MX2014009758A - Articulo para fumar que comprende una fuente de calor combustible aislada. - Google Patents
Articulo para fumar que comprende una fuente de calor combustible aislada.Info
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Abstract
Un artículo (2, 32, 34, 36, 38, 42, 56) para fumar que comprende: una fuente de calor combustible (4, 40) con caras frontal y trasera opuestas, un substrato formador de aerosol (6) corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible (4, 40), una envoltura (12) externa que circunscribe el substrato formador de aerosol y por lo menos una porción trasera de la fuente de calor combustible y una o más trayectorias de flujo de aire a lo largo de las cuales se puede arrastrar el aire a través del articulo para fumar (2, 32, 24, 36, 38, 42, 56) para la inhalación por el usuario. La fuente de calor combustible (4, 40) está aislada de la una o más trayectorias de flujo de aire de modo que el aire arrastrado a través del artículo (2, 32, 34, 36, 38, 42, 56) a lo largo de una o más trayectorias de flujo de aire no hace contacto directo con la fuente de calor combustible (4, 40).
Description
ARTÍCULO PARA FUMAR QUE COMPRENDE UNA FUENTE DE
CALOR COMBUSTIBLE AISLADA
Campo de la Invención
La presente invención se relaciona con un artículo para fumar que comprende una fuente de calor y un substrato formador de aerosol corriente abajo de la fuente de calor combustible.
Antecedentes de la Invención
Dentro de la técnica se han propuesto varios artículos para fumar en donde el tabaco se calienta mejor que quemarse. Un objetivo de tales "artículos para fumar calentados" es reducir los componentes dañinos del humo producidos por la combustión y la degradación pirolítica del tabaco en cigarros convencionales. En los artículos para fumar calentados conocidos, se genera un aerosol por la transferencia de calor desde la fuente de calor combustible hasta el substrato formador de aerosol. El substrato formador de aerosol puede estar ubicado dentro, alrededor o corriente abajo de la fuente de calor combustible. Durante el fumado, los compuestos volátiles se liberan del material del substrato formador de aerosol por la transferencia de calor desde la fuente de calor combustible y entra en el aire arrastrado a través del artículo para fumar. Conforme los compuestos liberados se enfrían, se condensan para formar un aerosol que es inhalado por el consumidor. Típicamente, el aire es arrastrado dentro de los artículos para fumar conocidos a través de uno o más canales de flujo de aire provistos a través de la fuente de calor
combustible y por la transferencia de calor desde la fuente de calor combustible hasta el substrato formador de aerosol, lo cual ocurre por convección y conducción.
Por ejemplo, el documento WO-A2-2009/022232 describe un artículo para fumar que comprende una fuente de calor combustible, un substrato formador de aerosol corriente abajo de la fuente de calor combustible y un elemento de conductor de calor alrededor y en contacto directo con la porción trasera de la fuente de calor combustible y una porción frontal adyacente del substrato formador de aerosol. Para proporcionar una cantidad controlada de calentamiento de convección del substrato formador de aerosol, por lo menos se proporciona un canal longitudinal de flujo de aire longitudinal a través de la fuente de calor combustible. En el artículo para fumar de WO-A2-2009/022232, la superficie del substrato formador de aerosol queda a tope con la fuente de calor combustible y durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo para fumar entra en contacto directo con la superficie de extremo trasero de la fuente de calor combustible.
En los artículos para fumar calentados conocidos, en donde la transferencia de calor desde la fuente de calor hasta el substrato formador de aerosol ocurre principalmente por convección, la transferencia de calor de convección y por tanto, la temperatura en el substrato formador de aerosol puede variar en forma considerable dependiendo del comportamiento de fumado del usuario. Como resultado, la composición y por tanto, las propiedades sensoriales del aerosol de corriente principal inhalado por el usuario puede ser inconvenientemente sensibles para el
régimen de fumado del usuario.
En los artículos para fumar calentados conocidos, en donde el aire que se arrastra a través del artículo para fumar calentado entra en contacto directo con la fuente de calor combustible del artículo para fumar calentado, el fumado por el usuario resulta en la activación de combustión de la fuente de calor combustible. Por lo tanto, los regímenes de fumado intenso pueden llevar a una transferencia de calor de convección suficientemente alta para provocar picos en la temperatura del substrato formador de aerosol, lo que inconvenientemente lleva a la pirólisis y a la combustión localizada del substrato formador de aerosol. Como se usa aquí, el término "pico" se usa para describir un incremento de corta vida en la temperatura del substrato formador de aerosol.
Los niveles de los sub-productos indeseables pirolítícos y de combustión en los aerosoles de corriente principal generados por tales artículos para fumar calentados conocidos también pueden variar inconvenientemente dependiendo del régimen de fumado particular adoptado por el usuario.
Es bien conocido incluir aditivos en las fuentes de calor combustibles de los artículos para fumar calentados con el fin de mejorar las propiedades de ignición y combustión de las fuentes de calor combustibles. Sin embargo, la inclusión de los aditivos de ignición y de combustión puede dar origen a la descomposición y productos de reacción, lo que inconvenientemente introduce aire a través de los substratos formadores de aerosol de los artículos para fumar calentados durante el uso de los mismos.
Se han realizado varios intentos para reducir o eliminar los compuestos indeseables del humo del aire arrastrado a través de los substratos formadores de aerosol de los artículos para fumar calentados con una fuente de calor combustible durante el uso de las mismos. Por ejemplo, se han tomado varias medidas para reducir la cantidad de monóxido de carbono producido durante la combustión de las fuentes de calor combustibles para los artículos para fumar calentados con el uso de catalizadores en las fuentes de calor combustibles para convertir del monóxido de carbono producido durante la combustión de la fuente de calor combustible en dióxido de carbono.
El documento US-A-5,040,551 describe un método para reducir la cantidad de monóxido de carbono producido durante la combustión de un elemento de combustible carbonáceo para un artículo para fumar calentado que comprende un medio generador de aerosol. El método comprende recubrir algunas o todas las superficies expuestas del elemento combustible carbonáceo con una capa microporosa delgada de material particulada sólida, que es esencialmente no combustible a temperaturas en donde el elemento de combustible carbonáceo se quema. El recubrimiento puede también incluir ingredientes catalíticos. De conformidad con US-A-5,040,551, la capa microporosa debe ser suficientemente delgada y por lo tanto, permeable al aire para que no evite que el combustible carbonáceo se queme. En consecuencia, el aire arrastrado a través del artículo para fumar de US-A-5,040,551 entra en contacto directo con la superficie del elemento combustible carbonáceo, lo que lleva a niveles indeseables de compuestos indeseables de humo.
El documento US-A-5,060,667 describe un artículo para fumar que comprende un elemento combustible , un tubo de transferencia de calor hueco que circunscribe al elemento combustible, un material de fuente de sabor que circunscribe al tubo de transferencia de calor y una envoltura porosa que circunscribe al artículo para fumar. El tubo de transferencia de calor está abierto por su extremo corriente arriba y cerrado por su extremo corriente abajo y tiene un reborde anular en su extremo corriente arriba que tiene un diámetro exterior esencialmente igual que el del artículo para fumar y una abertura dispuesta al centro en alineación con el elemento de extremo combustible. El extremo corriente abajo cerrado del tubo de transferencia de calor y el reborde anular en el extremo corriente arriba del tubo de transferencia de calor evitan que el humo del elemento combustible entre en la boca del fumador.
Para facilitar la formación del aerosol, los substratos formadores de aerosol de los artículos para fumar calentados típicamente comprenden un alcohol polihídrico, tal como glicerina, u otros formadores de aerosol conocidos. Durante el almacenamiento y fumado, tales formadores de aerosol pueden migrar desde los substratos formadores de aerosol de los artículos para fumar calentados conocidos hasta las fuentes de calor combustibles. La migración de los formadores de aerosol hasta las fuentes de calor combustibles de los artículos para fumar calentados conocidos puede llevar, inconvenientemente a la descomposición de los formadores de aerosol, en particular, durante el fumado de los artículos para fumar calentados.
Se han realizado varios intentos para impedir la migración de los
formadores de aerosol desde los substratos formadores de aerosol de los artículos para fumar calentados hasta las fuentes de calor combustibles. En general, tales medidas involucran envolver el substrato formador de aerosol de un artículo para fumar calentado dentro de una cápsula no combustible, tal como una jaula metálica para reducir la migración de los formadores de aerosol desde el substrato formador de aerosol hasta la fuente de calor combustible durante el almacenamiento y el uso. Sin embargo, todavía se permite que la fuente de calor combustible entre en contacto directo con los formadores de aerosol desde el substrato formador de aerosol durante el almacenamiento y uso y el aire arrastrado a través del substrato formador de aerosol para la inhalación por el usuario puede entrar en contacto directo con la superficie de la fuente de calor combustible. Esto inconvenientemente permite que se genere la descomposición y gases de descomposición desde la fuente de calor combustible extraídos dentro del aerosol de corriente principal de tales artículos para fumar calentados.
Existe la necesidad de un artículo para fumar calentado que comprende una fuente de calor combustible con caras frontal y trasera opuestas y un substrato formador de aerosol corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible en donde se evitan los picos en la temperatura del substrato formador de aerosol bajo regímenes de fumado intenso. En particular, existe la necesidad de un artículo para fumar calentado que comprenda una fuente de calor combustible con caras frontal y trasera opuestas y un substrato formador de aerosol corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible en donde no hay
esencialmente combustión o pirólisis del substrato formador de aerosol bajo regímenes de fumado intenso.
También existe la necesidad de un artículo para fumar calentado que comprenda una fuente de calor combustible con caras frontal y trasera opuestas y un substrato formador de aerosol corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible, en donde se evite que los productos de descomposición formados durante la ignición y combustión de la fuente de calor combustible entren en el aire arrastrado a través del substrato formador de aerosol durante el uso del artículo para fumar calentado.
También persiste la necesidad de un artículo para fumar calentado que comprenda una fuente de calor combustible con caras trasera y frontal opuestas y un substrato formador de aerosol corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible en donde se esencialmente se evite o impida la migración del formador de aerosol desde el substrato formador de aerosol hasta la fuente de calor combustible.
Breve Descripción de la Invención
De conformidad con la invención, se proporciona un artículo para fumar que comprende: una fuente de calor combustible con caras frontal y trasera opuestas, un substrato formador de aerosol corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible, una envoltura externa que rodea al substrato formador de aerosol y por lo menos una porción trasera de la fuente de calor combustible y una o más trayectorias de flujo de aire a lo largo de las cuales se puede arrastrar el aire a través del artículo para
fumar para la inhalación del usuario. La fuente de calor combustible está aislada de una o más trayectorias de flujo de aire, de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo para fumar a lo largo la una o más trayectorias de flujo de aire no hacen contacto directo con la fuente de calor combustible.
De conformidad con la invención, se proporciona una fuente de calor combustible con caras frontal y trasera opuestas para usarse en un artículo para fumar de conformidad con la invención, en donde la fuente de calor combustible tiene una primera barrera esencialmente impermeable al aire, no combustible provista en esencialmente la cara trasera completa de la fuente de calor combustible. En ciertas modalidades preferidas, la primera barrera comprende un primer recubrimiento de barrera provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible. En tales modalidades, de preferencia, la primera barrera comprende un primer recubrimiento de barrera provisto en por lo menos esencialmente la cara trasera completa de la fuente de calor combustible. Con más preferencia, la primera barrera comprende un primer recubrimiento de barrera provisto en la cara trasera completa de la fuente de calor combustible.
De conformidad con la invención también se proporciona un método para reducir o eliminar los incrementos en temperatura del substrato formador de aerosol de un articulo para fumar durante el fumado. El método comprende proporcionar un artículo para fumar que comprende: una fuente de calor combustible con caras frontal y trasera opuestas, un substrato formador de aerosol corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible, una envoltura externa que rodea al substrato
formador de aerosol y por lo menos una porción trasera de la fuente de calor combustible y una o más trayectorias de flujo de aire a lo largo de las cuales se puede arrastrar el aire a través del artículo para fumar para la inhalación del usuario, en donde la fuente de calor combustible queda aislada de la una o más trayectorias de flujo de aire de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo para fumar a lo largo de una o más trayectorias de flujo de aire no entra en contacto directo con la fuente de calor combustible.
Como se usa aquí, el término "trayectoria de flujo de aire" se usa para describir una ruta a lo largo de la cual se puede arrastrar el aire a través del artículo para fumar para la inhalación por el usuario.
Como se usa aquí, el término "substrato formador de aerosol" se usa para describir un substrato con la capacidad de liberar compuestos volátiles con el calentamiento, lo cual puede formar un aerosol. Los aerosoles generados de substratos formadores de aerosol de artículos para fumar de conformidad con la invención pueden ser visibles o invisibles y pueden incluir vapores (por ejemplo, partículas finas de sustancias, que están en estado gaseoso, que ordinariamente son sólidos o líquidos a temperatura ambiente), así como gases y gotas de líquido de vapores condensados.
Como se usan aquí, los términos "corriente arriba", "frontal" y "corriente abajo", "trasero" se usan para describir las posiciones relativas de los componentes o porciones de componentes del artículo para fumar con relación a la dirección en la cual el usuario fuma en el artículo para fumar durante el uso del mismo. Los artículos para fumar de conformidad
con la invención comprenden un extremo de boca y un extremo distal opuesto. Durante el uso, el usuario fuma por el extremo de boca del artículo para fumar. El extremo de boca está corriente abajo del extremo distal. La fuente de calor está ubicada en o cerca del extremo distal.
La cara frontal de la fuente de calor combustible está en el extremo corriente arriba de la fuente de calor combustible. El extremo corriente arriba de la fuente de calor combustible es el extremo de la fuente de calor combustible más lejano del extremo de boca del artículo para fumar. La cara trasera de la fuente de calor combustible es el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible. El extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible es el extremo de la fuente de calor combustible más cercano al extremo de boca del artículo para fumar.
Como se usa aquí, el término "longitud" se usa para describir la dimensión en la dirección longitudinal del artículo para fumar.
Como se usa aquí, el término "contacto directo" se usa para describir el contacto entre el aire arrastrado a través del artículo para fumar a lo largo de la trayectoria de flujo de aire y una superficie de la fuente de calor combustible.
Como se usa aquí, el término "fuente de calor aislada" se usa para describir una fuente de calor combustible que no entra en contacto directo con el aire arrastrado a través del artículo para fumar a lo largo de una o más trayectorias de flujo de aire.
Como se usa aquí, el término 'recubrimiento' se usa para describir una capa de material que cubre y se adhiere a la fuente de calor combustible.
Como se describe después, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor combustible que son ciegas o no ciegas.
Como se usa aquí, el término "ciega" se usa para describir una fuente de calor combustible de un artículo para fumar de conformidad con la invención, en donde el aire arrastrado a través del artículo para fumar para la inhalación por el usuario no pasa a través de ningún canal de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible.
Como se usa aquí, el término "no ciega" se usa para describir la fuente de calor combustible de un articulo para fumar de conformidad con la invención, en donde el aire arrastrado a través del artículo para fumar para la inhalación por el usuario pasa a través de uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible.
