ES2922732T3 - Elemento filtrante que comprende una banda base y un método para fabricar un papel que tiene propiedades filtrantes y formar dicha banda base - Google Patents

Abstract

Se describe un elemento de filtro fabricado a partir de una banda de papel fruncido que se puede rizar, estampar en relieve y/o ondular. De acuerdo con la presente descripción, la banda de papel se trata con al menos dos aditivos diferentes. El primer aditivo comprende moléculas anfófilas, que tienen extremos hidrófilos e hidrófobos, como un dímero de ceteno que tiene uno o más grupos de ramificación. El segundo aditivo, por otro lado, puede comprender un componente polimérico tal como un polialquilenglicol. El elemento de filtro también se puede tratar con una poyamina o un aminoácido o una sal del mismo. En una realización, el elemento de filtro se puede incorporar al filtro de un artículo para fumar. Los dos aditivos juntos pueden mejorar el sabor del humo, reducir algunos fenoles del humo y reducir algunos carbonilos del humo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento filtrante que comprende una banda base y un método para fabricar un papel que tiene propiedades filtrantes y formar dicha banda base

ANTECEDENTES

[0001] Los artículos para fumar tales como los cigarrillos se fabrican convencionalmente envolviendo una columna de tabaco en papel blanco para envolver. En un extremo, el artículo para fumar normalmente incluye un filtro a través del cual se fuma el artículo. Los filtros se fijan a los artículos para fumar utilizando un papel de boquilla que se pega al papel de envolver blanco. Aunque hay algunas excepciones, los filtros convencionales normalmente se forman a partir de estopas de acetato de celulosa. Opcionalmente, entre el material del filtro y el papel de boquilla existe una envoltura de tapón porosa o no porosa que mantiene unido el filtro antes de unirlo a la columna de tabaco envuelta. En ciertas aplicaciones, sin embargo, no se usa ni se necesita un papel para envolver el enchufe.

[0002] Los componentes del papel usados para producir artículos para fumar no sólo proporcionan estructura sino que también contribuyen o ajustan muchas propiedades físicas y características del cigarrillo. Por ejemplo, el papel se puede utilizar para ajustar la velocidad a la que se quema el cigarrillo, el número de bocanadas por cigarrillo y la entrega total de alquitrán por bocanada. Muchas de las propiedades anteriores se controlan produciendo papel con una porosidad particular.

[0003] Como se ha explicado anteriormente, los filtros convencionales normalmente se forman a partir de acetato de celulosa. Sin embargo, el acetato de celulosa no solo es relativamente caro de producir, sino que se biodegrada muy lentamente. La lenta velocidad de biodegradación del acetato de celulosa es particularmente preocupante ya que el filtro no se consume durante el uso del artículo para fumar. En consecuencia, los filtros desechados se encuentran comúnmente en el medio ambiente, especialmente fuera de los edificios y a lo largo de las carreteras.

[0004] En vista de lo anterior, los expertos en la materia han intentado sustituir el acetato de celulosa por otros materiales. Por ejemplo, en la Patente de EE. UU. N° 5,360.023, se describe un elemento de filtro para un cigarrillo formado a partir de una banda de papel fruncida que incorpora un material carbonoso.

[0005] La Solicitud de Patente de Reino Unido GB2075328 describe un filtro de humo de tabaco que comprende una banda de papel corrugado y/o fibrilado recogido lateralmente en forma de varilla.

[0006] El documento EP 0706 766 A2 describe un material de filtro de tabaco que comprende una fibra que tiene un núcleo y una capa superficial que rodea dicho núcleo, en donde dicha capa superficial comprende un éster de celulosa y dicho núcleo comprende una celulosa no esterificada. Dicho material de filtro tiene la forma de una lámina que tiene una estructura de red, en donde la celulosa fibrosa se deriva de una celulosa natural o fibra de celulosa regenerada y se forman la porción esterificada en la capa superficial y la porción no esterificada en el núcleo por esterificación de la superficie de dicha fibra o partícula.

[0007] El uso de papel como filtro para artículos de fumar puede proporcionar numerosas ventajas. Por ejemplo, los filtros de papel se biodegradan rápidamente. Las propiedades de filtración de un filtro de papel también se pueden variar y controlar.

[0008] Sin embargo, desafortunadamente, los filtros de papel presentan una serie de inconvenientes. Por ejemplo, los filtros de papel pueden producir astringencia, amargor, sabor a madera, sabor a papel, aspereza, irritación y sabor seco. Los filtros de papel, por ejemplo, pueden dar como resultado un atributo sensorial que puede describirse como una sensación de sequedad, aspereza y arrugas que se siente en la boca. Los filtros de papel pueden provocar un sabor irritante en la nariz, la boca y la garganta, lo que provoca aspereza. Se cree que el sabor seco y el amargor son el resultado de la incapacidad de los filtros de papel estándar para filtrar y eliminar varios componentes de la corriente principal de humo que normalmente eliminan los plastificantes que contienen acetato de celulosa. Estos componentes incluyen fenoles, como fenol, cresol y/o resorcinol. Otros componentes que pueden crear un sabor seco o irritante incluyen algunos ácidos, algunos aldehídos, como el crotonaldehído, algunas cetonas, algunos ésteres, algunos alcoholes, algunas amidas y algunos pirroles.

[0009] Además, los filtros de papel podrían ser más retentivos para el alquitrán y tener una tendencia a absorber los componentes del humo en un grado diferente al del acetato de celulosa, lo que podría dar como resultado un sabor a papel. El sabor del papel a veces se describe como un olor a papel quemado.

[0010] En vista de lo anterior, existe la necesidad de un filtro de papel para un artículo de fumar que reduzca el sabor seco y el sabor a madera normalmente asociados con los filtros de papel y reduzca selectivamente ciertos componentes del humo. También existe la necesidad de un filtro de papel que pueda usarse en otros campos para filtrar diversos fluidos de aerosol, incluidos los gases.

RESUMEN

[0011] En general, la presente divulgación está dirigida a un elemento de filtro. Aunque el elemento de filtro se puede usar en numerosos campos y tiene varias aplicaciones diferentes, en una forma de realización, el elemento de filtro se puede incorporar en un artículo para fumar para filtrar el humo de la corriente principal. El elemento filtrante generalmente está compuesto por un papel que contiene fibras de pulpa de madera, otras fibras vegetales, fibras sintéticas o mezclas de las mismas. La pulpa de madera y/u otras fibras vegetales que pueden usarse incluyen fibras de madera dura, fibras de madera blanda, fibras de lino y similares. En una forma de realización, las fibras de pulpa de madera u otras fibras vegetales se pueden obtener a partir de plantas de tabaco. Por ejemplo, las fibras pueden proceder de restos de tabaco, tallos de tabaco, finos y/u otros subproductos del tabaco.

[0012] Se pueden aplicar diferentes procesos para producir la banda base usando técnicas bien conocidas en los campos del papel tejido y no tejido. Estos procesos pueden incluir procesos depositados por aire, procesos depositados por hilado, procesos soplados en fusión y procesos depositados en húmedo. Para minimizar el sabor áspero, amargo, irritante, a madera, papel, astringencia y seco normalmente asociado con los filtros de papel, el papel de la presente divulgación incorpora una combinación de aditivos añadidos al filtro de papel o por el uso de fibras modificadas o cargas que contengan estos aditivos o derivados.

[0013] La presente divulgación está dirigida a un elemento filtrante según la reivindicación 1. El primer aditivo puede estar presente en la banda base en una cantidad superior al 15 % en peso, como en una cantidad superior al 20 % en peso. Por ejemplo, el primer aditivo puede estar presente en la red base en una cantidad de aproximadamente 18 % a aproximadamente 30 % en peso.

