PT100957B

PT100957B - Filtro para fumo de tabaco e seu processo de fabrico

Info

Publication number: PT100957B
Application number: PT100957A
Authority: PT
Inventors: John Charlton; Paul Francis Clarke
Original assignee: Cigarette Components Ltd
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1999-07-30
Also published as: GB2261152B; US6302114B1; IE922734A1; JPH05292936A; FR2682263B1; ES2040665B1; FR2682263A1; PT100957A; DK125492A; CA2080301A1; DE4234482A1; CH685091A5; JP3751642B2; ITMI922303A0; CN1071322A; BR9203963A; AU2627292A; KR930007390A; SE9202992D0; SE9202992L

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA —2—

O presente invento refere-se a filtros e elementos de filtro para fumo de tabaco, contendo aditivo em partículas modificador de fumo.

Os aditivos em partículas adequados incluem sorventes (por exemplo, seleccionados a partir de carvão activado, sílica gel, sepiolite, alumina, material de permuta iónica, etc.), modificadores de pH (por exemplo, materiais alcalinos, tais como Na₂CO₃, materiais ácidos), saborizantes, outros aditivos sólidos e suas misturas.

O presente invento proporciona um filtro, ou elemento de filtro para fumo de tabaco, tendo um núcleo que se prolonga longitudinalmente, e um invólucro ligado em redor do núcleo, tendo o invólucro um aditivo em partículas aderente a uma ou mais porções da sua face radialmente interior, não tendo o dito invólucro aditivo em redor da sua circunferência numa -oy em ambas as extremidades do núcleo.

O aditivo em partículas prolonga-se, de preferência, apenas parcialmente em redor da circunferência interior do invólucro tendo o invólucro, por exemplo, um bordo longitudinal de sobreposição, que não tem aditivo, e proporciona uma costura dobrada e colada, que suporta o invólucro em redor do núcleo. O aditivo em partículas pode cobrir Uma única região da superfície interior do invólucro, prolongando-se parcialmente desde uma extremidade do núcleo - para a outra; ele pode cobrir uma única região, a qual está espaçada de ambas as extremidades do núcleo; pode serdisposto emregiões separadas, espaçadaslongitudinal e/ou circunferencialmente entre si. Qualquer aditivo em partículas utilizado pode consistir numa única substância ou numa mistura, e pode estar em mistura com outro material

O invólucro é, de preferência, previamente revestido com aditivo em,partículas e modificador de fumo aderente;> O núcleo

Ί4 446

33056

-3revestido, ou a formação do núcleo e a aplicação do invólucro revestido pode ocorrer substancialmente em simultâneo.

O aditivo em partículas é, adequadamente, feito aderir ao invólucro por meio de adesivo termofusível, polietileno glicol de elevado ponto de fusão, ou um adesivo do tipo emulsão, tal como PVA. Os adesivos termofusíveis, para utilização no invento, são vários adesivos de poliéster.

No filtro ou elemento de filtro, de acordo com o invento, o núcleo pode ser de material de filtração de fumo convencional (por exemplo, de estopa filamentosa, de fibras de algodão, ou de papel crepe); um tubo com extremidades abertas; ou uma porção impermeável ou de baixa permeabilidade, que contribui para a queda de pressão do filtro compósito, mas tem pouco ou nenhum efeito de filtração; o núcleo podia ser um corpo unitário, ou podia ser um compósito - por exemplo, incorporando a sua própria manga, e/ou tendo porções longitudinalmente (e/ou radialmente) adjacentes. Num tipo de concretização o invólucro de núcleo está ele próprio rodeado por um corpo anular externo que, como o núcleo, podia, por exemplo, ser de material de filtração para fumo convencional, ou uma porção impermeável ou de baixa permeabilidade com pouco ou nenhum efeito de filtração. O núcleo pode ser um compósito de uma vareta central e de uma manga. O núcleo, com ou sem tal manga, pode ter ranhuras externas, que se prolongam longitudinalmente do mesmo, sobre parte do seu comprimento, caso em que o aditivo em partículas na face radialmente interior do invólucro pode estar em coincidência com estas ranhuras e prolongar-se para as mesmas. As ranhuras podem prolongar-se de uma ou de cada extremidade do núcleo, parcialmente para a outra, ou pararem a curta distância de ambas as extremidades. Num núcleo compósito de uma vareta com uma manga com ranhuras, a superfície da vareta pode conforma-se às ranhuras da manga.

