PT3089606T - Artigo para fumar compreendendo uma fonte de calor combustivel isolada - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO
ARTIGO PARA FUMAR COMPREENDENDO UMA FONTE DE CALOR COMBUSTÍVEL
ISOLADA A presente invenção refere-se a um artigo para fumar compreendendo uma fonte de calor combustível com uma superfície frontal e uma superfície traseira e um substrato de formação de aerossol a jusante da superfície traseira fonte de calor combustível.
Tem sido proposto na técnica um número de artigos para fumar, em que o tabaco é aquecido em vez de queimado. Um objetivo de tais artigos para fumar "aquecidos" é reduzir os constituintes do fumo nocivos conhecidos, do tipo produzido pela combustão e pela degradação pirolítica do tabaco nos cigarros convencionais. Num tipo de artigo para fumar aquecido conhecido, é gerado um aerossol por transferência de calor a partir duma fonte de calor combustível para um substrato de formação de aerossol localizado a jusante da fonte de calor combustível. Durante o fumo, os compostos voláteis são libertados, a partir do substrato de formação de aerossol, por transferência de calor a partir da fonte de calor combustível e aspirados para o ar através do artigo para fumar. À medida que os compostos libertados arrefecem, estes condensam-se para formar um aerossol que é inalado pelo utilizador. É conhecido incluir um elemento de condução de calor em torno e em contacto com, pelo menos, uma parte traseira da fonte de calor combustível e, pelo menos, uma parte frontal do substrato de formação de aerossol do artigo para fumar aquecido, a fim de, assegurar transferência de calor condutivo suficiente a partir da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol para obter um aerossol aceitável. Por exemplo, a W0-A2- 2009/022232 revela um artigo para fumar compreendendo uma fonte de calor combustível, um substrato de formação de aerossol a jusante da fonte de calor combustível e um elemento de condução de calor em torno de, e em contacto com a parte traseira da fonte de calor combustível e uma parte frontal adjacente do substrato de formação de aerossol. A temperatura de combustão da fonte de calor combustível para utilização num artigo para fumar aquecido não deve ser tão elevada que resulte na combustão, ou na degradação térmica, do material de formação de aerossol, durante a utilização do artigo para fumar aquecido. Contudo, a temperatura de combustão da fonte de calor combustível deve ser suficientemente elevada para gerar calor suficiente para libertar compostos voláteis suficientes a partir do material de formação de aerossol para produzir um aerossol aceitável, especialmente, durante as baforadas iniciais.
Foi proposta na técnica uma variedade de fontes de calor combustíveis contendo carbono para utilização em artigos para fumar aquecidos. A temperatura de combustão de fontes de calor contendo carbono combustível para utilização em artigos para fumar aquecidos é tipicamente entre cerca de 600 °C e 800°C. É conhecido envolver um elemento isolante em torno da periferia de uma fonte de calor contendo carbono combustível de um artigo para fumar aquecido, a fim de reduzir a temperatura da superfície do artigo para fumar aquecido.
Por exemplo, a US-A-4714082 revela um artigo para fumar compreendendo em elemento combustível contendo carbono, meios geradores de aerossol, um membro condutor de calor e um membro de isolamento periférico de material resiliente, não combustível, tal como, um invólucro de fibras de vidro. O membro de isolamento circunscreve, pelo menos, parte do elemento combustível e, vantajosamente, pelo menos, parte dos meios geradores de aerossol. A EP-A2-0 174 645 divulga artigos para fumar compreendendo um elemento combustível carbonoso, meios geradores de aerossol fisicamente separado incluindo um substrato que suporta um material de formação de aerossol, um elemento de condução de calor que contacta uma parte do elemento combustível e o substrato, e um bocal. Pelo menos, uma parte do elemento combustível é de preferência provida de um elemento isolante periférico, tal como uma camisa de fibras isolantes, que reduz a perda de calor radial e ajuda a reter e dirigir o calor do elemento combustível para o meio gerador de aerossol. A inclusão dum membro de isolamento não integral, como revelado na US-A-4714082 e EP-A2-0 174 645 pode resultar num artigo para fumar aquecido com uma secção transversal que não é constante ao longo do comprimento do artigo para fumar. Isso pode afetar adversamente a aparência do artigo para fumar aquecido e tornar mais difícil manter com segurança a fonte de calor combustível contendo carbono dentro do artigo para fumar aquecido. A inclusão de um elemento isolante separado como divulgado em US-A-4 714 082 e EP-A2-0 174 645 também pode aumentar a complexidade da montagem do artigo para fumar aquecido.
Seria desejável proporcionar um artigo para fumar tendo uma temperatura superficial reduzida próxima da fonte de calor, aparência aceitável, e que possa ser montado de uma maneira mais fiável.
De acordo com a invenção, é fornecida uma fonte de calor combustível tendo uma parte frontal e uma parte traseira; um substrato de formação de aerossol a jusante da parte traseira da fonte de calor combustível; e um invólucro que circunscreve a parte frontal e a parte traseira da fonte de calor combustível, em que o invólucro está em contacto com a parte traseira da fonte de calor combustível e em que toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível é de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira da fonte de calor combustível, de modo que o invólucro fique radialmente espaçado de toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível por um intervalo de ar de, pelo menos, cerca de 0,5 mm.
Tal como aqui utilizado, o termo "substrato de formação de aerossol" é utilizado para descrever um substrato capaz de libertar, por aquecimento, compostos voláteis que podem formar um aerossol. Os aerossóis gerados a partir de substratos de formação de aerossol de artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem ser visíveis ou invisíveis e podem incluir vapores (por exemplo, partículas finas de substâncias, que estão no estado gasoso, que são normalmente líquidas ou sólidas à temperatura ambiente) bem como gases e gotículas líquidas de vapores condensados. O substrato de formação de aerossol pode ser na forma dum rolo ou segmento compreendendo um material capaz de libertar compostos voláteis aquecidos, os quais podem formar um aerossol, circunscritos por um invólucro. No caso de um substrato de formação de aerossol estar na forma de um tal rolo ou segmento, o rolo completo ou segmento, incluindo o invólucro, é considerado o substrato de formação de aerossol.
Como aqui usados, os termos "distai", "a montante" e "frontal" e "proximal", "a jusante" e "traseiro" são usados para descrever as posições relativas de componentes, ou porções de componentes, do artigo para fumar em relação à direção na qual o utilizador aspira no artigo para fumar, durante a utilização. Artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem uma extremidade proximal através da qual, em utilização, um aerossol sai do artigo para fumar para distribuição a um utilizador. A extremidade proximal do artigo para fumar pode, também, ser referida como extremidade de bocal. Em utilização, um utilizador aspira na extremidade proximal do artigo para fumar a fim de inalar um aerossol gerado pelo artigo para fumar. A fonte de calor combustível está localizado em, ou na proximidade, da extremidade distal. A extremidade de bocal está a jusante da extremidade distal. A extremidade proximal pode, também, ser referida como extremidade a jusante do artigo para fumar e a extremidade distai pode, também, ser referida como extremidade a montante do artigo para fumar. Componentes, ou porções de componentes, de artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem ser descritos como sendo a montante ou a jusante um do outro, baseado nas suas posições relativas entre a extremidade proximal e a extremidade distal do artigo para fumar. A superfície frontal da fonte de calor combustível está na
extremidade a montante da fonte de calor combustível. A extremidade a montante da fonte de calor combustível é a extremidade da fonte de calor combustível mais afastada da extremidade proximal do artigo para fumar. A superfície traseira da fonte de calor combustível está na extremidade a jusante da fonte de calor combustível. A extremidade a jusante da fonte de calor combustível é a extremidade da fonte de calor combustível mais próxima da extremidade proximal do artigo para fumar.
Como aqui utilizado, o termo "longitudinal" é utilizado para descrever a direção entre a extremidade proximal e a extremidade distai oposta do artigo para fumar.
Como aqui utilizado, os termos "radial" e "transversal" são utilizados para descrever a direção perpendicular à direção entre a extremidade proximal e a extremidade distai oposta do artigo para fumar.
Tal como aqui utilizado, o termo "comprimento" é usado para descrever a dimensão máxima na direção longitudinal do artigo para fumar. Ou seja, a dimensão máxima na direção entre a extremidade proximal e a extremidade distai oposta do artigo para fumar.
Artigos para fumar de acordo com a invenção incluem um espaço de ar de, pelo menos, 0,5 mm entre, pelo menos, parte da parte frontal da fonte de calor combustível e o invólucro. A inclusão de um intervalo de ar de, pelo menos, cerca de 0,5 mm entre a totalidade ou parte da parte dianteira da fonte de calor combustível e o invólucro isola vantajosamente a fonte de calor combustível e reduz assim a temperatura da superfície do artigo para fumar próximo da fonte de calor combustível.
Toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível dos artigos para fumar de acordo com a invenção é de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira da fonte de calor combustível. O diâmetro reduzido de toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível em comparação com a parte traseira da fonte de calor combustível permite que o invólucro entre em contacto com a parte traseira da fonte de calor combustível, apesar da inclusão de um espaço de ar entre parte total ou parcial da parte frontal da fonte de calor combustível e do invólucro. Isto ajuda vantajosamente a reter a fonte de calor combustível dentro do artigo para fumar. Também ajuda a facilitar a transferência de calor adequada da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol para fornecer um aerossol aceitável.
Como aqui utilizado, a expressão "em contacto" é utilizada para significar que não há espaço de ar entre o invólucro e a parte traseira da fonte de calor combustível. O invólucro pode estar radialmente espaçado de toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível por um intervalo de ar de, pelo menos, cerca de 1,0 mm.
De um modo preferido, o invólucro está espaçado radialmente de toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível por um intervalo de ar entre cerca de 0,5 mm e cerca de 1,5 mm. O invólucro pode estar radialmente espaçado de toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível por um intervalo de ar entre cerca de 1,0 mm e cerca de 1,5 mm.
De um modo preferido, o invólucro está radialmente espaçado de, pelo menos, cerca de 50% da parte frontal da fonte de calor combustível pelo intervalo de ar. 0 invólucro pode estar radialmente espaçado de, pelo menos, cerca de 60% da parte frontal da fonte de calor combustível pelo intervalo de ar.
De preferência, a parte traseira da fonte de calor combustível é de secção transversal substancialmente constante. Mais preferivelmente, a parte traseira da fonte de calor combustível é de secção transversal circular substancialmente constante.
De preferência, a parte frontal da fonte de calor combustível é de secção transversal substancialmente constante.
Em certas formas de realização, toda a parte frontal da fonte de calor combustível é de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira da fonte de calor combustível, de modo que o invólucro é radialmente espaçado de toda a parte frontal da fonte de calor combustível pelo intervalo de ar. Em certas formas de realização preferidas, a parte frontal e a parte traseira da fonte de calor combustível são de secção transversal circular substancialmente constante e a fonte de calor combustível é de secção transversal substancialmente em forma de T.
Noutras formas de realização, apenas parte da parte frontal da fonte de calor combustível tem um diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira da fonte de calor combustível, de modo que o invólucro é radialmente afastado de apenas parte da parte frontal da fonte de calor combustível pelo intervalo de ar. Em certas formas de realização, a parte frontal da fonte de calor combustível compreende uma pluralidade de ranhuras longitudinais afastadas circunferencialmente de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira da fonte de calor combustível. Em certas formas de realização preferidas, a parte frontal da fonte de calor combustível é de secção transversal substancialmente em forma de estrela ou em forma de dente, e a parte traseira da fonte de calor combustível é de secção transversal circular substancialmente constante.
Preferencialmente, a fonte de calor combustível tem um comprimento entre cerca de 7 mm e cerca de 17 mm, mais preferencialmente, entre cerca de 7 mm e cerca de 15 mm, o mais preferencialmente, entre cerca de 7 mm e cerca de 13 mm.
De preferência, o comprimento da parte frontal da fonte de calor combustível é de, pelo menos, 5 mm.
De preferência, o comprimento da parte frontal da fonte de calor combustível é entre cerca de 5 mm e cerca de 12 mm.
De preferência, o comprimento da parte traseira da fonte de calor combustível é de, pelo menos, 3 mm.
De preferência, o comprimento da parte traseira da fonte de calor combustível é entre cerca de 3 mm e cerca de 6 mm.
Preferencialmente, a parte traseira da fonte de calor combustível tem um diâmetro entre cerca de 5 mm e cerca de 9 mm, mais preferencialmente, entre cerca de 7 mm e cerca de 8 mm.