[0014] De acuerdo con la invención, el segundo aditivo comprende un poliéter (como polialquilenglicol), monopropilenglicol, sorbitol, glicerina, triacetina o mezclas de los mismos. En una forma de realización, el segundo aditivo puede comprender un polietilenglicol u óxido de polietileno o metoxipolietilenglicol o un derivado de PEG. El polialquilenglicol puede tener un peso molecular promedio superior a aproximadamente 500 g/mol, como de aproximadamente 500 g/mol a aproximadamente 3000 g/mol, como de aproximadamente 500 g/mol a aproximadamente 1000 g/mol. El segundo aditivo está presente en la red base en una cantidad de 1 % a 30 % en peso, tal como en una cantidad de 5 % a 25 % en peso, basado en el peso de la red base. El segundo aditivo o mezcla de ellos puede ser una fibra modificada (natural o sintética) o relleno o mezcla de los mismos sobre los que puede estar presente el aditivo o su derivado por diferentes medios bien conocidos por los expertos en la materia como se describe para el primer aditivo.

[0015] Según la invención, el primer aditivo se incorpora a la banda base, mientras que el segundo aditivo se puede aplicar a al menos una superficie de la banda base. Por ejemplo, el primer aditivo se puede añadir como tratamiento de apresto a la banda base en el extremo húmedo del proceso de fabricación de papel. El segundo aditivo, por otra parte, se puede añadir como apresto o se puede imprimir en la red base antes o después de que se haya secado la red base. En una forma de realización, el segundo aditivo se puede imprimir en la red base en un patrón para cubrir desde aproximadamente el 10 % hasta aproximadamente el 100 % del área superficial de la red base.

[0016] El segundo aditivo se puede aplicar mediante otras técnicas, como recubrimiento, rociado, espolvoreado, impresión, transferencia, inclusión o similares, dependiendo del proceso aplicado para formar la red base, como proceso de colocación en húmedo, proceso de colocación en seco, proceso térmico, proceso mecánico o similar.

[0017] Como se describió anteriormente, en una forma de realización, la banda base puede contener además un tercer aditivo. El tercer aditivo puede comprender una amina o poliamina, particularmente un aminoácido o una sal de aminoácido, y más particularmente un aminoácido básico o una sal de aminoácido básico o una combinación de ellos. En una forma de realización, la amina o la poliamina podría ser una polietilenimina, una poliuria, una poliamida, una fibra funcionalizada o una carga con grupos amino.

[0018] En una forma de realización, el aminoácido puede comprender un glicinato. El glicinato puede estar en forma básica y puede comprender un glicinato alcalino, como el glicinato de sodio. Otros aminoácidos o péptidos (cadenas de aminoácidos) que pueden usarse incluyen aminoácidos con cadenas laterales hidrofóbicas tales como alanina, valina, isoleucina, leucina, fenilalanina; aminoácidos con cadenas laterales cargadas eléctricamente tales como lisina, arginina, ácido glumánico; aminoácidos con cadenas laterales sin carga tales como glutamina, serina; aminoácidos no proteicos tales como citrulina, ornitina; y cualquier otro péptido o extracto proteico adecuado. Estos aminoácidos también pueden estar en forma alcalina, mezclas de los mismos y similares.

[0019] En una forma de realización, para usar un aminoácido en su forma básica, el aminoácido puede comprender una sal que ha reaccionado con un metal alcalino o un metal alcalinotérreo. La adición del aminoácido puede reducir los componentes de carbonilos en el humo principal y mejorar el sabor del humo.

[0020] Cuando está presente, el tercer aditivo puede añadirse como un tratamiento de apresto o aplicarse a una superficie exterior de la red base antes o después de que la red base se haya secado o dentro de la red durante el procesamiento. El tercer aditivo o mezcla de aditivos también puede ser una fibra modificada (natural o sintética) o carga o mezcla de las mismas sobre las cuales el aditivo o su derivado podría estar presente por diferentes medios bien conocidos por los expertos en la materia como se describe para el primer y segundo aditivo. El tercer aditivo puede estar presente en la red base en una cantidad de 1 % a 30 % en peso, tal como en una cantidad de 5 % a 25 % en peso, basado en el peso de la red base.

[0021] La banda base puede tener un peso base de aproximadamente 10 gsm a aproximadamente 200 gsm.

[0022] La presente descripción también se refiere a un artículo para fumar que comprende una columna de tabaco rodeada por un papel de fumar. Un filtro está ubicado junto a un extremo de la columna de tabaco. Se puede usar un papel de punta para unir el filtro a la columna de tabaco. De acuerdo con la presente divulgación, el filtro contiene el elemento de filtro como se describe anteriormente.

[0023] Además de incorporarse en un filtro para un artículo de fumar, el papel tratado de la presente descripción puede usarse en muchas otras aplicaciones. Por ejemplo, el papel tratado puede usarse para filtrar un aerosol, como filtro en el escape de un motor, como filtro en un sistema de filtración de aire, como filtro de bolsita de té, como filtro de café, como bolsa para rapé o tabaco sin humo, o similar.

[0024] Otras características y aspectos de la presente descripción se analizan con mayor detalle a continuación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0025] Una descripción completa y habilitante de la presente invención se establece más particularmente en el resto de la memoria descriptiva, incluyendo referencia a las figuras adjuntas en las que:

Figura 1 es una vista en perspectiva de un cigarrillo fabricado convencionalmente;

Figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra los diferentes componentes utilizados para fabricar un cigarrillo; y

Figura 3-13 son representaciones gráficas de los resultados obtenidos en los ejemplos siguientes.

[0026] El uso repetido de caracteres de referencia en la presente memoria descriptiva y dibujos pretende representar las mismas o análogas características o elementos de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0027] En general, la presente descripción está dirigida a un elemento de filtro que puede estar contenido en un filtro para filtrar un aerosol. En una forma de realización, por ejemplo, el elemento de filtro se puede incorporar en un filtro para un artículo para fumar, como un cigarrillo. El elemento filtrante comprende un papel que contiene una combinación de aditivos. De acuerdo con la presente descripción, los aditivos comprenden un primer aditivo que reduce la absorción. El elemento de filtro incluye un segundo aditivo que se cree que reduce selectivamente algunos componentes químicos contenidos en la corriente principal de humo de un artículo para fumar. Se ha encontrado que la combinación de aditivos reduce y minimiza sinérgicamente el sabor seco, astringente, áspero, a madera, papel, irritación y amargo normalmente asociado con los filtros de papel cuando se incorporan a un artículo para fumar.

[0028] En ciertas formas de realización, el elemento de filtro puede incluir opcionalmente un tercer aditivo, que puede comprender uno o más aminoácidos o poliamina o sales de los mismos. Se ha descubierto que la presencia de un aminoácido reduce significativamente los componentes de carbonilo en el humo principal y mejora el sabor. En una forma de realización, el elemento de filtro puede contener el primer aditivo combinado con el tercer aditivo. En una forma de realización alternativa, el elemento de filtro puede comprender el segundo aditivo combinado con el tercer aditivo. En aún otra forma de realización, el elemento de filtro puede contener los tres aditivos.

[0029] Se ha descubierto que la combinación de los dos o tres aditivos anteriores proporciona numerosas ventajas y beneficios cuando el papel se usa como filtro, particularmente para un artículo para fumar.

[0030] Por ejemplo, cuando se incorpora a un filtro para un artículo para fumar, el elemento de filtro de la presente divulgación puede eliminar selectivamente varios constituyentes del humo principal. Por ejemplo, los aditivos pueden trabajar juntos de forma sinérgica para eliminar varios analitos de Hoffmann que pueden estar presentes en el humo principal, en particular fenoles y/o carbonilos. Por ejemplo, Los compuestos fenólicos que pueden eliminarse selectivamente del humo de la corriente principal mediante el elemento de filtro pueden incluir fenol, cresol y similares.

[0031] Por ejemplo, un filtro hecho de acuerdo con la presente descripción, cuando se adjunta a un artículo para fumar, puede eliminar al menos el 10 %, como al menos el 20 %, como al menos el 30 %, como al menos el 40 %, como incluso al menos el 50 % de algunos fenoles como el fenol o el cresol contenidos en la corriente principal de humo. En una forma de realización, se pueden eliminar hasta el 70 %, como hasta el 60 %, como hasta el 50 %, como hasta el 40 %, de los compuestos fenólicos. Para determinar la cantidad de un constituyente eliminado del humo de la corriente principal, se producen dos artículos para fumar idénticos, uno con un filtro hecho de acuerdo con la presente divulgación y otro con un filtro hecho del mismo papel idéntico que no está tratado y no contener el primer aditivo y el segundo aditivo. Los dos artículos para fumar se encienden y se fuman en una máquina de fumar y se miden los constituyentes principales.

