PT1333729E

PT1333729E - Processo para produzir artigos de tabaco com reduzida propensão para ignição e produtos fabricados de acordo com o mesmo

Info

Publication number: PT1333729E
Application number: PT01992470T
Authority: PT
Inventors: Joseph S Kucherovsky; Thomas A Kraker; Richard M Peterson
Original assignee: Schweitzer Mauduit Internat
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2011-02-17
Also published as: EP2127543A3; ES2388777T3; CA2643090A1; EP2127544A3; PT2127544E; US6725867B2; HK1059025A1; EP2127543B1; CN1839717B; AU2002232952A1; US20020139381A1; CA2643087C; MXPA03004072A; US10258078B2; CA2643087A1; EP2127545A3; ES2388776T3; JP2004512849A; EP2127544B1; DE60143620D1

Description

ΕΡ1333729Β1

DESCRIÇÃO

PROCESSO PARA PRODUZIR ARTIGOS DE TABACO COM REDUZIDA PROPENSÃO PARA IGNIÇÃO E PRODUTOS FABRICADOS DE ACORDO COM O

MESMO

Antecedentes da invenção

Existe uma preocupação constante na indústria de tabaco para produzir cigarros com invólucros que reduzam a propensão para ignição do artigo de tabaco, ou a tendência de o artigo de tabaco promover a ignição de superfícies que entrem em contacto com o artigo de tabaco aceso. Há registos de incêndios atribuídos a cigarros a arder que entram em contacto com materiais combustíveis. Existe um justificado interesse na indústria para reduzir a tendência de os cigarros, ou outros artigos de tabaco, promoverem a ignição de superfícies e materiais utilizados em mobílias, atoalhados e semelhantes, ao entrarem em contacto com os mesmos.

Deste modo, uma característica desejável dos artigos de tabaco, em particular cigarros, é a auto-extinção após serem deixados cair ou deixados a arder sobre materiais combustíveis.

Desde há muito que se reconhece na indústria de tabaco que o invólucro do cigarro tem uma influência significativa nas características de combustão sem chama do cigarro. Sobre este aspecto foram feitas várias tentativas na arte para alterar ou modificar os invólucros de cigarro de modo a obter-se a tendência desejada de o cigarro se auto-extingir, ou, por outras palavras, reduzir as características de propensão para ignição dos cigarros. 1 ΕΡ1333729Β1 A patente U.S. n.° 4615345 descreve um método para aplicar um promotor de queima em áreas descontinuas de um invólucro de papel que tem uma permeabilidade inicial baixa. Um artigo de tabaco com um invólucro de papel deste tipo auto-extingue-se fora destas áreas se não for fumado activamente, mas mantém-se a arder dentro destas áreas. A arte anterior descreve a aplicação de soluções formadoras de película a papel de cigarro para reduzir a permeabilidade do papel e controlar a velocidade de queima. Verificou-se que quando estes materiais foram aplicados em áreas descontínuas ao longo do comprimento do cigarro, que o cigarro apresenta uma baixa propensão para promover a ignição de um substrato, tende a auto-extinguir-se e requer um maior número baforadas. A patente U.S. n.° 5878753 de Peterson, por exemplo, descreve um invólucro de artigo de tabaco que é tratado com uma solução aquosa formadora de película, para reduzir a permeabilidade. A patente U.S. n.° 5878754 de Peterson descreve um invólucro de um artigo de tabaco tratado com uma solução não aquosa de um polímero solúvel num solvente, dissolvido numa solução não aquosa para reduzir a permeabilidade.

Nalguns casos, quando uma solução é aplicada ao invólucro de papel e seca, há uma tendência do papel para sofrer alterações dimensionais não uniformes. Em particular, a aplicação de revestimentos em forma de faixas pode fazer com que as faixas encolham em relação ao papel não revestido, fazendo com que as áreas não revestidas se deformem. 2 ΕΡ1333729Β1

Embora tenham sido feitas algumas melhorias na arte, existe ainda a necessidade de um método aperfeiçoado para produzir um invólucro de cigarro com propriedades de reduzida propensão para a ignição. Especificamente, verifica-se a necessidade de um método aperfeiçoado para aplicação de uma solução formadora de película a um invólucro de papel em áreas descontínuas, para diminuir a permeabilidade do invólucro, sem provocar alterações dimensionais não uniformes no invólucro, ou afectar adversamente a aparência do invólucro.

Sumário da invenção A presente invenção refere-se, de um modo geral, a invólucros de papel para artigos de tabaco com uma reduzida propensão para a ignição e a um processo para produzir os invólucros. Por exemplo, numa forma de realização, o processo compreende os passos de proporcionar um invólucro de papel feito a partir de uma malha de papel. Por exemplo, o invólucro de papel pode conter fibras de linho, fibras de madeira de coníferas, fibras de madeira de folhosas e suas misturas. 0 invólucro de papel também pode incluir um agente de enchimento, tal como carbonato de cálcio, numa quantidade de cerca de 10% a cerca de 40% em peso.

De acordo com a presente invenção, aplicam-se múltiplas camadas de uma composição formadora de película ao invólucro de papel, em zonas particulares. As múltiplas camadas da composição formadora de película formam áreas descontínuas tratadas no invólucro. As áreas descontínuas são separadas por áreas não tratadas. As áreas tratadas descontínuas têm uma permeabilidade dentro de uma gama pré-determinada, suficiente para reduzir a propensão para a ignição. Por 3 ΕΡ1333729Β1 exemplo, as áreas tratadas podem reduzir a propensão para a ignição, reduzindo o oxigénio da brasa de combustão lenta do artigo de tabaco à medida que a brasa queima e avança para as áreas tratadas.

De acordo com a presente invenção, o invólucro de papel é seco entre a aplicação de cada camada da composição formadora de película. 0 invólucro de papel pode ser seco por contacto com uma corrente de gás quente, por contacto com um tubo de vapor, seco com infravermelhos ou simplesmente seco ao ar. A composição formadora de película pode ser aplicada ao invólucro de papel de acordo com vários métodos. Por exemplo, as múltiplas camadas podem ser impressas no papel utilizando, por exemplo, impressão, flexografia, impressão de gravura directa, e impressão de gravura offset.