446

33056

-4e em qualquer dos casos pode ser perfurado. 0 invólucro revestido com partículas podia ser feito aderir (por exemplo, com adesivo activável por calor) ao núcleo para proporcionar um produto colado, que seja dimensionalmente estável sem uma manga de contenção. Numa outra disposição, um ou ambos os bordos longitudinais do invólucro podem não ter revestimento em partículas e serem utilizados como um adesivo sobreposto, para segurar o invólucro em redor do núcleo. No entanto, mesmo com a colagem do invólucro a ele próprio e/ou ao núcleo, pode ser preferido, proporcionar uma manga de contenção em redor do invólucro.

O invólucro revestido com aditivo em partículas, previamente formado, é convenientemente aplicado em redor de um núcleo previamente formado, ou em redor de um núcleo, à medida que o núcleo está a ser formado, utilizando aparelhos de guarnição convencionais. Num processo de acordo com o invento, o fornecimento do invólucro que suporta o aditivo em partículas, a sua aplicação ao núcleo, após, ou à medida que este último é formado (opcionalmente com a aplicação de uma manga envolvente), e o corte, do produto alongado resultante, em comprimentos finitos, pode ser realizado continuamente e em série, utilizando maquinaria convencional de fabrico de filtros. Quando o próprio invólucro deva ser envolvido por um corpo anular externo, este último pode ser alimentado similar e continuamente e ser formado em torno do núcleo envolvido em avanço; os procedimentos em série contínuos e os aparelhos para estas operações são conhecidos na arte dos filtros de cigarro. Os comprimentos finitos,' cortados inicialmente a partir do produto produzido continuamen-j f te serão, usualmente, múltiplos dos filtros ou elementos .-individuais., eventualmente utilizados; neste. caso os_comprimentos finitos iniciais são ainda subdivididos em comprimentos unitários finais, durante a formação dos cigarros com filtro.ou para a subsequente formação dos mesmos, e estão também de acordo com o invento. 0 invólucro pode ser revestido com adesivo sobre regiões restritas, onde é requerido o revestimento de aditivo em partículas (porexemplo, por meio de uma roda de impressão), e depois>com aditivo em partículas (por. exemplo,

por arrastamento

ΊΑ 446

33056

-5através de um reservatório, leito fluidificado, corrente de circulação ou outro fornecimento de aditivo, enquanto o aditivo está activo), como parte do processo contínuo em série atrás referido; em vez disso, a faixa revestida com adesivo pode ser produzida separadamente, ou obtida num fornecedor exterior, sendo a activação do adesivo (por exemplo, amolecimento por calor) e aplicação do aditivo em partículas realizada em série e continuamente com a produção dos filtros. Os filtros de acordo com o invento podem incorporar outro material.

Os vários parâmetros podem variar amplamente, de acordo com os requisitos de produto, incluindo estes, por exemplo, o / peso/comprimento unitário do invólucro utilizado para suporte do aditivo em partículas, o tamanho de partícula do aditivo, etc.. Um tamanho de partícula adequado para o carbono activado é o 12/30 da British Standard Mesh (Malha Padrão Britânica), um outro é o 30/70 da British Standard Mesh.

O invólucro empregue, de acordo com o invento, pode ser de qualquer material não tóxico. Será usualmente utilizado um invólucro cilíndrico convencional, pode ser permeável ou impermeável ao fumo ou ar, de acordo com os requisitos de escoamento no produto final. Quando destinado a um filtro ventilado, o invólucro será, usualmente, altamente poroso. O invólucro pode ter ranhuras externas, prolongando-se longitudinalmente através de parte do seu comprimento, caso em que o aditivo em partículas, na sua face radialmente interior, está, de preferência, numa região sem ranhuras; as ranhuras podem prolongar-se de uma ou de cada extremidade do invólucro, parcialmente, para a outra, ou parar a curta distância de ambas as extremidades; a superfície de núcleo pode-se conformar às ranhuras do invólucro.

Pelo menos, algum aditivo em partículas utilizado pode incluir (ou consistir em) saborizante - ou pode ser incorporado outro material que inclua saborizante.

