PT1474008E

PT1474008E - Filtro de cigarro com esferas de carvão

Info

Publication number: PT1474008E
Application number: PT03713219T
Authority: PT
Inventors: John B Paine Iii; Zuyin Yang; Kent B Koller; Jay A Fournier; Charles E Thomas Jr; Timothy S Sherwood; Zhaohua Luan; Shuzhong Zhuang; Jose M G Nepomuceno; Diane L Gee
Original assignee: Philip Morris Prod
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2007-04-30
Also published as: ES2280737T5; EA008560B1; US20030154993A1; ES2280737T3; SI1474008T1; EP1474008B1; MY135471A; DE60311769T3; BR0306807A; EA200400922A1; CN1630475A; US7784470B2; EP1474008B2; JP2010051319A; AU2003217183A1; PL372267A1; PL204792B1; KR20040077711A; KR101021324B1; CN1307916C

Description

DESCRIÇÃO "FILTRO DE CIGARRO COM ESFERAS DE CARVÃO"

Campo da invenção A presente invenção refere-se a artigos para fumar com um filtro na ponta, tais como os cigarros com filtro e, em particular, a cigarros com filtro contendo um material de carvão.

Antecedentes da invenção

Os artigos para fumar com um filtro na ponta, particularmente os cigarros, compreendem geralmente um rolo de tabaco, um filtro e uma banda de papel na ponta que liga o filtro ao rolo de tabaco. 0 rolo de tabaco compreende, geralmente, uma coluna de tabaco fragmentado (e. g. sob a forma de tiras finas) que é enrolado num papel ou invólucro de cigarro. Tipicamente, o filtro inclui um cilindro de material fibroso (um "filtro"), de um modo preferido, feito de uma porção de acetato de celulose. A ventilação do fluxo de fumo é conseguida fornecendo uma fila ou filas de perfurações na banda de papel numa localização ao longo do filtro. A ventilação proporciona a diluição do fumo puxado com ar ambiente para reduzir o nivel de alcatrão fornecido por baforada.

Durante o acto de fumar, um fumador puxa o fumo a partir do borrão da extremidade acesa do cigarro. 0 fumo puxado do cigarro 1 primeiro entra na porção do filtro a montante e então passa através da porção a jusante adjacente à extremidade bucal do filtro do cigarro.

Certos cigarros possuem segmentos de filtro que incorporam materiais, tais como grânulos de carvão, silica gel, zeólitos e outros semelhantes. Exemplos de cigarros e filtros são descritos nas patentes U.S. N° 2.881.770 de Tovey; 3.353.543 de Sproull et al.; 3.101.723 de Seligman et al.; e 4.481.958 de Ranier et al. e nos pedidos de Patente Europeia N° 532.329 e 608.047. Certos filtros comercialmente disponíveis possuem partículas ou grânulos de carvão (e. g. um material de carvão activado) sós ou dispersos dentro de uma porção de acetato de celulose; outros filtros comercialmente disponíveis possuem filamentos aí dispersos; enquanto ainda outros filtros comercialmente disponíveis possuem os designados desenhos de filtro de cavidade ou de triplo filtro. Exemplos de filtros comercialmente disponíveis incluem o Filtro de Carvão Sólido Duplo SCS IV e o Filtro de Carvão Sólido Triplo da Filtrona International, Ltd.; o Filtro de Cavidade Tripla da Baumgartner; e o ACT da Filtrona International, Ltd. Ver também Clarke et al., World Tobacco p. 55 (Novembro 1992). Uma discussão detalhada das propriedades e composições dos cigarros e filtros é encontrada nas patentes U.S. N° 5.404.890 de Gentry et al. e 5.568.819 de Gentry et al.

Exemplos de disposições de filtros concêntricos que incluem carvão granular são descritos no Pedido de Patente Europeia N° 579.410 e patente U.S. N° 3.894.545 de Crellin et al. O desenho de porção-espaço-porção compreende, tipicamente, um par de porções de filtro separadas por um espaço e um leito de carvão activado granulado na cavidade ou espaço entre estas. 2

Na sua produção, é estabelecida uma sucessão de porções de filtro separadas por um espaço, ao longo de uma faixa continua de invólucro das porções. 0 invólucro das porções é então parcialmente envolvido à volta de uma porção da sucessão de porções e o material de carvão granulado é deitado, ou de outro modo introduzido, nos espaços definidos entre as porções de filtro parcialmente envolvidas. 0 invólucro da porção é, então, colado e fechado, e o rolo continuo resultante é, então, cortado em locais bem definidos, de acordo com um comprimento desejado, usualmente sob a forma de múltiplos do elemento de filtro, na verdade, utilizados no próprio cigarro com filtro na ponta.

Pode ser utilizado um dispositivo para enchimento da cavidade conhecido na técnica da produção de componentes de filtro, tal como mostrado nas Figuras 1 e 2. As patentes U.S. N° 4.214.508, 5.221.247, 5.322.459, 5.542.901 e 5.875.824 ilustram e descrevem um tal dispositivo para enchimento.

Com as máquinas e os materiais de carvão da técnica anterior, o controlo do processo usualmente sofreu, com as elevadas velocidades da máquina, de uma medição inconsistente, de dispersão e pulverização do material granular. A consistência entre os filtros sofreria e algumas cavidades ficariam menos cheias do que outras.

Por exemplo, certos dispositivos de medição precedentes de "carvão" contêm um fornecimento de carvão granular numa tremonha e deixa-se a coroa de uma roda de medição rotativa rodar através da massa relativamente estacionária de carbono granular. Uma tal disposição criava uma acção de pulverização no carbono granular, acção essa que geralmente aumentava com a velocidade da máquina. O ricochete e o escape da matéria em partículas durante as 3 operações de produção com as máquinas e materiais precedentes criavam, frequentemente, deficiências inaceitáveis no produto final (tais como manchas ou enchimentos incompletos) e obrigavam a paragens indesejáveis do equipamento para se efectuarem limpezas da máquina e do ambiente de trabalho envolvente. 0 carbono granulado, sendo um conjunto de partículas de várias dimensões com formas irregulares, tende a juntar-se inconsistentemente num dado volume de espaço, de uma operação de enchimento para a outra. Deste modo, o até aqui enchimento incompleto e inconsistente das cavidades prejudicaria a produção automática de rolos de filtro. 0 empacotamento irregular criará também canais indesejados no leito que permitiriam a passagem de porções substanciais do fluxo de fumo principal através, e à volta do leito, de modo a que seja diminuída a interacção entre o fluxo de fumo principal e o carvão granular.