Numa forma de realização, as áreas descontínuas formadas pela composição formadora de película são em forma de faixas circunferenciais dispostas longitudinalmente ao longo do artigo de tabaco. De acordo com a invenção, as faixas têm uma largura superior a cerca de 4 mm, tal como de cerca de 5 mm a cerca de 10 mm. As faixas podem ser espaçadas umas das outras numa distância de cerca de 5 mm a cerca de 30 mm e em particular de cerca de 5 mm a cerca de 20 mm. A composição formadora de película pode ser feita a partir de qualquer material adequado que irá proporcionar as características de queima desejadas. Exemplos de composição formadora de película que podem ser utilizadas incluem soluções de alginato, soluções de pectina, soluções de silicato, soluções de amido, soluções de carboximetilcelulose, 4 ΕΡ1333729Β1 outras soluções de derivados de celulose, soluções de goma de guar e suas misturas. Se desejado, a composição formadora de película pode incluir um agente de enchimento, tal como giz, argila, um óxido de metal, carbonato de cálcio, ou suas misturas . A quantidade de composição formadora de película que é aplicada ao invólucro de papel depende da aplicação particular e de vários factores. A quantidade aplicada para formar cada camada das áreas descontínuas tratadas também pode variar, dependendo da aplicação particular. Por exemplo, numa forma de realização, a composição formadora de película pode ser aplicada para formar inicialmente uma camada relativamente leve. Subsequentemente, podem ser formadas camadas de composição mais pesadas.

Em alternativa, a composição formadora de película pode ser inicialmente aplicada como uma camada relativamente pesada. As camadas mais leves podem então ser subsequentemente colocadas na camada mais pesada.

Ainda noutra forma de realização da presente invenção, forma-se um invólucro de papel com características de reduzida propensão para a ignição, a partir de uma malha de papel com uma permeabilidade relativamente elevada. A malha de papel de acordo com a presente invenção tem uma permeabilidade superior a cerca de 60 Coresta, tal como de cerca de 60 a cerca de 110 Coresta, e mais particularmente de cerca de 60 a cerca de 90 Coresta. Uma composição formadora de película pode ser aplicada à malha de papel para formar áreas descontínuas com uma reduzida propensão para a ignição. As áreas descontínuas tratadas podem ser formadas a partir de múltiplas camadas da composição formadora de película. 5 ΕΡ1333729Β1

Além de se referir a um processo para reduzir a permeabilidade de um papel, a presente invenção também se refere ao próprio invólucro de papel e a artigos de tabaco feitos a partir do invólucro de papel. Por exemplo, um artigo de tabaco pode incluir uma coluna de tabaco envolvida por um invólucro. 0 invólucro pode ser feito a partir de uma malha de papel, como acima descrito.

De acordo com a presente invenção, o invólucro de papel pode incluir áreas descontinuas tratadas, separadas por áreas não tratadas. As áreas descontinuas tratadas podem ser feitas a partir de uma película em multi-camadas e podem ter uma permeabilidade numa gama pré-determinada, suficiente para reduzir as propriedades de propensão para a ignição do artigo De acordo com a invenção, as áreas tratadas têm uma permeabilidade inferior a cerca de 25 unidades Coresta, em particular menos de 15 unidades Coresta e mais particularmente de cerca de 2 unidades Coresta a cerca de 10 unidades Coresta. A película em multi-camadas aplicada ao invólucro de papel pode ser fabricada de acordo com o processo descrito acima. A quantidade de camadas utilizadas para produzir a película pode variar, dependendo da aplicação particular. Para a maioria das aplicações, a película conterá pelo menos duas camadas, e em particular de cerca de três a cerca de oito camadas.

Outras características e aspectos da presente invenção são discutidas mais pormenorizadamente a seguir. 6 ΕΡ1333729Β1

Breve descrição das figuras

Uma descrição completa e praticável da presente invenção, incluindo o seu melhor modo de aplicação para um perito na arte, é apresentado mais em particular no resto da descrição, incluindo referência às figuras anexas em que:

Figura 1 é uma perspectiva de um artigo de tabaco produzido de acordo com a presente invenção;

Figura 2 é uma vista fragmentada do artigo de tabaco ilustrado na Figura 1;

Figura 3 é um corte transversal de um invólucro de papel de acordo com a presente invenção;

Figura 4 é um sistema para tratar um invólucro de papel de acordo com a presente invenção; e

Figura 5 mostra o dispositivo para determinação do indice do modo de queima. A utilização repetida de caracteres de referência no presente pedido e figuras pretende representar características ou elementos idênticos ou análogos da presente invenção.

Descrição pormenorizada

Far-se-á agora referência em pormenor às forma de realização da invenção, sendo apresentados a seguir um ou mais exemplos. Cada exemplo é proporcionado a título de 7 ΕΡ1333729Β1 explicação da invenção, e não limitativo. De facto, será evidente para os peritos na arte que se podem fazer várias modificações e variações da presente invenção sem que se sair do seu âmbito. Por exemplo, as caracteristicas ilustradas ou descritas como parte de uma forma de realização podem ser utilizadas noutra forma de realização para se obter ainda outra forma de realização. Deste modo, pretende-se que a presente invenção cubra estas modificações e variações, tal como descrito no âmbito das reivindicações anexas e seus equivalentes.