- a

74.446

33056

-6quente dos elementos separados, um elemento de filtro unitário, que suporte, vantajosamente, o aditivo em partículas, e que pode ainda apresentar uma aparência sem aditivo, lisa e aceitável na extremidade bocal de um cigarro com filtro. Permite também a incorporação de aditivo em partículas de carvão activado, ou outro aditivo em partículas, em filtros para fumo de tabaco, utilizando aparelhos convencionais, sem introdução de problemas na produção ou nos aparelhos e, em particular, com a realização fácil do carregamento uniforme de aditivo e, quando requerido, a variação simples e precisa deste carregamento. Os filtros de acordo com o invento permitem que o aditivo em partículas, aderente à face radialmente interior do invólucro, exerça, sem obstrução, ou quase, o seu efeito de filtração, ou outro efeito, na corrente de fumo de tabaco; assim os filtros de acordo com o invento, contendo sorvente em partículas podem proporcionar uma boa retenção dos componentes de fumo da fase de vapor.

Os produtos de acordo com o presente invento são, em geral, adequados para utilização como ou em filtros de cigarro. Os filtros de cigarro, de acordo com o invento, serão usualmente fixos a varetas de tabaco envolvidas por invólucros de cobertura de ponta convencionais, que podem ser invólucros de cobertura ventilados ou não ventilados; usualmente, como indicado atrás, o filtro será orientado com uma porção sem aditivo na extremidade bocal.

j

As concretizações do invento estão representadas nos desenhos anexos. Nos desenhos, os números de referência semelhantes indicam partes semelhantes.

.. ..... A fig. 1 é uma vista em corte longitudinal e em diagrama de um filtro de acordo com o invento, tendo um núcleo de filtração 2, rodeado por um invólucro cilíndrico poroso 4, o qual tem aditivo em partículas 6, aderente à sua superfície interior, de modo que se prolonga em redor de toda a circunferência do núcleo 2 e liga-se totalmente à mesma, prolongando-se este aditivo a partir de uma extremidade do filtro apenas parcialmente para a outra; o invólucro cilíndrico 4 está seguro, em redor do núcleo 2 ' t'· /-7:/,..3/-/-=5 3, ,; ...- ..-:,-7 \7/-7-./-../: .3-/:-3,3 :/33:3--373///'-3/3=333 /3'3'/1/3<-y 3:7 3 yyyyyyy :// //3/=ΛΑ'· ·:/·;·./-'' -.//-/- - -// 3/:://3= ==--33/.7.:,:=,73//.-/- -./:5:/.3,/,.-././=/,=.-/..5.-:..-.-:

//7· -o 3-3.-// /:77/../:// ^/3-.--^7^//7_;·/· -/-/3-:.-=. /. 7:3.:,/7::/77//3^

Ί4 446

33056

-7por uma costura dobrada e colada (não mostrada), q aditivo em partículas.

A fig. 2 é uma vista similar de uma concretização, que é a mesma que a da fig. 1, excepto que o invólucro 4, em redor de ambas as extremidades do núcleo 2, não tem aditivo em partículas 6.

A fig. 3 é uma vista longitudinal, parcialmente em corte e parcial, de um filtro de acordo com o invento, tendo um núcleo de filtração 2, envolto num invólucro poroso 4, através do qual são visíveis aglomerados 8 de aditivo em partículas 6, espaçados longitudinal e circunferencialmente.

A fig. 4 é a mesma vista de uma concretização essencialmente semelhante, na qual os aglomerados 8 têm a forma oval.

A fig. 5 é uma vista longitudinal, parcialmente em corte e parcial, de parte de uma vareta de comprimento múltiplo de acordo com o invento, a qual pode ser cortada em unidades individuais, como as mostradas na fig. 2, por corte transversal, entre os aglomerados de um aditivo em partículas, espaçados longitudinalmente; a costura dobrada e colada sem aditivo em partículas está indicada esquematicamente em 10. Neste caso, o aditivo 6 não é mostrado como visível através do invólucro 4.

A fig. 6 é uma vista, similar à da fig. 1, na qual o invólucro da fig. 1 está ele próprio rodeado por um corpo anular 12 de material de filtro, que estaria usualmente dentro dos limites de um invólucro mais exterior 14; nesta concretização representada, o invólucro revestido com aditivo 4 é impermeável, e como nas outras concretizações representadas o filtro seria fixo ao cigarro, ficando uma extremidade sem aditivo virada para a boca do fumador. O núcleo 2 na fig. 6 é mais fino do que na fig. 1, de modo que as circunferências totais dos produtos das fig. 1 e fig. 6 são quase as mesmas - usualmente cerca de 25 mm.