[0032] Además de los compuestos fenólicos, el elemento de filtro de la presente divulgación también es capaz de eliminar algunos carbonilos y algunos aldehídos del humo de la corriente principal. Por ejemplo, se puede eliminar al menos el 10 %, como al menos el 15 %, como al menos el 20 %, incluso al menos el 25 % del crotonaldehído contenido en la corriente principal de humo. Cuando está presente un aminoácido o una poliamina, los carbonilos totales pueden reducirse en más del 10 %, como más del 15 % y hasta aproximadamente el 50 %. Además, el formaldehído se puede reducir en más del 50 %, como en más del 60 %, en más del 70 %, incluso en más del 80 %. Además, cuando está presente un aminoácido, el crotonaldehído se puede reducir en más del 50 %, como en más del 55 %, como hasta el 60 %.

[0033] El elemento de filtro de la presente descripción también es capaz de eliminar el cianuro de hidrógeno (HCN) del humo de la corriente principal. Por ejemplo, se puede eliminar al menos el 10 %, como al menos el 30 %, como al menos el 40 % del HCN contenido en la corriente principal de humo. En general, el HCN se puede eliminar del humo principal en una cantidad de hasta un 80 %.

[0034] Al eliminar varios constituyentes del humo principal, y por otras razones que aún se desconocen, los elementos de filtro fabricados de acuerdo con la presente descripción cuando se unen a un artículo para fumar también proporcionan una mejora del sabor con respecto a los filtros convencionales fabricados con papel. El elemento de filtro de la presente descripción da como resultado la reducción del sabor seco, de papel y madera y amargo y la reducción de la irritación y aspereza y astringencia cuando se consume el artículo para fumar. En última instancia, los filtros hechos de acuerdo con la presente descripción producen un humo principal que es más limpio, más dulce y más suave para un fumador.

[0035] Los papeles fabricados de acuerdo con la presente divulgación también pueden proporcionar otras ventajas. Por ejemplo, los papeles tratados de acuerdo con la presente divulgación también tienen una mejor capacidad de maquinado para la fabricación de filtros y resistencia del papel. Una vez tratados de acuerdo con la presente descripción, los papeles generalmente tienen una superficie más suave que da como resultado una menor fricción. En última instancia, la superficie del papel tiene mayor resistencia, capacidad de impresión mejorada y resistencia al agua mejorada.

[0036] Como se describe en general anteriormente, el elemento de filtro de la presente descripción comprende una red base que contiene fibras de pulpa de madera y/u otras fibras vegetales que se trata con al menos un primer aditivo, un segundo aditivo y/o un tercer aditivo. La banda base comprende una banda de papel que contiene principalmente fibras de pulpa, tales como fibras de madera blanda, fibras de madera dura, fibras de lino y similares o mezclas de las mismas. Alternativamente, la banda base puede estar hecha o comprender compuestos de tabaco tales como hoja base de tabaco reconstituido o papel de tabaco reconstituido. El tabaco reconstituido puede contener diversos materiales de tabaco tales como restos de tabaco, tallos de tabaco, tallos de tabaco, fibras de celulosa y similares.

[0037] El primer aditivo comprende alcohol polivinílico, una colofonia, un copolímero acrílico tal como un copolímero acrílico de estireno, un almidón modificado, un hidrocoloide tal como una gelatina, un material fibroso o no fibroso, un relleno que contiene uno o varios de estos componentes o sus derivados o mezclas de los mismos.

[0038] El primer aditivo se puede añadir al papel de acuerdo con la presente descripción en cantidades generalmente de aproximadamente 0,05 % a aproximadamente 15 % en peso, como en una cantidad de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 10 % en peso, como en una cantidad de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 7 % en peso. El primer aditivo puede estar presente en el papel en una cantidad superior al 1 % en peso, como superior al 4 % en peso, como superior al 5 % en peso. El primer aditivo puede estar presente en el papel en una cantidad inferior al 10 % en peso, por ejemplo, en una cantidad inferior al 9 % en peso.

[0039] El primer aditivo puede estar presente en el papel en una cantidad superior al 5 % en peso, como en una cantidad superior al 10 % en peso, como en una cantidad superior al 15 % en peso, como en una cantidad superior al 20 % en peso. El primer aditivo generalmente está presente en una cantidad inferior al 35 % en peso, por ejemplo, en una cantidad inferior al 30 % en peso, por ejemplo, en una cantidad inferior al 28 % en peso.

[0040] El segundo aditivo añadido al papel de acuerdo con la presente descripción puede comprender varios polímeros o compuestos diferentes. El segundo aditivo puede incluir grupos hidroxilo o éster libres en su estructura química. El segundo aditivo, por ejemplo, puede comprender un poliéter, monopropilenglicol, sorbitol, glicerina, un plastificante como triacetina o mezclas de los mismos.

[0041] El segundo aditivo puede comprender un polialquilenglicol, tal como polietilenglicol, polipropilenglicol, un derivado de polialquilenglicol o mezclas de los mismos.

[0042] El alquilenglicol generalmente puede comprender un oligoalquilenglicol. El oligoalquilenglicol puede comprender un etilenglicol, propilenglicol o una mezcla de ambos. Los polietilenglicoles (PEG) adecuados, tales como PEG-550, PEG-600 o PEG-700, están disponibles comercialmente normalmente como mezclas de oligómeros caracterizados por un peso molecular medio. En una forma de realización, los fragmentos de polietilenglicol del PEG pueden tener un peso molecular promedio de aproximadamente 500 g/mol a aproximadamente 3000 g/mol, tal como de aproximadamente 500 g/mol a aproximadamente 1000 g/mol. Pueden usarse moléculas de PEG tanto lineales como ramificadas.

[0043] Aunque la mayoría de las fuentes de PEG se caracterizan como una gama de compuestos basada en el número de subunidades de óxido de polietileno, también están disponibles gamas más estrechas (comercialmente y de otro modo) basadas en una polimerización controlada de óxido de etileno.

[0044] Cada PEG, que es una amplia gama de compuestos que varían en peso molecular en función del número de unidades de PEG, también está sujeto a un recorte de picos, donde los componentes de peso molecular más bajo o más alto se eliminan en uno o ambos lados del componente predominante central (p. ej., por separación cromatográfica). Los rangos representativos, por ejemplo, por debajo y por encima del centro para PEG-550 serían PEG-450 a PEG-650; para PEG-600, una gama de PEG-500 a PEG-800; y para PEG-1000, una gama de PEG-850 a PEG-1200. Se podrían preformar varias combinaciones y permutaciones de dos o más PEG, en cualquier proporción.

[0045] El polialquilenglicol puede comprender un metoxipolietilenglicol o un alquilenglicol monometilado (MPEG). Sin embargo, para muchas aplicaciones se prefiere un polietilenglicol no monometilado.

[0046] El segundo aditivo puede comprender un polialquilenglicol que tiene un peso molecular de aproximadamente 500 g/mol a aproximadamente 3000 g/mol, tal como de aproximadamente 500 g/mol a aproximadamente 1000 g/mol. El polialquilenglicol tiene un peso molecular de aproximadamente 550 g/mol a aproximadamente 750 g/mol. Mientras tanto, el polialquilenglicol puede tener un peso molecular de aproximadamente 550 g/mol a aproximadamente 3000 g/mol, tal como de aproximadamente 600 g/mol a aproximadamente 3000 g/mol.

[0047] Aunque generalmente se prefieren polialquilenglicoles de peso molecular relativamente alto, se pueden usar polialquilenglicoles de peso molecular más bajo. Por ejemplo, dichos polialquilenglicoles pueden tener un peso molecular de aproximadamente 100 g/mol a aproximadamente 500 g/mol.

