BRPI0307111B1 - Artigo para fumar tendo características de predisposição à ignição reduzida, envoltório de papel para o referido artigo para fumar, e processo para a produção do referido envoltório - Google Patents

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ARTIGO PARA FUMAR TENDO CARACTERÍSTICAS DE PREDISPOSIÇÃO À IGNIÇÃO REDUZIDA, ENVOLTÓRIO DE PAPEL PARA O REFERIDO

ARTIGO PARA FUMAR, E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DO REFERIDO

ENVOLTÓRIO

Fundamentos da Invenção Há uma preocupação atual na indústria de tabaco de produzir cigarros que tenham envoltórios que reduzam a predisposição à ignição do artigo para fumar ou a tendência do artigo para fumar de incendiar superfícies que entrem em contato com o artigo de fumar aceso. Há registros de incêndios atribuídos a cigarros acesos que entram em contato com materiais combustíveis. Existe um interesse justificável na indústria em reduzir a tendência de cigarros, ou outros artigos para fumar, de incendiar superfícies e materiais usados em mobília, roupa de cama e similares, quando do contato.

Deste modo, uma característica desejável em artigos para fumar, particularmente cigarros, é que eles se apaguem quando caiam ou quando deixados em um estado de queima livre sobre materiais combustíveis.

Na indústria de tabaco, há muito se reconhece que o envoltório do cigarro tem uma influência significativa sobre as características de combustão lenta do cigarro.

Quanto a este aspecto, na técnica têm sido feitas diversas tentativas para alterar ou modificar os envoltórios de cigarros para conseguir a tendência desejada de o cigarro se auto-apagar ou, em outras palavras, de reduzir as características de predisposição do cigarro à ignição. A técnica anterior descreve a aplicação de soluções formadoras de película ao papel do cigarro para reduzir a permeabilidade do papel e controlar a taxa de queima. Tem sido mostrado que, quando estes materiais são aplicados em áreas discretas ao longo do comprimento do cigarro, o cigarro mostra uma propensão reduzida de incendiar um substrato, tende a se auto-apagar e tem uma contagem mais alta de baforadas. A patente U.S. N° 5.878.753, concedida a Peterson e patente U.S. N° 5.820.998, concedida a Hotaling et al., que são incorporadas aqui à guisa de referência, por exemplo, descrevem um envoltório de artigo para fumar que é tratado com uma solução aquosa formadora de película para reduzir a permeabilidade. A patente U.S. N° 5.878.754, concedida a Peterson, que também é incorporada aqui à guisa de referência, descreve um envoltório de artigo para fumar que é tratado com uma solução não aquosa de um polímero solúvel em solvente dissolvido em uma solução não aquosa para reduzir a permeabilidade.

Embora alguns aperfeiçoamentos tenham sido feitos na técnica, ainda existe a necessidade de um método aperfeiçoado de produzir um envoltório de cigarro com propriedades de predisposição reduzida à ignição.

Especificamente, existe a necessidade de um método aperfeiçoado de aplicar uma solução formadora de película em um envoltório de papel em areas discretas para diminuir a permeabilidade do envoltório até uma faixa desejada, especialmente quando o envoltório tiver uma porosidade inicialmente alta.

Sumário da Invenção A presente invenção está direcionada, de modo geral, a envoltórios de papel para artigos de fumar com predisposição reduzida à ignição e a um processo para fabricar os envoltórios. Por exemplo, em uma modalidade, o processo inclui as etapas de proporcionar um envoltório de papel feito a partir de uma película de papel. Por exemplo, o envoltório de papel pode conter fibras de linho, fibras de madeira macia, fibras de madeira dura e misturas destas. O envoltório de papel também pode incluir uma carga, tal como carbonato de cálcio, em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 40% por peso.

Uma composição formadora de película é aplicada ao envoltório de papel em locais particulares. As múltiplas camadas da composição formadora de película formam áreas tratadas discretas no envoltório. As áreas discretas são separadas por áreas não tratadas. As áreas discretas tratadas têm uma permeabilidade dentro de uma faixa predeterminada suficiente para reduzir a predisposição à ignição. Por exemplo, as áreas tratadas podem reduzir a predisposição à ignição por meio da redução de oxigênio a uma brasa de combustão lenta do artigo para fumar, conforme a brasa queima e avança para as áreas tratadas.

De acordo com a presente invenção, a composição formadora de película contém um material formador de película. O material formador de película tem uma viscosidade relativamente baixa que indica tipicamente um peso molecular baixo. Por meio da utilização de um material formador de película tendo uma viscosidade relativamente baixa, a composição formadora de película pode ter um teor de sólidos mais alto e ainda ter uma viscosidade de solução capaz de ser usada em técnicas de aplicação convencionais, tal como ser usada em um processo de impressão de gravura.