Nas figs. 1 a 6 é mostrado um intervalo

74, 446

33056 núcleo 2 e a parte sem aditivo do invólucro 4; isto é devido à natureza diagramática das figuras; na prática não existirá tal intervalo, estando a porção da face interior não revestida do invólucro 4 em contacto e ligado em redor da periferia do núcleo 2.

A fig. 7 é uma vista parcial em perspectiva e em diagrama, de um filtro de acordo com o invento, na qual o invólucro 4 em redor do núcleo de filtração 2 tem ranhuras 16, prolongando-se a partir de uma face de extremidade 17, parcialmente para a outra face de extremidade 19. O aditivo em partículas 6 está aderente à face interior da porção sem ranhuras e lisa 18 do invólucro 4. 0 núcleo 2 é, adequadamente, de estopa de acetato de celulose e o invólucro 4 de invólucro cilíndrico de papel permeável ao ar. O filtro representado é mostrado munido com o seu invólucro cilíndrico mais exterior 21; isto é aplicado como um passo final no processo de produção em série e contínuo de varetas, antes do produto formado continuamente ser cortado em comprimentos finitos; o invólucro cilíndrico exterior 21, que pode ser permeável ou impermeável, é assim conjuntamente terminal com a vareta. Noutras concretizações ó invólucro cilíndrico 21 pode ser omitido, deixando um produto de filtro inicial com as ranhuras 16 expostas.

O filtro podia ter a sua extremidade com ranhuras ou sem ranhuras fixa a um cigarro, usualmente por um invólucro de cobertura de ponta, o qual podia ser não ventilado ou proporcionar ventilação, por exemplo, em ranhuras 16. Para utilização com um invólucro de cobertura de ponta com ventilação, o filtro será usualmente fornecido sem um invólucro cilíndrico exterior 21, de modo que o invólucro, de cobertura de ponta ligar-se-ia directamente em redor do invólucro 4.

Na concretização representada, a superfície de núcleo por debaixo das ranhuras 16 conforma-se à configuração com ranhuras, mas isto não é essencial, isto é, a porção com ranhuras do invólucro 4 podia definir ranhuras internas entre ela própria e o núcleo 2, bem como as ranhuras externas 16. Na concretização .

/. ;.Ó·. ..Γ·’·;·’’ ' \ ' ⁴’· '.-cfe · ;7

446

33056

representada, o aditivo em partículas 6 prolonga-se circunferencial e continuamente em redor do núcleo 2, estando a face interior do invólucro 4, nesta região, sem aditivo apenas onde a mesma se sobrepõe à face exterior, para formar uma costura dobrada e colada (não mostrada); contudo, como com as concretizações anteriores, isto não é essencial, sendo possível que o aditivo 6 esteja presente apenas sobre uma parte da circunferência do núcleo, por exemplo, sobre regiões espaçadas e separadas circunferencialmente. Na concretização representada, o aditivo em partículas 6 prolonga-se ao longo de todo o comprimento da porção sem ranhuras 18 do invólucro 4, mas de novo isto não é essencial; o aditivo em partículas, disposto circunferencialmente em qualquer dos modos mencionados atrás, podia prolongar-se apenas através de parte do comprimento da porção de invólucro sem ranhuras 18, por exemplo, estando ausente do invólucro 4 na face de extremidade 19 e/ou disposto em regiões espaçadas e separadas longitudinalmente.

A fig. 8 é uma vista em corte longitudinal e em diagrama do filtro da fig. 7.

A fig. 9 é uma vista em corte longitudinal e em diagrama de parte de uma vareta de comprimento múltiplo, de acordo com o invento, a qual pode ser cortada em unidades individuais como as das figs. 7 e 8.

A fig. 10 é uma vista em corte longitudinal e em diagrama de uma modificação do filtro da fig. 8, na qual a porção sem ranhuras 18 do invólucro 4, tendo um aditivo em partículas 6 aderente à sua superfície interior, está localizada dentro de duas regiões tendo ranhuras 16, prolongando-se para as respectivas faces de extremidade 17 e 19. Esta concretização é mostrada sem o invólucro cilíndrico exterior das figs. 7-9, mas um tal invólucro cilíndrico exterior 21 podia ser proporcionado. As variações explicadas atrás, com referência às figs. 7 e 9, referentes à disposição do aditivo em partículas ao longo da região sem ranhuras, a conformação da superfície do núcleo 2 com ranhuras 16, e a fixação do filtro a um cigarro, aplica-se

