BRPI0611432A2 - subconjunto de filtro de cigarro e método para fabricá-lo - Google Patents

Abstract

SUBCONJUNTO DE FILTRO DE CIGARRO E MéTODO PARA FABRICá-LO. A invenção refere-se à distribuição aperfeiçoada de materiais aditivos a cigarros através da utilização de uma ou mais cápsulas (36) que contêm materiais aditivos, tais como os componentes de sabor, dentro da seção de filtro (26) de um cigarro. A cápsula ou cápsulas estão providas entre um primeiro e um segundo membros absorventes (32, 34) e as cápsulasestão sujeitas a uma força externa, tal como uma espremedura, por um fumante antes do ou durante o fumar do cigarro de modo a liberar pelo menos uma porção do material aditivo e expor o material aditivo à fumaça de fluxo principal que passa através do filtro. As cápsulas provêem uma barreira entre os materiais aditivos e os outros componentes do cigarro, tais como ossorventes ou os materiais de filtro, de modo a reduzir uma migração de material aditivo para dentro dos outros componentes do cigarro antes da utilização desejada. Uma cobertura externa (40) a qual é impermeável ao fluido dentro das cápsulas está provida ao redor da cápsula ou cápsulas e do primeiro e do segundo membros absorventes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SUBCON-JUNTO DE FILTRO DE CIGARRO E MÉTODO PARA FABRICÁ-LO".

A presente invenção refere-se a cigarros e a subconjuntos defiltro para utilização com cigarros assim como a métodos de fabricação decigarros e filtros de cigarro.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os sorventes incorporados em alguns cigarros tradicionaisnão tem provido satisfatoriamente o efeito de sabor desejado para o fu-mante. Devido à volatilidade dos flavorizantes adicionados, a uniformi-dade de cigarros flavorizados não tem sido totalmente satisfatória. As-sim, existe um interesse em artigos e métodos aperfeiçoados para for-necer materiais ou agentes aditivos tais como os flavorizantes aos cigar-ros. Uma perda irreversível de sabores voláteis podem também ocorrerdevido à migração de sabor seguinte para os sorventes utilizados emfiltros de cigarros para remover os constituintes de fase de gás-alvo. Es-tes sorventes também adsorvem os sabores fornecidos na fumaça defluxo principal assim reduzindo o sabor e o caráter sensorial/a aceitabili-dade dos cigarros.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em uma primeira modalidade, um subconjunto de filtro de cigar-ro compreende um primeiro membro absorvente que define uma primeirasuperfície de extremidade, com a primeira superfície de extremidade do pri-meiro membro absorvente formando uma primeira extremidade do subcon-junto de filtro de cigarro. Um segundo membro absorvente define uma se-gunda superfície de extremidade, com a segunda superfície de extremidadedo segundo membro absorvente formando uma segunda extremidade dosubconjunto de filtro de cigarro. Pelo menos uma cápsula está provida entreo primeiro membro absorvente e o segundo membro absorvente com a pelomenos uma cápsula contendo um material fluido para modificar as caracte-rísticas da fumaça de tabaco durante o fumar de um cigarro. A pelo menosuma cápsula libera pelo menos uma porção do material fluido quando a pelomenos uma cápsula é sujeita a uma força externa. O subconjunto de filtro decigarro tem uma cobertura externa que estende-se substancialmente da pri-meira extremidade do subconjunto de filtro de cigarro para a segunda extre-midade do subconjunto de filtro de cigarro e envolve a pelo menos uma cáp-sula. A cobertura externa está formada de um material o qual é substancial-mente impermeável ao material fluido da pelo menos uma cápsula.

Em uma modalidade preferida, o primeiro membro absorvente ésubstancialmente cilíndrico e o segundo membro absorvente é substancial-mente cilíndrico e o material da cobertura externa é o celofane. O primeiromembro absorvente está compreendido de acetato de celulose e o segundomembro absorvente está compreendido de acetato de celulose.

Em outra modalidade preferida somente uma cápsula está pro-vida entre o primeiro membro absorvente e o segundo membro absorvente eo material fluido contido dentro da uma cápsula é um líquido. O primeiromembro absorvente é substancialmente cilíndrico e o segundo membro ab-sorvente é substancialmente cilíndrico e o primeiro e o segundo membrosabsorventes estão compreendidos de acetato de celulose com o material dacobertura externa sendo o celofane.

Em outra modalidade preferida, uma camada anular de acetatode celulose está provida ao redor da cobertura externa do subconjunto defiltro de cigarro. A camada anular de acetato de celulose é de preferênciadepositada por vapor. Um terceiro membro absorvente compreendido deacetato de celulose está provido geralmente adjacente a primeira extremida-de do subconjunto de filtro de cigarro. Um quarto membro absorvente com-preendido de acetato de celulose está provido geralmente adjacente a se-gunda extremidade do subconjunto de filtro de cigarro.

Em outra modalidade preferida, um sorvente, tal como umaquantidade de carbono ativado, está provido entre a segunda extremidadedo subconjunto de filtro de cigarro e o quarto membro absorvente. Uma bar-ra de tabaco está provida geralmente adjacente ao quarto membro absorvente.

Uma modalidade preferida de um método para fabricar os sub-conjuntos de filtro de cigarro compreende as etapas de: prover uma série demembros absorventes; prover pelo menos uma cápsula entre os membrosabsorventes adjacentes com a pelo menos uma cápsula contendo um mate-rial fluido para modificar as características da fumaça de tabaco durante ofumar do cigarro. A pelo menos uma cápsula libera pelo menos uma porçãodo material fluido quando a pelo menos uma cápsula está sujeita a uma for-ça externa. O método ainda compreende a etapa de prover uma coberturaexterna ao redor da série de membros absorventes e a pelo menos umacápsula provida entre os membros absorventes adjacentes. A cobertura ex-terna está formada de um material o qual é substancialmente impermeávelao material fluido da pelo menos uma cápsula.