Sabe-se que ao incluir materiais de carvão activado granulado nos filtros dos cigarros se promove a remoção de constituintes do fluxo de fumo principal. Tal como utilizadas até aqui em filtros de cigarros, estas formas granulares de carbono foram produzidas por carbonização de material orgânico, tal como as cascas de nozes ou um material lenhoso, e "activação" do material carbonizado por sujeição deste a um tratamento com calor a aproximadamente 800 a 1000 graus Celsius, com vapor ou dióxido de carboN0 O tratamento de activação do material resulta numa estrutura interna porosa (tipo favo de mel) e numa área superficial específica muito grande, tipicamente na gama de 300 a 2500 metros quadrados por grama, tal como medido pelo método de Brunauer, Emmett & Teller ("BET") para o carvão activado. 4

Contudo, tais materiais de carvão activado granulado possuem uma rugosidade superficial e formas que são irregulares e inconsistentes de grânulo para grânulo. Estas irregularidades e inconsistências dos materiais de carvão granulado criam problemas na produção comercial dos rolos de filtro de cigarros e dos cigarros com carvão. Por exemplo, as formas irregulares exacerbam o ricochete das partículas enquanto são alimentadas às máquinas de produção de rolos de filtro, evento esse que suja o produto com partículas de carbono errantes, coloca poeiras no ambiente de trabalho, cria a necessidade de uma paragem para limpar a máquina de produção de rolos e conduz a um enchimento inconsistente e menos completo das cavidades entre as porções de filtro.

Os materiais de carvão activado granulado são também conhecidos como tendo um impacto significativo no sabor de um cigarro, dado que a sua gama larga aleatória de distribuição da dimensão de poros tende a capturar não apenas os componentes em fase gasosa do fluxo de fumo de tabaco principal, mas também porções da fase de partículas, i.e. alguns ou um grande número dos constituintes do alcatrão que contribuem para o sabor e o aroma do fumo do cigarro. Os carvões activados granulares que são produzidos a partir de cascas de nozes ou de madeira são também conhecidos como incluindo impurezas, o que se acredita que é outra causa possível de sabores prejudiciais atribuídos à utilização de carvão granulado em cigarros. È também entendido que o processo de activação do carvão granular tende a enfraquecer o corpo do grânulo, de modo a que este seja menos robusto e mais susceptível à fractura, pulverização e formação de poeiras quando alimentado através de dispositivos de medição das máquinas de produção de rolos de 5 filtro. É também entendido que o tratamento de activação aumenta o custo da produção do material granulado.

Sumário da Invenção

Deste modo, é um objectivo da presente invenção proporcionar um cigarro possuindo um filtro de cigarro incorporando uma forma de carvão capaz de eficientemente e eficazmente adsorver componentes da fase gasosa presentes no fluxo de fumo de tabaco principal, com menos impacto no sabor sentido do cigarro quando fumado.

Deste modo, é outro objectivo da presente invenção proporcionar um cigarro possuindo um filtro de cigarro incorporando uma forma de carvão e/ou outros materiais capaz de, eficientemente e eficazmente, adsorver componentes da fase gasosa presentes no fluxo de fumo de tabaco principal e que, ainda assim, seja suficientemente robusto para suportar as operações automatizadas de produção de rolo de filtro de cigarro e que não requeira excessivo tratamento de activação e custos associados a isto.

Ainda outro objectivo da presente invenção é melhorar a produção automatizada de rolos de filtro contendo carvão.

Ainda outro objectivo da presente invenção é promover um enchimento mais completo e consistente das cavidades na produção de um filtro do tipo porção-espaço-porção.

Ainda outro objectivo da presente invenção é o de obviar (diminuir) a dispersão e o ricochete do material na produção de 6 porções de filtro, de modo a diminuir a ocorrência de produto espalhado ou de formação de poeiras e a necessidade de limpar a máquina de produção de rolo de filtro.

Estes e outros objectivos são conseguidos através da presente invenção em que um filtro de um artigo para fumar é construído com esferas de carvão activado de forma esférica consistente, de acordo com a reivindicação 1 e, de um modo preferido, com uma gama pré-seleccionada de distribuição de dimensão dos poros e de nível de actividade. Com a presente invenção é conseguido um filtro de cigarro contendo carvão que oferece uniformidade de formação do produto, uniformidade do desempenho do produto, facilidade de se conseguir uniformidade para ambos e melhoria do desempenho absoluta.

Numa forma de realização preferida, é proporcionado um filtro do tipo porção-espaço-porção cuja cavidade é cheia com carvão em esferas com uma forma esférica consistente e, de um modo preferido, com cerca do mesmo tamanho, de um modo preferido na gama de 0,2 a 0,7 milímetros de diâmetro, de um modo mais preferido, na gama de 0,2 a 0,4 milímetros a ou com cerca de 0,35 mm de diâmetro. Com tais dimensões é conseguida uma remoção da fase gasosa suficiente e eficaz para níveis de activação moderados a baixos, que estão, de um modo preferido, na gama de 1600 metros quadrados por grama ou menos (medido pelo método de Brunauer, Emmett & Teller ("BET")) . Deste modo, a robustez e a dureza das esferas de carvão é preservada de modo a melhorar a sua resistência à fractura e formação de poeira indesejável durante a produção automatizada de rolos de filtro. A manutenção da dimensão das esferas ao ou cerca do diâmetro pré-seleccionado promove um fluxo mais suave e um 7 empacotamento mais consistente das esferas durante os processos de produção.

Verifica-se que as esferas de carvão activado têm uma preponderância (maior porção) da sua distribuição do tamanho de poros na gama dos microporos (inferior a 20 angstroms) o que se pensa ser óptimo para a remoção dos constituintes da fase gasosa. Foi, também, verificado que as esferas de carvão activado (particularmente, esferas de carvão baseadas em piche) tem uma população mais pequena de macroporos (maior do que 500 angstroms) em comparação com os carvões activados (granulares) com base em coco ou madeira.

De um modo preferido, as esferas de carbono são produzidas para terem uma distribuição do tamanho de poros predominantemente na gama dos microporos ou mesoporos (diâmetro de 50 angstroms ou menos) , com muito menos poros na gama dos macroporos (500 angstroms ou mais), com o remanescente dos poros estando na gama definida entre estas.

As esferas de carbono podem ser também adaptadas para conterem agentes de aroma de modo a que sejam libertados no fluxo de fumo principal.