Como se usa aquí, el término "canal de flujo de aire" se usa para describir un canal extendido a lo largo de la longitud de una fuente de calor a través del cual se puede arrastrar el aire corriente abajo para la inhalación por el usuario.
El aislamiento de la fuente de calor combustible de una o más trayectorias de flujo de aire de conformidad con la invención, con ventaja, evita o impide esencialmente la activación de combustión de la fuente de calor combustible de los artículos para fumar de conformidad con la invención durante el fumado por el usuario. Esto evita o impide picos en la temperatura del substrato formador de aerosol durante el fumado por el usuario.
Al evitar o impedir la activación de combustión de la fuente de calor
combustible, y así al evitar o impedir los incrementos excesivos en temperatura en el substrato formador de aerosol, se puede evitar la combustión o pirólisis del substrato formador de aerosol de los artículos para fumar de conformidad con la invención bajo regímenes de fumado intenso. Además, el impacto del régimen de fumado del usuario en la composición del aerosol de corriente principal del artículo para fumar de conformidad con la invención se puede reducir al mínimo.
El aislamiento de la fuente de calor combustible de una o más trayectorias de flujo de aire también con ventaja evita o impide la combustión y los productos de descomposición y otros materiales formados durante la ignición y la combustión de la fuente de calor combustible de los artículos para fumar de la fuente de calor combustible de los artículos para fumar de conformidad con la invención entren en el aire arrastrado a través de los artículos para fumar a lo largo de una o más trayectorias de flujo de aire. Como se describe después, esto es particularmente conveniente cuando la fuente de calor combustible comprende uno o más aditivos para ayudar en la ignición o combustión de la fuente de calor combustible.
El aislamiento de la fuente de calor combustible de una o más trayectorias de flujo de aire también aisla la fuente de calor combustible del substrato formador de aerosol. El aislamiento de la fuente de calor combustible del substrato formador de aerosol con ventaja, evita o impide esencialmente la migración de componentes del substrato formador de aerosol de los artículos para fumar de conformidad con la invención, hasta la fuente de calor combustible durante el almacenamiento de los artículos para fumar.
En forma alternativa o además, el aislamiento de la fuente de calor combustible de las trayectorias de flujo de aire con ventaja puede evitar o impedir esencialmente la migración de componentes desde el substrato formador de aerosol de los artículos para fumar de conformidad con la presente invención, hasta la fuente de calor combustible durante el uso de los artículos para fumar.
Como se describe después, el aislamiento de la fuente de calor combustible de una o más trayectorias de flujo de aire y el substrato formador de aerosol es particularmente conveniente cuando el substrato formador de aerosol comprende por lo menos un formador de aerosol.
Para aislar la fuente de calor combustible de una o más trayectorias de flujo de aire, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una primera barrera esencialmente impermeable al aire, no combustible entre un extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y un extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol.
Como se usa aquí, el término "no combustible" se usa para describir una barrera que es esencialmente no combustible a las temperaturas alcanzadas por la fuente de calor combustible durante la combustión o ignición de la misma.
La primera barrera puede quedar a tope con el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y del extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol.
La primera barrera se puede adherir o fijarse de otra forma con uno o ambos del extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y
del extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol.
En algunas modalidades, la primera barrera comprende un primer recubrimiento de barrera provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible. En tales modalidades, de preferencia, la primera barrera comprende un primer recubrimiento de barrera provisto por lo menos esencialmente en la cara trasera completa de la fuente de calor combustible. Con más preferencia, la primera barrera comprende un primer recubrimiento de barrera provisto en la cara trasera completa de la fuente de calor combustible.
Con ventaja, la barrera limita la temperatura a la cual queda expuesto el substrato formador de aerosol durante la ignición o combustión de la fuente de calor combustible y también ayuda a evitar o reducir la degradación térmica o combustión del substrato formador de aerosol durante el uso del artículo para fumar. Como se describe antes, esto es particularmente ventajoso cuando la fuente de calor combustible comprende uno o más aditivos para ayudar en la ignición de la fuente de calor combustible.
Dependiendo de las características y desempeño deseados del artículo para fumar, la primera barrera puede tener una baja conductividad térmica o una alta conductividad térmica. En ciertas modalidades, la primera barrera puede formarse de un material que tiene una conductividad térmica en masa de entre aproximadamente 0.1 W por metro Kelvin (W/(m + K)) y aproximadamente 200 W por metro Kelvin (W/(m + K)) y 23°C y una humedad relativa de 50%, según se miden con el uso del método de fuente plana transiente modificada (MTPS).
El espesor de la primera barrera puede ajustarse apropiadamente para alcanzar un buen desempeño de fumado. En ciertas modalidades, la primera barrera puede tener un espesor de entre aproximadamente 10 mieras y aproximadamente 500 mieras.
La primera barrera se puede formar de uno o más materiales apropiados que son esencialmente térmicamente estables y no combustibles a las temperaturas alcanzadas por la fuente de calor combustible durante la ignición y la combustión. Los materiales apropiados son bien conocidos en la técnica e incluyen sin limitar, arcillas (tales como por ejemplo, bentonita y caolinita), cristales, minerales, materiales de cerámica, resinas, metales y combinaciones de los mismos.
Los materiales preferidos a partir de los cuales se puede formar la primera barrera incluyen arcillas y cristales. Los materiales más preferidos a partir de los cuales se puede formar la primera barrera incluyen cobre, aluminio, acero inoxidable, aleaciones, alúmina (Al203), resinas y pegamentos minerales.
En una modalidad, la primera barrera comprende un recubrimiento de arcilla que comprende una mezcla del 50/50 de bentonita y caolinita provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible. En una modalidad más preferida, la primera barrera comprende un recubrimiento de aluminio provisto en una cara trasera de la fuente de calor combustible. En otra modalidad preferida, la primera barrera comprende un recubrimiento de cristal, con más preferencia, un recubrimiento de cristal sinterizado, provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible.
De preferencia, la primera barrera tiene un espesor de por lo menos
aproximadamente 10 mieras. Debido a la poca permeabilidad al aire de las arcillas, en modalidades en donde la primera barrera comprende un recubrimiento de arcilla provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible, el recubrimiento de arcilla con más preferencia, tiene un espesor de por lo menos aproximadamente 50 mieras, y con más preferencia, de entre aproximadamente 50 mieras y aproximadamente 350 mieras. En modalidades en donde la primera barrera está formada de uno o más materiales que son más impermeables al aire, tal como el aluminio, la primera barrera puede ser más delgada y por lo general, de preferencia, tendrá un espesor de menos que aproximadamente 100 mieras, y con más preferencia, aproximadamente 20 mieras. En modalidades en donde la primera barrera comprende un recubrimiento de cristal provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible, el recubrimiento de cristal, de preferencia, tiene un espesor de menos que aproximadamente 200 mieras. El espesor de la primera barrera se puede medir con el uso de un microscopio, un microscopio de dispersión de electrones (SEM) o cualquier otro método de medición apropiado conocido en la técnica.
Cuando la primera barrera comprende un primer recubrimiento de barrera provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible, el primer recubrimiento de barrera se puede aplicar para cubrir y adherirse con la cara trasera de la fuente de calor combustible por medio de cualquier método conocido en la técnica, incluyendo, sin limitar, recubrimiento por rocío, deposición de vapor, sumergimiento, transferencia de material (por ejemplo, cepillado o pegado), deposición electrostática o cualquier combinación de los mismos.
Por ejemplo, el primer recubrimiento de barrera puede ser hecho al pre-formar una barrera en el tamaño y sitio apropiados de la cara trasera de la fuente de calor combustible, y aplicarlo en la cara trasera de la fuente de calor combustible para cubrir y adherirse por lo menos en la cara trasera esencialmente completa de la fuente de calor combustible. En forma alternativa, el primer recubrimiento de barrera puede ser cortado o maquinado de otra forma después de que se aplica en la cara trasera de la fuente de calor combustible. En una modalidad preferida, se aplica una hoja de aluminio en la cara trasera de la fuente de calor combustible al adherirla o presionarla con la fuente de calor combustible, y se corta o se maquina de otra forma para que la hoja de aluminio cubra y se adhiera con esencialmente la cara trasera completa de la fuente de calor combustible, de preferencia, en la cara trasera completa de la fuente de calor combustible.
En otra modalidad preferida, el primer recubrimiento de barrera se forma al aplicar una solución o suspensión de uno o más materiales de recubrimiento apropiados en la cara trasera de la fuente de calor combustible. Por ejemplo, el recubrimiento de barrera se puede aplicar en la cara trasera de la fuente de calor combustible al sumergir la cara trasera de la fuente de calor combustible en una solución o suspensión de uno o más materiales de recubrimiento apropiados o al cepillar o recubrir con rocío una solución o suspensión o al depositar en forma electrostática un polvo o una mezcla de polvo de uno o más materiales de recubrimiento apropiados sobre la cara trasera de la fuente de calor combustible. Cuando el primer recubrimiento de barrera es aplicado en la cara trasera
de la fuente de calor combustible por deposición electrostática de un polvo o mezcla de polvo de uno o más materiales de recubrimiento apropiados sobre la cara trasera de la fuente de calor combustible, la cara trasera de la fuente de calor combustible de preferencia, está pre-tratada con un cristal de agua antes de la deposición electrostática. De preferencia, el primer recubrimiento de barrera se aplica por recubrimiento de rocío.
El primer recubrimiento de barrera se puede formar con una sola aplicación de una solución o suspensión de uno o más materiales de recubrimiento apropiados en la cara trasera de la fuente de calor combustible. En forma alternativa, el primer recubrimiento de barrera se puede formar a través de múltiples aplicaciones de una solución o suspensión de uno o más materiales de recubrimiento apropiados en la cara trasera de la fuente de calor combustible. Por ejemplo, el primer recubrimiento de barrera se puede formar a través de una, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete u ocho aplicaciones sucesivas de una solución o suspensión de uno o más materiales de recubrimiento en la cara trasera de la fuente de calor combustible.
De preferencia, el primer recubrimiento de barrera está formado con aproximadamente de una a diez aplicaciones de una solución o suspensión de uno o más materiales de recubrimiento apropiados en la cara trasera de la fuente de calor combustible.
Después de la aplicación de la suspensión o solución de uno o más materiales de recubrimiento en la cara trasera de la misma, la fuente de calor combustible puede secarse para formar el primer recubrimiento de barrera.
Cuando el primer recubrimiento de barrera está formado a través de múltiples aplicaciones de una suspensión o solución de uno o más materiales de recubrimiento apropiados en la cara trasera de la misma, la fuente de calor combustible necesitará secarse entre las aplicaciones sucesivas de la suspensión o solución.
En forma alternativa o además del secado, después de la aplicación de la suspensión o solución de uno o más materiales de recubrimiento en la cara trasera de la fuente de calor combustible, el material de recubrimiento en la fuente de calor combustible puede sinterizarse con el fin de formar el primer recubrimiento de barrera. La sinterización del primer recubrimiento de barrera es particularmente preferida cuando el primer recubrimiento de barrera es un recubrimiento de vidrio o de cerámica. De preferencia, el primer recubrimiento de barrera se sinteriza a una temperatura de entre aproximadamente 500 grados C y aproximadamente 900 grados C, y con más preferencia, de aproximadamente 700 grados C.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una o más trayectorias de flujo de aire a lo largo del cual se puede arrastrar el aire a través del artículo para fumar.
En ciertas modalidades, la una o más trayectorias de flujo de aire de los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible. Las fuentes de calor combustibles de los artículos para fumar de conformidad con tales modalidades son referidas aquí como fuentes de calor combustibles no ciegas.
En artículos para fumar de conformidad con la invención, comprenden fuentes de calor combustibles no ciegas, el calentamiento del substrato formador de aerosol ocurre por conducción y convección. Durante el uso, cuando el usuario fuma en un artículo para fumar de conformidad con la invención que comprende una fuente de calor combustible no ciega, el aire es arrastrado corriente abajo a través de uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible. El aire arrastrado entonces pasa a través del substrato formador de aerosol conforme se arrastra más corriente abajo a través de una o más trayectorias de flujo de aire del artículo para fumar para la inhalación del usuario.
La una o más trayectorias de flujo de aire de los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor no ciegas que comprenden uno o más canales de flujo de aire encerrados a lo largo de la fuente de calor.
Como se usa aquí, el término 'encerrado' se usa para describir los canales de flujo de aire que están rodeados por la fuente de calor a lo largo de su longitud.
Por ejemplo, la una o más trayectorias de flujo de aire pueden comprender fuentes de calor combustibles no ciegas que comprende uno o más canales de flujo de aire encerrados que se extienden a través del interior de la fuente de calor combustible a lo largo de la longitud completa de la fuente de calor combustible. En tales modalidades, el uno o más canales de flujo de aire se extienden entre las caras trasera y frontal opuestas de las fuentes de calor combustibles.
En forma alternativa o además, la una o más trayectorias de flujo de aire pueden comprender uno o más canales de flujo de aire no encerrados a lo largo de la fuente de calor combustible. Por ejemplo, la una o más trayectorias de flujo de aire pueden comprender una o más ranuras u otros canales de flujo de aire no encerrados que se extienden a lo largo del exterior de la fuente de calor combustible a lo largo de por lo menos una porción corriente abajo de la longitud de la fuente de calor combustible.
La una o más trayectorias de flujo de aire pueden comprender uno o más canales de flujo de aire encerrados a lo largo de la fuente de calor combustible y uno o más canales de flujo de aire no encerrados a lo largo de la fuente de calor combustible o en una combinación de los mismos.
En ciertas modalidades, la una o más trayectorias de flujo de aire pueden comprender uno, dos o tres canales de flujo de aire. En una modalidad preferida, la una o más trayectorias de flujo de aire comprenden un solo canal de flujo de aire extendido esencialmente centrado o un canal de flujo de aire axial extendido a través del interior de la fuente de calor combustible. El diámetro del único canal de flujo de aire de preferencia, está entre aproximadamente 1.5 mm y aproximadamente 3 mm.
Cuando los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una primera barrera que comprende un primer recubrimiento de barrera provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible y una o más trayectorias de flujo de aire que comprenden uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible, el primer recubrimiento de barrera debe permitir que el aire sea arrastrado corriente abajo a través del uno o más canales de flujo de aire.
Cuando la una o más trayectorias de flujo de aire comprenden uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible, los artículos para fumar de conformidad con la invención también pueden comprender una segunda barrera esencialmente impermeable al aire, no combustible, entre la fuente de calor combustible y el uno o más canales de flujo de aire para aislar la fuente de calor combustible de la una o más trayectorias de flujo de aire.
En algunas modalidades, la segunda barrera se puede adherir o fijarse de otra forma con la fuente de calor combustible.
De preferencia, la segunda barrera comprende un segundo recubrimiento de barrera provisto en una superficie interna del uno o más canales de flujo de aire. Con más preferencia, la segunda barrera comprende un segundo recubrimiento de barrera provisto en por lo menos esencialmente la superficie interna completa del uno o más canales de flujo de aire. Con más preferencia, la segunda barrera comprende un segundo recubrimiento de barrera provisto en la superficie interna completa del uno o más canales de flujo de aire.