Com a finalidade de explicar a invenção, as formas de realização e princípios da invenção serão discutidos em relação a um cigarro. No entanto, isto é apenas para fins explicativos da invenção e não pretende limitá-la apenas a cigarros. Qualquer tipo de artigo de tabaco está no âmbito da invenção. A invenção refere-se a um artigo de tabaco e a um invólucro para um artigo de tabaco, com caracteristicas melhoradas de controlo da propensão para a ignição. "Propensão para a ignição" é uma medida da tendência de o artigo de tabaco ou cigarro promover a ignição de um substrato inflamável se o cigarro a arder for deixado cair, ou for deixado sobre um substrato inflamável. Foi estabelecido um teste para a propensão para a ignição de um cigarro pela NIST (National Institute of Standards and Technology) e é designado em geral como "Teste de Ignição de Maquete". 0 teste compreende a colocação de um cigarro a arder sem chama sobre um tecido inflamável de teste e registar a tendência de o cigarro promover a ignição do tecido de teste, queimar o tecido de teste para além de uma linha chamuscada normal do tecido, queimar todo o seu 8 ΕΡ1333729Β1 comprimento sem incendiar o tecido, ou auto-extinguir-se antes de incendiar o tecido de teste ou queimar todo o seu comprimento.

Outro teste para a propensão para a ignição é designado por "Teste de Extinção de Cigarro". No teste de extinção do cigarro, coloca-se um cigarro aceso sobre uma ou mais camadas de papel de filtro. Se o cigarro se auto-extinguir o cigarro passa no teste. Se o cigarro queima até ao fim no filtro, não passa no teste. Os artigos de tabaco fabricados de acordo com a presente invenção podem ser concebidos para passar um ou ambos estes testes.

Em geral, os artigos de tabaco com uma reduzida propensão para a ignição são feitos de acordo com a presente invenção aplicando em áreas descontinuas de um papel de invólucro uma composição, tal como uma composição formadora de película, num processo de aplicação por várias passagens. Em particular, a composição é aplicada ao invólucro de papel em passos sucessivos, de modo a formar áreas no papel com uma reduzida propensão para a ignição. Numa forma de realização da presente invenção, o invólucro de papel é seco entre cada passo sucessivo de aplicação da composição no papel. Aplicando a composição em vários passos e secando-a entre cada passo, pensa-se que se podem formar áreas de reduzida propensão para a ignição no invólucro de papel, sem provocar alterações dimensionais não uniformes no papel e sem interferir de forma adversa com a aparência do papel.

Numa forma de realização alternativa da presente invenção, (mas não reivindicada aqui), a quantidade de composição que é aplicada ao invólucro de papel durante cada aplicação sucessiva da composição é variada. Por exemplo, 9 ΕΡ1333729Β1 nalgumas aplicações, a composição é primeiro aplicada ao invólucro de papel a quantidades relativamente elevadas. Em passos sucessivos, a quantidade da composição aplicada ao papel é menor. Noutras aplicações, no entanto, a composição é primeiro aplicada levemente ao invólucro de papel. Após a aplicação inicial, aplicam-se ao papel maiores quantidades de composição. Variando a quantidade aplicada ao invólucro de papel durante cada passo, podem formar-se áreas com reduzida propensão para a ignição no invólucro com propriedades controladas. A aplicação de composições a invólucros de papel em vários passos de aplicação também permite a formação de áreas de reduzida propensão para ignição com caracteristicas de permeabilidade relativamente elevada, tal como em invólucros com uma permeabilidade de pelo menos 60 unidades Coresta. De acordo com a presente invenção, os invólucros de papel de porosidade elevada com propriedades de reduzida propensão para a ignição são capazes de passar, quer no Teste de Ignição de Maquete, quer no Teste de Extinção de Cigarro quando formados num artigo de tabaco.

Para auxiliar a descrever e explicar melhor a presente invenção, ilustra-se de modo genérico uma forma de realização da invenção nas Figuras 1 e 2. Um artigo de tabaco (cigarro), em geral 10, com caracteristicas de propensão para a ignição melhoradas inclui uma coluna de tabaco 12 com um invólucro 14 O artigo 10 pode incluir um filtro 26. O invólucro 14 pode incluir qualquer forma de invólucro de cigarro disponível comercialmente.

Em geral, o invólucro de papel pode ser feito de fibras celulósicas obtidas, por exemplo, a partir de linho, madeira 10 ΕΡ1333729Β1 de coníferas ou madeira de folhosas. Para variar as propriedades do papel conforme se pretenda, podem utilizar-se várias misturas de fibras celulósicas. A medida em que as fibras são refinadas também pode variar.

Para a maioria das aplicações, o invólucro de papel conterá um agente de enchimento. 0 agente de enchimento pode ser, por exemplo, carbonato de cálcio, óxido de magnésio ou qualquer outro material adequado. A carga total de agente de enchimento adicionado ao invólucro de papel pode ser entre cerca de 10% a cerca de 40% em peso. A permeabilidade de um invólucro de papel para artigos de tabaco pode ser em geral de cerca de 10 unidades Coresta a cerca de 200 unidades Coresta. Nalgumas aplicações, a permeabilidade pode ser entre cerca de 15 unidades Coresta a cerca de 55 unidades Coresta. De acordo com a presente invenção, no entanto, a permeabilidade inicial do invólucro de papel é relativamente elevada. Por exemplo, numa forma de realização, a permeabilidade do invólucro de papel pode ser de cerca de 60 unidades Coresta a cerca de 110 unidades Coresta e em particular, de cerca de 60 unidades Coresta a cerca de 90 unidades Coresta. Tal como acima descrito, o processo da presente invenção é particularmente bem adequado para utilização com invólucros de papel de permeabilidade relativamente elevada, se desejado para uma aplicação particular. O peso base de um invólucro de papel de cigarro é normalmente entre cerca de 18 g/m2 a cerca de 60 g/m2, e mais particularmente entre cerca de 15 g/m2 a cerca de 40 g/m2. Os invólucros de papel de acordo com a presente invenção podem ser feitos dentro de qualquer destas gamas. 11 ΕΡ1333729Β1 0 invólucro de papel também pode ser tratado com um aditivo de controlo de queima que também serve como condicionador de cinza. Estes aditivos de controlo de queima podem incluir, por exemplo, sais de metais alcalinos, acetatos, sais de fosfato ou suas misturas. Um aditivo de controlo de queima particularmente preferido é uma mistura de citrato de potássio e citrato de sódio. 0 aditivo de controlo de queima pode ser adicionado ao papel numa quantidade de cerca de 0,3% a cerca de 5% em peso e mais particularmente de cerca de 0,3% a cerca de 2,5% em peso. A malha de papel 14 define uma superfície circunferencial externa 16 quando envolta em torno da coluna de tabaco 12. Áreas descontinuas 18 de superfície circunferencial externa 16 são tratadas com uma composição. Algumas composições aquosas que podem ser utilizadas incluem alginato, pectina, silicato, carboximetilcelulose, outros derivados de celulose, goma de guar, amido, amido modificado, acetato de polivinilo e composições de álcool polivinílico. Além de composições aquosas, as composições não aquosas podem também ser utilizadas na presente invenção. Por exemplo, numa forma de realização, um polímero celulósico, tal como etilcelulose, pode estar contido num solvente não aquoso, tal como um álcool, um acetato, ou misturas de ambos. Por exemplo, numa forma de realização, a etilcelulose pode estar contida num solvente que é uma mistura de álcool isopropílico e acetato de etilo.