Em outra modalidade preferida do método, cada um dos mem-bros absorventes é substancialmente cilíndrico e o material da cobertura ex-terna é o celofane. Os membros absorventes estão compreendidos de ace-tato de celulose. Somente uma cápsula está provida entre os membros ab-sorventes adjacentes e o material fluido contido em uma cápsula é um líqui-do. Uma camada anular de acetato de celulose está provida ao redor da co-bertura externa do subconjunto de filtro de cigarro e a camada anular deacetato de celulose é depositada por vapor.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende aetapa de cortar cada segundo membro absorvente na série de membros ab-sorventes substancialmente ao meio entre as cápsulas adjacentes. A etapade cortar provê subconjuntos duplos com cada um dos subconjuntos duploscompreendendo a metade de um primeiro membro absorvente, uma primeiracápsula, um segundo membro absorvente, uma segunda cápsula, e umametade de um terceiro membro absorvente providos em série dentro da su-perfície externa. A camada anular de acetato de celulose está provida aoredor da superfície externa.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende aetapa de prover uma série de membros absorventes adicionais com um dossubconjuntos duplos estando provido entre os membros absorventes adicio-nais adjacentes. Cada segundo da série de membros absorventes adicionaisé cortado substancialmente ao meio entre os subconjuntos duplos adjacen-tes. A etapa de cortar provê subconjuntos quádruplos com cada um dossubconjuntos quádruplos compreendendo uma metade do primeiro membroabsorvente adicional, um primeiro subconjunto duplo, um segundo membroabsorvente adicional, um segundo subconjunto duplo, e uma metade de umterceiro membro absorvente adicional.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende asetapas de cortar cada um dos subconjuntos duplos ao meio entre as cápsu-las adjacentes e cortar cada um dos segundos membros absorventes adi-cionais ao meio entre os subconjuntos duplos adjacentes, por meio de queum subconjunto de filtro de cigarro individual está provido. Uma barra de ta-baco está provida geralmente adjacente a uma extremidade do conjunto defiltro individual ou antes ou após os subconjuntos duplos serem cortados aomeio entre as cápsulas adjacentes.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende aetapa de prover uma quantidade de carbono entre cada um dos membrosabsorventes adicionais e o subconjunto duplo adjacente. Cada segundo dasérie de membros absorventes adicionais é cortado substancialmente aomeio entre os subconjuntos duplos adjacentes. A etapa de cortar provê sub-conjuntos quádruplos com cada um dos subconjuntos quádruplos compre-endendo uma metade de um primeiro membro absorvente adicional, umaprimeira quantidade de carbono, um primeiro subconjunto duplo, uma se-gunda quantidade de carbono, um segundo membro absorvente adicional,uma terceira quantidade de carbono, um segundo subconjunto duplo, umaquarta quantidade de carbono, e uma metade de um terceiro membro absor-vente adicional.

Em outra modalidade preferida, o método ainda compreende asetapas de cortar cada um dos subconjuntos duplos ao meio entre as cápsu-las adjacentes e cortar cada um dos segundos membros absorventes adi-cionais ao meio entre os subconjuntos duplos adjacentes por meio de queum subconjunto de filtro de cigarro está provido. Um membro absorventeindividual está provido entre os pares adjacentes dos subconjuntos de filtrode cigarro individuais para formar um conjunto de filtro de cigarro duplo comuma barra de tabaco provida geralmente adjacente a cada extremidade doconjunto de filtro de cigarro duplo. O membro absorvente adicional é cortadosubstancialmente ao meio entre os pares adjacentes dos subconjuntos defiltro de cigarro individuais para formar os cigarros individuais. A barra detabaco pode estar provida geralmente adjacente a uma extremidade do con-junto de filtro individual ou antes ou após os conjuntos de filtro de cigarroserem cortados ao meio entre as cápsulas adjacentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Figura 1 é uma vista em corte transversal de um cigarro constru-ido de acordo com uma modalidade.

Figura 2 é uma ilustração de um subconjunto de um filtro paraum cigarro de acordo com uma modalidade.

Figura 3 é uma vista esquemática lateral de uma porção de umadisposição para fabricar o subconjunto da Figura 2.

Figura 4 é uma vista esquemática de topo da porção de umadisposição da Figura 3.

Figura 5 é uma vista esquemática de outra porção de uma dis-posição para fabricar o subconjunto da Figura 2.

Figura 6 é uma vista esquemática de etapas intermediárias nafabricação de cigarros que utilizam o subconjunto da Figura 2.

Figura 7 é uma vista esquemática de etapas subseqüentes nafabricação de cigarros que utilizam o subconjunto da Figura 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Uma disposição de filtro com um material aditivo, tal como umcomponente de sabor, em um produto de tabaco, tal como um cigarro, estáprovida. Uma aplicação aperfeiçoada através de uma liberação controladado material aditivo a cigarros pode ser conseguida através da utilização deuma ou mais cápsulas as quais são de preferência cápsulas vedadas oufrangíveis, que contêm o material aditivo. Esta utilização de cápsulas permiteque o núcleo da cápsula seja controlavelmente liberado pelo fumante. Estaliberação controlada provida pelas cápsulas pode reduzir a reatividade entreo material aditivo e o cigarro, pode diminuir a evaporação e a migração domaterial aditivo dentro do cigarro, pode permitir uma distribuição uniforme ounão-uniforme do material aditivo, e/ou pode controlar a liberação do materialaditivo para conseguir o tempo apropriado até um estímulo predeterminadoe/ou pode permitir uma mistura in situ dos materiais aditivos.

A uma ou mais cápsulas estão de preferência contidas na seçãode filtro dos cigarros, por meio de que a utilização de uma força externa fazcom que a uma ou mais cápsulas sejam mecanicamente abertas antes daou durante a utilização do cigarro. A abertura da uma ou mais cápsulas per-mite que o material aditivo escape da(s) cápsula(s) e interaja com e modifi-que as características do cigarro e assim da fumaça derivada do mesmo.Por exemplo, o material aditivo pode ser utilizado para prover um ou maiscomponentes de sabor voláteis para a fumaça de tabaco que passa atravésdo filtro ou este pode ser utilizado para prover um composto de filtragem se-letivo (isto é, uma amina, etc.) o qual pode ter uma reatividade melhorada seapresentado em um estado molhado enquanto pode requerer uma proteçãoda secagem__e/ou ração prematura com os componentes atmosféricos ou aluz durante o armazenamento.

