PT86300B - Artigo para fumar com elemento combustivel aperfeicoado - Google Patents

Description

ARTIGO rABA FUMAR COM ELEMENTO COMBUSTÍVEL APERFEIÇOADO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO:

A presente invenção refere-se a um artigo para fumar o qual profuz um aerosol que é semelhante ao fumo de tabaco e que contém, de preferência, não mais do que uma quantidade mínima de produtos de combustão incompleta ou de pirólise.

Foram propostos muitos artigos para fumar ao longo dos anos, especialmente durante 20 a 30 anos. Muitos destes artigos utilizam sucedâneos do tabaco. Têm sido preparados sucedênos de tabaco a partir de uma ampla variedade de material vegetal tratado e nâb tratado, tais cano cales de milho, folhas de eucalipto, folhas de alface, folhas de milho, fibras- de milho, alfafa e similares. Numerosas patentes de invenção descrevem vs^rios sucedâneos de tabaco preparados mediante modificação de materiais celulósicos, tais como por meio de oxidação, de tratamento térmico ou pela adição de materiais para modificar as propriedades da celulose. Uma das listas mais completas destes sucedâneos é apresentada na patente de invenção norte-americana ΝΩ ^.^79.7^2 concedida a Rainer e outros. Apesar destas tentativas extensivas, julga-se que nenhum destes produtos foi comprovado como sendo completamente satis fatório como um sucedâneo do tabaco.

Muitos artigos propostos para fumadores besearam-se na pro dução de um aerosol ou de um vapor. Muitos destes produtos são descritos como produzindo um aerosol ou um vapor sem calor. Ver, por exemplo, a patente de invenção norte-americana N^s 4.284.089 concedida a Ray. No entanto, os aerosois ou vapores produzidos por estes artigos não se assemelham adequadamente ao fumo de tabaco.

Alguns artigos propostos para fumadores, gerando um aero sol, utilizaram um elemento de calor ou elemento combustível a fim de produzir um aerosol.

Um dos primeiros destes artigos propostos foi descrito na patente de invenção norte-americana N^s 2.907.686 concedida a Siegel. Siegel descreveu um sucedâneo de cigarro incluindo um combustível cartonado absorvente, de preferência uma vareta de carvão vegetal com um comprimento de 63,5 mm (2 4'2 polegadas), que era combustível a fim de produzir gases quentes, e um agente aromático contido pelo combustível, que foi adaptado para ser rema vido por destilação juntamente com a produção dos gases quaités. Siegel também propôs que se pudesse utilizar um elemento portador separado para o agente aromático, tal como uma argila, e que um agente gerador de fumo, tal como glicerol, pudesse ser misturado com o agente aromático. 0 sucedâneo de cigarros proposto por Siegel seria revestido com uma solução concentrada de açúcar a fim de proporcionar um revestimento impermeável e forçar o escoamento dos gases quentes e os agentes aromáticos para a boca do utente. Supõe-se que a presença dos agentes aromatizantes e/ou geradores de fumo m combustível do artigo de Siegel devia causar uma degradação térmica substancial desses agentes e, consequentemente, uma perda. de sabor. Além disso, julga-se que 0 artigo teria tendência para produzir um escoamento lateral de fumo substancial, con-

tendo os referidos produtos desagradáveis de degradação térmica.

Um outro artigo desta natureza fd .descrito por âllis e outros na patente de invenção norte-americana 3.258,015. 311is e outros propuseram um artigo para fumar consistindo num cilindro exterior de comoustível com boas características de combustão lenta, de preferência tabaco cortado finamente ou tabaco reconstituído, envolvendo um tubo metálico contendo tabaco, tabaco reconsti— tuído, ou uma outra f^nte de nicotina e vapor de água. Durante o processo de fumar este artigo, o combustível em combustão aquecia o material da fonte de nicotina a fim de causara segregação de vapor de nicotina e um material capaz de produzir um aerosolj incluindo vapor de água. :ste aerosol era. misturado com ar aquecido que entrava pela extremidade aberta do tubo. Uma desvantagem subs tancial deste artigo residia na saliência do tubo metálico, uma vez consumido o tabaco combustível. Outras desvantagens aparentes deste artigo proposto para fumadores incluem a presença de quantidades substanciais de produtos de combustão incompleta (pirólise; de tabaco, uma corrente substancial de fumo de escoamento lateral de tabaco e cinzas, e a possível pirólise do material da fonte de nicotina dentro do tubo metálico.

Ka patente de invenção norte-americana 3.356.091+, Zllis e outros modificaram a sua proposta, original para eliminar o tubo metálico saliente. Zsta nova proposta empregou um tubo consistin do num material, tal coso certos sais inorgânicos ou um material cerâmico li.,ado por meio de um eoóxido, que se tornou quebradiço, quando do seu aquecimento. Este tubo quebradiço era então removido quando o fumador eliminava as cinzas da extremidade do artigo. Apesar de a ‘aparência do artigo ter sido muito semelhante a um cigarro convencional, aparentemente nunca se conί

seguiu qualquer comercialização do produto. Ver também a paten te de invenção britânica N² 1.185.387 concedida a S^nectics, que descreve artigos semelhantes.

Na patente de invenção norte-americana N². 3.733.374, Bennett propôs o uso de fibras de carvão ou de grafite, ou tela ou tecido das mesmas, associados com um agente oxidante, como ma terial de enchimento para, uni sucedâneo de cigarro. A aromatização foi efectuada pela incorporação de um aroma ou agente aromático no bocal de um filtro opcional.

As patentes de invenção norte-americanas N²s. 3.943.941 e 4.0-44.777 concedidas a Boyd e outros, e a patente de invenção britânica N² 1.431.045 concedida, a, Gallaher propuseram o uso de um combustível cartonado fibroso que era misturado ou impregnado com sólidos ou líquidos voláteis que eram capazes de destilar ou subli mar para dentro da corrente de fumo a fim de proporcionar fumo a ser inalado quando da combustão do combustível. Entre os agentes enumerados que produziram fumo encontravam-se álcoois polifuncionais tais como propilenoglicol, glicerol e 1,3-butilenoglicol, e ésteres de glicerilo tal como triacetina. Apesar do desejo de Boyd e outros que os materiais voláteis destilassem sem alteração química, julga-se que a mistura destes materiais com o combustível devia conduzir a uma descomposição química substancial dos materiais voláteis θ a sabores amargos indesejáveis. Produtos semelhantes foram propostos na patente de invenção norte-americana. N² 4.236.604 concedida a Ehretsmann e outros e na patente de invenção norte-americana N² 4.326.544 concedida a Hardwlck e outros.

Bolt e outros, na patente de invenção norte-americana N² 4.340.072 propuseram um artigo para fumar tendo uma vareta, combus

tível com um canal central para a passagem de ar e uma câmara no bocal contendo um agente formador de um aerosol. A vareta combustível era de preferência moldada ou extrudida a partir de tabaco reconstituído e/ou um sucedâneo de tabaco, embora a patente de invenção também propusesse o uso de tabaco, uma mistura de um sucedâneo de tabaco e carvão, ou uma mistura de carboximetilcelulose de sódio (SCMC) e carvão. Como agente formador do aerosol propôs-se um material de fonte de nicotina, ou grânulos ou microcápsulas de um aromatizante em triacetina ou benzoato de benzilo. Quando da combustão, o ar entra no canal de passagem onde é misturado com gases de combustão provenientes da vareta em combustão. A corrente destes gases quentes fracturava alegadamente os grânulos ou microcápsulas de modo a libertar o material volátil. Sste material formava alegadamente um aerosol e/ou era transferido para a corrente principal do aerosol. Supõe-se que os artigos de Bolt e outros, devido em parte à vareta combustível comprida, produzissem um aerosol insuficiente proveniente do formador do aerosol para ser aceitável, especialmente durante as primeiras aspirações. 0 uso de microcápsulas ou grânulos impediria também a produção do aerosol devido ao calor necessário para quebrar o material das paredes. Além disso, o fornecimento total do aerosol parece ter sido dependente do uso de tabaco ou sucedâneos de tabaco, que produziriam produtos substanciais de combustão incomple ta e correntes laterais de fumo o que não seria desejável neste tipo de artigo para fumar.

A patente de invenção norte-americana N2 3.516Λ17 concedida a Moses, propôs um artigo para fumar, contendo um combustível de tabaco, que foi substancialmente o mesmo que o artigo de

Bolt e outros, com a excepçao de que Moses usava um tampão de tabaco de densidade dupla, em vez do aromatizante em grânulos ou microcápsulas de Bolt e outros. Ver fig. 4 e coluna 4 linhas 17-35. Artigos semelhantes com tabaco como combustível encontram-se descritos na patente de invenção norte-americana N2 4.3^7.855 concedida a Lanzillotti s outros e na patente de invenção norte-americana N² 4.391.285 concedida a Burnett e outros. 0 pedido de patente de invenção europeia N² 117.355» apresentado por Hearn, descreve artigos semelhantes para fumar tendo uma fon te de calor ligno-celulósica com combustão incompleta (pirólise), tendo um canal de passagem axial. Estes artigos deviam apresentar muitos dos mesmos problemas que os artigos propostos por Bolt e outros.

Steiner, na patente de invenção norte-americana N² 4.474.191 descreve dispositivos para fumar contendo um canal de entrada de ar que, excepto durante 0 acto de acender 0 dispositivo, está completamente isolado da câmara de combustão por meio de uma parede ignífuga. Para facilitar o acto de acender 0 dispositivo,Steiner proporciona um meio para possibilitar a passagem temporária, de curta duração, de ar entre a'câmara de combustão e 0 canal de entrada do ar. A parede termicamente condutiva de Steiner serve também como uma área para o depósito de nicotina e outras substân cias voláteis ou assimilando tabaco sublimável. Numa das formas de execução (fig. 9 e 10), o dispositivo é munido de um invólucro duro e transmissor do calor. Os materiais indicados como sendo adequados para este invólucro incluem materiais cerâmicos, grafite, metais, etc. Numa outra forma de execução, Steiner prevê a substituição do seu tabaco combustível (ou outro material r '-a combustível) por qualquer produto purificado com base em celulose numa configuração de uma célula aberta, misturado com carvão vegetal activado. Este material, quando impregnado com uma subs tância aromática, produz elegadamente um aroma isento de fumo e semelhante ao aroma de tabaco. Semelhantemente, ver também a pa tente de invenção norte-americana 4.569.2$8 concedida a

Steiner.

Tanto quanto os presentes inventores saibam, nenhuns dos artigos para fumar ou sucedâneos de tabaco, que foram atrás descritos, conseguiram qualquer êxito comercial, e julga-se que nenhum dos mesmos foi amplamente comercializado. A ausência destes artigos para fumar no mercado é devida a uma variedade de mo tivos, incluindo uma produção insuficiente de aerosol, tanto ini cialmente como durante a vida útil do produto, um mau sabor, um sabor desagradável devido à degradação térmica do elemento forma dor do fumo e/ou dos agentes aromatizantes, a presença de produtos substanciais de combustão incompleta (pirólise) e correntes laterais de fumo, bem como um aspecto desfavorável.

Assim, apesar de décadas de interesse e de tentativas ainda não há nenhum artigo para fumar no mercado que proporcione as sensações associadas com o fumar cigarros convencionais, sem a produção de quantidades consideráveis de produtos de combustão incompleta (pirólise).

No final de 1985, foi concedida uma série de patentes de invenção estrangeiras que descrevem novos artigos para fumar capazes de proporcionar os benefícios e as vantagens associadas com o fumar cigarros convencionais, sem a produção de quantidades apreciáveis de produtos de combustão incompleta (pirélise). A pri meira destas patentes foi a patente liberiana Nfi 139δ5/3θ9Ο, publicada em 13 de Setembro de 1985. Esta patente corresponde a uma publicação mais recente da patente de invenção europeiaN^Q 17^.6^5} publicada em 19 de Março de 1986.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO:

A presente invenção refere-se a um elemento combustível para um artigo para fumar e a um artigo para fumar que utiliza este novo elemento combustível que é capaz de produzir quantidades substanciais de um aerosol, tanto inicialmente como durante a vida útil do produto, preferivelmente sem degradação térmica significativa do elemento que produz o aerosol e sem a presença de uma combustão substancialmente incompleta (pirdlise) ou produ tos de combustão incompleta ou correntes laterais de fumo. Os artigos preferidos de acordo com a presente invenção são capazes de proporcionar ao utente as sensações de fumar um cigarro sem a necessidade de combustão de tabaco.

elemento combustível da presente invenção, que é de pre ferência empregado num artigo para fumar de forma oblonga e do tipo de um cigarro, compreende uma vareta curta - isto é, ccm merrs-de cerca de 39 mm de comprimento e preferivelmente menos de cerca de 20 mm de comprimento - vantajosamente feita de um material cartonado e tendo uma pluralidade de canais de passagem longitudinais situados na periferia do elemento combustível ou perto desta periferia e estendendo-se de preferência de maneira completamente longitudinal em relação a este elemento atravessando-o. 0 elemen to combustível é de preferência utilizado em associação com um elemento fisicamente separado para a geração do aerosol e compre2.