Breve Descrição dos Desenhos

As novas características e vantagens da presente invenção adicionalmente às mencionadas atrás, tornar-se-ão evidentes, para os especialistas na matéria, da leitura da descrição detalhada seguinte, em conjugação com os desenhos em anexo, em que os números de referência semelhantes se referem a partes semelhantes e em que: A Figura 1 é uma vista elevacional lateral de um cigarro compreendendo um rolo de tabaco e um filtro multi-componente, de acordo com a presente invenção, com porções destes removidas para ilustrar os detalhes internos; A Figura 2 é uma vista elevacional lateral semelhante à Figura 1, mas mostrando uma cavidade cheia com esferas de carvão com dois tamanhos diferentes; A Figura 3 é uma vista em corte de uma única partícula esférica compreendendo, opcionalmente, um núcleo e um revestimento superficial com um agente de aroma; A Figura 4 é uma vista em corte parcial alargada de uma cavidade do filtro cheia com esferas de carvão, mostrando o contacto ponto a ponto entre as esferas; A Figura 5 é uma vista elevacional lateral de outra forma de realização da presente invenção compreendendo um rolo de tabaco e um filtro multi-componente, com porções deste removidas para mostrar os detalhes interiores; A Figura 6 é uma vista elevacional lateral de ainda outra forma de realização da presente invenção, compreendendo um rolo de tabaco e um filtro multi-componente, com porções deste removidas para mostrar os detalhes interiores; 9 A Figura 7 é um gráfico da presença, baforada a baforada, de 1,3-butadieno para vários tamanhos diferentes de esferas de carvão; A Figura 8 é um gráfico da presença, baforada a baforada, de 1,3-butadieno em função de diferentes PICA e esferas de carvão, assim como a presença de 1,3-butadieno no controlo, para um cigarro corrente 1R4F; e A Figura 9 é um gráfico de barras que mostra o efeito do carvão e de diluentes não adsorventes na percentagem presente de 1,3-butadieno

Descrição Detalhada da Invenção

Com referência à Figura 1, uma forma de realização preferida da presente invenção proporciona um cigarro 10 compreendendo um rolo 12 de tabaco e um filtro 14 multi-componente ligado ao rolo com a banda 16 de papel. O filtro 14 está sob a forma de um desenho de porção-espaço-porção com porções 18, 20 de acetato de celulose separadas e uma cavidade 22, entre estas, cheia com esferas 24 de carbono O material 24 de esferas de carvão compreende esferas individuais com um diâmetro uniforme pré-seleccionado que tem a tendência vantajosa de contactarem umas com as outras em pontos singulares de contacto quando estabelecidas como um leito dentro de uma cavidade de um filtro de cigarro do tipo porção-espaço-porção. O tal ponto de contacto singular produz um leito de material de carvão com formação mínima de canais ou encurtamento do circuito do fumo do tabaco puxado através da cavidade 22. 10

Deste modo, o contacto máximo é conseguido entre a fase gasosa do fumo do cigarro e a superfície do carvão das esferas para uma adsorção extremamente eficiente dos componentes alvo da fase gasosa. A cavidade 22 do filtro é, de um modo preferido, cheia com esferas de carvão da mesma dimensão ou, alternativamente, compreende esferas possuindo dois tamanhos diferentes, um maior que o outro. As esferas de tamanho menor empacotam-se uniformemente entre as esferas maiores, tal como mostrado na Figura 2. Especificamente, a Figura 2 é uma vista elevacional lateral semelhante à Figura 1, com uma cavidade 22 de filtro cheia com uma combinação de esferas 26 grandes e esferas 28 mais pequenas, empacotadas uniformemente entre as esferas maiores. As duas dimensões das esferas podem ser seleccionadas matematicamente para maximizar o enchimento da cavidade 22 e, deste modo, minimizar a formação de canais por passagens laterais nas extremidades exteriores da cavidade. Ao seleccionar o diâmetro máximo das esferas a serem utilizadas, o diâmetro da cavidade 22 do filtro cilíndrico é tomada em consideração e um desempenho óptimo é conseguido utilizando esferas possuindo diâmetros na gama de 1/10 a 1/40 do diâmetro da cavidade. Quando as esferas 28 mais pequenas estão também incluídas em combinação com as esferas 26 maiores, as esferas mais pequenas têm, geralmente, um diâmetro de cerca de 22% do das esferas maiores. Uma relação matemática preferida é uma razão de -JÕ1~2) - 1 para o raio das esferas 28 mais pequenas, em relação ao raio das esferas 26 maiores.

Noutra alternativa, o material esférico pode ser, também, seleccionado para proporcionar agentes de aroma à corrente de 11 fumo, após outros componentes do filtro terem removido a maior parte dos componentes alvo da fase gasosa a remover. Numa forma de realização particular, o componente de filtro pode ser semelhante ao mostrado na Figura 1 com uma cavidade a jusante adicional cheia com material esférico com aroma. A tendência para o contacto em pontos singulares entre as esferas 24 de carvão minimiza a fricção entre as esferas e permite que estas fluam rapidamente durante o processo de produção, de maneira semelhante aos líquidos, de forma a encaixarem numa disposição muito cerrada dentro da cavidade 22 do filtro. Uma tal fluidez livre permite um enchimento rápido e eficiente da cavidade 22 com pouca ou praticamente nenhuma dispersão e perda das esferas de carvão.

Os materiais de carvão podem ser formulados em configurações de esferas através de técnicas conhecidas. Além disso, quando é seleccionado carvão activado como material de carvão em partículas esféricas, podem ser utilizados os carvões descritos nas patentes U.S. N° 4.917.835, 5.456.868 e 6.033.506 assim como outras formulações conhecidas. As esferas de carvão com uma forma consistente e verdadeiramente esférica podem ser obtidas na Kureha Chemical Industry Co., Ltd do Japão ou da Mast Carbon Ltd., Henley Park, Guilford GU3 2AF, Reino Unido.

Tal como mencionado atrás, o material 24 de carvão em esferas empacota-se imediatamente numa disposição cerrada com formação mínima de canais o que pode, por outro lado, reduzir a eficiência do leito do filtro dentro da cavidade 22 do filtro. Este é um resultado directo do contacto ponto a ponto entre as esferas com a superfície lisa do material. Um tal empacotamento uniforme promove menos variação nos filtros produzidos assim 12 como menos variação no seu desempenho global. Ao contrário do empacotamento em leitos granulares que frequentemente assentam produzindo a formação de canais laterais ou outros espaços vazios, a cavidade 22 do filtro é substancialmente completamente cheia com esferas de material de carvão durante o processo de produção sem especial assentamento depois disto.

Com referência à Figura 5, outra forma de realização da presente invenção proporciona um cigarro 10A compreendendo um rolo de um material 12 fumável, tal como tabaco fragmentado e um filtro 14 multi-componente ligado ao rolo 12 com uma banda 16 de papel. Depois de se acender o cigarro 10A, é gerado o fluxo de fumo principal e puxado a partir do rolo 12 de tabaco e através do filtro 14.

Aqui, as posições relativas "montante" e "jusante" entre os segmentos dos filtros e outras caracteristicas são descritas em relação à direcção do fluxo de fumo principal à medida que é puxado do rolo 12 de tabaco e através do filtro 14 multi-componente .