A. CIGARROS

Um cigarro tipicamente contém duas seções, uma porção quecontém tabaco algumas vezes referida como a barra de tabaco ou de cigar-ro, e uma porção de filtro a qual pode ser referida como uma ponta de filtro.Um papel de ponteira tipicamente circunda o filtro, o qual forma a extremida-de da boca do cigarro. O papel de ponteira tipicamente sobrepõe com a bar-ra de tabaco de modo a prender o filtro e a barra de tabaco juntos. A barrade tabaco, ou o elemento que contém o tabaco do cigarro, inclui o envoltóriode papel dentro do qual o tabaco é enrolado e o adesivo que prende as cos-turas do envoltório de papel juntas. A barra de tabaco tem uma primeira ex-tremidade a qual está integralmente presa no filtro e uma segunda extremi-dade a qual é acesa ou aquecida para fumar o tabaco. Quando a barra detabaco está acesa ou aquecida para fumar, a fumaça desloca-se da extremi-dade acesa a jusante para a extremidade de filtro da barra de tabaco e adi-cionalmente a jusante através do filtro.O filtro pode ser utilizado com os cigarros tradicionais e os cigar-ros não-tradicionais. Os cigarros não-tradicionais incluem, por exemplo, oscigarros para os sistemas de fumar elétricos como descritos na Patente U.S.N5 6.026.820; Patente U.S. Ns 5.988.176; Patente Número U.S. 5.915.387;

Patente U.S. N5 5.692.526; Patente U.S. N9 5.692.525; Patente U.S. N55.666.976; e Patente U.S. N9 5.499.636, comumente cedidas, as descriçõesdas quais estão aqui incorporadas por referência nas suas totalidades.

Uma modalidade exemplar de um método para fabricar cigarroscompreende prover um enchimento cortado para uma máquina de fabrica-ção de cigarros para formar uma porção de tabaco (por exemplo, uma colu-na de tabaco); colocar um envoltório de papel ao redor da coluna de tabacopara formar uma barra de tabaco; e prender uma porção de filtro na barra detabaco para formar o cigarro.

O termo "fumaça de fluxo principal" inclui a mistura de gasese/ou aerossóis que passa por um cigarro, tal como uma barra de tabaco, eque sai por de uma extremidade, tal como a extremidade de filtro, isto é, aquantidade de fumaça que sai ou é aspirada da extremidade da boca de umcigarro durante o fumar do cigarro. A fumaça de fluxo principal contém arque é aspirado através da região aquecida do cigarro e através do envoltóriode papel.

"Fumar" um cigarro pretende significar o aquecimento, a com-bustão ou de outro modo causar uma liberação de certos produtos químicosdo tabaco. Geralmente, fumar um cigarro envolve acender uma extremidadedo cigarro e aspirar a fumaça a jusante através da extremidade da boca docigarro, enquanto que o tabaco contido no mesmo sofre uma combustão,uma pirólise ou destilação de voláteis. No entanto, o cigarro pode tambémser fumado por outros modos. Por exemplo, o cigarro pode ser fumado peloaquecimento do cigarro utilizando um aquecedor elétrico, tal como descrito,por exemplo, na Patente U.S. N9 6.053,176; na Patente U.S. N9 5.934.289;Patente U.S. N9 5.591.368 ou Patente U.S. N9 5.322.075 comumente cedi-das, cada uma das quais está aqui incorporada por referência na sua totalidade.Β. TABACO

Exemplos de tipos adequados de materiais de tabaco que po-dem ser utilizados incluem, mas não estão limitados a, tabaco curado emfumeiro, tabaco Burley1 tabaco Maryland, tabaco Oriental, tabaco raro, taba-co de especiaria, suas misturas dos mesmos e similares. O material de ta-baco pode ser provido em qualquer forma adequada, incluindo, mas não li-mitado a, lâminas de tabaco, materiais de tabaco processados, tais como otabaco expandido em volume ou soprado, hastes de tabaco processadas,tais como as hastes cortadas enroladas ou cortadas sopradas, os materiaisde tabaco reconstituídos, misturas dos mesmos, e similares. Os substitutosde tabaco também podem ser utilizados.

Na fabricação de cigarros tradicionais, o tabaco é normalmenteutilizado na forma de enchimento cortado, isto é, na forma de retalhos oucordões cortados em larguras que variam de aproximadamente 2,5 mm(1/10 polegada) a aproximadamente 1,2 mm (1/20 polegada) ou mesmo a-proximadamente 0,6 mm (1/40 polegada). Os comprimentos dos cordõesvariam entre aproximadamente 6 mm (0,25 polegada) a aproximadamente75 mm (3,0 polegada). Os cigarros podem ainda compreender um ou maissabores, ou outros aditivos adequados (por exemplo, aditivos de queima,agentes de modificação de combustão, agentes corantes, aglutinantes, etc.).

C. FILTROS

O material de filtro do filtro pode ser qualquer de uma variedadede materiais fibrosos adequados para utilização em elementos de filtro defumaça de tabaco. Os materiais fibrosos típicos incluem o acetato de celulo-se, o polipropileno ou o papel. De preferência, o material de filtro será o ace-tato de celulose.

O filtro de um cigarro pode também incluir um sorvente tal comopartículas de sorvente. De preferência as partículas de sorvente têm um ta-manho de aproximadamente 0,3 mm a aproximadamente 0,85 mm ou umtamanho de 20 a 50 mesh para facilitar o carregamento nas cavidades defiltros de cigarro de modo a conseguir uma queda de pressão de filtro dese-jável (resistência à aspiração). Isto aplica-se a uma situação em que o sor-vente preenche uma cavidade bem definida na seção de filtro. Os sorventespodem ser utilizados em outras formas nos filtros de cigarro, por exemplo, aspartículas de sorvente podem estar distribuídas na estopa filamentada e nes-a forma podem ser utilizadas como diferentes comprimentos de segmentosno filtro para prover a redução desejável em um ou mais constituintes defase de gás de fluxo principal.

Várias construções de filtro de cigarro podem ser utilizadas, nasquais uma ou mais cápsulas podem estar incorporadas. As estruturas defiltro exemplares que podem ser utilizadas incluem, mas não estão limitadasa, um monofiltro, um filtro duplo, um filtro triplo, um filtro de cavidade únicaou múltipla, um filtro rebaixado, um filtro de fluxo livre, combinações dosmesmos e similares. Os monofiltros tipicamente contêm materiais de estopade acetato de celulose ou de papel de celulose. Os filtros de monocelulosepura ou filtros de papel oferecem uma boa retenção de alcatrão e de nicoti-na, e são altamente degradáveis. Os filtros duplos tipicamente compreen-dem uma extremidade da boca de acetato de celulose e um segmento decelulose pura ou de acetato de celulose. O comprimento e a queda de pres-são dos segmentos em um filtro duplo podem ser ajustados para prover umasorção ótima, enquanto mantendo uma resistência à aspiração aceitável. Osfiltros triplos podem incluir os segmentos do lado da boca e do lado do mate-rial de fumar ou tabaco, e um segmento médio que compreende o papel. Osfiltros de cavidade incluem pelo menos dois segmentos, por exemplo, aceta-to - acetato, acetato - papel ou papel - papel, separados por pelo menos umacavidade. Os filtros rebaixados incluem uma cavidade aberta no lado da bo-ca. Os filtros podem também ser ventilados e/ou compreenderem sorventesadicionais, catalisadores ou outros aditivos adequados para utilização nofiltro de cigarro.