[0048'] La cantidad del segundo aditivo que se aplica al papel puede depender de varios factores. De acuerdo con la invención, el segundo aditivo se aplica al papel en una cantidad de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso, tal como de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 25 % en peso, basado en el peso de la banda base. En diversas formas de realización, el segundo aditivo puede estar presente en el papel en una cantidad superior al 10 % en peso, como en una cantidad superior al 12 % en peso, como en una cantidad superior al 15 % en peso. Por ejemplo, el segundo aditivo puede estar presente en el papel en una cantidad de 10 % a 30 % en peso, tal como en una cantidad de 15 % a 25 % en peso.

[0049] El tercer aditivo que puede estar presente opcionalmente en la banda base o el papel puede comprender una poliamina o un aminoácido o una sal de un aminoácido. En una forma de realización, se utiliza un aminoácido o una sal de un aminoácido en forma alcalina. Por ejemplo, el aminoácido puede comprender un aminoácido apolar alifático tal como glicina o su forma alcalina tal como glicinato de sodio o glicinato de potasio o mezclas de los mismos.

[0050] Otros aminoácidos o péptidos (cadenas de aminoácidos) que podrían usarse son aminoácidos con cadenas laterales hidrofóbicas tales como alanina, valina, isoleucina, leucina y/o fenilalanina; aminoácidos con cadenas laterales cargadas eléctricamente tales como lisina, arginina y/o ácido glumánico; aminoácidos con cadenas laterales sin carga tales como glutamina y/o serina; y aminoácido no proteico tal como citrulina y/u ornitina. Estos aminoácidos también podrían estar en forma alcalina, mezclas de los mismos y similares.

[0051] Se ha encontrado que el aminoácido reduce significativamente los componentes carbonílicos en el humo de la corriente principal y mejora el sabor del humo.

[0052] Cuando está presente, el tercer aditivo se puede aplicar al papel en una cantidad de aproximadamente 1 % a aproximadamente 30 % en peso, tal como de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 25 % en peso, basado en el peso de la red base.

[0053] De acuerdo con la invención, el primer aditivo se aplica a la banda base como un tratamiento de apresto, mientras que el segundo aditivo se aplica a al menos una superficie de la banda base mientras la banda base está húmeda o después de que la banda base se haya secado. Por ejemplo, el primer aditivo se puede aplicar como apresto interno o como apresto superficial. El apresto interno es la adición del primer aditivo a la suspensión acuosa de fibras antes de formar la banda o papel base. Por ejemplo, el primer aditivo se puede añadir a la suspensión de pasta papelera antes o en la caja de entrada antes de que la suspensión se deposite sobre una superficie de formación.

[0054] En una forma de realización alternativa, el primer aditivo se aplica como un apresto superficial después de que se haya formado la banda base pero antes de cualquier secado significativo. Por ejemplo, el primer aditivo se puede añadir a la banda de papel usando apresto de baño, usando una prensa de apresto, mediante rociado, mediante el uso de una prensa de alisado, mediante el uso de una prensa de apresto de rodillos de compuerta, usando apresto de calandria, mediante revestimiento de cuchillas, o similar. Cuando se usa una prensa de apresto para aplicar el primer aditivo, el papel recién formado se puede pasar a través de rodillos que presionan el primer aditivo en la hoja y, opcionalmente, eliminan el exceso de aditivo o apresto.

[0055] Puede haber ciertas ventajas al aplicar el primer aditivo como un apresto o usar una prensa de apresto. Por ejemplo, el primer aditivo puede hacer que la banda de papel sea más hidrófoba y/o puede mejorar la resistencia superficial o la resistencia al agua. De esta manera, la banda de papel se puede deshidratar más fácilmente. En última instancia, el primer aditivo puede mejorar la capacidad de funcionamiento de la banda de papel en la máquina de fabricación de papel al mismo tiempo que mejora la resistencia de la superficie y la capacidad de impresión.

[0056] El segundo componente de polímero o aditivo, por otro lado, se puede aplicar normalmente a una superficie de la red base o a ambas superficies de la banda base. El segundo aditivo se puede aplicar a la banda base mientras la banda está húmeda o después de que la banda se haya secado. Se puede utilizar cualquier técnica adecuada para aplicar el segundo aditivo a la banda base. Por ejemplo, el segundo aditivo se puede aplicar mediante prensa de apresto, pulverización, recubrimiento con cuchilla, recubrimiento con varilla Meyer, espolvoreado, recubridor con rodillo de transferencia o a través de cualquier proceso de impresión adecuado. Los procesos de impresión que pueden usarse incluyen impresión flexográfica, impresión por huecograbado y similares. En una forma de realización, el segundo aditivo puede cubrir el 100 % del área superficial de un lado de la banda base o de ambos lados de la banda base.

[0057] En una forma de realización, el segundo aditivo se puede imprimir en uno o ambos lados de la banda de papel en un patrón. El patrón puede comprender líneas alternas o cuadrados alternos como un tablero de ajedrez. De esta manera, se usa menos aditivo para recubrir el papel mientras se conservan todos los beneficios. Por ejemplo, el segundo aditivo se puede aplicar a una superficie de la banda de papel para cubrir desde aproximadamente el 10 % hasta aproximadamente el 100 % del área superficial de la banda, tal como desde aproximadamente el 20 % hasta aproximadamente el 90 % del área superficial de la banda, tal como de alrededor del 40 % a alrededor del 60 % del área superficial de la banda. En otra forma de realización, el segundo aditivo podría distribuirse en el espesor del papel para aumentar el área reactiva.

[0058] Cuando está presente, el tercer aditivo se puede aplicar como un apresto superficial o se puede aplicar tópicamente a la banda después de que se haya formado y secado. A este respecto, el tercer aditivo puede combinarse con el primer aditivo y aplicarse a la banda base y/o puede combinarse con el segundo aditivo y aplicarse a la banda base. En aún otra forma de realización, el tercer aditivo se puede aplicar en un momento diferente al del primer aditivo o al del segundo aditivo.

[0059] Según la reivindicación 9 del método independiente, la banda o papel base se forma a partir de una suspensión acuosa de fibras. Las fibras comprenden fibras de pulpa de madera, otras fibras vegetales o una mezcla de fibras. El papel puede estar hecho de al menos un 70 % en peso, como al menos un 80 % en peso, como al menos un 90 % en peso de pulpa o fibras vegetales como fibras de madera o fibras de lino. Las fibras pueden tener una longitud de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 20 mm tal como de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 7 mm.

[0060] La suspensión acuosa de fibras se deposita sobre una superficie de formación porosa (un alambre plano o un alambre inclinado) que permite que el agua drene formando así la banda de base. La superficie de formación y/o las telas corriente abajo pueden incluir un patrón tejido que incorpore textura en el papel a medida que se forma.

[0061] A medida que se forma y se seca la banda de papel, el papel se puede juntar; engarzar y/o gofrar y juntar; engarzar, ondular y juntar; o gofrar, ondular y juntar para formar un elemento de filtro. Específicamente, el papel puede recogerse lateralmente de forma continua en forma de varilla y cortarse a la longitud deseada.

[0062] El papel se puede rizar o gofrar y/o ondular utilizando diversas técnicas. El patrón de ondulación puede variar y puede tener una configuración ondulada, de onda cuadrada o de dientes de sierra. En una forma de realización, el papel se puede humedecer antes de ser estampado, ondulado y/u ondulado.