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endendo um ou mais materiais formadores de aerosol. Este elemento gerador de aerosol tem mais preferivelmente um relacionamento de permuta condutiva de calor com o elemento combustível.

A expressão canais de passagem periféricos”, tal com é utilizada na presente memória descritiva, pode indicar qualquer ou ambas de duas formas gerais,a saber:

(1) canais abertos estendendo-se longitudinalmente ao lor.go da periferia do elemento combustível, estendendo-se de preferência de uma das suas extremidades até à outra, ou (2) furos atravessantes longitudinais situados junto da peri feria longitudinal do elemento de combustível e atravessando-o de preferência de uma das suas extremidades até à outra, alargando-se preferivelmente estes furos longitudinais, por combustão, até pelo menos uma parte da periferia do elemento combustível, formando canais abertos durante a combustão do elemento combustível.

Os furos e/ou canais podem ter uma secção transversal de qualquer forma conveniente. Com maior vantagem, os furos têm uma forma circular-cilíndrica e os canais são rectangulares ou essencialmente rectangulares para facilitar o processo da sua formação. No entanto, podem ser utilizadas outras formas de secção transversal.

Numa das formas de execução preferidas da presente invenção, o elemento combustível tem uma pluralidade de canais abertos numa configuração que compreende dois ou mais conjuntos de canais (ou ranhuras) adjacentes formados na periferia do elemento combustível, estendendo-se preferivelmente a partir da extremidade para acender até à extremidade oposta do elemento combustível.

ν ί

(ver, por exemplo as fig. 2-5).

Numa outra forma de execução preferida da presente invenção, o elemento combustível é munido de pelo menos dois canais de passagem periféricos numa configuração que compreende fu ros estendendo-se longitudinalmente e situados perto do bordo longitudinal periférico do elemento combustível, estendend.o-se de preferência a partir da extremidade para acender até à extre midade oposta do mesmo. Preferivelmente, estes furos longitudi nais estão situados perto da periferia do elemento combustível de modo que, quando o combustível é consumido no seu bordo peri férico, os furos abrem-se (por combustão) formando canais abertos. ( Ver, por exemplo, as fig. 6-8).

Em muitas destas formas de execução preferidas, vários canais e/ou furos periféricos podem estar situados uns na proximidade dos outros, de modo a poderem unir-se por combustão, formando um canal de passagem mais larga durante a combustão do elemento combustível.

Nais preferivelmente, o elemento combustível é munido de uma combinação de canais de passagem periféricos e um ou mais ca nais de passagem centrais. Como é definido na presente memória descritiva, os canais de passagem centrais são furos atravessantes longitudinais que, devido ã sua posição no elemento combustí vel, não se alargam por combustão até ao bordo periférico durante o uso. Quando se utiliza mais do que um canal de passagem central, pode ser vantajoso que estes canais de passagem se alar guem por combustão, formando juntamente um canal de passagem alargado durante a combustão do elemento combustível. (Ver, por exemplo, as fig. 9 e 10). No caso da presença de canais de pas11

Ύ / sagem centrais, desco'briu-se que os níveis de monéxido de carbono (CO), que resulta, da combustão do elemento combustível, podem ser reduzidos fritando-se o elemento combustível depois da sua formação. Este processo de fritar é geralmente executado a temperaturas elevadas, por exemplo compreendidas entre cer ca de 750°C e 1000°C, de preferência entre cerca de 85O°C e 95O°C, durante várias horas.

Nas formas de execução mais preferidas, a extremidade não acesa do elemento combustível está envolvida por um elemento termicamente condutivo. Geralmente, devido à condutividade térmica deste elemento, a parte do elemento combustível que separa os canais de passagem e/ou a parte da periferia do elemento combustível que poderia em geral ser consumida durante a com bustão, não se queima para além do ponto de contacto com 0 elemento termicamente condutivo.

Descobriu-se que 0 uso de canais de passagem periféricos em elementos combustíveis de artigos para fumar do tipo de um cigarro, reduz a quantidade de CO formada e fornecida ao uten te durante o acto de fumar, em comparação com elementos combustíveis semelhantes que não contêm tais canais de passagem periféricos. Em formas de execução preferidas da presente invenção, s quantidade total de CO produzida durante o uso (e medida por meio de análise infra-vermelha não-dispersiva) é geralmente igual a cerca de 15 mg ou menos, de preferência, cerca de 9 mg ou menos, e mais preferivelmente cerca de 7 mg ou menos, para cerca de 10 fumadas em condições (infra) FTC de fumar.

As configurações dos canais de passagem periféricos de acordo com a presente invençãotamben facilitam 0 acto de acender 0

artigo, proporcionando assim uma maior satisfação com o ártigo para fumar. Além disso, a presença de tais canais de passagem no elemento combustível facilita uma rápida formação e entrega do aerosol (por exemplo durante as fumadas 1-4).

A presente invenção proporciona ainda, a.o utente um benefício estético. Nos artigos para fumar do tipo de cigarro, incluindo o elemento combustível da presente invenção (ver, por exemplo, a fig.l), o invólucro exterior de papel que envolve o elemento combustível tem normalmente uma combustão rápida formando um revestimento agradável de cinzas de cor cinzenta. Estas cinzas servem duas finalidades: (1) funcionam como um indicador para o utente de que o artigo está aceso e (2) a natureza porosa da cinza facilita a combustão do elemento combustível dando-lhe um fácil acesso de oxigénio.

Também se descobriu que a adição de canais de passagem periféricos a um elemento combustível denso (isto é, com uma densidade de pelo menos 0,5 gcm3) melhora as cáracterísticas de acen dimento e queima dos artigos para fumar.

Os elementos combustíveis da preseente invenção têm geral, mente um comprimento inferior a cerca de 30 mm, de preferência menos do que cerca de 20 mm e mais preferivelmente inferior a cer ca de 10 a 15 mm. 0 diâmetro dos elementos combustíveis pode variar entre cerca de 2 e 8 mm, de preferência entre cerca de 4 e 6 mm. Para suportar a combustão durante a contagem desejada de fumadas entre cerca de 8 e 12 fumadas sob as condições FTC de fumar, os elementos combustíveis têm, de preferência, uma densidade de pelo menos cerca de 0,7 g/cm3, e mais preferivelmente pe lo menos cerca de 0,85 g/cm3, tal como pode ser determinado por exemplo por meio de intrusão de mercúrio.

elemento combustível e o elemento gerador de aerosol, fisicamente separados um do outro, são de preferência dispostos numa relação de permuta de calor condutivo. Esta relação de permuta de calor condutivo é, de preferência, realizada aplicando-se um elemento condutor do calor, tal como um condutor metálico, que conduz ou transfere eficientemente o calor proveniente do elemento combustível em combustão para o elemento gerador do aerosol.

Ifete djementoiaàsIdaBtote ccrdilzresta de preferência· g» contacto com o elemento combustível e com o elemento gerador do aerosol à volta de pelo menos uma parte das suas superfícies periféricas, podendo formar o contentor para os materiais geradores do aerosol. Preferivelmente, o elemento termicamente condutor esta' reentrante em relação s extremidade acesa do artigo, vantajosamente de cerca de 3 mm ou mais, preferivelmente pelo menos 5 ism ou mais, a fim de evitar interferência com o acendimento e a combustão do elemen to combustível e para evitar qualquer qualquer saliência do elensnto teotíóamentecomdutardepois de o elemento combustível ter sido consumido .

Além disso, pelo menos uma parte do elemento combustível é preferivelmente munida de um elemento isolante periférico, tal como por exemplo um invólucro de fibras isolantes, tendo este invólucro de preferência uma certa elasticidade e uma espessura de pelo menos 0,5 mm, que reduz perdas radiais de calor e ajuda a reter e dirigir calor a partir do elemento combustível para o ele mento gerador do aerosol e pode ajudar a reduzir qualquer propensão do elemento combustível para causar fogo. 0 elemento isolante também envolve preferível e vantajosamente pelo menos uma par

te do elemento gerador do aerosol, facilitando assim a simulação do sentir de um cigarro convencional.

Os artigos para fumar descritos na presente memória descritiva são partícula mente vantajosos porque o cone quente de combustível em combustão está sempre perto do elemento gerador do aerosol, o que maximiza a transferência para este último e maximiza a produção resultante do aerosol, especialmente em formas de execução que são munidas de um elemento termicamente condutor e/ou um elemento isolante. Além disso, visto que a substancia formadora do aerosol está separada fisicamente do elemento combustível, a referida substância é exposta a temperaturas substancialmente mais baixa? do que as que estão presentes no cone de fogo de combustão, minimizando assim a possibilidade de degra dação térmica do gerador do aerosol.

artigo para fumar cie acordo com a presente invenção é normalmente munido de um bocal - a extremidade a ser posta na boca do utente - incluindo elementos tal como um canal de passagem longitudinal para, entregar o aerosol, produzido pelo gerador do aerosol, ao utente. Vantajosamente, o artigo para fumar do tipo de cigarro tem as mesmas dimensões exteriores que as de um cigarro convencional e, como resultado, o bocal do artigo e o elemento ge rador do aerosol têm geralmente um comprimento igual a metade ou mais do comprimento do artigo. Em alternativa, o elemento combus tível e o elemento gerador do aerosol podem ser configurados sem um bocal incorporado ou um elemento gerador do aerosol incorporado, a fim de serem usados como um cartucho separado e fungível ou re-utilizável, por exemplo uma boquilha para cigarros.

artigo para fumar de acordo com a. presente invenção po-

de também incluir uma carga de tabaco que é utilizado para adi cionar aromas de tabaco ao aerosol. 0 tabaco pode vantajosamen te ser colocado na extremidade traseira do elemento gerador do aerosol ou à volta da periferia deste elemento, e/ou o tabaco pode ser misturado com o elemento portador para a substância geradora do peorsol. Outras substâncias, tais como agentes aromatizantes, podem ser incorporadas de maneira análoga no elemento gerador do aerosol. De acordo com algumas formas de execução,uma earga de tabaco pode ser usada como o portador para a substância geradora do aerosol. Tabaco ou um aroma extraído do mesmo pode, alternativa ou adicionalmente, ser incorporado no elemento combustível para produzir um aroma adicional de tabaco.

Formas de execução preferidas da presente invenção são capazes de produzir pelo menos 0,6 mg de aerosol, medido como substância húmida total em partículas (WTPM), nas primeiras 3 fu madas, quando o artigo é fumado nas condições FTC de fumar, que consistem num volume de fumada de 35 ml com uma duração de dois segundos, com separações entre as fumadas de 5θ segundos de combustão lenta. Mais preferivelmente, certas formas de execução da presente invenção são capazes de fornecer 1,5 mg ou mais de aerosol, durante as primeiras 3 fumadas. Mais preferivelmente, certas formas de execução da presente invenção são capazes de produzir 3 mg ou mais de aerosol durante as primeiras 3 fumadas, quando o artigo é fumado nas referidas condições FTC de fumar. Além disso as formas de execução preferidas da presen te invenção produzem uma quantidade média de pelo menos cerca de 0,8 mg de substância húmida em partículas (WTPM) durante pelo menos cerca de 6 fumadas, preferivelmente cerca de 10 fumadas,

ί « sob condições TFC de fumar.

Além das possibilidades atrás mencionadas, os artigos para fumar preferidos de acordo com a presente invenção são capazes de produzir um aerosol que e quimicamente simples e consis te essencialmente em ar, oxido de carbono, agua, gerador de aero. sol incluindo quaisquer aromas desejados ou outros materiais voláteis desejados, e vestígios de outros materiais. Este aerosol não possui qualquer actividade mutagénica significativa, como é medido pelo teste de Ames. Além disso, artigos preferidos podem ser feitos virtualmente sem cinzas, de modo que o utente não pre cise de remover quaisquer cinzas durante a utilização do artigo.