De um modo preferido, o filtro 14 compreende um primeiro segmento 50 que suporta o carvão e um componente 52 de extremidade bucal (bucal). Nesta forma de realização, o segmento 50 que suporta o carvão compreende uma sub-montagem do filtro do tipo porção-espaço-porção que inclui um componente 54 de filtro central, um componente 56 terminal de tabaco e separado em relação ao componente 54 de filtro central de modo a definir a cavidade 58 entre estes, cheia com material 24 de esferas de carvão, tal como esferas de carvão activado. O componente 56 terminal de tabaco está localizado adjacente em relação ao rolo 12 de tabaco e, de um modo preferido, compreende uma porção de 13 fibra de acetato de celulose com baixa resistência para puxar ("RTD").

Tal como discutido acima, o material 24 de esferas de carbono compreende esferas individuais que contactam umas com as outras em pontos singulares. Um tal contacto em pontos singulares produz um leito de material de carvão com um minimo de formação de canais ou de circuitos laterais do fumo do tabaco através da cavidade 58. Deste modo, é conseguido contacto máximo entre a fase gasosa do fumo do cigarro e a superfície do carvão das esferas para uma adsorção extremamente eficiente dos componentes alvo da fase gasosa.

Além disso, tal como verificado atrás, os materiais de carvão podem ser formulados em configurações de esferas através de técnicas conhecidas. Quando é seleccionado carvão activado como material de carvão em esferas, podem ser utilizados os carvões descritos nas patentes U.S. N° 4.917.835, 5.456.868 e 6.033.506, assim como outras formulações de carvão conhecidas, na técnica. O componente 52 de extremidade bucal (bucal) está, de um modo preferido, sob a forma de uma porção de acetato de celulose ou outro material fibroso ou emaranhado adequado com uma eficiência de remoção de partículas moderada a baixa. De um modo preferido, a eficiência de remoção de partículas é baixa, com o denier e o grand total denier sendo seleccionados de modo a o RTD desejado do filtro 14 multi-componente seja conseguido.

De um modo preferido, pelo menos algum, se não todo, o leito 24 de carvão, é suporte de um agente de aroma ou de outro modo impregnado com um agente de aroma. 14

Ainda com referência à Figura 5, o componente 54 do filtro central do filtro 14 multi-componente compreende, de um modo preferido, uma porção 60 de um material de filtro fibroso, de um modo preferido fibra de acetato de celulose com uma eficiência de partículas e RTD moderada a baixa, em conjunto com um ou mais filamentos 62 de suporte de agente de aroma. À medida que o fluxo de fumo de tabaco principal é puxado através do componente 54 de filtro central e ao longo do filamento 62, o aroma é libertado na corrente do fluxo principal de fumo de tabaco. Porções de filtro contendo filamentos de agente de aroma podem ser obtidas na América Filtrona Company, 8410 Jefferson Davis Highway, Richmond, Virgínia 23237-1341 e uma construção adequada do componente 54 de filtro central é descrita na patente U.S. N° 4.281.671.

De um modo preferido, são formadas uma ou mais filas circunferenciais de perfurações 64 ao longo da banda 16 de papel num local ao longo do componente 54 central e a jusante do leito de carvão 20 em esferas com agente de aroma, de um modo preferido na porção da extremidade a montante do componente 54 central adjacente ao leito 24. A colocação preferida maximiza a distância entre a extremidade 66 bucal do cigarro e as perfurações 64 que, de um modo preferido é de, pelo menos, 12 mm (milímetros) ou mais, de modo a que os lábios do fumador não tapem as perfurações 64. De um modo preferido, o nível de ventilação está na gama de 40 a 60% e, de um modo mais preferido, aproximadamente 45 a 55% num cigarro com um nível de alcatrão FTC de 6 mg.

As esferas de carvão podem compreender, pelo menos, 70 a 120 mg (miligramas) ou mais de carvão numa condição 15 completamente cheia ou 160 a 180 mg ou mais de esferas de carvão numa condição 85% cheia ou mais na cavidade 58.

Como exemplo, o comprimento do rolo 12 de tabaco é, de um modo preferido, de 4 9 mm, e o comprimento do filtro 14 multi-componente é, de um modo preferido de 34 mm. 0 comprimento dos quatro componentes do filtro do cigarro 10A é como se segue: o componente 56 da extremidade de tabaco é, de um modo preferido, 6 mm; o comprimento do leito 24 de esferas de carvão é, de um modo preferido de 12 mm para uma carga de carvão de 180 mg; o componente 54 central é, de um modo preferido, de 8 mm; o componente 52 da extremidade bucal é, de um modo preferido, 8 mm. O rolo 12 de tabaco pode ser enrolado num papel ou invólucro de cigarro convencional para este fim. O papel de cigarro tem bandas 68 de celulose integradas separadas que envolvem o rolo de tabaco acabado do cigarro 10 para modificar a velocidade de queima em massa do cigarro de modo a reduzir o risco de ignição de um substrato se o cigarro 10A for deixado a queimar sobre este. A patente U.S. N° 5.263.999 e 5.997.691 descreve o papel para enrolar cigarros.

Agora com referência à Figura 6, uma outra forma de realização preferida, proporciona um cigarro 10B modificado com os mesmos segmentos de filtro que no cigarro 10A da Figura 6, mas com uma disposição mútua ligeiramente diferente dos segmentos e são utilizados caracteres de referência semelhantes para identificar partes semelhantes. No cigarro 10B o elemento 62 de filamento de libertação de aroma está localizado no componente 52 da extremidade bucal na extremidade bucal (bucal) do cigarro 10B, a jusante do leito 24 de esferas de carvão com 16 agente de aroma e espaçado através do componente 54 central. Nesta forma de realização, pode ser aplicado um plastificante, tal como o triacetin ao filamento 62 de agente de aroma, para manter o filamento no local dentro do componente 52 e para evitar que o filamento seja puxado para fora do filtro durante o acto de fumar. Em alternativa, o filamento 62 de aroma pode ser entrelaçado para se conseguir o mesmo resultado. Tal como na forma de realização da Figura 5, a ventilação 64 é proporcionada num local ao longo do componente 54 de filtro central adjacente a, mas a jusante do leito 24 de esferas de carvão com um agente de aroma. 0 material de esferas de carvão activado para utilização nos filtros de cigarros descritos acima pode ser produzido através de muitos procedimentos conhecidos para a produção de esferas, tais como os descritos nas patentes U.S. 3.909.449 e 4.045.368 e na patente GB 1.383.085, por exemplo. Em muitas circunstâncias os materiais de partida compreendem piche do processamento do petróleo e do carvão. Fundamentalmente, qualquer substância contendo carvão fundível (ou um percursor do carvão) é suficiente se puder ser suspensa num fluido de modo a estabelecer uma forma esférica e solidificada e depois ser carbonizada e activada. Há grandes vantagens na operação de máquinas com esferas de carvão em relação ao carvão granulado ou em partículas mais tradicionais (tal como o carvão granulado produzido ou vendido pela PICA USA Inc, 432 McCormik Boulevard, Columbus, Ohio 43213-1585). Verificou-se que com uma máquina de produção de rolos de filtro ajustada para proporcionar uma carga de 180 mg de carvão granular numa cavidade de 12 mm de um filtro de cigarro com um nível de enchimento médio de 86%, a máquina de produção de rolos 17 sem ajuste da mesma e com a mesma quantidade de carvão e o mesmo comprimento de cavidade, o enchimento com esferas de carvão atingiu aproximadamente 91% em volume com velocidades da máquina em processamento satisfatórias, por exemplo, 1500 porções por minuto. Para além disso, verificou-se que a operação da máquina de esferas com esferas de carvão produziu consideravelmente menos poeira e que o carvão extravasado recolhido pela máquina era reutilizável e não estava fracturado como é frequentemente o caso do carvão granular.