Uma composição também pode incluir um agente de enchimento não reactivo inorgânico, na forma de partículas, disperso ou suspenso na composição, como discutido mais pormenorizadamente a seguir. Deve também entender-se que as 12 ΕΡ1333729Β1 áreas tratadas 18 também podem estar dispostas na superfície interna do invólucro 14. Por outras palavras, o invólucro 14 pode ser enrolado em torno da coluna de tabaco 12 de modo a que as áreas tratadas 18 fiquem adjacentes ao tabaco.

Na forma de realização ilustrada nas Figuras 1 e 2, as áreas tratadas 18 são definidas como faixas transversais circunferenciais 24. As faixas 24 estão espaçadas umas das outras longitudinalmente ao longo do comprimento do cigarro 10. As faixas 24 estão indicadas a sombreado na Figura 2. No entanto, deve entender-se que as áreas tratadas são essencialmente invisíveis no cigarro formado, como se pode ver na Figura 1. Por outras palavras, um fumador não conseguirá distinguir a partir de nenhum sinal exterior que o invólucro 14 foi tratado em áreas descontínuas 18. A este respeito, as áreas tratadas 18 têm uma textura suave e plana, essencialmente a mesma que as áreas não tratadas 28. A largura e espaçamento das faixas 24 dependem de várias variáveis, tais como a permeabilidade inicial do invólucro 14, densidade da coluna de tabaco 12, etc. As faixas 24 têm de preferência uma largura tal que o oxigénio fica limitado à brasa num comprimento suficiente ou período de tempo suficiente para extinguir a brasa. Por outras palavras, se as faixas 24 fossem demasiado estreitas, a brasa iria arder através da faixa 24 antes de se auto-extinguir. Para a maioria das aplicações, é desejável uma largura de faixa mínima de 3 mm. Por exemplo, a largura de faixa pode ser de cerca de 5 mm a cerca de 10 mm. O espaçamento entre as faixas 24 também é um factor de várias variáveis. O espaçamento não deverá ser tão grande que o cigarro arda durante um tempo suficiente para promover a 13 ΕΡ1333729Β1 ignição de um substrato antes de a brasa arder na área tratada 18. 0 espaçamento entre as faixas 24 também afecta a inércia térmica da brasa, ou a capacidade da brasa arder através das faixas tratadas 24, sem se auto-extinguir. Nos cigarros testados, os requerentes verificaram que um espaçamento de faixas entre 1 e 30 mm é adequado, em particular entre cerca de 10 mm e 25 mm. No entanto, deve entender-se que o espaçamento das faixas pode ser de qualquer largura adequada, como determinado por qualquer número de variáveis. Para a maioria das aplicações, o artigo de tabaco pode conter de 1 a cerca de 3 faixas, utilizando o espaçamento acima.

As áreas tratadas 18 têm uma permeabilidade numa gama que é conhecida por proporcionar caracteristicas de propensão para a ignição melhoradas para a finalização do cigarro 10. À medida que a brasa do cigarro 10 arde em direcção às áreas tratadas 18, o oxigénio disponível para a brasa é substancialmente reduzido devido à menor permeabilidade do invólucro 14 nas áreas tratadas. Preferencialmente, a redução do oxigénio faz com que os cigarros se auto-extingam nas áreas tratadas 18 quando em contacto com um substrato. Os requerentes determinaram que uma permeabilidade preferida é inferior a 20 ml/min/cm2 (CORESTA), em particular inferior a 12 ml/min/cm2, e geralmente numa gama de 2 a 8 ml/min/cm2. Os requerentes verificaram que esta gama proporciona os resultados de auto-extinção desejados, à medida que a brasa do cigarro arde em direcção às áreas tratadas.

