MXPA05013559A - Envoltura para cigarrillo con catalizador impreso. - Google Patents

Abstract

Una envoltura para un articulo para fumar, que incluye una malla, y un deposito estampado en al menos una parte de una superficie de la envoltura, caracterizada porque dicho deposito estampado contiene particulas catalizadoras. El deposito estampado puede incluir un catalizador en nanoparticulas, que es capaz de catalizar la conversion de un componente gaseoso constituyente en la corriente principal y/o en la corriente lateral de humo del articulo para fumar. El componente gaseoso constituyente puede ser monoxido de carbono y/u oxido nitrico, y las particulas de catalizador pueden ser oxido de hierro. Tambien se proporciona un articulo para fumar que contiene una barra de tabaco con una envoltura formada alrededor de la barra de tabaco, la envoltura incluye un deposito estampado sobre al menos una parte de una superficie de la envoltura. Tambien se proporciona un metodo para elaborar la envoltura y un metodo para elaborar un articulo para fumar utilizando la envoltura.

Description

ENVOLTURA PARA CIGARRILLO CON CATALIZADOR IMPRESO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta solicitud reclama prioridad bajo la sección 119 del Código Estadounidense número 35, a la solicitud de patente estadounidense provisional número 60/477,922, titulada ENVOLTURA PARA CIGARRILLO CON RELLENADOR CATALÍTICO, Y MÉTODOS PARA ELABORARLA, presentada el 13 de junio de 2003, cuyo contenido completo está incorporado a la presente solicitud mediante referencia. En la descripción que sigue se hace referencia a ciertas estructuras y métodos, sin embargo, estas referencias no deben ser interpretadas necesariamente como una admisión de que esas estructuras y métodos califican como técnica anterior bajo las provisiones estatutarias aplicables. Los solicitantes se reservan el derecho a demostrar que cualquier materia de la que está referenciada, no constituye técnica anterior. Los artículos para fumar, tales como cigarrillos o cigarros, producen una corriente principal de humo durante una bocanada, y una corriente lateral de humo durante el quemado estático. Los constituyentes de la corriente principal de humo y de la corriente lateral de humo son el monóxido de carbono (CO), óxido nítrico (NO) y material en partículas (por ejemplo, alquitrán). La reducción de monóxido de carbono, óxido nítrico y material en partículas en el humo del cigarrillo es deseable. Los catalizadores, sorbentes, y/u oxidantes para los artículos para fumar, se describen en los siguientes documentos: patente estadounidense número 6,371,127, expedida a Snider y co- inventores, patente estadounidense número 6,286,516 expedida a Bowen y co-inventores, patente estadounidense número 6,138,684, expedida a Yamazaki y co-inventores, patente estadounidense número 5,671,758, expedida a Rongved, patente estadounidense número 5,386,838, expedida a Quincy III y co-inventores, patente estadounidense número 5,211,684, expedida a Shannon y coinventores, patente estadounidense número 4,744,374, expedida a Deffeves y co-inventores, patente estadounidense número 4,453,553, expedida a Cohn, patente estadounidense número 4,450,847, expedida a Owens, patente estadounidense número 4,182,348, expedida a Seehofer y co-inventores, patente estadounidense número 4,108,151, expedida a Martin y co-inventores, patente estadounidense número 3,807,416, y patente estadounidense número 3,720,214. Solicitudes publicadas WO 02/24005, WO 87/06104, WO 00/40104, y las publicaciones de solicitud de patente estadounidense números 2002/0002979 A1, 2003/0037792 A1, y 2002/0062834 A1, también se refieren a catalizadores, sorbentes y/u oxidantes. El hierro y el óxido de hierro han sido descritos para su uso en productos de tabaco (véase por ejemplo, las patentes estadounidenses números 4,197,861; 4,489,739 y 5,728,462). El óxido de hierro ha sido descrito como un agente colorante (por ejemplo, las patentes estadounidenses números 3,931,824; 4,109,663 y 4,195,645) y ha sido usado para mejorar el sabor, color y/o apariencia (por ejemplo, las patentes estadounidenses números 6,095,152; 5,598,868; .5, 129,408; 5,105,836 y 5,101,839). A pesar de los desarrollos hasta la fecha, permanece un interés en métodos y composiciones mejorados y más eficientes para reducir la cantidad de constituyentes gaseosos en la corriente principal y/o en la corriente lateral de humo de un artículo para fumar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se proporciona un artículo para fumar que comprende una barra de tabaco que tiene una envoltura formada alrededor de la barra de tabaco, la envoltura incluye un depósito estampado sobre al menos una parte de una superficie de la envoltura, en donde el depósito estampado contiene partículas de catalizador capaces de catalizar, oxidar y/o de reducir un componente gaseoso componente de la corriente principal y/o la corriente lateral de humo del artículo para fumar. En los artículos para fumar que incluyen la envoltura, la concentración de monóxido de carbono, óxido nítrico y/o material en partículas en la corriente principal y/o la corriente lateral de humo, se puede reducir. En una modalidad preferida, una envoltura para un artículo para fumar comprende una malla y un depósito estampado sobre al menos una parte de la superficie de la envoltura, en donde el depósito estampado contiene partículas de catalizador. Una pluralidad de envolturas puede contener una hoja de papel para envolver cigarrillos. Un método para fabricar papel para cigarrillos con un depósito de partículas de catalizador estampado comprende (i) formar una hoja de papel para cigarrillo en una máquina elaboradora de papel; y (ii) depositar partículas de catalizador en al menos una parte de una superficie de una envoltura para formar un depósito estampado de los artículos en la envoltura. En una modalidad preferida, las partículas de catalizador se depositan sin . usar un enlazante, y están unidas mediante hidrógeno a la envoltura (por ejemplo, unidas a la malla que contiene la envoltura). Preferiblemente, las partículas de catalizador contienen partículas en nanoescala, que pueden tener un tamaño de partícula promedio de menos de aproximadamente 5 mieras, preferiblemente menos de aproximadamente 50 nm, mucho más preferiblemente menos de aproximadamente 10 nm. Las partículas de catalizador preferiblemente son óxidos metálicos tales como óxido de hierro (por ejemplo, FeOOH, Fe30 , a-Fe203, y-Fe203, FeO o mezclas de ellos), si bien las partículas de catalizador pueden contener al menos un óxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en B, Al, Si, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Sn, Ce, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt y Au. Las partículas de catalizador pueden contener partículas de un primer óxido soportado sobre partículas de un segundo compuesto (por ejemplo, partículas de óxido de hierro soportadas sobre partículas de carbonato de calcio). El depósito incluye preferiblemente un patrón que tiene una pluralidad de figuras discretas, tales como una secuencia alfanumérica, un pictograma o formas geométricas, las cuales se pueden repetir a lo largo de la longitud del papel Un patrón puede comprender un arreglo aleatorio o regular. Una primera parte del estampado puede tener una primera concentración de partículas de catalizador y una segunda parte del patrón puede tener una segunda concentración de partículas de catalizador. Adicionalmente, el papel estampado con catalizador puede proporcionarse con una pendiente en la cantidad de catalizador a lo largo de la longitud del papel y/o perpendicular al plano del papel. Las partículas de catalizador pueden estar depositadas sobre una superficie interior y/o sobre una superficie exterior de la envoltura. También, un artículo para fumar puede tener una segunda envoltura que tenga depositado en ella un catalizador diferente y/o una cantidad de catalizador diferente a ia de la primera envoltura. La permeabilidad de una envoltura preferida no es menor de 15 unidades CORESTA, y la cobertura de área del catalizador sobre la envoltura es menor de aproximadamente 90%, o menor de aproximadamente 50% del área superficial total de la envoltura. En una modalidad preferida, las figuras del patrón del catalizador sobre la envoltura se repiten, de tal forma que el área más grande de envoltura no recubierta no excede de un área circular con un diámetro de 20 mm, más preferiblemente un diámetro de 1 miera. Un ejemplo de artículo para fumar contiene menos de aproximadamente 10 mg del catalizador por artículo para fumar. El catalizador puede estar incorporado en un artículo para fumar en una cantidad efectiva para reducir la concentración de monóxido de carbono, óxido nítrico y/u otros constituyentes del humo en la corriente principal y/o la corriente lateral de humo, al menos en 10% o al menos en 25%. Un método preferido para elaborar un artículo para fumar comprende (i) depositar partículas de catalizador en al menos una superficie de una envoltura para formar un depósito estampado de las partículas sobre la envoltura; (ii) proporcionar una tripa corta que contenga tabaco, a una máquina para elaborar cigarrillos; y (iii) colocar la envoltura incluyendo el depósito estampado alrededor de la tripa corta para formar una porción de barra de tabaco del artículo para fumar. Las partículas de catalizador se pueden depositar mediante impresión por grabado, impresión por rotograbado, impresión por fotograbado, impresión serigráfica, impresión flexográfica, impresión en relieve, impresión en hueco, impresión litográfica, técnicas de rocío, brocha, rodillo o prensa encoladora. Las partículas de catalizador se pueden depositar dispersando las partículas en un líquido (por ejemplo, alcoholes, agua y/u otros solventes) para formar una mezcla y depositar la mezcla sobre la envoltura, o depositando partículas secas sobre una malla base de una envoltura.

