30 puede fabricarse para separarse mecánicamente cuando las fuerzas se aplican como se muestra por las flechas A y B (alrededor de la circunferencia del cigarrillo en el tubo de acetato hueco 70). La segunda parte 30 se fuerza en la dirección de C (hacia la varilla de tabaco) cuando las fuerzas A y B se aplican y por lo tanto la segunda parte 30 se fuerza parcial o completamente hacia fuera de una relación de sellado con la primera parte 20, liberando el aditivo en el depósito principal en la primera parte 20.

La Figura 3 ilustra una segunda modalidad preferida de una cápsula de sabor similar a la primera modalidad preferida, pero sin la primera región de material de filtro 45 en el extremo del lado de la boca. En esta modalidad la última sección del filtro 40 se saca y un tubo de acetato hueco 70 que contiene una cápsula 10 con la primera parte 20 y la segunda parte 30 está en el extremo del lado de la boca de manera que el aditivo puede proporcionarse directamente al humo de la corriente principal cuando se arrastra hacia fuera del filtro. Eliminando el primer material de la región de filtro 45 del extremo del lado de la boca, un usuario final puede apretar la cápsula dentro para liberar un líquido saborizante y el segmento húmedo 45, y luego la cápsula 10 puede retirarse y disponerse antes del fumado. Preferentemente, si se desea sacar la cápsula después del uso, la cápsula puede incorporarse para sobresalir al menos parcialmente del extremo del lado de la boca del cigarrillo, de manera que la protuberancia puede agarrarse con los dedos para sacarla más fácil.

Una tercera modalidad preferida de una cápsula de sabor se ilustra en las Figuras 4a-d. Como se muestra, en la Figura 4a, una cápsula de dos partes puede formarse con una primera parte 200 (con aditivo dentro) y una segunda parte 300 donde las dos partes puede acoplarse de manera sellada entre sí con indentaciones anulares 210. La primera parte 200 y la segunda parte 300 después de acoplarse de manera sellada entre sí puede entonces usarse como una bomba para liberar el material aditivo, donde la primera parte 200 sirve como el depósito principal para el material aditivo y la segunda parte 300 ayuda en el suministro del material aditivo. Las indentaciones anulares 210 pueden proporcionarse tanto en la primera parte 200 como en la segunda parte 300 para proporcionar una estructura sellada y encerrada y puede ser cualquier forma que proporciona un sello que permite la liberación del aditivo bajo la aplicación de una fuerza externa. Además, las porciones de la cápsula pueden marcarse para reducir la cantidad de fuerza requerida para romper la cápsula.

Como se muestra en la Figura 4b, el extremo abierto de la segunda parte 300 puede ajustarse en el extremo abierto de la primera parte 200 con las indentaciones 210 que sirven para mantener la cápsula de manera sellada cerrada hasta que la cápsula se aprieta. Además, una banda de sello 400 puede proporcionarse además alrededor de una unión entre la primera y la segunda partes, una porción de la segunda parte sola o una porción de la primera parte y la segunda parte para sellar además la cápsula. Preferentemente, la banda de sello 400 es un material impenetrable e impermeable que crea un sello impenetrable e impermeable para la cápsula.

La Figura 4c ilustra la acción de la bomba de la cápsula mientras que se aplica la fuerza externa en D y E, empujando el aditivo a través de la abertura 330 creada entre la primera parte y la segunda parte de la cápsula. Las dos partes, 200 y 300, se separan mecánicamente a través de las fuerzas aplicadas en D y E apretando la cápsula, proporcionando una abertura 330 entre las dos partes. El material aditivo, que es preferentemente líquido, por lo tanto, puede humedecer las áreas fuera de la cápsula, tal como porciones del filtro como una región de acetato de celulosa, a medida que el aditivo se fuerza hacia arriba y hacia fuera (indicado por la flecha 320) de la cápsula a través de la abertura 330 entre la primera parte 200 y la segunda parte 300.

Además, las indentaciones pueden introducirse durante la fabricación de las partes de la cápsula. Estas indentaciones pueden usarse para concentrar las fuerzas aplicadas a la cápsula en porciones más débiles o puntos de la cápsula que llevan a una ruptura más fácil de la cápsula.