Tal como é utilizado na presente memória descritiva, e somente para fins deste pedido de patente, o termo aerosol” é definido como incluindo vapores, gases, partículas e semelhantes, tanto visíveis como invisíveis, e especialmente aqueles componen tes que são apreciados pelo utente como sendo semelhantes ao fu mo, produzidos pela acção do calor proveniente da combustão no elemento combustível das substâncias contidas dentro do elemento gerador do aerosol, ou em qualquer outro ponto dentro do artigo. Tal como assim definido, o termo aerosol inclui agentes aromatizantes voláteis e/ou algentes activos farmacológica ou fisiologicamente, independentemente de estes agentes produzirem um aero, sol visível.

Tal como é utilizado na presente memória descritiva, a frase relação de permuta de calor condutivo é definida como uma disposição física dos elementos geradores do aerosol e o ele. mento combustível, em que há transferencia de calor por condução a partir do elemento combustível em combustão para o elemento ge

rador do aerosol, substancialmente durante todo o período de combustão do elemento combustível. Relações de permuta de calor condutivo podem ser realizadas colocando-se o elemento gerador do aerosol em contacto com o elemento combustível e, assim, numa proximidade estreita à pprte co elemento combustível que esta em combustão, e/ou utilizando-se um elemento condutivo para transferir calor a partir do combustível em combustão até ao ele mento gerador do aerosol. Preferivelmente, utilizam-se ambos os métodos para proporcionar a transferência de calor condutivo.

Tal como é utilizado na presente memória descritiva, o termo cartonado” quer em primeiro lugar dizer compreendendo carbono.

Tal como é utilizado na presente memória descritiva, a expressão elemento isolante designa todos os materiais que actuarn principalmente como isolantes térmicos quando utilizados em artigos para fumar de acordo com a presente invenção. De preferência, estes materiais não se queimam durante o seu uso, mas podem incluir elementos carbonados e outros semelhantes de combustão lenta, assim como materiais que se unem por fusão durante o seu uso, tais como fibras de vidro de baixo grau de temperatura. Isolantes convenientes têm uma condutividade térmica em g-cal/(seg) (cm2)(°C/cm), inferior a cerca de 0,05, de preferência menor do que cerca de 0,02, e mais preferivelmente menor do que cerca de 0,005. Ver^,fHackh's Chemical Dictionary 3k edi ção, 1969) θ ’’ Handbook.of Chemistry de Lange, 10, pág. 272-27½ (11 a edição, 1973).

Os artigos para fumar de acordo com a presente invenção, nas suas fonnas mais preferidas, são descritos a seguir mais em

pormenor com referência aos desenhos anexos: cujas figuras mostram:

A fig. 1 - um corte longitudinal através de uma das formas de execução preferida de um artigo para fumar utilizando o elemento combustível aperfeiçoado de acordo com a presente invenção;

As fig. 2 a 10 - vistas axiais, a partir da extremidade para acender, de várias configurações preferidas dos canais de passagem no elemento combustível de acordo com a presente inven· r* q o ·

A fig. 2A - uma vista lateral do elemento combustível mostrado na fig. 2 ; e

A fig, 11 - uma outra configuração possível dos canais de passagem, utilizável no elemento combustível visto a partir da extremidade para acender.

DESCRIÇÃO

A fig. 1 ilustra um artigo para fumar do tipo de cigarro o qual utiliza vantajosamente o elemento combustível cartonado preferível 10 da presente invenção.

A periferia tí do elemento combustível 10 está envolvida por um invólucro elástico de fibras isolantes 16 , tais como fibras de vidro.

Sobreposta a uma parte da extremidade traseira do elemen to combustível 10 situa-se uma cápsula metálica 12 que contém um elemento gerador de aerosol incluindo um material de suts trato 14 que inclui uma ou mais substancias formadoras, do aero sol (por exemplo, álcoois polifuncionais tal como glicerina ou

propilenoglicol).

A cápsula 12 está envolvida por um invólucro de tabaco 18 . Dois canais de passagem 20 situam-se na extremidade traseira da cápsula, no centro do tubo encrespado.

Na extremidade traseira do invólucro de tabaco 18 situa-se um bocal 22 compreendendo uma parte anelar-cilíndrica de acetato de celulose Ά e um segmento de tela enrolada de fi bras não tecidas de polipropileno. 0 artigo, ou partes do mesmo está envolvido por uma ou mais camadas 3θ“3^ de papel para cigarros .

A fig. 2 mostra uma configuração preferida para canais de passagem no elemento combustível de acordo com a presente invenção. Nesta forma de execução, a periferia 8 do elemento combustível 10 possui quatro conjuntos de canais ou ranhuras 11 adjacentes, situando-se cada conjunto na periferia 8 e espaçados de cerca de 3θ° eutre si. Em cada conjunto, os canais adjacentes estão espaçados um do outro por uma nervura estreita de carvão 13 .

Durante a combustão do elemento combustível ilustrado na fig. 2, ou de outros elementos combustíveis semelhantes, a nervura estreita de carvão 13 desfaz-se gradualmente por com bustão (até ao ponto de contacto com a cápsula condutora 12 ) e os dois canais 11 unem-se formando um só canal mais largo. 0 elemento combustível (da fig, 2) possui então, como resultado desta combustão, quatro canais largos espaçados igualmente e es tendendo-se a partir da extremidade frontal (a extremidade acesa) até ao ponto da introdução na cápsula 12 ,

Os elementos combustíveis deste tipo permitem uma maior

diluição do ar no aerosol fornecido ao utente, reduzindo assim a quantidade efectiva de monóxido de carbono produzido. Os elementos combustíveis deste tipo também transferem muito rapidamente o calor para o elemento gerador do aerosol, promovendo assim uma elevada produção rápida do aerosol.

Tis forma de execução mostrada na fig. 3, o elemento com bustível 10 possui quatro conjuntos de canais adjacentes 11 , situando-se na periferia 8 do elemento combustível em pontos tais que dois conjuntos de canais ficam adjacentes um ao outro, enquanto dois conjuntos são colocados a cerca de 120° da nervura mais larga de carvão 15 que separa os dois conjuntos adjacentes.

No caso dos dois conjuntos adjacentes de canais, a nervura mais larga de carvão 15 que separa estes dois conjuntos, começa a desfazer-se por combustão lenta (isto é, somente depois de terem sido efectuaáas várias fumadas). 4o contrário, dentro de cada conjunto, a nervura estreita 13 de carvão, que separa os canais adjacentes, desfaz-se rapidamente por combustão de modo que os dois canais adjacentes se unem e formam um só canal mais mais largo. Tal como na forma de execução descrita previamente, as nervuras desfazem-se geralmente por combustão apenas oté ao ponto de contacto com a cápsula 12 .

Na forma de execução da fig. 4, o elemento combustível 10 possui três conjuntos de canais adjacentes 11 , cada conjunto situado na periferia 6 , do elemento 10 espaçado dos outros conjuntos de cerca de 120°. Dentro de cada conjunto, os canais adjacentes estão espaçados um do outro por uma nervura estreita 13 de carvão de modo que, durante a combustão do ele/ ²¹ —X ,*w mento combustível, os dois canais se unam e formem um só canal mais largo (até ao ponto de contacto com a cápsula). 0 elemento coTbustível em combustão tem então três canais largos espaçados uniformemente que se estendem a partir da extremidade acesa até à parte exposta da extremidade oposta.

elemento combustível da fig. 4 inclui também um canal de passagem central > , com uma secção transversal na forma de cruz, que se estende a partir da extremidade acesa até ã extremi dade oposta do elemento combustível 10 . Os elementos combustí veis inclunido um canal de passagem central desta configuração acendem muito rapidamente e produzem apenas pequenas quantidades de CO.

Como se vê nas fig. 2 a 4, as formas de execução com canais gbertos podem variar em tamanho, número e posição na periferia do elemento combustível. Sm geral, os canais úteis nesta configuração têm uma profundidade compreendida entre cerca de 0,13 mm (0,005 de polegada) e cerca de 2,5 mm (0,10 de polegada.), de preferência entre cerca de 0,25 mm (0,10 de polegada) e cerca de 1,3 mm (0,05 de polegada), e mais preferivelmente entre cerca de 0,62 mm (0,02*5 de polegada e cerca de 0,88 mm (0,035 de polegada).

A largura de cada c?nal pod.e variar entre cerca de 0,13 mm (0,005 de polegada) e cerca de 1,3 mm (0,05 de polegada), de preferência entre cerca de 0,25 mra (0,010 de polegada) e cerca de 0,64 mm (0,025 de polegada), e mais preferivelmente entre cerca de 0,35 mm (0,014 de polegada) e cerca de 0,50 mm (0,020 de polegada).

espaço que separa os canais adjacentes pode variar en tre cerca de 0,3 mm (0,012 de polegada) e cerca de 1,0 mm (0,040 de polegada), de preferência entre cerca de 0,38 mm (0,015 de polegada) e cerca de 0,76 mm (0,03 de polegada) e mais preferivelmente entre cerca de 0,51 mm (0,02 de polegada) e cerca de 0,64 mm (0,025 de polegada). Quando dois conjuntos de canais adjacentes estão perto um do outro (ver por exemplo a fig. 3) a nervura mais larga 15 tem geralmente cerca de duas vezes a largura da nervura separador? entre os canais adjacentes.

Na forma de execução ilustrada na fig. 5j o elemento com bustível 10 é munido de uma série de dez canais 11 espaçados uniformemente e situados na periferia o do elemento 10 . Durante a combustão deste elemento combustível, a nervura de com bustível que separa cada canal (com a excepção da parte introduzida na cápsula) desfaz-se gradualmente por combustão, proporcionando um escoamento aumentado de ar e causando uma diluição correspondente do ar na corrente de aerosol.

Os outros tipos de formas ds execução preferidas da presente invenção encontram-se ilustrados nas fig. 6 a 10. Estes elementos combustíveis são munidos de pelo menos dois furos atravessantes e estendendo-se longitudinalmente na proximidade da periferia 8 do elemento combustível 10 . Nas formas de execução preferidas deste tipo, o elemento combustível é também munido de pelo menos um canal de passagem longitudinal situado centralmente. Nestes elementos combustíveis, os furos periféricos desfazem-se preferivelmente por combustão de modo s formarem canais abertos durante a combustão do elemento combustível (pelo menos na extremidade acesa do mesmo), ista característica de combustão de çende tanto co tamanho (isto é, o diâmetro) como da proximidade

L·./ ²² / » dos furos periféricos em relação à periferia do elemento combustível (espessura da camada exterior).

diâmetro destes furos pode variar entre cerca de.0,58mm (0,015 de polegada) e cerca de 1,14-mm (0,045 de polegada), de preferência entre cerca, de 0,51mm (0,02 de polegada) e cerca de l,0mm (0,04 de polegada), e mais preferivelmente entre cerca de O,64mm (0,025 dejpolegada) e cerca de O,99mm (0,059 de polegada).

Descobriu-se que, em.geral, uma espessura da çamada exterior de menos de cerca de 0,62mm (0,025 de polegada), de preferência menos do que 0,58mm (0,015 de polegada), mais preferivelmente menos do que cerca de O,25mm (0,01 de polegada) e ainda mais preferivelmente menos do que cerca de 0,15mm (0,006 de pole gada) proporciona as características de combustão e 0 baixo teor de 00 desejados.

Na forma de execução mostrada na fig. 6, 0 elemento combus tível 10 ,é munido de três conjuntos de furos longitudinais adjacentes 11, cada conjunto situado na periferia 8 do elemento,,e espaçados de cerca de 120° entre si. Dentro de cada conjunto, os furos longitudinais adjacentes estão espaçados um do outro por uma pequena quantidade de carvão 15, que se,desfaz por combustão durante a combustão do elemento combustível, de modo que os,f^u2?os adjacentes se unem e formam um canal mais largo. Além disso, a parede exterior 17 do elemento combustível tem uma espessura tão pequena que os furos longitudinais também se alargam até à periferia do elemento combustível, formando canais abertos e largos. Os elementos combustíveis tendo este tipo de configuração de caZ Λ nais de passagem periféricos também acendem muito rapidamente e fornecem um baixo teor de CO.

Na forma de execução mostrada na fig.7, 0 elemento combustível 10 é munido de quatro furos longitudinais 11, cada um deles colocado perto da periferia 8 do elemento, e espaçados de cerca de 90^o entre si. 0 elemento combustível é também munido de um fu ro longitudinal central 7. Nas formas de execução mais preferidas deste tipo de elemento combustível, a parte 15 do combustível situada entre os furos periféricos 11 e 0 furo central 7 (isto é, separadora a parede/interior) e a parte 17 do combustível situada entre os furos periféricos 11 e a periferia 8 do elemento combustível (is, to e, a parede separadora exterior) tem aproximadamente a mesma espessura.