En forma alternativa, el segundo recubrimiento de barrera puede ser provisto por inserción de un forro dentro del uno o más canales de flujo de aire. Por ejemplo, cuando la una o más trayectorias de flujo de aire comprenden uno o más canales de flujo de aire que se extienden a través del interior de la fuente de calor combustible, un tubo hueco esencialmente impermeable al aire, no combustible, que se puede insertar dentro de cada uno del uno o más canales de flujo de aire.
La segunda barrera puede evitar o impedir la combustión y los
productos de descomposición formados durante la ignición y la combustión de la fuente de calor combustible de los artículos para fumar de conformidad con la invención, de entrar en el aire arrastrado corriente abajo a lo largo de uno o más canales de flujo de aire.
La segunda barrera también puede evitar o impedir esencialmente la combustión de la fuente de calor combustible de los artículos para fumar de conformidad con la invención durante el fumado por el usuario.
Dependiendo de las características y del desempeño deseados del artículo para fumar, la segunda barrera puede tener una baja conductividad térmica o una alta conductividad térmica. De preferencia, la segunda barrera tiene una baja conductividad térmica.
El espesor de la segunda barrera puede ajustarse apropiadamente para alcanzar un buen desempeño de fumado. En ciertas modalidades, la segunda barrera puede tener un espesor de entre aproximadamente 30 mieras y aproximadamente 200 mieras. En una modalidad preferida, la segunda barrera tiene un espesor de entre aproximadamente 30 mieras y aproximadamente 100 mieras.
La segunda barrera se puede formar de uno o más materiales apropiados que son esencialmente térmicamente estables y no combustibles a las temperaturas alcanzadas por la fuente de calor combustible durante la ignición y la combustión. Los materiales apropiados son conocidos en la técnica e incluyen, pero sin limitar, arcillas, óxidos de metal, tales como óxido de hierro, alúmina, titanio, silicio, silicio-alúmina, zirconio y cerio, zeolitas, fosfato de zirconio y otros materiales cerámicos o combinaciones de los mismos.
Los materiales preferidos a partir de los cuales se puede formar la barrera incluyen arcillas, vidrios, aluminio, óxido de hierro, y combinaciones de los mismos. Cuando sea deseado, los ingredientes catalíticos, tales como los ingredientes que promueven la oxidación del monóxido de carbono en dióxido de carbono pueden ser incorporados dentro de la segunda barrera. Los ingredientes catalíticos apropiados incluyen, sin limitar, por ejemplo, platino, paladio, metales de transición y sus óxidos.
Cuando los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una primera barrera entre el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y un extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol y una segunda barrera entre la fuente de calor combustible y el uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible, la segunda barrera se pueden formar del mismo material o de materiales diferentes a los de la primera barrera.
Cuando la segunda barrera comprende un segundo recubrimiento de barrera provisto en la superficie interna de uno o más canales de flujo de aire, el segundo recubrimiento de barrera puede ser aplicado en la superficie interna del uno o más canales de flujo de aire por cualquier método apropiado, tal como los métodos descritos en US-A-5,040,551. Por ejemplo, la superficie interna del uno o más canales de flujo de aire se puede rociar, mojar o pintar con una solución o suspensión del segundo recubrimiento de barrera. En una modalidad preferida, el segundo recubrimiento de barrera se aplica en la superficie interna del uno o más canales de flujo de aire por el proceso descrito en WO-A2-2009/074870
conforme la fuente de calor combustible se extruye.
En otras modalidades, la una o más trayectorias de flujo de aire de los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden no comprender ningún canal de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible.
Las fuentes de calor combustibles de los artículos para fumar de conformidad con tales modalidades son referidas aquí como fuente de calor combustible ciegas.
En artículos para fumar de conformidad con la invención que comprenden fuentes de calor ciegas, la transferencia de calor desde la fuente de calor hasta el substrato formador de aerosol que ocurre principalmente por conducción y calentamiento del substrato formador de aerosol por convección se reduce al mínimo. Esto con ventaja, ayuda a reducir al mínimo el impacto del régimen de fumado del usuario en la composición del aerosol de corriente principal de los artículos para fumar de conformidad con la invención, los cuales comprenden fuentes de calor ciegas.
Se podrá apreciar que los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor ciegas que comprenden uno o más pasajes cerrados o bloqueados a través de los cuales no se puede arrastrar el aire para la inhalación del usuario. Tales pasajes cerrados no forman parte de una o más de las trayectorias de flujo de aire de los artículos para fumar de conformidad con la invención. También se podrá apreciar que además de uno o más canales de flujo de aire a través de los cuales se puede arrastrar el aire para la inhalación por el usuario, las
fuentes de calor combustibles ciegas de los artículos para fumar de conformidad con la invención también comprenden uno o más pasajes cerrados a través de los cuales no se puede arrastrar el aire para la inhalación por el usuario.
Por ejemplo, lo artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor combustibles ciegas que comprenden uno o más pasajes cerrados que se extienden desde una cara frontal en el extremo corriente arriba de la fuente de calor combustible solamente en una parte a lo largo de la longitud de la fuente de calor combustible.
La inclusión de uno o más pasajes de aire cerrados incrementa el área superficial de la fuente de calor combustible que queda expuesta al oxígeno del aire y pueden facilitar la ignición y la combustión sostenida de la fuente de calor combustible.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención que comprenden fuente de calor combustible ciegas comprenden una o más entradas de aire corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible para arrastrar el aire dentro de una o más trayectorias de flujo de aire. Los artículos para fumar de conformidad con la invención que comprenden fuentes de calor combustibles no ciegas también pueden comprender una o más entradas de aire corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible para arrastrar el aire dentro de una o más trayectorias de flujo de aire.
Durante el fumado, el aire frío arrastrado dentro de una o más trayectorias de flujo de aire a través de las entradas de aire corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible, con ventaja
reduce la temperatura del substrato formador de aerosol. Esto evita o impide picos en la temperatura del substrato formador de aerosol durante el fumado por el usuario.
Como se usa aquí, el término "aire frío" se usa para describir el aire ambiental que no se calienta significativamente por la fuente de calor luego del fumado por el usuario.
Al evitar o impedir los picos en la temperatura del substrato formador de aerosol, la inclusión de una o más entradas de aire corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible con ventaja, ayuda a evitar o reducir la combustión o pirólisis del substrato formador de aerosol de los artículos para fumar de conformidad con la invención bajo regímenes de fumado intenso. Además, la inclusión de una o más entradas de aire corriente abajo de la cara trasera de ia fuente de calor combustible con ventaja, ayuda a reducir al mínimo o reducir el impacto del régimen de fumado del usuario en la composición del aerosol de corriente principal de los artículos para fumar de conformidad con la invención.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una envoltura externa que rodea por lo menos la porción trasera de la fuente de calor, el substrato formador de aerosol y cualquier otro componente del artículo para fumar corriente abajo del substrato formador de aerosol. Los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender envolturas externas formadas de cualquier material apropiado o combinación de materiales. Los materiales apropiados son bien conocidos en la técnica e incluyen, sin limitar, papel
para cigarro. La envoltura externa debe sujetar la fuente de calor y el substrato formador de aerosol del artículo para fumar cuando el artículo para fumar es ensamblado.
Cuando están presentes, la una o más entradas de aire corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible para arrastrar aire dentro de una o más trayectorias de flujo de aire son provistas en la envoltura externa y cualquier otro material que rodea los componentes de los artículos para fumar de en forma con la invención a través de los cuales se arrastra aire dentro de una o más trayectorias de flujo de aire. Como se usa aquí, el término "entrada de aire" se usa para describir uno o más orificios, hendiduras u otras aberturas en la envoltura externa y cualquier otro material que rodea los componentes de los artículos para fumar de conformidad con la invención, a través del cual se puede arrastrar el aire dentro de la una o más trayectorias de flujo de aire.
El número, tamaño, forma y ubicación de las entradas de aire se puede ajustar apropiadamente para alcanzar un buen desempeño del fumado.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una o más entradas de aire entre un extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y un extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol para arrastrar aire dentro de una o más trayectorias de flujo de aire. Las entradas de aire ubicadas entre el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y el extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol son referidas como primeras entradas de aire.
Durante el uso, cuando el usuario fuma en un artículo para fumar, el aire se puede arrastrar dentro del artículo para fumar a través de una o más primeras entradas de aire entre el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y el extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol. El aire arrastrado entonces pasa a través del substrato formador de aerosol conforme es arrastrado corriente abajo a través de una o más trayectorias de flujo de aire del artículo para fumar para la inhalación del usuario.
Cuando los artículos para fumar de conformidad con la invención, comprenden una primera barrera entre el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y el extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol, la una o más primeras entradas de aire están ubicadas corriente abajo de la primera barrera.
En forma alternativa o además a la una o más primeras entradas de aire, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una o más entradas de aire alrededor de la periferia del substrato formador de aerosol para arrastrar el aire dentro de una o más de las trayectorias de aire. Las entradas de aire, ubicadas alrededor de la periferia del substrato formador de aerosol son referidas como segundas entradas de aire.
Durante el uso, cuando el usuario fuma en tal artículo para fumar, el aire puede ser arrastrado dentro del substrato formador de aerosol a través de la una o más segundas entradas de aire. El aire arrastrado entonces pasa a través del substrato formador de aerosol conforme se arrastra corriente abajo a través de una o más trayectorias de flujo de aire
del artículo para fumar para la inhalación por el usuario.
En forma alternativa o además a la una o más primeras entradas de aire o una o más de las segundas entradas de aire, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una o más entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol para arrastrar aire dentro de una o más trayectorias de flujo de aire. Las entradas de aire ubicadas corriente abajo del substrato formador de aerosol de aerosol son referidas como terceras entradas de aire.
Durante el uso, cuando el usuario fuma tal artículo para fumar, el aire puede ser arrastrado dentro del artículo para fumar a través de una o más terceras entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol.
En ciertas modalidades preferidas, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una trayectoria de flujo extendida entre una o más terceras entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol y un extremo de boca del artículo para fumar, en donde la trayectoria de flujo de aire comprende una primera porción extendida en forma longitudinal corriente arriba desde una o más terceras entradas de aire hacia el substrato formador de aerosol y una segunda porción extendida en forma longitudinal corriente abajo desde la primera porción hacia el extremo de boca del artículo para fumar.
Durante el uso, cuando el usuario fuma en tal artículo por ejemplo, el aire puede ser arrastrado dentro del artículo para fumar a través de la una o más terceras entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol y pasa corriente arriba a través de la primera porción de la
trayectoria de flujo de aire hacia el substrato formador de aerosol. El aire entonces pasa corriente abajo a través de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire hacia el extremo de boca del artículo para fumar para la inhalación por el usuario.
De preferencia, la primera porción de la trayectoria de flujo de aire se extiende corriente arriba desde una o más terceras entradas hasta el substrato formador de aerosol y la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire se extiende corriente abajo desde el substrato formador de aerosol hasta el extremo de boca del artículo para fumar.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden un elemento direccionador de flujo de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol. El elemento direccionador de flujo de aire define la primera porción y la segunda porción de la trayectoria de flujo extendidas entre la una o más terceras entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol y el extremo de boca del artículo para fumar. La una o más terceras entradas de aire son provistas un extremo corriente abajo del substrato formador de aerosol y un extremo corriente abajo del elemento direccionador de flujo de aire. El elemento direccionador de flujo de aire puede quedar a tope con el substrato formador de aerosol. En forma alternativa, el elemento direccionador de flujo de aire se puede extender dentro del substrato formador de aerosol. Por ejemplo, en ciertas modalidades, el elemento direccionador de flujo de aire puede extenderse una distancia de hasta 0.5 L dentro del substrato formador de aerosol, en donde L es la longitud del substrato formador de aerosol.
El elemento direccionador de flujo de aire puede tener una longitud de entre aproximadamente 7 mm y aproximadamente 50 mm, por ejemplo, una longitud de entre aproximadamente 10 mm y aproximadamente 45 mm o entre aproximadamente 15 mm y aproximadamente 30 mm. El elemento direccionador de flujo de aire puede tener otras longitudes, dependiendo de la longitud total deseada del artículo para fumar, y la presencia y longitud de otros componentes dentro del artículo para fumar.
El elemento direccionador de flujo de aire puede comprender un cuerpo hueco esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto. En tales modalidades, el exterior del cuerpo hueco esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto define una de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire y de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire y el interior del cuerpo hueco esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto define la otra de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire y de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire.
El cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire se puede formar de uno o más materiales esencialmente impermeables al aire que son esencialmente térmicamente estables a la temperatura del aerosol generado por la transferencia de calor desde la fuente de calor combustible hasta el substrato formador de aerosol. Los materiales apropiados son bien conocidos en la técnica, e incluyen sin limitar, cartón, plástico, cerámica o combinaciones de los mismos.
De preferencia, el exterior del cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire de extremo abierto define la primera porción de la
trayectoria de flujo de aire y el interior del cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto define la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire.
En una modalidad preferida, el cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto es un cilindro, de preferencia, un cilindro circular, recto, truncado.
En otra modalidad preferida, el cuerpo hueco esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto es un cono truncado, de preferencia, un cono circular, truncado recto.
El cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto puede tener una longitud de entre aproximadamente 7 mm y aproximadamente 50 mm, por ejemplo, una longitud entre aproximadamente 10 mm y aproximadamente 45 mm o entre aproximadamente 15 mm y aproximadamente 30 mm. El cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto puede tener otras longitudes dependiendo de la longitud total deseada del artículo para fumar, y la presencia y longitud de otros componentes dentro del artículo para fumar.
Cuando el cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto es un cilindro, el cilindro puede tener un diámetro de entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 5 mm, por ejemplo, un diámetro de entre aproximadamente 2.5 mm y aproximadamente 4.5 mm.
El cilindro puede tener otros diámetros, dependiendo del diámetro general deseado del artículo para fumar.
Cuando el cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de
extremo abierto es un cono truncado, el extremo corriente arriba del cono truncado puede tener un diámetro de entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 5 mm, por ejemplo, un diámetro de entre aproximadamente 2.5 mm y aproximadamente 4.5 mm. El extremo corriente arriba del cono truncado puede tener otros diámetros dependiendo del diámetro general deseado del artículo para fumar.
Cuando el cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto es un cono truncado, el extremo corriente abajo del cono truncado puede tener un diámetro de entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 9 mm, por ejemplo, de entre aproximadamente 7 mm y aproximadamente 8 mm. El extremo corriente abajo del cono truncado puede tener otros diámetros, dependiendo del diámetro total deseado del artículo para fumar. De preferencia, el extremo corriente abajo del cono truncado tiene esencialmente el mismo diámetro que el substrato formador de aerosol.
El cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto puede quedar a tope con el substrato formador de aerosol. En forma alternativa, el cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto, puede extenderse dentro del substrato formador de aerosol. Por ejemplo, en ciertas modalidades, el cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto puede extenderse una distancia de hasta 0.5L dentro del substrato formador de aerosol, en donde L es la longitud del substrato formador de aerosol.