Opcionalmente, las partículas de catalizador se pueden depositar en una envoltura en la forma de una tinta catalítica que incluye un pigmento. La tinta catalítica preferiblemente contiene un líquido y un catalizador en nanopartículas suspendido en el líquido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1(a) muestra un ejemplo de artículo para fumar con un catalizador soportado sobre el material de malla de relleno de la envoltura. La figura 1(b) muestra una vista ampliada de la envoltura. La figura 2(a) muestra un ejemplo de artículo para fumar con un catalizador en partículas sostenido sobre el material de malla de relleno de una primera envoltura, con una segunda envoltura más exterior. La figura 2(b) muestra una vista ampliada de la primera envoltura con una segunda envoltura más exterior. Las figuras 3(a) hasta 3(e) ¡lustran ejemplos de figuras y/o patrones discretos de partículas de catalizadores sobre una envoltura para un artículo para fumar. La figura 4 ilustra un ejemplo de estructura de un cigarrillo, el cual puede usarse con un dispositivo eléctrico para fumar. La figura 5 es una vista en perspectiva de un cigarrillo que tiene papel modificado con catalizador, rodeando un elemento combustible.

La figura 6 muestra una vista transversal del cigarrillo que se muestra en la figura 5.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Los artículos para fumar incluyeb una envoltura, las envolturas adaptadas para uso en artículos para fumar, y los métodos para elaborar artículos para fumar y envolturas, involucran un depósito estampado de partículas catalizadoras sobre al menos una superficie de la envoltura. Las partículas de catalizador son capaces de convertir uno o más constituyentes gaseosos en la corriente principal y/o la corriente lateral de humo del artículo para fumar. Por ejemplo, al proporcionar una envoltura con el depósito estampado de las partículas de catalizador, la cantidad de monóxido de carbono, óxido nítrico y/o material en partículas total en la corriente principal y/o la corriente lateral de humo, se puede reducir. Con "depósito" se quiere decir que las partículas de catalizador están dispersas sobre una superficie de la envoltura. Preferiblemente, las partículas de catalizador incluyen nanopartículas. Por "nanopartículas" se quiere decir que las partículas tienen un diámetro de partícula promedio de menos de aproximadamente 500 nanometros, preferiblemente menos de aproximadamente 40 nm, más preferiblemente menos de aproximadamente 10 nm. Las partículas de catalizador contienen al menos un óxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en B, Al, Si, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Sn, Ce, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt y Au. Los catalizadores en partículas preferidos son partículas de óxido de hierro (por ejemplo, partículas de óxido de hierro en nanoescala). Un catalizador de óxido de hierro preferido en nanopartículas es el óxido de hierro superfino NANOCAT®, disponible en Mach I, Inc., de King of Prussia, PA. El catalizador óxido de hierro en nanopartículas puede contener FeOOH, Fe304, a-Fe203, y-Fe203, FeO, o mezclas de ellos. Una modalidad se refiere a un método para elaborar papel para cigarrillos con un depósito estampado de partículas catalizadoras, el método comprende formar una hoja de papel para cigarrillo en una máquina para elaborar papel, y depositar partículas de catalizador en al menos una parte de una superficie del papel para formar un depósito estampado de las partículas sobre el papel. Este tipo de envoltura de papel se usa para ensamblar un artículo para fumar, tal como un cigarrillo, y se consume durante el proceso de fumar. Los depósitos estampados de partículas de catalizador pueden depositarse como partículas secas sobre una malla base de una envoltura. En una modalidad adicional, las partículas de catalizador pueden combinarse con un líquido para formar una mezcla, y se puede depositar la mezcla en al menos una parte de una superficie de la envoltura. Preferiblemente, la mezcla consiste en el líquido y las partículas de catalizador (es decir, la mezcla está libre de un enlazante). Una modalidad adicional se refiere a un método para elaborar un artículo para fumar, que comprende (i) depositar partículas de catalizador sobre al menos una parte de una superficie de una envoltura para formar un depósito estampado de las partículas sobre la envoltura, (ii) proporcionar una tripa corta que contenga tabaco, a una máquina para elaborar cigarrillos; y (¡ii) colocar la envoltura que incluye el depósito estampado alrededor de la tripa corta para formar una porción de barra de tabaco del artículo para fumar. Si bien no se desea estar atado por la teoría, se cree que durante el proceso de fumar, el depósito estampado de partículas tales como partículas de óxido de hierro en nanoescala, puede catalizar la conversión del monóxido de carbono a dióxido de carbono por medio de la reacción con oxígeno en la corriente gaseosa del artículo para fumar de acuerdo con la ecuación 2CO + 02 = 2C02. Las partículas también pueden convertir (por ejemplo reducir), el óxido nítrico a nitrógeno, de acuerdo con la reacción 2NO + 2CO -> 2COz + N2. También se cree que inmediatamente después de la reacción o reacciones catalíticas, las partículas también pueden actuar como un oxidante que puede convertir CO en C02 en la ausencia de oxígeno, con el fin de reducir el nivel de CO en la corriente principal y/o la corriente lateral de humo. Como se usa aquí, un catalizador es capaz de afectar la tasa de una reacción química, por ejemplo, un catalizador puede aumentar la tasa de oxidación de monóxido de carbono, sin participación como un reactante o producto de-la reacción. Un oxidante es capaz de oxidar un reactivo, de manera tal que el oxidante en sí se reduce. Un agente reductor es capaz de reducir un reactante, por ejemplo, recibiendo oxígeno del reactante, de tal forma que el agente reductor por sí solo se oxida. Las partículas de catalizador también pueden reducir la materia total en partículas (TPM) (por ejemplo, alquitrán), en la corriente gaseosa. Preferiblemente, las partículas de catalizador se depositan en la envoltura de un artículo para fumar en una cantidad efectiva para reducir la concentración de monóxido de carbono, óxido nítrico y/o materia en partículas total en la corriente principal y/o la corriente lateral de humo, en el menos 5% (por ejemplo, en al menos 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% o 95%). "Fumar" un cigarrillo significa el calentamiento o combustión del cigarrillo para formar humo, el cual puede correr a través del cigarrillo. Generalmente, fumar un cigarrillo involucra encender un extremo del cigarrillo, y, mientras el tabaco contenido en él sufre una reacción de combustión, hacer pasar humo de la combustión a través del extremo del cigarrillo en la boca. El cigarrillo también puede ser fumado por otros medios. Por ejemplo, el cigarrillo puede fumarse calentando el cigarrillo y/o calentando medios de calentamiento eléctricos, tal como se describe en las patentes estadounidenses comúnmente asignadas números 6,053,17; 5.934.289; 5,591,368 o 5,322,075.