Além da permeabilidade, outra medição que pode ser utilizada para indicar propriedades de propensão para a ignição reduzidas é o índice de modo de queima. De facto, o índice de modo de queima de um invólucro de papel pode ser 14 ΕΡ1333729Β1 mais preciso para indicar as caracteristicas de queima de um papel, em comparação com a medição simples da permeabilidade do papel. 0 teste para determinar o indice de modo de queima é explicado na patente U.S. n.° 4739775 de Hampl, que será explicado em relação à Fiqura 5. O "índice de Modo de Queima" (BMI) é uma medida directa da capacidade de um papel de cigarro sustentar uma combustão contínua de um cigarro suportado no ar. 0 teste BMI baseia-se na verificação de que a resistência do invólucro ao fluxo de uma corrente eléctrica, quando o papel é imerso numa solução não aquosa de electrólito e é colocado entre dois eléctrodos, se correlaciona muito bem com a capacidade do invólucro suportar a combustão de um cigarro. A razão entre a resistividade intrínseca da solução de electrólito (ohm*cm) e o produto da resistência eléctrica do papel (ohm) e a área do papel em contacto com ambos os eléctrodos (cm2) é definida como o "índice de Modo de Queima" (BMI). Esta resistência eléctrica foi medida como uma resistência em série com uma ponte de impedância, Modelo 1658 fabricado pela GenRad Corporation, utilizando uma voltagem alternativa a uma frequência de 1 KHz através dos eléctrodos. A célula de teste é apresentada na Figura 5. Como se pode ver na figura, o recipiente de vidro 70 contém o electrólito 72, por exemplo, solução 0,5 molar de cloreto de tetraetilamónio em butirolactona. O eléctrodo inferior 74, com um diâmetro de cerca de 7,6 cm, por exemplo suporta a amostra de papel 76 sobre o qual está colocado um eléctrodo de topo 77 com um diâmetro de cerca de 1,4 cm, por exemplo, e envolvido por um suporte não condutor 79 de, por exemplo, Teflon (politetrafluoroetileno). Os eléctrodos são ligados por arames 78 através da ponte de impedância 80, proporcionando uma corrente alternativa de 1 KHz de frequência. Os eléctrodos podem ser, por exemplo, cilindros de bronze banhados a ouro. O BMI é determinado dividindo a 15 ΕΡ1333729Β1 resistividade intrínseca da solução pelo produto da resistência medida e a área do papel em contacto com ambos os eléctrodos (no caso descrito, área =1,6 cm2).

Para exibir propriedades de reduzida propensão para a ignição, de acordo com ma invenção o índice de modo de queima ("BMI") das áreas tratadas 18 é geralmente inferior a cerca de 8 cm-1, e em particular de cerca de 1 cm-1 a cerca de 5 cm-1 Por exemplo, numa forma de realização, o índice de modo de queima das áreas tratadas 18 pode ser de cerca de 1 cm-1 a cerca de 3 cnf1. A composição aplicada ao invólucro 14 nas áreas tratadas 18 proporciona a permeabilidade reduzida nas áreas tratadas. Os requerentes verificaram que se pode utilizar uma composição aquosa ou solvente que pode conter um agente de enchimento não reactivo, inorgânico, na forma de partículas, suspenso na composição. Devido ao método de aplicação, como descrito em maior detalhe a seguir, a composição não faz com que o papel se enrugue ou franza quando o solvente é seco. Isto permite que o invólucro 14 tenha uma aparência suave e esteticamente agradável.

Os requerentes verificaram que uma composição aquosa particularmente bem adequada é uma que contém um alginato, como descrito na patente U.S. n.° 5820998. O alginato pode ser, por exemplo, alginato de sódio, alginato de potássio, alginato de amónio, alginato de propilenoglicol ou suas misturas.

Se a composição de alginato for ácida (um pH inferior a 7), a composição pode reticular com o agente de enchimento no seio do papel e pode formar um revestimento de superfície 16 ΕΡ1333729Β1 durável que reduz eficazmente a porosidade do papel e reduz a velocidade de queima e propensão para ignição do artigo de tabaco. Por exemplo, numa forma de realização, a composição de alginato pode conter um ácido para ajustar o pH da composição de cerca de 3 para cerca de 7. Numa forma de realização da presente invenção, verificou-se que utilizando um ácido fraco, tal como ácido acético, é particularmente bem adequado para o processo da presente invenção. Por exemplo, pode-se adicionar ácido acético à composição para ajustar o pH para uma gama de cerca de 4 a cerca de 6,5.

Numa forma de realização, pode-se adicionar à composição um agente de enchimento na forma de partículas. Em particular, pode-se utilizar um agente de enchimento inorgânico não reactivo. Os requerentes verificaram que um agente de enchimento pode melhorar de forma significativa a capacidade das áreas tratadas 18 auto-extinguirem a brasa. A composição com agente de enchimento pode ser mais eficaz em reduzir a permeabilidade da malha de papel nas áreas tratadas 18. Os requerentes também pensam que a composição que contém as partículas de agente de enchimento inorgânico é menos afectada pelo calor do cigarro a arder, assegurando assim que o revestimento permanece intacto, de modo a ser eficaz em restringir o oxigénio para a brasa. Por exemplo, giz, argila, carbonato de cálcio e óxido de titânio são agentes de enchimento particularmente bem adequados. A quantidade de composição que é adicionada ao papel dependerá de vários factores, incluindo o tipo de composição que é utilizada e do resultado desejado. Para a maioria das aplicações, especialmente quando se utiliza uma composição formadora de película, a composição pode ser adicionada ao papel numa quantidade de cerca de 1% a cerca de 50% em peso 17 ΕΡ1333729Β1 do papel no seio da região de faixas e em particular de cerca de 1% a cerca de 20% em peso do papel no seio da região de faixas, após as faixas terem sido formadas e secas. Embora não seja sempre o caso, em geral a quantidade de composição aplicada ao papel irá geralmente aumentar à medida que a permeabilidade do papel aumenta. Por exemplo, para invólucros de papel com uma permeabilidade inferior a cerca de 30 unidades Coresta, a composição pode ser aplicada a um papel numa quantidade de cerca de 1 % a cerca de 9% em peso. Para invólucros de papel com uma permeabilidade superior a cerca de 60 unidades Coresta, por outro lado, a composição pode ser aplicada ao papel numa quantidade de cerca de 10% a cerca de 20% em peso. A presente invenção refere-se a um invólucro de um artigo de tabaco para utilização em artigos de tabaco, essencialmente como descrito acima, assim como a um método para produzir o invólucro do artigo de tabaco. Em particular, os presentes inventores desenvolveram um método para aplicar uma composição a um invólucro de papel sem fazer com que o invólucro de papel se distorça ou seja de outro modo afectado de forma adversa. Em particular, o processo da presente invenção refere-se à aplicação da composição ao invólucro de papel em múltiplos passos utilizando, por exemplo, uma prensa de impressão de multi-estação. O método da invenção para produzir o invólucro do artigo de tabaco com caracteristicas de propensão para a ignição melhoradas inclui aplicar sequencialmente uma composição a um papel de artigo de tabaco em áreas tratadas descontinuas 18, tais como as faixas 24, como descrito acima. Após cada aplicação sequencial, as áreas tratadas são secas, deixando uma película no papel, nas áreas tratadas 18. Este 18 ΕΡ1333729Β1 procedimento é repetido várias vezes, de modo que se formam várias camadas de película sobre o invólucro de papel. 0 número de camadas da composição que são aplicadas às áreas descontínuas do invólucro de papel podem variar, dependendo das circunstâncias particulares. Por exemplo, podem-se aplicar desde cerca de 2 camadas a cerca de 10 camadas de um invólucro de papel de acordo com a presente invenção. Para a maioria das aplicações, em geral serão aplicadas de cerca de 2 camadas a cerca de 6 camadas ao invólucro de papel, embora nalgumas aplicações, se pense que poderá ser preferido 6 a 8 camadas diferentes.