Um outro aspecto da presente invenção é a melhoria do sabor de um cigarro que inclua esferas de carvão no filtro em vez de carvão granular. Tal como explicado mais completamente abaixo, verificou-se que, com base nos pontos 1 a 7 da escala de preferências, os fumadores americanos classificaram um nivel de preferência de um cigarro de controlo sem carvão com o nivel mais elevado (consistente com a sua preferência por filtros sem carvão) e os mesmos fumadores atribuíram um nível de preferência para o cigarro com o carvão granular com um nível inferior, mas quando fumaram o mesmo modelo de cigarro com esferas de carvão, o seu nível de preferência elevou-se até um nível intermédio ao das outras duas classificações. Tais resultados evidenciam uma melhoria significativa no nível de preferência com esferas de carvão em relação ao modelo de carvão granular.

Verifica-se que as esferas de carvão activado possuem uma porção significativa da sua distribuição de dimensão dos poros na gama do microporo e do mesoporo (menos do que 50 angstrom) com uma distribuição relativamente pequena na gama do macroporo de mais de 500 angstroms. Sem se desejar ficar cingido à teoria, acredita-se que com uma contagem menor de macroporos, as esferas de carvão têm menos tendência para capturar elementos de 18 alcatrão do fluxo de fumo principal e, em vez disso, deixa os componentes de aroma do fumo passar através do leito de esferas de carvão. Em contraste, o carvão granular (PICA) possui uma grande porção de distribuição de dimensão de poros na gama da dimensão dos macroporos (uma gama de dimensão de ou superior a 500 angstroms), que tende a capturar partículas maiores compreendendo alcatrão e aroma.

Adicionalmente, o carvão granular é construído a partir de materiais orgânicos, tais como casca do coco, casca de nozes ou madeira, e acredita-se que a sua origem natural contribui para um maior teor de cinzas e a presença de vários metais e outros materiais e impurezas, que não se encontram nas esferas de carvão. Acredita-se que este aspecto também contribui para que as esferas de carvão tenham um impacto subjectivo favorável em relação ao carvão granular. Há três preocupações centrais no que respeita à maquinabilidade e à selecção do material de carvão para aplicações em filtros de cigarros. Uma preocupação é a tendência da máquina de produção de rolos, por si só, de produzir poeiras durante as operações de produção dos cigarros. As poeiras podem continuar a ser um problema no manuseamento dos produtos. Outra preocupação é o custo da execução do tratamento por calor para o carvão activado. Quanto maior a queima maior a perda de peso do material de partida que é perdido. Adicionalmente, para níveis de actividade mais elevados, como resultado da perda de massa e de densidade do carvão, o carvão torna-se mais friável. Para além disso, há limitações em relação a quão curta pode ser uma cavidade e encher-se em operações de produção de rolos do tipo porção-espaço-porção. Presentemente, com as máquinas de produção de rolos de filtro, é preferido, pelo menos, um comprimento de 19 cavidade de aproximadamente 4 a 6 mm. Os comprimentos de cavidades inferiores a 4 mm criam dificuldades de produção e não são as preferidas. A eficiência da remoção da fase gasosa é condicionada pela dimensão da partícula e pelo diâmetro das esferas, sendo as esferas mais pequenas as mais eficientes. Adicionalmente, em geral, quanto mais activado é um carvão, mais eficiente é na remoção da fase gasosa, contudo, a maquinabilidade (factor de empoeiramento) e o custo do tratamento de activação são considerações contraproducentes em relação a quanta activação é desejável. 0 equilíbrio é conseguido reduzindo o diâmetro das esferas até uma gama preferida de diâmetro das esferas de aproximadamente 0,2 mm a 0,7 mm, de um modo mais preferido 0,2 a 0,4 mm, com um nível de activação equivalente a uma área superficial específica na gama de 1000 a 1600 metros quadrados por grama BET (tal como medido através do método de Brunauer, Emmet & Teller, daqui para a frente "m2/g BET"), de um modo mais preferido na gama de 1100 a 1300 m2/g BET. Contudo, esferas extremamente pequenas tendem a encaixar-se de forma tão cerrada na cavidade do filtro que impõem uma quantidade extrema de queda de pressão ao longo da cavidade até uma extensão que pode não ser a desejada. Nalgumas aplicações, tais como nas formas de realização preferidas, a queda de pressão excessiva deve, de um modo preferido, ser evitada. Deste modo, a dimensão mais preferida das esferas é de aproximadamente 0,35 mm de diâmetro. As gamas preferidas de dimensão também promovem uma operação adequada e limpa da máquina de produção de rolos de filtro.

Quanto mais pequena é a esfera de carbono, mais cerrado é o empacotamento das esferas, o que eleva a queda de pressão. Deste modo, a tendência para um diâmetro das esferas sempre pequeno 20 para efectuar a remoção de fase gasosa com eficiência é contrariada pela necessidade de permanecer dentro de limites pré-determinados de queda de pressão ao longo do filtro, de modo a permanecer dentro das expectativas dos fumadores em relação à resistência a puxar (RTD) o fumo de um cigarro. A Figura 7 é uma representação gráfica da presença, baforada a baforada, de 1,3-butadieno a partir da extremidade bucal de um cigarro para diferentes diâmetros de esferas de carvão. Os materiais de esferas de carvão compreendem 75 mg de esferas de carvão activado com um diâmetro de 0,7 mm num leito com um comprimento de 2,7 mm (curva 100 na Figura 7), 75 mg de esferas de carvão activado com um diâmetro de 0,5 mm num leito com um comprimento de 2,6 mm (curva 102 na Figura 7), e 75 mg de esferas de carvão activado com um diâmetro de 0,35 mm num leito com um comprimento de 2,5 mm (curva 104). Cada cavidade estava numa condição de completamente cheia.