El extremo corriente arriba del cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire tiene un diámetro reducido comparado con el substrato
formador de aerosol.
En ciertas modalidades, el extremo corriente abajo del cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire tiene un diámetro reducido comparado con el substrato formador de aerosol.
En otras modalidades, el extremo corriente abajo del cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire tiene esencialmente el mismo diámetro que el substrato formador de aerosol.
Cuando el extremo corriente abajo del cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire tiene un diámetro reducido comparado con el substrato formador de aerosol, el cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire puede estar circunscrito por un sello esencialmente impermeable al aire. En tales modalidades, el sello esencialmente impermeable al aire está ubicado corriente abajo de la por lo menos unas terceras entradas de aire. El sello esencialmente impermeable al aire puede tener esencialmente el mismo diámetro que el substrato formador de aerosol. Por ejemplo, en algunas modalidades, el extremo corriente abajo del cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire puede estar circunscrito por un tapón o arandela esencialmente impermeable al aire con el mismo diámetro que el substrato formador de aerosol.
El sello esencialmente impermeable al aire se puede formar de uno o más materiales esencialmente impermeables al aire que son esencialmente térmicamente estables a la temperatura del aerosol generado por la transferencia de calor desde la fuente de calor hasta el substrato formador de aerosol. Los materiales apropiados son bien conocidos en la técnica e incluyen, sin limitar, cartón, plástico, cera, silicón, cerámica y
combinaciones de los mismos.
Por lo menos una porción de la longitud del cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto puede estar circunscrita por un difusor permeable al aire. El difusor permeable al aire puede tener esencialmente el mismo diámetro que el substrato formador de aerosol. El difusor permeable al aire puede formarse de uno o más materiales permeables al aire que son esencialmente térmicamente estables a la temperatura del aerosol generado por la transferencia de calor desde la fuente de calor hasta el substrato formador de aerosol. Los materiales permeables al aire son bien conocidos en la técnica, e incluyen sin limitar, materiales porosos, tales como por ejemplo, estopa de acetato de celulosa, algodón, cerámica de celda abierta y espumas de polímero, material de tabaco y combinaciones de los mismos. En ciertas modalidades preferidas, el difusor permeable al aire comprende un material poroso, permeable al aire, esencialmente homogéneo.
En una modalidad preferida, el elemento direccionador de flujo de aire comprende un cuerpo hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto de diámetro reducido comparado con el substrato formador de aerosol y un sello esencialmente impermeable al aire de esencialmente el mismo diámetro externo que el substrato formador de aerosol, el cual circunscribe al tubo hueco corriente abajo de la por lo menos una entrada de aire.
En esta modalidad, el volumen unido en forma radial por el exterior del tubo hueco y la envoltura externa del artículo para fumar definen la primera porción de la trayectoria de flujo de aire que se extiende en forma
longitudinal desde la por lo menos una o más terceras entradas de aire hacia el substrato formador de aerosol y el volumen unido en forma radial por el interior del tubo hueco define la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire que se extiende en forma longitudinal hacia el extremo de boca del artículo para fumar.
El elemento direccionador de flujo de aire también puede comprender una envoltura interna, que circunscribe al tubo hueco y el sello esencialmente impermeable al aire anular.
En esta modalidad, el volumen unido en forma radial por el exterior del tubo hueco y la envoltura interna del elemento direccionador de flujo de aire define la primera porción de la trayectoria de flujo de aire que se extiende en forma longitudinal corriente arriba desde la por lo menos una o más de las terceras entradas de aire hasta el substrato formador de aerosol y el volumen unido por el interior del tubo hueco define la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire que se extiende en forma longitudinal corriente abajo hacia el extremo de boca del artículo para fumar.
El extremo corriente arriba abierto del tubo hueco puede quedar a tope con un extremo corriente abajo del substrato formador de aerosol. En forma alternativa, el extremo corriente arriba abierto del tubo hueco se puede insertar o extenderse de otra forma dentro del extremo corriente abajo del substrato formador de aerosol.
El elemento direccionador de flujo de aire también puede comprender un difusor permeable al aire anular de esencialmente el mismo diámetro externo que el substrato formador de aerosol, el cual circunscribe
por lo menos una porción de la longitud de tubo hueco corriente arriba del sello esencialmente impermeable al aire anular. Por ejemplo, el tubo hueco puede estar incrustado, por lo menos parcialmente, en un tapón de estopa de acetato de celulosa.
Cuando el elemento direccionador de flujo de aire también comprende una envoltura interna, la envoltura interna puede rodear al tubo hueco, el sello esencialmente impermeable al aire anular y el difusor permeable al aire anular.
Durante el uso, cuando el usuario fuma por el extremo de boca del artículo para fumar, el aire frío se arrastra dentro del artículo para fumar a través de la por lo menos una o más terceras entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol. El aire arrastrado pasa corriente arriba del substrato formador de aerosol a lo largo de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire entre el exterior del tubo hueco y la envoltura exterior del artículo para fumar o la envoltura interna del elemento direccionador de flujo de aire. El aire arrastrado pasa a través del substrato formador de aerosol y después pasa corriente abajo a lo largo de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire a través del interior del tubo hueco hasta el extremo de boca del artículo para fumar para la inhalación del usuario.
Cuando el elemento direccionador de flujo de aire comprende un difusor permeable al aire anular, el aire arrastrado pasa a través del difusor permeable al aire anular conforme pasa corriente arriba a lo largo de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire hacia el substrato formador de aerosol.
En otra modalidad preferida, el elemento direccionador de flujo de aire comprende un cono hueco, esencialmente impermeable al aire, truncado esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto que tiene un extremo corriente arriba de diámetro reducido comparado con el substrato formador de aerosol y un extremo corriente abajo de esencialmente el mismo diámetro que el substrato formador de aerosol.
En esta modalidad, el volumen unido en forma radial por el exterior del cono hueco truncado y una envoltura externa del artículo para fumar define la primera porción de la trayectoria de flujo de aire que se extiende en forma longitudinal corriente arriba desde por lo menos una entrada de aire hacia el substrato formador de aerosol y el volumen unido en forma radial por el interior del cono hueco truncado define la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire que se extiende en forma longitudinal corriente abajo hasta el extremo de boca del artículo para fumar.
El extremo corriente arriba abierto del cono hueco truncado puede quedar a tope con el extremo corriente abajo del substrato formador de aerosol. En forma alternativa, el extremo corriente arriba abierto del cono hueco truncado se puede insertar o extenderse de otra forma dentro del extremo corriente abajo del substrato formador de aerosol.
El elemento direccionador de flujo de aire también puede comprender un difusor permeable al aire anular de esencialmente el mismo diámetro externo que el substrato formador de aerosol, el cual circunscribe por lo menos una porción de la longitud del cono hueco truncado. Por ejemplo, el cono hueco truncado puede estar parcialmente incrustado en un tapón de estopa de acetato de celulosa.
Durante el uso, cuando el usuario fuma por el extremo de boca del artículo para fumar, el aire frío se arrastra dentro del artículo para fumar a través de la por lo menos una o más terceras entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol. El aire arrastrado pasa corriente arriba del substrato formador de aerosol a lo largo de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire entre la envoltura externa del artículo para fumar y el exterior del cono hueco truncado del elemento direccionador de flujo de aire. El aire arrastrado pasa a través del substrato formador de aerosol y después pasa corriente abajo a lo largo de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire a través del interior del cono hueco truncado hacia el extremo de boca del artículo para fumar para la inhalación por el usuario.
Cuando el elemento direccionador de flujo de aire comprende un difusor permeable al aire anular, el aire arrastrado pasa a través del difusor permeable al aire anular conforme pasa corriente arriba a lo largo de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire hacia el substrato formador de aerosol.
Se debe apreciar que los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una o más primeras entradas de aire entre el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y un extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol o una o más segundas entradas de aire alrededor de la periferia del substrato formador de aerosol una o más terceras entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol o cualquier combinación de las mismas.
De preferencia, la fuente de calor combustible es una fuente de calor
combustible carbonácea. Como se usa aquí, el término "carbonácea" se usa para describir una fuente de calor combustible que comprende carbón.
De preferencia, las fuentes de calor combustibles carbonáceas para usarse en artículos para fumar de conformidad con la invención tienen un contenido de carbón de por lo menos aproximadamente 35 por ciento, con más preferencia, por lo menos aproximadamente 40 por ciento, con más preferencia, por lo menos aproximadamente 45 por ciento en peso seco de la fuente de calor combustible.
En algunas modalidades, las fuentes de calor combustibles de conformidad con la invención son fuente de calor con base de carbón combustible. Como se usa aquí, el término "fuente de calor con base de carbón" se usa para describir una fuente de calor compuesta principalmente de carbón.
Las fuente de calor con base de carbón combustibles para usarse en los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden tener un contenido de carbón de por lo menos aproximadamente 50 por ciento, de preferencia, por lo menos aproximadamente 60 por ciento, con más preferencia, por lo menos aproximadamente 70 por ciento, con más preferencia, por lo menos aproximadamente 80 por ciento en peso seco de la fuente de calor con base de carbón combustible.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor combustibles carbonáceas formadas de uno o más materiales con contenido de carbón apropiados.
Cuando sea deseado, uno o más aglutinantes se pueden combinar con uno o más materiales con contenido de carbón. De preferencia, el uno
o más aglutinantes son aglutinantes orgánicos. Los aglutinantes orgánicos conocidos apropiados, incluyen sin limitar, gomas (por ejemplo, goma de guar), celulosas modificadas y derivados de celulosa (por ejemplo, metil-celulosa, carboximetil-celulosa, hidroxipropil-celulosa e hidroxipropil-metilcelulosa), harina, almidones, azúcares, aceites vegetales y combinaciones de los mismos.
En una modalidad preferida, la fuente de calor combustible está formada de una mezcla de polvo de carbón, celulosa modificada, harina y azúcar.
En lugar de o además del uno o más aglutinantes, las fuentes de calor combustibles para usarse en artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender uno o más aditivos con el fin de mejorar las propiedades de la fuente de calor combustible. Los aditivos adicionales incluyen, sin limitar, aditivos para promover la consolidación de la fuente de calor combustible (por ejemplo, auxiliares de sinterización), aditivos para promover la ignición de la fuente de calor combustible (por ejemplo, oxidantes tales como percloratos, cloratos, nitratos, peróxidos, permanganatos, zirconio y combinaciones de los mismos), aditivos para promover la combustión de la fuente de calor combustible (por ejemplo, potasio y sales de potasio, tales como citrato de potasio) y aditivos para promover la descomposición de uno o más gases producidos por la combustión de la fuente de calor combustible (por ejemplo, catalizadores, tales como CuO, Fe203, y Al203).
Cuando los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una primera barrera que comprende un primer recubrimiento
de barrera provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible, tales aditivos se pueden incorporar en la fuente de calor combustible antes o después de la aplicación del primer recubrimiento de barrera en la cara trasera de la fuente de calor combustible.
En una modalidad preferida, la fuente de calor combustible es una fuente de calor combustible cilindrica que comprende carbón y por lo menos un auxiliar de ignición, la fuente de calor combustible cilindrica tiene una cara de extremo frontal (esto es, la cara de extremo corriente arriba), y una cara trasera opuesta (esto es, la cara de extremo corriente abajo), en donde por lo menos parte de la fuente de calor combustible cilindrica entre la cara frontal y la cara trasera está envuelta en una envoltura resistente a la combustión y en donde luego de la ignición de la cara frontal de la fuente de calor combustible cilindrica, la cara trasera de la fuente de calor combustible cilindrica incrementa en temperatura a una primera temperatura y en donde durante la combustión posterior de la fuente de calor combustible cilindrica, la cara trasera de la fuente de calor combustible cilindrica mantiene una segunda temperatura más baja que la primera temperatura.
Como se usa aquí, el término "auxiliar de ignición" se usa para denotar un material que libera uno o ambos de energía y oxígeno durante la ignición de la fuente de calor combustible, en donde el índice de liberación de uno o ambos de energía y oxígeno por el material no está limitada por la difusión ambiental de oxígeno. En otras palabras, el índice de liberación de uno o ambos de energía y oxígeno por el material durante la ignición de la fuente de calor combustible es totalmente independiente
del índice al cual el oxígeno ambiental puede alcanzar el material. Como se usa aquí, el término "ignición" se usa también para denotar un metal elemental que libera energía durante la ignición de la fuente de calor combustible, en donde la temperatura de ignición del metal elemental está por debajo de los 500°C y el calor de combustión del metal elemental es por lo menos 5kJ/g.
Como se usa aquí, el término "auxiliar de ignición" no incluye las sales de metal alcalino de ácidos carboxílicos (tales como sales de citrato de metal alcalino, sales de acetato de metal alcalino, y sales de succinato de metal alcalino), sales de haluro de metal alcalino (tales como sales de cloruro de metal alcalino), sales de carbonato de metal alcalino, o sales de fosfato de metal alcalino, que se cree que modifican las combustión del carbón. Incluso cuando está presente en una cantidad relativamente alta con relación al peso total de la fuente de calor combustible, tales sales quemadas de metal alcalino no liberan suficiente energía durante la ignición de la fuente de calor combustible para producir un aerosol aceptable durante las primeras fumadas.
Los ejemplos de agentes oxidantes apropiados incluyen, sin limitar, nitratos tales como por ejemplo, nitrato de potasio, nitrato de calcio, nitrato de estroncio, nitrato de sodio, nitrato de bario, nitrato de litio, nitrato de aluminio, y nitrato de hierro, nitritos, otros compuestos orgánicos e inorgánicos, cloratos tales como por ejemplo, clorato de sodio y clorato de potasio, percloratos tales como por ejemplo, perclorato de sodio, cloritos, bromatos tales como por ejemplo, bromato de sodio y bromato de potasio, perbromatos, bromitos, boratos tales como por ejemplo, borato de
sodio y borato de potasio, ferratos tales como, ferrato de bario, ferritos, manganatos tales como por ejemplo, manganato de potasio, permanganatos tales como por ejemplo, permanganato de potasio, peróxidos orgánicos tales como por ejemplo, peróxido de benzoilo y peróxido de acetona, peróxidos inorgánicos tales como por ejemplo, peróxido de hidrógeno, peróxido de estroncio, peróxido de magnesio, peróxido de calcio, peróxido de bario, peróxido de zinc y peróxido de litio, superóxidos tales como por ejemplo, superóxido de potasio, y superóxido de sodio, yodatos, peryodatos, sulfatos, sulfitos, otros sulfóxidos, fosfatos, fosfinatos, fosfitos y fosfanitos.
Aunque con ventaja, se mejoran las propiedades de ignición y combustión de la fuente de calor combustible, la inclusión de los aditivos de ignición y de combustión pueden dar origen a una descomposición y productos de reacción indeseables durante el uso del artículo para fumar. Por ejemplo, la descomposición de nitratos incluidos en la fuente de calor combustible para ayudar a la ignición de la misma puede resultar en la formación de óxidos de nitrógeno. El aislamiento de la fuente de calor combustible de una o más de las trayectorias de flujo de aire a través del artículo para fumar con ventaja evita o impide que tal descomposición y productos de reacción entren en el aire arrastrado a través del artículo para fumar durante el uso del mismo.