Uma região de filtro de uma modalidade exemplar de um cigarropode ser construída com um sorvente a montante e uma cápsula a jusante.

Um sorvente, por exemplo, o carvão ativado, pode estar localizado dentro deuma cavidade a uma distância de uma ou mais cápsulas, as quais podemestar localizadas em uma segunda seção ou porção de um filtro espaçadasdo sorvente. Tal disposição permitiria que a filtragem do cigarro fosse execu-tada pelo sorvente, e que o sabor seja disposto dentro do cigarro sem que aeficiência do sabor seja afetada pela absorção ou adsorção pelo sorvente.

D. SORVENTES

Como aqui utilizado, o termo "sorção" denota a filtragem por ad-sorção e/ou absorção. A sorção pretende abranger as interações sobre asuperfície externa do sorvente, assim como as interações dentro dos poros edos canais do sorvente. Em outras palavras, um "sorvente" é uma substân-cia que pode condensar ou reter moléculas de outras substâncias sobre asua superfície, e captar outras substâncias, isto é, através da penetraçãodas outras substâncias na sua estrutura interna, ou em seus poros.

Como aqui utilizado, o termo "sorvente" refere-se a um adsor-vente, um absorvente, ou uma substância que possa executar ambas estasfunções.

Como aqui utilizado, o termo "remover" refere-se à adsorçãoe/ou à absorção de pelo menos alguma porção de um constituinte de fumaçade tabaco de fluxo principal.

Apesar de qualquer material adequado poder ser utilizado comoum sorvente, as modalidades preferidas incluem os sorventes de carbonoativado ou os materiais microporosos. O sorvente pode ser qualquer materialque tenha a capacidade de absorver e/ou adsorver os constituintes do gássobre a sua superfície ou assimilar tais constituintes dentro de seu corpo. Sedesejado, o sorvente pode incorporar um material de catalisador no mesmo.Como um exemplo, os materiais de sorvente podem incluir, mas não estãolimitados a, carbonos tais como o carbono ativado, aluminas, silicatos, penei-ras moleculares, e zeólitos e podem ser utilizados sozinhos ou em combina-ção. Em uma modalidade preferida, o material de sorvente é o carbono ativado.

Os materiais microporosos (isto é, os sorventes microporosos)tais como, por exemplo, um carbono ativado podem ser utilizados para filtraros constituintes do gás da fumaça de cigarro. O sorvente microporoso podeter poros com larguras ou diâmetros menores do que aproximadamente 20Á.

Apesar dos materiais microporosos serem úteis para a filtragemde fumaça de cigarro, os materiais microporosos podem também prejudicara capacidade do projetista de cigarro de adicionar componentes de saborvoláteis tais como o mentol, por exemplo. Especificamente, os sorventesmicroporosos tendem a adsorver e/ou absorver os componentes de sabordurante o tempo entre a fabricação do cigarro e a utilização pelo consumi-dor, assim reduzindo a eficiência dos componentes de sabor no cigarro.

Além da redução da eficiência dos componentes de sabor devi-do à adsorção/à absorção pelos sorventes microporosos, dois problemasadicionais são também encontrados quando o componente de sabor migra eé adsorvido/absorvido pelo sorvente. Primeiro, o componente de sabor podeocupar os locais ativos no sorvente; por meio disto reduzindo a capacidadedo sorvente para remover os constituintes de fase de gás-alvo da fumaça.Segundo, como o componente de sabor é freqüente e fortemente adsorvi-do/absorvido pelo sorvente, o componente de sabor pode não ser suficien-temente liberável. Como tal, a separação entre os materiais microporosos eos componentes de sabor, ou outros aditivos é desejada.

Outra vantagem da liberação controlada de sabores voláteis en-capsulados no filtro é que os aditivos voláteis encapsulados são adicionadosno fluxo de fumaça através da porção de filtro.

E. ADITIVOS

O termo "aditivo" significa qualquer material ou componente oqual modifique as características de um cigarro quando o cigarro é fumado.Qualquer material aditivo apropriado ou combinações de materiais pode es-tar contido em uma ou mais cápsulas para modificar as características docigarro. Tais materiais aditivos incluem os sabores, os agentes neutralizan-tes, e outros modificadores de fumaça, tais como os reagentes químicoscomo a 3-aminopropilsilila (APS) ao qual interage com os constituintes dafumaça. Além disso, os materiais aditivos podem também incluir os diluen-tes, os solventes ou os auxiliadores de processamento que podem ou nãoimpactar nos atributos sensoriais da fumaça de fluxo principal mais auxiliarno processamento de um aditivo e o seu encapsulamento e apresentaçãoem um cigarro.

Em uma modalidade preferida, os materiais aditivos podem in-cluir um ou mais sabores, tais como os sabores líquidos ou sólidos e as for-mulações de sabor ou os materiais que contêm sabor. O termo "sabor" ou"sabor de tabaco" pode inclui qualquer composto de sabor ou extrato de ta-baco adequado para ser disposto liberável em forma líquida dentro de umaou mais cápsulas tais como as cápsulas de peça única, as cápsulas de duaspartes, as macrocápsulas ou as microcápsulas para melhorar o sabor dafumaça de fluxo principal produzida, por exemplo, por um cigarro.

Os sabores ou fIavorizantes adequados incluem, mas não estãolimitados a, mentol, menta, tal como a hortelã pimenta e a hortelã verde,chocolate, alcaçuz, cítricos e outros sabores de frutas, gama octalactona,vanilina, etil vanilina, sabores refrescantes de hálito, sabores de temperostais como a canela, o salicilato de metila, o linalool, o óleo de bergamota, oóleo de gerânio, o óleo de limão, o óleo de gengibre, e o sabor de tabaco.