[0063] Además de las bandas de papel que contienen principalmente fibras de madera o fibras de lino, en una forma de realización alternativa, la banda de papel puede estar hecha o comprender compuestos de tabaco como una banda base de tabaco reconstituido o papel de tabaco reconstituido. En esta forma de realización, el papel se puede formar a partir de un suministro de tabaco que contiene tallos de tabaco (p. ej., tallos curados al aire caliente), finos y/u otros subproductos del tabaco de los procesos de fabricación del tabaco. Al formar el papel, la pasta de tabaco se mezcla inicialmente con un disolvente (p. ej., agua y/u otros compuestos) a temperaturas elevadas. Por ejemplo, varios disolventes que son miscibles con agua, como los alcoholes (p. ej., etanol), pueden combinarse con agua para formar un disolvente acuoso. El contenido de agua del disolvente acuoso puede, en algunos casos, ser superior al 50 % en peso del disolvente y, en particular, superior al 90 % en peso del disolvente. Puede emplearse agua desionizada, agua destilada o agua del grifo. La cantidad de disolvente en la suspensión puede variar ampliamente, pero generalmente se añade en una cantidad de aproximadamente el 75 % a aproximadamente el 99 % en peso de la suspensión. Sin embargo, la cantidad de disolvente puede variar con la naturaleza del disolvente, la temperatura a la que se va a realizar la extracción y el tipo de pasta de tabaco.

[0064] Después de formar la mezcla de materia prima de disolvente/tabaco, parte o la totalidad de una fracción de extractos solubles de la mezcla de materia prima puede separarse opcionalmente (p. ej., extraerse) de la mezcla. Si se desea, la mezcla de disolvente acuoso/producto de tabaco se puede agitar durante la extracción agitando, sacudiendo o mezclando de otro modo la mezcla para aumentar la velocidad de extracción. Típicamente, la extracción se lleva a cabo durante aproximadamente 0,5 horas a aproximadamente 6 horas. Además, aunque no se requiere, las temperaturas típicas de extracción oscilan entre aproximadamente 10°C y aproximadamente 100°C.

[0065] Una vez separada de la fracción de residuo insoluble de la solución de tabaco, la fracción de extractos solubles puede opcionalmente concentrarse utilizando cualquier tipo de concentrador conocido, como un evaporador al vacío. En una forma de realización, el componente soluble puede estar altamente concentrado.

[0066] Una vez extraída, la fracción de residuo insoluble puede someterse opcionalmente a uno o más refinadores mecánicos para producir una pulpa fibrosa. Algunos ejemplos de refinadores adecuados pueden incluir refinadores de disco, refinadores cónicos y similares.

[0067] La fracción de extractos solubles se puede utilizar de cualquier manera que se desee. En una forma de realización, la fracción de extractos solubles se puede recombinar con la fracción de residuos insolubles. Por ejemplo, la fracción de extractos solubles se puede recombinar con la fracción de residuos insolubles para formar la hoja o el papel de tabaco reconstituido. Específicamente, la fracción de extractos solubles se puede volver a aplicar a la hoja, mezcla de tabaco, residuo insoluble, etc., usando varios métodos de aplicación, tales como rociado, usando rodillos de apresto, saturación y similares. En una forma de realización, la fracción de residuo insoluble puede estar en forma de pulpa que luego se transfiere a una estación de fabricación de papel que incluye un aparato de formación, que puede incluir, por ejemplo, un alambre de formación, drenaje por gravedad, drenaje por succión, prensa de fieltro, secador Yankee, secadores de tambor, etc. En un aparato de formación de este tipo, la pulpa se coloca sobre una cinta de alambre formando una lámina y el exceso de agua se elimina mediante el drenaje por gravedad y el drenaje por succión y las prensas. Posteriormente, la fracción de extractos solubles se puede volver a aplicar a la fracción de residuos insolubles. Cuando la fracción de residuos insolubles se recombina con la fracción de extractos solubles, el producto de tabaco resultante se conoce generalmente como "tabaco reconstituido".

[0068] El tabaco reconstituido generalmente se puede formar de varias maneras. Por ejemplo, en una forma de realización, se puede utilizar la fundición en banda o extrusión para formar el tabaco reconstituido. La fundición en banda generalmente emplea una suspensión de partes de tabaco finamente divididas y un aglutinante que se recubre sobre una banda de acero y luego se seca. Algunos ejemplos de procesos para producir tabaco reconstituido se describen en las Patentes de EE. UU. Nos 3.353.541; 3.420.241; 3.386.449; 3.760.815; y 4.674.519. El tabaco reconstituido también puede formarse mediante un proceso de fabricación de papel. Algunos ejemplos de procesos para formar tabaco reconstituido según este proceso se describen en las patentes de EE. UU. Nos 3.428.053; 3.415.253; 3.561.451; 3.467.109; 3.483.874; 3.860.012; 3.847.164; 4.182.349; 5.715.844; 5.724.998; y 5.765.570. Por ejemplo, la formación de tabaco reconstituido utilizando técnicas de fabricación de papel puede implicar las etapas de mezclar tabaco con agua, extraer los ingredientes solubles del mismo, concentrar los ingredientes solubles, refinar el tabaco, formar una red, volver a aplicar los ingredientes solubles concentrados y secar.

[0069] En una forma de realización, la fracción de extractos solubles de tabaco se recombina con el material de tabaco de manera que el tabaco reconstituido resultante contiene más del 10 %, como más del 15 %, más del 20 %, más del alrededor del 30 %, como más del 35 %, como más del 40 %, como más del 45 % de solubles de tabaco. El tabaco reconstituido contiene generalmente menos de un 50 %, tal como menos de un 45 % de solubles de tabaco.

[0070] Cuando se usan en un artículo para fumar, los elementos de filtro fabricados de acuerdo con la presente descripción pueden tener generalmente una circunferencia de aproximadamente 15 mm a aproximadamente 30 mm, tal como de aproximadamente 15 mm a aproximadamente 25 mm.

[0071] El papel resultante puede tener un gramaje superior a aproximadamente 15 gsm, como superior a aproximadamente 25 gsm, como superior a aproximadamente 35 gsm, como superior a aproximadamente 45 gsm, como superior a aproximadamente 55 gsm, tal como mayor de aproximadamente 65 gsm, tal como mayor de aproximadamente 75 gsm, tal como mayor de aproximadamente 85 gsm, tal como mayor de aproximadamente 95 gsm, tal como mayor de aproximadamente 105 gsm, tal como mayor de aproximadamente 115 gsm. El papel generalmente tiene un peso base de menos de aproximadamente 200 g/m2, como menos de aproximadamente 150 gsm, como menos de aproximadamente 100 gsm. En una forma de realización, el peso base puede ser de aproximadamente 15 gsm a aproximadamente 50 g/m2, tal como de aproximadamente 15 gsm a aproximadamente 40 gsm.

[0072] Con referencia ahora a las Figuras 1 y 2, se ilustra una forma de realización de un artículo para fumar con fines explicativos. El artículo para fumar ilustrado en las Figuras 1 y 2 comprende un cigarrillo, aunque otros artículos para fumar pueden incorporar elementos de filtro hechos de acuerdo con la presente divulgación. El artículo para fumar 10 incluye una columna de tabaco 12 dentro de una envoltura 14. La envoltura 14 define una superficie circunferencial exterior cuando se envuelve alrededor de la columna de tabaco 12.

[0073] El artículo para fumar 10 también puede incluir un filtro 16 que puede fabricarse a partir del elemento de filtro de la presente divulgación. El filtro 16 se puede sujetar opcionalmente en forma cilíndrica mediante un papel de envoltura de tapón. El filtro 16 se fija a la columna de tabaco 12 utilizando un papel de boquilla 18 y un adhesivo.

[0074] Los diferentes niveles de permeabilidad al aire de la envoltura 14 y el papel de punta 18 contribuyen al control de la velocidad de combustión y otras características físicas del artículo para fumar.

[0075] El material fumable contenido en la barra de tabaco 12 puede variar. El material fumable puede tener la forma de un relleno que incluye materiales de tabaco y otros materiales fumables que tienen una forma adecuada para su uso en la fabricación de varillas de tabaco para cigarrillos. El material de relleno normalmente comprende hebras o tiras de materiales de tabaco. Los ejemplos de tipos adecuados de materiales de tabaco incluyen tabacos curados al aire caliente, Burley u Oriental, los tabacos raros o especiales y mezclas de los mismos. El material de tabaco se puede proporcionar en forma de lámina de tabaco; materiales de tabaco procesados tales como tabaco expandido o inflado; tallos de tabaco procesado tales como tallos cortados, laminados o inflados; material de tabaco reconstituido; o mezclas de los mismos.