Además, la inclusión de oxidantes, tales como nitratos y otros aditivos para ayudar a la ignición puede resultar en la ignición de gases calientes y altas temperaturas en la fuente de calor combustible durante la ignición de la fuente de calor combustible. El aislamiento de la fuente de
calor combustible de la una o más trayectorias de flujo de aire a través del artículo para fumar con ventaja limita la temperatura a la cual queda expuesto el substrato formador de aerosol, y también ayuda a evitar o reducir la degradación o combustión térmica del substrato formador de aerosol durante la ignición de la fuente de calor combustible.
Las fuentes de calor combustibles carbonáceas para usarse en artículos para fumar de conformidad con la invención, de preferencia, se forman al mezclar el uno o más materiales con contenido de carbón con uno o más aglutinantes y otros aditivos, cuando están incluidos y pre-formar la mezcla con la forma deseada. La mezcla del uno o más materiales con contenido de carbón, el uno o más aglutinantes y otros aditivos opcionales se pueden pre-formar con la forma deseada con el uso de cualquier método de formación de cerámica conocido tal como por ejemplo, moldeo por deslizamiento, extrusión, moldeo por inyección y compactación de matriz. En ciertas modalidades preferidas, la mezcla se pre-forma con la forma deseada por extrusión.
De preferencia, la mezcla del uno o más materiales con contenido de carbón, el uno o más aglutinantes y otros aditivos se pre-forman como una barra alargada. Sin embargo, se podrá apreciar que la mezcla del uno o más materiales con contenido de carbón, el uno o más aglutinantes y otros aditivos se pueden pre-formar con otras formas deseadas.
Después de la formación, en particular, después de la extrusión, la barra alargada u otra forma deseable de preferencia, se seca para reducir su contenido de humedad y después se piroliza en una atmósfera no oxidante a una temperatura suficiente para carbonizar el uno o más
aglutinantes, cuando están presentes, y eliminar esencialmente cualquier volátil en la barra alargada u otra forma. La barra alargada u otra forma deseada se piroliza, de preferencia, en una atmósfera de nitrógeno a una temperatura de entre aproximadamente 700 grados C y aproximadamente 900 grados C.
En una modalidad, por lo menos una sal de nitrato de metal se incorpora en la fuente de calor combustible que incluye por lo menos un precursor de nitrato de metal en la mezcla de uno o más materiales con contenido de carbón, uno o más aglutinantes y otros aditivos. El por lo menos un precursor de nitrato de metal entonces se convierte ¡n situ en por lo menos una sal de nitrato de metal al tratar la barra cilindrica pre-formada pirolizada u otra forma en una solución acuosa de ácido nítrico. En una modalidad, la fuente de calor combustible comprende por lo menos una sal de nitrato de metal que tiene una temperatura de descomposición térmica de menos que aproximadamente 600 grados C, con más preferencia, de menos que aproximadamente 400 grados C. De preferencia, la por lo menos una sal de nitrato de metal tiene una temperatura de descomposición de entre aproximadamente 150 grados C y aproximadamente 600 grados C, con más preferencia, de entre aproximadamente 200 grados C y aproximadamente 400 grados C.
En modalidades preferidas, la exposición de la fuente de calor combustible a un encendedor de llama amarilla convencional o a otro medio de ignición debe provocar que la por lo menos una sal de nitrato de metal se descomponga y libere oxígeno y energía. Esta descomposición provoca una ráfaga inicial en la temperatura de la fuente de calor
combustible también ayuda en la ignición de la fuente de calor combustible. Después de la descomposición de la por lo menos una sal de nitrato de metal, la fuente de calor combustible de preferencia, continúa quemándose a una temperatura más baja.
La inclusión de la por lo menos una sal de nitrato de metal con ventaja resulta en la ignición de la fuente de calor combustible que se inicia en forma interna, y no solamente en un punto en la superficie de la misma. De preferencia, la por lo menos una sal de nitrato de metal está presente en la fuente de calor combustible en una cantidad de entre aproximadamente 20 por ciento en peso seco y aproximadamente 50 por ciento en peso seco de la fuente de calor combustible.
En otra modalidad, la fuente de calor combustible comprende por lo menos un peróxido o superóxido que evoluciona activamente en oxígeno a una temperatura de menos que aproximadamente 600 grados C, con más preferencia, a una temperatura de menos que aproximadamente 400 grados C.
De preferencia, el por lo menos un peróxido o superóxido evoluciona activamente en oxígeno a una temperatura de entre aproximadamente 150 grados C y aproximadamente 600 grados C, con más preferencia, a una temperatura de entre aproximadamente 200 grados C y aproximadamente 400 grados C, con más preferencia, a una temperatura de aproximadamente 350 grados C.
Durante el uso, la exposición de la fuente de calor combustible a un encendedor de flama amarilla convencional o a otro medio de ignición debe provocar que por lo menos un peróxido o superóxido se descomponga y
libere oxígeno. Esto provoca una ráfaga inicial en la temperatura de la fuente de calor combustible y también ayuda a la ignición de la fuente de calor combustible. Después de la descomposición del por lo menos un peróxido o superóxido, de preferencia, la fuente de calor combustible continúa quemándose a una temperatura más baja.
La inclusión de por lo menos un peróxido o superóxido con ventaja resulta en la ignición de la fuente de calor combustible iniciada en forma interna, y no solamente en un punto en la superficie de la misma.
De preferencia, la fuente de calor combustible tiene una porosidad de entre 20 por ciento y aproximadamente 80 por ciento, con más preferencia, de entre aproximadamente 20 por ciento y aproximadamente 60 por ciento. Cuando la fuente de calor combustible comprende por lo menos una sal de nitrato de metal, esto con ventaja permite que el oxígeno se distribuya dentro de la masa de la fuente de calor combustible a una velocidad suficiente para mantener la combustión conforme la por lo menos una sal de nitrato de metal se descompone y avanza la combustión. Incluso con más preferencia, la fuente de calor combustible tiene una porosidad de entre aproximadamente 50 por ciento y aproximadamente 70 por ciento, con más preferencia, de entre aproximadamente 50 por ciento y aproximadamente 60 por ciento según se mide por ejemplo, con una porosimetría de mercurio o picnometría de helio. La porosidad requerida se puede alcanzar fácilmente durante la producción de una fuente de calor combustible con el uso de métodos y tecnología convencionales.
Con ventaja, las fuentes de calor combustibles para usarse en los artículos para fumar de conformidad con la invención tienen una densidad
aparente de entre aproximadamente 0.6 g/cm3 y aproximadamente 1 g/cm3.
De preferencia, la fuente de calor combustible tiene una masa de entre aproximadamente 300 mg y aproximadamente 500 mg, con más preferencia, de entre aproximadamente 400 mg y aproximadamente 450 mg.
De preferencia, la fuente de calor combustible tiene una longitud de entre aproximadamente 7 mm y aproximadamente 17 mm, con más preferencia, de aproximadamente 7 mm y aproximadamente 15 mm, con más preferencia, de entre aproximadamente 7 mm y aproximadamente 13 mm.
De preferencia, la fuente de calor combustible tiene un diámetro de entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 9 mm, con más preferencia de entre aproximadamente 7 mm y aproximadamente 8 mm.
De preferencia, la fuente de calor tiene un diámetro esencialmente uniforme. Sin embargo, la fuente de calor puede alternativamente estar ahusada para que el diámetro de la porción trasera de la fuente de calor es mayor que el diámetro de la porción frontal de la misma. En particular, se prefieren las fuentes de calor que son esencialmente cilindricas. Por ejemplo, la fuente de calor puede ser un cilindro o un cilindro ahusado de una sección transversal esencialmente circular o un cilindro ahusado de esencialmente una sección transversal elíptica.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención de preferencia, comprende un substrato formador de aerosol que comprende por lo menos un formador de aerosol. En tales modalidades, el aislamiento de la fuente de calor combustible del substrato formador de
aerosol con ventaja evita o impide la migración del por lo menos un formador de aerosol desde el substrato formador de aerosol hasta la fuente de calor combustible durante el almacenamiento de los artículos para fumar. En tales modalidades, el aislamiento de la fuente de calor combustible de una o más trayectorias de flujo de aire también con ventaja evita o impide esencialmente la migración del por lo menos un formador de aerosol desde el substrato formador de aerosol hasta la fuente de calor combustible durante el uso de los artículos para fumar. La descomposición del por lo menos un formador de aerosol durante el uso de los artículos para fumar se evita o se reduce sustancialmente.
El por lo menos un formador de aerosol puede ser cualquier compuesto o mezcla de compuestos conocida, que durante el uso, facilita la formación de un aerosol denso y estable y que es esencialmente resistente a la degradación térmica a la temperatura operativa del artículo para fumar. Los formadores de aerosol son bien conocidos en la técnica e incluyen por ejemplo, alcoholes polihídricos, ésteres de alcoholes polihídricos, tales como mono-, di-, o ti-glicerol o triacetato o ésteres alifáticos de ácidos mono-, di-, o policarboxílicos, tal como dodecanedioato de dimetilo o tetradecanedioato de dimetilo. Los formadores de aerosol preferidos para usarse en artículos para fumar de conformidad con la invención son alcoholes polihídricos o mezclas de los mismos, tales como trietile n-g I icol , 1 ,3-butanediol y con más preferencia, glicerina.
La fuente de calor combustible y el substrato formador de aerosol de los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden quedar a tope uno con otro. En forma alternativa, la fuente de calor combustible y
el substrato formador de aerosol de los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden estar separados en forma longitudinal uno de otro.
De preferencia, los artículos para fumar de conformidad con la invención también comprenden un elemento conductor de calor alrededor y en contacto directo con la porción trasera de la fuente de calor combustible y una porción frontal adyacente del substrato formador de aerosol. El elemento conductor de calor de preferencia, es resistente a la combustión y restrictor de oxígeno.
El elemento conductor de calor está alrededor y en contacto directo con las periferias de ambas, la porción trasera de la fuente de calor combustible y la porción frontal del substrato formador de aerosol. El elemento conductor de calor proporciona un enlace térmico entre estos dos componentes de los artículos para fumar de conformidad con la invención.
Los elementos conductores de calor apropiados para usarse en artículos para fumar de conformidad con la invención, incluyen, sin limitar, envolturas de hoja de metal, tales como por ejemplo, envolturas de hoja de aluminio, envolturas de acero, envolturas de hoja de hierro, y envolturas de hoja de cobre, y envolturas de hoja de aleación de metal.
De preferencia, la porción trasera de la fuente de calor combustible rodeada por el elemento conductor de calor de preferencia, es de aproximadamente 2 mm y aproximadamente 8 mm de longitud, con más preferencia, de entre aproximadamente 3 mm y aproximadamente 5 mm de longitud.
De preferencia, la porción frontal de la fuente de calor combustible
no rodeada por el elemento conductor de calor tiene entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 15 mm de longitud, con más preferencia, entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 8 mm de longitud.
De preferencia, el substrato formador de aerosol tiene una longitud de entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 20 mm, con más preferencia, de entre aproximadamente 8 mm y aproximadamente 12 mm.
En ciertas modalidades preferidas, el substrato formador de aerosol se extiende por lo menos aproximadamente 3 mm corriente abajo más allá del elemento conductor de calor.
De preferencia, la porción frontal del substrato formador de aerosol rodeada por el elemento conductor de calor tiene entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 10 mm de longitud, con más preferencia, entre aproximadamente 3 mm y aproximadamente 8 mm de longitud, con más preferencia, entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 6 mm de longitud. De preferencia, la porción trasera del substrato formador de aerosol no rodeada por el elemento conductor de calor tiene entre aproximadamente 3 mm y aproximadamente 10 mm de longitud. En otras palabras, el substrato formador de aerosol de preferencia, se extiende entre aproximadamente 3 mm y aproximadamente 10 mm corriente abajo más allá del elemento conductor de calor. Con más preferencia, el substrato formador de aerosol se extiende por lo menos aproximadamente 4 mm corriente abajo más allá del elemento conductor de calor.
En otras modalidades, el substrato formador de aerosol puede extenderse menos de 3 mm corriente abajo más allá del elemento
conductor de calor.
En otras modalidades, la longitud completa del substrato formador de aerosol puede estar rodeada por el elemento conductor de calor.
De preferencia, los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden substratos formadores de aerosol que comprenden por lo menos un formador de aerosol y un material con la capacidad de emitir compuestos volátiles en respuesta al calentamiento. De preferencia, el material con la capacidad de emitir compuestos volátiles en respuesta al calentamiento es una carga de material con base de planta, con más preferencia, una carga de material con base de planta homogenizado. Por ejemplo, el substrato formador de aerosol puede comprender uno o más materiales derivados de plantas, incluyendo, sin limitar, tabaco, té, por ejemplo, té verde, menta, laurel, eucalipto, albahaca, salvia, verbena, y tarragón. El material con base de planta puede comprender aditivos que incluye, sin limitar, humectantes, saborizantes, aglutinantes, y mezclas de los mismos. De preferencia, el material con base de planta consiste esencialmente de material de tabaco, con más preferencia, material de tabaco homogenizado.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención de preferencia, también comprenden una cámara de expansión corriente abajo del substrato formador de aerosol y cuando está presente, corriente abajo del elemento direccionador de flujo de aire. La inclusión de la cámara de expansión con ventaja, permite mayor enfriamiento del aerosol generado por la transferencia de calor desde la fuente de calor combustible hasta el substrato formador de aerosol. La cámara de expansión también con
ventaja permite que la longitud general de los artículos para fumar de conformidad con la invención se pueda ajusfar con un valor deseado, por ejemplo, a una longitud similar a la de los cigarros convencionales, a través de la selección apropiada de la longitud de la cámara de expansión. De preferencia, la cámara de expansión es un tubo hueco alargado.
Los artículos para fumar de conformidad con la invención también pueden comprender una boquilla corriente abajo del substrato formador de aerosol y cuando está presente, corriente abajo del elemento direccionador de flujo de aire y la cámara de expansión. De preferencia, la boquilla es de baja eficiencia de filtración, con más preferencia, de muy baja eficiencia de filtración. La boquilla puede ser una boquilla de un solo segmento o componente. En forma alternativa, la boquilla puede ser una boquilla de múltiples segmentos o de múltiples componentes.
La boquilla puede comprender por ejemplo, un filtro hecho de acetato de celulosa, papel u otro material de filtración conocido. En forma alternativa o además, la boquilla puede comprender uno o más segmentos que comprenden adsorbentes, saborizantes y otros modificadores de aerosol y aditivos o combinaciones de los mismos.
Las características descritas con relación a un aspecto de la invención también se pueden aplicar en otros aspectos de la invención. En particular, las características descritas con relación a los artículos para fumar y a las fuentes de calor combustibles de conformidad con la invención, también se pueden aplicar con métodos de conformidad con la invención.
Breve Descripción de los Dibujos
La invención será ahora descrita a manera de ejemplo solamente con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales.
La Figura 1a) muestra una vista en despiece de un artículo para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención, el cual comprende una fuente de calor combustible no ciega.