De preferência, a parte traseira da fonte de calor combustível é substancialmente do mesmo diâmetro que o substrato de formação de aerossol. 0 invólucro pode ser um invólucro exterior. Como aqui utilizado, o termo "invólucro exterior" é utilizado para descrever um invólucro que é visível no exterior do artigo para fumar.
Em alternativa, o invólucro pode ser um invólucro interior. Como aqui utilizado, o termo "invólucro interior" é utilizado para descrever um invólucro que não é visível ou, apenas, parcialmente visível, no exterior do artigo para fumar. Em tais formas de realização, o artigo para fumar compreende ainda uma ou mais camadas adicionais de material sobrejacente a todo ou parte do invólucro. Por exemplo, o artigo para fumar pode compreender um invólucro adicional circunscrevendo todo ou parte do invólucro.
Para facilitar o fornecimento de oxigénio para a parte frontal da fonte de calor combustível, uma ou mais entradas de ar são, de preferência, fornecidas no invólucro e, quando presentes, quaisquer camadas adicionais de material que envolvem o invólucro, em torno da parte frontal da fonte de calor combustível. Preferencialmente, a integridade física do invólucro é mantida a temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível durante a ignição e a combustão. 0 invólucro pode compreender material condutor de calor. 0 invólucro pode compreender qualquer material condutor de calor adequado ou combinação de materiais, com uma condutividade térmica apropriada.
Em tais formas de realização, o invólucro compreende preferencialmente um ou mais materiais condutores de calor com uma condutividade térmica a granel entre cerca de 10 W por metro Kelvin (W / (m · K) ) e cerca de 500 W por metro Kelvin (W / (m · K) ) , mais preferencialmente entre cerca de 15 W por metro Kelvin (W / (m · K)) e cerca de 400 W por metro Kelvin (W / (m · K)), a 23 e uma humidade relativa de 50% medida usando o método da fonte do plano transiente modificado (MTPS). Os elementos condutores de calor adequados incluem, mas não estão limitados a: folhas de metal, tal como, por exemplo, folha de alumínio, folha de aço, folha de ferro e folha de cobre; e folhas de ligas metálicas.
Em alternativa, ou adicionalmente, o invólucro pode compreender material isolante ao calor. O invólucro pode compreender qualquer material isolante do calor adequado ou combinação de materiais. Materiais isolantes do calor adequados incluem, mas não estão limitados a: papel. O invólucro pode ser formado por uma única camada de material condutor de calor ou por uma única camada de material isolante térmico.
Em alternativa, o invólucro pode ser formado por uma material multicamada ou laminado compreendendo uma ou mais camadas de material condutor de calor e uma ou mais camadas de material isolante térmico. Em tais formas de realização, uma, ou mais, camadas de material condutor de calor pode compreender quaisquer materiais condutores de calor acima listados.
Em certas formas de realização preferidas, o invólucro pode ser formado por um material laminado compreendendo uma camada interna radial de material isolante térmico voltado para a parte traseira do calor combustível e uma camada radialmente externa de material condutor de calor.
Em tais formas de realização, a inclusão de um invólucro compreendendo uma combinação de uma camada interna radial de material isolante térmico e uma camada radialmente externa de material condutor de calor vantajosamente conduz o calor da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol, limita a perda de calor radiativo da fonte de calor combustível e isola a fonte de calor combustível.
Em certas formas de realização, o invólucro pode estar em contacto direto com a parte traseira da fonte de calor combustível. Como aqui usado, o termo "contacto direto" é usado para significar o contacto entre dois componentes, sem qualquer material intermediário, tal como as superfícies dos componentes se tocam umas nas outras.
Em outras formas de realização, o invólucro pode estar em contacto indireto com a parte traseira da fonte de calor combustível. Em tais formas de realização, uma ou mais camadas de material são fornecidas entre o invólucro e a parte traseira da fonte de calor combustível.
Artigos para fumar de acordo com a invenção podem compreender um primeiro elemento de condução de calor entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o invólucro. Em tais formas de realização, o primeiro elemento de condução de calor é subjacente a parte do invólucro. 0 primeiro elemento de condução de calor pode estar em torno de toda ou parte da parte traseira da fonte de calor combustível. De um modo preferido, o primeiro elemento de condução de calorífica em torno da totalidade ou parte da parte traseira da fonte de calor combustível e, pelo menos, de uma parte frontal do substrato de formação de aerossol. 0 primeiro elemento de condução de calor é, preferencialmente, resistente à combustão. Em certas formas de realização, o primeiro elemento de condução de calor é de oxigénio reduzido. Por outras palavras, o primeiro elemento de condução de calor inibe, ou resiste, à passagem de oxigénio através do primeiro elemento de condução de calor para a fonte de calor combustível.
Em certas formas de realização, o primeiro elemento de condução de calor fornece uma conexão, substancialmente, hermética entre a fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol. Isto pode prevenir, ou inibir, vantajosamente, que os gases de combustão a partir da fonte de calor combustível sejam, rapidamente, aspirados para o substrato de formação de aerossol através da sua periferia. Uma tal conexão pode, também, vantajosamente, minimizar ou, vantajosamente, evitar, a transferência de calor convetor forçado a partir da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol, através do ar levado ao longo das periferias da fonte de calor combustível e do substrato de formação de aerossol.
Em certas formas de realização, o primeiro elemento de condução de calor pode estar em redor e em contacto direto com toda ou parte da parte traseira da fonte de calor combustível e, pelo menos, uma parte frontal do substrato de formação de aerossol. Em tais formas de realização, toda ou parte da parte traseira da fonte de calor combustível é circunscrita e está em contacto direto com o primeiro elemento de condução de calor e, pelo menos, uma parte frontal do substrato de formação de aerossol é circunscrita por e está diretamente em contacto com o primeiro elemento de condução de calor. Em tais formas de realização, o primeiro elemento de condução de calor fornece uma ligação térmica entre a fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol do artigo para fumar, de acordo com a invenção.
Em certas formas de realização, o comprimento total do substrato de formação de aerossol pode ser rodeado pelo primeiro elemento de condução de calor.
Em outras formas de realização, o primeiro elemento de condução de calor pode rodear, apenas, uma parte frontal do substrato de formação de aerossol. Em tais formas de realização, o substrato de formação de aerossol estende-se a jusante, para além do primeiro elemento de condução de calor.
Em formas de realização em que o primeiro elemento de condução de calor rodeia, apenas, uma parte frontal do substrato de formação de aerossol, o substrato de formação de aerossol estende-se, preferencialmente, pelo menos, cerca de 3 mm a jusante, para além do primeiro elemento de condução de calor. Mais preferencialmente, o substrato de formação de aerossol estende-se entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm a jusante, para além do primeiro elemento de condução de calor. Contudo, o substrato de formação de aerossol pode estender-se menos do que 3 mm a jusante, para além do primeiro elemento de condução de calor.
Preferencialmente, a parte frontal do substrato de formação de aerossol rodeada pelo primeiro elemento de condução de calor tem entre cerca de 1 mm e cerca de 10 mm de comprimento, mais preferencialmente, entre cerca de 2 mm e cerca de 8 mm de comprimento, o mais preferencialmente, entre cerca de 2 mm e cerca de 6 mm de comprimento. O primeiro elemento de condução de calor compreende material condutor de calor. O primeiro elemento de condução de calor pode compreender qualquer material resistente ao calor adequado ou combinação de materiais, com uma condutividade térmica apropriada.
Preferencialmente, o primeiro elemento de condução de calor compreende um, ou mais, materiais isolantes do calor tendo uma condutividade térmica em bruto entre cerca de 10 W por metro Kelvin (W/ (m*K) e cerca de 500 W por metro Kelvin (W/ (m*K) , mais preferencialmente, entre cerca de 15 W/m.K e cerca e 400 W/m.K, a 23°C e humidade relativa de 50%, tal como medido usando o método da fonte do plano transiente modificado (MTPS). Os elementos condutores de calor adequados incluem, mas não estão limitados a: invólucros de folha de metal, tal como, por exemplo, invólucros de folha de alumínio, invólucros de aço, invólucros de folha de ferro e invólucros de folha de cobre; e invólucros de folhas de ligas metálicas. O primeiro elemento de condução de calor pode ser formado por uma camada única de material condutor de calor. Em alternativa, o primeiro elemento de condução de calor pode ser formado por uma material multicamada ou laminado, compreendendo, pelo menos, uma camada de material condutor de calor, em combinação com uma, ou mais, outras camadas, condutoras ou não condutoras. Em tais formas de realização, pelo menos, uma camada de material condutor de calor pode compreender quaisquer materiais condutores de calor acima listados.
Em certas formas de realização, o primeiro elemento de condução de calor pode ser formado dum material laminado compreendendo, pelo menos, uma camada de material condutor de calor e, pelo menos, uma camada de material isolante do calor. Em tais formas de realização, a camada interna radial do primeiro elemento de condução de calor voltado para a parte traseira do calor combustível pode ser uma camada de material de condução de calor e a camada radialmente externa do primeiro elemento de condução de calor pode ser uma camada de material condutor de calor.
Preferencialmente, a espessura do primeiro elemento de condução de calor é entre cerca de 5 micron e cerca de 50 micron, mais preferencialmente, entre cerca de 10 micron e cerca de 30 micron e o mais preferencialmente, cerca de 20 micron. Em formas de realização particularmente preferidas, o primeiro elemento de condução de calor compreende uma folha de alumínio tendo uma espessura de cerca de 20 micron.
Em alternativa, ou adicionalmente a um primeiro elemento de condução de calor subjacente a parte do invólucro, os artigos para fumar de acordo com o invento podem compreender um segundo elemento de condução de calor sobrejacente a todo ou parte do invólucro.
Quando os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem um primeiro elemento de condução de calor e um segundo elemento de condução de calor, o segundo elemento de condução de calor está de preferência em torno de, pelo menos, uma parte do primeiro elemento de condução de calor. Ou seja, o segundo elemento de condução de calor, de preferência cobre, pelo menos, uma parte do primeiro elemento de condução de calor. Em tais formas de realização, pelo menos, parte do segundo elemento de condução de calor é separado radialmente do primeiro elemento de condução de calor pelo invólucro.
Como aqui usado, o termo "separado radialmente" é usado para indicar que, pelo menos, uma parte do segundo elemento de condução de calor está afastado a partir do primeiro elemento de condução de calor numa direção radial pelo invólucro, de tal modo que não existe contacto direto entre, pelo menos, parte do segundo elemento de condução de calor e o primeiro elemento de condução de calor.
Preferencialmente, todo, ou substancialmente todo, o segundo elemento de condução de calor está radialmente separado a partir do primeiro elemento de condução de calor pelo invólucro, de tal modo que não existe, substancialmente, contacto direto entre o primeiro elemento de condução de calor e o segundo elemento de condução de calor. Isso, vantajosamente, limita ou inibe a transferência de calor condutivo a partir do primeiro elemento de condução de calor para o segundo elemento de condução de calor. Isso, vantajosamente, resulta no segundo elemento de condução de calor reter uma temperatura inferior à do primeiro elemento de condução de calor.
Em tais formas de realização, o segundo elemento de condução de calor reduz com vantagem as perdas de calor do primeiro elemento de condução de calor. Em utilização, o segundo elemento de condução de calor aumenta a temperatura durante o fumo do artigo para fumar, uma vez que o calor é gerado pela fonte de calor combustível. A temperatura aumentada do segundo elemento de condução de calor reduz o diferencial de temperatura entre o primeiro elemento de condução de calor, o invólucro e quaisquer camadas de material intermédias adicionais, de tal modo que as perdas de calor do primeiro elemento de condução de calor podem ser reduzidas. Através da redução das perdas de calor a partir do primeiro elemento de condução de calor, o segundo elemento de condução de calor ajuda, vantajosamente, a manter melhor a temperatura do primeiro elemento de condução de calor, dentro da gama de temperatura desejada. 0 segundo elemento de condução de calor compreende material condutor de calor. 0 segundo elemento de condução de calor pode compreender qualquer material condutor de calor adequado ou combinação de materiais, com uma condutividade térmica apropriada.
Preferencialmente, o segundo elemento de condução de calor compreende um, ou mais, materiais condutores de calor tendo uma condutividade térmica em bruto entre cerca de 10 W por metro Kelvin (W/ (m*K) e cerca de 500 W por metro Kelvin (W/ (m*K) , mais preferencialmente, entre cerca de 15 W/m.K e cerca e 400 W/m.K, a 23°C e humidade relativa de 50%, tal como medido usando o método da fonte do plano transiente modificado (MTPS). Os elementos condutores de calor adequados incluem, mas não estão limitados a: invólucros de folha de metal, tal como, por exemplo, invólucros de folha de alumínio, invólucros de aço, invólucros de folha de ferro e invólucros de folha de cobre; e invólucros de folhas de ligas metálicas.