Durante a combustão deste elemento combustível, a parede sg. paradeaHk^Jtirterior 17 desaparece rapidamente, deixando quatro canais

acertos que se estendem ao longo da superfície periférica do ele mento combustível, até ao ponto de contacto com a cápsula, isto é, a parte não introduzida” do elemento combustível.

Na forma de execução ilustrada na fig. 3, o elemento com oustível 10 é munido de dois conjuntos de furos longitudinais adjacentes 11 , situando-se cada conjunto perto da periferia 8 óo elemento 10 e estando cerca de 180° espaçados um do outro. Sm cada conjunto, os furos longitudinais adjacentes estão espaça dos um do outro por uma pequena quantidade de carrão separador de tal modo que, durante a combustão do elemento comoustivel, os furos adjacentes se unem e formam um só canal largo. Os furos longitudinais estão também espaçados da periferia do elemento combustível por uma parede separadora 17 , de modo que os furos se abrem juntamente até à periferia 0 do elemento, formando assim um canal largo e aberto. Os elementos combustíveis tendo esta configuração de canais de passagem periféricos acendem rapidamente e produzem um baixo teor de 00. .

A forma de execução ilustrada na fig. 9 mostra a configuração presentemente mais preferida para os canais de passagem periféricos de acorco com a presente invenção. Como se vê, nes ta forma de execução o elemento combustível é munido de sete furos centrais 7 dispostos com um só furo central e com seis furos centrais dispostos numa forma hexagonal. 0 elemento combustível é também munido de seis furos mais pequenos, estenô.endo-se longitudinalmente na proximidade da periferia e designados por , e separados da periferia 8 por uma parede separadora cuja espessura é aproximadamente metade da distancia separadora en tre os furos periféricos e os seis furos centrais 7 .

/ ·

Durante a combustão deste elemento combustível, a pare de separadora entre os pequenos furos periféricos 11 e a periferia 8 do elemento combustível desfaz-se lentamente, formando finalmente seiscanais abertos estendendo-se ao longo da parte não introduzida do elemento combustível. Além disso, as paredes separadoras entre os sete furos centrais 7 desfazem-se rapidamente, formando uni furo central largo. Os elementos combustíveis tendo esta fonfiguração dos canais de passagem acendem rapidamente e produzem menores quantidades de CO do que elementos combustíveis serelhantes sem furos periféricos.

’^,Ta forma de execução ilustrada na fig. 10, o elemento combustível é munido de doze furos periféricos longitudinais 11 espaçados entre si de cerca de metade da distância entre a peri feria o do elemento combustível e o círculo circunscrito ã vol ta dos três furos centrais 7 dispostos num triângulo.

Durante a combustão deste elemento co.bustível, a parede separadora entre os furos exteriores 11 e a periferia 8 do elemento combustível desfazem-se lentamente, formando finalmer te doze canais abertos que se estendem ao longo da parte não introduzida do elemento combustível. Além disso, as paredes separadores entre os furos centrais 7 desfazem-se rapidamente, for mando um grande canal de passagem central. Os elementos combus tíveis tendo esta configuração dos canais de passagem também acendem rapidamente e produzem menores quantidades de CO do que elementos combustíveis semelhantes sem canais de passagem periféricos .

f fig. 11 mostra uma outra configuração de canais de pas sagem no elemento combustível, a qual é utilizável nos artigos

para fumar de acordo com a fig. 1. Como se vê, o elemento combustível 13 é munido de três canais de passagem estreitos cen trais 7 e de três canais de passagem periféricos 11 , espaça, dos uniformemente entre si. Os elementos combustíveis deste ti po acendem rapidamente e produzem un hem aerceol com teixo teor de CO.

Quando do seu acendimento, o elemento combustível de acor do com a presente invenção queima, produzindo o calor necessário para volatilizar a substância ou as substâncias formadoras do aerosol dentro do elemento gerador do aerosol. Visto que o elemento combustível preferido é relativamente curto, o cone de fogo si tua-se sempre na proximidade do elemento gerador do aerosol. Bsta proximidade do cone de fogo de oombuErtâò juntamente com a pluralidade de canais de passagem periféricos no elemento combustível, que aumenta a ve Joci-ade de combustão, ajuda a transferir calor a partir do elemento combustível em combustão para o elemento gerador do aerosol.

A transferência de calor para o elemento gerador do aerosol transfere, de preferência, uma quantidade suficiente de calor para produzir uma quantidade suficiente de aerosol sem degradação do gerador do aerosol.

A transferência de calor pode ser facilitada pelo uso de um elemento termicemente condutor, tal como uma folha metálica ou um invólucro metálico para o elemento gerador do aerosol, que está em contacto com o elemento combustível e o elemento gerador do aerosol ou acopla estes dois elementos entre si. De preferência, este elemento está numa posição reentrante, isto é, espaçada, em relação à extremidade acesa do elemento combustível, formando uma reentrância de pelo menos de cerca de 3 mm, preferivelmente pelo menos 5 mm ou mais, para evitar interferência com o acendimento e s combustão do elemento combustível e pare evitar qualquer saliência depois de o elemento combustível ter sido consumido.

A transferência de calor pode também ser facilitada pelo uso de um elemento isolante como invólucro periférico envolvendo pelo menos uma parte do elemento combustível, e vantajosamente também pelo menos uma parte do elemento gerador do aerosol. Um elemento ísolante desta natureza facilita úma boa produção do aerosol retendo e dirigindo muito do calor produzido pelo elemento combustível em combustão para o elemento gerador do aerosol.

Dado que a substancia formadora do aerosol nas formas de execução preferidas está separada fisicamente do elemento combus tível, e como o número, a disposição ou a configuração dos canais de passagem (ou de ura combinação dos mesmos) no elemento combustível permite uma transferência controlada do calor a partir do elemento combustível em combustão para o elemento gerador do aerosol, a substância formadora do aerosol fica exposta a tem peraturas substâncialmente mais baixas do que as que são produzidas pelo combustível em combustão, minimizando assim a possici lidade da sua degradação térmica. Isto tem também como resultado uma produção do aerosol quase exclusivamente durante as fumadas, com pouca ou nenhuma produção de aerosol durante a combustão lenta. Além disso, o uso de um elemento combustível carbonado elimina a presença de produtos substanciais de combustão in completa (pirólise) e a presença de correntes laterais substanciais de aerosol.

Devido à pequena dimensão e às características de combustão dos elementos combustíveis preferidos empregados na presente invenção, o elemento combustível inicia usualmente a com28

bustão ao longo de substâncialmente todo o seu comprimento exposto após poucas faniadas. Assim, a parte do elemento combustível que está adjacente ao elemento gerador do aerosol aquece rapidamente, o que aumenta significativamente a transferência de calor para o elemento gerador do aerosol, especialxente durante as primeiras e médias fumadas.

A transferência de calor, e portanto a produção do aerosnl, é especialmente promovida pela presença de uma pluralidade de canais de passagem no elemento combustível que permitem a passagem rápida de gases quentes para o elemento gerador do aerosol, especialmente durante as fumadas. Visto o elemento combustível preferido ser relativamente curto, não há nenhuma parte comprida de combustível não queimado que poderia produzir perdas de calor, tal como era o caso comum em artigos térmicos para produção de aerosol anteriores.

Nas formas de execução preferidas da presente invenção, o elemento combustível carbonac-o curto, o elemento termicamente condutor, o elemento isolante e os canais de passagem no elemento combustível cooperam com o elemento gerador do aerosol para proporcionar um sistema que é capaz de produzir quantidades sues tanciais de aerosol, com virtualmente cada fumada. A proximidade estreita do cone de fogo ao elemento gerador do aerosol depois de algumas fumadas, juntamente com o elemento isolante, tem como resultado uma elevada produção tanto durante as fumadas como durante o período relativamente longo de combustão lenta entre fumadas.

Os elementos combustíveis que poden ser usados em algumas formas de execução da presente invenção têm, em geral, um diãme-

tro não superior ©o de um cigarro convencional (isto é, não superior a cerca de 8 mm), e têm geralmente um comprimento inferior a cerca de 30 mm. 0 elemento combustível tem vantajosamen te um comprimento de cerca de 15 mm ou menos, de preferência cerca de 10 mm ou menos. 0 diâmetro do elemento combustível está vantajosamente compreendido entre cerca de 2 e o mm,e é de preferência igual a cerca de 4 a 6 mm.

Alternativamente, podem ser ussdas outras formas da secção transversal (não circulares) pa^a os elementos combustíveis descritos na presente memória, se for desejado, por exemplo uma forma quadrada, rectangular, oval e semelhante. Nestes casos, os vslores atrás indicados para o diâmetro referem-se à dimensão máxima da secção transversal, que em qualquer caso seria sempre igusl a cerca de 8 mm. Assim, a área máxima da secção transversal para a extremidafe diarteira de qualquer elemento combustível usa do num artigo para fumar deste tipo seria igual a cerca de mr.2.

A densidade dos elementos combustíveis usados de acordo com a presente invenção está geralmente compreendida entre cerca de 0,7 g/cm3 e cerca de 1,5 g/cm3· Ee preferência, a densidade é superior a 0,7 g/cm3 e, mais preferivelmente, superior a cerca de 0,85 g/cmj.

material preferido usado para a formação de elementos combustíveis é o carvão. Preferivelmente, o teor de carbono des, tes elementos combustíveis está compreendido,entre cerca de 60 e 70 % em peso, mais preferivelmente cerca de 80 % ou mais, em peso. Elementos combustíveis com um alto teor em carbono são preferidos porque causam um mínimo de produtos de combustão incompleta (pirólise), poucas ou nenhumas correntes laterais de aerosol, um

mínimo de cinzas e têm uma alta capacidade calorífica. No entanto, elementos combustíveis com um teor mais baixo de carbono estão também compreendidos dentro do âmbito da presente invenção. Por exemplo, podem ser usados elementos combustíveis com cerca de 50 ® 60 % em peso de carbono, especialmente nos casos em que se aplica uma quantidade mínima de tabaco ou de extracto de tabaco, ou um elemento de enchimento inerte e não combustível.

Também podem ser usados, embora nao sejam preferidos, outros materiais combustíveis, tais como tabaco moldado ou extru dido, tabaco reconstituído, sucedâneos de tabaco e semelhantes, contanto qúe eles gerem e produzam para o elemento gerador de aerosol uma quantidade de calor suficiente para produzir a quan tidaJe desejada de aerosol proveniente do elemento gerador do aerosol, tal como foi atrás discutido. A densidade do combustível usado deve de preferência ser superior a cerca de 0,7 g/ /cm3, mais preferivelmente superior a cerca de 0,85 g/cm3? ⁰ que é mais elevado do que as densidades normalmente usadas em artigos para fumar convencionais. Nos casos em que se utilizam esses outros materiais, é muito vantajoso incluir carvão no combustível, de preferência em quantidades de pelo menos cerca de 20 s 40 % em peso, mais preferivelmente pelo menos cerca de 50 5 em peso, e com maior vantagem pelo menos cerca de 60 a 70 d em peso, consistindo os restantes materiais noutros componentes combustíveis, incluindo qualquer aglomerante, modificadores de combustão, humidade, etc.

Os materiais cartonados usados totalmente ou em parte no elemento combustível preferido podem ser derivados de vir-

tualmente todas as numerosas fontes ce carvão conhecidas dos entendidos na matéria. De preferencia, o material carbonado é obtido mediante combustão incompleta (pirólise) ou carbonização cie materiais celulósicos, tais como madeira, algodão, ''rayon”, tabaco, coco, papel e .materiais semelhantes, embora possam ser usados materiais carbonados provenientes de outras fontes.

Na maior parte dos casos, os elementos combustíveis carbonados devem ser capazes de serem acesos com um isqueiro convencional para cigarros sem o uso de um agente oxidante. As características de combustão deste tipo podem ser geralmente obtidas a partir de um material celulósico que foi submetido a uma pirólise a temperaturas compreendidas, de preferência, entre cer cs de UO3°C e cerca de 1100°C, preferivelmente entre cerca de 500°C e cerca de 95O°C, e mais preferivelmente a cerca de 75θ°8, numa atmosfera inerte ou sob vazio. 0 tempo de carbonização não é considerado como sendo crítico, desde que a temperatura no cen tro da massa carbonizada tenha atingido a gama atrás mencionada de temperaturas durante pelo menos algnus minutos, por exemplo cerca de 15 minutos. Uma carbonização lenta, empregando tempera turas gradualmente crescentes durante muitas horas, é considerada como produzindo um material uniforme com uma elevada produção de carvão. Preferivelmente, o material carbonizado é então arrefecido (até menos do que cerca de 35°θ), moído ate se obter um pó fino (crivo com malhas de cerca de -200) e aquecido numa corrente de gás inerte a uma temperatura até cerca de S50°C a fim de remover quaisquer· materiais voláteis residuais, antes de continuar o processamento.