El término "corriente principal" de humo se refiere a la mezcla de gases que pasan a través de la barra de tabaco, y que es emitida a través del extremo con filtro, es decir, la cantidad de humo emitido o que pasa desde el extremo de un cigarrillo en la boca durante el proceso de fumar el cigarrillo. La corriente principal de humo contiene humo que entra a través de la región encendida, así como también a través de la envoltura de papel del cigarrillo. El término "corriente lateral" de humo, se refiere a la mezcla de gases emitidos de la barra de tabaco a través del papel de cigarrillo y/o del carbón ardiente de la barra de tabaco en el extremo encendido. Varios factores contribuyen a la formación de monóxido de carbono en un cigarrillo. Además de los constituyentes del tabaco, la temperatura y la concentración de oxígeno en un cigarrillo durante la combustión, pueden afectar la formación y la reacción del monóxido de carbono y del dióxido de carbono. La cantidad total de monóxido de carbono formada durante el proceso de fumar, proviene de una combinación de tres fuentes principales: descomposición térmica (aproximadamente 30%), combustión (aproximadamente 36%) y reducción de dióxido de carbono con tabaco carbonizado (al menos 23%). La formación de monóxido de carbono a partir de la descomposición térmica, la cual está grandemente controlada por la cinética química, comienza a una temperatura de aproximadamente 180 °C y termina a aproximadamente 1050 °C. La formación de monóxido de carbono y de dióxido de carbono durante la combustión, está grandemente controlada por la difusión de oxígeno hacia la superficie (ka), y por medio de una reacción en la superficie (kb). A 250 °C, ka y kb sen aproximadamente las mismas. A 400 °C, la reacción se hace de difusión controlada. Finalmente, la reducción de dióxido de carbono con tabaco carbonizado o carbón vegetal, ocurre a temperaturas alrededor de 390 °C y más. Durante el proceso de fumar, hay tres regiones distintas en un cigarrillo: la zona de combustión, la zona de pirólisis/destilación, y la zona de condensación/filtración. Si bien no se desea estar atado por la teoría, se cree que el depósito estampado de partículas de catalizador puede apuntar a las diversas reacciones que ocurren en diferentes regiones del cigarrillo durante el proceso de fumar. El depósito estampado de partículas de catalizador puede convertir CO en C02, en la ausencia o en la presencia de una fuente de oxígeno externa. Primero, la zona de combustión es la zona de quemado del cigarrillo producida durante el proceso de fumar el cigarrillo, usualmente en el extremo encendido del cigarrillo. La temperatura en la zona de combustión abarca desde aproximadamente 600 °C hasta aproximadamente 950 °C, y la tasa de calentamiento puede ser tan alta como de 500 "C /segundo. La concentración de oxígeno es baja en la zona de combustión debido a que el oxígeno está siendo consumido en la combustión de tabaco, para producir monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor de agua y diversos compuestos orgánicos. La baja concentración de oxígeno acoplada con la alta temperatura, conduce a la reducción de dióxido de carbono a monóxido de carbono por el tabaco carbonizado. En esta región, las partículas de catalizador pueden convertir monóxido de carbono en dióxido de carbono por medio de un mecanismo de oxidación y/o de catálisis. La zona de combustión es altamente exotérmica y el calor generado se traslada hacia la zona de pirólisis/destilación. La zona de pirólisis es la región que está por detrás de la zona de combustión, en donde la temperatura abarca desde aproximadamente 200 °C hasta aproximadamente 600 °C. En la zona de combustión, las partículas de catalizador también pueden oxidar directamente la conversión de CO en C02 y/o reducir NO a N2- La reacción principal es la pirólisis (es decir, la degradación térmica) del tabaco que produce monóxido de carbono, dióxido de carbono, componentes de humo y carbón vegetal usando el calor generado en la zona de combustión. Hay algo de oxígeno presente en esta región, y por ello las partículas de catalizador pueden catalizar la oxidación de monóxido de carbono en dióxido de carbono. La reacción catalítica comienza aproximadamente a 50 °C y alcanza su actividad máxima alrededor de 150 a 300 °C, y mantiene su actividad máxima en temperaturas por encima de aproximadamente 300 °C. En la zona de condensación/filtración, la temperatura abarca desde temperatura ambiente hasta aproximadamente 150 °C. El proceso principal en esta zona es la condensación/filtración de los componentes del humo. Alguna cantidad de monóxido de carbono, dióxido de carbono y óxido nítrico se difunde hacia afuera del cigarrillo, y algo de oxígeno se difunde en el cigarrillo. La presión parcial de oxígeno en la zona de condensación/filtración generalmente no recupera el nivel atmosférico. En la zona de condensación/filtración de temperatura relativamente baja, las partículas de catalizador pueden catalizar opcionalmente la conversión de monóxido de carbono en dióxido de carbono y/u óxido nítrico en nitrógeno. Durante el proceso de fumar un cigarrillo, el monóxido de carbono y el óxido nítrico en la corriente principal de humo fluyen hacia el extremo con filtro del cigarrillo. A medida que estos gases viajan dentro del cigarrillo, el oxígeno se difunde dentro, y el monóxido de carbono y el óxido nítrico se difunden fuera del cigarrillo a través de la envoltura. Después de una típica bocanada de cigarrillo de 2 segundos, el CO y el NO se concentran en la periferia del cigarrillo, es decir, cerca de la envoltura del cigarrillo, en frente de la zona de combustión. Debido a la difusión de 02 en el cigarrillo, la concentración de oxígeno también es alta en la región periférica. El flujo de aire en la barra de tabaco es más grande cerca de la zona de combustión en la periferia del artículo para fumar, y está aproximadamente conmensurado con el gradiente de temperatura, es decir, el flujo de aire más alto está asociado con gradientes de temperatura más grandes. En un cigarrillo típico, el gradiente temperatura más alta es el de la zona de combustión (>850 a 900 °C), axialmente hacia el extremo con filtro del cigarrillo. Dentro de unos pocos milímetros por detrás de la zona de combustión, la temperatura cae hasta temperatura ambiente. Se puede encontrar información adicional sobre los patrones de flujo de aire, la formación de constituyentes en cigarrillos durante el proceso de fumar, y la formación y suministro de humo en Richard R. Baker, "Mechanism of Smoke Formation and Delivery", Recent Advances in Tobacco Science, vol. 6, pp. 184-224 (1980) y Richard R. Baker, "Variation of the Gas Formation Regions within a Cigarette Combustión Coal during the Smoking Cycle", Beitráge zur Tabakforschung International, vol 11, no. 1, pp. 1.17, (1981), el contenido de ambos está incorporado a la presente solicitud mediante referencia. La tasa de conversión de CO en C02 y/o de NO en N2, mediante las partículas de catalizador estampadas, mejora mediante el transporte rápido y eficiente de Cl y/o de NO a la región del catalizador y Cl2 y/o N2 fuera de la región del catalizador. La cantidad, ubicación y distribución de una envoltura del depósito estampado se puede seleccionar como una función de la temperatura y de las características del flujo de aire mostradas durante el proceso de fumar, con el fin de ajusfar, por ejemplo, aumentar o maximizar la tasa de conversión de CO en C02 y/o de NO en N2. Las partículas de catalizador pueden seleccionarse de tal forma que catalicen y/u oxiden en un rango de temperatura dado, y la geometría o distribución del patrón del depósito puede seleccionarse con el fin de que coincida con la temperatura apropiada para la catálisis/oxidación. En muchas instancias, un recubrimiento completo de material impreso sobre regiones de una envoltura tiende a tener un efecto oclusivo, el cual tiende a inhibir la difusión de CO a través de la envoltura corriente arriba del carbón. Mediante la impresión de patrones, se deja sin imprimir regiones de la envoltura del cigarrillo, y quedan disponibles para facilitar la difusión de CO a través de la envoltura, mientras al mismo tiempo, las regiones impresas están presentes, para contribuir con su efecto catalítico. Como resultado, tanto la difusión como la catálisis están acopladas para reducir el CO durante el proceso de fumar el cigarrillo. En las modalidades de artículos para fumar descritas aquí, se puede usar cualquier mezcla de tabaco apropiada para ia tripa corta. Ejemplos de los tipos apropiados de materiales de tabaco incluyen tabaco curado en atmósfera artificial, Burley, aryland u Oriental, los tabacos raros o especiales, y mezclas de ellos. El material de tabaco puede proporcionarse en forma de lámina de tabaco, materiales de tabaco procesados, tales como tabaco con volumen expandido o inflado, vástagos de tabaco procesados, tales como vástagos cortados con rodillo o cortados expandidos, materiales de tabaco reconstituido, o mezclas de ellos. El tabaco también puede incluir sustitutos de tabaco. La columna de tabaco contiene preferiblemente tripa corta de una mezcla de tabacos típica en la industria, Incluyendo mezclas que contienen tabacos Bright, Burley y Oriental, y otros componentes de la mezcla, incluyendo sabores tradicionales para cigarrillos. En ia modalidad preferida, el tabaco desmenuzado (tripa corta) de la columna de tabaco contiene una mezcla de tabacos Bright, Burley, aryland y Oriental, con o sin inclusión de tabacos reconstituidos o cualesquiera sabores después del corte. Opcionalmente, se puede incluir un componente de tabaco expandido en la mezcla, para ajustar la densidad de la barra, y se puede añadir sabores. Opcionalmente, se puede usar una sola variedad de los tabacos antes mencionados, en lugar de una mezcla. En la fabricación de cigarrillos, el tabaco se emplea normalmente en la forma de tripa corta, es decir, en la forma de fragmentos o hebras cortadas en anchos que abarcan desde aproximadamente 2.5 mm (1/10 de pulgada), hasta aproximadamente 1.2 mm (1/20 de pulgada) o aún hasta 0.6 mm(1/40 de pulgada). Las longitudes de las hebras abarcan desde entre aproximadamente (0.25 pulgadas) 6.3 mm hasta aproximadamente 7.62 cm (3.0 pulgadas). Los cigarrillos pueden contener además uno o más saborizantes u otros aditivos (por ejemplo, aditivos para el quemado, agentes modificadores de combustión, agentes colorantes, enlazantes, etc.). Una envoltura puede ser cualquier envoltorio que rodee la tripa corta, incluyendo envoltorios que contengan lino, cáñamo, kenaf, esparto, paja de arroz, celulosa y así sucesivamente. Puede incluirse materiales de relleno opcionales, aditivos saborizantes, y aditivos para quemado. En la producción de un artículo para fumar, tal como un cigarrillo, la envoltura se coloca alrededor de la tripa corta para formar una porción de barra de tabaco del artículo para fumar, usando una máquina para elaborar cigarrillos, la envoltura puede tener más de una capa en su sección transversal, tal como en un papel de dos capas similar al descrito en la patente estadounidense de posesión común número 5,143,098, cuyo contenido completo está incorporado a la presente solicitud mediante referencia. Los cigarrillos pueden abarcar desde aproximadamente 50 mm hasta aproximadamente 120 mm de longitud. Generalmente, un cigarrillo regular es de aproximadamente 70 mm de longitud, un cigarrillo "King Size" es de aproximadamente 85 mm de longitud, un "Super King Size" es de aproximadamente 100 mm de longitud, y un "Largo" usualmente es de aproximadamente 120 mm de longitud. La circunferencia es desde