La Figura 1b) muestra una vista en despiece de conformidad con una segunda modalidad de la invención, que comprende una fuente de calor combustible no ciega.
La Figura 1c) muestra una vista en despiece de conformidad con una tercera modalidad de la invención, que comprende una fuente de calor combustible no ciega.
La Figura 1d) muestra una vista en despiece de conformidad con una cuarta modalidad de la invención, que comprende una fuente de calor combustible ciega.
La Figura 1e) muestra una vista en despiece de un artículo para fumar de conformidad con una quinta modalidad de la invención, que comprende una fuente de calor combustible ciega.
La Figura 2 muestra una sección transversal longitudinal esquemática del artículo para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención mostrada en la Figura 1a).
La Figura 3 muestra una sección transversal longitudinal esquemática de un artículo para fumar de conformidad con una sexta modalidad de la invención, que comprende una fuente de calor combustible ciega; y
La Figura 4 muestra una sección transversal longitudinal esquemática de un articulo para fumar de conformidad con una séptima modalidad de la invención, que comprende una fuente de calor combustible ciega.
Descripción Detallada de la Invención
El artículo 2 para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención, mostrado en la Figura 1, comprende una fuente de calor combustible 4 carbonácea, ciega, un substrato 6 formador de aerosol, un elemento 8 direccionador de flujo de aire, una cámara 10 de expansión y una boquilla 12 en una relación coaxial a tope. La fuente de calor combustible 4 carbonácea, el substrato 5 formador de aerosol, el elemento 8 direccionador de flujo de aire, la cámara 10 de expansión alargada y la boquilla 12 están sobre-envueltos en una envoltura 14 externa de papel para cigarro de baja permeabilidad al aire.
Como se muestra en la Figura 2, un primer recubrimiento 14 de barrera esencialmente impermeable al aire, no combustible es provisto en la cara trasera completa de la fuente de calor combustible 4 carbonácea.
La fuente de calor combustible 4 carbonácea comprende un canal 15 de flujo de aire central que se extiende en forma longitudinal a través de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y del primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible. Un segundo recubrimiento 18 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible es provisto en la superficie interna completa del canal 16 de flujo de aire central.
El substrato 6 formador de aerosol está ubicado inmediatamente corriente abajo de la cara trasera de fuente de calor combustible 4 carbonacea y comprende un tapón 16 cilindrico de material de tabaco que comprende glicerina como el formador de aerosol y está circunscrito por una envoltura 22 de tapón de filtro.
Un elemento 24 conductor de calor consiste de un tubo de hoja de aluminio que rodea y está en contacto directo con la porción 4b trasera de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y una porción 6a frontal a tope del substrato 6 formador de aerosol. Como se muestra en la Figura 2, una porción trasera del substrato 6 formador de aerosol no está rodeada por el elemento 24 conductor de calor.
La cámara 8 de expansión alargada está ubicada corriente abajo del substrato 6 formador de aerosol y comprende un tubo 26 hueco, de extremo abierto, cilindrico de cartón que tiene esencialmente el mismo diámetro que el substrato 6 formador de aerosol. La boquilla 10 del articulo 2 para fumar está ubicada corriente abajo de la cámara 8 de expansión y comprende un tapón 28 cilindrico de una estopa de acetato de celulosa de muy baja eficiencia de filtración circunscrita por la envoltura 30 de tapón de filtro. La boquilla 10 puede estar circunscrita por un papel de punta (no mostrado).
Durante el uso, el usuario enciende la fuente de calor combustible 4 carbonácea y después fuma en la boquilla 10 para arrastrar el aire corriente abajo a través del canal 16 de flujo de aire central de la fuente de calor combustible 4 carbonácea. La porción 6a frontal del substrato formador de aerosol se calienta principalmente por la conducción a través
de la porción 4b trasera a tope de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el elemento 24 conductor de calor. El aire arrastrado se calienta conforme pasa a través del canal 16 de flujo de aire central de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y después calienta el substrato 6 formador de aerosol por convección. El calentamiento del substrato 6 formador de aerosol por conducción y convección libera compuestos volátiles y semi-volátiles y glicerina del tapón de material 20 de tabaco, que entra en el aire arrastrado calentado conforme fluye a través del substrato 6 formador de aerosol. El aire calentado y los compuestos introducidos pasan corriente abajo a través de la cámara 8 de expansión, se enfrían y condensan para formar un aerosol que pasa a través de la boquilla 10 dentro de la boca del usuario.
La trayectoria de flujo de aire a través del artículo 2 para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención está ilustrada por la flecha punteada de la Figura 1a). El primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el segundo recubrimiento 18 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible en la superficie interna del canal 16 de flujo de aire central aislan la fuente de calor combustible 4 carbonácea de la trayectoria de flujo de aire de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo 2 para fumar a lo largo de la trayectoria de flujo de aire no hace contacto directo con la fuente de calor combustible 4 carbonácea.
Los artículos para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención mostrados en las Figuras 1a) y 2 tienen las dimensiones
mostradas en la Tabla 1 cuando se arman con las fuentes de calor combustibles, carbonáceas producidas de conformidad con el Ejemplo 1 y 6 posteriores.
TABLA 1
El artículo 32 para fumar de conformidad con la segunda modalidad de la invención mostrado en la Figura 1b) tiene una construcción al artículo para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención mostrada en las Figuras 1a) y 2. Sin embargo, en el artículo 32 para fumar de conformidad con la segunda modalidad de la invención, la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el substrato 6 formador de aerosol están separados uno de otro a lo largo de la longitud del artículo para fumar. Una configuración circunferencial de las primeras entradas de aire es provista en el papel 12 de cigarro y el elemento 24 conductor de calor entre el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el extremo corriente arriba del substrato 6 formador de aerosol para admitir el aire frío dentro del espacio entre la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el substrato 6 formador de aerosol.
Durante el uso, cuando el usuario fuma por la boquilla 10 del artículo 32 para fumar de conformidad con la segunda modalidad de la invención, el aire es arrastrado corriente abajo a través del canal 16 de flujo de aire central de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el aire también se arrastra dentro del espacio entre la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el substrato 6 formador de aerosol a través de las primeras entradas de aire en el papel 12 de cigarro y el elemento 24 conductor de calor. El mezclar el aire frío arrastrado a través de las primeras entradas de aire con el aire calentado arrastrado a través del canal 16 de flujo de aire central de la fuente de calor combustible 4 carbonácea reduce la temperatura del aire arrastrado a través del substrato 6 formador de aerosol del artículo 32 para fumar de conformidad con la segunda
modalidad de la invención, durante el fumado por el usuario.
Las trayectorias de flujo de aire a través del artículo 32 para fumar de conformidad con la segunda modalidad de la invención se ilustran por las flechas punteadas en la Figura 1b). El primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el segundo recubrimiento 18 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provisto en la superficie interna del canal 16 de flujo de aire central aisla la fuente de calor combustible 4 carbonácea de las trayectorias de flujo de aire, de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo 2 para fumar a lo largo de la trayectoria de flujo de aire no entra en contacto directo con la fuente de calor combustible 4 carbonácea.
El artículo 34 para fumar de conformidad con la tercera modalidad de la invención, mostrado en la Figura 1c) también tiene una construcción casi idéntica al artículo para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención mostrada en las Figuras 1a) y 2. Sin embargo, en el artículo 34 para fumar de conformidad con la tercera modalidad de la invención, se proporciona una configuración circunferencial de las segundas entradas de aire en el papel 12 de cigarro y la envoltura 22 de tapón de filtro que circunscribe al substrato 6 formador de aerosol para admitir el aire frío dentro del substrato 6 formador de aerosol.
Durante el uso, cuando el usuario fuma por la boquilla 10 del artículo 34 para fumar de conformidad con la segunda modalidad de la invención, el aire es arrastrado corriente bajo a través del canal 16 de flujo de aire
central de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el aire también se arrastra dentro del substrato 6 formador de aerosol a través de las segundas entradas de aire en el papel 12 de cigarro y la envoltura 22 de tapón de filtro. El aire frío arrastrado a través de las segundas entradas de aire reduce la temperatura del substrato 6 formador de aerosol del artículo 32 para fumar de conformidad con la tercera modalidad de la invención, durante el fumado por el usuario.
Las trayectorias de flujo de aire a través del artículo 34 para fumar de conformidad con la tercera modalidad de la invención se ilustran por las flechas punteadas de la Figura 1c). El primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el segundo recubrimiento 18 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provisto en la superficie interna del canal 16 de flujo de aire central aislan la fuente de calor combustible 4 carbonácea de las trayectorias de flujo de aire de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo 2 para fumar a lo largo de las trayectorias de flujo de aire no entra en contacto directo con la fuente de calor combustible 4 carbonácea.
Los artículos 36, 38 para fumar de conformidad con la cuarta y quinta modalidades de la invención, mostradas en las Figuras 1d) y 1e) tienen una construcción casi idéntica a los artículos para fumar de conformidad con la segunda y tercera modalidades de la invención, mostradas en las Figuras 1b) y 1c), respectivamente y se pueden armar en una forma análoga. Sin embargo, los artículos 36, 38 para fumar de
conformidad con la cuarta y quinta modalidades de la invención, comprenden una fuente de calor combustible 36 carbonácea que no comprende un canal 16 de flujo de aire central. Un primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible es provisto en la cara trasera completa de las fuentes de calor combustibles 38 carbonáceas de los artículos 36, 38 de conformidad con la cuarta y quinta modalidades de la invención.
Durante el uso, cuando el usuario fuma por la boquilla 10 de los artículos 36, 38 para fumar de conformidad con la cuarta y quinta modalidades de la invención, no se arrastra aire a través de las fuentes de calor combustibles 38 carbonáceas. En consecuencia, el substrato 6 formador de aerosol se caliente exclusivamente por conducción a través de la porción 4b trasera a tope de la fuente de calor combustible 4 carbonácea y el elemento 24 conductor de calor.
Las trayectorias de flujo de aire a través de los artículos 36, 38 para fumar de conformidad con la cuarta y quinta modalidades de la invención se ilustran por las flechas punteadas de las Figuras 1d y 1e. El primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provisto en la cara trasera completa de las fuentes de calor combustibles 38 carbonáceas de los artículos 36, 38 para fumar de conformidad con la cuarta y quinta modalidades de la invención aislan las fuentes de calor combustibles 38 carbonáceas de las trayectorias de flujo de aire de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través de los artículos 36, 38 para fumar a lo largo de las trayectorias de flujo de aire no entra en contacto directo con las fuentes de calor combustibles 38
carbonáceas.
El artículo 42 para fumar de conformidad con la sexta modalidad de la invención mostrado en las Figura 3 comprende una fuente de calor combustible 40 carbonácea, un substrato 6 formador de aerosol, un elemento 44 direccionador de flujo de aire, una cámara 8 de expansión alargada y una boquilla 10 en una alineación coaxial a tope. La fuente de calor combustible 40 carbonácea, el substrato 6 formador de aerosol, el elemento 44 direccionador de flujo de aire, la cámara 8 de expansión alargada y la boquilla 10 están sobre-envueltos en una envoltura externa del papel 12 para cigarro de baja permeabilidad al aire.
Como se muestra en la Figura 3, un primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible es provisto en la cara trasera completa de la fuente de calor combustible 40 carbonácea.
El substrato 6 formador de aerosol está ubicado inmediatamente corriente abajo de la fuente de calor combustible 40 carbonácea y comprende un tapón 20 cilindrico de material de tabaco que comprende glicerina como el formador de aerosol y circunscrito por una envoltura 22 de tapón de filtro.
Un elemento 24 conductor de calor consiste de un tubo de hoja de aluminio que rodea y está en contacto directo con la porción 4b trasera de la fuente de calor combustible 40 carbonácea y una porción 6a frontal a tope del substrato 6 formador de aerosol. Como se muestra en la Figura 3, la porción trasera del substrato 6 formador de aerosol no está rodeada por el elemento 24 conductor de calor.
El elemento 44 direccionador de flujo de aire está ubicado corriente
abajo del substrato 6 formador de aerosol y comprende un cono 46 hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto hecho por ejemplo, de cartón. El extremo corriente abajo del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46 de extremo abierto tiene esencialmente el mismo diámetro que el substrato 6 formador de aerosol y el extremo corriente arriba del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46, de extremo abierto tiene un diámetro reducido comparado con el substrato 6 formador de aerosol
El extremo corriente arriba del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46, de extremo abierto queda a tope con el substrato 6 formador de aerosol y está incrustado en un tapón 48 cilindrico permeable al aire de estopa de acetato de celulosa, circunscrito por una envoltura 50 de tapón de filtro, que tiene esencialmente el mismo diámetro que el substrato 6 formador de aerosol. Se debe apreciar que en modalidades alternativas, (no mostradas), el extremo corriente arriba del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46, de extremo abierto puede extenderse dentro de la porción trasera del substrato 6 formador de aerosol. También se debe apreciar que en modalidades alternativas, (no mostradas), el tapón 48 cilindrico de estopa de acetato de celulosa se puede omitir.
Como se muestra en la Figura 3, la porción del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46, de extremo abierto que no está incrustado en el tapón 48 cilindrico de estopa de acetato de celulosa está circunscrito por una envoltura 52 interna de baja permeabilidad al aire, hecha por ejemplo, de cartón. -Se podrá apreciar
que en modalidades alternativas (no mostradas), la envoltura 52 interna se puede omitir.
Como también se muestra en la Figura 3, la configuración circunferencial de las terceras entradas 54 de aire es provista en la envoltura 12 externa y la envoltura 52 interna que circunscribe al cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46, de extremo abierto corriente abajo del tapón 48 cilindrico de estopa de acetato de celulosa.
La cámara 8 de expansión alargada está ubicada corriente bajo del elemento 44 direccionador de flujo de aire y comprende un tubo 26 hueco, de extremo abierto, cilindrico hecho por ejemplo, de cartón, que tiene esencialmente el mismo diámetro que el substrato 6 formador de aerosol. La boquilla 10' del artículo 42 para fumar está ubicado corriente abajo de la cámara 8 de expansión y comprende un tapón 28 cilindrico de estopa de acetato de celulosa de muy baja eficiencia de filtración circunscrito por una envoltura 30 de tapón de filtro. La boquilla 10 puede estar circunscrita por un papel de punta (no mostrado).
El artículo 42 para fumar de conformidad con la sexta modalidad de la invención comprende una trayectoria de flujo de aire extendida entre las terceras entradas 54 de aire y el extremo de boca del artículo 42 para fumar. El volumen unido por el exterior del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46 de extremo abierto y la envoltura 52 interna forma una primera porción de la trayectoria de flujo de aire entre las terceras entrada 54 de aire y el substrato 6 formador de aerosol y el volumen unido por el interior del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46 de extremo abierto, forma una segunda porción de
la trayectoria de flujo de aire entre el substrato 6 formador de aerosol y la cámara 8 de expansión.
Durante el uso, cuando el usuario fuma por la boquilla 10, el aire frío es arrastrado dentro del artículo 42 para fumar de conformidad con la sexta modalidad de la invención a través de las terceras entradas 54 de aire. El aire arrastrado pasa corriente arriba hasta el substrato 6 formador de aerosol a lo largo de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire entre el exterior del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46, de extremo abierto y la envoltura 52 interna y a través del tapón 48 cilindrico de estopa de acetato de celulosa.