Cuando la cápsula se aprieta como se muestra en la Figura 4c, la formación sellada o encerrada entre la primera parte 200 y la segunda parte 300 se abre permitiendo que el aditivo escape de la cápsula y por lo tanto se mezcla con humo de tabaco que pasa a través del filtro si la cápsula se usa en un cigarrillo. Además, se debe notar que la cápsula puede romperse puntos de debilidad de la cápsula. Por ejemplo, las regiones alrededor de las esquinas 220 de la cápsula tienden a ser más débiles y puede someterse a la ruptura.

En una disposición adicional, como se muestra en la Figura 4d, los sólidos 205 tal como esponjas o partículas de sílice, alúmina, carbón u otro material puede localizarse en la primera parte 200 para absorber el aditivo o actuar como rellenos (es decir, para ocupar el espacio en la primera parte 200) para permitir el uso de cantidades menores de aditivo en la cápsula. Alternativamente, los sólidos 205 pueden ser partículas de compuestos saborizantes o saborizantes que contienen partículas tal como carbón saborizado u otro material poroso tal como material de tamiz molecular, en donde el líquido puede omitirse o absorberse en los poros de las partículas.

Las Figuras 5a-b ilustran otra modalidad de una cápsula de sabor. En la Figura 5a, una primera parte 220 comprende un depósito principal para un componente saborizante y una segunda parte 310 se encierra en su lugar en la cavidad de la primera parte 220. Después de apretar o aplicar fuerza sobre la cápsula en los puntos G y H como se muestra en la Figura 5b, la primera parte 220 y la segunda parte 310 se separan mecánicamente lo suficiente para formar un hueco o abertura en la porción 110 a través de la cual el componente saborizante puede liberarse y puede entrar en contacto con el humo de tabaco que pasa a través del filtro del cigarrillo y se mezcla o se arrastra con el humo de tabaco.

Una modalidad ilustrativa de la cápsula de sabor de las Figuras 4a-d en un cigarrillo se muestra en la Figura 6a, en donde una cápsula de dos partes 100 para el material aditivo se localiza en un filtro 40 aguas abajo de una región del sorbente 50 en el cigarrillo 3. El filtro 40 puede acoplarse a la varilla de tabaco 60 donde el filtro 40 tiene un material de región de filtro 45 adyacente a la varilla de tabaco 60, una región del sorbente 50, las regiones del material de filtro 45, en donde la cápsula de dos partes 100 se localiza entre las regiones del material de filtro 45. La cápsula de dos partes 100 puede ajustarse por fricción en un tubo de acetato hueco 70. Además, una cápsula doble, como se ilustra en la Figura 6b, puede incorporarse en el cigarrillo 3, en donde la cápsula doble puede incluir aditivos o formulaciones activas.

Después del uso, una porción del área de filtro de cigarrillo 3 puede apretarse con las fuerzas H, I en cualquier lado de la cápsula 100, lo que provoca la separación mecánica al menos parcial de la primera parte 200, que incluye un depósito principal para el componente aditivo, desde la segunda parte 300 como se ilustra en la Figura 4c. Como en las Figuras 4a-d, cuando la cápsula 100 en el cigarrillo 3 de la Figura 6 se aprieta antes del uso, el componente aditivo fluye a través de una abertura creada entre la primera parte 200 y la segunda parte 300 de la cápsula 100 y puede humedecer o aplicar el aditivo fuera de la cápsula 100. Preferentemente, la cápsula proporcionada tiene una resistencia a la ruptura de aproximadamente 0,5 kgf-0,8 kgf (kilogramos fuerza), 0,8 kgf-1,2 kgf, 1,2 kgf-1,6 kgf, 1,6 kgf-2,0 kgf o 2,0 kgf-2,4 kgf. Cuando el cigarrillo 3 se fuma, el aditivo puede exponerse al humo de la corriente principal que pasa a través del filtro.

En otro ejemplo la cápsula puede tener forma de una o más microcápsulas las cuales encapsulan el(los) aditivo(s). Cada microcápsula puede usarse solo o en combinación con otras microcápsulas 800, como se ilustra en la Figura 7a. Cuando se usa en un cigarrillo, cada microcápsula puede contener el mismo aditivo o aditivos diferentes de otras microcápsulas en el cigarrillo (si está presente) dependiendo de los aditivos deseados. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 7a, una combinación de diez microcápsulas de sabor mentolado y cinco microcápsulas de sabor a tabaco puede incorporarse dentro de un filtro para cigarrillo para proporcionar una combinación de sabores de mentol-tabaco preferida.