Outros sabores adequados podem incluir os compostos de sabor seleciona-dos do grupo que consiste em um ácido, um álcool, um éster, um aldeído,uma cetona, uma pirazina, suas combinações ou misturas e similares. Oscompostos de sabor adequados podem ser selecionados, por exemplo, dogrupo que consiste em ácido fenilacético, solanona, megastigmatrienona, 2-heptanona, álcoolbenzílico, acetato de cis-3-hexenila, ácido valérico, aldeídovalérico, éster, terpeno, sesquiterpeno, nootcatona, maltol, damascenona,pirazina, lactona, anetol, ácido isovalérico, combinações dos mesmos e simi-lares.

Em uma modalidade, o material aditivo pode servir como umreagente químico para um ou mais constituintes da fumaça de fluxo princi-pal. Um tal material aditivo pode incluir, como um exemplo, um aditivo quími-co o qual interage com um ou mais constituintes na fumaça de fluxo princi-pai. Por exemplo, ver a Patente U.S. N5 6.209.547 e Patente U.S. N96.595.218 comumente cedidas, as quais discutem os reagentes os quaispodem interagir com e podem remover os constituintes gasosos de um fluxode fumaça, e estão aqui expressamente incorporadas por referência em su-as totalidades.

F. CÁPSULAS

As cápsulas na disposição de filtro provêem vantagens especifi-camente para os cigarros que contêm o carbono ativado. Pela colocação dascápsulas vedadas dentro do filtro a jusante do carbono ativado em cigarrosque contém o carbono ativado no filtro, a adsorção do material aditivo libera-do pelo carbono ativado e a conseqüente desativação do carbono é subs-tancialmente impedida. Assim, em que o material, aditivo é um componentede sabor, a adsorção de sabor pelo carbono ativado durante o armazena-mento de cigarros e durante o fumar é substancialmente impedida.

Pela incorporação do material aditivo em uma ou mais cápsulasdentro de um filtro, a perda de sabor para a fumaça de fluxo lateral é subs-tancialmente reduzida e menos ou nenhum do componente de sabor é piroli-zado durante o fumar do cigarro. Além disso, pelo posicionamento das umaou mais cápsulas que contêm o material aditivo dentro da seção de filtro, ocarbono ativado pode manter a sua capacidade de modificar a fumaça docigarro, o que inclui remover os componentes orgânicos voláteis, tais como o1,3-butadieno, a acroleína, o isopreno, etc., da fumaça de fluxo principal.

O termo "disposto liberável" como aqui utilizado refere-se à con-tensão e liberação de materiais aditivos em cápsulas de modo que os mate-riais aditivos fiquem suficientemente contidos para substancialmente evitarou minimizar uma migração indesejada, tal como, por exemplo, durante oarmazenamento. Este termo também inclui, mas não está limitado, aos ma-teriais aditivos dentro da cápsula sendo móveis o suficiente para serem libe-rados da cápsula quando, por exemplo, a cápsula é partida ou aberta poruma força mecânica. Por exemplo, a cápsula pode ser partida espremendouma porção de um filtro de cigarro que contém a cápsula, assim liberando omaterial aditivo de dentro da cápsula.

A cápsula pode ser formada em uma variedade de formaçõesfísicas que incluem as cápsulas de parte única ou partes múltiplas, cápsulasgrandes, cápsulas pequenas, microcápsulas, etc. Uma formação preferidacompreende uma cápsula geralmente esférica, enquanto que outras modali-dades preferidas incluem as macrocápsulas ou as microcápsulas. Estas mo-dalidades preferidas podem incluir aditivos líquidos e os aditivos podem serlberados similarmente por ação mecânica. As cápsulas podem estar presen-tes dentro da seção de filtro de um cigarro em uma disposição dispersa semacrocápsulas pequenas ou microcápsulas forem providas, ou puderemestar presentes em um plugue ou uma cavidade dentro de um filtro para umaou mais cápsulas, de preferência uma única cápsula geralmente esférica. Noentanto, a cápsula ou cápsulas estão de preferência presentes a jusante dequaisquer sorventes dentro de um cigarro, tal como o carvão ativado.

As microcápsulas podem ser formadas por quaisquer técnicasadequadas que incluem as técnicas de encapsulaménto, tais como o reves-timento por rotação, a coacervação, a polimerização interfacial, a evapora-ção de solvente, a formação de jato anular, a qual utiliza dois jatos concên-tricôs para ejetar um jato interno de material de núcleo líquido e um jato ex-terno de material de parede líquido onde o fluxo de fluido parte-se em gotícu-Ias e o material de parede líquido solidifica por transição de fase induzidapela presença de íons de reticulação, diferenças de pH, mudanças de tem-peratura, etc.

As macrocápsulas podem ser providas dentro de um plugue oucavidade, e podem ser adicionalmente encapsuladas em uma bainha ou si-milar, ou podem ser providas em um subconjunto com uma cobertura exter-na e um ou mais membros absorventes se desejado. Pela provisão das ma-crocápsulas em uma bainha, dentro de um material de plugue, ou dentro deum subconjunto com uma cobertura externa e um ou mais membros absor-ventes, as macrocápsulas podem ser protegidas de um rompimento ou va-zamento acidental ou incidental, e as cápsulas podem ser feitas maiores emais fracas se desejado.

Além disso, cápsulas de parede única ou paredes múltiplas po-dem ser utilizadas para modelar a estabilidade da cápsula, a força, a resis-tência à ruptura, a facilidade de processamento na fabricação do filtro, etc.

As cápsulas podem ser feitas de qualquer material adequado, tais como a-queles utilizados em cápsulas para a aplicação de medicamentos, cápsulasde líquido encapsulado, ou outros materiais encapsulados. Como um exem-plo, as cápsulas tipicamente utilizadas na indústria farmacêutica podem serutilizadas. Tais cápsulas podem ser baseadas em gelatina, por exemplo, oupodem ser formadas de um material polimérico, tal como a celulose modifi-cada. Um tipo de celulose modificada a qual pode ser utilizada é a hidroxi-propilmetila celulose.

G. MODALIDADES PREFERIDAS

Com referência à Figura 1, um cigarro 20 inclui uma barra detabaco 22 a qual está provida adjacente a um conjunto de filtro 24. O conjun-to de filtro 24 inclui um subconjunto de filtro 26 que tem um primeiro membroabsorvente 32 e um segundo membro absorvente 34 com uma cápsula 36provida entre o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34. Um ter-ceiro membro absorvente 28 está provido em um primeiro lado do subcon-junto de filtro 26 e um quarto membro absorvente 30 está provido em umsegundo lado do subconjunto de filtro 26. Uma quantidade de carbono ativa-do 38 está provida entre o quarto membro absorvente 30 e a segunda ex-tremidade do subconjunto de filtro 26. O quarto membro absorvente 30 podetambém conter uma quantidade de carbono ativado 38 em que os artigossorventes estão distribuídos dentro da estopa filamentada. Nas modalidadesexemplares, os membros absorventes 32, 34, 28, 30 podem ser plugues defiltro que incluem os plugues de acetato de celulose.