Quando os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem um primeiro elemento de condução de calor e um segundo elemento de condução de calor, o primeiro elemento de condução de calor e o segundo elemento de condução de calor podem compreender o mesmo ou diferentes materiais condutores de calor.
Em certas formas de realização preferidas, o primeiro elemento de condução de calor e o segundo elemento de condução de calor compreendem o mesmo material condutor de calor. Em certas formas de realização preferidas, o primeiro elemento de condução de calor e o segundo elemento de condução de calor compreendem folha de alumínio.
Quando os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem um primeiro elemento de condução de calor e um segundo elemento de condução de calor, de preferência o segundo elemento de condução de calor compreende um ou mais materiais refletores de calor, tais como alumínio ou aço. Em tais formas de realização, em utilização, o segundo elemento de condução de calor reflete, vantajosamente, o calor radiante a partir do primeiro elemento de condução de calor de volta para o primeiro elemento de condução de calor. Isto reduz, ainda, as perdas de calor a partir do primeiro elemento de condução de calor, de modo a que, a temperatura do primeiro elemento de condução de calor possa ser mais bem controlada e a fonte de calor combustível possa ser mantida a uma temperatura mais elevada.
Tal como aqui utilizado o termo "material refletor de calor" refere-se a um material que tem uma ref letividade de calor relativamente alta e uma emissividade de calor relativamente baixa, de tal modo que o material reflete uma maior parte de radiação incidente, a partir da sua superfície, do que aquela que emite. Preferencialmente, o material reflete mais do 50% de radiação incidente, mais preferencialmente, mais do que 70% de radiação incidente e, o mais preferencialmente, mais do que 75% de radiação incidente.
Quando os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem um primeiro elemento de condução de calor e um segundo elemento de condução de calor compreendendo um material refletor de calor, de preferência todo ou substancialmente todo o segundo elemento de condução de calor é separado radialmente do primeiro elemento de condução de calor pelo invólucro de modo a facilitar a reflexão do calor pelo segundo elemento de condução de calor em direção ao primeiro elemento de condução de calor. A refletividade do segundo elemento de condução de calor pode ser melhorada através do fornecimento ao segundo elemento de condução de calor duma superfície interior brilhante, em que a superfície interior é a superfície do segundo elemento de condução de calor, que está em frente à superfície exterior radial do primeiro elemento de condução de calor. O segundo elemento de condução de calor pode ser formado por uma camada única de material condutor de calor. Em alternativa, o segundo elemento de condução de calor pode ser formado por uma material multicamada ou laminado, compreendendo, pelo menos, uma camada de material condutor de calor, em combinação com uma, ou mais, outras camadas, condutoras ou não condutoras. Em tais formas de realização, pelo menos, uma camada de material condutor de calor pode compreender quaisquer materiais condutores de calor acima listados.
Em certas formas de realização preferidas, o segundo elemento de condução de calor pode ser formado dum material laminado compreendendo, pelo menos, uma camada de material condutor de calor e, pelo menos, uma camada de material isolante do calor. Em tais formas de realização, a camada interna radial do segundo elemento de condução de calor voltado para o invólucro pode ser uma camada de material isolante de calor e a camada radialmente externa do segundo elemento de condução de calor pode ser uma camada de material condutor de calor.
Onde os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem um primeiro elemento de condução de calor e um segundo elemento de condução de calor, a espessura do segundo elemento de condução de calor pode ser substancialmente a mesma que a espessura do primeiro elemento de condução de calor. Em alternativa, o primeiro elemento de condução de calor e o segundo elemento de condução de calor pode ter espessuras diferentes uma da outra.
Preferencialmente, a espessura do segundo elemento de condução de calor é entre cerca de 5 micron e cerca de 100 micron, mais preferencialmente, entre cerca de 5 micron e cerca de 80 micron.
Preferencialmente, o segundo elemento de condução de calor compreende uma, ou mais, camadas de material condutor de calor tendo uma espessura entre cerca de 2 micron e cerca de 50 micron, mais preferencialmente, entre cerca de 4 micron e cerca de 30 micron.
Em certas formas de realização, o segundo elemento de condução de calor pode compreender uma folha de aluminio tendo uma espessura de cerca de 20 micron.
Em certas formas de realização preferidas, o segundo elemento de condução de calor pode compreender um material laminado compreendendo uma camada exterior de aluminio tendo uma espessura entre cerca de 5 micron e cerca de 6 micron e uma camada interior de papel.
Quando os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem um primeiro elemento de condução de calor e um segundo elemento de condução de calor, a posição e extensão do segundo elemento de condução de calor em relação ao primeiro elemento de condução de calor, a fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol pode ser ajustado de modo a controlar o aquecimento do substrato de formação de aerossol durante o fumo. 0 segundo elemento de condução de calor pode ser posicionado em torno de uma ou de ambas as porções frontal e traseira da fonte de calor combustível.
Quando o invólucro compreende uma única camada de material isolante de calor, o segundo elemento de condução de calor é preferencialmente posicionado em torno da parte frontal e da parte traseira da fonte de calor combustível.
Em alternativa, ou adicionalmente, o segundo elemento de condução de calor pode ser posicionado em torno de, pelo menos, uma parte do substrato de formação de aerossol.
Em certas formas de realização, o substrato de formação de aerossol pode confinar com a parte traseira da fonte de calor combustível.
Como aqui utilizado, o termo "confinar" é usado para descrever o substrato de formação de aerossol que está em contacto direto com a parte traseira da fonte de calor combustível ou um revestimento de barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar fornecido na superfície traseira da fonte de calor combustível.
Em outras formas de realização, o substrato de formação de aerossol pode ser afastado da parte traseira da fonte de calor combustível. Ou seja, pode haver um espaço, ou intervalo, entre o substrato de formação de aerossol e a superfície traseira da fonte de calor combustível.
Artigos para fumar de acordo com a invenção podem ainda compreender uma ou mais primeiras entradas de ar em torno da periferia do substrato de formação de aerossol.
Em utilização, o ar frio é levado para o substrato de formação de aerossol através das primeiras entradas de ar. 0 ar levado para o substrato de formação de aerossol através das primeiras entradas de ar passa a jusante, através do artigo para fumar, a partir do substrato de formação de aerossol e sai do artigo para fumar através da sua extremidade proximal.
Durante as baforadas dum utilizador, o ar frio aspirado no substrato de formação de aerossol através de uma ou mais das primeiras entradas pode reduzir vantajosamente a temperatura do substrato de formação de aerossol dos artigos para fumar de acordo com a invenção. Isso substancialmente, previne ou inibe os picos na temperatura do substrato de formação de aerossol dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, durante as baforadas por um utilizador.
Em certas formas de realização preferidas, uma, ou mais, primeiras entradas de ar estão localizadas próximas à extremidade a jusante do substrato de formação de aerossol.
Em alternativa, ou adicionalmente, quando o substrato de formação de aerossol está afastado da parte traseira da fonte de calor combustível, os artigos de fumar de acordo com a invenção podem ainda compreender uma ou mais entradas de ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e a substrato de formação de aerossol. Em utilização, o ar frio é levado para o espaço entre a fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol através das segundas entradas de ar. 0 ar levado para o espaço entre a fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol através das segundas entradas de ar passa a jusante, através do artigo para fumar, a partir do espaço entre a fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol e sai do artigo para fumar através da sua extremidade proximal.
Durante as baforadas dum utilizador, o ar frio aspirado através duma, ou mais, segundas entradas de ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol pode reduzir, vantajosamente, a temperatura do substrato de formação de aerossol dos artigos para fumar, de acordo com a invenção. Isso substancialmente, previne ou inibe os picos na temperatura do substrato de formação de aerossol dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, durante as baforadas por um utilizador.
Em alternativa, ou adicionalmente os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender, ainda, uma, ou mais, terceiras entradas de ar adicional a jusante do substrato de formação de aerossol.
Será apreciado que os artigos para fumar de acordo com a invenção podem compreender qualquer combinação de uma ou mais primeiras entradas de ar em torno da periferia da formação de aerossol, uma ou mais entradas de ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol e uma ou mais terceiras entradas de ar a jusante do substrato de formação de aerossol.
Artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem, ainda, compreender uma primeira barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol.
Como aqui usado, o termo "não combustível" é utilizado para descrever uma barreira que é, substancialmente, não combustível a temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível, durante a sua combustão ou ignição. A primeira barreira pode confinar com uma, ou ambas, da parte traseira da fonte de calor combustível e a parte frontal do substrato de formação de aerossol. Em alternativa, a primeira barreira pode ser afastada duma, ou ambas, da parte traseira da fonte de calor combustível e do substrato de formação de aerossol. A primeira barreira pode ser aderente ou, de outro modo, fixada a uma, ou ambas, da parte traseira da fonte de calor combustível e do substrato de formação de aerossol.
Em certas formas de realização preferidas, a primeira barreira compreende um primeiro revestimento de barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar, fornecido na parte traseira da fonte de calor combustível. Em tais formas de realização, preferencialmente, a primeira barreira compreende um primeiro revestimento de barreira fornecido em, pelo menos, substancialmente, toda a parte traseira da fonte de calor combustível. Mais preferencialmente, a primeira barreira compreende um primeiro revestimento de barreira fornecido em toda a parte traseira da fonte de calor combustível.
Como aqui usado, o termo "revestimento" é utilizado para descrever uma camada de material que cobre, e que adere, à fonte de calor combustível. A primeira barreira pode, vantajosamente, limitar a temperatura à qual o substrato de formação de aerossol está exposto durante a ignição, ou a combustão, da fonte de calor combustível, e, assim, ajudar a evitar, ou a reduzir, a degradação térmica ou a combustão do substrato de formação de aerossol, durante a utilização do artigo para fumar. Isso é, particularmente, vantajoso quando a fonte de calor combustível compreende um, ou mais, aditivos para auxiliar a ignição da fonte de calor combustível. A inclusão de uma primeira barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol pode também, de um modo vantajoso, substancialmente impedir ou inibir a migração de componentes do substrato de formação de aerossol de artigos para fumar de acordo com a invenção para a fonte de calor combustível durante o armazenamento dos artigos para fumar.
Em alternativa, ou adicionalmente, a inclusão duma primeira barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol pode, também, vantajosamente impedir, substancialmente, ou inibir, a migração dos componentes do substrato de formação de aerossol de artigos para fumar, de acordo com a invenção, para a fonte de calor combustível durante a utilização dos artigos para fumar. A inclusão duma primeira barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol pode ser particularmente vantajosa quando o substrato de formação de aerossol compreende, pelo menos, um formador de aerossol. Em tais formas de realização, a inclusão de uma primeira barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol pode evitar ou inibir com vantagem a migração de, pelo menos, um formador de aerossol do substrato de formação de aerossol para a fonte de calor combustível durante o armazenamento e utilização do artigo para fumar. A decomposição de, pelo menos, um formador de aerossol durante a utilização dos artigos para fumar pode, assim, ser, vantajosamente, evitada ou, substancialmente, reduzida.
Dependendo das características desejadas e do desempenho do artigo para fumar, a primeira barreira pode ter uma condutividade térmica baixa ou uma condutividade térmica elevada. Em certas formas de realização, a primeira barreira pode ser formada a partir dum material tendo uma condutividade térmica bruta entre cerca de 0,1 W por metro Kelvin (W/(m*K) e cerca de 200 W por metro Kelvin (W/(m»K), a 23°C e uma humidade relativa de 50%, tal como medido, usando o método da fonte plana transiente modificada (MTPS). A espessura da primeira barreira pode ser convenientemente ajustada para alcançar um bom desempenho do ato de fumar. Em certas formas de realização, a primeira barreira pode ter uma espessura entre cerca de 10 micron e cerca de 500 micron. A primeira barreira pode ser formada por um, ou mais, materiais adequados que são, substancialmente, termicamente estáveis e não combustíveis a temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível, durante a ignição e a combustão. Materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a argilas (tal como, por exemplo, bentonite e caulinite), vidros, minerais, materiais cerâmicos, metais e suas combinações.
Materiais preferidos a partir dos quais a primeira barreira pode ser formada incluem argilas e vidros. Materiais mais preferidos a partir dos quais a barreira pode ser formada incluem cobre, alumínio, aço inoxidável, ligas, alumina (AI2O3), resinas e colas minerais.