Como otro ejemplo puede proporcionarse una o más macrocápsulas más grandes, como se ilustra en la Figura 7b, que puede ser una esfera, tal como una esfera de sabor o una cápsula de sabor esférica.

La liberación los aditivos de las microcápsulas puede lograrse apretando con fuerza en cualquier lado del filtro para cigarrillo 40 que contiene las microcápsulas 800 o macrocápsulas 810, como se ilustra en las Figuras 7a-b. Con la fuerza, una o más de las microcápsulas 800 o macrocápsulas 810 pueden romperse y los aditivos dentro de las microcápsulas 800 o macrocápsulas 810 puede liberarse dentro del cigarrillo. Por lo tanto, los aditivos se liberan dentro del filtro para cigarrillo en un punto aguas abajo del sorbente 50 solo después de que se aplica la fuerza, permitiendo que los aditivos se suministren dentro de un cigarrillo mientras que se reduce además la interacción entre los aditivos y el sorbente.

Las cápsulas, preferentemente o bien una cápsula de dos partes o una o más microcápsulas o macrocápsulas, de las modalidades preferidas proporcionan una serie de ventajas para suministrar un componente aditivo a un cigarrillo. La migración del aditivo se minimiza debido al uso de una cápsula que retiene el aditivo en un depósito principal o dentro de las microcápsulas hasta el uso. La liberación del aditivo puede lograrse apretando el filtro que contiene las cápsulas en cada cigarrillo individualmente, mientras que se deja el resto de cigarrillos en el empaque. Estos cigarrillos restantes mantienen sus aditivos sellados en los filtros hasta que las cápsulas en sus filtros se rompen, liberando el aditivo. Las cápsulas proporcionan una estructura protectora para evitar o minimizar la migración del componente aditivo durante el almacenamiento y la sorción del componente aditivo mediante el material sorbente en los filtros y/u otras partes del cigarrillos. La localización aguas abajo de la cápsula permite el suministro de compuestos saborizantes al fumador sin interferir esencialmente con cualquier sorbente aguas arriba tal como carbón activado. La localización de las cápsulas en el filtro minimiza además las pérdidas de sabor del humo de la corriente lateral.

El aditivo que se libera de las cápsulas después de apretar o aplicar fuerza externa a las cápsulas en los filtros puede suministrarse en cualquier cantidad conveniente para el tipo particular de aditivo usado. La cantidad puede determinarse mediante el diseño específico de las cápsulas particularmente la primera parte de una cápsula de dos partes que sirve como depósito principal para el componente aditivo o el número y tamaño de las microcápsulas presentes en el filtro. Típicamente, la cantidad de aditivo usado por cigarrillo puede ser extremadamente pequeña ya que el aditivo se sella esencialmente en las cápsulas durante el empaque y almacenamiento del cigarrillo. A modo de ejemplo, cuando se usa un saborizante como aditivo, unas pocas gotas, por ejemplo, 3|il a 6|il, 6|il a 9|il, 9|il a 12|il, de saborizante pueden ser suficientes en microcápsulas, o más gotas, por ejemplo, 6|il a 9|il, 9|il a 12|il, o 12|il a 5|il o más, pueden ser suficientes en una cápsula de dos partes o una macrocápsula para proporcionar una cantidad apropiada de saborizante al humo de la corriente principal cuando el cigarrillo se fuma.

La viscosidad del aditivo puede controlarse además para permitir la capilaridad controlada del aditivo dentro de una porción de acetato de celulosa de un filtro cerca de una o más cápsulas. Se cree que una capilaridad menor facilitada por una viscosidad mayor del líquido podría reducir potencialmente el manchado del aditivo sobre un filtro papel de un cigarrillo. Los modificadores de viscosidad que podrían usarse pueden incluir cera de abejas u otras ceras para formulaciones hidrofóbicas y ceras celulósicas modificadas, etc. para formulaciones hidrofílicas.