Para fins de ilustração, a Figura 3 mostra um invólucro de papel 14 contendo uma área discreta 18 feita de três camadas diferentes. Como se pode ver na Figura 3, as camadas 31, 33, e 35 são formadas na malha de papel. Primeiro, a camada 31 é aplicada e seca. Após a camada 31 estar seca, a camada 33 é aplicada e seca. A camada 35 é aplicada e seca por último. Cada camada sucessiva é impressa ou aplicada sobre cada camada anterior. A quantidade de composição que é aplicada ao invólucro de papel 14 durante a formação de cada camada pode depender de vários factores, incluindo o tipo de composição utilizada, a permeabilidade inicial do invólucro de papel, a quantidade de redução de permeabilidade que é necessária e semelhantes. Para a maioria das aplicações, no entanto, a composição pode ser aplicada ao invólucro de papel durante cada passagem, numa quantidade de cerca de 0,25% a cerca de 20% em peso, com base no peso do invólucro de papel. Mais em particular, numa forma de realização, a composição pode ser aplicada ao invólucro numa quantidade de cerca de 1% a cerca de 15% em peso do invólucro. 19 ΕΡ1333729Β1

Cada camada que é aplicada à malha de papel pode ser aplicada à mesma taxa. Noutras formas de realização, no entanto, a quantidade da composição que é aplicada ao invólucro de papel pode variar durante cada passo sequencial. Por exemplo, numa forma de realização, pode-se formar primeiro uma camada leve na malha e em seguida as camadas mais pesadas podem ser aplicadas mais tarde. Nesta forma de realização, a camada leve pode ser primeiro aplicada à malha, de modo a formar uma base ou fundação para as camadas mais pesadas posteriores. Nalgumas aplicações, este método pode ainda prevenir que o invólucro de papel se distorça durante a formação das áreas tratadas.

Além de inicialmente formar uma camada leve seguida de camadas mais pesadas, numa forma de realização alternativa da presente invenção, poderá ser desejável adicionar primeiro quantidades maiores da composição ao invólucro de papel seguido de quantidades mais leves. Nesta forma de realização, o processo pode ser bem adequado a um ajuste fino da quantidade de composição que é aplicada ao invólucro. Por exemplo, a composição pode ser aplicada ao invólucro de papel em quantidades relativamente elevadas para formar faixas. As camadas mais leves podem então ser aplicadas nas áreas tratadas, de modo a se obter uma gama de permeabilidades particular, ou a um indice de modo de queima particular. Aplicando camadas mais leves mais tarde, poderá ser possivel controlar melhor as propriedades resultantes das áreas tratadas.

Tal como acima descrito, a quantidade de composição que é aplicada durante qualquer passo de aplicação individual pode depender de muitos factores. Quando se aplicam camadas relativamente leves de acordo com a presente invenção, no 20 ΕΡ1333729Β1 entanto, a composição pode ser aplicada à malha numa quantidade de cerca de 0,25% a cerca de 10% em peso, com base no peso da malha. Quantidades relativamente mais pesadas de composição, aplicadas à malha, por outro lado, podem ser na gama de cerca de 1% em peso, a cerca de 20% em peso, com base no peso da malha. Quando se aplicam as diferentes camadas, a diferença entre camadas leves e camadas pesadas pode ser, por exemplo, superior a 1% em peso adicionado, particularmente superior a 3% em peso adicionado e, nalgumas aplicações, superior a 5% em peso adicionado.

Deve entender-se que quando se formam as áreas tratadas no invólucro de papel, se podem aplicar camadas leves e pesadas no invólucro, em qualquer ordem desejada. Por exemplo, camadas leves podem ser seguidas de camadas pesadas que podem ser seguidas de camadas leves. A quantidade aplicada durante cada aplicação da composição pode variar. Por exemplo, a seguir descreve-se uma forma de realização para formar uma área tratada de acordo com a presente invenção, a partir de três camadas de uma composição formadora de película: Número de passagem % em peso adicionado 1 2-6% 2 10-15% 3 12-16% A % em peso adicionado incluída na tabela acima refere-se ao peso total da faixa após cada passagem. Deste modo, como se mostra acima, aplica-se uma camada relativamente leve no invólucro, seguida de uma camada mais pesada. Após a camada pesada, aplica-se uma camada relativamente leve. 21 ΕΡ1333729Β1 0 modo como a composição é aplicada ao invólucro de papel também pode variar. Por exemplo, a composição pode ser pulverizada ou impressa no invólucro. Pensa-se que as técnicas de impressão, no entanto, irão proporcionar um melhor controlo sobre a colocação da composição. Em geral, pode-se utilizar qualquer processo de impressão adequado na presente invenção. Os requerentes verificaram que as técnicas de impressão adequadas incluem impressão de gravuras, ou impressão flexográfica. Numa forma de realização, tal como ilustrado na Figura 4, uma camada de papel 14 é desenrolada a partir de um rolo de fornecimento 40 e move-se na direcção indicada pela seta associada a esta. Alternativamente, a camada de papel 14 pode ser formada por um ou mais processos de fabrico de papel e passada directamente para o processo 50, sem ser primeiro armazenada num rolo de fornecimento 40.