Em certas formas de realização preferidas, a primeira barreira compreende um revestimento de argila compreendendo uma mistura 50/50 de bentonite e caulinite, fornecida na parte traseira da fonte de calor combustível. Noutras formas de realização preferidas, a primeira barreira compreende um revestimento de vidro, mais preferencialmente, um revestimento de sedimento de vidro, fornecido na parte traseira da fonte de calor combustível.
Em certas formas de realização particularmente preferidas, a primeira barreira compreende um revestimento de alumínio, fornecido na superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível.
Preferencialmente, a barreira tem uma espessura de, pelo menos, cerca de 10 micron.
Devido à ligeira permeabilidade das argilas ao ar, em formas de realização onde a primeira barreira compreende um revestimento de argila fornecido na superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, o revestimento de argila, mais preferencialmente, tem uma espessura de, pelo menos, 50 micron, e o mais preferencialmente, entre cerca de 50 micron e cerca de 350 micron.
Em formas de realização onde a primeira barreira é formada por um, ou mais, materiais que são mais impermeáveis ao ar, tal como, o alumínio, a primeira barreira pode ser mais fina, e geralmente, terá, preferencialmente, uma espessura de menos do que cerca de 100 micron, e mais preferencialmente, de cerca de 20 micron.
Em formas de realização onde a primeira barreira compreende um revestimento de vidro fornecido na superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, o revestimento de vidro tem, preferencialmente, uma espessura de menos do que 200 micron. A espessura da primeira barreira pode ser medida utilizando um microscópio, um microscópio de varrimento eletrónico (SEM) ou quaisquer outros métodos de medida adequados conhecidos na técnica.
Quando a primeira barreira compreende um primeiro revestimento de barreira fornecido na superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, o primeiro revestimento de barreira pode ser aplicado para cobrir e aderir à superfície traseira da parte traseira fonte de calor combustível por quaisquer métodos conhecidos na técnica incluindo, mas não limitados a, revestimento por pulverização, deposição de vapor, imersão, transferência de material (por exemplo, escovagem ou colagem), deposição eletrostática ou qualquer combinação.
Por exemplo, o primeiro revestimento de barreira pode ser feito preformando uma barreira no tamanho e forma aproximados da superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, e aplicando-a na superfície traseira da parte traseira do combustível, fonte de calor para cobrir e aderir a pelo menos substancialmente toda a superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível. Em alternativa, o primeiro revestimento de barreira pode ser cortado ou, de qualquer modo, trabalhado após ser aplicado à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível. Numa forma de realização preferida, aplica-se folha de alumínio à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, colando-a ou pressionando-a na fonte de calor combustível e é cortada ou fabricada de modo a cobrir a folha de alumínio e aderir pelo menos substancialmente toda a superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, de preferência para toda a superfície traseira da fonte de calor combustível.
Noutra forma de realização preferida, o primeiro revestimento de barreira é formado através da aplicação duma solução ou suspensão dum, ou mais, materiais de revestimento adequados à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível. Por exemplo, o primeiro revestimento de barreira pode ser aplicado à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível através da imersão da superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível numa solução, ou suspensão, dum, ou mais, materiais de revestimento adequados ou por escovagem, ou revestimento por pulverização, duma solução, ou suspensão, ou por deposição eletrostática dum pó, ou mistura de pós, dum, ou mais, materiais de revestimento adequados na superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível. Quando o primeiro revestimento de barreira é aplicado à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível por deposição eletrostática que deposita um pó, ou uma mistura de pós, dum, ou mais, materiais de revestimento adequados na superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, a superfície traseira da parte traseira fonte de calor combustível é, preferencialmente, pré-tratada com vidro líquido, antes da deposição eletrostática. Preferencialmente, o primeiro revestimento de barreira é aplicado por revestimento por pulverização. 0 primeiro revestimento de barreira pode ser formado através da aplicação única duma solução ou suspensão dum, ou mais, materiais de revestimento adequados à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível. Em alternativa, o primeiro revestimento de barreira pode ser formado através de aplicações múltiplas duma solução ou suspensão dum, ou mais, materiais de revestimento adequados à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível. Por exemplo, o primeiro revestimento de barreira pode ser formado através duma, duas, três, quatro, cinco, seis, sete ou oito aplicações sucessivas duma solução, ou suspensão, dum, ou mais, materiais de revestimento adequados à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível.
Preferencialmente, o primeiro revestimento de barreira é formado através de entre uma a dez aplicações duma solução ou suspensão dum, ou mais, materiais de revestimento adequados à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível.
Após a aplicação duma solução ou suspensão dum, ou mais, materiais de revestimento adequados à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, a fonte de calor combustível pode ser seca para formar o primeiro revestimento de barreira.
Quando o primeiro revestimento de barreira é formado através de aplicações múltiplas duma solução ou suspensão dum, ou mais, materiais de revestimento adequados à sua superfície traseira da parte traseira, a fonte de calor combustível pode necessitar de ser seca entre as aplicações sucessivas da solução, ou suspensão.
Em alternativa, ou adicionalmente, à secagem, após a aplicação duma solução ou suspensão dum, ou mais, materiais de revestimento adequados à superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível, o material de revestimento na fonte de calor combustível pode ser sedimentado a fim de formar o primeiro revestimento de barreira. A sedimentação do primeiro revestimento de barreira é, particularmente, preferida quando o primeiro revestimento de barreira é um revestimento de vidro ou de cerâmica. Preferencialmente, o primeiro revestimento de barreira é sedimentado a uma temperatura entre cerca de 500°C e cerca de 900°C, e, mais preferencialmente, cerca de 700°C.
Artigos para fumar, de acordo com a invenção, pode compreender uma fonte de calor combustível não opaca. Como aqui utilizado, o termo "não opaco" é utilizado para descrever uma fonte de calor combustível incluindo pelo menos um canal de fluxo de ar que se estende desde uma superfície frontal da parte frontal da fonte de calor combustível até uma superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível.
Como aqui usado, o termo "canal de fluxo de ar" é utilizado para descrever um canal que se estende ao longo do comprimento da fonte de calor combustível, através do qual o ar pode ser aspirado a jusante para inalação por um utilizador.
Em artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendendo uma fonte de calor combustível não opaca, o aquecimento do substrato de formação de aerossol ocorre por condução e convecção forçada.
Um, ou mais, canais de fluxo de ar podem compreender um, ou mais, canais de fluxo de ar isolados.
Como aqui utilizado, o termo "isolado" é utilizado para descrever canais de fluxo de ar que se estendem através do interior da fonte de calor combustível não opaca e estão rodeados pela fonte de calor combustível não opaca.
Em alternativa, ou adicionalmente, um, ou mais, canais de fluxo de ar podem compreender um, ou mais, canais de fluxo de ar não isolados. Por exemplo, um, ou mais, canais de fluxo de ar podem compreender uma, ou mais, ranhuras ou outros canais de fluxo de ar não isolados, que se estendem ao longo do exterior da parte traseira da fonte de calor combustível não opaca.
Um, ou mais, canais de fluxo de ar podem compreender um, ou mais, canais de fluxo de ar isolados ou um, ou mais, canais de fluxo de ar não isolados ou suas combinações.
Em certas formas de realização, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender um, dois ou três canais de fluxo de ar que se estendem a partir da superfície frontal da parte frontal para a superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível não opaca.
Em certas formas de realização preferidas, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem um único canal de fluxo de ar que se estende a partir da superfície frontal da parte frontal para a superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível não opaca.
Em certas formas de realização particularmente preferidas, os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem um único canal de fluxo de ar substancialmente central ou axial que se estende da superfície frontal da parte frontal da fonte de calor combustível não opaca para a superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível opaca.
Em tais formas de realização, o diâmetro do canal de fluxo de ar único é, preferencialmente, entre cerca de 1,5 mm e cerca de 3 mm.
Será apreciado que, adicionalmente a um, ou mais, canais de fluxo de ar através dos quais o ar pode ser levado para inalação por um utilizador, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender fontes de calor combustível não opacas compreendendo um, ou mais, corredores fechados, ou bloqueados, através dos quais o ar não é aspirado para inalação por um utilizador.
Por exemplo, artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender fontes de calor combustíveis não opacas compreendendo um, ou mais, canais de fluxo de ar que se estendem a partir da superfície frontal da parte frontal da fonte de calor combustível não opaca para a superfície traseira da parte traseira da fonte de calor combustível não opaca e um, ou mais, corredores fechados que se estendem a partir da superfície frontal da parte frontal da fonte de calor combustível não opaca, apenas, em parte ao longo do comprimento da fonte de calor combustível. A inclusão dum, ou mais, corredores fechados aumenta a área de superfície da fonte de calor combustível não opaca que está exposta ao oxigénio do ar e pode, vantajosamente, facilitar a ignição e a combustão sustentada da fonte de calor combustível não opaca.
Quando os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem uma fonte de calor combustível não opaca e uma primeira barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e do substrato de formação de aerossol, a primeira barreira deve ser configurada para permitir ao ar entrar no artigo para fumar através dum, ou mais, canais de fluxo de ar para ser levado a jusante através do artigo para fumar.
Em alternativa, ou adicionalmente, a uma primeira barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e do substrato de formação de aerossol, o artigo para fumar, de acordo com a invenção, compreendendo uma fonte de calor combustível não opaca podem compreender uma segunda barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar entre a fonte de calor combustível não opaca e um, ou mais, canais de fluxo de ar. A segunda barreira entre a fonte de calor combustível não opaca e um ou mais canais de fluxo de ar pode prevenir ou inibir substancialmente a combustão e os produtos de decomposição formados durante a ignição e a combustão da fonte de calor combustível não opaca da entrada de ar aspirado em artigos para fumar de acordo com a invenção através de um ou mais canais de fluxo de ar, quando o ar aspirado passa através de um ou mais canais de fluxo de ar. Isso é, particularmente, vantajoso quando a fonte de calor combustível não opaca compreende um, ou mais, aditivos para auxiliar a ignição ou a combustão da fonte de calor combustível não opaca. A inclusão duma segunda barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar, entre a fonte de calor combustível não opaca e um, ou mais, canais de fluxo de ar pode, também, vantajosamente impedir ou, substancialmente, inibir a ativação da combustão da fonte de calor combustível não opaca durante as baforadas dum utilizador. Isso pode prevenir ou, substancialmente, inibir os picos na temperatura do substrato de formação de aerossol durante as baforadas por um utilizador.
Pela prevenção, ou inibição, da combustão da fonte de calor combustível não opaca e prevenindo, assim, ou inibindo, o aumento excessivo da temperatura no substrato de formação de aerossol, pode ser, vantajosamente, evitada a combustão ou a pirólise do substrato de formação de aerossol sob regimes intensos de baforadas. Adicionalmente, o impacto dum regime de baforadas dum utilizador na composição da corrente principal de aerossol pode ser, vantajosamente, minimizado ou reduzido. A segunda barreira entre a fonte de calor combustível não opaca e um ou mais canais de fluxo de ar pode ser aderida ou de outro modo afixada à fonte de calor combustível não opaca.
Em certas formas de realização preferidas, a segunda barreira compreende um segundo revestimento de barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar, fornecido na superfície interior dum, ou mais, canais de fluxo de ar. Em tais formas de realização, preferencialmente, a segunda barreira compreende um segundo revestimento de barreira fornecido em, pelo menos, substancialmente, toda a superfície interior dum, ou mais, canais de fluxo de ar. Mais preferencialmente, a segunda barreira compreende um segundo revestimento de barreira fornecido em toda a superfície interior dum, ou mais, canais de fluxo de ar.
Em outras formas de realização, o segundo revestimento de barreira pode ser fornecido por inserção dum revestimento interno num, ou mais, canais de fluxo de ar. Por exemplo, quando um, ou mais, canais de fluxo de ar compreendem um, ou mais canais de fluxo de ar isolados que se estendem através do interior da fonte de calor combustível não opaca, um tubo oco não combustível, substancialmente, impermeável ao ar, pode ser inserido em cada um, ou mais, dos canais de fluxo de ar.
Dependendo das características desejadas e do desempenho do artigo para fumar, a segunda barreira pode ter uma condutividade térmica baixa ou uma condutividade térmica elevada. Preferencialmente, a segunda barreira tem uma condutividade térmica baixa. A espessura da segunda barreira pode ser convenientemente ajustada para alcançar um bom desempenho do ato de fumar. Em certas formas de realização, a segunda barreira pode ter uma espessura entre cerca de 30 micron e cerca de 200 micron. Numa forma de realização preferida, a segunda barreira pode ter uma espessura entre cerca de 30 micron e cerca de 100 micron. A barreira pode ser formada por um, ou mais, materiais adequados que são, substancialmente, termicamente estáveis e não combustíveis a temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível, durante a ignição e a combustão. Materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a, por exemplo: argilas, óxidos metálicos, tais como, óxido de ferro, alumina, titânio, sílica, sílica-alumina, zircónio e céria; zeólitos; fosfato de zircónio; e outros materiais cerâmicos ou suas combinações.