aproximadamente 15 mm hasta aproximadamente 30 mm, y preferiblemente es de alrededor de 25 mm. La densidad de empaque del tabaco comúnmente está en el rango de aproximadamente 100 mg/cm3 hasta aproximadamente 300 mg/cm3, y preferiblemente entre 150 mg/cm3 y aproximadamente 275 mg/cm3. Con referencia a la figura 1(a), una modalidad preferida de un artículo para fumar 100 tiene una porción de barra de tabaco 102 y una punta filtrante 104. Preferiblemente, la porción de barra de tabaco 102 comprende una columna de tabaco 106 que está envuelta con una envoltura para cigarrillo (tabaco) 108. Como se muestra en la vista expandida de la figura 1(b), un depósito aleatorio de partículas de catalizador 110 está sobre al menos una parte de la superficie de la envoltura 108. En la práctica, las partículas de catalizador 110 pueden penetrar una parte exterior de la malla de material fibroso celulósico 112, que forma el material base de la envoltura 108. La distribución de tamaño y la densidad de las partículas de catalizador sobre la superficie de la envoltura pueden afectar la permeabilidad de la envoltura 108 (medida comúnmente en unidades de CORESTA, la cual se define como la cantidad de aire, medida en centímetros cúbicos, que pasa a través de un centímetro cuadrado de material en un minuto, con una caída de presión de 1.0 kilo Pascales). El patrón de las partículas de catalizador, que puede comprender un arreglo aleatorio o regular de figuras, puede incluir un gradiente de concentración o distribución de las partículas por unidad de área de la envoltura. Por ejemplo, un gradiente de concentración del catalizador dentro del patrón, puede variar entre una primera parte que tenga una figura con baja concentración, y una segunda parte que tenga una figura con alta concentración. La carga total de las partículas de catalizador en una primera parte de baja concentración puede ser más baja que en una segunda parte con alta concentración. La primera parte con baja concentración, preferiblemente tiene una carga total de catalizador menor que aproximadamente 1 mg, más preferiblemente cero mg. La segunda parte con alta concentración, preferiblemente tiene una carga total de catalizador menor que aproximadamente 100 mg, más preferiblemente de 1 a 50 mg. La primera parte de baja concentración, y la segunda parte de alta concentración, pueden ser, respectivamente, la parte linealmente distal y la parte linealmente más próxima de la envoltura, con respecto a un extremo del artículo para fumar, tal como el extremo con la punta filtrante, si está presente. En modalidades adicionales, la carga de partículas da catalizador puede variar continuamente o discontinuamente, y/o linealmente o no linealmente desde la parte linealmente distal hasta la parte linealmente próxima. El gradiente de concentración puede lograrse variando el área superficial del patrón (por ejemplo, aumentando el tamaño de las figuras geométricas o el tamaño de la fuente de las figuras alfanuméricas). Adicionalmente, el gradiente de concentración puede lograrse variando la fuente de concentración en un primer paso de impresión, y una segunda fuente de concentración en un segundo paso de impresión para formar el depósito). Al variar la concentración de la mezcla que está depositada, es posible variar el espesor de las figuras discretas en el patrón (por ejemplo, se puede usar una mezcla que tenga una alta concentración de partículas de catalizador para imprimir una figura más espesa que la mezcla que tenga una baja concentración de partículas de catalizador). Una figura más espesa tiene más partículas por área del depósito estampado. Finalmente, se puede depositar diferente material catalizador (por ejemplo, se puede usar un primer material catalizador de baja actividad, y un segundo material catalizador de alta actividad, para formar depósitos estampados de actividad catalítica variable). A manera de ejemplo, las partículas catalíticas estampadas pueden ser depositadas usando un solo rodillo, empleando aplicaciones sucesivas (por ejemplo, usando un catalizador diferente y/o una concentración de catalizador diferente en cada paso), o usando múltiples rodillos, en donde cada rodillo deposita un catalizador particular y/o una concentración de catalizador particular. El patrón de partículas de catalizador puede disminuir la permeabilidad de la envoltura, reduciendo el área de superficie para el paso de aire en donde están impresas las partículas de catalizador. La envoltura sobre la cual está depositado el patrón, puede ser cualquier envoltura convencional apropiada. Por ejemplo, una envoltura preferida que tenga un depósito estampado sobre ella puede tener un peso base desde aproximadamente 18 g/m2 hasta aproximadamente 60 g/m2, y una permeabilidad desde aproximadamente 15 unidades CORESTA hasta aproximadamente 80 unidades CORESTA. Más preferiblemente, la envoltura tiene un peso base desde aproximadamente 30 g/m2 hasta aproximadamente 45 g/m2, y la permeabilidad es de aproximadamente 30 a 35 unidades CORESTA. Sin embargo, se puede seleccionar cualquier peso base y permeabilidad apropiados para la envoltura. La concentración del catalizador depositado y el tamaño de partícula, se pueden ajustar, para lograr los resultados deseados. Preferiblemente, el catalizador se deposita sobre la envoltura, de tal forma que la permeabilidad de la envoltura que contiene el depósito estampado no sea menor de 15 unidades CORESTA, preferiblemente desde 30 hasta 40 unidades CORESTA. Otras permeabilidades de la envoltura (medidas en unidades CORESTA), pueden seleccionarse basándose en la aplicación y ubicación de la envoltura. Por ejemplo, en las envolturas con capas múltiples la permeabilidad de una primera capa puede ser menor a las 1000 unidades CORESTA, si bien se puede usar una permeabilidad que sea mayor. El espesor de la envoltura de una sola capa puede ser preferiblemente ce 15 a 100 mieras, más preferible de 20 a 50 mieras. Las capas adicionales en una envoltura con capas múltiples pueden tener desde 0.1 hasta 10 veces la permeabilidad de la primera capa, y pueden tener un espesor desde 0.1 hasta 2 veces el espesor de la primera capa. Tanto la permeabilidad como el espesor de la primera capa y de la segunda capa, se pueden seleccionar para lograr una permeabilidad total al salir, y un espesor total del artículo para fumar. Con referencia ahora a la figura 1, si se desea, la envoltura 108 puede incluir opcionalmente una parte de una superficie sin estampado. Se debe entender que los depósitos estampados que se muestran sobre una superficie exterior de la envoltura 108 en las figuras 1(a) y 1(b), pueden estar en una superficie interior de la envoltura o tanto en la superficie interior como en la superficie exterior, si se desea. Las figuras 2(a) y 2(b) muestran una modalidad de un artículo para fumar con un depósito impreso sobre una parte de la superficie de una primera envoltura con una segunda envoltura más exterior. En la modalidad de la figura 2(a), el artículo para fumar 100 incluye una columna de tabaco para cigarrillo 106, rodeada por una primera envoltura interior 114. Como se muestra en vista expandida en la figura 2(b), un depósito estampado 116 está sobre la superficie de al menos una perta de la primera envoltura 114. Si se desea, la primera envoltura 114 puede incluir opcionalmente una superficie sin depósitos, o una parte de la superficie sin depósitos. En las figuras 2(a) y 2(b), el artículo para' fumar 100 tiene una segunda envoltura 118 que rodea la primera envoltura 114. La cantidad total de catalizador en la segunda envoltura exterior 118 preferiblemente es menos que 1 mg para un solo artículo para fumar 100 dado, por ejemplo, un solo cigarrillo. en una modalidad preferida, la segunda envoltura 118 está libre de catalizador, de tal forma que proporciona una apariencia al cigarrillo 100 que no está afectada por ninguna coloración del catalizador. En ejemplos de modalidades, una cantidad total de partículas de catalizador en la primera envoltura es de 1 a 100 mg, y en la segunda envoltura es de menos de 1 mg, preferiblemente 0 mg, y/o una proporción, en porcentaje por peso, de un catalizador en la segunda envoltura 120 para el catalizador en la primera envoltura 112, es menor que 0.25. Á manera de ejemplo, una cantidad preferida de catalizador por cigarrillo es desde 1 hasta 100 mg. desde 1 hasta 50 mg, o desde 50 hasta 100 mg, desde 2 hasta 25 mg, o desde 25 hasta 50 mg, desde 1 hasta 15 mg, o desde 15 hasta 40 mg, o desde 4 hasta 1.0 mg, o desde 10 hasta 20 mg. Se entenderá que la primera envoltura y la segunda envoltura se pueden intercambiar, si se desea. Por ejemplo, la segunda envoltura exterior puede contener el depósito estampado, y la primera envoltura interior puede tener la misma disposición o una disposición diferente de las partículas de catalizador, o puede estar libre de catalizador. Además, si se pretende que el depósito no se vea, por ejemplo, que no sea un patrón que traiga una imagen y/o mensaje deseado para ser visto por un consumidor, puede ser preferible desde un punto de vista estético, colocar el depósito en una superficie interior de una primera envoltura, dado que algunos catalizadores pueden decolorar la envoltura. Una segunda envoltura exterior, sin catalizador, puede colocarse entonces sobre la primera envoltura interior. Las figuras 3(a) hasta 3(e) ilustran ejemplos de patrones regulares de partículas de catalizador en envolturas para artículos para fumar. Los patrones comprenden una pluralidad de figuras discretas. En ejemplos de modalidades, las figuras discretas incluyen una secuencia alfanumérica, un pictograma, o una forma geométrica. Otras formas opcionales del patrón incluyen una variedad de patrones discretos, tales como en la forma de trama entrecruzada, rampas y/o pendientes, formas irregulares, y similares. En la figura 3(a) y 3(b), la envoltura 302 del artículo para fumar 300, tiene un patrón 304 de figuras discretas, incluyendo una secuencia alfanumérica 306. El patrón 304 incluye también una serie en repetición de formas geométricas, mostradas como líneas 308. El patrón es repetitivo en una primera dirección, ya sea linealmente o circunferenciaímente a lo largo de la longitud del artículo para fumar. La secuencia alfanumérica 306 del patrón 304 puede orientarse como se desee para un efecto estético dado, por ejemplo, puede orientarse linealmente (figura 3(a)) o circunferenciaímente (figura 3(b)). En las figuras 3(c) a 3(e), la envoltura 302 del artículo para fumar 300 tiene un patrón 304 con figuras discretas, incluyendo una forma geométrica. En los ejemplos ¡lustrados, las formas geométricas incluyen una línea circunferencial 310 (figura 3(c)), y una serie de hélices que se solapan 312 de una primera densidad (figura 3(d)), y una segunda, de mayor densidad (Figura 3(e)). En un enfoque, las partículas de catalizador se depositan sobre la envoltura de un artículo para fumar mediante técnicas de impresión. Por ejemplo, un cigarrillo elaborado mediante técnicas de fabricación de cigarrillos convencionales, y que tenga cualquier mezcla convencional de tabaco y de aditivos saborizantes de tabaco, puede tener un patrón impreso sobre el papel de la envoltura mediante procedimientos conocidos en la fabricación de cigarrillos. Estos procedimientos involucran generalmente el uso de un rodillo de impresión suave, o de rodillos con una configuración deseada. Un rodillo adherente que gira en una mezcla que se va a ser aplicada a la envoltura del cigarrillo, por ejemplo, una mezcla que contenga partículas de catalizador dispersas en un líquido, sirve para transferir el líquido al rodillo de impresión para el paso de imprimir.