Por exemplo, o material formador de película contido dentro da composição pode ter uma viscosidade de menos do que cerca de 500 (cP) quando presente em uma solução aquosa a 3% a 25°C. Mais particularmente, o material formador de película pode ter uma viscosidade menor do que cerca de 250 (cP) nas condições acima, particularmente menor do que cerca de 100 (cP) nas condições acima e, em uma modalidade, a uma viscosidade de cerca de 20 a 60 (cP) nas condições acima. 0 teor de sólidos da composição formadora de película pode ser pelo menos 6% por peso, particularmente, pelo menos 10% por peso e, mais particularmente, em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 20% por peso. 0 material formador de película pode ser, por exemplo, um alginato, tal como alginato de sódio. No entanto, deve-se entender que diversos outros materiais formadores de película podem ser usados. Outros materiais formadores de película que acredita-se que sejam úteis na presente invenção, incluem goma guar, pectina, álcool polinivil, derivados de celulose, tais como etil celulose, metil celulose, carboximetil, amido e derivados de amido. A viscosidade da composição formadora de película pode variar dependendo da maneira pela qual a composição é aplicada ao envoltório de papel. Para a maioria das aplicações, entretanto, a viscosidade da composição formadora de película deve ser pelo menos 250 (cP), particularmente, pelo menos 500 (cP), mais particularmente, pelo menos 800 (cP) e, em uma modalidade, a uma viscosidade de pelo menos 1000 (cP) ou mais a 25°C. A composição pode ter um pH abaixo de cerca de 8,0, tal como abaixo de cerca de 7,5. Por exemplo, o pH da composição pode ser de cerca de 4 a cerca de 7,5. Em uma modalidade, a composição formadora de película pode ser aquecida de modo a diminuir a viscosidade da composição conforme ela vai sendo aplicada ao envoltório de papel. A composição formadora de película pode ser aplicada ao envoltório de papel de acordo com diversos métodos. Por exemplo, a composição pode ser impressa sobre o papel usando-se, por exemplo, flexografia, impressão de gravura direta e impressão de gravura offset.

Em uma modalidade, as áreas discretas formadas pela composição formadora de película têm o formato de faixas circunferenciais dispostas longitudinalmente ao longo do artigo para fumar. As faixas podem ter uma largura maior do que cerca de 3 mm, tal como de cerca de 4 mm a cerca de 10 mm. As faixas podem ser espaçadas uma da outra a uma distância de cerca de 5 mm a cerca de 50 mm e, particularmente, de cerca de 10 mm a cerca de 40 mm. A quantidade da composição formadora de película que é aplicada ao envoltório de papel depende da aplicação particular e de diversos fatores. Por exemplo, a composição formadora de película pode ser aplicada ao envoltório em uma quantidade de cerca de 1% a cerca de 3 0% por peso com base no peso do envoltório dentro das áreas tratadas e, particularmente, em uma quantidade de cerca de 2% a cerca de 20% por peso.

Uma vez aplicada ao envoltório de papel, as áreas tratadas podem ter uma permeabilidade de menos de 40 (coresta), particularmente, menos do que cerca de 30 (coresta) e, mais particularmente, de cerca de 5 (coresta) a cerca de 25 (coresta). A permeabilidade inicial do envoltório de papel pode ser de cerca de 20 (coresta) a cerca de 90 (coresta) ou mais.

Outras características e aspectos da presente invenção são discutidos abaixo com mais detalhes.

Breve Descrição dos Desenhos Uma descrição completa da presente invenção, incluindo seu melhor modo para alguém com conhecimento comum da técnica, é dada abaixo mais particularmente no restante do relatório, incluindo referência às Figuras em anexo, em que: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um artigo para fumar fabricado de acordo com a presente invenção. A Figura 2 é uma vista explodida do artigo para fumar ilustrado na Figura 1. A Figura 3 é um sistema para tratar um envoltório de papel de acordo com a presente invenção. 0 uso repetido de caracteres de referência no presente relatório e desenhos tem a intenção de representar as mesmas características ou características análogas ou elementos da presente invenção.

Descrição Detalhada Agora, será feita referência em detalhes às modalidades da invenção, sendo que um ou mais exemplos da mesma são dados abaixo. Cada exemplo é proporcionado a guisa de explicação da invenção, não de limitação da invenção. Na verdade, ficará aparente para aqueles versados na técnica que diversas modificações e variações podem ser feitas à presente invenção sem que se afaste do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, características ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade, podem ser usadas em outra modalidade, de modo a render ainda outra modalidade. Para fins de explicação da invenção, as modalidades e princípios da invenção serão discutidos com relação a um cigarro. No entanto, isso é para a finalidade de explicação da invenção apenas e não pretende limitar a invenção apenas a cigarros. Qualquer maneira de artigo de fumar está dentro do escopo e espírito da invenção. A invenção refere-se a um artigo para fumar e a um envoltório para um artigo para fumar, tendo características de melhor controle de predisposição a ignição. A "predisposição a ignição" é uma medida da tendência do artigo de fumar ou cigarro incendiar um substrato inflamável, caso o cigarro acesso caia, ou seja, deixado de alguma maneira sobre um substrato inflamável. Um teste para a predisposição à ignição de um cigarro foi estabelecido pela NIST (National Institute of Standards and Technology) e é referido, de modo geral, como o "Mock-UP

Ignition Test". 0 teste compreende colocar um cigarro aceso sobre um pano de teste inflamável e registrar a tendência do cigarro a incendiar o pano de teste, queimar o pano de teste além de uma linha de carbonização normal do pano, queimar todo o seu comprimento sem incendiar o pano ou auto-apagar antes de incendiar o pano de teste ou queimar todo o seu comprimento.