Materiais preferidos a partir dos quais a segunda barreira pode ser formada incluem argilas, vidros, alumínio, óxido de ferro e suas combinações. Se desejado, ingredientes catalíticos, tais como, ingredientes que promovem a oxidação de monóxido de carbono em dióxido de carbono, podem ser incorporados na segunda barreira. Ingredientes catalíticos adequados incluem, mas não estão limitados a, por exemplo, platina, paládio, metais de transição e os seus óxidos.
Quando a segunda barreira compreende um segundo revestimento de barreira fornecido numa superfície interior dum, ou mais, canais de fluxo de ar, o segundo revestimento de barreira pode ser aplicado à superfície interior dum, ou mais, canais de fluxo de ar por qualquer método adequado, tais como, os métodos descritos na US-A-5040551. Por exemplo, a superfície interior dum, ou mais, canais de fluxo de ar pode ser pulverizada, humedecida ou pintada com a solução, ou a suspensão, do revestimento de barreira. Em certas formas de realização preferidas, o segundo revestimento de barreira é aplicado à superfície interior dum, ou mais, canais de fluxo de ar pelo processo descrito na WO-A2-2009/074870, à medida que a fonte de calor combustível é extrudida.
Em alternativa, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender uma fonte de calor combustível opaca. Como aqui utilizado, o termo "opaco" é utilizado para descrever uma fonte de calor combustível que não inclui quaisquer canais de fluxo de ar estendendo-se a partir da superfície frontal para a superfície traseira da fonte de calor combustível.
Em utilização, o ar que passa através dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendendo uma fonte de calor combustível opaca, para inalação por um utilizador não passa através de quaisquer canais de fluxo de ar ao longo da fonte de calor combustível opaca. A falta de quaisquer canais de fluxo de ar através da fonte de calor combustível opaca, vantajosamente, impede ou, substancialmente, inibe a ativação da combustão da fonte de calor combustível opaca durante as baforadas dum utilizador. Isso substancialmente, previne ou inibe os picos na temperatura do substrato de formação de aerossol durante as baforadas por um utilizador.
Pela prevenção, ou inibição, da combustão da fonte de calor combustível opaca e prevenindo, assim, ou inibindo, o aumento excessivo da temperatura no substrato de formação de aerossol, pode ser, vantajosamente, evitada a combustão ou a pirólise do substrato de formação de aerossol sob regimes intensos de baforadas. Adicionalmente, o impacto dum regime de baforadas dum utilizador na composição da corrente principal de aerossol pode ser, vantajosamente, minimizado ou reduzido. A inclusão duma fonte de calor combustível opaca pode, vantajosamente, prevenir ou substancialmente, inibir, a combustão e a decomposição dos produtos e outros materiais formados durante a ignição e a combustão da fonte de calor combustível opaca através da entrada de ar aspirado através dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, durante a sua utilização. Isso é, particularmente, vantajoso quando a fonte de calor combustível opaca compreende um, ou mais, aditivos para auxiliar a ignição ou a combustão da fonte de calor combustível opaca.
Artigos para fumar de acordo com a invenção compreendendo uma fonte de calor combustível opaca compreendem uma ou mais entradas de ar a jusante da parte traseira da fonte de calor combustível. Como descrito acima, os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendendo uma fonte de calor combustível opaca podem compreender uma ou mais de: uma ou mais primeiras entradas de ar em torno da periferia da formação de aerossol; uma ou mais segundas entradas de ar entre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol; e uma ou mais terceiras entradas de ar a jusante do substrato de formação de aerossol.
Em artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendendo fontes de calor combustível opacas, a transferência de calor a partir da fonte de calor combustível opaca para o substrato de formação de aerossol ocorre, primariamente, por condução e o aquecimento do substrato de formação de aerossol por convecção forçada é minimizado ou reduzido. Isto ajuda, vantajosamente, a minimizar, ou a reduzir, o impacto do regime de baforadas do utilizador na composição da corrente principal de aerossol dos artigos para fumar, de acordo com a invenção.
Em artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendendo uma fonte de calor combustível opaca, isto é particularmente importante para otimizar a transferência de calor entre a fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol. Em tais formas de realização, a inclusão de um ou mais de: um invólucro compreendendo uma camada de material termicamente condutor; um primeiro elemento de condução de calor; e um segundo elemento de condução de calor é particularmente preferido. Isto ajuda vantajosamente a assegurar uma transferência de calor condutora suficientemente elevada da fonte de calor combustível opaca para o substrato de formação de aerossol para proporcionar um aerossol aceitável.
Será apreciado que artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender fontes de calor combustível opacas compreendendo um, ou mais, corredores fechados, ou bloqueados, através dos quais o ar não pode ser aspirado para inalação por um utilizador.
Por exemplo, artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender fontes de calor combustíveis opacos compreendendo um, ou mais, corredores fechados que se estendem a partir da superfície frontal na extremidade a montante da fonte de calor combustível opaca, apenas, em parte ao longo do comprimento da fonte de calor combustível opaca. A inclusão dum, ou mais, corredores fechados aumenta a área de superfície da fonte de calor combustível opaca que está exposta ao oxigénio do ar e pode, vantajosamente, facilitar a ignição e a combustão sustentada da fonte de calor combustível opaca.
Preferencialmente, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor carbonosa. Como aqui usado, o termo "carbonoso" é utilizado para descrever uma fonte de calor combustível contendo carbono. Preferencialmente, as fontes de calor combustíveis carbonosos para utilização em artigos para fumar, de acordo com a invenção, têm um teor de carbono de, pelo menos, cerca de 35 por cento, mais preferencialmente de, pelo menos, cerca de 4 0 por cento, o mais preferencialmente de, pelo menos, cerca de 45 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.
Em algumas formas de realização, as fontes de calor combustíveis, de acordo com a invenção, são fontes de calor baseadas em carbono combustível. Como aqui usado, o termo "fonte de calor baseada em carbono" é utilizado para descrever uma fonte de calor compreendendo, primariamente, carbono.
Fontes de calor combustível baseadas em carbono para utilização em artigos para fumar, de acordo com a invenção, têm um teor de carbono de, pelo menos, 50 por cento. Por exemplo, fontes de calor combustível baseadas em carbono para utilização em artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem ter um teor de carbono de, pelo menos, cerca de 60 por cento, ou de, pelo menos, cerca de 70 por cento, ou de, pelo menos, cerca de 80 por cento, de peso em seco da fonte de calor combustível baseada em carbono.
Artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender fontes de calor combustíveis carbonosos formados a partir dum, ou mais, materiais contendo carbono.
Se desejado, um, ou mais, aglutinantes podem ser combinados com um, ou mais, materiais contendo carbono. Preferencialmente, um, ou mais, aglutinantes são aglutinantes orgânicos. Aglutinantes orgânicos conhecidos adequados incluem, mas não estão limitados a gomas (por exemplo, goma de guar), celuloses modificadas e derivados de celulose (por exemplo, metil celulose, carboximetil celulose, hidroxipropil celulose e hidroxipropil metilcelulose), farinha, amidos, açúcares, óleos vegetais e suas combinações.
Numa forma de realização preferida, a fonte de calor combustível é formada a partir duma mistura de pó de carbono, celulose modificada, farinha e açúcar.
Em vez de, ou adicionalmente, a um, ou mais, aglutinantes, as fontes de calor combustíveis para utilização em artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender um, ou mais, aditivos, a fim de melhorar as propriedades da fonte de calor combustível. Aditivos adequados incluem, mas não estão limitados a, aditivos para promover a consolidação da fonte de calor combustível (por exemplo, auxiliares sedimentares), aditivos para promover a ignição da fonte de calor combustível (por exemplo, oxidantes, tal como, percloratos, cloratos, nitratos, peróxidos, permanganates, zircónio e suas combinações), aditivos para promover a combustão da fonte de calor combustível (por exemplo, potássio e sais de potássio, tal como, citrato de potássio) e aditivos para promover a decomposição dum, ou mais, gases produzidos pela combustão da fonte de calor combustível (por exemplo, catalisadores, tais como, CuO, Fe203 e AI2O3) .
Quando os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem um primeiro revestimento de barreira fornecido na superfície traseira da fonte de calor combustível, tais aditivos podem ser incorporados na fonte de calor combustível antes, ou após, a aplicação do primeiro revestimento de barreira à superfície traseira da fonte de calor combustível.
Em certas formas de realização preferidas, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor combustível carbonosa compreendendo carbono e, pelo menos, um auxiliar de ignição. Numa forma de realização preferida, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor combustível carbonosa compreendendo carbono e, pelo menos, um auxiliar de ignição, tal como descrito na W0-A1-2012/164077.
Como aqui usado, o termo "auxiliar de ignição" é utilizado para indicar um material que liberta, um ou ambos, energia e oxigénio durante a ignição da fonte de calor combustível, quando a taxa de libertação dum, ou de ambos, energia e oxigénio, pelo material não é limitada pela difusão do oxigénio ambiente. Por outras palavras, a taxa de libertação dum ou de ambos, energia e oxigénio pelo material durante a ignição da fonte de calor combustível é, amplamente, independente da taxa à qual o oxigénio ambiente alcança o material. Como aqui usado, o termo "auxiliar de ignição" é, também, utilizado para indicar um elemento metálico que liberta energia durante a ignição da fonte de calor combustível, em que a temperatura de ignição do elemento metálico está abaixo de 500°C e o calor da combustão do elemento metálico é, pelo menos, de cerca de 5 kJ/g.
Como aqui usado, o termo "auxiliar de ignição" não inclui sais de metal alcalinos de ácidos carboxílicos (tais como, sais de citratos de metal alcalinos, sais de acetatos de metal alcalinos e sais de sucinatos de metal alcalinos), sais de haletos de metal alcalinos (tais como, sais de cloretos de metal alcalinos), sais de carbonatos de metal alcalinos ou sais de fosfatos de metal alcalinos, os quais se creem modificarem a combustão do carbono. Mesmo quando presente numa quantidade maior em relação ao peso total da fonte de calor combustível, tais sais de metal alcalinos queimados não libertam energia suficiente durante a ignição da fonte de calor combustível, para produzir um aerossol aceitável durante as baforadas iniciais.
Por exemplo, as fontes de calor combustível de acordo com a invenção podem compreender um ou mais agentes oxidantes que se decompõem para libertar oxigénio após a ignição da primeira parte das fontes de calor combustível. As fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção podem compreender agentes oxidantes orgânicos, agentes oxidantes inorgânicos ou uma combinação destes.
Exemplos de agentes oxidantes adequados incluem, mas não estão limitados a: nitratos, tais como, por exemplo, nitrato de potássio, nitrato de cálcio, nitrato de estrôncio, nitrato de sódio, nitrato de bário, nitrato de lítio, nitrato de alumínio e nitrato de ferro; outros compostos nitrosos orgânicos e inorgânicos; cloratos, tais como, por exemplo, clorato de sódio e cloreto de potássio; percloratos, tais como, por exemplo, perclorato de sódio; cloritos; bromatos, tais como, por exemplo, bromato de sódio e bromato de potássio; perbromatos; bromitos; boratos, tais como, por exemplo, borato de sódio e borato de potássio; ferratos, tais como, por exemplo, ferrato de bário; ferrites; manganatos, tais como, por exemplo, manganato de potássio; permanganatos, tais como, por exemplo, permanganato de potássio; peróxidos orgânicos, tais como, por exemplo, peróxido de benzeno e peróxido de acetona; peróxidos inorgânicos, tais como, por exemplo, peróxido de hidrogénio, peróxido de estrôncio, peróxido de magnésio, peróxido de cálcio, peróxido de bário, peróxido de zinco e peróxido de lítio; superóxidos, tais como, por exemplo, superóxido de potássio e superóxido de sódio; iodatos; periodatos; ioditos; sulfatos; sulfitos; outros sulfóxidos; fosfatos; fosfinatos; fosfitos; e fosfatos.