Ainda com referência à Figura 7, verificou-se que menores diâmetros das esferas aumentam o desempenho na remoção do 1.3- butadieno, e isto é completamente eficaz ao longo de todas as baforadas. Em particular, verificou-se que 75 mg de esferas fornecidas pela Kureha Chemical Industry Co., Ltd. do Japão, com um diâmetro de 0,35 mm num leito de 2,5 mm de comprimento completamente cheio capturavam essencialmente todo o 1.3- butadieno do cigarro ao longo de todas as oito baforadas, mesmo para valores relativamente baixos de área superficial em relação à massa. 0 nivel de actividade da área superficial do material das esferas na Figura 7 está na gama de 1000 a 1600 m2/g BET, de um modo preferido, 110 a 130 m2/g BET. Deve notar-se que o resultado 21 representado pela linha 104 é uma remoção quase completa de 1,3-butadieno e que a linha 102 representa uma redução significativa (próxima de 90%) em 1,3-butadieno A Figura 8 é uma representação gráfica da presença, baforada a baforada, de 1,3-butadieno a partir da extremidade bucal de um cigarro para diferentes diâmetros de esferas de carvão: 75 mg de esferas de carbono com um diâmetro de 0,35 mm numa cavidade com um comprimento de 2,5 mm (curva 108 na Figura 8), 48 mg de carvão granular (PICA) de 40 x 60 mesh numa cavidade com um comprimento de 2,5 mm (curva 110), 46 mg de carvão granular (PICA) de 20 x 50 mesh numa cavidade com um comprimento de 2,5 mm (curva 112), 180 mg de carvão granular (PICA) de 20 x 50 mesh numa cavidade com um comprimento de 12 mm (curva 114) e um cigarro de controlo corrente do tipo R4F (curva 116) .

Comparando as Figuras 7 e 8 verifica-se que o carvão granular 40 x 60 mesh com uma carga de 4 0 mg numa cavidade de 2,5 mm (curva 110 na Figura 8) apresenta essencialmente o mesmo resultado que o obtido com esferas de carvão com 0,35 mm de diâmetro (curva 108 na Figura 7) . Contudo, o carvão PICA com 40 x 60 mesh é conhecido como sendo extremamente difícil de manusear em operações com a máquina de produção de rolos de filtro (empoeiramento significativo e prejudicial). Contudo, as esferas de carvão com 0,35 mm de diâmetro, com uma carga de 75 mg são facilmente manuseadas sem uma produção significativa de poeiras nas operações da máquina por causa das características de fluidez gerais favoráveis das esferas de carvão e da sua maior densidade e dureza (sendo para um nível de activação baixo a moderado). Deste modo, as esferas de carvão conseguem o mesmo desempenho que o carvão granular (PICA) super fino, e ainda com 22 uma dimensão facilmente utilizável por uma máquina de produção de cigarros. Isto é uma vantagem significativa.

De uma maneira geral, as esferas de carvão são um material mais denso e mais duro do que o carvão PICA sob a forma de partículas. Deste modo, há menos formação de poeiras na produção e manuseamento de filtros de cigarros com esferas de carvão e estas tendem a encher as cavidades de maneira mais ordenada e mais completamente do que acontece com o carvão granular.