[0076] En una forma de realización, la columna de tabaco 12 se compone de una mezcla de tabaco americano o curado al aire caliente.

[0077] Típicamente, la barra de tabaco tiene una longitud que oscila entre aproximadamente 55 mm y aproximadamente 85 mm, preferiblemente entre aproximadamente 60 mm y aproximadamente 70 mm; y una circunferencia de aproximadamente 15 mm a aproximadamente 27 mm, preferiblemente de aproximadamente 15 mm a aproximadamente 25 mm.

[0078] Las densidades de empaquetado de la mezcla de materiales fumables contenida dentro de los materiales de envoltura pueden variar. Las densidades de empaquetado típicas para las varillas de tabaco de los cigarrillos oscilan entre aproximadamente 150 y aproximadamente 400 mg/cm3, preferiblemente entre aproximadamente 150 y 250 mg/cm3.

[0079] Típicamente, el filtro tiene una longitud que oscila entre aproximadamente 15 mm y aproximadamente 40 mm, tal como entre aproximadamente 20 mm y aproximadamente 30 mm.

[0080] El filtro puede estar compuesto por un solo segmento hecho del papel de la presente divulgación o puede incluir múltiples segmentos. Cuando se fabrica a partir de múltiples segmentos, un segmento puede contener el papel y/o el tabaco reconstituido de la presente descripción, mientras que otro segmento puede contener otro material, como acetato de celulosa.

[0081] El papel tratado de la presente descripción se puede utilizar en otras numerosas y diversas aplicaciones además de incorporarse a un filtro para un artículo de fumar. Por ejemplo, los medios filtrantes de la presente divulgación se pueden usar en cualquier aplicación para filtrar un aerosol. Los medios filtrantes, por ejemplo, se pueden usar en sistemas de filtración de aire o escape de automóviles. El medio de papel también se puede usar como una bolsita de té para eliminar el amargor y la astringencia de los polifenoles o se puede usar para producir un filtro de papel para café. En aún otra forma de realización, el papel se puede usar como una bolsa para tabaco de rapé. Todavía en otra forma de realización, el papel tratado de la presente divulgación se puede usar como papel para envolver tapones. El papel de envoltura del tapón se puede envolver alrededor de un filtro para un artículo de fumar para mantener unido el filtro antes de unirlo al artículo de fumar usando un papel de punta.

[0082] El Ejemplo 1 no forma parte de la invención reivindicada.

Ejemplo 1

[0083] Los filtros de papel tratados con un primer y segundo aditivo según la descripción anterior liberan menos HCN, fenol y cresoles que los filtros de papel sin tratar. Además, no existe una diferencia significativa entre las entregas de alquitrán, nicotina y CO mediante filtros de papel tratados con un primer y segundo aditivo según la descripción anterior y las entregas de alquitrán, nicotina y CO mediante filtros de papel no tratados.

[0084] Muestras de cigarrillos para ensayar el rendimiento de filtrado de filtros de papel tratados con aditivos según la descripción anterior frente al rendimiento de filtrado de filtros de papel sin tratar. Las muestras de cigarrillos se ensamblaron con una varilla de tabaco curado al humo cada una y un filtro cada una. El filtro de la Muestra 1 estaba compuesto por papel tratado con un primer aditivo compuesto por un apresto compuesto por dímero de alquilceteno (AKD) y un segundo aditivo compuesto por polietilenglicol (p Eg ) (MW superior a 550 g/mol). El filtro de la Muestra 1 contenía el apresto en una cantidad del 6 % en peso de la banda base y contenía PEG en una cantidad del 15 % en peso de la banda base. El filtro de la Muestra 2 y el filtro de la Muestra 3 estaban ambos compuestos de papel tratado con un primer aditivo compuesto por un apresto compuesto por dímero de alquenil ceteno (AKD-2) y un segundo aditivo compuesto por PEG. El filtro de la Muestra 2 y el filtro de la Muestra 3 contenían ambos AKD-2 en una cantidad del 7 % en peso de la banda base. El filtro de la Muestra 2 contenía PEG en una cantidad del 15 % en peso de la banda base, y el filtro de la Muestra 3 contenía PEG en una cantidad del 21 % en peso de la banda base. El filtro de la Muestra 4 era un filtro de papel sin tratar, y la Muestra 4 se usó como estándar de comparación para las Muestras 1-3. Cada una de las muestras de cigarrillos tenía una longitud de 84 mm, una longitud de punta de 32 mm y una longitud de filtro de 24 mm. Las muestras de cigarrillos 1, 2, 3 y 4 pesaban 1000 mg, 1012 mg, 1022 mg y 1004 mg, respectivamente. Las muestras de cigarrillos se fumaron en una máquina de fumar en kit Borgwaldt RM20 con un régimen de fumar ISO. Las entregas de humo resultantes por cigarrillo se registran en la Tabla 1 a continuación, y la entrega resultante de carbonilos, fenoles y HCN por muestra de cigarrillo se registra en la Tabla 2 a continuación. Los carbonilos, fenoles y HCN se analizaron con un régimen de ahumado ISO. Las figuras 3 a 6 son visualizaciones de los datos de las tablas 1 y 2.

Tabla 1: Entrega de humo (mg) por Cigarrillo

Tabla 2: Suministro de carbonilos, fenoles y HCN (pg) por cigarrillo

[0085] Las muestras 1, 2, 3 y 4 exhibieron caídas de presión estándar similares de 163, 157, 159 y 160 mm WG, respectivamente.

[0086] Como se ilustra en la Tabla 1 y la Figura 3, las entregas de alquitrán, nicotina y CO por filtros de papel tratados con aditivos de acuerdo con la descripción anterior no son significativamente diferentes de las entregas de alquitrán, nicotina y CO por filtros de papel no tratados. Por ejemplo, no hay diferencia significativa, considerando el intervalo de confianza del 95 %, entre las entregas de humo por el filtro de la Muestra 1, que fue tratado con AKD y PEG, o los filtros de las Muestras 2 y 3, que fueron tratados con AKD-2 y PEG, y entregas de humo por el filtro no tratado en la Muestra 4.

[0087] Se ilustra en la Tabla 2 y la Figura 4, la entrega de carbonilos por filtros de papel tratados con aditivos de acuerdo con la descripción anterior no es significativamente diferente o es significativamente menor que la entrega de carbonilos por filtros de papel no tratados. Por ejemplo, la entrega de butanona por el filtro de la Muestra 1, que se trató con AKD y PEG, y la entrega de butanona por los filtros de las Muestras 2 y 3, que se trataron con AKD-2 y PEG, son significativamente menores, considerando el intervalo de confianza del 95 %, que la entrega de butanona por el filtro sin tratar en la Muestra 4. A excepción de la butanona, no hay diferencia significativa entre la entrega de carbonilos por los filtros en las Muestras 1-3, que fueron tratados con aditivos según la descripción anterior, y la entrega de carbonilos por el filtro sin tratar en la Muestra 4.

[0088] Se ilustra en la Tabla 2 y la Figura 5, la entrega de fenol y cresoles por filtros de papel tratados con aditivos de acuerdo con la descripción anterior es significativamente menor que la entrega de fenol y cresoles por filtros de papel sin tratar. Por ejemplo, la entrega de fenol y cresoles por el filtro en la Muestra 1, que fue tratada con a Kd y PEG, y la entrega de fenol y cresoles por los filtros en las Muestras 2 y 3, que fueron tratadas con AKD-2 y PEG, son significativamente menores, considerando el intervalo de confianza del 95 %, que la entrega de fenol y cresoles por el filtro no tratado en la Muestra 4. Además, la entrega de fenol y m+p cresoles por el filtro en la Muestra 3, que contenía PEG en una cantidad de 21 % en peso de la banda base, fue menor que la entrega de fenol y m+p cresoles por parte de los filtros en las Muestras 1 y 2, cada uno de los cuales contenía PEG en una cantidad del 15 % en peso de la banda base.