Como se pode ver na Figura 4, a camada de papel 14 passa através do ponto de tangência de uma arranjo de rolos em S 42, num caminho em S invertido. A partir do arranjo de rolos em S 42, a camada de papel 14 passa para um arranjo de impressão de gravura 44. O processo de impressão de gravura pode ser um processo de impressão directa, ou um processo de impressão indirecta, tal com utilizando uma impressora offset. A Figura 4 mostra um processo de impressão indirecta. Um processo de impressão directa poderá ser desejável quando se pretendem aplicar grandes quantidades de material (e.g.) à camada de papel. O arranjo de impressão de gravura contém um tanque de composição 46 e uma câmara fechada de tinta 48 que é utilizada para aplicar uma composição 52 a um rolo de gravura 54. 22 ΕΡ1333729Β1 0 rolo de gravura 54 pode ser gravado com um padrão de células contínuas convencional (e.g., padrão de células quadrangular) arranjado em faixas paralelas através da largura do rolo, com áreas não gravadas entre cada faixa. Cada célula da gravura suporta uma pequena quantidade da composição que é libertada num padrão para um rolo aplicador de borracha 56. A camada de papel 14 passa através de uma ponto de tangência entre o rolo aplicador de borracha 56 e um rolo de suporte cooperante 58. A composição é transferida do rolo aplicador 56 para a superfície da camada de papel 14, formando desse modo um papel revestido 60. As velocidades do rolo de gravação 54 e do rolo aplicador 58 podem ser controladas de modo a serem as mesmas ou a diferir numa pequena quantidade para influenciar a aplicação da composição Uma vez aplicada a composição à camada de papel 14, a camada de papel pode ser seca, se desejado.

Por exemplo, tal como se mostra na Figura 4, após deixar o arranjo de impressão de gravura 44, a malha de papel 14 é passada através de uma operação de secagem 62. Durante a operação de secagem 62, o papel tratado pode ser seco utilizando vários dispositivos e métodos. Por exemplo, numa forma de realização, a operação de secagem 62 inclui um dispositivo de secagem que passa gás quente, tal como ar, sobre a malha de papel. A temperatura do ar pode variar de cerca de 37,8°C (100°F) a cerca de 315,6°C (600°F) . Numa forma de realização alternativa, o dispositivo de secagem pode ser um recipiente com vapor. Após ser tratado com uma composição pelo dispositivo de impressão por gravura, a malha de papel pode ser colocada em contacto com o recipiente de vapor para secar a composição. 23 ΕΡ1333729Β1

Além de secar o papel com uma corrente de gás quente ou com um recipiente de vapor, noutra forma de realização da presente invenção o papel pode ser seco por contacto do papel com raios infra-vermelhos. Por exemplo, numa forma de realização, o papel pode ser passado sob uma lâmpada de aquecimento de infra-vermelhos.

Ainda noutra forma de realização alternativa da presente invenção, a malha de papel 14 pode ser simplesmente seca ao ar durante a operação de secagem 62.

Como se pode ver na Figura 4, o processo acima para aplicar e secar uma composição numa malha de papel é então repetido várias vezes de modo a se obter uma película multi-camadas de acordo com a presente invenção. Em particular, como se mostra na Figura 4, a camada de papel 14 é passada através de um arranjo de impressão de gravura 44 três vezes e seca três vezes. Números de referência semelhantes foram utilizados em cada estação de impressão de gravura para representar elementos iguais ou semelhantes. Inicialmente, uma quantidade relativamente pequena de composição é aplicada e seca. Aplicações leves adicionais da composição são aplicadas e secas na mesma área. Estas aplicações adicionais reduzem ainda mais a porosidade do papel formando uma película na superfície.

Deve entender-se que o processo ilustrado na Figura 4 representa apenas uma forma de realização para aplicar uma composição várias vezes no invólucro de papel. Por exemplo, uma quantidade maior ou menor de estações de impressão pode ser incluída em qualquer localização. 24 ΕΡ1333729Β1

Estas e outras modificações e variações da presente invenção podem ser praticadas pelos peritos na arte, sem se afastar do âmbito da presente invenção. Além disso, deve entender-se que aspectos das várias formas de realização podem ser interpermutadas, quer na totalidade, quer em parte. Adicionalmente, os peritos na arte deverão ter em conta que a descrição anterior é apenas a titulo de exemplo e não pretende limitar a invenção.