Una mezcla preferida no contiene un enlazante. De manera similar, se puede imprimir los patrones mediante las técnicas convencionales de impresión por rotograbado e impresión flexográfica, y/o en relieve, calcografía, u otros procesos de impresión. Los patrones pueden incorporarse sobre el papel para envolver usando técnicas con prensa de encolado, técnicas de pintura, técnicas de rotograbado, técnicas de fotograbado, o similares. Otros métodos que se usan para depositar partículas de catalizadores en una superficie de papel para envolver incluyen deposición electrostática, aplicación con un adhesivo, aplicación estampada con un aplicador de impresión, aplicación en una solución de tinta usando un proceso de impresión, rocío, aplicación con brocha y similares. Adícionalmente, las partículas de catalizador se pueden aplicar a una envoltura en un solo paso de recubrimiento, o en múltiples pasos de recubrimiento utilizando técnicas para impresión y controlando la cantidad de mezcla aplicada en cualquier deposición. De acuerdo con una modalidad, las partículas de catalizador secas se pueden depositar en una superficie de envoltura humedecida. La impresión del patrón puede realizarse mediante cualquiera o mediante una combinación de las técnicas de impresión antes mencionadas. Adícionalmente, estas operaciones de impresión pueden producir un depósito estampado de partículas de catalizador sobre las envolturas de cigarrillos ensamblados y/o sobre cualquier lado de una envoltura en cualquier punto antes de ensamblar el cigarrillo.