Outro teste para predisposição à ignição é referido como "Cigarette Extinction Test". No teste "Cigarette Extinction", um cigarro aceso é colocado em uma ou mais camadas do papel de filtro. Se o cigarro se auto- apagar, o cigarro passa no teste. No entanto, se o cigarro se queimar todo até sua extremidade no filtro, o cigarro não é bem sucedido. Artigos para fumar feitos de acordo com a presente invenção, podem ser designados para passar em um ou em ambos os testes.

Em geral, os artigos para fumar que têm reduzida predisposição à ignição são feitos de acordo com presente invenção por meio da aplicação de uma composição formadora de película a áreas discretas de um envoltório de papel. A composição formadora de película contém um material formador de película. De acordo com a presente invenção, é usado um material formador de película que tem uma viscosidade relativamente baixa, o qual permite que a composição contenha um alto teor de sólidos e ainda seja aplicada ao envoltório de papel através de técnicas convencionais, tais como impressão. Utilizando um material de viscosidade mais baixa a altos níveis de sólidos, os inventores descobriram que são formadas películas mais contínuas que não contêm trincas ou outras imperfeições.

Finalmente, descobriu-se que as composições formadoras de película feitas de acordo com a presente invenção, são mais adequadas para reduzir a permeabilidade de envoltórios de papel do que muitas formulações convencionais.

Acredita-se que os princípios gerais da presente invenção podem ser usados em conjunto com qualquer material adequado de formação de película na produção de uma composição formadora de película. Por exemplo, materiais formadores de película que podem ser usados de acordo com a presente invenção incluem alginatos, goma guar, pectina, álcool polivinil, derivados de celulose, tais como etil celulose, metil celulose e carboximetil celulose, amido, derivados de amido e similares. 0 processo e produtos feitos de acordo com a presente invenção, serão descritos agora com mais detalhes, com referência particular ao uso de uma composição formadora de película contendo um alginato. No entanto, deve_Se entender que a discussão em volta do uso de um alginato é para fins explicativos apenas e que acredita-se que muitos outros tipos diferentes de materiais formadores de película podem ser incorporados ao processo.

Em geral, um alginato é um derivado de um poli sacar ideo acídico ou goma que ocorre como o sal de cálcio, sódio, potássio e magnésio misto insolúvel nas plantas marinhas marrons Phaeonphyceae. Falando de maneira geral, estes derivados são sais de cálcio, sódio, potássio e/ou magnésio de polisacarídeos de alto peso molecular compostos de proporções variadas de ácido D-manurônico e ácico L-gulurônico. Sais ou derivados exemplares de ácido algínico incluem alginato de amônia, alginato de potássio, alginato de sódio, alginato de glicol propileno e/ou suas misturas.

No passado, os alginatos eram usados para formar áreas de baixa permeabilidade em envoltórios de papel, de modo a diminuir as características de predisposição à ignição de um artigo que incorporasse o envoltório. As soluções de alginato usadas para formar as áreas tratadas, no entanto, geralmente continham um nível de sólidos relativamente baixo do alginato. Conforme descrito acima, no entanto, a presente invenção está direcionada ao uso de alginatos geralmente com viscosidade mais baixa a níveis mais altos de sólidos.

Por exemplo, os alginatos que podem ser usados de acordo com a presente invenção, têm uma viscosidade de menos do que cerca de 500 (cP) quando contidos em uma solução aquosa a 3% por peso a 25 °C. Mais particularmente, os alginatos que podem ser usados, de acordo com a presente invenção, têm uma viscosidade de menos do que 250 (cP) nas condições acima, particularmente, menos do que 100 (cP) e, em uma modalidade, a uma viscosidade de cerca de 2 0 a 60 (cP) . Conforme usado no contexto, a viscosidade é determinada por um Viscosímetro Brookfield LVF. Alginatos disponíveis comercialmente que podem ser usados de acordo com a presente invenção incluem KELGIN RL, MANUCOL LD e MANUCOL LB, os quais estão todos disponíveis comercialmente em ISP Corporation.

Nos níveis mais baixos de viscosidade acima, as composições de alginato podem ser formadas a um teor de sólidos mais alto, mas ainda a uma viscosidade de solução baixa o suficiente para permitir a aplicação da composição a um envoltório de papel usando técnicas convencionais. Por exemplo, o teor de sólidos de uma solução de alginato, feita de acordo com a presente invenção, pode ser maior do que cerca de 6%, particularmente maior do que cerca de 10% e, mais particularmente, de cerca de 10% a cerca de 20% por peso.