Lisboa, 10 de Fevereiro de 2011 25

Claims

ΕΡ1333729Β1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para produzir um invólucro de papel (14) com caracteristicas de reduzida propensão para a ignição quando incorporado num artigo de tabaco (10), que compreende os passos seguintes: proporcionar um invólucro de papel (14) compreendendo uma malha de papel; aplicar várias camadas (31, 33, 35) de uma composição formadora de película ao referido invólucro de papel (14) em localizações particulares, em que as várias camadas referidas (31, 33, 35) da referida composição formadora de película que formam áreas descontínuas tratadas (18) no referido invólucro (14), sendo as referidas áreas descontínuas (18) separadas por áreas não tratadas (28), em que as referidas áreas descontínuas tratadas (18) têm uma permeabilidade de pelo menos 25 Coresta, em que as referidas áreas tratadas (18) reduzem a propensão para a ignição reduzindo o oxigénio a uma brasa que arde sem chama do referido artigo de tabaco (10), à medida que a brasa arde e avança para as referidas áreas tratadas (18), em que as referidas áreas tratadas (18) compreendem várias faixas circunferenciais descontínuas (24) dispostas longitudinalmente ao longo do referido artigo de tabaco (10), em que as referidas faixas (24) têm uma largura superior a 4 mm, caracterizado por a referida malha de papel ter uma permeabilidade inicial superior a 60 Coresta, e tendo as áreas tratadas um BMI inferior a 8 cm-1, e sendo o referido 1 ΕΡ1333729Β1 invólucro de papel (14) seco após aplicação de cada uma das referidas camadas (31, 33, 35) .
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as várias camadas (31, 33, 35) serem impressas sobre o referido papel (14) .
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as referidas várias camadas (31, 33, 35) serem aplicadas ao invólucro de papel (14) utilizando um método seleccionado do grupo constituído por flexografia, impressão de gravura directa e impressão de gravura offset.
4. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a referida composição formadora de pelicula compreender um alginato, uma pectina, um álcool polivinílico, um amido, um derivado de celulose ou um acetato de polivinilo.
5. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a malha de papel ter uma permeabilidade inicial desde 60 Coresta a 90 Coresta antes de aplicar a referida composição formadora de pelicula.
6. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a malha de papel tem uma permeabilidade inicial desde 60 Coresta a 110 Coresta antes de aplicar a referida composição formadora de pelicula.
7. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido invólucro de papel (14) ter uma permeabilidade inferior a 20 Coresta e ter um BMI desde 1 cm” 1 a 8 cm”1 no seio das áreas descontinuas tratadas (18). 2 ΕΡ1333729Β1
8. Processo para produzir um artigo de tabaco compreendendo os passos de produzir um invólucro de papel (14) de acordo com uma das reivindicações anteriores, e envolver uma coluna de tabaco (12) com o referido invólucro de papel (14).
9. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido invólucro de papel (14) ter um BMI desde 1 cm”1 a 5 cm”1 no seio das áreas descontinuas tratadas (18).
10. Malha de papel destinada a ser utilizada para envolver uma coluna de tabaco (12) de um artigo de tabaco (10) compreendendo: uma malha de papel; e áreas descontinuas tratadas (18) na malha de papel, compreendendo uma composição formadora de película na malha de papel, estando as áreas descontínuas tratadas (18) separadas por áreas não tratadas (28) em que as áreas descontínuas tratadas (18) têm uma permeabilidade inferior a 25 Coresta, em que as áreas tratadas (18) reduzem a propensão para a ignição de um artigo de tabaco (10) que incorpora o invólucro de papel (14), em que as áreas descontínuas tratadas (18) compreendem várias faixas circunferenciais descontínuas (24), que estão dispostas longitudinalmente ao longo do referido artigo de tabaco (10), quando o referido papel é utilizado para incorporação num artigo de tabaco e em que as faixas (24) têm uma largura superior a 4 mm, caracterizada por a malha de papel ter uma permeabilidade inicial superior a 60 Coresta e tendo as áreas tratadas um BMI inferior a 8 cm”1. 3 ΕΡ1333729Β1
11. Malha de papel de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por as faixas (24) terem uma largura de 5 mm a 10 mm.
12. Malha de papel de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada por o espaçamento das faixas ser entre 5 e 30 mm.
13. Malha de papel de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada por o espaçamento das faixas ser entre 10 e 25 mm.
14. Malha de papel de acordo com uma das reivindicações 10-13, caracterizada por as áreas descontinuas tratadas (18) serem formadas por aplicação de várias camadas (31, 33, 35) da composição formadora de película na malha de papel.
15. Malha de papel de acordo com uma das reivindicações 10-14, caracterizada por a composição formadora de película compreender um alginato.
16. Malha de papel de acordo com uma das reivindicações 10-14, caracterizada por a composição formadora de pelicula compreender um acetato de polivinilo.
17. Malha de papel de acordo com uma das reivindicações 10-14, caracterizada por a composição formadora de película compreender um álcool polivinílico.
18. Malha de papel de acordo com uma das reivindicações 10-14, caracterizada por a composição formadora de película compreender um amido. 4 ΕΡ1333729Β1
19. Malha de papel de acordo com uma das reivindicações 10-14, caracterizada por a composição formadora de película compreender um derivado de celulose.
20. Invólucro de papel de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a quantidade da composição formadora de película que foi aplicada à malha de papel variar entre pelo menos duas das camadas (31, 33, 35) em pelo menos 1 % em peso.
21. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-20, caracterizado por a malha de papel ter uma permeabilidade inicial superior a 80 Coresta.
22. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-21, caracterizado por a composição formadora de película compreender uma composição aquosa.
23. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-21, caracterizado por a composição formadora de película compreender uma composição não aquosa.
24. Invólucro de papel de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por a composição formadora de película conter um álcool.
25. invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-24, caracterizado por a malha de papel ter um peso base desde 18 g/m2 a 60 g/m2.
26. invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-25, caracterizado por compreender também um aditivo de controlo de queima aplicado à malha de papel. 5 ΕΡ1333729Β1
27. Invólucro de papel de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o aditivo de controlo de queima compreender um sal de metal alcalino.
28. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-27, caracterizado por a composição formadora de película conter um agente de enchimento inorgânico na forma de partículas.
29. Invólucro de papel de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por o agente de enchimento inorgânico na forma de partículas compreender um agente de enchimento não reactivo.
30. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-29, caracterizado por a composição formadora de película incluir um óxido de metal.
31. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-30, caracterizado por as áreas descontínuas tratadas serem essencialmente invisíveis para um utilizador.
32. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-31, caracterizado por as áreas descontínuas tratadas (18) fazerem com que um artigo de tabaco (10) que incorpora o invólucro de papel se auto-extinga quando colocado num substrato adjacente.
33. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-32, caracterizado por a permeabilidade das áreas descontínuas tratadas (18) ser inferior a 12 Coresta. 6 ΕΡ1333729Β1
34. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-33, caracterizado por as áreas tratadas terem um BMI desde 1 a 5 cnT1.
35. Invólucro de papel de acordo com uma das reivindicações 10-33, caracterizado por as áreas tratadas terem um BMI desde 1 a 3 cnf1.
36. Artigo de tabaco compreendendo: uma coluna (12) compreendendo tabaco; e um invólucro de papel (14) como definido numa das reivindicações 10-35 que envolve a coluna (12). Lisboa, 10 de Fevereiro de 2011 7