[0089] Se ilustra en la Tabla 2 y la Figura 6, el suministro de HCN mediante filtros de papel tratados con aditivos según la descripción anterior es significativamente menor que el suministro de HCN mediante filtros de papel sin tratar. Por ejemplo, la entrega de HCN por el filtro de la Muestra 1, que se trató con AKD y PEG, y la entrega de HCN por los filtros de las Muestras 2 y 3, que se trataron con AKD-2 y PEG, son significativamente menores (24 % a 45 % menos), considerando el intervalo de confianza del 95 %, que la entrega de HCN por el filtro sin tratar en la Muestra 4. Además, la entrega de HCN por el filtro en la Muestra 3, que contenía PEG en una cantidad de 21 % en peso de la banda base, fue menor que la entrega de HCN por los filtros en las Muestras 1 y 2, cada uno de los cuales contenía PEG en una cantidad del 15 % en peso de la banda base.

[0090] El Ejemplo 2 no forma parte de la invención reivindicada.

Ejemplo 2

[0091] Los filtros de papel de tabaco reconstituido se biodegradan a una velocidad más rápida que los filtros de acetato de celulosa comerciales. Esto se demostró probando la biodegradabilidad de un filtro de papel de tabaco reconstituido frente a la biodegradabilidad de un filtro comercial de acetato de celulosa. Como se ilustra en la Figura 7, el filtro de papel de tabaco reconstituido exhibió una reducción de peso del 49 % durante 80 días en comparación con una reducción de peso del 2 % del filtro comercial de acetato de celulosa durante el mismo período.

[0092] En comparación con los filtros de acetato de celulosa comerciales, los filtros de papel a base de tabaco reconstituido con o sin aditivos pueden reducir la liberación de alquitrán, como se ilustra en la Figura 8, el filtro de papel a base de tabaco reconstituido y el filtro de papel de tabaco reconstituido tratado con aditivos según la descripción anterior pueden reducir entrega de fenoles por cigarrillo, fenoles por miligramo de alquitrán, HCN por cigarrillo y HCN por miligramo de alquitrán como se ilustra en las Figuras 9, 10 y 11, respectivamente. Se prepararon muestras de cigarrillos para ensayar el rendimiento de filtrado de filtros de papel de tabaco reconstituido tratados con aditivos según la descripción anterior frente al rendimiento de filtrado de filtros de acetato de celulosa. Las muestras de cigarrillos se ensamblaron con una varilla de tabaco curado al humo cada una y un filtro cada una. El filtro de la Muestra 1 estaba compuesto por papel base de tabaco grado A reconstituido. El filtro de la Muestra 2 estaba compuesto por papel base de tabaco grado A reconstituido tratado con un primer aditivo compuesto por un apresto compuesto por dímero de alquil ceteno (AKD) y un segundo aditivo compuesto por polietilenglicol (PEG). El filtro de la Muestra 3 estaba compuesto por papel de tabaco reconstituido grado B. El filtro de la Muestra 4 estaba compuesto por papel de tabaco reconstituido grado B tratado con un primer aditivo compuesto por un apresto compuesto por AKD y un segundo aditivo compuesto por PEG. El filtro de la Muestra 2 y el filtro de la Muestra 4 contenían ambos apresto en una cantidad del 7 % en peso de la banda base y PEG en una cantidad del 20 % en peso de la banda base. El filtro de la Muestra 5 era un filtro de acetato de celulosa comercial, y la Muestra 5 se usó como estándar de comparación para las Muestras 1-4. Cada una de las muestras de cigarrillos tenía una longitud de 84 mm, una longitud de punta de 32 mm y una longitud de filtro de 24 mm. Las muestras de cigarrillos 1, 2, 3, 4 y 5 pesaban 1070 mg, 1061 mg, 1205 mg, 1205 mg y 949 mg, respectivamente. Las muestras de cigarrillos se fumaron en una máquina de fumar de kit Borgwaldt RM20, y la entrega resultante de alquitrán, fenoles y HCN por muestra de cigarrillo con un régimen de fumar ISO se registra en la Tabla 3 a continuación. La entrega de fenoles y HCN por miligramo de alquitrán para cada muestra de cigarrillo se registra en la Tabla 4 a continuación. Las Figuras 8-11 son visualizaciones de los datos de las Tablas 3 y 4.

Tabla 3: Entrega por cigarrillo

Tabla 4: Suministro (pg) por mg de alquitrán

[0093] Las muestras 1, 2, 3, 4 y 5 exhibieron caídas de presión estándar similares de 120, 123, 118, 119 y 119 mm WG, respectivamente.

[0094] Como se ilustra en la Tabla 3 y la Figura 8, el suministro de alquitrán por un filtro de papel de tabaco reconstituido se reduce si dicho filtro se trata con un primer y un segundo aditivo según la descripción anterior. Por ejemplo, el suministro de alquitrán del filtro de la Muestra 2, que se trató con AKD y PEG, fue menor que el suministro de alquitrán del filtro de la Muestra 1, que no se trató con aditivos de AKD y PEG. De manera similar, la entrega de alquitrán por el filtro en la Muestra 4, que fue tratada con AKD y PEG, fue menor que la entrega de alquitrán por el filtro en la Muestra 3, que no fue tratada con aditivos AKD o PEG. Además, los filtros de las Muestras 1 y 2 redujeron la liberación de alquitrán en un 5 % y un 12 %, respectivamente, en comparación con los filtros comerciales de acetato de celulosa.

[0095] Como se ilustra en la Tabla 3, Tabla 4, Figura 9 y Figura 10, la entrega de fenoles por un filtro de papel de tabaco reconstituido tratado con un primer y segundo aditivo de acuerdo con la descripción anterior es menor que la entrega de fenoles por celulosa comercial. filtros de acetato Por ejemplo, el filtro de la Muestra 2, que se trató con AKD y PEG, resultó en un 54 % menos de suministro de fenol por cigarrillo y un 48 % menos de suministro de fenol por miligramo de alquitrán que los filtros comerciales de acetato de celulosa. De manera similar, el filtro de la Muestra 4, que se trató con AKD y PEG, resultó en un 39 % menos de suministro de fenol por cigarrillo y un 40 % menos de suministro de fenol por miligramo de alquitrán que los filtros comerciales de acetato de celulosa.

[0096] Como se ilustra en la Tabla 3, la Tabla 4 y la Figura 11, la entrega de HCN por un filtro de papel de tabaco reconstituido tratado con un primer y segundo aditivo de acuerdo con la descripción anterior es menor que la entrega de HCN por filtros comerciales de acetato de celulosa. Por ejemplo, el filtro de la Muestra 2, que se trató con AKD y PEG, resultó en un 23 % menos de suministro de HCN por cigarrillo y un 12 % menos de suministro de HCN por miligramo de alquitrán que los filtros comerciales de acetato de celulosa. De manera similar, el filtro de la Muestra 4, que se trató con AKD y PEG, resultó en un 23 % menos de suministro de HCN por cigarrillo y un 25 % menos de suministro de HCN por miligramo de alquitrán que los filtros comerciales de acetato de celulosa.

[0097] El Ejemplo 3 no forma parte de la invención reivindicada.

Ejemplo 3

[0098] En comparación con los filtros de papel sin tratar, los filtros de papel tratados con un primer aditivo, un segundo aditivo y glicinato de sodio de acuerdo con la descripción anterior pueden reducir significativamente la entrega de carbonilos sin afectar significativamente las entregas de alquitrán y CO. Además, los filtros de papel tratados con un primer aditivo, un segundo aditivo y glicinato de sodio según la descripción anterior proporcionaron menos carbonilos analizados que los filtros de papel tratados con un primer y segundo aditivo (pero no glicinato de sodio) según la descripción anterior.