Nos níveis de sólidos acima, as composições de alginato usadas de acordo com a presente invenção, podem ter uma viscosidade de solução de mais de 250 (cP), particularmente, mais do que cerca de 500 (cP), mais particularmente, mais do que cerca de 800 (cP) e, em uma modalidade, a uma viscosidade de mais do que cerca de 1.000 (cP) a 25°C. Em geral, a viscosidade da solução da composição formadora de película de alginato pode ser ajustada dependendo da maneira pela qual a composição está sendo aplicada ao papel. Por exemplo, a viscosidade da solução da composição pode ser ajustada dependendo de se a composição está sendo aspergida ou não sobre o papel ou impressa sobre o papel.

Em geral, composições de alginato feitas de acordo com a presente invenção, podem conter alginato e água. Embora não seja necessário, outros ingredientes também podem ser incluídos na composição. Por exemplo, em uma modalidade, pode estar contida uma carga dentro da composição. A carga pode ser, por exemplo, carbonato de cálcio, cloreto de cálcio, lactato de cálcio, gluconato de cálcio e similares. Além dos compostos de cálcio, outros compostos de metal também podem ser incluídos, incluindo compostos de magnésio similares. Em uma modalidade, o cátion de metal presente na carga pode reticular parcialmente com o alginato.

Uma vez que a composição de alginato ou outra composição formadora de película seja formulada, a composição é aplicada a um envoltório de papel em áreas discretas. A maneira pela qual a composição é aplicada ao envoltório de papel pode variar. Por exemplo, a composição pode ser aspergida, escovada ou impressa sobre o envoltório. Para formar uma área tratada, a composição pode ser aplicada em uma operação de um único passe ou de múltiplos passes. Por exemplo, a composição pode ser aplicada ao envoltório de papel em etapas sucessivas de modo a formar áreas sobre o papel tendo predisposição à ignição reduzida. Em geral, durante um processo de múltiplos passes, as áreas tratadas podem ser formadas por meio da aplicação da composição durante cerca de 2 a cerca de 8 passes. A quantidade da composição que é aplicada ao envoltório de papel durante cada aplicação sucessiva da composição também pode variar. Por exemplo, em algumas aplicações, a composição é aplicada primeiro ao envoltório de papel a quantidades relativamente altas. Em etapas sucessivas, a quantidade da composição aplicada ao papel é diminuída. No entanto, em outras aplicações, a composição é aplicada primeiro levemente ao envoltório de papel. Depois da aplicação inicial, quantidades mais pesadas da composição são então aplicadas ao papel. Por meio da variação da quantidade aplicada ao envoltório de papel durante cada etapa, podem ser formadas áreas que têm predisposição à ignição reduzida sobre o envoltório, com propriedades controladas.

Descobriu-se que as composições formadoras de película que têm um teor de sólidos relativamente alto, feitas de acordo com a presente invenção, são bastante adequadas para formar áreas com predisposição à ignição reduzida em envoltórios de papel de cigarros. Quer sejam usadas em uma operação de um único passe ou em uma operação de múltiplos passes, descobriu-se que as composições são muito eficazes na redução da permeabilidade do envoltório de papel nas áreas tratadas e na redução da capacidade de um artigo para fumar incorporar o envoltório para incendiar superfícies adjacentes. Uma vantagem particular é que as composições formadoras de película, feitas de acordo com a presente invenção, são bem adequadas para interromper a permeabilidade e as características de predisposição à ignição de um envoltório de papel tendo uma permeabilidade inicial relativamente alta, tal como um envoltório de papel tendo uma permeabilidade de pelo menos 60 unidades (coresta).

Para auxiliar na descrição e explicação da presente invenção, uma modalidade da invenção é ilustrada geralmente nas Figuras 1 e 2. Um artigo para fumar (cigarro), geralmente 10, tendo características aperfeiçoadas de predisposição à ignição, inclui uma coluna e tabaco 12 dentro de um envoltório 14. 0 artigo 10 pode incluir um filtro 26. O envoltório 14 pode incluir qualquer maneira de envoltório de cigarro disponível comercialmente.

Geralmente, o envoltório de papel pode ser feito de fibras celulósicas obtidas, por exemplo, de linho, madeira macia ou madeira dura. De modo a variar as propriedades do papel, conforme desejado, diversas misturas de fibras celulósicas podem ser usadas. A extensão a que as fibras são refinadas também pode ser variada.