En modalidades preferidas, las partículas de catalizador están dispersas y/o suspendidas en un líquido apropiado para formar una tinta catalítica (por ejemplo, mezcla). Cualquier líquido con secado rápido puede usarse para formar la mezcla, por ejemplo, agua, etanol o acetona. La tinta catalítica también puede incluir otros constituyentes, tales como un componente acuoso, un componente no acuoso, y/o un agente tensioactivo. Preferiblemente, la mezcla está libre de enlazantes. Los componentes adicionales opcionales de una tinta catalítica incluyen un agente de reología, el cual proporciona la transferencia adecuada de la tinta durante el proceso de impresión. Para imprimir en sustratos de papel, tales como la envoltura usada en artículos para fumar, la tinta de impresión preferiblemente se adapta al sustrato en papel, y también puede incluir uno o más de una resina, un solvente, un agente desespumante, y un secador. En modalidades opcionales, la tinta catalítica incluye un agente colorante, tal como un pigmento orgánico o inorgánico. En un ejemplo de un agente colorante, el pigmento es un pigmento basado en sílice, que produce una tinta catalítica que da como resultado un sedimento catalítico blanco seco. Adicionalmente, o como una alternativa a los pigmentos, se puede usar catalizadores en nanopartículas que impartan un color o tinte al sedimento seco. Por ejemplo, los catalizadores en nanopartículas basados en titanio pueden impartir un color o matiz blanco a los sedimentos secos. El proceso de elaboración del papel puede llevarse a cabo usando equipo convencional para la elaboración de papel. Las envolturas de cigarrillos pueden contener material celulósico, el cual forma una malla, y un rellenador de malla, que puede usarse para controlar la permeabilidad del papel. La malla de soporte puede ser una malla convencional, tal como una malla de soporte de lino, o puede incluir una malla con un componente catalítico incorporado, tal como un catalizador en nanopartículas. Si la malla de soporte incluye un componente catalítico, el componente catalítico incorporado puede estar soportado sobre un material rellenador de malla, o puede estar soportado directamente en la malla de soporte sin un material rellenador de malla. El rellenador de malla incluye partículas de CaC03 o cualquier otro material rellenador de malla apropiado, tal como un óxido, un carbonato, o un idróxido de un metal del Grupo II, Grupo III o Grupo IV, CaC03, Ti02, silicatos tales como Si02, Al203, MgC03, MgO y Mg(OH)2. La envoltura puede comprender una envoltura laminada, una envoltura con dos capas, o una envoltura con múltiples capas. En la patente estadounidense de propiedad común número 5,143,098, cuyo contenido completo está incorporado a la presente solicitud mediante referencia, se describen ejemplos de envolturas con dos capas y con múltiples capas. En una modalidad de una envoltura con dos capas o con capas múltiples, que incluye depósitos estampados de partículas de catalizador, al menos una superficie de una capa radialmente interior y/o una capa radialmente exterior, puede contener el depósito estampado. Preferiblemente, una capa radialmente más interior del papel con múltiples capas, contiene las partículas de catalizador. La envoltura que tiene un depósito estampado de partículas de catalizador en ella, puede usarse para elaborar cigarrillos convencionales o cigarrillos no convencionales, tales como los cigarrillos para sistemas de fumar eléctricos descritos en las patentes estadounidenses comúnmente cedidas números 6,026,820; 5,988,176; 5,915,387; 5,692,526; 5,692,525; 5,666,976; 5,499,636 y 5,388,594, o como los tipos de cigarrillos no tradicionales que tienen una barra combustible, tal como la descrita en la patente estadounidense comúnmente cedida número 5,345,951. La figura 4 ¡lustra un tipo de construcción de un cigarrillo 300, que puede usarse con un dispositivo eléctrico para fumar. Como se muestra, el cigarrillo 300 incluye una barra de tabaco 360 y una porción de filtro 362 unida por un caequillo de papel 364. La porción de filtro 362 preferiblemente contiene un elemento filtrante tubular de flujo libre 302, y un tapón de filtro para la boca 304. El elemento filtrante de flujo libre 302 y el tapón de filtro para la boca 304 pueden estar unidos juntos como un tapón combinado 310 con una envoltura de tapón 312. La barra de tabaco 360 puede tener diversas formas que incorporan uno o más de los siguientes artículos: una sobre envoltura 368, otro elemento filtrante tubular de flujo libre 374, un tapón de tabaco cilindrico 380, preferiblemente envuelto en una envoltura para tapón 384, una malla para tabaco 366, que comprende una malla base 368, un espacio vacío 391. El depósito estampado de partículas de catalizador, tales como partículas de catalizador en nanoescala, preferiblemente está impreso en la sobre envoltura 371, pero además, o alternativamente, podría imprimirse y/o depositarse sobre cualquiera o más de las envolturas para tapón 384, o un componentes o componentes de la malla de tabaco 366. La figura 5 ilustra la construcción de un cigarrillo 410 que tiene un elemento combustible 411 como el que se describe en la patente estadounidense número 5,345,951, cuya descripción está incorporada a la presente solicitud mediante referencia. El cigarrillo 410 incluye el elemento combustible 411 y un tubo de expansión 412 sobre-envuelto por papel de envoltura para cigarrillo 412, y un elemento filtrante 413 unido por un casquillo de papel 405. Con referencia a la figura 6, el elemento combustible 411 incluye una fuente de calor 420 y un lecho con sabor 421, que libera vapores y gases saborizados cuando los gases calientes que fluyen a través de uno o más conductos longitudinales en la fuente de calor, hacen contacto con él. Los vapores pasan a la cámara de expansión 412, y luego al elemento para la boca 413. La fuente de calor puede contener carbón sustancialmente puro, y opcionalmente catalizadores o aditivos para el quemado. Una o más capas de papel 418 que rodean la fuente de calor 420, pueden tener partículas de catalizador estampadas sobre ellas, por ejemplo, imprimiendo un patrón de tinta catalítica, y se pueden usar para reducir el CO, NO y/o TPM producidos por la fuente de calor 420. Alternativamente, o además de ello, se puede proporcionar papel que tenga un depósito estampado corriente abajo de la fuente de calor 420. Por ejemplo, el papel que contiene un depósito estampado en al menos una superficie de él, se puede localizar entre la fuente de calor y el lecho con sabor 421 o en el lecho con sabor 421. El lecho con sabor 421 puede incluir cualquier material que libere sabores deseables, por ejemplo, rellenador de tabaco o un sustrato en el cual se haya incorporado compuestos formadores de sabor (por ejemplo, mentol). El elemento combustible 411 está alojado en una funda compuesta que tiene una funda reflectora de energía radiante 422 (por ejemplo, papel metalizado perforado), y una funda interior opcional 423 (por ejemplo, papel metalizado perforado). La funda interior 422 puede estar doblada para formar una pestaña 424 en el extremo corriente arriba de ella, para sostener la fuente de calor suspendida fuera de la pared interior de la funda reflectora 422 co un espacio anular entre ellas. El lecho con sabor 421 se mantiene dentro de la funda interior 423. La envoltura 414 que sostiene el elemento combustible y la cámara de expansión 412 juntas, preferiblemente tiene porosidad suficiente para permitir que el aire sea admitido a través del papel 414 y mantenga la combustión de la fuente de calor. El elemento combustible 411 también incluye una tapa 415 en el extremo, con una o más aberturas 416 para permitir que entre aire en el elemento combustible 411. Los artículos para fumar pueden incluir envolturas de papel duales, por ejemplo, una envoltura interior y una envoltura exterior. Si se desea, el papel que tiene un depósito catalítico estampado sobre él puede usarse en otras ubicaciones y/o para cualquiera de las capas de papel del cigarrillo que se muestra en las figuras 5 y 6. Adicionalmente, si bien se muestra una modalidad de un elemento combustible para cigarrillo en las figuras 5 y 6, el papel que contiene partículas catalíticas estampadas se puede usar para rodear el elemento combustible y/o las capas de papel en su sitio, en otras disposiciones del elemento combustible para cigarrillo. La figura 7 ¡lustra un cigarrillo 500 que tiene una. barra de tabaco concéntrica 510, que incluye un tubo interior o funda para envoltura de cigarrillo 515, que tiene un depósito estampado de partículas catalíticas sobre al menos una parte de una superficie de la envoltura. Como se muestra, el cigarrillo 500 comprende un filtro 505 y una barra de tabaco 510, las cuales están unidas una con otra con un caequillo de papel 511. La barra de tabaco 510 tiene una configuración de "núcleo concéntrico" o "coaxial" que puede producirse en una máquina para elaborar barras Hauni Baby, disponible en Hauni Machinenbau AG de Hamburgo, Alemania. Una región de núcleo interior 512 está definida por la envoltura interior 515, la cual está rodeada por material de tripa corta de tabaco 520. Una envoltura exterior para cigarrillo 525, se extiende a lo largo del lado exterior de la barra de tabaco 510. El filtro 505 puede comprender uno o más tapones de estopa de celulosa, y opcionalmente podría incluir un adsorbente, tal como carbón. En esta modalidad, cualquier coloración ocasionada por el depósito de las partículas de catalizador sobre el papel en la envoltura interior 515 está oculta a la vista. La región central del núcleo 512 puede ser hueca, y/o puede estar parcial o totalmente llena con tripa corta, y preferiblemente tiene aproximadamente de 2 a 5 mm de diámetro, más preferiblemente de 2 a 3 mm de diámetro. En una alternativa, la envoltura interior 515 se puede construir en un arreglo por capas, con al menos una de las capas formadas de papel con un depósito estampado de partículas de catalizador sobre una superficie de ella. Las partículas de catalizador se pueden depositar en una superficie interior de la envoltura interior, una superficie exterior de la envoltura interior, una superficie interior de la envoltura exterior y/o una superficie exterior de la envoltura exterior. Con referencia nuevamente a la modalidad de las figuras 2(a) y 2(b), la envoltura interior y la envoltura exterior son envolturas individuales formadas en procesos de elaboración de papel separados, y posteriormente envueltas alrededor de la tripa corta de tabaco, para formar una barra de tabaco para cigarrillo. La envoltura interior, la envoltura exterior o ambas envolturas, pueden incluir depósitos secos que contengan un catalizador en nanopartículas. En los ejemplos en donde ambas envolturas incluyen un depósito estampado de partículas catalíticas, las partículas de catalizador específicas y la carga de catalizador en cada envoltura, pueden ser las mismas o diferentes. En algunas modalidades, la adición de partículas de catalizador puede decolorar la envoltura, por ejemplo, la envoltura se hace no blanca o de color café. Por razones estéticas, puede colocarse una envoltura exterior que sea de un color convencional (por ejemplo, blanco), alrededor de la envoltura interior. Tanto la envoltura interior como la envoltura exterior se pueden seleccionar para dar un desempeño deseado del artículo para fumar con respecto a las propiedades del artículo para fumar, tales como conteo de bocanadas, alquitrán, tasa de quemado, y apariencia de las cenizas. De acuerdo con esto, y tal como se muestra y se describe, por ejemplo, con referencia a las figuras 2(a) y 2(b), las modalidades preferidas de artículos para fumar, y de métodos para elaborar artículos para fumar, pueden incluir una porción de barra de tabaco de un cigarrillo con un depósito impreso de partículas de catalizador en una primera envoltura, que comprenda además una segunda envoltura más exterior, que no tenga partículas de catalizador depositadas sobre ella. Un catalizador preferido para su uso en una envoltura para un artículo para fumar, es catalíticamente activo a temperaturas tan bajas como temperatura ambiente, y más preferiblemente no se desactiva aún a temperaturas tan altas como de 900 °C. Las partículas de catalizador pueden estar impresas a lo largo de la longitud axial completa de la zona de quemado anticipada, por ejemplo, no solamente en el extremo con filtro del artículo para fumar, y pueden ser catalíticamente activas desde el extremo para encender hasta en extremo con filtro durante el uso. La distribución axial del catalizador proporciona suficiente tiempo de contacto entre la corriente principal de humo y el catalizador para que el CO se convierta en C02 y/o el NO se convierta en N2. En un ejemplo adicional, las partículas de catalizador pueden contener catalizadores mixtos, por ejemplo, un catalizador que sea una combinación de composiciones de catalizadores individuales, que dada uno de ellos funcione en un rango de temperatura diferente, o en rangos de temperatura que se solapen. Esta mezcla de partículas de catalizador diferentes, se puede usar para ampliar el rango de temperatura en el cual puede ocurrir la conversión de CO en C02 y/o la conversión de NO en N2, y para aumentar la eficiencia catalítica del catalizador a medida que el artículo para fumar se quema. Por ejemplo, un catalizador mixto puede convertir el CO en C02 y/o en NO en N2, tanto en la zona de combustión, como detrás de la zona de combustión. Cuando se usa sobre papel, el catalizador estampado puede ser selectivo para el CO. Así, el CO puede ser reducido en una proporción mayor que el material en partículas (TPM). Así, se reduce la proporción CO:TPM. Un cigarrillo de control se fumó en una máquina de fumar comercial, y se midió la cantidad de material en partículas y monóxido de carbono. El cigarrillo control tenía una envoltura convencional Los constituyentes de la corriente principal de humo para un cigarrillo de prueba que contenía una envoltura con 12.5 por ciento por peso de partículas de óxido de hierro en nanoescala impresas sobre el interior de la envoltura, también se midieron. El material en partículas (TPM) total y la cantidad de monóxido de carbono (CO) emitidos del cigarrillo de control fue de 18.3 mg y 14.7 mg, respectivamente. Las cantidades de TPM y de CO para el cigarrillo de prueba fueron de 12.9 mg y de 7.6 mg, respectivamente, correspondiendo a una reducción en TPM y en CO de 30% y de 48%, respectivamente. Cualquiera del material de depósito, envolturas, artículos para fumar o métodos descritos aquí, puede incluir aditivos adicionales usados convencionalmente en las envolturas para artículos para fumar. Estos aditivos pueden incluir, por ejemplo, aditivos para controlar la apariencia, y/o aditivos para dar como resultado una apariencia deseada de las cenizas y/o rellenadores para la malla usada en el papel para cigarrillos. Si bien la presente invención ha sido descrita en conexión con ejemplos de modalidades de ella, los conocedores de la materia se darán cuenta de que se puede hacer adiciones, eliminaciones, modificaciones, y sustituciones no descritas específicamente, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (81)