Com referência agora à Figura 2, o primeiro membro absorvente32 é geralmente cilíndrico na forma e define uma primeira superfície de ex-tremidade 44. A primeira superfície de extremidade 44 do primeiro membroabsorvente 32 forma uma primeira extremidade 48 para o subconjunto defiltro de cigarro 26. O segundo membro absorvente 34 é também geralmentecilíndrico na forma e define uma segunda superfície de extremidade 46. Asegunda superfície de extremidade 46 do segundo membro absorvente 34forma uma segunda extremidade 50 do subconjunto de filtro de cigarro 26. Oprimeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 estão envolvidos ao re-dor de sua superfície externa por um envoltório de plugue convencional, a-dequado.

A cápsula 36 está provida entre o primeiro membro absorvente32 e o segundo membro absorvente 34. A cápsula 36 contém um aditivo oqual é um material fluido para modificar as características da fumaça de ta-baco durante o fumar do cigarro 20. A cápsula 36 libera pelo menos umaporção do material fluido quando a cápsula 36 é sujeita a uma força externa,tal como por espremedura pelo fumante.

O subconjunto de filtro de cigarro 26 tem uma cobertura externa40 para o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 e para a cáp-sula 36 a qual estende-se substancialmente da primeira extremidade 48 dosubconjunto de filtro de cigarro 26 até a segunda extremidade 50 do subcon-junto de filtro de cigarro 26. A cobertura externa 40 envolve a cápsula 36. Acobertura externa está formada de um material o qual é substancialmenteimpermeável ao material fluido da cápsula 36. Por exemplo, a cobertura ex-terna pode ser feita de celofane, cloreto de polivinilideno, ou outro filme oufolha substancialmente impermeável. Pela utilização de um material subs-tancialmente impermeável, o manchamento do papel de ponteira pode serreduzido ou eliminado quando da liberação do material fluido da cápsula. Acobertura externa 40 pode circundar parcialmente ou completamente o sub-conjunto de filtro de cigarro 26 que inclui o primeiro e o segundo membrosabsorventes 32, 34 e a cápsula 36. Além disso, o filtro de cigarro pode serenvolvido por uma ou mais camadas de cobertura externa 40 conforme de-sejado. Por exemplo, diversas camadas podem ser desejadas para uma re-sistência e/ou rigidez aumentadas.

Na modalidade preferida, a cobertura externa 40 é uma camadade celofane e o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 estãocompreendidos de acetato de celulose. Apesar de que na modalidade prefe-rida somente uma única cápsula 36 está provida entre o primeiro e o segun-do membros absorventes 32, 34, cápsulas 36 adicionais ou uma pluralidadede cápsulas menores podem estar providas entre o primeiro e o segundomembros absorventes 32, 34.

Do mesmo modo, na modalidade preferida, a cápsula 36 é ge-ralmente esférica com um invólucro externo substancialmente contínuo quecontém um líquido dentro do invólucro. No entanto, as uma ou mais cápsulasno subconjunto de filtro 26 podem ser alongadas, tais como de forma oval,ou oblonga ou outras do que esféricas e podem ser de construção de peçasmúltiplas. Similarmente, apesar de que na modalidade preferida, o materialdentro da cápsula é um líquido, o material pode ser um fluido não-líquido.

Uma camada anular 42 de acetato de celulose está provida aoredor da cobertura externa 40 do subconjunto de filtro de cigarro 26 e a ca-mada anular de acetato de celulose é depositada por vapor. Um envoltóriode plugue 52 pode estar provido ao redor da camada anular 42 de acetatode celulose.

A cobertura externa 40 impede a absorção capilar do material dacápsula (após a cápsula ter sido espremida pelo usuário) na direção radialdo cigarro através, por exemplo, do envoltório e do papel de ponteira o qualcircunda a cápsula e os outros componentes de filtro. A cobertura externa 40assim reduz ou impede inteiramente o manchamento do papel de ponteira.

Em uma modalidade preferida, quando a cápsula 36 é rompida,o líquido liberado da cápsula absorve capilar e axialmente e molha o primei-ro e o segundo membros absorventes 32, 34 de acetato de celulose. Emmodalidades exemplares, os membros absorventes 32, 34 podem incluirporções altamente molháveis para auxiliar a mover o flavorizante através docomprimento dos membros absorventes. Por exemplo, um material de ab-sorção capilar, tal como um cordão absorvente, pode estar provido e alinha-do axialmente, de preferência centrado dentro dos membros absorventes 32,34, para carregar axialmente e distribuir o líquido liberado pelas uma ou maiscápsulas dentro de um subconjunto de filtro de cigarro 26. De preferência, omaterial de absorção capilar é mais absorvente do que os membros absor-ventes de modo que o líquido liberado das cápsulas seja mais prontamenteabsorvido pelo material de absorção capilar.

A fumaça de fluxo principal pode então fluir da barra de tabacoatravés do subconjunto 26 primeiro através do segundo membro absorvente34 (e do material de absorção capilar, se provido) e então através do primei-ro membro absorvente 32 (e do material de absorção capilar, se provido),em que os membros absorventes 32, 34 podem ser molhados pelo líquidoda cápsula. Além disso, um ar de diluição pode fluir através da camada anu-lar ou sobreenvoltório de acetato de celulose depositado por vapor. Os doisfluxos podem ser ajustados pelo ajuste da eficiência de filtragem do acetatode celulose, através da utilização de furos de diluição, etc. O líquido dentroda cápsula é impedido da migração antes do rompimento da cápsula (comoespremendo o filtro antes de fumar). A cápsula é adequada para utilizaçãocom os cigarros que incluem um carbono ativado dentro do filtro. A cápsulapode conter componentes de sabor e pode também conter componentes quefacilitem a filtragem da fumaça de fluxo principal e os quais são liberadostambém antes de fumar o cigarro.