Para a maioria das aplicações, o envoltório de papel irá conter uma carga. A carga pode ser, por exemplo, carbonato de cálcio, óxido de magnésio ou qualquer outro material adequado. 0 carregamento total de carga adicionado ao envoltório de papel pode estar entre cerca de 10% e cerca de 40% por peso. A permeabilidade de um envoltório de papel para artigos para fumar, feitos de acordo com a presente invenção, pode ser geralmente de cerca de 10 unidades (coresta) a cerca de 200 unidades (coresta). Em algumas aplicações, a permeabilidade pode estar entre cerca de 15 unidades (coresta) a cerca de 55 unidades (coresta). Em uma modalidade da presente invenção, no entanto, a permeabilidade inicial do envoltório de papel é relativamente alta. Por exemplo, em uma modalidade, a permeabilidade do envoltório de papel pode estar entre cerca de 60 unidades (coresta) a cerca de 110 unidades (coresta) e, particularmente, de cerca de 60 unidades (coresta) a cerca de 90 unidades (coresta). O peso base do envoltório de papel de cigarros usualmente está entre cerca de 18 g/m2 a cerca de 60 g/m2 e, mais particularmente, entre cerca de 15 g/m2 a cerca de 40 g/m2. Papéis de envoltório, de acordo com a presente invenção, podem ser feitos dentro de qualquer uma destas faixas. O papel de envoltório também pode ser tratado com um aditivo de controle de queima, que também pode servir como um condicionador de cinzas. Tais aditivos de controle de queima podem incluir, por exemplo, sais de metal alcalino, acetatos, sais de fosfato ou suas misturas. Um aditivo de controle de queima particularmente preferido é uma mistura de citrato de potássio e citrato de sódio. 0 aditivo de controle de queima pode ser adicionado ao papel em uma quantidade de cerca de 0,3% a cerca de 5% por peso, e, mais particularmente, de cerca de 0,3% a cerca de 2,5% por peso. A manta de papel 14 define uma superfície circunferencial externa 16 quando enrolada em torno de uma coluna de tabaco 12. Áreas discretas 18 da superfície circunferencial externa 16 são tratadas com uma composição formadora de película, feita de acordo com a presente invenção, tal como uma composição de alginato. Deve-se entender também que áreas tratadas 18 também podem ser dispostas na superfície interna do envoltório 14. Em outras palavras, o envoltório 14 pode ser enrolado em torno da coluna de tabaco 12, tal que as áreas tratadas 18 sejam adjacentes ao tabaco.

Na modalidade ilustrada nas Figuras 1 e 2, as áreas tratadas 18 são definidas como faixas circunferenciais na direção transversal 24. As faixas 24 são espaçadas entre si longitudinalmente ao longo do comprimento do cigarro 10. As faixas 24 são indicadas por linhas pontilhadas na Figura 2. No entanto, deve-se entender que as áreas tratadas são essencialmente invisíveis nos cigarros formados, conforme é mostrado na Figura 1. Em outras palavras, um fumante pode não discernir a partir de qualquer sinal externo que o envoltório 14 foi tratado nas áreas discretas 18. Quanto a este aspecto, as áreas tratadas 18 têm uma textura suave e plana, essencialmente igual a das áreas não tratadas 28. A largura e o espaçamento das faixas 24 dependem de uma série de variáveis, tais como a permeabilidade inicial do envoltório 14, densidade da coluna de tabaco 12, etc. De preferência, as faixas 24 têm uma largura tal que o oxigênio está limitado à brasa que queima por um período de tempo suficiente para extinguir a brasa. Em outras palavras, se a faixa 24 for muito estreita, a brasa em combustão queimará através da faixa 24 antes de se auto- apagar. Para a maioria das aplicações, uma largura de faixa mínima de 3 mm é desejada. Por exemplo, a largura da faixa pode ser de cerca de 4 mm a cerca de 10 mm. O espaçamento entre as faixas 24 também é um fator de uma série de variáveis. O espaçamento não deve ser tão grande que o cigarro queime por um período de tempo suficiente para incendiar um substrato antes de a brasa sequer queimar em uma área tratada 18. O espaçamento entre as faixas 24 também afeta a inércia térmica da brasa em combustão ou a capacidade da brasa queimar através das faixas tratadas 24 sem se auto-apagar. Nos cigarros testados, os requerentes descobriram que um espaçamento de faixa entre 5 e 50 mm é apropriado e, particularmente, entre cerca de 10 mm e 40 mm. No entanto, deve-se entender que o espaçamento de faixa pode ter qualquer largura adequada, conforme determinado por qualquer número de variáveis. Para a maioria das aplicações, o artigo para fumar pode conter de 1 a 3 faixas, usando o espaçamento acima.

As áreas tratadas 18 têm uma permeabilidade dentro de uma faixa que é conhecida por proporcionar melhores características de predisposição à ignição para a fabricação do cigarro 10. Á medida em que a brasa do cigarro 10 queima nas áreas tratadas 18, o oxigênio disponível para a brasa que está queimando é substancialmente reduzido, devido à permeabilidade reduzida do envoltório 14 nas áreas tratadas. A redução de oxigênio, de preferência, faz com que o cigarro se auto-apague nas áreas tratadas 18 quando em contato com um substrato. Os requerentes determinaram que uma permeabilidade preferida é menor do que 40 ml/min/cm2 ((CORESTA)), particularmente, menos do que 3 0 ml/min/cm2 e, geralmente, dentro de uma faixa de 5 a 25 ml/min/cm2. Os requerentes descobriram que esta faixa proporciona os resultados desejados de auto- extinção à medida que o cigarro queima nas áreas tratadas.