REIVI DICACIO ES

1. Un artículo para fumar, que comprende: una barra de tabaco que tiene una envoltura formada alrededor de la barra de tabaco, la envoltura incluye un depósito estampado sobre al menos una parte de una superficie de la envoltura, caracterizada porque el depósito estampado contiene partículas de catalizador capaces de catalizar, oxidar, y/o reducir la conversión de un componente constituyente gaseoso en la corriente principal y/o la corriente lateral de humo del artículo para fumar.

2. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el componente constituyente gaseoso es monóxido de carbono y/u óxido nítrico.

3. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador es capaz de reducir la cantidad de constituyentes del humo distintos al monóxido de carbono y al óxido nítrico.

4. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el tamaño promedio de partícula del catalizador es menor que aproximadamente 5 mieras o menor que aproximadamente 50 nm.

5. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador contiene al menos un óxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en B, Al, Si, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Sn, Ce, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt y Au.

6. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador consiste esencialmente en al menos un óxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en V, Al, Si, Ti, Fe, Con, Ni, Cu, Zn, Fe, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Sn, Ce, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt y Au.

7. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el depósito es libre de enlazantes.

8. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador contiene óxido de hierro.

9. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador contiene FeOOH, Fe304, a-Fe203, y-Fe203, FeO, o mezclas de ellos.

10. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador contiene partículas de un primer óxido soportado sobre partículas de un segundo compuesto.

11. El artículo para fumar de la reivindicación 10, caracterizado además porque el segundo compuesto contiene carbonato de calcio.

12. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el depósito incluye un patrón que tiene una pluralidad de figuras discretas, incluyendo una secuencia alfanumérica, un pictograma o una forma geométrica.

13. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el patrón incluye un gradiente de concentración del catalizador entre una primera parte que tiene una figura con baja concentración, y una segunda parte que tiene una figura con alta concentración.

14. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque las figuras del patrón son repetitivas a lo largo de una dirección axial del artículo para fumar.

15. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador está depositado sobre una superficie interior de la envoltura.

16. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador está depositado sobre una superficie exterior de la envoltura.

17. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque la envoltura es una primera envoltura, y el artículo para fumar comprende además una segunda envoltura.

18. El artículo para fumar de la reivindicación 17, caracterizado además porque la segunda envoltura está radialmente hacia afuera de la primera envoltura.

19. El artículo para fumar de la reivindicación 17, caracterizado además porque la cantidad total de catalizador en la segunda envoltura es cero.

20. El artículo para fumar de la reivindicación 17, caracterizado además porque una proporción, en porcentaje por peso, de catalizador en la segunda envoltura con respecto al catalizador en la primera envoltura es menor que 0.25.

21. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque la envoltura tiene una parte linealmente distal y una parte linealmente más próxima con respecto a un primer extremo del artículo para fumar, y la parte linealmente distal tiene una primera carga del catalizador, y la parte linealmente próxima tiene una segunda carga del catalizador.

22. El artículo para fumar de la reivindicación 21, caracterizado además porque la primera carga del catalizador es menor que la segunda carga del catalizador.

23. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque la permeabilidad de la envoltura no es menor que 15 unidades CORESTA.

24. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque la cobertura de área del catalizador en la envoltura es menor que aproximadamente 90% o menor que aproximadamente 50% del área superficial total de la envoltura.

25. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque la cobertura de área del catalizador sobre la envoltura es mayor que aproximadamente 1% o mayor que aproximadamente 5% del área superficial total de la envoltura.

26. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque las figuras del patrón se repiten de tal forma que el área más grande de envoltura no cubierta no excede de un área circular que tiene un diámetro de 1 miera, o un diámetro de 10 mm.

27. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque la cantidad total del catalizador es menor que aproximadamente 10 mg/artículo para fumar o menor que 5 aproximadamente 100 mg/artículo para fumar.

28. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque las partículas están depositadas en una cantidad efectiva para reducir la concentración de monóxido de carbono y/o de óxido nítrico en la corriente principal y/o la corriente •10 lateral de humo en al menos 10%, o en al menos 25%.

29. El artículo para fumar de la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador es hidrógeno unido a la envoltura.