Las cápsulas pueden ser de cualquier tamaño adecuado para su uso en un cigarrillo. Para proporcionar una cápsula de dos partes en un filtro para un cigarrillo, las cápsulas de dos partes son preferentemente menores que el diámetro del cigarrillo, por ejemplo, menores que 2 mm, 2 mm a 3 mm, 3 mm a 4 mm, 4 mm a 5 mm o mayor que 5 mm, y pueden variar la longitud en dependencia de la longitud del filtro, por ejemplo, menores que 8 mm, 8 mm a 10 mm, 10 mm a 12 mm, o más de 12 mm. Para cigarrillos tradicionales una cápsula de dos partes es preferentemente de aproximadamente 2 mm a 4 mm de diámetro y aproximadamente de 8 mm a 11 mm de longitud ya que esto permite que una cantidad deseada de componente aditivo líquido se contenga dentro de la cápsula de dos partes mientras que la cápsula de dos partes se ajusta además dentro del filtro y proporciona un objetivo convenientemente grande para que el usuario final aplique la fuerza.

La cápsula de dos partes preferentemente se coloca en un tubo hueco, a modo de ejemplo, un tubo de acetato hueco que tiene un diámetro externo similar al de un filtro para cigarrillo. La colocación de la cápsula de dos partes puede ser de manera que hay un material de filtro en ambos extremos del tubo hueco como se muestra en las Figuras 1, 3 y 6a o el tubo hueco que contiene la cápsula puede colocarse en el extremo del lado de la boca del filtro como se muestra en la Figura 3. Además, la orientación de la cápsula de dos partes puede ser de manera que las porciones de la cápsula donde se aplica la fuerza (A y B en la Figura 2 y D y E en la Figura 4c) se localizan dentro de la circunferencia axial del filtro, mientras que la dirección de liberación del aditivo se orienta hacia la porción de filtro en el lado de la varilla de tabaco del filtro. Se debe notar que la orientación en las Figuras 1, 3 y 6a permite el acceso para aplicar la fuerza a las porciones de la cápsula diseñadas para liberar aditivos después de la aplicación de fuerza.

Para proporcionar una o más microcápsulas y/o macrocápsulas en un filtro para un cigarrillo, las microcápsulas pueden ser de tamaño similar o diferente. Por ejemplo, las microcápsulas pueden fabricarse con formas redondeadas con diámetros de 0,3 mm a 1,0 mm, pero se proporcionan preferentemente con diámetros de aproximadamente 0,3 mm a 0,4 mm. Preferentemente, las microcápsulas se proporcionan con forma de cápsulas redondas de una sola parte sin uniones con diámetros de aproximadamente 0,3 mm a aproximadamente 0,4 mm. Las macrocápsulas, por otra parte, pueden ser de formas redondeadas, tal como redonda sin uniones de una sola parte con diámetros de 1,0 mm a 6,0 mm, pero preferentemente son de 3,0 mm a 4,0 mm. Las microcápsulas y macrocápsulas redondas con estos intervalos de tamaño permiten que el efecto sobre la resistencia a la aspiración por las microcápsulas y/o macrocápsulas sea mínimo y puede compensarse por el diseño del cigarrillo, tal como grosor de empaque reducido de tabaco en la varilla de tabaco o los componentes de filtro en el filtro.

Se debe notar que con microcápsulas con un diámetro de aproximadamente 0,35 mm empacadas en un tubo hueco con un diámetro de aproximadamente 8 mm, el tubo hueco puede lograr aproximadamente 90 % de relleno sin un cambio sustancial en la resistencia a la aspiración. Además, se debe notar que se pueden usar microcápsulas más pequeñas que cápsulas de diámetro de 0,3 mm, sin embargo, si estas microcápsulas menores se usan, estas preferentemente se dispersan en el material de filtro en el filtro, en lugar de en una cavidad, ya que el tamaño menor puede llevar a un empaque más grueso y puede llevar a un aumento sustancial en la resistencia a la extracción si se empaca en una porción del tubo hueco de un filtro.

Como se ilustra en la Figura 7a, las microcápsulas 800 (o la única macrocápsula en la Figura 7b) pueden proporcionarse a través de una porción de la profundidad, ancho y longitud del filtro 40. Las microcápsulas 800, similares a la colocación para la cápsula de dos partes, pueden colocarse luego en un tubo hueco 70 como se muestra en la Figura 7a, que puede ser, a manera de ejemplo, un tubo de acetato hueco que tiene un diámetro externo de un filtro para cigarrillo.