La porción 6a frontal del substrato 6 formador de aerosol se calienta por conducción a través de la porción 4b trasera a tope de la fuente de calor combustible 40 carbonácea y el elemento 24 conductor de calor. El calentamiento del substrato 6 formador de aerosol libera compuestos volátiles y semi-volátiles y glicerina del tapón de material 20 de tabaco, que son introducidos en el aire arrastrado conforme fluye a través del substrato 6 formador de aerosol. El aire arrastrado y los compuestos introducidos pasan corriente abajo a lo largo de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire a través del interior del cono hueco, truncado, esencialmente impermeable al aire 46, de extremo abierto hasta la cámara 8 de expansión, en donde se enfrían y condensan para formar un aerosol que pasa a través de la boquilla 10 dentro de la boca del usuario.
El primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible 40 carbonácea aisla la fuente de calor combustible 40
carbonácea de la trayectoria de flujo de aire a través del artículo 42 para fumar, de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo 42 para fumar a lo largo de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire y de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire no entra en contacto directo con la fuente de calor combustible 40 carbonácea.
El artículo 56 para fumar de conformidad con la séptima modalidad de la invención, mostrada en la Figura 4 también comprende una fuente de calor combustible 4 carbonácea, un substrato 6 formador de aerosol, un elemento 44 direccionador de flujo de aire, una cámara 8 de expansión alargada y una boquilla 10 en una alineación coaxial a tope. La fuente de calor combustible 40 carbonácea, el substrato 6 formador de aerosol, el elemento 44 direccionador de flujo de aire, la cámara 8 de expansión alargada y la boquilla 10 están sobre-envueltas en la envoltura externa del papel 12 de cigarro de baja permeabilidad al aire.
Como se muestra en la Figura 4, un primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible es provisto en la cara trasera completa de la fuente de calor combustible 40 carbonácea.
El substrato 6 formador de aerosol está ubicado inmediatamente corriente abajo de la fuente de calor combustible 40 carbonácea y comprende un tapón 20 cilindrico de material de tabaco que comprende glicerina como el formador de aerosol y está circunscrito por una envoltura 22 de tapón de filtro.
Un elemento 24 conductor de calor que consiste de un tubo de hoja de aluminio rodea y está en contacto directo con una porción 4b trasera de la fuente de calor combustible 40 carbonácea y una porción 6a frontal a
tope del substrato 6 formador de aerosol. Como se muestra en la Figura 4, una porción trasera del substrato 6 formador de aerosol no está rodeada por el elemento 24 conductor de calor.
Un elemento 44 direccionador de flujo de aire está ubicado corriente abajo del substrato 6 formador de aerosol y comprende un tubo 58 hueco, esencialmente impermeable al aire, de extremo abierto hecho por ejemplo, de cartón, que tiene un diámetro reducido comparado con el substrato 6 formador de aerosol. El extremo corriente arriba del tubo 58 hueco de extremo abierto queda a tope con el substrato 6 formador de aerosol. El extremo corriente abajo del tubo 58 hueco de extremo abierto queda rodeado por un sello 60 esencialmente impermeable al aire, anular de esencialmente el mismo diámetro que el substrato 6 formador de aerosol. El resto del tubo 58 hueco de extremo abierto está incrustado en un tapón 62 cilindrico, permeable al aire de estopa de acetato de celulosa de esencialmente el mismo diámetro que el substrato 6 formador de aerosol.
El tubo 58 hueco de extremo abierto y el tapón 62 cilindrico de estopa de acetato de celulosa están circunscritos por una envoltura 64 interna permeable al aire.
Como también se muestra en la Figura 4, una configuración circunferencial de las terceras . entradas 54 de aire es provista en la envoltura 12 externa que circunscribe a la envoltura 64 interna.
La cámara 8 expansión alargada está ubicada corriente abajo del elemento 44 direccionador de flujo de aire y comprende un tubo 26 hueco de extremo abierto, cilindrico hecho por ejemplo, de cartón que tiene esencialmente el mismo diámetro que el substrato 6 formador de aerosol.
La boquiila 10 del artículo 565 para fumar está ubicado corriente abajo de la cámara 8 de expansión y comprende un tapón 28 cilindrico de estopa de acetato de celulosa de muy baja eficiencia de filtración circunscrito por una envoltura 30 de tapón de filtro. La boquilla 10 puede estar circunscrita por un papel de punta (no mostrado).
El articulo 56 para fumar de conformidad con la séptima modalidad de la invención comprende una trayectoria de flujo de aire extendida entre las terceras entradas 54 de aire y el extremo de boca del artículo 56 para fumar. El volumen unido por el exterior del tubo 58 hueco de extremo abierto y la envoltura 64 interna forma una primera porción de la trayectoria de flujo de aire entre las terceras entradas 54 de aire y el substrato 6 formador de aerosol y el volumen unido por el interior del tubo 58 hueco de extremo abierto forma una segunda porción de la trayectoria de flujo de aire entre el substrato 6 formador de aerosol y la cámara 8 de expansión.
Durante el uso, cuando el usuario fuma por la boquilla 10, el aire frío se arrastra dentro del artículo 56 para fumar de conformidad con la séptima modalidad de la invención a través de las terceras entradas 54 de aire y la envoltura 64 interna permeable al aire. El aire arrastrado pasa corriente arriba hasta el substrato 6 formador de aerosol a lo largo de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire entre el exterior del tubo 58 hueco de extremo abierto y la envoltura 64 interna y a través del tapón 62 cilindrico de estopa de acetato de celulosa.
La porción 6a frontal del substrato 6 formador de aerosol se calienta por conducción a través de la porción 4b trasera a tope de la fuente de
calor combustible 40 carbonácea y el elemento 24 conductor de calor. El calentamiento del substrato 6 formador de aerosol libera compuestos volátiles y semi-volátiles y giicerina desde el tapón de material 20 de tabaco, que entran en el aire arrastrado conforme fluye a través del substrato 6 formador de aerosol. El aire arrastrado y los compuestos introducidos pasan corriente abajo a lo largo de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire a través del interior del tubo 58 hueco de extremo abierto hasta la cámara 8 de expansión, en donde se enfrían y se condensan para formar un aerosol que pasa a través de la boquilla 10 dentro de la boca del usuario.
El primer recubrimiento 14 de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provisto en la cara tasa de la fuente de calor combustible 40 carbonácea aisla la fuente de calor combustible 40 de la trayectoria de flujo de aire a través del artículo 56 para fumar, de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo 56 para fumar a lo largo de la primera porción de la trayectoria de flujo de aire y de la segunda porción de la trayectoria de flujo de aire no está en contacto directo con la fuente de calor combustible 40 carbonácea.
Los artículos para fumar de conformidad con la sexta y séptima modalidades de la invención, mostrados en las Figuras 3 y 4 tienen las dimensiones mostradas en la Tabla 2 cuando se arman con el uso de las fuentes de calor combustibles carbonáceas producidas de conformidad con el Ejemplo 1 y 6 posteriores, pero sin canales de flujo de aire longitudinales.
TABLA 2
Ejemplo 1. Preparación de la fuente de calor combustible
Las fuentes de calor combustibles carbonáceas para usarse en los artículos para fumar de conformidad con la invención se pueden preparar como se describe en WO2009/074870 A2 o cualquier otra técnica previa que es conocida por las personas experimentadas en la técnica. Una pasta acuosa, como se describe en WO2009/074870 A2 se extruye a través de una matriz que tiene un orificio central de la matriz de una sección transversal circular para formar la fuente de calor combustible. El orificio de la matriz tiene un diámetro de 8.7 mm para así formar barras cilindricas, que tienen una longitud de entre aproximadamente 20 cm y aproximadamente 22 cm y un diámetro de entre aproximadamente 9.1 cm y aproximadamente 9.2 mm. Un solo canal longitudinal de flujo de aire está formado en las barras cilindricas por un mandril montado al centro del orificio de matriz. De preferencia, el mandril tiene una sección transversal circular con un diámetro externo de aproximadamente 2 mm o aproximadamente 3.5 mm. En forma alternativa, tres canales de flujo de aire están formados en las barras cilindricas con el uso de tres mandriles de sección transversal circular con un diámetro externo de aproximadamente 2 mm montados en ángulos regulares en el orificio de matriz. Durante la extrusión de las barras cilindricas, una pasta de recubrimiento con base de arcilla (hecha con el uso de arcilla, tal como arcilla verde natural) se bombea a través del pasaje de alimentación extendido a través del centro del mandril o mandriles para formar un segundo recubrimiento de barrera delgado de aproximadamente 150 mieras
aproximadamente a 300 mieras en la superficie interna del canal o canales de flujo de aire. Las barras cilindricas se secan a una temperatura de aproximadamente 20 grados C aproximadamente a 25 grados C bajo aproximadamente 40% aproximadamente a 50% de humedad relativa por entre aproximadamente 12 horas aproximadamente a 72 horas y después se piroliza en una atmósfera de nitrógeno aproximadamente a 750 grados C por aproximadamente 240 minutos. Después de la pirólisis, las barras cilindricas se cortan y se les da forma con un diámetro definido con el uso de una máquina de molienda para formar fuente de calor combustible carbonáceas individuales. Las barras después se cortan y se les da forma con una longitud de aproximadamente 11 mm, un diámetro de aproximadamente 7.8 mm y una masa seca de aproximadamente 400 mg. Las fuentes de calor combustibles carbonáceas individuales se secan después aproximadamente a 130 grados C por aproximadamente 1 hora.
Ejemplo 2 - Recubrimiento de la fuente de calor combustible con bentonita/caolinita
Un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible de bentonita/caolinita es provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible preparada como se describe en el Ejemplol, por sumergimiento, cepillado o recubrimiento por rocío. El sumergimiento involucra insertar la cara trasera de la fuente de calor combustible carbonácea dentro de una solución de bentonita/caolinita concentrada. La solución de bentonita/caolinita para sumergir contiene 3.8% de bentonita, 12.5% de caolinita y 83.7% de H20 (m/m). La cara
trasera de la fuente de calor combustible carbonácea se sumerge dentro de la solución de bentonita/caolinita por aproximadamente 1 segundo y se permite que los meniscos desaparezcan como resultado de la penetración de la solución dentro de los poros de carbón en la superficie de la cara trasera de la fuente de calor combustible carbonácea. El cepillado involucra sumergir un cepillo dentro de una solución de bentonita/caolinita concentrada y aplicar la solución de bentonita/caolinita concentrada en el acoplamiento en la superficie de la cara trasera de la fuente de calor combustible carbonácea hasta que quede cubierta. La solución de bentonita/caolinita para el cepillado contiene 3.8% bentonita, 12.5% caolinita y 83.7% de H20 (m/m).
Después de la aplicación de un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible por sumergimiento o cepillado, la fuente de calor combustible carbonácea se seca en un horno aproximadamente a 130 grados C por aproximadamente 30 minutos y se coloca en un desecador bajo aproximadamente 5% de humedad relativa durante la noche.
El recubrimiento por rocío involucra una solución de suspensión, de preferencia, con un contenido de 3.6% de bentonita, 18.0% de caolinita y 78.4% de H20 (m/m) y tiene una viscosidad de aproximadamente 50 mPa-s a una velocidad de cizallamiento de aproximadamente 100 s-1, según se mide con un reómetro (Physica MCR 300, configuración de cilindro coaxial). El recubrimiento por rocío se realiza con una pistola de rocío Sata MiniJet 3000 con el uso de boquillas de rocío de 0.5 mm, 0.8 mm o 1 mm en un accionador lineal SMC E-MY2B a una velocidad de
aproximadamente 10 mm/s hasta aproximadamente 100 mm/s. Se utilizan los siguientes parámetros de rocío: distancia muestra-pistola 15 cm; velocidad muestra 10 mm/, boquilla de rocío 0.5 mm, chorro de rocío plano y presión de rocío 2.5 bar. En el caso de un solo recubrimiento por rocío, típicamente se obtiene un espesor de recubrimiento de aproximadamente 11 mieras. El rocío se repite tres veces. Entre cada recubrimiento por rocío, la fuente de calor combustible carbonácea se seca a temperatura ambiente por aproximadamente 10 minutos. Después de la aplicación del primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible, la fuente de calor combustible carbonácea se piroliza aproximadamente a 700 grados C por aproximadamente 1 horas.
Ejemplo 3 - Recubrimiento de la fuente de calor combustible con un vidrio sinterizado
Un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible de vidrio es provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible carbonácea preparada como se describe en el Ejemplo 1 por recubrimiento de rocío. El recubrimiento de rocío con vidrio se lleva a cabo con una suspensión de vidrio molido con el uso de polvo fino. Por ejemplo, se usa la suspensión de recubrimiento de rocío contiene 37.5% de polvo de vidrio (3 pm), 2.5% de metilcelulosa y 60% de agua con una viscosidad de 120 mPa s o 37.5% de polvo de vidrio (3 pm), 3.0% de polvo de bentonita y 59.5% de agua con una viscosidad de 60 para 100 mPa s. Se puede usar el polvo de vidrio que tiene las composiciones y propiedades físicas correspondientes al Vidrio 1, 2, 3 y 4 en la Tabla 3.
El recubrimiento por rocío se lleva a cabo con una pistola Sata MiniJet 300 con el uso de boquillas de rocío de 0.5 mm, 0.8 mm o 1 mm en un accionador lineal de SMC E-MY2B a una velocidad de aproximadamente 10 mm/s aproximadamente a 100 mm/s. De preferencia, el rocío se repite varias veces. Después de que se completa el rocío, la fuente de calor combustible carbonácea se piroliza aproximadamente a 700 grados C por aproximadamente 1 hora.
TABLA 3
Composición de vidrios en porcentaje de peso, temperatura de transformación Tg, coeficiente de expansión térmica A20-300 y Valor Kl calculado de la composición
Ejemplo 4 - Recubrimiento de fuente de calor combustible con aluminio
Un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible e aluminio es provisto en la cara trasera de una fuente de calor combustible carbonácea preparada como se describe en el Ejemplo 1 al cortar con láser una barrera de aluminio de bandas de bobina de aluminio que tienen un espesor de aproximadamente 20 mieras. La barrera de aluminio tiene un diámetro de aproximadamente 7.8 mm y un solo orificio que tiene un diámetro externo de aproximadamente 1.8 mm en el centro del mismo para coincidir con la sección transversal de la fuente de calor combustible carbonácea del Ejemplo 1. En una modalidad alternativa, la barrera de aluminio tiene tres orificios, que están colocados para quedar alineados con los tres canales de flujo de aire en la fuente de calor combustible carbonácea. El recubrimiento de barrera de aluminio está formado al acoplar la barrera de aluminio con la cara trasera de la fuente de calor combustible carbonácea con el uso de un adhesivo apropiado.