/ «

Um elemento combustível cartonado preferido é uma massa prensada ou eztrudida de carvão preparado a partir de uni carvão pulverulento e um ligante, por meio de técnicas convencionais de prensagem ou de extrusão. Um carvão não activado preferido para elementos combustíveis é preparado a partir de papel carbonizado, tal como uma qualidade sem talco de papel K^aft da marca Grande Prairie Canadian, fornecido pela Buckeye Cellulose Corporation de Menphis, TN, E.U.A.. Um carvão activado preferido para um elemento combustível desta natureza é PCB-G e um outro carvao não activado preferido é í^jaC , ambos fornecidos pela Calgon Carbon Corporation, Pittsburgh, Ba, E.U.A.

Os ligantes que podem ser usados na preparação de um tal elemento combustível são bem conhecidos dos entendidos na matéria, Um ligante preferido é a carboximetilcelulose de sódio (SGMC), que pode ser usada sózinha, o que é preferido, ou em associação com materiais tais como cloreto de sódio, vermiculite, bentonite, cartonado de cálcio e semelhantes. Uma. qualidade especialmente preferida do ligante SCMC pode ser fornecida pela Hercules Chemical Co., sou a marca /HF, Outros ligantes úteis incluem gomas, tal como gnma de guar e outros derivados de celulose tais como metilcelulose e carboximetilcelulose (CNC).

Pode usar-se larga gama de concentrações do ligante. De preferência, a quantidade de ligante é limitada a fim de minimizav a contribuição do ligante a produtos de combustão indesejáveis. Por outro lado, deve incluir-se uma quantidade suficiente de ligante a fim de manter o elemento combustível num conjunto durante a fabricação e o uso. A quantidade usada dependerá assim da coesão do carvão no combustível.

Em geral pode preparar-se um combustível carbonado extrudido misturando uma quantidade compreendida entre cerca de 50 e 90 / em peso, de preferência de cerca de 80 a 9θ x em peso do material carbonado, com uma quantidade do ligante compreendi da entre 1 e 50 x em peso, preferivelmente entre cerca de 5 θ 20 / em peso, com uma. quantidade de água suficiente para prepaparar uma massa pastosa tendo uma consistência espessa. Quanti dades mínimas, por exemplo ate cerca de 35 % em peso, de preferência cerca de 10 a 20 % em peso de tabaco, extracto de tabaco e semelhantes, podem ser acrescentadas ã. massa pastosa, com água adicional se necessário, para manter uma massa com consistência espessa. A massa pastosa é então extrudida utilizando-se urra prensa de extrusão normal do tipo de êmbolo ou pilão, obtendo-se assim a forma, desejada, opcionalmente com os canais e/ou furos de passagem desejados, e seca de preferência a cerca de 9δ°0 para reduzir o teor de humidade até cerca de 2 a / / em peso. Alternativamente, ou adicionalmente, os canais ou furos de passagem podem ser formados usando técnicas convencionais de furar ou de corte, respectivamente.

Em certas formas de execução preferidas, os elementos combustíveis contendo carvão e ligante sao' carbonizados numa at mosfera inerte após a sua formação, por exemplo a temperaturas compreendidas entre cerca de 750 ® 1150* C, preferivelmente entre cerca de 350 e 95O°G, durante várias horas, a fim de conver ter 0 ligante em carvão e, assim, formar um elemento combustível consistindo virtualmente em 100% de carvão.

Os elementos combustíveis fritados sob estas condições produzem geralmente teores de C0 mais baixos do que elemen-

tos combustíveis não fritados, mas, por outro lado, podem ser mais difíceis de acender. Os elementos combustíveis fritados tendo as configurações de canais de passagem periféricos de acordo com a presente invenção também produzem quantidades inais baixas de 00, mas não são virtualmente mais difíceis de acender do que os elementos combustíveis nao fritados.

Os elementos combustíveis da presente invenção podem também conter um ou mais aditivos para melhorar as características de combustão, tais como por exemplo até cerca de 5 de preferência, entre cerca de 1 e 2 / em peso de carbonato de potássio. Também podem ser utilizados aditivos para melhorar as caracteristicas físicas, tais como argilas como caulino, serpentinas, atapulgites e semelhantes.

Embora indesejáveis na maior parte dos casos, os materiais cartonados que exigem o uso de um agente oxidante para adquirirem a capacidade de acendimento por meio de um isqueiro normal para cigarros, estão também compreendidos dentro do alcance da presente invenção, tais como materiais carbonados que requerem o uso de um agente retardador da combustão, ou outros tipos de agentes modificadores da combustão. Tais agentes modificadores ca combustão são descritos em muitas patentes e publicações e são tem conhecidos dos entendidos na matéria.

“,m certas formas de execução preferidas, os elementos combustíveis cartonados são substâncialmente isentos de material orgânico volátil. Isto significa que o elemento combustível não é expressamente impregnado ou misturado com quantidades substanciais de materiais orgânicos voláteis, tais como agentes voláteis para a formação de aerosol ou agentes aromati

zantes, que se poderiam degradar durante a combustão do combustível. No entanto, pequenas quantidades de materiais, por exem pio água, que são absorvidas naturalmente pelo carvão dentro do elemento combustível, podem estar presentes no mesmo. Semelhan temente, pequenas quantidades de substancias formadoras de aerosol podem migrar a partir do elemento gerador do aerosol e podem assim também estar presentes no elemento combustível.

De acordo com. outras formas de execução preferidas, o elemento combustível pode conter tabaco, extractos de tabaco, e/ou outros materiais, principalmente para adicionar um aroma ao aerosol. As quantidades destes aditivos podem atingir cerca de 25 λ em peso ou mais, dependendo do aditivo, do elemento com bustível e das características de combustão desejadas. Podem adicionar-se tabaco e/ou extractos de tataco a elementos combus tíveis cartonados, por exemplo até cerca de 10 a 20 % 'em peso, proporcionando assim aromas de tacaco à corrente principal de aerosol e às correntes laterais de aerosol semelhantemente sem prejudicar a actividade do produto em relação ao Teste de Ames.

elemento gerador do aerosol usado na realização da presente invenção está separado fisicamente do elemento combustível. /. expressão separado fisicamente significa que 0 substractn, 0 recipiente ou a câmara que contém os materiais que for mam o aerosol não está misturado com 0 elemento combustível ou forma uma parte deste último. Esta disposição ajuda a reduzir ou eliminar uma degradação térmica da substância que forma o aero sol, assifl como a presença de unacorrente lateral de fumo.Embora não forme uma parte do elemento combustível, o elemento gerador do aerosol está preferivelmente em contacto topo a topo, está ligasó

do g, ou situa-se de outro modo adjacente ao elemento combustível de modo que este último e o elemento gerador do nevoeiro fiquem em relação de permuta de calor condutivo, De preferência, a relação de permuta de calor condutivo é realizada proporcionan do-se um elemento termieamente condutor, tal como um? folha metálica, que se situa numa reentrância, em relação à extremidade ^rcesa do elemento combustível, e que conduz ou transfere efectivamente o calor a partir do elemento combustível em combustão para, o elemento gerador do aerosol.

elemento gerador do nevoeiro está preferivelmente espaçado não mais do que 15 mm da extremidade acessa do elemento combustível. 0 recipiente para o elemento gerador do aerosol pode variar em comprimento entre cerca de 2 mm e cerca de ÓO mm, preferivelmente entre cerca de 5 e 40 mm, e mais preferivelmente entre cerca de 20 e 35 mm. 0 diâmetro do recipiente para 0 ele mento gerador cb aerceol pode variar entre cerca de 2 mm e cerca de 3 mm, de preferência entre cerca de 3 θ 6 mm. Tal como acontece com o elemento combustível podem ser empregadas formas geométricas alternativas, se for desejado. Assim, os valores do diâmetro atrás mencionados têm aplicação a dimensão máxima da secção transversal da forma escolhida.

Preferivelmente, o elemento gerador do aerosol inclui um ou mais materiais termic-amente estáveis que incluem ume ou mais substâncias que formam o aerosol. A expressão termic-amen te esta'vel tal como é usada na _xnresente memória, descritiva, quer dizer um material capaz de resistir às temperaturas elevadas, embora sejam controladas, por exemplo compreendidas entre cerca de ^00^oC e cerca de 600°C, que podem eventualmente existir na proximidade do combustível, sem degradação ou combustão ί 32.

ΐ * significativas. 0 uso de uai tal material é considerado como ajudando a manter a química simples do fumo” consistindo no aerosol, tal como é evidenciado pela isenção da actividade relativa ao Teste de Ames nas formas de execução preferidas. Embora não sejam preferidos, outros elementos geradores do aerosol,tais como micro-cápsulas quebráveis sob a acção de calor, ou substâncias sólidas para a formação do aerosol, estão dentro do alcance da presente invenção, desde que sejam capazes de segregar quantidades suficientes de vapores formadores de aerosol para assemelhar satisfatoriamente o fumo de tabaco.

Materiais termicamente estáveis que podem ser usados como elemento portador ou substrato para a substância formadora do aerosol são bem conhecidos dos entendidos na matéria. Elementos portadores úteis devem ser poroscs e devem ser capazes de reter uma composição formadora do aerosol e de libertar um vapor potencial para a formação do aerosol, quando do seu aquecimento pele combustível. Materiais termicamente estáveis, que são utilizáveis, incluem carvões absorventes , tais como carvões de uma qua lidade porosa, grafite, carvões activados ou nao activados, e substâncias semelhantes, tais como PC-25 e PG-60 que podem ser fornecidas pela firma Union Cartide Corp., Dambury, CI (E.U.4.), assim como carvão £uL, proveniente da firma Calgon. Outros materiais úteis incluem sólidos inorgânicos, tais como materiais cerâmicos, vidro, alumina , vermiculite, argilas como bentonite, misturas destes materiais, e semelhantes. São preferíveis dubstratos de carvão e de alumina.

Um substrato de alumina especialmente útil é uma alumina com uma superfície específica elevada (cerca de 280 m2/g),

tal como a qualidade que pode ser fornecida pela Eavison Chemical Division da firma W.b. Grace i Co. sob a designação SMR-14-1896. Esta alumina (1½ a +20 malhas E.U.A.) é tratada a fim de a tornar utilizável nos artigos de acordo com a presen te invenção, mediante sinterização durante cerca de uma hora a uma temperatura elevada, por exemplo superior a 1000°C, preferivelmente compreeendida entre cerca de 1^00 e 155O°C, seguida por uma lavagem e secagem apropriadas.

Ve ri f icou-s e que s ub st rat os em partículas adequadas também pocfem ser formados a partir de carvão, tabaco ou misturas de carvão e tabaco, formando-se partículas densificadas num processo consis tindo num único passo de tratamento utilizando-se uma máquina construída e fornecida pela firma íuji Pauclal KK, Japão, e ven dida sob o nome comercial de Marumèrizer. Este aparelho e descrito na reedição da patente de invenção norte-americana

A substância ou as substâncias que formam um aerosol sem tabaco nem água, utilizadas nos arti_&os de acordo com a pre sente invenção, devem ser capazes de formar um aerosol às tempe raturas reinantes no elemento gerador do rerosol, quando do seu aquecimento pela combustão do elemento combustível. As súbstân cias desta natureza consistirão de preferência em carvão, hidro génio e oxigénio, mas podem incluir outros materiais. Tais substâncias podem ter uma forma sólida, semi-sólida ou líquida. 0 ponto de ebulição ou de sublimação da substância ou da mistura de substâncias pode atingir valores superiores a cerca de 500°C. As substâncias com estas características incluem: álcoois polifuncionais tais como glicerina, trietilenoglicol e

propilenoglicol, assim como ésteres alifáticos de ácidos monodi- ou policarboxílicos, tais como estearato d.e metilo, dodecanodioato, tetradodecanodioato de dimetilo, e outros.

/s substâncias preferidas para a formação do aerosol são álcoois polifuncionais, ou misturas destes álcoois. Geradores mais preferidos para o aerosol são escolhidos entre glicerina, trietilenoglicol e propilenoglicol.