O, como se ilustra en la Figura 7b, la macrocápsula 810 puede localizarse en el filtro 40 aguas abajo del material de filtro 900, en donde el material de filtro 900 incluye sorbentes dentro de los pliegues o plisados del material de filtro 900.

Como otra alternativa, como se ilustra en la Figura 8, las microcápsulas 800 también pueden estar dentro del material de filtro 900, en donde las microcápsulas están aguas abajo de la región sorbente 50.

Se debe notar que el sorbente puede incorporarse además dentro de material de estopa para el filtro. En una modalidad ilustrativa, el carbón activado puede incluirse dentro de pliegues de un material de estopa del filtro o dentro del volumen del material de estopa, en donde el material de estopa forma un filtro componente de un cigarrillo, y en donde las microcápsulas pueden incluirse en el tubo de componente de filtro de acetato hueco del cigarrillo.

Otra modalidad preferida incluye, como se ilustra en la Figura 9, un método para formar una cápsula de sabor, tal como microcápsulas. Como se ilustra en la Figura 9, una tobera concéntrica 1000 puede usarse para coextrudir microcápsulas que tienen un núcleo de sabor 1150 y la cubierta 1250, el núcleo se forma por un paso central 1100 de la tobera concéntrica 1000 y la cubierta 1250 se forma por un paso exterior 1200 de la tobera concéntrica 1000. Como se ilustra además en la Figura 9, la cápsula 1400 formada en el extremo de la tobera concéntrica 1000 puede dejarse caer en una solución 1300, donde ocurre la congelación. Coextrudiendo un núcleo de sabor central líquido 1150 y una capa externa de la pared de la cubierta 1250, una cápsula puede formarse con un centro de líquido y una pared de la cubierta congelada proporcionando por lo tanto una contención estructural para un aditivo líquido. Alternativamente, una única extrusión puede usarse además para producir las cápsulas.

Preferentemente, las cápsulas de sabor 1400 pueden fabricarse conteniendo núcleos de sabor 1150, que pueden ser hidrofóbicos tal como aceite de menta, mentol u otros aditivos como se mencionó anteriormente, y capas externas, tal como paredes de la cubierta 1250 compuestas de polisacáridos naturales o naturales y modificados, pero también pueden ser un polímero u otros materiales de pared de la cubierta. Los polisacáridos preferidos incluyen pectina, alginato, carageenano, resinas y agar. Los polímeros preferidos incluyen proteínas como gelatina, celulosas modificadas o polímeros sintéticos como los derivados de poliacrilatos.

También es posible una única extrusión para formar las cápsulas. Por ejemplo, un saborizante hidrofóbico puede dispersarse dentro de una solución de polisacárido hidrofílico y la dispersión puede extrudirse a través de una única tobera en una solución catiónica a base de agua adecuada para la reticulación del polisacárido. Permitiendo la separación del saborizante hidrofóbico de los componentes hidrofílicos del sistema (el polisacárido y el catión), puede formarse un núcleo hidrofóbico diferente en una cápsula.

Por ejemplo, una única extrusión para formar cápsulas puede lograrse mezclando una mezcla de 1,1 g de una formulación de sabor mentol/menta en un vial que contiene 5 ml de solución de pectina LM20 (pectina de bajo metoxilo amidada con 20 % de contenido de metoxi) de 5 % por peso en agua. El vial puede entonces agitarse vigorosamente para producir una dispersión del sabor en la solución pectina. La dispersión puede luego extrudirse a través de una aguja de jeringa en forma de gotas hasta una solución de cloruro de calcio bajo agitación constante. Como resultado, las cápsulas de aproximadamente 1 mm - 2 mm de tamaño pueden formarse instantáneamente cuando las gotas impactan la solución para reticular la pectina mediante los cationes de calcio. Las cápsulas pueden luego recogerse y secarse al aire. Mediante el uso de un microscopía electrónica de barrido (SEM) para investigar las secciones transversales de las cápsulas formadas a partir de la metodología ilustrativa anterior, puede verse que las cápsulas pueden formarse con una geometría del núcleo y de la cubierta distinta y con una dispersión no uniforme de la formulación de sabor mentol/menta. De manera similar, otra mezcla puede formarse conteniendo 2,2 g de glicerol, 0,3 g de la formulación de sabor mentol/menta y 1,5 g de 5 % de solución de pectina LM20. Las cápsulas de esta mezcla puede formarse de manera similar por la precipitación en una solución de cloruro de calcio y puede resultar en una geometría tipo cubierta-núcleo similar a las otras cápsulas.