Com esferas de carvão com 0,35 mm de diâmetro com um nível de carga de 75 mg para uma condição de cavidade cheia, é conseguida uma excelente remoção de fase gasosa, tal como representado pela linha 104 na Figura 7. Contudo, uma tal carga de carvão preenche completamente uma cavidade com 2,5 mm de comprimento para uma circunferência de cigarro corrente (24 milímetros), comprimento de cavidade esse que é difícil de produzir. Deste modo, pode ser preferido incluir com as esferas de carvão activado outras esferas de dimensão semelhante ou, de um modo preferido, a mesma, mas com pouca ou nenhuma actividade para cortar custos e aumentar a maquinabilidade. As experiências combinando 75 mg de esferas de carvão com esferas de vidro com uma razão volumétrica de 1/3 de esferas de carvão e 2/3 de esferas de vidro mostraram essencialmente o mesmo desempenho na remoção de fase gasosa que com 75 mg de carga actuando por si só. Deste modo, pode ser preferido misturar uma carga de 75 mg de esferas de carvão activado com esferas adicionais de carvão não activado, de um modo preferido com a mesma dimensão em diâmetro de massa suficiente para preencher uma cavidade com 6 mm de comprimento ou numa quantidade adicional tal que pode ser a requerida para preencher a cavidade tradicionalmente empregue pelo fabricante de cigarros. Uma tal combinação de esferas de 23 carvão activado e não activado produz os mesmos resultados com um custo menor uma vez que não é necessário preencher completamente a cavidade com as esferas de carvão activado mais caras. Uma outra vantagem desta descoberta é a de que o fabricante de cigarros pode pré-seleccionar uma dimensão de cavidade para o seu espectro de marcas de cigarros e ter uma liberdade para seleccionar diferentes quantidades de carbono para diferentes bandas ou enchimentos e preencher qualquer espaço remanescente na cavidade pré-seleccionada com material de esferas inactivado (ou menos activado), material de esferas portadoras de agentes de aroma, ou outro material de carga adequado. Como as preferências dos fumadores variam, ou em resposta a outras circunstâncias, a proporção de esferas de carvão activado no filtro pode ser alterada sem complicações tais como ter que alterar a dimensão da cavidade no cigarro ou alteração de dimensões do filtro e da máquina de produção de cigarros. Isto é uma vantagem significativa nas operações dos cigarros. A Figura 9 é um gráfico de barras que ilustra resultados relativamente semelhantes em relação à percentagem de presença de 1,3-butadieno para filtros esferas de carvão sós ou esferas de carvão dispersas num diluente não adsorvente. A barra 120 na Figura 9 é para um cigarro corrente 1 R4F de controlo e mostra cerca de 86% de presença de 1,3-butadieno na extremidade bucal do cigarro, após cerca de oito baforadas, durante o processo de fumar. As barras 122 e 122 representam um cigarro de construção semelhante ao da Figura 5, mas com acetato de celulose e sem carvão (barra 122) e 380 mg de esferas de vidro e sem carvão (barra 124) . Após cerca de oito baforadas a percentagem total de 1,3-butadieno na extremidade bucal de cada cigarro é elevada, aproximadamente 91% para a barra 122 e 82% para a barra 124. As 24 barras 126, 128 e 130 representam, cada uma, construções de cigarros semelhantes às da Figura 5 mas, em cada caso, a cavidade do filtro está cheia com materiais diferentes. O cigarro representado pela barra 126 inclui uma cavidade cheia com 75 mg de esferas de carvão activado com 0,35 mm de diâmetro. Aproximadamente apenas 1% de 1,3-butadieno passa através da extremidade bucal do cigarro da barra 122 após oito baforadas, e resultados semelhantes são conseguidos com os cigarros representados pelas barras 128 e 130 em que as cavidades dos filtros são cheias com 75 mg de esferas de carvão activado com 0,35 mm de diâmetro, mas em combinação com diluentes não adsorventes. O cigarro da barra 128 inclui 190 mg de esferas de vidro dispersas em esferas de carvão e o cigarro da barra 130 inclui 380 mg de esferas de vidro dispersas em esferas de carvão. Em cada caso a percentagem total de 1,3-butadieno na extremidade bucal do cigarro após oito baforadas é de cerca de 2%. Em resumo, os filtros que incluem esferas de carvão activado em combinação com diluentes não adsorventes produzem aproximadamente os mesmos resultados que os filtros com um peso equivalente de esferas de carvão activado em forma não diluída. A Tabela 1 seguinte apresenta uma distribuição da dimensão dos poros dos carvões activados incluindo o carvão PICA de 20 x 50 mesh por polegada e 40 x 60 mesh por polegada assim como esferas de carvão possuindo diâmetros de 0,7 mm, 0,5 mm e 0,35 mm de dois lotes diferentes. 25 TABELA 1 ♦Volumes dos poros DFT Amostra Densidade aparente (g/cc) BET S.A. (m2/g) Micro Vol. (cm3/g) Vol. Total (cm3/g) PICA 20x50 mesh 0,37 1587 0,5459 0,5983 PICA 40x60 mesh 0,39 1468 0,5566 0,5967 Esferas Lote 1 0,7 mm diâmetro 0,57 1129 0,4614 0,4849 Esferas Lote 1 0,5 mm diâmetro 0,58 1247 0,4791 0,4906 Esferas Lote 1 0,35 mm diâmetro 0,59 1289 0,4821 0,5154 Esferas Lote 2 0,5 mm diâmetro 0,58 1150 0,4562 0,4618 Esferas Lote 2 0,35 mm diâmetro 0,58 1244 0,4750 0,5030 *DFT: Tal como calculado pela Teoria Funcional da Densidade que é uma teoria termodinâmica estatística de base molecular que permite relacionar a isotérmica de adsorção para as propriedades microscópicas do sistema. (Referência: P.A. Webb e C. Orr, Analytical Methods in Fine particles Technology, Micrometrics Instrument Corporation, Norcross, Ga, 1977, página 81.) 0 carvão PICA tem uma densidade aparente de aproximadamente 0,37 gramas por centímetro cúbico enquanto que as esferas de carvão activado do carvão preferido possuem uma densidade aparente superior a 0,5, de um modo mais preferido na gama de 0,55 a 0,6 g/cm3. 26 É de considerar que as esferas de carvão activado das formas de realização preferidas podem ser misturadas, combinadas ou de outro modo cooperar com outros adsorventes, tais como zeólitos, peneiros moleculares, compósitos ou materiais em camadas, argilas, alumina, outros óxidos metálicos, silicatos metálicos e fosfatos de metais, sílica geles e sílicas geles modificados, tais como as esferas de sílica gele 3-aminopropilsililo (APS). A Tabela 2 seguinte mostra a percentagem total dos componentes da fase gasosa indicados versus um controlo de cigarro corrente 1 R4F ou de construções de filtro de cigarro em que uma cavidade de filtro, tal como a mostrada na Figura 5, é cheia com os materiais indicados. 27 TABELA 2 2 8 1R4F 75 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm 75 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm e 190 mg de esferas de vidro (misturadas) 75 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm e 380 mg de esferas de vidro (misturadas) 380 mg de esferas de vidro 30 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm e 70 mg de silrca 430 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm e 60 mg de sílica 40 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm e 60 mg de silrca (mistu radas) 50 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm e 50 mg de silrca 46 mg 20x50 PICA 48 mg 20x50 PICA 75 mg de esferas de carvão diâmetro 0,7 mm 75 mg de esferas de carvão diâmetro 0,5 mm Dióxido de carbono 101 96 99 103 98 90 96 101 117 100 103 108 98 Propeno 95 18 23 23 80 33 28 37 26 46 25 59 36 Cianeto de hidrogénio 86 7 11 12 57 24 18 10 9 11 2 37 17 Etano 90 76 78 79 77 72 70 71 88 75 75 89 76 Propadieno 100 18 34 32 122 47 45 59 43 80 51 76 43 1,3- butadieno 86 1 2 2 82 7 4 5 0 8 0 43 11 Isopreno 94 3 2 2 97 4 4 3 1 4 0 34 7 Crclopenta- dieno 94 3 3 2 59 6 4 3 2 5 0 39 9 1,3-ciclo- hexadieno 99 3 1 1 104 4 3 1 1 2 0 39 6 Me-ciclo- pentadieno 87 2 1 1 116 3 2 1 1 2 0 50 5 (continuação) 2 9 1R4F 75 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm 75 mg de esferas de carvão drâmetro 0,35 mm e 190 mg de esferas de vidro (misturadas) 75 mg de esferas de carvão drâmetro 0,35 mm e 380 mg de esferas de vidro (misturadas) 380 mg de esferas de vidro 30 mg de esferas de carvão drâmetro 0,35 mm e 70 mg de silica 430 mg de esferas de carvão diâmetro 0,35 mm e 60 mg de silrca 40 mg de esferas de carvão drâmetro 0,35 mm e 60 mg de silica (mistu radas) 50 mg de esferas de carvão drâmetro 0,35 mm e 50 mg de silica 46 mg 20x50 PICA 48 mg 20x50 PICA 75 mg de esferas de carvão diâmetro 0,7 mm 75 mg de esferas de carvão drâmetro 0,5 im Formaldeído 87 21 18 20 137 15 12 20 22 11 4 32 20 Acetaldeído 95 4 4 5 81 4 3 3 2 19 4 37 10 Acroleína 102 1 1 2 70 4 2 2 1 3 0 36 8 Acetona 99 1 0 0 86 0 0 0 0 1 0 22 2 Diacetilo 84 1 1 0 79 1 0 0 0 1 0 15 3 Metiletil- cetona 101 1 0 0 98 0 0 0 0 1 0 27 3 Isovale- raldeído 84 3 3 2 75 2 2 2 1 5 3 27 6 Benzeno 96 2 1 1 96 5 3 1 1 2 0 29 5 Tolueno 86 2 1 0 85 2 1 1 0 2 0 23 4 Isobutrio- nitrilo 78 0 0 0 62 0 0 0 0 1 0 11 2 Metilfurano 90 2 2 1 122 6 3 2 1 3 0 41 9 2,5-di- metilfurano 88 3 1 1 180 4 2 1 1 3 0 58 8 Sulfureto de hidrogénio 91 13 19 18 51 23 21 20 15 12 1 38 22 (continuação) 30 1R4F 75 mg de 75 mg de 75 mg de 380 mg 30 mg de 430 mg 40 mg de 50 mg de 46 mg 48 mg 75 mg de 75 mg de esferas esferas esferas de esferas de esferas esferas 20x50 20x50 esferas esferas de de de esferas de esferas de de PICA PICA de de carvão carvão carvão de carvão de carvão carvão carvão carvão diâmetro drâmetro drâmetro vidro drâmetro carvão drâmetro drâmetro diâmetro drâmetro 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm 0,35 mm diâmetro 0,35 mm 0,35 mm 0,7 mm 0,5 im e 190 mg e 380 mg e 70 mg 0,35 mm e 60 mg e 50 mg de de de e 60 mg de de esferas esferas sílica de sílica sílica de vidro de vidro silrca (mistu (mistu (mistu radas) radas) radas) Sulfureto 89 45 51 51 89 55 53 64 58 79 70 82 57 de carbonilo Metil- 93 29 28 31 108 33 33 40 37 42 29 77 40 mercaptano 1-Metrl- 90 0 0 0 89 0 0 0 0 0 0 17 1 pirrolo Ceteno 77 2 1 0 89 5 3 5 2 0 0 19 5 Acetileno 99 113 113 121 114 94 95 108 119 92 102 121 108