A camada anular de acetato de celulose depositada por vapor 42e o primeiro e o segundo membros absorventes 32, 34 podem ser ajustadosem tamanho, densidade e composição para conseguir diferentes níveis dediluição, resistência ao fluxo e distribuição.

Em uma modalidade exemplar, uma ou mais cápsulas 36 comdiâmetros de aproximadamente 4 mm - 5 mm, de preferência aproximada-mente 4,5 mm - 4,7 mm, estão contidas entre dois membros absorventes 32,34, os quais estão enrolados em uma cobertura externa de celofane 40 paraformar um subconjunto de filtro de cigarro 26, ou "núcleo interno" com umacircunferência externa de aproximadamente 16 mm - 19 mm, de preferência17 mm - 18 mm. Este núcleo interno 26 é então enrolado em uma camadaanular 42 ou "bainha externa", em que a circunferência da bainha externa éde aproximadamente 24 mm - 25 mm, de preferência aproximadamente 24,4mm - 24,5 mm, a qual por sua vez pode ser enrolada em um envoltório deplugue 52. Além disso, após enrolar no envoltório de plugue 52, furos deventilação podem ser providos no envoltório de plugue 52 a uma distânciade aproximadamente 10 mm - 15 mm, de preferência aproximadamente 12mm -13 mm, de uma extremidade da boca de um filtro.

Com referência agora à Figura 3, uma porção de uma disposiçãopara fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro 26 está esquematicamenteilustrada. Durante a fabricação, uma série de membros absorvente 54 deacetato de celulose estão providos. Os membros absorventes 54 são geral-mente cilíndricos na forma e têm um diâmetro de aproximadamente 5 mm eum comprimento de aproximadamente 10 mm. Cada um dos membros ab-sorventes 54 tem de preferência o dobro de comprimento que cada um doprimeiro membro absorvente 32 e do segundo membro absorvente 34, por-que cada membro absorvente 54 será eventualmente cortado para formarum primeiro membro absorvente 32 e um segundo membro absorvente 34. Éclaro, se o primeiro membro absorvente 32 e o segundo membro absorvente34 tiverem comprimentos diferentes, cada um dos membros absorventes 54de preferência tem um comprimento que corresponda ao comprimento com-binado do primeiro membro absorvente 32 e do segundo membro absorven-te 34. Além disso, cada um dos membros absorventes 54 pode consistir emduas diferentes composições em termos de denier e densidade de estopafilamentada para gerar membros 54 com diferentes características de absorção.

Os membros absorventes 54 são transportados ao longo de umalinha de montagem com um espaçamento predeterminado provido entre unsadjacentes dos membros absorventes 54. Uma camada de material imper-meável tal como celofane 55 a qual eventualmente formará a cobertura ex-terna 40 está provida em um modo em forma de U ao redor do fundo e doslados dos membros absorventes 54, ver também a Figura 4. A configuraçãoem forma de U da camada de celofane 55 permite que as cápsulas sejaminseridas ou largadas como por gravidade dentro do espaçamento providoentre uns adjacentes dos membros absorventes 54. Após as cápsulas 36terem sido providas entre os membros absorventes 54 adjacentes, um cor-dão de adesivo de fusão a quente é aplicado de um distribuidor ou aplicador57 para a costura de sobreposição formada quando os lados da camada decelofane são sobrepostos um no topo de outro para vedar as extremidadesdo celofane juntas.

Em uma modalidade preferida, uma cápsula 36 está provida en-tre cada par de membros absorventes 54 adjacentes. No entanto, se mais doque uma cápsula ou se uma quantidade de microcápsulas for provida entreuns adjacentes dos membros absorventes 54, então o número apropriado decápsulas (microcápsulas ou macrocápsulas) é provido e a camada de celo-fane é então sobreposta e as extremidades são vedadas juntas.

Apesar de que na modalidade preferida, uma camada de celofa-ne 55 provê a cobertura externa 40, outros materiais os quais são adequa-dos para utilização em cigarros e os quais são suficientemente impermeá-veis ao fluido contido dentro das cápsulas podem ser utilizados. No entanto,o custo, e a capacidade de colar ou vedar as extremidades da camada jun-tas devem ser considerados. Por exemplo, a cobertura externa 40 pode es-tar provida por uma camada adequada de um filme termoplástico tal como opolipropileno ou o polietileno, etc. utilizando um mecanismo de colagem ouadesivo apropriado, tal como por vedação por calor, como será aparentepara alguém versado na técnica. Do mesmo modo, a cobertura externa 40pode estar provida por outras disposições do que através da utilização deum canal em forma de U. Por exemplo, pode ser possível enrolar circunfe-rencialmente uma camada de material ao redor do primeiro e do segundomembros absorventes 32, 34 e da cápsula ou das cápsulas 36 intermediárias.

Com referência agora à Figura 5, a série de membros absorven-tes 54 e as cápsulas 36 providos dentro da cobertura externa 40 são supri-dos para um jato de enchimento 62. Uma estopa filamentada 60 de acetatodé celulose está provida ao redor da cobertura externa 40 através do jato deenchimento 62. A série de membros absorventes 54 com as cápsulas 36intermediárias e a cobertura externa 40 é então alimentada através de umcabeçote de vapor 62 para assentar por vapor a estopa filamentada de ace-tato de celulose dentro da camada anular 42 que circunda a cobertura exter-na 40. O envoltório de plugue pode então ser provido ao redor da superfícieexterna da camada anular 42. A descrição da Patente U.S. N9 4.064.791 aqual descreve uma disposição para formar a camada anular de acetato decelulose depositado por vapor está por meio disto incorporada por referênciana totalidade para todos os propósitos.Com referência agora à Figura 6, a série dos membros absor-ventes 54, as cápsulas intermediárias 36, a cobertura externa 40 de celofanee a camada anular 42 de acetato de celulose (e quaisquer envoltórios deplugue) é cortada em subconjuntos duplos 70. Os subconjuntos duplos 70são formados pelo corte de cada segundo membro absorvente 54 na sériede membros absorventes 54 substancialmente ao meio entre as cápsulasadjacentes.

Cada um dos subconjuntos duplos 70 compreende uma metadede um primeiro membro absorvente 72, uma primeira cápsula 74, um segun-do membro absorvente 76, uma segunda cápsula 78, e uma metade de umterceiro membro absorvente 80 providos em série dentro da cobertura exter-na 40 e da camada anular 42 de acetato de celulose provida ao redor dacobertura externa 40 de celofane.