Quando se utiliza um material de substrato- como material portador, a substância formadora do aerosol pode estar dis persa sobre ou dentro do substrato numa concentração suficiente para permear ou cobrir o material, por meio de qualquer técnica conhecida. Por exemplo, a substância formadora do aerosol pode ser aplicada em toda a sua concentração ou em uma solução diluí da mediante imersão, pulverização, deposição da fase de vapor, ou técnicas semelhantes. Componentes sólidos para a formação do aerosol podem ser misturados com o material do substrato e distribuídos uniformemente através deste material antes da formação do substrato final.

Embora o carregamento da substância formadora do aerosol possa variar de portador para portador e de uma substancia formadora do aerosol para uma outra substância formadora do aerosol, a quantidade de substancias formadoras do aerosol nao sendo tabaco e não sendo aquosas, pode geralmente variar, entre cerca de 20 mg © cerca de 140 mg, de preferência entre cerca d.e UO mg e 110 mg. Uma parte tão grande quanto possível do formador do aerosol suportado pelo substrato, deve ser fornecida ao utente sob a forma de substância húmida em pertículas (NIW). Te preferência, mais do que cerca de 2 % em pe-

so, preferivelmente acima de cerca de 15 % em peso e mais preferivelmente acima de cerca de 20 / em peso, do formador do ae rosol, suportado no substrato, é fornecido ao utente sob a for ma ae substancia húmida em partículas (WTPM).

elemento gerador do aerosol pode também incluir um ou mais agentes aromatizantes voláteis, tais como mentol, vani lina, café artificial, extractos de tabaco, nicotina, cafeína, licores e outros agentes que proporcionam aroma ao nevoeiro, rode também incluir quaisquer outros materiais voláteis desejá veis numa forma sólida ou líquida. Alternativamente, estes agentes opcionais podem ser colocados entre o elemento gerador no nevoeiro e o bocal do artigo, por exemplo numa câmara separada do substrato ou como um revestimento dentro do canal de passagem que conduz ao bocal, ou dentro da carga opcional de tabaco.

Um elemento particularmente preferido para a geração do aerosol compreende o substrato de alumiria atrás mencionado contendo extracto de tabaco, modificadores do aroma de tabaco tais como ácido levulínico ou pentaacetato de glicose, uir. ou mais agentes aromatizantes e um agente formador do aerosol,tal como glicerina.

pode utilizar-se uma carga de tabaco a jusante do elemento combustível e das substancias não aquosas e não sendo ta baco, para a formação do aerosol. Em tais casos, vapores quen tes são aspirados atravá-do extracto de tabaco e destilam os componentes voláteis do tabaco, sem combustão ou pirólise substancial. Assim, o utente recebe um aerosol que contém os sabores e aromas do tabaco natural, sem os numerosos produtos de combus

tão produzidos por um cigarro convencional.

Os artigos do tipo descrito na presente memória descritiva podem ser utilizados ou modificados para uso como artigos para a administração de medicamentos, para a administração de materiais voláteis e farmacológica ou fisiologicamente activos, tais como efedrina, metaproterenol, terbutalina ou substâncias semelhantes.

elemento termicamente condutor empregado preferivelmente na realização da presente invenção é tipicamente um tubo ou folha metálica, tal como alumínio embutido profundamente,com uma espessura inferior a cerca de 0,01 mm até cerca de 0,1 mm ou mais. A espessura e/ou o tipo de material condutor podem ser variados (por exemplo, Grafoil, fornecido pela, firma Carbide, 3.U.A.) a fim de se obter virtualmente cada grau desejado de transferência de calor.

Como se mostra na forma de execução ilustrada, o elemen to termicamente condutor está preferivelmente em contacto com a parte traseira do elemento combustível ou sobrepõe-se a esta parte, e pode formar o recipiente que envolve a substância formadora do aerosol. De preferência, o elemento termicamente con dutor estende-se ao longo de uma distância, não superior a cerca de metade do comprimento do elemento combustível. Mais preferi velmente, o elemento termicamente condutor sobrepõe-se ou está de outro modo em contacto com uma parte traseira do elemento combustível, não tendo esta parte um comprimento de mais do que cerca de 5 mm, preferivelmente 2 a 3 mm. Os elementos reentran tes preferidos deste ticos não interferem com as características de acendimento ou de combustão do elemento combustível.

Tais elementos ajudam a extinguir o elemento combustível quando este tiver sido consumido até ao ponto de contacto com o ele mento termicamente condutor funcionando como um armazém de calor. Bstes elementos também não se salientam da extremidade acesa do artigo mesmo depois de o elemento combustível ter sido consumido.

Os elementos isolantes utilizados na realização da presente invenção têm de preferência a forma de um invólucro elástico consistindo numa ou mais camadas de um material isolante. Este invólucro tem vantajosamente uma espessura de pelo menos cerca de 0,5 mm, de preferência pelo menos de cerca de 1 mm e mais preferivelmente uma espessura compreendida entre cerca de 1,5 e 2,0 mm. le preferência o invólucro estende-se ao longo de mais do que cerca de metade do comprimento do elemento combus tível. Mais preferivelmente, estende-se também ao longo de sues tancialmente toda a periferia exterior do elemento combustível e da cápsula para o elemento gerador do aerosol. Como se mostra na forma de execução da fig. 1, podem ser empregados materiais diferentes para isolar estes dois componentes do artigo.

Elementos isolantes que podem ser utilizados de acordo com a presente invenção compreeendem geralmente fibras inorgâni cas tais como as que consistem em vidro, alumina, sílica, materiais vítreos, lâ mineral, carvões, silicones, boro, polímeros orgânicos, celulósicos e materiais semelhantes, incluindo misturas destes materiais. Também se podem usar materiais isolantes não-fibroso, tais como aerogel de sílica, perlite, vidro e mate riais semelhantes. Os elementos isolantes preferidos são elásticos, para ajudar a assimilar o toque de um cigarro convencioF

nal. Os materiais isolantes preferidos geralmente nao queimam du rante o uso. No entanto, podem ser utilizados materiais de combustão lenta e especialmente os materiais que fundem durante a combustão, tais como fibras de vidro no grau de temperaturas z

baixas. Estes materiais actuam principalmente como um invólucro isolante, retendo e conduzindo uma parte significativa do «W Z calor, produzido pela combustão do elemento combustível, para o elemento gerador do aerosol. Visto que o invólucro isolante se torna quente na proximidade do elemento combustível, numa exten são limitada, pode também conduzir calor para o elemento gerador do aerosol.

As fibras isolantes presentemente preferidas são fibras cerâmicas, tais como fibras de vidro. Duas fibras de vidro preferidas são materiais experimentais produzidos pela firma Owens-Corning de Toledo, Ohio (E.U.A.) sob as designações 6432 e 6437. Outras fibras de vidro convenientes desta natureza podem ser fornecidas pela firma Kanning Paper Company. deoTroy, Novo. loz que (E.U.A.) sob as designações Manniglas 1000 e Manniglas 1200. Quando possível, prefere-se materiais de fibras de vidro com um baixo ponto de amolecimento, por exemplo inferior a cerca de 65O°C.

Varias fibras isolantes inorgânicas, disponíveis no comércio, são preparadas com um ligante, por exemplo PVA, que actua de modo a manter a sua integridade estrutural durante o tratamento. Estes ligantes, que produzem ura aroma áspero quando do seu aquecimento, devem ser removidos por exemplo mediante aqug cimento ao ar a cerca de 650°C durante cerca de 15 min,, antes da sua utilização. Se for desejado, pode-se acrescentar uma quantidade até cerco, de 3 % em peso de pectina às fibras,

a fim de proporcionar uma resistência mecânica ao invólucro sem a produção de aromas ásperos.

Em muitas formas de execução da presente invenção, o elemento combustível e o elemento gerador do aerosol serão fixa dos num bocal, embora um tal bocal possa ser preparado separada mente, por exemplo com a forma de uma boquilha para cigarros. Sste elemento do artigo proporciona o invólucro que conduz a substância formadora do aerosol por vaporização, para dentro da boca do utente. Devido ao seu comprimento de cerca de 35 a 50 mm, este elemento de bocal proporciona uma separação entre o cone quente em combustão e a boca e os dedos do utente, e proporciona um tempo suficiente para a formação e o arrefecimento do aerosol quente antes de atingir 0 utente.

As peças de bocal convenientes devem ser inertes em relação às substâncias formadoras do aerosol, devem oferecer uma perda mínima do aerosol por condensão ou filtração e devem ser capazes de resistir à temperatura reinante na zona de contacto com os outros elementos do artigo. Os bocais preferidos incluem a combinação de acetato de celulose e polipropileno fibroso, mostrada nas formas de execução da fig. 1 e os bocais descri tos na patente de invenção europeia N² 174.645 concedida a Sensabaugh e outros.

Todo o comprimento do artigo ou qualquer parte do mesmo pode receber um invólucro exterior de papel para cigarros. Papéis preferidos na extremidade do elemento combustível não devem produzir uma chama aberta durante a combustão do elemento comoustível. Além disso, o papel deve, de preferência, ter prq priedades de uma combustão lenta e controlável, produzindo uma

cinza de cor cinzenta, tal como a de um cigarro convencional.

'^ras formas de execução que usam um invólucro isolante em que o papel se queima num sentido afastado do elemento combustível com o seu invólucro, obtóm-se uma transferencia máxima de calor porque o escoamento de ar para o elemento combustível não é restrito. No entanto podem ser preparados papéis de modo a ficarem total ou parcialmente intactos quando da sua exposi ção ao calor proveniente da combustão do elemento combustível. Os papéis desta natureza proporcionam a oportunidade de restrin gir o escoamento de ar para o elemento combustível em combustão, controlando assim a temperatura da combustão deste elemento as sim como a transferência subsequente de calor para o elemento gerador do aerosol.

A fim de reduzir a velocidade da combustão e a temperatura do elemento combustível, mantendo-se assim uma baixa razão de CO/CO, um papel não poroso nu com uma porosidade praticamen te nula, tratado de modo a ficar ligeiramente poroso, por exemplo um papel não combustível de mica e munido de uma pluralida de de pequenos furos, pode ser usado para o invólucro exterior. Um papel desta natureza ajuda a proporcionar uma produção mais consistente de calor, especialmente durante as fumadas médias (L.e. n²s. h- a 6).

A fim de tornar máximo o fornecimento do aerosol que, de outro modo, seria diluído por uma. infiltração rêâial (isto é, a partir do lado exterior) através do artigo, pode utllizar-se um papel não poroso a partir do elemento gerador do aerosol até à extremidade a ser colocada na boca do utente.

Papéis desta natureza são conhecidos na técnica especia

lizada de fabricarão de cigarras e/ou papel e misturas de papéis desta, natureza podem ser usados a fim de se obter vários efeitos funcionais. Os papéis preferidos usados nos artigos de acordo com a presente invenção incluem o papel tipo 8-0560-36 com a indicação bocal sem aderência aos lábios e fornecido pe la firma RJR Archer, 0 papel tipo Tcusta 646 e Ecusta OI788 fornecidos pela firma Ecusta de Pisgah Forest, NO, (5.U.A.) e os papéis tipo P868-16-2 e tipo 2878-63-5 fornecidos pela firma Kimberley-Clark.

aerosol produzido pelos artigos preferidos da presente invenção é quimicamente simples, consistindo essencialmente em ar, óxidos de carbono, gerador do aerosol incluindo todos os aromas desejados ou outros materiais voláteis desejados, água e vestígios de outros materiais. A substancia húmida em partículas (WTA) produzida -elos artigos preferidos da presente inven ção não possuem qualquer actividade mutagênica tal como é medido pelo Teste de Ames, isto é, não há qualquer relacionamento significativo da resposta à dose, entre o WTFN produzido por artigos preferidos da presente invenção e 0 número de revertentes que ocorrem em microrganismos expostos a tais produtos em testes normalizados. Le acordo com os proponentes do Teste ce Ames, uma resposta significativa dependendo da dose indica a presença de materiais mutagénicos nos produtos ensaiados. Ver Ames e outros, Nut, Res/¹, 31: pág. 347 a 364 (1975)? θ Nagao e outros, Mut, Res., 42; pág. 335 (1977).

Ainda um nutro benefício das formas de execução preferi cas da presente invenção é a isenção relativa de cinzas produzi, cas durante o uso do artigo, em comparação com as cinzas produ

Λ zidas por um cigarro convencional. 2 medida em que o elemento combustível cartonado preferido é consumido, é essencialmente convertido em óxidos de carbono com uma produção relativamente pequena de cinzas, e assim não há necessidade de remover cinzas durante o uso do artigo.