Além da permeabilidade, outra medida pode que pode ser usada para indicar propriedades reduzidas de predisposição à ignição é Burn Mode Index. Na verdade, o valor de Burn Mode Index de um envoltório de papel pode ser mais preciso na indicação das características de queima de um papel, em oposição a simplesmente medir a permeabilidade do papel. O teste para determinar o valor de Burn Mode Index é explicado na patente U.S. N° 4.739.775, concedida a Hampl, que é incorporada aqui à guisa de referência.

De modo a exibir propriedades reduzidas de predisposição à ignição, o Burn Mode Index ("BMI") das áreas tratadas 18 pode ser geralmente menor do que cerca de 8 cm'1 e, particularmente, de cerca de 1 cm'1 a cerca de 5 cm'1. Por exemplo, em uma modalidade, o índice de modo de queima das áreas tratadas 18 pode ser de cerca de 1 cm'1 a cerca de 3 cm'1. A composição aplicada ao envoltório 14 nas áreas tratadas 18 proporciona a permeabilidade reduzida nas áreas tratadas. A quantidade de composição que é adicionada ao papel irá depender de diversos fatores, incluindo o tipo de composição que é usada e o resultado desejado. Para a maioria das aplicações, a composição formadora de película pode ser adicionada ao papel em uma quantidade de cerca de 1% a cerca de 30% por peso do papel dentro da região em faixas, e particularmente, de cerca de 2% a cerca de 20% por peso do papel dentro da região em faixa depois de as faixas terem sido formadas e secas. Embora não seja sempre o caso, geralmente a quantidade da composição aplicada ao papel irã aumentar geralmente, conforme a permeabilidade do papel aumentar. Por exemplo, para os papéis de envoltório que têm uma permeabilidade menor do que cerca de 3 0 unidades (coresta), a composição pode ser aplicada a um papel em uma quantidade de cerca de 1% a cerca de 15% por peso. Para papéis de envoltório que têm uma permeabilidade maior do que cerca de 60 unidades (coresta) , por outro lado, a composição pode ser aplicada ao papel em uma quantidade de cerca de 8% a cerca de 30% por peso. A presente invenção tem a ver com um envoltório de artigo para fumar para uso com artigos para fumar, conforme descrito essencialmente acima, assim como um método para fazer o envoltório do artigo para fumar.

Conforme foi descrito acima, a composição pode ser aspergida, escovada ou impressa sobre o envoltório. Em geral, qualquer processo adequado de impressão pode ser usado na presente invenção. Os requerentes descobriram que técnicas de impressão adequadas incluem impressão de gravura ou impressão flexográfica. Em uma modalidade, conforme ilustrado na Figura 3, uma camada de papel 14 é desenrolada de um rolo de suprimento 40 e se desloca na direção indicada pela seta associada a ela.

Alternativamente, a camada de papel 14 pode ser formada por meio de um ou mais processos de fabricação de papel e passada diretamente para o processo 50, sem ser armazenada primeiro em um rolo de suprimento 40.

Conforme é mostrado na Figura 3, a camada de papel 14 passa através do estreitamento de uma disposição de rolos em S 42 em uma trajetória de S reverso. A partir da disposição de rolos em S 42, a camada de papel 14 passa para um arranjo de impressão de gravura 44. 0 processo de impressão de gravura pode ser um processo de impressão direto ou um processo de impressão indireto, como por meio do uso de uma impressora offset. A Figura 3 ilustra um processo de impressão indireta. O arranjo de impressão de gravura contém um tanque de composição 46 e uma lâmina de limpeza 48 que é usada para aplicar uma composição 52 a um rolo de gravura 54 . O rolo de gravura 54 pode ser entalhado com um padrão de célula contínuo convencional (por exemplo, padrão de célula quadrangular) disposto em faixas paralelas pela largura do rolo, com áreas não entalhadas entre cada faixa.

Cada célula de gravura detém uma pequena quantidade da composição que é liberada em um padrão sobre um rolo aplicador de borracha 56. A camada de papel 14 passa através de um estreitamento entre o rolo aplicador 56 e um rolo de encosto cooperativo 58. A composição é transferida do rolo aplicador 56 para a superfície da camada de papel 14, formando assim um papel revestido 60. As velocidades do rolo de gravura 54 e do rolo aplicador 58 podem ser controladas de tal maneira que elas sejam as mesmas ou de tal modo que sejam diferentes por uma quantidade mínima, para influenciar a aplicação da composição. Uma vez que a composição seja aplicada à camada de papel 14, a camada de papel pode ser seca, se desejado.

Por exemplo, conforme é mostrado na Figura 3, depois de deixar o arranjo de impressão de gravura 44, a manta de papel 14 é passada através de uma operação de secagem 62. Durante a operação de secagem 62, o papel tratado pode ser seco com o uso de diversos dispositivos e métodos. Por exemplo, em uma modalidade, a operação de secagem 62 inclui um dispositivo de secagem que passa gás quente, tal como ar, sobre a manta de papel. A temperatura do ar pode variar de cerca de 37,8°C a cerca de 315,6°C. Em uma modalidade alternativa, o dispositivo de secagem pode ser um tambor de vapor. Depois de ser tratada com uma composição pelo dispositivo de impressão de gravura, a manta de papel pode ser colocada em contato com o tambor de vapor para a secagem da composição.