[0099] Se prepararon muestras de cigarrillos para probar el rendimiento de filtración de filtros de papel tratados con un primer aditivo, un segundo aditivo y glicinato de sodio de acuerdo con la descripción anterior frente al rendimiento de filtración de filtros de papel tratados con un primer y segundo aditivo (pero no glicinato de sodio) de acuerdo con la descripción anterior y frente al rendimiento de filtración de filtros de papel sin tratar. Las muestras de cigarrillos se ensamblaron con una varilla de tabaco fluir cada una y un filtro cada una. El filtro de la Muestra 1 estaba compuesto por papel tratado con un primer aditivo compuesto por un apresto compuesto por dímero de alquenil ceteno (AKD-2) y un segundo aditivo compuesto por polietilenglicol (PEG). El filtro de la Muestra 2 estaba compuesto por papel tratado con un primer aditivo compuesto por un apresto compuesto por AKD-2, un segundo aditivo compuesto por PEG y glicinato de sodio. El filtro de la Muestra 3 estaba compuesto por papel tratado con un primer aditivo compuesto por un apresto compuesto por AKD-2, un segundo aditivo compuesto por PEG y glicinato de sodio. Las muestras 1, 2 y 3 contenían apresto en una cantidad del 7 % en peso de la banda base. Las muestras 1, 2 y 3 contenían PEG en cantidades del 18 % en peso de la banda base. Las muestras 2 y 3 contenían glicinato de sodio en cantidades del 18 % en peso de la banda base. El filtro de la Muestra 4 era un filtro de papel sin tratar, y la Muestra 4 se usó como estándar de comparación para las Muestras 1-3. Cada una de las muestras de cigarrillos tenía una longitud de 84 mm, una longitud de punta de 32 mm y una longitud de filtro de 24 mm. Las muestras de cigarrillos 1,2, 3 y 4 pesaban 1034 mg, 1084 mg, 1075 mg y 1015 mg, respectivamente. Las muestras de cigarrillos se fumaron en una máquina de fumar en kit Borgwaldt RM20. Las entregas de humo resultantes por cigarrillo se registran en la Tabla 5 a continuación, y la entrega resultante de carbonilos por muestra de cigarrillo se registra en la Tabla 6 a continuación. Los carbonilos se analizaron con un régimen de ahumado ISO. Las Figuras 12 y 13 son visualizaciones de los datos de las Tablas 5 y 6.

Tabla 5: Entrega de humo por cigarrillo

Tabla 6: Entrega de carbonilos (pg) por cigarrillo

[0100] Las muestras 1 y 3 exhibieron caídas de presión estándar similares de 146 y 144 mm WG, respectivamente. Las muestras 2 y 4 exhibieron caídas de presión estándar similares de 163 y 160 mm WG, respectivamente.

[0101] Como se ilustra en la Tabla 5 y la Figura 12, no se pudo observar ningún impacto del tratamiento con glicinato de sodio de acuerdo con la descripción anterior para el número de inhalaciones o la entrega de alquitrán, TPM o CO.

[0102] Como se ilustra en la Tabla 6 y la Figura 13, el suministro de carbonilos, particularmente formaldehído y crotonaldehído, mediante filtros de papel tratados con AKD-2, PEG y glicinato de sodio de acuerdo con la descripción anterior es significativamente menor que el suministro de carbonilos mediante filtros de papel no tratados. Por ejemplo, los filtros de las Muestras 2 y 3, que se trataron con AKD-2, PEG y glicinato de sodio, generaron un 17 % y un 19 % menos de carbonilos totales, respectivamente, que el filtro no tratado de la Muestra 4. En particular, los filtros en las Muestras 2 y 3 entregaron 85 % y 86 % menos de formaldehído, respectivamente, y 62 % y 60 % menos de crotonaldehído, respectivamente, que el filtro no tratado en la Muestra 4. Además, la entrega de carbonilos por filtros de papel tratados con AKD-2, PEG y glicinato de sodio según la descripción anterior es significativamente menor que el suministro de carbonilos mediante filtros tratados con AKD-2 y PEG (pero no glicinato de sodio) según la descripción anterior. Por ejemplo, el filtro de la Muestra 1, que se trató con AKD-2 y PEG, administró solo 2 % menos de carbonilos totales que el filtro no tratado de la Muestra 4, mientras que los filtros de las Muestras 2 y 3 generaron un 17 % y un 19 % menos de carbonilos totales. carbonilos, respectivamente, que el filtro sin tratar en la Muestra 4.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un elemento filtrante que comprende:

una banda base que contiene fibras de pulpa de madera, otras fibras vegetales o mezclas de las mismas, o donde la banda base está hecha de compuestos de tabaco tales como banda base de tabaco reconstituido o papel de tabaco reconstituido, estando la banda base combinada con al menos un primer aditivo y un segundo aditivo, comprendiendo el primer aditivo un alcohol polivinílico, una colofonia, un copolímero acrílico, un almidón modificado o un hidrocoloide; y

comprendiendo el segundo aditivo un poliéter, monopropilenglicol, sorbitol, glicerina, triacetina o mezclas de los mismos;

en donde el primer aditivo se ha incorporado a la banda base como apresto, mientras que el segundo aditivo se ha aplicado a al menos una superficie de la banda base, y

en donde el primer aditivo está presente en la banda base en una cantidad de 0,01 % al 30 % en peso de la banda base y el segundo aditivo está presente en la banda base en una cantidad de 1 % en peso a 30 % en peso de la banda base.

2. Un elemento de filtro como se define en la reivindicación 1, en donde el segundo aditivo se aplica a una superficie de la banda base de tal manera que la superficie total o solo una parte de la superficie de la banda base está cubierta por el segundo aditivo.

3. Un elemento de filtro como se define en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo aditivo se aplica a una superficie de la banda base en un patrón que cubre desde aproximadamente el 10 % hasta aproximadamente el 100 % del área superficial de la superficie de la banda base.

4. Un elemento filtrante como se define en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la banda base contiene además una amina o poliamina o péptidos o aminoácidos, o una sal o derivados de los mismos o una mezcla de los mismos o contiene además un glicinato.

5. Un elemento de filtro como se define en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la banda base comprende una banda colocada por aire, una banda hilada, una banda soplada en fusión o una banda entrelazada con agua.

6. Un artículo para fumar que comprende:

una columna de tabaco;

un papel de regalo que rodea la columna de tabaco;

un filtro situado junto a un extremo de la columna de tabaco, comprendiendo el filtro el elemento filtrante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y

un papel de boquilla que une el filtro a la columna de tabaco.

7. Un artículo para fumar según se define en la reivindicación 6, en donde el filtro comprende una pluralidad de segmentos y en donde uno de los segmentos del filtro comprende acetato de celulosa.

8. Un artículo para fumar según se define en la reivindicación 6 o 7, en donde el filtro elimina al menos el 10 %, como al menos el 30 %, del fenol del humo principal que pasa a través del filtro y en donde el filtro elimina al menos el 10 %, como al menos el 30 % de los cresoles del humo de la corriente principal que pasa a través del filtro y en donde el filtro elimina al menos el 10 % del crotonaldehído del humo de la corriente principal que pasa a través del filtro y en donde el filtro elimina al menos el 10 % del cianuro de hidrógeno del humo de la corriente principal que pasa a través del filtro.

9. Un proceso para producir un papel que tiene propiedades filtrantes y formar la banda base para el elemento filtrante de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende:

formar una suspensión acuosa que contiene fibras de madera, fibras vegetales o mezclas de las mismas, o compuestos de tabaco tales como lámina base de tabaco reconstituido o papel de tabaco reconstituido en suspensión acuosa;

formar la suspensión en un papel húmedo sobre un alambre plano o alambre inclinado;

incorporar un primer aditivo a la suspensión o al papel húmedo, comprendiendo el primer aditivo un alcohol polivinílico, una colofonia, un copolímero acrílico, un almidón modificado o un hidrocoloide;

aplicar un segundo aditivo sobre una superficie del papel antes del secado, comprendiendo el segundo aditivo un poliéter, polialquilenglicol, monopropilenglicol, sorbitol, glicerina, triacetina o mezclas de los mismos; y secar el papel antes o después de aplicar el segundo aditivo si es necesario.