Embora melhorando, vantajosamente, a ignição e as propriedades de combustão da fonte de calor combustível, a inclusão de aditivos de ignição e combustão pode dar lugar a decomposição indesejada e reação dos produtos durante a utilização do artigo para fumar. Por exemplo, a decomposição de nitratos incluídos na fonte de calor combustível para auxiliar a sua ignição, pode resultar na formação de óxidos de azoto. A inclusão duma primeira barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar, entre a superfície traseira da fonte de calor combustível e o substrato de formação de aerossol pode, vantajosamente, impedir ou, substancialmente, inibir tais produtos de decomposição e de reação de entrarem no ar aspirado através dos artigos para fumar, de acordo com a invenção.
Quando os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem uma fonte de calor combustível não opaca, a inclusão duma segunda barreira não combustível, substancialmente, impermeável ao ar, entre um, ou mais, canis de fluxo de ar e a fonte de calor combustível não opaca pode, vantajosamente, impedir ou, substancialmente, inibir tais produtos de decomposição e de reação de entrarem no ar aspirada para os artigos para fumar, de acordo com a invenção, através dum, ou mais, canais de fluxo de ar, à medida em que, o ar passa através dum, ou mais, canais de fluxo de ar.
Fontes de calor combustível carbonosas para utilização em artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem ser preparados como descrito na técnica anterior conhecida pelos peritos.
Fontes de calor combustível carbonosas para utilização em artigos para fumar, de acordo com a invenção, são, preferencialmente, formadas pela mistura de um, ou mais, materiais contendo carbono com um, ou mais, aglutinantes e outros aditivos, e preformando a mistura numa forma desejada. A mistura dum, ou mais materiais contendo carbono, um, ou mais, aglutinantes e, opcionalmente, outros aditivos podem ser preformados numa forma desejada usando métodos de formação de cerâmica adequados conhecidos, tais como, por exemplo, vazamento deslizante, extrusão, moldagem por injeção e compactação ou prensagem. Em certas formas de realização preferidas, a mistura é preformada na forma desejada por prensagem ou extrusão, ou uma sua combinação.
Preferencialmente, a mistura dum, ou mais, materiais contendo carbono, um, ou mais, aglutinantes e outros aditivos é preformada numa haste alongada. Contudo, será apreciado que a mistura dum, ou mais, materiais contendo carbono, um, ou mais, aglutinantes e outros aditivos pode ser preformada em outras formas desejadas.
Após a formação, particularmente após a extrusão, a haste alongada, ou outra forma desejada, é, preferencialmente, seca para reduzir o seu conteúdo de humidade e, depois, pirolisada numa atmosfera não oxidante, a uma temperatura suficiente para carbonizar um, ou mais, aglutinantes, se presentes, e eliminar, substancialmente, quaisquer voláteis na haste alongada ou outra forma. A haste alongada, ou outra forma desejada, é pirolisada, preferencialmente, numa atmosfera de azoto, a uma temperatura entre cerca de 700°C e cerca de 900°C.
Em certas formas de realização, pelo menos, um sal de nitrato metálico é incorporado na fonte de calor combustível pela inclusão de, pelo menos, um percursor de nitrato metálico na mistura dum, ou mais, materiais contendo carbono, um, ou mais, aglutinantes e outros aditivos. Pelo menos, um percursor de nitrato metálico é, então, subsequentemente convertido in-situ em, pelo menos, um sal de nitrato metálico através do tratamento da haste cilíndrica preformada pirolisada, ou outra forma, com uma solução aquosa de ácido nítrico. Numa forma de realização, a fonte de calor combustível compreende, pelo menos, um sal de nitrato metálico tendo uma temperatura de decomposição térmica de menos do que cerca de 600°C, mais preferencialmente, menos do que cerca de 400°C. Preferencialmente, pelo menos, um sal de nitrato metálico tem uma temperatura de decomposição térmica entre cerca de 150 °C e cerca de 600°C, mais preferencialmente, entre cerca de 200°C e cerca de 400°C.
Em formas de realização preferidas, a exposição da fonte de calor combustível a um isqueiro de chama amarela convencional, ou outros meios de ignição, deverá levar a que, pelo menos, um sal de nitrato metálico se decomponha e liberta oxigénio e energia. Esta decomposição provoca um reforço inicial na temperatura da fonte de calor combustível e, também, auxilia na ignição da fonte de calor combustível. A seguir à decomposição de, pelo menos, um sal de nitrato metálico, a fonte de calor combustível continua a ser consumida a uma temperatura mais baixa. A inclusão de, pelo menos, um sal de nitrato metálico resulta, vantajosamente, na ignição da fonte de calor combustível ser iniciada internamente e, não apenas, num ponto da sua superfície. Preferencialmente, pelo menos, um sal de nitrato metálico está presente na fonte de calor combustível numa quantidade entre cerca de 20 por cento em peso seco e cerca de 50 por cento em peso seco da fonte de calor combustível.
Em outras formas de realização, a fonte de calor combustível compreende, pelo menos, um peróxido ou superóxido que desenvolve, ativamente, oxigénio a uma temperatura inferior a cerca de 600°C, mais preferencialmente, a uma temperatura inferior a cerca de 400°C.
Preferencialmente, pelo menos, um peróxido ou superóxido desenvolve, ativamente, oxigénio a uma temperatura entre cerca de 150°C e cerca de 600°C, mais preferencialmente, a uma temperatura entre cerca de 200°C e cerca de 400°C, o mais preferencialmente, a uma temperatura de cerca de 350°C.
Em utilização, a exposição da fonte de calor combustível a um isqueiro de chama amarela convencional, ou outros meios de ignição, deverá levar a que, pelo menos, um peróxido ou superóxido se decomponha e liberte oxigénio. Isto provoca um reforço inicial na temperatura da fonte de calor combustível e, também, auxilia na ignição da fonte de calor combustível. A seguir à decomposição de, pelo menos, um peróxido ou superóxido, a fonte de calor combustível preferencialmente continua a ser consumida a uma temperatura mais baixa. A inclusão de, pelo menos, um peróxido ou superóxido resulta, vantajosamente, na ignição da fonte de calor combustível ser iniciada internamente e, não apenas, num ponto da sua superfície. A fonte de calor combustível, preferencialmente, tem uma porosidade entre cerca de 20 por cento e cerca de 80 por cento, mais preferencialmente, entre cerca de 20 por cento e cerca de 60 por cento. Quando a fonte de calor combustível compreende, pelo menos, um sal de nitrato metálico, isso, vantajosamente, permite ao oxigénio difundir-se na massa da fonte de calor combustível, a uma taxa suficiente para suster a combustão, à medida que, pelo menos, um sal de nitrato metálico se decompõe e a combustão prossegue. Ainda mais preferencialmente, a fonte de calor combustível tem uma porosidade entre cerca de 50 por cento e cerca de 7 0 por cento, mais preferencialmente, entre cerca de 50 por cento e cerca de 60 por cento, tal como medido por, por exemplo, porosimetria de mercúrio e picnometria de hélio. A porosidade requerida pode ser facilmente alcançada durante a produção da fonte de calor combustível usando métodos e tecnologia convencionais.
Vantajosamente, as fontes de calor combustível carbonosas para utilização em artigos para fumar, de acordo com a invenção, têm uma densidade aparente entre cerca de 0,6 g/cm3 e cerca de 1 g/cm3.
Preferencialmente, a fonte de calor combustível tem uma massa entre cerca de 300 mg e cerca de 500 mg, mais preferencialmente, entre cerca de 400 mg e cerca de 450 mg.
Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem um substrato de formação de aerossol compreendendo, pelo menos, um formador de aerossol e um material capaz de libertar compostos voláteis em resposta ao aquecimento. O substrato de formação de aerossol pode compreender outros aditivos incluindo, mas não limitado a humectantes, aromatizantes, aglutinantes e suas misturas.
De preferência, o substrato de formação de aerossol compreende nicotina. Preferencialmente, o substrato de formação de aerossol compreende tabaco.
Pelo menos, um formador de aerossol pode ser qualquer composto conhecido adequado ou mistura de compostos que, em uso, facilita a formação de um aerossol, denso e estável, e que é substancialmente resistente à degradação térmica à temperatura de funcionamento do artigo para fumar. Formadores de aerossóis adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a: álcoois poli-hídricos, ésteres de álcoois poli-hídricos, tais como mono-glicerol, di- ou triacetato; e ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- ou policarboxílicos, tais como dodecanedioato de dimetilo e tetradecanedioato de dimetilo. Formadores de aerossol preferidos para uso nos artigos para fumar, de acordo com a invenção, são os álcoois poli-hidricos, ou misturas destes, tais como trietileno-glicol, 1,3-butanodiol e, mais preferido, glicerina. 0 material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento pode ser uma carga de material baseado em plantas. 0 material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento pode ser uma carga de material homogeneizado baseado em plantas. Por exemplo, o substrato de formação de aerossol pode compreender um, ou mais, materiais derivados de plantas incluindo, mas não limitado a: tabaco, chá, por exemplo, chá verde, hortelã-pimenta, louro, eucalipto, manjericão, salva, verbena; e estragão.
Preferencialmente, o material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento é uma carga de material baseado em tabaco, mais preferencialmente, uma carga de material baseado em tabaco homogeneizado. 0 substrato de formação de aerossol pode ser na forma dum rolo ou segmento compreendendo um material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento circunscrito por um papel ou outro invólucro. Como estabelecido acima, quando um substrato de formação de aerossol tem a forma dum rolo ou segmento, o rolo, ou segmento, completo, incluindo qualquer invólucro, é considerado ser o substrato de formação de aerossol.
Preferencialmente, o substrato de formação de aerossol tem um comprimento entre cerca de 5 mm e cerca de 20 mm, mais preferencialmente, entre cerca de 8 mm e cerca de 12 mm.
Em formas de realização preferidas, o substrato de formação de aerossol compreende um rolo de material baseado em tabaco embrulhado num invólucro de rolo. Em formas de realização preferidas, o substrato de formação de aerossol compreende um rolo de material baseado em tabaco homogeneizado embrulhado num invólucro de rolo.
Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem', preferencialmente, um bocal a jusante do substrato de formação de aerossol. 0 bocal está localizado na extremidade proximal do artigo para fumar.
Preferencialmente, o bocal é de baixa eficiência de filtragem, mais preferencialmente, de muito baixa eficiência de filtragem. 0 bocal pode ser um único segmento ou componente de bocal. Em alternativa, o bocal pode ser multissegmento ou um bocal multi-componente. 0 bocal pode compreender um filtro compreendendo um, ou mais, segmentos compreendendo materiais de filtragem adequados conhecidos. Materiais de filtragem adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a acetato de celulose e papel. Em alternativa, ou adicionalmente, o bocal pode compreender um, ou mais, segmentos compreendendo absorventes, adsorventes, aromatizantes e outros modificadores de aerossol e aditivos, ou suas combinações.
Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender, adicionalmente, um elemento direcionador de fluxo de ar entre o substrato de formação de aerossol e o bocal. Em tais formas de realização, o elemento direcionador de fluxo de ar define uma via de fluxo de ar e direciona o ar de, pelo menos, uma entrada de ar ao longo da via de fluxo de ar em direção à extremidade da boca do artigo para fumar.
Pelo menos, uma entrada de ar é fornecida, preferencialmente, entre uma extremidade a jusante do substrato de formação de aerossol e uma extremidade a jusante do elemento direcionador de fluxo de ar. 0 caminho de fluxo de ar compreende uma primeira parte que se estende longitudinalmente a partir de, pelo menos, uma entrada de ar em direção ao substrato de formação de aerossol e uma segunda parte que se estende longitudinalmente a partir do substrato de formação de aerossol em direção à extremidade da boca do artigo para fumar. Em utilização, o ar aspirado para o artigo para fumar através de, pelo menos, uma entrada de ar, passa ao longo da primeira parte do caminho de fluxo de ar em direção ao substrato de formação de aerossol e, depois, a jusante em direção à extremidade da boca do artigo para fumar, ao longo da segunda parte do caminho de fluxo de ar. 0 elemento direcionador de fluxo de ar pode compreender um corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar. Em tais formas de realização, o exterior do corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar define uma da primeira parte do caminho de fluxo de ar e da segunda parte do caminho de fluxo de ar e o interior do corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar define a outra da primeira parte do caminho de fluxo de ar e da segunda parte do caminho de fluxo de ar. Preferencialmente, o exterior do corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar, define uma da primeira parte do caminho de fluxo de ar e o interior do corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar, define a segunda parte do caminho de fluxo de ar.
Numa forma de realização preferida, o corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar é um cilindro, preferencialmente, um cilindro circular direito.