De um modo preferido, o agente de aroma é adicionado às esferas de carvão pulverizando o agente de aroma sobre um lote de carvão activado num tambor de mistura (trambolhamento) ou, em alternativa, num leito fluidizado com azoto como agente de fluidez, em que o agente de aroma pode ser, então, pulverizado sobre o carvão no leito. Está também contemplado na presente invenção localizar os agentes de aroma sobre outros componentes do filtro ou sobre o leito de esferas de carvão, sós, ou qualquer um dos anteriores com adição de agentes de aroma sendo suportados num ou mais invólucros e/ou bandas de papel.

Um especialista na matéria considerará que a presente invenção pode ser praticada através de outras formas de realização que não as descritas, que são apresentadas para fins de ilustração e não de limitação. Por exemplo, os filtros dos cigarros podem incluir esferas de carvão dispersas numa massa fibrosa, tal como uma porção de acetato de celulose. Também opcionalmente, as esferas podem compreender, cada uma, um núcleo e um revestimento superficial de um agente de aroma. A presente invenção é limitada apenas pelas reivindicações que se seguem.

Lisboa, 13 de Abril de 2007 31

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Filtro de cigarro incluindo esferas de carvão activado com uma forma esférica e com um diâmetro na gama de 0,2 mm a 0,7 mm.
2. Filtro de cigarro de acordo com a reivindicação 1, em que a partícula de carvão de forma esférica possui um diâmetro na gama de 0,2 mm a 0,4 mm.
3. Filtro de cigarro de acordo com a reivindicação 2, em que a partícula de carvão de forma esférica possui um diâmetro de 0,35 mm.
4. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que, pelo menos, uma porção do material de esferas de carvão possui uma área superficial específica não superior a 1600 m2/g BET.
5. Filtro de cigarro de acordo com a reivindicação 1 em que, pelo menos, uma porção do material de esferas de carvão possui uma área superficial específica na gama de 1100 a 1300 m2/g BET.
6. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que as esferas de carvão activado possuem uma densidade superior a 0,5 g/cm3.
7. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que, pelo menos, uma porção das esferas de carvão, tem o volume de microporo 1 específico, tal como determinado por DFT de, pelo menos 0,4 cm3/gm e o volume de poro total é não superior a 0,6 cm3/gm.
8. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes incluindo uma cavidade, em que as esferas de carvão enchem praticamente completamente a cavidade.
9. Filtro de cigarro de acordo com as reivindicações 1 a 7 incluindo uma cavidade em que as partículas esféricas de carvão enchem aproximadamente 80 a 95 por cento da cavidade.
10. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que as esferas de carvão activado estão presentes numa quantidade suficiente para reduzir, pelo menos, um constituinte do fumo numa quantidade desejada.
11. Filtro de cigarro de acordo com a reivindicação 9 em que, as esferas de carvão activado estão presentes numa quantidade suficiente para reduzir o 1,3-butadieno em aproximadamente 90% ou mais.
12. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que as esferas de carvão estão presentes numa quantidade suficiente de aproximadamente 70 a 180 miligramas.
13. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes incluindo um segundo material em 2 esferas com menor ou sem activação quando comparado com as esferas de carvão activado.
14. Filtro de cigarro de acordo com a reivindicação 9 em que o segundo material de esferas compreende esferas de carvão com substancialmente o mesmo diâmetro que as esferas de carvão activado.
15. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que as esferas de carvão compreendem um primeiro grupo de esferas individuais com substancialmente o mesmo diâmetro e um segundo grupo de esferas individuais com substancialmente o mesmo diâmetro mas com o diâmetro inferior ao das esferas do primeiro grupo.
16. Filtro de cigarro de acordo com a reivindicação 9 em que as esferas do segundo grupo possui um raio que é aproximadamente de V(3/2) - 1 do raio das esferas do primeiro grupo.
17. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes incluindo uma cavidade cilíndrica, em que as esferas de carvão compreendem esferas com diâmetros na gama de 1/10 a 1/40 do diâmetro da cavidade cilíndrica.
18. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que, pelo menos, uma porção das esferas de carvão tem um agente de aroma. 3
19. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes incluindo, pelo menos, um segmento de libertação de aroma adicional localizado a jusante das esferas de carvão com agente de aroma.
20. Filtro de cigarro de acordo com a reivindicação 19 em que o segmento de libertação de aroma adicional inclui filamentos com agente de aroma.
21. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes incluindo um segmento de libertação de aroma adicional localizado a jusante das esferas de carvão.
22. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que a forma esférica das partículas de carvão resulta da suspensão de um precursor de carvão fundível num fluido e, depois disto, solidificação e carbonização do precursor.
23. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes em que o carbono coopera com um zeólito, sílica gel, sílica gel modificada, um polímero inorgânico, argila, um óxido metálico, um silicato metálico, um fosfato de alumínio e/ou fosfato metálico.
24. Filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes que é cilíndrico e em que a cavidade possui um diâmetro aproximadamente igual ao diâmetro do filtro e o comprimento da cavidade é de aproximadamente 2,5 mm a 12 mm. 4
25. Cigarro compreendendo um rolo de tabaco e um filtro de cigarro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24 incluindo partículas de carvão activado de forma esférica. Lisboa, 13 de Abril de 2007 5