Ejemplo 5 - Métodos de medir los compuestos del humo
Condiciones del fumado
Las condiciones para el fumado y las especificaciones de máquina de fumado se establecen en la Norma ISO 3308 (ISO 3308:2000). La atmósfera para el acondicionamiento y prueba se establecen en la Norma ISO 3402. Los fenoles quedan atrapados con el uso de cojinetes de filtro
Cambridge. La determinación cuantitativa de los carbonilos en los rodillos, incluyen formaldehído, acroleína, acetaldehído y propionaldehído, lo cual se realiza por UPLC-MSMS. La medición cuantitativa de fenólicos, tales como catecol, hidroquinona y fenol se realiza por fluorescencia LC. El monóxido de carbono en el humo queda atrapado con el uso de bolsas de muestra de gas y se mide con el uso de un analizador infrarrojo no dispersivo, como se establece en la Norma ISO 8454 (ISO 8454:2007).
Regímenes de fumado
Los cigarros probados de conformidad con el régimen de fumado de
Health Canadá se fuman con 12 fumadas con un volumen de fumada de 55 mi, una duración de fumada de 2 segundos y un intervalo de fumada de 30 segundos. Los cigarros probados de conformidad con un régimen intenso de fumado se fuman con 20 fumadas con un volumen de fumada de 80 mi, una duración de fumada de 3.5 segundos y un intervalo de fumadas de 23 segundos.
Ejemplo 6 - Preparación de la fuente de calor combustible con auxiliar de ignición
Una fuente de calor combustible carbonácea que comprende un auxiliar de ignición se prepara al mezclar 525 g de polvo de carbón, 225 g de carbonato de calcio (CaC03), 51.75 g de citrato de potasio, 84 g de celulosa modificada, 276 g de flúor, 141,75 g de azúcar y 21 g de aceite de maíz con 579 g de agua desionizada para formar una pasta acuosa, esencialmente como se describe en WO2009/074870 A2. La pasta acuosa
entonces se extruye a través de una matriz que tiene un orificio central de matriz de sección transversal circular con un diámetro de aproximadamente 8.7 mm para formar barras cilindricas que tienen una longitud de entre aproximadamente 20 cm y aproximadamente 22 cm y un diámetro de entre aproximadamente 9.1 mm y aproximadamente 9.2 mm. Un solo canales longitudinal de flujo de aire está formado en las barras cilindricas por un mandril montado al centro en el orificio de matriz. El mandril tiene una sección transversal circular con un diámetro externo de aproximadamente 2 mm montado en ángulos regulares en el orificio de matriz. Durante la extrusión de las barras cilindricas, una pasta verde de recubrimiento con base de arcilla se bombea a través de un pasaje de alimentación extendido a través del centro del mandril para formar un segundo recubrimiento de barrera delgado que tiene un espesor de entre aproximadamente 150 mieras y aproximadamente 300 mieras en la superficie interna del único canal de flujo de aire longitudinal. Las barras cilindricas se secan entre aproximadamente 20 grados C y aproximadamente 25 grados C bajo aproximadamente 40% aproximadamente a 50% de humedad relativa por entre aproximadamente 12 horas y aproximadamente 72 horas y después se piroliza en una atmósfera de nitrógeno de aproximadamente 750 grados C por aproximadamente 240 minutos. Después de la pirólisis, las barras se cortan y se les da forma con un diámetro definido con el uso de una máquina de molienda para formar las fuentes de calor combustibles carbonáceas que tiene una longitud de aproximadamente 11 mm, un diámetro de aproximadamente 7.8 mm y una masa seca de
aproximadamente 400 mg. Las fuentes de calor combustibles carbonáceas se secan aproximadamente a 130 grados C por aproximadamente 1 hora y después se colocan en una solución acuosa de ácido nítrico que tiene una concentración de 38 por ciento en peso y saturado con nitrato de potasio (KN03). Después de aproximadamente 5 minutos, las fuentes de calor combustibles carbonáceas se remueven de la solución y se secan aproximadamente a 130 grados C por aproximadamente 1 horas. Después de secar las fuentes de calor combustibles carbonáceas individuales, se colocan otra vez en una solución acuosa de ácido nítrico que tiene una concentración de 38 por ciento en peso y se saturan con nitrato de potasio (KN03). Después de aproximadamente 5 minutos, las fuentes de calor combustibles carbonáceas se remueven de la solución y se secan aproximadamente a 130 grados C por aproximadamente 1 hora, seguido por el secado aproximadamente a 160 grados C por aproximadamente 1 hora y finalmente se secan aproximadamente a 200 grados C por aproximadamente 1 hora.
Ejemplo 7 - Compuestos de humo de los artículos para fumar con fuentes de calor combustibles con un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible de arcilla o vidrio
Las fuentes de calor combustibles carbonáceas que comprenden un auxiliar de ignición se preparan como se describe en el Ejemplo 6 con un solo canal de flujo de aire longitudinal que tiene un diámetro 1.85 mm y un segundo recubrimiento de barrera de bentonita/caolinita. Las fuentes de calor combustibles carbonáceas son provistas con un primer recubrimiento
de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible de arcilla como se describe en el Ejemplo 2. Además, las fuentes de calor combustibles carbonáceas que comprenden un auxiliar de ignición como se describe en el Ejemplo 6 con un solo canal longitudinal de flujo de aire con un diámetro de 1.85 mm y un segundo recubrimiento de barrera de vidrio son provistos con un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible de vidrio sinterizado, como se describe en el Ejemplo 3. En ambos casos, la longitud de las fuentes de calor combustibles cilindricas de combustible es de 11 mm. El primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible de arcilla tiene un espesor de entre aproximadamente 50 mieras y aproximadamente 100 mieras y el primer recubrimiento de barrera de vidrio, esencialmente impermeable al aire no combustible tiene un espesor de aproximadamente 20 mieras, aproximadamente 50 mieras o aproximadamente 100 mieras. Los artículos para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención, mostrados en las Figuras 1a) y 2 tienen una longitud total de 70 mm que comprenden las fuentes de calor combustibles carbonáceas antes mencionadas se ensambla en forma manual. El substrato formador de aerosol de los artículos para fumar tiene 10 mm de longitud y comprende aproximadamente 60% en peso en peso de tabaco curado al sol. El elemento conductor de calor de los artículos para fumar tiene 9 mm de longitud, de los cuales 4 mm cubren la porción trasera de la fuente de calor combustible y 5 mm cubren la porción frontal adyacente del substrato formador de aerosol. Excepto como se menciona en la descripción anterior en este Ejemplo, las propiedades de los artículos
para fumar conforman las enlistadas en la Tabla 1 anterior. Los artículos para fumar de la misma construcción, pero sin un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible también se ensambla en forma manual como comparación.
Los artículos para fumar resultantes se fuman como se describe en el Ejemplo 5, bajo un régimen de fumado de Health Canadá. Antes de fumar, las fuentes de calor combustibles de los artículos para fumar se encienden con el uso de un encendedor amarillo convencional. El formaldehído, el acetaldehído, la acroleína y propíonaldheído en el aerosol de corriente principal de los artículos para fumar se miden como se describe en el Ejemplo 5. Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 4 y muestran que los carbonilos, tales como acetaldehído y especialmente, el formaldehído, se reducen significativamente en los aerosoles de corriente principal de los artículos para fumar que comprenden una fuente de calor combustible con un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire no combustible, comparados con los aerosoles de corriente principal de los artículos para fumar que comprenden una fuente de calor combustible sin un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible.
TABLA 4
Cantidad de carbonilos (microgramos por muestra) medida en el aerosol de corriente principal bajo el régimen de fumado Health Canadá para artículos para fumar que comprenden una fuente de calor combustible carbonácea (a) sin un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible; (b) con un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible y (c) con un primer recubrimiento de barrera de vidrio sinterizado, esencialmente impermeable al aire, no combustible
Ejemplo 8 - Compuestos de humo de artículos para fumar con fuentes de calor combustibles con un primer recubrimiento de barrera de aluminio, esencialmente impermeable al aire, no combustible
Las fuentes de calor combustibles cilindricas carbonáceas preparadas como se describe en el Ejemplo 7 (pero no tratadas con ácido nítrico) tienen una longitud de 11 mm, un solo canal longitudinal de flujo de aire que tiene un diámetro de 1.85 mm y un segundo recubrimiento de barrera de recubrimiento de óxido de hierro micáceo (Miox, Kártner Monanindustrie, Wolfsberg, Austria) son provistos con un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible de aluminio con un espesor de aproximadamente 20 mieras, como se describe en el Ejemplo 4. Los artículos para fumar de conformidad con la primera modalidad de la invención, mostrados en las Figuras 1a) y 2 tienen una longitud total de 70 mm que comprenden la fuente de calor combustible, cilindrica carbonácea antes mencionada, se ensambla en forma manual. El substrato formador de aerosol de los artículos para fumar tiene 10 mm de longitud y contiene aproximadamente 60% en peso de tabaco curado quemado, aproximadamente 10% en peso de tabaco oriental y aproximadamente 20% en peso de tabaco curado al sol. El elemento conductor de calor de los artículos para fumar tiene 9 mm de longitud, de los cuales, 4 mm cubren la porción trasera de la fuente de calor combustible y 5 mm cubren la porción frontal adyacente del substrato formador de aerosol. Excepto como se menciona en la descripción anterior dentro de este Ejemplo, las propiedades de los artículos para fumar conforman los enlistados en la Tabla 1 anterior. Los artículos para fumar
de la misma construcción, pero sin un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible también se ensambla en forma manual por comparación.
Los artículos para fumar se fuman como se describen en el Ejemplo 5, de conformidad con el régimen de fumado de Health Canadá y un régimen de fumado intenso. Antes del fumado, las fuentes de calor combustibles se encienden con el uso de un encendedor de flama amarilla convencional. El formaldehído, el acetaldehído, la acroleína, el propionaldeh ido, fenol, catecol, e hidroquinona en el aerosol de corriente principal de los artículos para fumar se miden como se describe en el Ejemplo 5. Los resultados se resumen en la Tabla 5. Como se puede observar de la Tabla 4, en ambos regímenes de fumado, el Health Canadá y el fumado intenso, la inclusión de un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible de aluminio en la cara trasera de la fuente de calor combustible lleva a una reducción significativa de fenólicos y carbonilos, tales como el formaldehído y acetaldehído en el aerosol de corriente principal.
TABLA 8 - Cantidad de compuestos (microgramos por muestra) medido en el aerosol de corriente principal de conformidad con (i) el régimen de fumado Health Canadá y (ii) un régimen de fumado intenso para artículos para fumar que comprenden una fuente de calor combustible carbonácea (a) sin un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible y (b) con un primer recubrimiento de aluminio de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible
Como se puede observar de los Ejemplos 7 y 8, el aislar la fuente de calor combustible de los artículos para fumar de conformidad con la invención de una o más trayectorias de flujo de aire a través del articulo para fumar al proporcionar un primer recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible en por lo menos la cara trasera completa de la fuente de calor combustible y un segundo recubrimiento de barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible en por lo menos esencialmente la superficie interna completa del canal de flujo de aire a través de la fuente de calor combustible resulta en la formación reducida de compuestos de carbonilo, tal como formaldehído, acetaldehído, propionaldehído, y fenólicos el aerosol de corriente principal.
Las modalidades y ejemplos antes descritos antes ilustrados no limitan la invención. Otras modalidades de la invención se pueden realizar sin apartarse del espíritu y del alcance de la misma y se debe entender que las modalidades específicas aquí, se debe entender que las modalidades especificas no son limitantes.
Claims (15)
1. Un artículo para fumar que comprende: una fuente de calor combustible que tiene un extremo frontal y un extremo trasero; un substrato formador de aerosol corriente abajo de la fuente de calor combustible de extremo trasero; una envoltura externa que circunscribe al substrato formador de aerosol y por lo menos una porción trasera de la fuente de calor combustible; y una o más trayectorias de flujo de aire a lo largo de la cual se puede arrastrar el aire a través del artículo para fumar para la inhalación del usuario; en donde la fuente de calor combustible queda aislada de una o más trayectorias de flujo de aire de modo que durante el uso, el aire arrastrado a través del artículo para fumar a lo largo de una o más trayectorias de flujo de aire no están en contacto directo con la fuente de calor combustible.
2. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 1, que también comprende una primera barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible entre un extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y un extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol.
3. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 2, en donde la primera barrera comprende un primer recubrimiento de barrera provisto en la cara trasera de la fuente de calor combustible.
4. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3, en donde la una o más trayectorias de flujo de aire comprenden uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor combustible.
5. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 4, que comprende una segunda barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible entre la fuente de calor combustible y el uno o más canales de flujo de aire.
6. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 5, en donde la segunda barrera comprende un segundo recubrimiento de barrera provisto en la superficie interna del uno o más canales de flujo de aire.
7. El artículo para fumar de conformidad con cualquiera de la reivindicaciones anteriores, que comprende una o más entradas de aire corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible para arrastrar aire dentro de la una o más trayectorias de flujo de aire.
8. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 7, que comprende una o más entradas de aire entre el extremo corriente abajo de la fuente de calor combustible y el extremo corriente arriba del substrato formador de aerosol.
9. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 7 u 8, que comprende una o más entradas de aire alrededor de la periferia del substrato formador de aerosol para arrastrar aire dentro de una o más trayectorias de flujo de aire.
10. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 7, 8 o 9, que comprende una o más terceras entradas de aire corriente abajo del substrato formador de aerosol para arrastrar aire dentro de la una o más trayectorias de flujo de aire.
11. El artículo para fumar de conformidad con la reivindicación 10, en donde la una o más trayectorias de flujo de aire comprenden una primera porción extendida desde la una o más terceras entradas de aire hasta el substrato formador de aerosol y una segunda porción extendida desde el substrato formador de aerosol hasta el extremo de boca del artículo para fumar.
12. El artículo para fumar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende: un elemento conductor de calor alrededor y en contacto directo con la porción trasera de la fuente de calor combustible y una porción frontal del substrato formador de aerosol.
13. El artículo para fumar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende: una cámara de expansión corriente abajo del substrato formador de aerosol.
14. Una fuente de calor combustible con caras frontal y trasera opuestas para usarse en artículos para fumar de conformidad con las reivindicaciones anteriores, en donde la fuente de calor combustible tiene una primera barrera, esencialmente impermeable al aire, no combustible provista en por lo menos esencialmente la cara trasera completa de la fuente de calor combustible.
15. Un método para reducir o eliminar los incrementos en temperatura de un substrato formador de aerosol de un artículo para fumar durante el fumado, el método comprende proporcionar un artículo para fumar que comprende: una fuente de calor combustible con caras frontal y trasera opuestas; un substrato formador de aerosol corriente abajo de la cara trasera de la fuente de calor combustible; una envoltura externa que circunscribe al substrato formador de aerosol y por lo menos una porción trasera de la fuente de calor combustible; y una o más trayectorias de flujo de aire a lo largo de las cuales se puede arrastrar el aire a través del artículo para fumar para la inhalación por el usuario; en donde la fuente de calor combustible queda aislada de una o más trayectorias de flujo de aire de modo que el aire arrastrado a través del artículo para fumar a lo largo de una o más trayectorias de flujo de aire no hace contacto directo con la fuente de calor combustible.
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