74. 446

33056 —10— também obtida te, da

A fig. 11 é uma vista em corte longitudinal e em diagrama de um filtro de acordo com o invento, do tipo no qual o núcleo 2 é um compósito com uma vareta central 3 e uma manga 5, sendo a manga 5, neste caso, ranhurada ao longo de parte do seu comprimento, prolongando-se desde uma face de extremidade 17, conformando-se a superfície externa da vareta 3 as ranhuras 16 ao longo desta região. Neste caso, o invólucro 4 tem uma configuração lisa e sem ranhuras, e tem aditivo em partículas 6 ( aderente à sua face interior, prolongando-se para as ranhuras 16 e enchendo as mesmas em parte do seu comprimento, parando perto da face de extremidade 17. São possíveis variações da disposição representada, como indicado atrás, em ligação com as concretização da fig. 7. Assim, o aditivo em partículas 6 pode prolongar-se circunferencial e continuamente em redor do núcleo 2, estando a face interna do invólucro .4, nesta região, livre do aditivo apenas onde o mesmo se sobrepõe à face externa para formar uma costura dobrada e colada.(não mostrada), ou o aditivo pode estar presente através de apenas numa parte da circunferência do núcleo, por exemplo, através de regiões espaçadas e circunferencialmente separadas. O aditivo em partículas 6, representado como prolongando-se continuamente ao longo do comprimento da porção de núcleo com ranhuras, podia prolongarse, em vez disso, continuamente através de todo o comprimento da ranhura ou ao longo regiões espaçadas e longitudinalmente separadas do comprimento da ranhura. A vareta central 3 é, adequadamente, de estopa de acetato de celulose e a manga 5 de acetato . de celulose ou de invólucro cilíndrico poroso. O invólucro 4 pode ser de invólucro cilíndrico de papel permeável ao ar. O filtro teria a sua extremidade com ranhuras ou sem ranhuras fixada a um cigarro, usualmente por um invólucro de cobertura de ponta, que podia ser sem ventilação ou proporcionar ventilação.

Na concretização representada, ^;á superfície da vareta 3conforma-cp àc ranhuras! fi na fflanrra ^^inac a nnrrân 'rírvm ranhnrac\da

Wl!

Ί4 446

33056

-11própria e a vareta 3.

A fig. 12 mostra, numa vista similar à da fig. 9, uma vareta de comprimento múltiplo a partir da qual podem ser obtidos os filtros da fig. 11, como descrito atrás.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1 - Filtro ou elemento de filtro para fumo de tabaco caracterizado por ter um núcleo prolongando-se longitudinalmente e um invólucro engatado em redor do núcleo, o invólucro ter um aditivo em partículas aderente a uma ou mais porções da sua face radialmente interior, estando o dito invólucro livre do aditivo em redor da sua circunferência numa ou em ambas as extremidades do núcleo.
2 - Filtro ou elemento de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o núcleo ter ranhuras, que se prolongam longitudinalmente através de uma parte do seu comprimento , estando o aditivo em partículas aderente à face radialmente interior do invólucro prolongando-se para as ranhuras.
3 - Filtro ou elemento de filtro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o invólucro ter ranhuras que se prolongam longitudinalmente através de uma parte do seu comprimento, estando o aditivo em partículas aderente à face radialmente interior do invólucro numa sua região sem ranhuras.
4 - Elemento de filtro de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado por o invólucro ser ele próprio rodeado por um corpo tubular externo.
5 - Filtro ou elemento de filtro de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado por ter um invólucro externo adicional.
6 - Cigarro com filtro caracterizado por incluir um filtro ou elemento de filtro de acordo com qualquer reivindicação anterior.
7 - Vareta uma pluralidade qualquer das reivindicações 1 a 5 integralmente unidos topo-a -topo numa de comprimento múltiplo caracterizada por ter de filtros ou elementos de filtro de acordo com relação deimagem de espelho •Á:

íís.';· *

•s <

^:'<í .45 £·.

•í’

74 446

33056

-138 - Processo de fabrico de um filtro ou elemento de filtro, caracterizado por compreender o avanço contínuo de um núcleo contínuo e com uma faixa contínua com aditivo em partículas aderente a uma sua face em regiões espaçadas longitudinalmente, o envolvimento contínuo da faixa avançando em redor do núcleo avançando (opcionalmente simultaneamente com a formação do núcleo) com aditivo em partículas contra o núcleo, e o corte do núcleo com invólucro resultante, produzido continuamente, em porções finitas.