Além de secar o papel com uma corrente de gás quente ou com um tambor de vapor, em outra modalidade da presente invenção, o papel pode ser seco fazendo-se com que ele entre em contato com raios infravermelhos. Por exemplo, em uma modalidade, o papel pode ser passado sob uma lâmpada de aquecimento infravermelha.

Ainda em outra modalidade alternativa da presente invenção, a manta de papel 14 pode ser simplesmente seca ao ar durante a operação de secagem 62.

Deve-se entender que o processo ilustrado na Figura 3 representa meramente uma modalidade para a aplicação de uma composição ao envoltório de papel. Por exemplo, uma quantidade maior de estações de impressão pode ser incluída em qualquer local para aplicar a composição em um processo de múltiplos passes.

Estas e outras modificações e variações à presente invenção podem ser praticadas por aqueles que tenham conhecimento comum da técnica, sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. Além disso, deve-se entender que aspectos das diversas modalidades podem ser intercambiados, em parte ou totalmente. Além do mais, aqueles com conhecimento comum da técnica irão apreciar que a descrição anterior é dada à guisa de exemplo apenas e não pretende limitar a invenção.

Claims (37)

1. Artigo para fumar tendo características de predisposição à ignição reduzida, caracterizado pelo fato de compreender: uma coluna compreendendo um tabaco que pode ser fumado; e um envoltório de papel (14) que circunda a coluna do tabaco que pode ser fumado, sendo que o envoltório de papel (14) inclui áreas discretas (18) tratadas com uma composição formadora de película, sendo que as áreas tratadas (18) são separadas por áreas não tratadas (28), sendo que as áreas tratadas (18) têm uma permeabilidade menor que 40 Coresta, sendo que a composição formadora de película é aplicada ao envoltório de papel (14) compreendendo um material formador de película contido em uma solução em uma quantidade suficiente para a solução ter um teor de sólidtís de pelo menos 6% por peso, sendo que o material formador de película tem uma viscosidade de menos do que 0,5 Pa.s (500 cP) quando presente em uma solução de 3% por peso a 25°C.

2. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material formador de película compreende um alginato.

3. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o alginato é alginato de sódio.

4. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução tem um teor de sólidos de pelo menos 10% por peso.

5. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material formador de pelicula tem uma viscosidade de menos de 0,25 Pa.s (250 cP) quando presente em uma solução de 3% por peso a 25°C.

6. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material formador de pelicula tem uma viscosidade de menos do que 0,1 Pa.s (100 cP) quando presente em uma solução de 3% por peso a 25°C.

7. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material formador de pelicula compreende um material selecionado a partir do grupo que consiste de goma guar, pectina, álcool polivinil, um derivado de celulose, amido e um derivado de amido e suas misturas.

8. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as áreas tratadas (18) têm um BMI de 1 cm-1 a 5 cm-1.

9. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as áreas tratadas (18) são impressas sobre o envoltório de papel (14) .

10. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracter i zado pelo fato de que as áreas não tratadas (28) do envoltório de papel (14) têm uma permeabilidade maior do que 60 Coresta.

11. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as áreas tratadas (18) compreendem uma pluralidade de faixas circunferenciais discretas (24) dispostas longitudinalmente ao longo do artigo para fumar (10).

12. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as faixas são espaçadas entre si a uma distância de 5 mm a 50 mm, sendo que as faixas têm uma largura maior do que 3 mm.

13. Artigo para fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as áreas tratadas (18) compreendem adicionalmente um citrato, sendo que o citrato está presente dentro das faixas em uma quantidade de 1% a 3% por peso do envoltório (14).

14. Envoltório de papel para um artigo para fumar (10) definido na reivindicação 1, que proporciona ao artigo para fumar (10) características reduzidas de predisposição à ignição, caracterizado pelo fato de compreender: uma manta de papel designada para circundar uma carga que pode ser fumada, sendo que a manta de papel inclui áreas discretas tratadas (18) com uma composição formadora de película, sendo que as áreas tratadas (18) são separadas por áreas não tratadas (28), sendo que as áreas tratadas (18) têm uma permeabilidade menor que 40 Coresta, sendo que a composição formadora de película aplicada ao envoltório de papel (14) compreende um material formador de película contido em uma solução em uma quantidade suficiente para a solução ter um teor de sólidos de pelo menos 6% por peso, sendo que o material formador de película tem uma viscosidade de menos do que 0,5 Pa. s (500 cP) quando presente em uma solução a 3% por peso a 25°C.

15. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o material formador de película compreende um alginato.

16. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o alginato é alginato de sódio.

17. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a solução tem um teor de sólidos de pelo menos 10%.

18. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o material formador de película tem uma viscosidade de menos do que 0,25 Pa.s (250 cP) quando presente em uma solução a 3% por peso a 25°C.

19. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o material formador de película tem uma viscosidade menor do que 0,1 Pa.s (100 cP) quando presente em uma solução a 3% por peso a 25°C.

20. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o material formador de película compreender um material selecionado a partir do grupo que consiste de goma guar, pectina, álcool polivinil, derivado de celulose, amido, um derivado de amido e suas misturas.

21. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de as áreas tratadas (18) serem impressas sobre o envoltório de papel (14) .

22. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que as áreas não tratadas (28) do envoltório de papel (14) têm uma permeabilidade maior do que 60 Coresta.

23. Envoltório de papel, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que as áreas tratadas (18) compreendem uma pluralidade de faixas circunferenciais discretas (24) dispostas longitudinalmente ao longo do artigo para fumar (10), sendo que as faixas têm uma largura maior do que 3 mm, sendo que as faixas são espaçadas entre si a uma distância de 5 mm a 50 mm.

24. Processo para a produção do envoltório de papel definido na reivindicação 14, tendo características reduzidas de predisposição à ignição quando incorporado no artigo para fumar (10) definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: proporcionar um envoltório de papel (14) que compreende uma manta de papel; e aplicar uma composição formadora de película ao dito envoltório de papel (14) em locais particulares, sendo que a dita composição formadora de película forma áreas tratadas discretas (18) no dito envoltório (14), sendo que as áreas tratadas (18) são separadas por áreas não tratadas (28), sendo que as áreas tratadas discretas (18) têm uma permeabilidade menor que 40 Coresta, sendo que a composição formadora de película compreende um material formador de película contido em uma solução em uma quantidade suficiente para a solução ter um teor de sólidos de pelo menos 6% por peso, sendo que o material formador de película tem uma viscosidade de menos que 0,5 Pa.s (500 cP) quando presente em uma solução a 3% por peso a 25°C.

25. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o material formador de película compreende um alginato.

26. Processo, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o alginato é um alginato de sódio.

27. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o material formador de película está presente na solução, tal que a solução tem um teor de sólidos de pelo menos 15% por peso.

28. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o material formador de película tem uma viscosidade de menos do que 0,25 Pa.s (250 cP) quando presente em uma solução a 3% por peso a 25°C.

29. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o material formador de película tem uma viscosidade de menos do que 0,1 Pa.s (100 cP) quando presente em uma solução a 3% por peso a 25°C.

30. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o material formador de película é um material selecionado a partir do grupo que consiste de goma guar, pectina, álcool polivinil, um derivado de celulose, amido, um derivado de amido e suas misturas.

31. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que as áreas tratadas (18) têm um BMI de 1 cm-1 a 5 cm-1.

32. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a composição formadora de película é impressa sobre o envoltório de papel (14).

33. Processo, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a composição formadora de película é impressa sobre o envoltório de papel (14) em uma operação de múltiplos passes.

34. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que as áreas tratadas (18) compreendem uma pluralidade de faixas circunferenciais discretas (24) dispostas longitudinalmente ao longo do artigo para fumar (10), sendo que as faixas têm uma largura de mais de 3 mm, sendo que as faixas são espaçadas entre si por uma distância de 4 mm a 30 mm.

35. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a composição formadora de película é aplicada ao envoltório de papel (14) usando impressão de gravura.

36. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a composição formadora de película é aplicada ao envoltório de papel (14) nas áreas discretas tratadas (18) em uma quantidade até 30% por peso com base no peso do envoltório de papel (14).

37. Processo para a produção de um envoltório de papel definido na reivindicação 24, tendo características reduzidas de predisposição à ignição quando incorporado no artigo para fumar (10) definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: proporcionar um envoltório de papel (14) que compreende uma manta de papel, sendo que a manta de papel contém uma carga; e imprimir uma composição formadora de película no envoltório de papel (14) em locais particulares, de modo a formar áreas tratadas discretas (18) no envoltório (14), sendo que as áreas discretas tratadas (18) são separadas por áreas não tratadas (28), sendo que as áreas tratadas discretas (18) têm uma permeabilidade menor que 40 Coresta de um artigo para fumar (10) sem fazer com que o artigo para fumar (10) apague sozinho em um estado de queima livre, sendo que a composição formadora de película compreende uma solução aquosa contendo um alginato, sendo que a solução contém o alginato em uma quantidade de modo a ter um teor de sólidos de pelo menos 8% por peso, sendo que o alginato tem uma viscosidade de menos do que 0,25 Pa. s (250 cP) quando presente em uma solução aquosa a 3% por peso a 25°C, sendo que as áreas tratadas (18) formam faixas circunferenciais (24) ao longo do comprimento do envoltório de papel (14) quando incorporadas em um artigo para fumar (10), sendo que as áreas tratadas (18) têm uma permeabilidade de menos do que 30 Coresta e têm um BMI de menos do que 5 cm-1, sendo que a composição formadora de película é aplicada ao envoltório de papel (14) nas áreas tratadas (18) em uma quantidade de 2% a 20% por peso com base no peso do envoltório (14).