El grosor de la capa externa 1250 puede controlarse a través de un diseño de tobera, donde la relación y tamaño del núcleo de sabor 1150 y la capa externa 1250 pueden elegirse de manera específica. Alternativamente, el grosor de la capa externa 1250 puede controlarse además a través de la selección específica de un material de la capa externa y la solución usada para gelificar la material de la capa externa, donde la material de la capa externa y la solución pueden reaccionar rápida o suavemente y formar así una capas externas de la pared de la cubierta 1250 más delgadas o más gruesas en dependencia de la velocidad de la reacción con la solución.

El núcleo de sabor 1150, como se mencionó anteriormente, es preferentemente un saborizante hidrofóbico, pero puede usarse un saborizante hidrofílico. Si se desea un saborizante hidrofílico, sin embargo, las propiedades del material de la capa externa son preferentemente diferentes de las usadas con los saborizantes hidrofóbicos. Además, el núcleo de sabor 1150 puede ser además una dispersión de componentes hidrofílicos e hidrofóbico, donde preferentemente el componente hidrofílico contiene cationes que pueden afectar una región externa de la capa externa. El grosor puede controlarse además sobrecubriendo la cápsula principal mediante encapsulado por congelación iónica adicional u otros medios.

Además, los aditivos pueden usarse para controlar la dureza, estabilidad térmica, funcionalidad de la cápsula, etc. Por ejemplo, los aditivos y humectantes de reticulación pueden usarse para controlar la dureza de la capa externa de la pared de la cubiertas 1250, mientras que los surfactantes pueden usarse para controlar las interfaces hidrofílica/hidrofóbica entre el núcleo de sabor 1150 y la capa externa de la pared de la cubierta 1250 o entre la capa externa de la pared de la cubierta 1250 y la solución 1300.

Ejemplo

Una cápsula sintetizada preferida hecha mediante el uso del aparato ilustrado en la Figura 9 se describe en la presente. En una formulación particular, similar a un método de chorros anulares, un material de la pared líquida 1250 de una solución de pectina de bajo metoxilo (LM) se introduce en una porción externa 1200 de una tobera concéntrica 1000, y además un material del núcleo líquido de un núcleo de sabor de un saborizante de mentol/menta se introduce en una porción interna 1100 de la tobera concéntrica 1000. Luego, el saborizante de mentol/menta del núcleo de sabor 1150 se coextrude con el material de la pared líquida 1250 y se rompe en gotas, en donde las gotas coextrudidas 1400 tiene tamaños predeterminados en base a las velocidades de extrusión de las porciones interna y externa de la tobera concéntrica. Las gotas coextrudidas 1400 se dejan caer en una solución iónica 1300 (por ejemplo, una solución iónica de calcio), en donde debido a la reacción entre la pectina LM y la solución iónica, ocurre la congelación iónica de la pectina LM, lo que endurece la pectina LM formando por lo tanto la pared de la cubierta.

Se debe notar que la pared de la cubierta de pectina LM puede secarse a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas con o sin aplicar un vacío para acelerar el secado y para solidificar y estabilizar la cápsula, lo que resulta finalmente en cápsulas sintetizadas de aproximadamente 0,3 mm a 6,0 mm, cápsulas preferentemente redondas con un diámetro de aproximadamente 0,3 mm a aproximadamente 0,4 mm. Se debe notar que para estas cápsulas, una cápsula con una resistencia a la ruptura de aproximadamente 0,5 kgf - 0,8 kgf, 0,8 kgf - 1,2 kgf, 1,2 kgf - 1,6 kgf, 1,6 kgf - 2,0 kgf o 2,0 kgf - 2,4 kgf es preferible, pero que la resistencia a la ruptura de la cápsula puede alterarse en base a la cantidad de pectina LM proporcionada en la gota, así como en base al nivel de concentración de la solución iónica y a la cantidad de tiempo que la gota permanece en la solución iónica para congelación. Por ejemplo, el tamaño, relación de contenido y resistencia a la ruptura de la cápsula pueden controlarse controlando las velocidades de extrusión del saborizante hidrofóbico y de la pared de la cubierta hidrofílica independientes entre sí, en donde las velocidades de extrusión de cada uno del saborizante de mentol/menta y la pectina LM determinan cuánto de cada uno está presente por gota y por lo tanto pueden controlarse el tamaño, relación de contenido y resistencia a la ruptura.