Em outra forma de realização preferida, o corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar é um cone truncado, preferencialmente, um cone truncado circular direito. 0 corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar pode confinar com o substrato de formação de aerossol. Em alternativa, o corpo oco de extremidade aberta, substancialmente, impermeável ao ar pode estender-se para o substrato de formação de aerossol. 0 corpo oco, substancialmente, impermeável ao ar pode ser formado a partir dum, ou mais, materiais impermeáveis ao ar que são, substancialmente, estáveis termicamente, à temperatura do aerossol gerado por transferência de calor a partir da fonte de calor para o substrato de formação de aerossol. Materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a cartão, plástico, cerâmica e suas combinações.
Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, preferencialmente, compreendem, ainda, um elemento de transferência ou elemento espaçador entre o substrato de formação de aerossol e o bocal. 0 elemento de transferência pode confinar num, ou em ambos, o substrato de formação de aerossol e o bocal. Em alternativa, o elemento de transferência pode ser afastado a partir dum, ou de ambos, o substrato de formação de aerossol e o bocal. A inclusão dum elemento de transferência permite, vantajosamente, o arrefecimento adicional do aerossol gerado por transferência de calor a partir da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol. A inclusão dum elemento de transferência permite, também, vantajosamente, que o comprimento total dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, seja ajustado para um valor desejado, por exemplo, para um comprimento similar ao dos cigarros convencionais, através duma escolha apropriada do comprimento do elemento de transferência. 0 elemento de transferência pode ter um comprimento entre cerca de 7 mm e cerca de 50 mm, por exemplo, um comprimento entre cerca de 10 mm e cerca de 45 mm ou entre cerca de 15 mm e cerca de 30 mm. O elemento de transferência pode ter outros comprimentos dependendo do comprimento total desejado do artigo para fumar, e da presença e do comprimento de outros componentes dentro do artigo para fumar.
Preferencialmente, o elemento de transferência compreende, pelo menos, um corpo oco tubular, de extremidade aberta. Em tais formas de realização, em utilização, o ar aspirado através do artigo para fumar passa através de, pelo menos, um corpo tubular oco, de extremidade aberta, à medida que passa a jusante através do artigo para fumar, a partir do substrato de formação de aerossol para a sua extremidade proximal. 0 elemento de transferência pode compreender, pelo menos, um corpo oco tubular, de extremidade aberta, formado a partir dum, ou mais, materiais adequados que são, substancialmente, estáveis termicamente, à temperatura do aerossol gerado por transferência de calor a partir da fonte de calor combustível para o substrato de formação de aerossol. Materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a papel, cartão, plástico, tal como, acetato de celulose, cerâmica e suas combinações.
Em alternativa, ou adicionalmente, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender um elemento de refrigeração de aerossol ou permutador de calor entre o substrato de formação de aerossol e o bocal. 0 elemento de refrigeração de aerossol pode compreender uma pluralidade de canais que se estendem longitudinalmente.
Em algumas formas de realização, o elemento de refrigeração de aerossol pode compreender uma folha pregueada de material selecionado a partir do grupo que consiste em folha metálica, material polimérico, e papel substancialmente não poroso ou cartão. Em algumas formas de realização, o elemento de refrigeração de aerossol pode compreender uma folha de material pregueado, selecionado a partir do grupo que consiste em polietileno (PE), polipropileno (PP), policloreto de vinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET), ácido poliláctico (PLA), acetato de celulose (CA) e folha de alumínio.
Em certas formas de realização preferidas, o elemento de refrigeração de aerossol compreende uma folha de material polimérico pregueado biodegradável, tal como, ácido poliláctico (PLA) ou um grau de Mater-Bi® (uma família de copolimeros com base de amido comercialmente disponíveis).
Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender um, ou mais, agentes modificadores do aerossol a jusante do substrato de formação de aerossol. Por exemplo, um, ou mais, do bocal, elemento de transferência e elemento de refrigeração de aerossol dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender um, ou mais, agentes modificadores do aerossol.
Agentes modificadores do aerossol incluem, mas não estão limitados a: aromatizantes e agentes quimioestáticos.
Como aqui utilizado, o termo "aromatizante" é utilizado para descrever qualquer agente que, em utilização, fornece um, ou ambos, de sabor ou aroma a um aerossol gerado pelo substrato de formação de aerossol do artigo para fumar.
Como aqui utilizado, o termo "agente quimioestático" é utilizado para descrever qualquer agente que, em utilização, é percebido na cavidade oral e olfativa por meios exceto, ou adicionalmente, à perceção através das células recetoras do paladar ou olfativas. A perceção de agentes quimioestáticos é, tipicamente, através duma "resposta trigémea", tanto através do nervo trigémeo, do nervo glossofaríngeo, o nervo vago ou alguma combinação destes.
Tipicamente, os agentes quimioestáticos são percebidos como sensações de quente, picante, frio ou balsâmico.
Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender um, ou mais, agentes modificadores do aerossol que são um aromatizante e um agente quimioestático, a jusante do substrato de formação de aerossol. Por exemplo, um, ou mais, do bocal, elemento de transferência ou elemento de refrigeração de aerossol dum artigo para fumar, de acordo com a invenção, pode compreender mentol ou outro aromatizante que fornece um efeito quimioestático refrescante.
Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem ser montados usando métodos e maquinaria conhecidos. A invenção será ainda descrita, meramente a titulo de exemplo, com referência aos desenhos que a acompanham, nos quais: A Figura 1 mostra uma vista em perspetiva de uma primeira fonte de calor combustível opaca para inclusão num artigo para fumar de acordo com a invenção; A Figura 2 mostra uma vista em perspetiva de uma segunda fonte de calor combustível opaca para inclusão num artigo para fumar de acordo com a invenção; e A Figura 3 mostra uma secção transversal longitudinal esquemática dum artigo para fumar, de acordo com uma primeira forma de realização da invenção compreendendo a fonte de calor combustível opaca mostrada na Figura 1. A primeira fonte de calor combustível opaca 2 mostrada na Figura 1 compreende uma parte frontal 2a de secção transversal circular substancialmente constante e uma parte traseira 2b de secção transversal circular substancialmente constante. Como mostrado na Figura 1, a parte frontal 2a da primeira fonte de calor combustível opaca 2 é de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira 2b da fonte de calor combustível opaca. A primeira fonte de calor combustível opaca 2 mostrada na Figura 1 é de secção transversal substancialmente em forma de T. A segunda fonte de calor combustível opaca 4 mostrada na Figura 2 compreende uma parte frontal 4a de secção transversal geralmente circular e uma parte traseira 4b de secção transversal circular substancialmente constante. Como mostrado na Figura 2, seis ranhuras longitudinais distanciadas circunferencialmente 6 de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira 4b da segunda fonte de calor combustível opaca 4 são proporcionadas em torno da periferia da parte frontal 4a da segunda fonte de calor combustível opaca 4. A parte frontal 4a da segunda fonte de calor combustível opaca 4 mostrada na Figura 2 é de secção transversal substancialmente em forma de estrela ou em forma de dente. 0 artigo para fumar 8 de acordo com a primeira forma de realização da invenção mostrado na Figura 3 compreende a primeira fonte de calor combustível opaca 2 mostrada na Figura 3, um substrato de formação de aerossol 10, um elemento de transferência 12, um elemento de refrigeração de aerossol 14, um elemento espaçador 16 e um bocal 18 em alinhamento coaxial adjacente. A primeira fonte de calor combustível opaca 2 tem uma superfície frontal 20 e uma superfície traseira oposta 22 e está localizada na extremidade distai do artigo para fumar 8. Como mostrado na Figura 3, é fornecida uma primeira barreira 24 não combustível, substancialmente, impermeável ao ar, na forma dum disco de folha de alumínio, entre a superfície traseira 22 da fonte de calor combustível opaca 2 e o substrato de formação de aerossol 10. A primeira barreira 24 é aplicada à superfície traseira 22 da fonte de calor combustível opaca 2 através da pressão do disco de folha de alumínio na superfície traseira 22 da fonte de calor combustível opaca 2 e confina com a superfície traseira 22 da fonte de calor combustível opaca 2 e o substrato de formação de aerossol 10. O substrato de formação de aerossol 10 é localizado imediatamente a jusante da primeira barreira 24 aplicada à superfície traseira 22 da fonte de calor combustível opaca 2. O substrato de formação de aerossol 10 compreende um rolo cilíndrico de material baseado em tabaco homogeneizado 26 incluindo um formador de aerossol, tal como, por exemplo, glicerina, embrulhado num invólucro de rolo 28. O elemento de transferência 12 está localizado imediatamente a jusante do substrato de formação de aerossol 10 e compreende um cilíndrico tubo oco 30 de acetato de celulose, de extremidade aberta. O elemento de refrigeração de aerossol 14 é localizado imediatamente a jusante do elemento de transferência 12 e compreende uma folha pregueada de material polimérico biodegradável, tal como, por exemplo, ácido poliláctico. O elemento espaçador 16 é localizado imediatamente a jusante do elemento de refrigeração de aerossol 14 e compreende tubo cilíndrico oco 32, de extremidade aberta, de papel ou cartão. O bocal 18 é localizado imediatamente a jusante do elemento espaçador 16. Como mostrado na Figura 3, o bocal 18 é localizado na extremidade proximal do artigo para fumar 8 e compreende um rolo cilíndrico de material de filtragem adequado 34, tal como, por exemplo, estopa de acetato de celulose, de muito baixa eficiência de filtragem, embrulhado num invólucro de rolo de filtro 36.
Conforme ilustrado na Figura 3, o artigo para fumar 8 compreende um primeiro elemento de condução de calor 38 de material adequado, tal como, por exemplo, uma folha de alumínio, em torno e em contacto direto com uma parte traseira 2b da fonte de calor combustível opaca 2 e uma parte frontal 10a do substrato de formação de aerossol 10. No artigo para fumar 8, de acordo com a primeira forma de realização da invenção mostrada na Figura 3, o substrato de formação de aerossol 10 estende-se a jusante para além do primeiro elemento de condução de calor 38. Ou seja, o primeiro elemento de condução de calor 38 não está em torno e em contacto direto com uma parte traseira do substrato de formação de aerossol 10. Contudo, será apreciado que em outras formas de realização da invenção (não mostradas), o primeiro elemento de condução de calor 38 pode não estar em torno e em contacto com o comprimento total do substrato de formação de aerossol 10.
Como mostrado na Figura 3, a parte frontal 2a e a parte traseira 2b da primeira fonte de calor combustível opaca 2, o substrato de formação de aerossol 10, o elemento de transferência 12, o elemento de refrigeração de aerossol 14, o elemento espaçador 16 e o bocal 18 estão circunscritos por um invólucro 40 de material isolante térmico tal como, por exemplo, papel de cigarro. O invólucro 40 cobre o primeiro elemento de condução de calor 38 e está em contacto indireto com a parte posterior 2a da fonte de calor combustível 2. Como mostrado na Figura 3, como toda a parte frontal 2b da primeira fonte de calor combustível opaca 2 é de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira 2b da fonte de calor combustível 2, o invólucro 40 está radialmente espaçado de toda a parte frontal 2a da fonte de calor combustível por um intervalo de ar 42. O artigo para fumar pode compreender, ainda, uma banda de papel de filtro (não mostrada) circunscrevendo uma parte de extremidade a jusante do invólucro 40. 0 artigo para fumar 8 também compreende um segundo elemento de condução de calor 44 de material adequado tal como, por exemplo, folha de alumínio, em torno da parte frontal 2a e parte traseira 2b da primeira fonte de calor combustível opaca 2, todo o comprimento do substrato de formação de aerossol 10 e todo o comprimento do elemento de transferência 12. Como mostrado na Figura 3, o segundo elemento de condução de calor 44 está inclinado e está em contacto direto com uma parte de extremidade a montante do invólucro 40.
Uma pluralidade de perfurações 46 é proporcionada no invólucro 40 e no segundo elemento de condução de calor em torno da parte frontal 2a da fonte de calor combustível 2. O artigo para fumar 8, de acordo com a primeira forma de realização da invenção, compreende, ainda, uma, ou mais, primeiras entradas de ar 48, em torno da periferia do substrato de formação de aerossol 10. Como mostrado na Figura 3, é proporcionada uma disposição circunferencial das primeiras entradas de ar 48 no invólucro de rolo 28 do substrato de formação de aerossol 10, o invólucro 40 e o segundo elemento de condução de calor 44 para admitir ar frio {representado pelas setas pontilhadas na Figura 3) no substrato de formação de aerossol 10.