30. Un artículo para fumar que comprende: 15 una barra de tabaco para cigarrillo que tiene una envoltura, la envoltura incluye un depósito impreso sobre al menos una parte de la superficie de la envoltura, caracterizado además porque el depósito estampado contiene un catalizador óxido de hierro en nanopartículas. 0

31. Un método para elaborar un artículo para fumar, que comprende: (i) depositar partículas de catalizador sobre al menos una parte de una superficie de una envoltura para formar un depósito estampado de las partículas sobre la envoltura; 5 (¡i) proporcionar una tripa corta que contiene tabaco, a una máquina para elaborar cigarrillos; y (ii¡) colocar la envoltura que incluye el depósito estampado, alrededor de la tripa corta, para formar una parte de barra de tabaco del artículo para fumar.

32. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador se depositan mediante impresión por grabado, impresión por rotograbado, impresión por fotograbado, impresión serigráfica, impresión flexográfica, impresión en relieve, impresión en hueco, impresión litográfica, técnicas de rocío, brocha, rodillo o prensa encoladora.

33. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador se depositan en la ausencia de un enlazante.

34. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador secas se depositan sobre una malla base de la envoltura.

35. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador se depositan dispersando las partículas en un líquido, para formar una mezcla, y dpositando la mezcla sobre la envoltura.

36. El método de la reivindicación 35, caracterizado además porque el líquido incluye alcohol, agua y/u otros solventes, y mezclas de ellos.

37. El método de la reivindicación 35, que comprende además secar el depósito estampado calentando la envoltura.

38. El método de la reivindicación 31, que comprende además añadir un pigmento a la mezcla.

39. El método de la reivindicación 31, caracterizado, además porque la envoltura es una primera envoltura, y el método comprende además: (¡v) colocar una segunda envoltura alrededor de la porción de barra de tabaco.

40. El método de la reivindicación 39, caracterizado además porque la segunda envoltura está radialmente hacia afuera de la primera envoltura.

41. El método de la reivindicación 39, caracterizado además porque la cantidad total de partículas de catalizador en la segunda envoltura, es cero.

42. El método de la reivindicación 39, caracterizado además porque una proporción, en porcentaje por peso, de partículas de catalizador en la segunda envoltura, con respecto a partículas de catalizador en la primera envoltura, es menor que 0.25.

43. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque el tamaño promedio de partícula de las partículas de catalizador es menor que aproximadamente 5 mieras o menor que aproximadamente 50 nm.

44. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador contienen al menos un óxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en B, Al, Si, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Fe, Zr, Nb. o, Ru, Rh, Pd, Ag, Sn, Ce, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt y Au.

45. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador contienen óxido de hierro.

46. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador contienen FeOOH, Fe304, a-Fe203, Y-Fe203) FeO, o mezclas de ellos.

47. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador contiene partículas de un primer óxido soportado sobre, partículas de un segundo compuesto.

48. El método de la reivindicación 47, caracterizado además porque el segundo compuesto contiene carbonato de calcio.

49. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque el depósito estampado incluye una pluralidad de figuras discretas, incluyendo una secuencia alfanumérica, un pictograma o una forma geométrica.

50. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque el depósito estampado incluye un gradiente de concentración de las partículas de catalizador entre una primera parte que tiene una figura con baja concentración, y una segunda parte que tiene una figura con alta concentración.

51. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador están depositadas sobre una superficie interior de la envoltura.

52. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas de catalizador están depositadas sobre una superficie exterior de la envoltura.

53. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque la envoltura tiene una parte linealmente distal, y una parte linealmente más próxima con respecto a un primer extremo del artículo para fumar, y la parte linealmente distal tiene una primera carga de las partículas de catalizador, y la parte linealmente más próxima tiene una segunda carga de las partículas de catalizador.

54. El método de la reivindicación 53, caracterizado además porque la primera carga de las partículas de catalizador es menor que la segunda carga de partículas de catalizador.

55. El . método de la reivindicación 31, caracterizado además porque la permeabilidad de la envoltura no es menor que 15 unidades CORESTA.

56. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque la cobertura de área del catalizador sobre la envoltura es menor que aproximadamente 90%, o menor que aproximadamente 50% del área superficial total de la envoltura.

57. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque la cobertura de área del catalizador sobre la envoltura es mayor que aproximadamente 1% o mayor que aproximadamente 5% del área superficial total de la envoltura.

58. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las figuras del patrón se repiten de tal forma que el área más grande de la envoltura no cubierta no excede de un área circular que tiene un diámetro de 1 miera, o un diámetro de 10 mm.

59. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque la cantidad total del catalizador es menor que aproximadamente 10 mg/artículo para fumar, o menor que aproximadamente 100 mg/artículo para fumar.

60. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque las partículas están depositadas en una cantidad efectiva para reducir la concentración de monóxido de carbono y/o de ácido nítrico en la corriente principal y/o en la corriente lateral de humo, en al menos 10% o en al menos 25%.

61. El método de la reivindicación 31, caracterizado además porque el catalizador es hidrógeno unido a la envoltura.

62. Una envoltura para un artículo para fumar, la envoltura comprende: una malla; y un depósito estampado sobre al menos una parte de la superficie de la envoltura, caracterizado porque el depósito estampado contiene partículas de catalizador.

63. Una hoja de papel para envolver cigarrillos que contiene una pluralidad de las envolturas de la reivindicación 62.

64. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizada además porque el tamaño promedio de partícula del catalizador es menor que aproximadamente 5 mieras o menor que aproximadamente 50 nm.

65. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizada además porque el catalizador comprende óxido de hierro.

66. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizada además porque el catalizador contiene partículas de un primer óxido soportadas sobre partículas de un segundo compuesto.

67. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizada además porque el depósito incluye un patrón que tiene una pluralidad de figuras discretas, incluyendo una secuencia alfanumérica, un pictograma, o una forma geométrica.

68. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizada además porque el patrón incluye un gradiente de concentración del catalizador entre una primera parte que tiene una figura con baja concentración, y una segunda parte que tiene una figura con baja concentración.

69. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizada además porque la permeabilidad de la envoltura no es menor que 15 unidades CORESTA.

70. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizada además porque la cobertura de área del catalizador sobre la envoltura es menor que aproximadamente 90% o menor que aproximadamente 50% del área superficial total de la envoltura.

71. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizada además porque la cobertura de área del catalizador sobre la envoltura es mayor que aproximadamente 1%, o mayor que aproximadamente 5% del área superficial de la envoltura.

72. La envoltura de la reivindicación 62, caracterizado además porque las figuras del patrón se repiten de tal forma que el área más grande de la envoltura no recubierta, no excede de un área circular que tiene un diámetro de 1 miera, o un diámetro de 10 mm.

73. Un método para elaborar papel para cigarrillos con un depósito estampado de partículas de catalizador, el método comprende: (i) formar una hoja de papel para cigarrillo en una máquina para elaborar papel; y (¡i) depositar partículas de catalizador sobre al menos una parte de una superficie del papel, para formar un depósito estampado de las partículas sobre el papel.

74. El método de la reivindicación 73, caracterizado además porque las partículas de catalizador se depositan mediante impresión por grabado, impresión por rotograbado, impresión por fotograbado, impresión serigráfica, impresión flexográfica, impresión en relieve, impresión en hueco, impresión litográfica, técnicas de rocío, brocha, rodillo o prensa encoladora.

75. El método de la reivindicación 73, caracterizado además porque las partículas de catalizador se depositan en la ausencia de un enlazante.

76. El método de la reivindicación 73, caracterizado además porque el tamaño promedio de partícula de las partículas de catalizador es menor que aproximadamente 5 mieras o menor que aproximadamente 50 nm.

77. El método de la reivindicación 73, caracterizado además porque las partículas de catalizador contienen óxido de hierro.

78. El método de la reivindicación 73, caracterizado además porque el depósito estampado incluye una pluralidad de figuras discretas, incluyendo una secuencia alfanumérica, un pictograma o una forma geométrica.

79. Una tinta catalítica utilizada en la producción de una envoltura para un artículo para fumar, la tinta catalítica comprende: un líquido; y un catalizador en nanopartículas, suspendido en el líquido.

80. Una tinta catalítica utilizada en la producción de una envoltura para un artículo para fumar, la tinta catalítica consiste esencialmente en: un liquido; y un catalizador en nanopartículas suspendido en el líquido.

81. La tinta catalítica de la reivindicación 80, caracterizado además porque la tinta no contiene enlazantes.