Os elementos combustíveis e os artigos para fumar de acordo com s presente invenção serão ilustrados com referência aos seguintes exemplos que ajudam a compreender a invenção mas que não devem ser considerados limitativos da mesma. Todas as percentagens mencionadas nestes exemplos são % em. peso, a menos que se indique de outro modo. Todas as temperaturas são expressas em °C. Em todos os exemplos, a dimensão máxima da secção transversal nao é superior a cerca de 7 a 8 mm, o que correspon de ao diâmetro de um cigarro convencional.

Exemplo 1

Os elementos combustíveis da presente invenção (cada um deles tendo uma densidade de cerca de 0,85 g/cm3) foram prepara dos a partir de uma mistura extrudida de carvão, ligante de car boximetilcelulose de sódio (SCKC) e carbonato de potássio (h^CO^) como segue:

carvão foi preparado carbonizando-se uma qualidade não contendo talco de papel Kraft de madeira dura do tipo Grand Prairie Canadian numa atmosfera de azoto, com temperaturas aumentadas, passo a passo, de cerca de 10°c por hora, até se atingir uma temperatura de 75θ°6 para a carbonização final.

Após arrefecimento soc atmosfera de azoto aie ume tempe. ratura inferior a cerca de 35 6, o carvao foi moído de modo a

obter-se um pó com uma finura correspondendo a uni crivo com ma lhas de -200. 0 carvão pulverizado foi então aquecido sob atmosfera de azoto até uma temperatura de cerca de 850°C a fim de remover os componentes voláteis.

Após arrefecimento sob atmosfera de azoto até uma temperatura inferior a cerca c-e 35° G, o carvão foi moído até se obter um pó fir.o, isto é, um pó com uma dimensão granulométrica média compreendida entre cerca de 0,1 e $0 micra.

Este pó fino foi misturado.com ligante tipo Herculas THF SGMC (numa razão de 9 partes de carvão para uma parte de ligante), 1 / em peso de K^CO^, e uma quantidade de água sufici ente para se obter uma massa pastosa, e espessa.

A partir desta massa pastosa extrudiram-se elementos combustíveis tendo canais de passagem periféricos com uma c-onfi guração substâncialmente como se ilustra nas fig. 2 a 10. Os elementos combustíveis individuais foram então cortados em troços com um certo comprimento a partir da massa extrudida e secos. Informações de pormenor acerca dos elementos combustíveis seleccionados serão dadas nos exemplos seguintes.

elemento combustível ilustrado na fig. 9 foi preparado substancialmente como foi atrás descrito. Cada um dos sete grandes furos centrais tinha um diâmetro de'cerca de 0,5 mm 0,021 de polegada) e cada um dos seis furos periféricos tinha um diâmetro de cerca de 0,25 mm. A espessura da parede de separação entre os furos interiores era de cerca de 0,2 mm (0,008 de polegada) e a espessura média da parede separadora exterior era igual a cerca de 0,5 mc (0,019 de polegada).

Estes elementos comb-stíveis mais preferidos (10 mm x 4,48

mm) foram fritados sob uma atmosfera de azoto a 900°C durante três horas depois da sua formação.

Artigos par? fumar preferidos, do tipo de um cigarro, substancialmente como se ilustra, na fig. 1, foram preparados da seguinte maneira:

A. cápsula usada para construir o artigo para fumar de acordo com a fig. 1, foi formada em alumínio embutido profunda mente. A cápsula tinha uma espessura média da parede de cerca de 0,1 mm (0,004 de polegada), e tinha um comprimento de cerca de 30 mm, e um diâmetro interior de cerca de 4,5 mm. A extremidade traseira da cápsula foi vedada com a excepção de duas aberturas em forma de fendas (cada uma com cerca de 0,65 x 3,45 mm, espaçadas entre si de cerca de 1,14 mm) a fim de possibilitar uma passagem entre 0 elemento formador do aerosol e 0 utente.

material de substrato para o elemento do aerosol foi alumina de elevada área superficial SMR14-889Ó de w. R Grace (área da superfície de 280 m2/g), tendo um tamanho granulométrico correspondendo a um crivo com malhas compreendidas entre -14 e +20 (E.U.A.). Antes de ser utilizada para este fim, esta alumina foi sintetizada durante cerca de 1 hora a uma temperatura de penetração compreendida entre cerca de 1450 e 155θ°8· Após arrefecimento, esta alumina foi lavada com água e seca.

Esta, alumina sinterizada foi combinada, num processo com duas etapas, com os ingredientes mostrados no ^uadro 1, nas proporções indicadas:

Qua50

quadro 1
Alumina	67,7 %
ulicerina	19,0 $

Extracto seco

por pulverização	8,5 %
Mistura aromatizante	2 %
Pentaacetato de glucose	0,6 ç

Total:

100,0 /f extracto seco por pulverização é o resíduo de pó seco que resulta da evaporação cie uma solução aquosa de extracto de tabaco. Contém componentes de tabaco solúveis em água. A misturo aromatizante é uma mistura de componentes aromatizantes que assimila o sabor do fumo de um cigarro. Um dos materiais aromatizantes usados nesta mistura foi fornecido pela fir ma Firmenich de Genebra, Suíça, sob a designação 169-22.

Na primeira etapa, o extracto de tabaco, seco por pulverização, foi misturado com uma quantidade suficiente de água para formar uma massa semi-líquida. Ssta. massa semi-líquida foi então aplicada no substrato de alumina mediante mistura até a massa semi-líquida ter sido absorvida (ou adsorvida) uniforme mente pela alumina. A alumina tratada foi então seca até ficar com um teor de humidade de cerca de 1 / em peso. Na segunda etapa, esta alumina tratada foi misturada com uma combinação dos outros ingredientes mencionados, até o líquido ter sido adsorvido (ou absorvido) pela alumina. A cápsula foi cheia com ci cerca de 325 mg deste material de substrato.

Um elemento combustível, preparado como foi atrás descrito, foi introduzido na extremidade aberta da cápsula cheia até uma profundidade de cerca de 3 A combinação do elemen to combustível com cápsula foi então envolvida, na extremidade contendo o elemento combustível, com um invólucro de fibras de vidro com cerca de 10 mm de comprimento, de Owens-Corning 6437 (tendo um ponto de amolecimento de cerca de 65O°C), com 3 / em peso de um ligante de pectina, adquirindo então ura diâmetro de cerca de 7?5 mm. 0 invólucro em fibras de vidro foi então envolvido com o papel P878-63-5 de Kimberlyq-Clark.

Uma barra de tabaco com um diâmetro de 7,5 mm ^{s um} comprimento de 28 mm, munida de um invólucro de Ecusta 646 Plug, foi modificada de modo a obter um canal de passagem longitudinal com cerca de 4,5 mm de diâmetro. A combinação do elemento combustível envolvido com cápsula foi introduzida no canal de passagem formada na barra de tabaco, até 0 invólucro de fibras de vidro ficar em contacto topo a topo, com o tabaco. As partes en volvidas foram juntas envolvendo-as com papel P850-208 de nimbe rl^—Clark (uma variante de processamento do papel PÔ73-16-2 do mesmo fabricante).

Um bocal do tipo ilustrado na fig. 1 foi construído pela combinação de duas partes: (1) um cilindro oco de acetato de celulose (comprimento de 10 mm, diâmetro exterior de 7,5 mm e diâmetro interior de 4,5 mm), envolvido com papel de invólucro 646; e (2) uma parte de polipropileno fibroso e não tecido, en rolado de modo a formar um cilindro de 30 mm de comprimento e

7,5 mm de diâmetro, envolvido num papel P850-186-2 de Kimberly52

-Clark.

bocal combinado foi unido com a combinação do elemen to combustível envolvido com a cápsula, por meio de um invólucro exterior de papel para bocais de RJR Archer Inc. 8-0560-36 sem aderência aos lábios.

Os artigos para fumar do tipo ilustrado na fig. 1 foram preparados utilizando os elementos combustíveis do tipo ilustrado na fig. 9, e estes artigos foram ensaiados quanto à sua produção de monóxido de carbono, submetendo-os às condições FTC de fumar e medindo-se a produção de CO (por meio de um analisador do tipo Beckmann Instruments Co., Modelo 864 não-dispersivo IR). Os artigos para fumar ensaiados deste modo produziram um valor médio de cerca de 13,5 mg de CO durante 10.fumadas e eram fáceis de acender. A produção de aerosol foi satisfatória durante toda a contagem das fumadas.

Pelo contrário, um elemento combustível do tipo ilustrado na fig. 9 (10 mm x 4,5 mm), sem os seis furos periféricos, fritado a apenas 850%, qysndo usado no artigo para fumar da fig, 1, produziu um valor médio de cerca de 13?1 mg de CO durante dez fumadas, sob condições FTC de fumar, mas foi muito difícil de acender.

Exemplo 2

Os elementos combustíveis ilustrados nas fig. 2 e 3 foram preparados substancialmente como se descreveu no Exemplo 1, mas não foram fritados depois da sua formação. As configurações dos canais de passagem mostrados foram formadas tal como se des.

creveu no Exemplo 1 durante a extrusão da massa pastosa de carvão e carboximetilcelulose de sódio (SCMC).

Os elementos combustíveis (10 mm x 4,5 mm) tinham canais de passagem com uma configuração substancialmente como foi ilustrada na fig. 2 e tendo as seguintes dimensões: profundidade do canal de cerca de 0,8 mm (0,030 de polegada), largura do canal de cerca de 0,4 mm (0,016 de polegada); largura da parede separadora de carvão separando canais adjacentes de cerca de 0,5 mm (0,021 de polegada).

Os elementos combustíveis (10 mm * 4,5 mm) tendo os canais de passagem de acordo com a configuração substancialmente como foi ilustrada na fig. 3 tinham as seguintes dimensões: profundidade do canal de cerca de 0,8 mm (0,030 de polegada), largura do canal de cerca de 0,4 mm (0,016 de polegada); largura da parede separadora entre canais adjacentes de cerca de 0,5 mm (0,021 de polegada); largura da parede separando o par de canais adjacentes, cerca de 1,1 mm (0,042 de polegada).

Os artigos para fumar foram preparados tal como no Exemplo 1, utilizando elementos combustíveis de acordo com as fig. 2 e/ou 3.

Estes artigos para fumar foram fumados sob condições mecânicas de fumar c^m volumes de 50 ml por fumada com 2' segundos de duração, com uma frequência de fumadas de 30 segundos. Sob estas condições, a contagem média das fumadas para ambos os elementos combustíveis foi de cerca de 15. A produção de aerosol (tanto no início como durante toda, a vida) pelos artigos usando os elementos combustíveis descritos foi boa.

Sob condições FTO de fumar (fumadas com um volume de

ml e uma duração de 2 segundos, e uma frequência de ÓO segundos) os artigos para fumar usando estes tipos de elemento combustível foram ensaiados tal como no Exemplo 1, quanto à sua produção de monóxido de carbono. Para um número médio de cerca de 10 fumadas sob condições FTC de fumar, os artigos para fumar usando elementos combustíveis tendo as configurações dos canais de passagem periféricos, ilustrados nas fig.

e 3, produziram cerca de 8 mg de CO.

Exemplo 3 tipo de elemento combustível ilustrado na fig. 2 foi preparado substancialmente como se descreveu no Exemplo 2, mas sem ser fritado depois da sua formação.

A configuração mostrada dos canais de passagem foi formada durante a extrusão da massa pastosa carvão com SGMC. As dimensões dos canais foram substancialmente as mesmas que as es pecifiçadas para o elemento comcustível da fig. 2 no Exemplo 2. As dimensões do canal de passagem central foram de cerca de

1,5 mm ^χ 0,3 mm (0,0o de polegada x 0,01 de polegada) e

0,8 mm x 0,3 mm (9,03 de polegada x 0,01 de polegada).

Os artigos para fumar usando os elementos combustíveis' (6,5 mm x 4,5 mm) tendo esta configuração do canal de passagem foram ensaiados sob as condições descritas no Exemplo 2 quanto à sua produção de aerosol. Sgtes artigos para fumar foram subs tancialmente idênticos aos descritos no Exemplo 1 com a excepção de que a câmara usada para o aerosol tinha um comprimento de apenas cerca.de 2j mm. A produção do aerosol durante cerca de 14 fumadas (com um volume de 50 ml) foi boa.