Em utilização, um utilizador aciona a parte frontal 2a da primeira fonte de calor combustível opaca 2 do artigo para fumar 8 de acordo com a primeira forma de realização da invenção e depois aspira no bocal 18. A pluralidade de perfurações 46 proporcionadas no invólucro 40 e segundo elemento de condução de calor em torno da parte frontal 2a da primeira fonte de calor combustível opaca 2 asseguram um fornecimento suficiente de oxigénio à parte frontal 2a da primeira fonte de calor combustível opaca 2 para manter a sua combustão.
Quando um utilizador aspira no bocal 18, o ar frio (mostrado por setas pontilhadas na Figura 3) é aspirado para o substrato de formação de aerossol 10 do artigo para fumar 8 através das primeiras entradas de ar 48. A parte frontal 10a do substrato de formação de aerossol 10 é aquecida por condução através da superfície traseira 22 da primeira fonte de calor combustível opaca 2 e a primeira barreira 24 e o primeiro elemento de condução de calor 38. O aquecimento do substrato de formação de aerossol 10 por condução liberta glicerina e outros componentes voláteis e semi-voláteis a partir do rolo de material baseado em tabaco homogeneizado 26. Os compostos libertados a partir do substrato de formação de aerossol 10 formam um aerossol que é conduzido para o ar aspirado no substrato de formação de aerossol 10 do artigo para fumar 8 através das primeiras entradas de ar 48, à medida que, flui através do substrato de formação de aerossol 10. O ar aspirado e o aerossol arrastado (mostrado pelas setas tracejadas na Figura 3) passam a jusante através do interior do tubo cilíndrico oco 30 de acetato de celulose, de extremidade aberta, do elemento de transferência 12, o elemento de refrigeração de aerossol 14 e o elemento espaçador 16, onde arrefecem e condensam. O ar aspirado arrefecido e o aerossol arrastado passam a jusante através do bocal 18 e são distribuídos ao utilizador através da extremidade proximal do artigo para fumar 8, de acordo com a primeira forma de realização da invenção. O primeiro revestimento de barreira 24 não combustível, substancialmente, impermeável ao ar, na superfície traseira 22 da primeira fonte de calor combustível opaca 2 isola a primeira fonte de calor combustível opaca 2 a partir do ar aspirado através do artigo para fumar 8, de tal modo que, em utilização, o ar aspirado através do artigo para fumar 8 não contacta diretamente com a primeira fonte de calor combustível opaca 2.
Em utilização, o segundo elemento de condução de calor 44 retém calor dentro do artigo para fumar 8, para ajudar a manter a temperatura do primeiro elemento de condução de calor 38, durante o ato de fumar. Isto, por sua vez, ajuda a manter a temperatura do substrato de formação de aerossol 10 para facilitar a entrega do aerossol, continuada e melhorada. Adicionalmente, o segundo elemento de condução de calor 44 transfere calor ao longo do substrato de formação de aerossol 10, para além da extremidade a jusante do primeiro elemento de condução de calor 38, de modo a que, o calor é disperso através dum volume maior do substrato de formação de aerossol 10. Isso ajuda a fornecer uma distribuição mais consistente de aerossol baforada-a-baforada. O intervalo de ar 42 entre o invólucro 40 e a parte frontal 2a da primeira fonte de calor combustível opaca 2 isola a parte frontal 2a da primeira fonte de calor combustível opaca 2 e reduz assim a temperatura da superfície do artigo para fumar 8 em torno da parte frontal 2a da primeira fonte de calor combustível opaca 2.
Um artigo para fumar, de acordo com a segunda forma de realização da invenção (não mostrado) é de construção bastante similar ao artigo para fumar, de acordo com a primeira forma de realização da invenção mostrada na Figura 3. No entanto, o artigo para fumar de acordo com a segunda forma de realização da invenção compreende a segunda fonte de calor combustível opaca mostrada na Figura 2. No artigo para fumar de acordo com a segunda forma de realização da invenção, o invólucro 40 está radialmente espaçado das seis ranhuras longitudinais circunferencialmente espaçadas 6 providas em torno da periferia da parte frontal 4a da segunda fonte de calor combustível opaca 4, que são de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira 4b da segunda fonte de calor combustível opaca 4, por um intervalo de ar.
Exemplo 1
Artigos para fumar de acordo com a invenção são montados à mão usando fontes de calor combustível opacas primeiro do tipo mostrado na Figura 1 tendo as dimensões mostradas na Tabela 1. Para efeitos de comparação, os artigos para fumar da mesma construção e dimensões são montados à mão usando fontes de calor combustível opacas da mesma composição e secção transversal circular substancialmente constante tendo as dimensões mostradas na Tabela 1.
Tabela 1
Como mostrado na Tabela 1, devido ao diâmetro reduzido da parte frontal da fonte de calor combustível opaca em comparação com a parte traseira da fonte de calor combustível opaca, nos artigos para fumar de acordo com a invenção do Exemplo 1 o invólucro está radialmente espaçado a partir de toda a parte frontal da fonte de calor combustível opaca por um intervalo de ar de 1,0 mm. Pelo contrário, nos artigos para fumar do exemplo comparativo não há espaço aéreo entre o invólucro e a parte frontal da fonte de calor combustível opaca. É testada a temperatura superficial em torno das fontes de calor combustível dos artigos para fumar de acordo com a invenção do Exemplo 1 e os artigos para fumar do exemplo comparativo. Dez filtros Whatman são colocados em cima de um porta-filtro padrão. As fontes de calor combustível opacas dos artigos para fumar são acesas usando um isqueiro de chama amarela. A chama é removida quando ocorre propagação de iluminação. A cor na superfície das fontes de calor combustível opacas muda após a ignição devido ao movimento a jusante de uma frente de deflagração da extremidade dianteira para a extremidade traseira das fontes de calor combustível opacas. Trinta segundos após a frente de deflagração ter alcançado a extremidade traseira da fonte de calor combustível opaca, os artigos para fumar são colocados horizontalmente no topo dos dez filtros Whatman. Os artigos para fumar são deixados nos filtros Whatman por 10 minutos. Os filtros Whatman são então removidos do suporte do filtro e o primeiro (superior), terceiro, sexto e décimo (mais baixo) filtro Whatman analisados para a ocorrência de queima e a profundidade de penetração do calor. O primeiro, terceiro, sexto e décimo filtros para o artigo para fumar do exemplo comparativo estão todos marcados. Em contraste, o terceiro, sexto e décimo filtros para o artigo para fumar de acordo com a invenção do Exemplo 1 não estão marcados.
Exemplo 2
Artigos para fumar de acordo com a invenção são montados à mão usando segundas fontes de calor combustível opacas do tipo mostrado na Figura 1 tendo as dimensões mostradas na Tabela 2. Para efeitos de comparação, os artigos para fumar da mesma construção e dimensões são montados à mão usando fontes de calor combustível opacas da mesma composição e secção transversal circular substancialmente constante tendo as dimensões mostradas na Tabela 2.
Tabela 2
Como mostrado na Tabela 1, devido ao diâmetro reduzido da pluralidade de ranhuras longitudinais distanciadas circunferencialmente proporcionadas em torno da periferia da parte dianteira da fonte de calor combustível opaca em comparação com a parte traseira da fonte de calor combustível opaca, nos artigos para fumar de acordo com a invenção do Exemplo 2, o invólucro está radialmente espaçado de parte da parte frontal da fonte de calor combustível opaca por um intervalo de ar de 0,5 mm. Pelo contrário, nos artigos para fumar do exemplo comparativo não há espaço aéreo entre o invólucro e a parte frontal da fonte de calor combustível opaca. É testada a temperatura superficial em torno das fontes de calor combustível dos artigos para fumar de acordo com a invenção do Exemplo 2 e dos artigos para fumar do exemplo comparativo. Dez filtros Whatman são colocados em cima de um porta-filtro padrão. acesas usando um isqueiro de chama amarela. A chama é removida quando ocorre propagação de iluminação. A cor na superfície das fontes de calor combustível opacas muda após a ignição devido ao movimento a jusante de uma frente de deflagração da extremidade dianteira para a extremidade traseira das fontes de calor combustível opacas. Trinta segundos após a frente de deflagração ter alcançado a extremidade traseira da fonte de calor combustível opaca, os artigos para fumar são colocados horizontalmente no topo dos dez filtros Whatman. Os artigos para fumar são deixados nos filtros Whatman por 10 minutos. Os filtros Whatman são então removidos do suporte do filtro e o primeiro (superior), terceiro, sexto e décimo (mais baixo) filtro Whatman analisados para a ocorrência de queima e a profundidade de penetração do calor. O primeiro, terceiro, sexto e décimo filtros para o artigo para fumar do exemplo comparativo estão todos marcados. Em contraste, o terceiro, sexto e décimo filtros para o artigo para fumar de acordo com a invenção do Exemplo 2 não estão marcados.
Os resultados dos Exemplos 1 e 2 demonstram que a inclusão de um intervalo de ar de, pelo menos, cerca de 0,5 mm entre toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível e o invólucro reduz vantajosamente a temperatura da superfície dos artigos para fumar de acordo com a invenção.
As formas de realização e exemplos descritas acima ilustram, mas não limitam a invenção. Outras formas de realização da invenção podem ser feitas e será entendido que as formas de realização específicas aqui descritas não são limitativas.
Claims (16)
- REIVINDICAÇÕES1. Artigo para fumar (8) compreendendo: uma fonte de calor combustível (2, 4) tendo uma parte frontal (2a, 4a) e uma parte traseira (2b, 4b); um substrato de formação de aerossol (10) a jusante da parte traseira (2b, 4b) da fonte de calor combustível; e um invólucro (40) circunscrevendo a parte frontal (2a, 4a) e a parte traseira (2b, 4b) da fonte de calor combustível (2, 4) , em que o invólucro (40) está em contacto com a parte traseira (2b, 4b) da fonte de calor combustível (2, 4), caracterizado por toda ou parte da parte frontal (2a, 4a) da fonte de calor combustível (2, 4) ser de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira (2b, 4b) da fonte de calor combustível (2, 4) que o invólucro (4 0) está radialmente espaçado de toda ou parte da parte frontal (2a, 4a) da fonte de calor combustível (2, 4) por um intervalo de ar (42) de, pelo menos, cerca de 0,5 mm.
- 2. Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 1, em que o invólucro está espaçado radialmente de toda ou parte da parte frontal da fonte de calor combustível por um intervalo de ar entre cerca de 0,5 mm e cerca de 1,5 mm.
- 3. Artigo para fumar (8) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o invólucro (40) está radialmente espaçado de, pelo menos, cerca de 50% da parte frontal da fonte de calor combustível (2) pelo intervalo de ar.
- 4. Artigo para fumar (8) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que toda a parte frontal (2a) da fonte de calor combustível (2) tem diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira (2b) da fonte de calor combustível (2) de modo que o invólucro (40) fique radialmente espaçado de toda a parte frontal (2a) da fonte de calor combustível (2) pelo intervalo de ar (42).
- 5. Artigo para fumar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a parte frontal (4a) da fonte de calor combustível (4) compreende uma pluralidade de ranhuras longitudinais circunferencialmente afastadas (6) de diâmetro reduzido em comparação com a parte traseira (4b) da fonte de calor combustível (4).
- 6. Artigo para fumar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que o invólucro compreende uma ou mais camadas de material condutor de calor.
- 7. Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 6, em que o invólucro compreende uma ou mais camadas de alumínio.
- 8. Artigo para fumar (8) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que o invólucro (40) compreende uma ou mais camadas de material isolante de calor.
- 9. Artigo para fumar (8) de acordo com a reivindicação 8, em que o invólucro (40) compreende uma ou mais camadas de papel.
- 10. Artigo para fumar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que o invólucro compreende uma camada interna radial de material isolante ao calor e uma camada radialmente externa de material condutor de calor.
- 11. Artigo para fumar (8) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, em que uma ou mais entradas de ar (46) são proporcionadas no invólucro (40) em torno da parte frontal (2a) da fonte de calor combustível (2).
- 12. Artigo para fumar (8) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que a parte traseira (2b) da fonte de calor combustível (2) é substancialmente do mesmo diâmetro que o substrato de formação de aerossol (10).
- 13. Artigo para fumar (8) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que a fonte de calor combustível (2, 4) é uma fonte de calor combustível opaca (2, 4).
- 14. Artigo para fumar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que um ou mais canais longitudinais de fluxo de ar são proporcionados através da fonte de calor combustível.
- 15. Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 14, compreendendo ainda uma barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível entre a fonte de calor combustível e um ou mais canais de fluxo de ar.
- 16. Artigo para fumar (8) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, que compreende ainda uma barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar (24) entre a parte traseira (2b) da fonte de calor combustível (2a) e o substrato de formação de aerossol (10).
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