Aunque la invención se ha descrito en detalles con referencia a las modalidades específicas de la misma, será evidente para un experto en la técnica que pueden hacerse varios cambios y modificaciones, y emplearse equivalentes de la misma, sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Un filtro (40) para un cigarrillo que comprende material de filtro (45), material sorbente (50) y una cápsula de dos partes (10, 100) que contiene un material aditivo para modificar las características del humo de tabaco durante el fumado del cigarrillo, la cápsula (10, 100) comprende:

una primera parte (20, 200) que tiene un extremo abierto que define una primera cámara que contiene el material aditivo; y

una segunda parte (30, 300) que tiene un extremo abierto que define una segunda cámara, en donde la segunda parte (30) se ajusta dentro de la primera parte (20) con los extremos abiertos orientados hacia la misma dirección o la segunda parte (300) se ajusta alrededor de la primera parte (200) y los extremos abiertos se orientan uno frente al otro en direcciones opuestas,

en donde la primera parte (200) y la segunda parte (300) forman una bomba sellada y en donde la cápsula (100) libera al menos una porción del material aditivo cuando el filtro se somete a una fuerza externa.

2. El filtro (40) de conformidad con la reivindicación 1, en donde la primera parte (20, 200) de la cápsula se entrelaza con la segunda parte (30, 300) de la cápsula.

3. El filtro (40) de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde la primera parte (20, 200) y la segunda parte (30, 300) de la cápsula (10, 100) se sellan juntas.

4. El filtro (40) de conformidad con la reivindicación 1, 2 o 3, que comprende además una banda de sellado (400), en donde la banda de sellado (400) se localiza sobre una porción de solapamiento de las partes primera (200) y segunda (300).

5. El filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior,

en donde el filtro (40) comprende además un tubo hueco (70) que contiene la cápsula de dos partes (10, 100) mediante el ajuste por fricción dentro de la cavidad del tubo (70).

6. El filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior,

en donde la segunda parte (30) se ajusta dentro de la primera parte (20) con los extremos abiertos orientados hacia la misma dirección y en donde al menos una porción de la cápsula (10) sobresale de un extremo del lado de la boca del cigarrillo.

7. El filtro (40) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a 5,

en donde la segunda parte (300) se ajusta alrededor de la primera parte (200) y los extremos abiertos orientados uno frente al otro en direcciones opuestas y en donde la cápsula de dos partes (100) comprende además una cápsula más pequeña dentro de las partes primera (200) y segunda (300) de la cápsula de dos partes (100), en donde la cápsula más pequeña incluye un segundo aditivo, en donde el aditivo en la primera parte de la cápsula de dos partes (100) y el segundo aditivo son opcionalmente diferentes entre sí.

8. El filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el material sorbente (50) comprende carbón activado.

9. El filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la cápsula (10, 100) se localiza aguas abajo del material sorbente (50).

10. El filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el material aditivo comprende un aditivo líquido, un aditivo sólido y/o un material poroso.

11. El filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el material aditivo comprende un compuesto saborizante.

12. El filtro (40) de conformidad con la reivindicación 11, en donde el material aditivo comprende mentol.

13. El filtro (40) de conformidad con la reivindicación 11 o 12, en donde la cápsula (10, 100) comprende 3 pl a 6 pl, 6 pl a 9 pl o 9pl a 12 pl del material aditivo.

14. El filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la cápsula (10, 100) tiene una resistencia a la ruptura de aproximadamente 0,5 kilogramos fuerza a 0,8 kilogramos fuerza, 0,8 kilogramos fuerza a 1,2 kilogramos fuerza, 1,2 kilogramos fuerza a 1,6 kilogramos fuerza, 1,6 kilogramos fuerza a 2,0 kilogramos fuerza o 2,0 kilogramos fuerza a 2,4 kilogramos fuerza.

15. El filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la cápsula (10, 100) tiene un diámetro de 2 mm a 4 mm y una longitud de 8 mm a 11 mm.

16. Un cigarrillo (3) que comprende un filtro (40) de conformidad con cualquier reivindicación anterior y una varilla de tabaco (60) integralmente acoplada al filtro (40).