Os artigos para fumar empregando elementos combustíveis com esta configuração dos canais de passagem foram ensaiados quap. to à sua produção de monoxido de carbono, de acordo com a manei, ra descrita no Exemplo 1. Durante cerca de 10 fumadas sob condi ções ETC de fumar, a produção de 00 era de cerce, de 10 mg.

Exemplo 4 elemento combustível ilustrado na fig. 5 foi preparado substancialmente como se descreveu no Exemplo 1, mas não foram fritados depois da sua formação. A configuração dos canais de passagem foi durante a extrusão de, massa pastosa de carvão com SOMO. A largura de cada nervura separadora foi de cerca de 0,5 mm (O,021 de polegada) e a largura de cada canal foi de cerca de 5 mm (0,021 de polegada). A profundidade de cada canal foi de cer ca de 0,8 mm (0,03 de polegada).

Os artigos para fumar do Exemplo 1 tendo elementos combujg, tiveis de 10 mm x 4,5 mm, com este tipo de configuração dos canais de passagem, foram ensaiados quanto à sua produção de aero. sol e de monoxido de carbono, tal como nos exemplos atrás descri tos. A produção do aerosol durante cerca de 15 fumadas com 50 ml de volume foi boa. A produção de 00 durante cerce, de 10 fumadas sob condições de fumar foi de cerca de 9 mg.

Exemplo 5 elemento combustível ilustrado na fig. 6 foi preparado substancialmente como se descreveu no Exemplo 1. A configura ção dos canais de passagem, de acordo com a ilustração, foi

formada depois da extrusão, do corte e da secagem da massa pastosa de carvão com SCMC, por meio ôe furação manual. 0 diâmetro dos furos foi de cerca de 0,6 mm (9,0^5 de polegada). A espessura da parede separadora exterior foi de cerca de 0,1 mm (0,005 de polegada). A espessura da parede separadora interior foi de cerca de 0,1 nm (0,004 de polegada). As dimensões exteriores do elemento combustível foram de 10 mm x 4,5 mm.

Os artigos para fumar preparados d.e acordo com o Exemplo 1, compreendendo elementos combustíveis tendo esta configuração dos canais de passagem, foram ensaiados quanto à sua produção de monóxido de carbono tal como nos exemplos anteriores. Estes elementos combustíveis produziram uma quantidade média, de cerca de 7,5 de C0 durante 11 fumadas efectuadas sob as condições FTC de fumar.

Exemplo 6 elemento combustível mostrado na fig. 7 foi preparado substancialmente como se descreveu no Exemplo 1, mas não foi fri tado depois da sua formação. A configuração mostrada dos furos foi formada depois da extrusão, secagem e corte da massa pastosa com carvão e SC1X , por meio de furação manual. 0 diâmetro de cada um dos furos foi de cerca de 0,6 mm (0,025 de polegada). A espessura tanto da parede separadora interior como da parede separadora exterior foi de cerca de 0,6 mm (0,025 de polegada).

Os elementos combustíveis tendo esta configuração dos ca nais de passagem foram ensaiados quanto à sua produção de monóxi do de carbono, mediante preparação de artigos para fumar de acor

do com o Exemplo 1,sujeição destes artigos a condições FTC de fumar e medição da produção de CO.

Elementos combustíveis medindo 10 mm x 4,5 θ tendo a configuração substancialmente como foi mostrada na fig. 7> produziram uma quantidade média de cerca de 8 mg de CO durante 9 fumadas sob condições ETC de fumar.

Exemplo 7 elemento combustível ilustrado na fig, 8 foi preparado substancialmente como se descreveu no Exemplo 1, mas não foi fritado depois da sua formação. A configuração mostrada dos ca nais de passagem foi formada depois da extrusão da massa pastosa contendo carvão e CCMC . 0 diâmetro dos furos foi de cerca de 0,9 mm (0,037 de polegada), a espessura da parede separadora exterior foi de cerca de 0,23 mm (0,009 de polegada) e a espessura da parede separadora interior foi de cerca de 0,05 mm (0/)02 de polegada).

0s artigos para fumar de acordo com o Exemplo 1, compreendendo elementos combustíveis medindo 10 mm x 4,5 mm, com esta configuração dos canais de passagem foram ensaiados quanto à sua produção de monóxido de carbono, sujeitando-se estes artigos a condições ETC de fumar, e medindo a produção de C0. Estes artigos para fumar produziram uma quantidade média de cerca de

3,6 mg de C0 durante 11 fumadas efectuadas sob condições ETC de fumar.

Exein

Ρ /

Exemplo 8 elemento combustível ilustrado na fig. 10 foi prepara do substâncialmente de acordo com a descrição dada no Exemplo 1. A configuração mostrada dos canais de passagem foi formada durante a extrusão da massa pastosa contendo carvão e SCMC. Cada um dos três grandes furos centrais tinha um diâmetro de cerca de 0,53 mm (0,021 de polegada) e cada um dos doze furos periféricos tinha um diâmetro de cerca de 0,25 mm (0,010 de polegada). A espessura da parede separadora entre os furos interiores foi de cerca de 0,2 mm (0,008 de polegada) e a espessura média da parede separadora exterior foi de cerca de 0,51 mm (0,020 de polegada.

Além disso, os- elementos combustíveis com esta configu ração dos furos (10 mm x b-,5 mm) foram fritados a 95O°^c durante três horas depois da sua formação.

Os artigos para fumar de acordo com o Exemplo 1 foram preparados utilizando elementos combustíveis com esta configuração dos canais de passagem e estes artigos foram ensaiados quanto à sua produção de monóxido de carbono submetendo-os a condições íTC de fumar e medindo-se a produção de C0. Os artigos para fumar ensaiados desta maneira produziram uma quantidade média de cerca de 11,9 mg de C0 durante 10 fumadas sob con dições FTC de fumar. Além disso, os elementos combustíveis acenderam facilmente, sem qualquer dificuldade notável.

Exemplo 9 elemento combustível ilustrado na fig. 11 foi prepara

do substancialmente de acordo com a descrição dada no Exemplo

1, mas não foi fritado depois da sua formação. A configuração mostrada dos canais de passagem foi formada durante a extrusão da massa pastosa contendo carvão e SCNC. Cada .um dos três fu ros centrais tinha as dimensões de cerca de 2,5 ^x 0,5 mm (0,1 x 0,020 de polegada) e o espaçamento entre os furos foi de cerca de 0,3 mm (0,012 de polegada). Três canais espaçados igualmente (com distâncias de 120° entre si) foram cortados na periferia do elemento combustível, cada um deles com cerca de 0,5 mm (0,020 de polegada) de profundidade e cerca de 0,5 mm (0,020 de polegada) de largura.

Artigos para fumar de acordo com o Ixemplo 1 foram prepa dos utilizando elementos combustíveis (5,3 mm de comprimento e 9,0 de diâmetro) tendo esta configuração dos canais de passagem e estes artigos foram ensaiados quanto à sua produção de monóxido de carbono submetendo-os a condições FTC de fumar e medindo-se a produção de 00 . Os artigos para fumar ensaiados desta maneira produziram uma quantidade média de cerca de 8 mg de C0 durante 10 fumadas efectuadas sob condições FTC de fumar,

A presente invenção foi descrita anteriormente em pormenor, incluindo as formas de execução preferidas da mesma. No env tanto, sera' compreendido pelos entendidos na matéria que modificações e/ou aperfeiçoamentos podem ser introduzidos na mesma sem que se saia do seu âmbito inventivo, tal como este é definido pelas reivindicações anexas.

Claims (37)

1. Reivindicações

   1. - Artigo para fumar, caracterizado por compreender:

   (a) um elemento combustível com um comprimento inferior a 30 mm e tendo uma pluralidade de canais de passagem longitudinais periféricos; e (b) um elemento gerador de aerossol incluindo um material que forma aerossol.
2. 2. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos um dos canais de passagem periféricos do elemento combustível ser um canal aberto.
3. 3. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos um dos canais de passagem periféricos do elemento combustível ser um furo longitudinal situado perto da periferia do elemento combustível.
4. 4. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 3, ca· racterizado por o furo longitudinal se alargar por combustão até ã periferia do elemento combustível durante a combustão deste último, de modo a formar um canal aberto.
5. 5. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o referido elemento combustível ser carbonado.
6. 6. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o elemento combustível ter pelo menos quatro canais de passagem periféricos.
7. 7. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o elemento combustível também ter pelo menos um canal de passagem central que se es- tende longitudinalmente.
8. 8. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o elemento combustível ter uma pluralidade de canais de passagem centrais que se estendem longitudinalmente.
9. 9. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o elemento combustível ter pelo menos três canais de passagem centrais que se estendem longitudinalmente.
10. 10. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por pelo menos dois dos canais de passagem cen-

    I trais que se estendem longitudinalmente se unirem para formar um único canal, durante a combustão do elemento combustível.
11. 11. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por pelo menos dois dos canais de passagem periféricos se unirem para formar um único canal, durante a combustão do elemento combustível.
12. 12. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindocações 1 a 5, caracterizado por compreender também um elemento termicamente condutivo que envolve uma parte da zona traseira da periferia do elemento combustível.
13. 13. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender também um elemento isolante que envolve uma parte do elemento combustível.
14. 14. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o elemento combustível ter um comprimento de cerca de 20 mm ou menos.
15. 15. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o elemento combustível ter uma diâmetro inferior a cerca de 8 mm.
16. 16. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o elemento combustível ter um comprimento de cerca de 10 mm ou menos.
17. 17. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o elemento combustível ter um diâmetro inferior a cerca de 6 mm.
18. 18. - Artigo para fumar de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser de um tipo semelhante a um cigarro.
19. 19. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o artigo produzir cerca de 13 mg de CO ou menos, distribuído ao longo de 10 fumadas de 35 ml com uma duração de dois segundos, sendo cada fumada separada de uma fumada adjacente por um intervalo de 58 segundos de combustão lenta.
20. 20. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o artigo produzir cerca de 9 mg de CO ou menos, distribuído ao longo de dez fumadas de 35 ml com uma duração de dois segundos, sendo as fumadas separadas entre si por intervalos de 58 segundos de combustão lenta.
21. 21. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o artigo produzir cerca de 7 mg de CO ou menos, distribuído ao longo de dez fumadas de 35 ml com uma duração de dois segundos, sendo as fumadas separadas entre si por intervalos de 58 segundos de combustão lenta.
22. 22. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento combustível ter um comprimento inferior a cerca de 20 mm e ter uma densidade de pelo menos cer- ca de 0,7 g/cm3.
23. 23. - Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento combustível ter um comprimento inferior a cerca de 10 mm e ter uma densidade de pelo menos cerca de 0,85 g/cm3.
24. 24. - Elemento combustível para um artigo para fumar, caracterizado por este elemento combustível ser carbonado e ter uma pluralidade de canais de passagem periféricos e longitudinais .
25. 25. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por pelo menos um dos canais de passagem periféricos ser um canal aberto.
26. 26. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por pelo menos um dos canais de passagem periféricos ser um furo longitudinal atravessante, situado perto da periferia do mesmo.
27. 27. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o furo atravessante se alargar por combustão até à periferia do elemento combustível, de modo a formar um canal aberto.
28. 28. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 24, 25, 25 ou 27, caracterizado por compreender pelo menos quatro canais de passagem periféricos.
29. 29. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 24, 25, 26 ou 27, caracterizado por compreender também pelo menos um canal de passagem central que se estende lon- gitudinalmente .
30. 30.- Elemento combustível carbonado de acordo com a rei64 vindicação 29, caracterizado por ter uma pluralidade de canais de passagem centrais que se estendem longitudinalmente.
31. 31. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 30, caracterizado por ter pelo menos três canais de passagem centrais que se estendem longitudinalmente.
32. 32. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por pelo menos dois dos canais de passagem centrais e longitudinais se unirem formando um grande canal de passagem durante a combustão do elemento combustível.
33. 33. - Elemento combustível carbonado de acordo com a rei- vindicação 24, 25, 26 ou 27, caracterizado por pelo menos dois dos canais de passagem periféricos se unirem formando um canal de passagem alargado durante a combustão do elemento combustível.
34. 34. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 24, 25, 26 ou 27, caracterizado por ter um comprimento inferior a cerca de 30 mm.
35. 35. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 24, 25, 26 ou 27, caracterizado por ter um comprimento de cerca de 20 mm ou menos.
36. 36. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por ter um diâmetro inferior a cerca de 8 mm.
37. 37. - Elemento combustível carbonado de acordo com a reivindicação 24, 25, 26 ou 27, caracterizado por a sua secção transversal ter uma dimensão máxima compreendida entre 3 e 8 mm.