Com referência continuada à Figura 6, uma série de subconjun-tos duplos 70 é então disposta com membros absorventes adicionais 82 pro-vidos entre os subconjuntos duplos 70 adjacentes. Os membros absorventesadicionais 82 são formados de acetato de celulose pelo corte de uma barrade filtro 84 nos membros absorventes adicionais 82. A barra de filtro 84 podeestar contida dentro de um envoltório de plugue. Cada um dos membros ab-sorventes adicionais 82 é de preferência longo o suficiente para formar doisdos quartos membros absorventes 30 do subconjunto 26 (ver Figura 1). A-lém disso, uma quantidade predeterminada de carbono ativado 86 está pro-vida entre cada um dos membros absorventes adicionais 82 e dos subcon-juntos duplos 70 adjacentes. Deste modo, uma quantidade de carbono ati-vado 86 está provida em ambos os lados de cada um dos membros absor-ventes adicionais 82.

A série de membros absorventes adicionais 82, as quantidadesde carbono ativado 86, e os subconjuntos duplos 70 estão contidos dentrode um envoltório de plugue 88 como é convencionalmente conhecido na fa-bricação de filtros de cigarro de múltiplos componentes.

No método de fabricação preferido, cada segundo da série demembros absorventes adicionais é cortado substancialmente ao meio entreos subconjuntos duplos 70 adjacentes. A etapa de cortar provê uma série desubconjuntos quádruplos 90. Cada um dos subconjuntos quádruplos 90compreende uma metade de um primeiro membro absorvente adicional 92,uma primeira quantidade de carbono ativado 94, um primeiro subconjuntoduplo 96, uma segunda quantidade de carbono ativado 98, um segundomembro absorvente adicional 100, uma terceira quantidade de carbono ati-vado 102, um segundo subconjunto duplo 104, uma quarta quantidade decarbono ativado 106, e uma metade de um terceiro membro absorvente adi-cional 108.

Com referência agora à Figura 7, no método de fabricação prefe-rido, cada um dos subconjuntos quádruplos 90 está cortado em subconjun-tos de filtro de cigarro individuais 103. Durante a fabricação, o primeiro sub-conjunto duplo 96 é cortado ao meio entre as cápsulas adjacentes e o se-gundo subconjunto duplo 104 é cortado ao meio entre as cápsulas adjacen-tes para formar os subconjuntos de filtro individuais 103. Subseqüentemente,uma barra de filtro de celulose 120 é cortada em membros absorventes adi-cionais 122 e um dos membros absorventes adicionais 122 está dispostoentre dois dos subconjuntos de filtro individuais 103. Os subconjuntos defiltros individuais 103 estão orientados de modo que a cápsula 36 fique Ioca-Iizada entre a quantidade de carbono ativado 86 e o membro absorventeadicional 122.

Os dois subconjuntos de filtro individuais 103 e o membro absor-vente adicional 122 provêem um conjunto de filtro de cigarro duplo 140. Tipi-camente, neste momento uma barra de tabaco 22 é presa em cada extremi-dade do conjunto de filtro de cigarro duplo 140 com as barras de tabaco pro-vidas adjacentes aos quartos membros absorventes 30 do subconjunto defiltro de cigarro 26 (ver também Figura 1). A barra de tabaco e os subconjun-tos de filtro podem estar providos com os envoltórios de plugue apropriadose os envoltórios de ponteira, conforme desejado. Subseqüentemente, osmembros absorventes adicionais 122 são cortados ao meio para formar osterceiros membros absorventes 28 do conjunto de filtro de cigarro e formardois cigarros, com cada conjunto de filtro de cigarro individual.Se desejado, a quantidade de carbono ativado 38 pode ser re-duzida ou mesmo omitida, em cujo caso o quarto membro absorvente 30pode ser provido adjacente a segunda extremidade do subconjunto de filtrode cigarro 26. Se a quantidade de carbono ativado 38 for omitida e o quartomembro absorvente 30 for provido diretamente adjacente a segunda extre-midade do subconjunto de filtro de cigarro 26 este quarto membro absorven-te 30 pode ter o carbono ativado ou outros artigos sorventes distribuídos naestopa filamentada. Alternativamente, se a quantidade de carbono ativado38 for omitida, o quarto membro absorvente 30 pode também ser omitido docigarro 20. Além disso, o terceiro membro absorvente 28 pode ser omitido docigarro 20.

Com referência novamente à Figura 1, a orientação do conjuntode filtro de cigarro 24 em relação à barra de tabaco 22 poderia ser invertidade modo que a cápsula 36 seja provida entre a barra de tabaco 22 e a quan-tidade de carbono ativado 38 ou uma quantidade de outro sorvente. Depen-dendo do conteúdo da cápsula 36, pode ser preferível ter a cápsula a mon-tante ao invés de a jusante do sorvente.

A cápsula 36 é de preferência esférica com um diâmetro de a-proximadamente 4,5 mm - 4,7 mm com o diâmetro do primeiro e do segundomembros absorventes cilíndricos 32, 34 sendo de aproximadamente 5 mm.Deste modo, o ar pode fluir ao redor da cápsula através de uma passagemprovida pela cobertura externa 40 que estende-se entre o primeiro e o se-gundo membros absorventes 32, 34. A cápsula de preferência tem uma pa-rede frangível a qual encapsula o material aditivo. A parede frangível rompepara expor o material aditivo quando a cápsula é sujeita a uma força externa.

Se desejado, a cápsula utilizada para conter o material aditivopode ser uma cápsula de duas partes, e pode incluir um reservatório primá-rio para o material aditivo, em que o material aditivo pode estar presente emqualquer forma adequada para liberação da cápsula. Como um exemplo, oreservatório primário pode estar completamente ou parcialmente cheio comum aditivo ou aditivos fluidos e/ou pode conter: um material compressivoporoso tal como uma esponja saturada com aditivo(s), ou sólidos não-adsorventes para diminuir o espaço disponível para o(s) aditivo(s) ou mesmomicrocápsulas que contêm aditivo para protegê-las de uma possível rupturaprematura durante o rigor da fabricação de filtro. De preferência, as paredesdas uma ou mais cápsulas protegem o material aditivo da migração e permi-tem uma liberação controlada do material aditivo.

Em uma cápsula de duas partes, as duas partes podem vedare/ou lacrar o material aditivo dentro de um reservatório primário e impedir ovazamento do material aditivo antes da liberação pretendida por ação mecâ-nica. A cápsula pode incluir duas partes as quais travam ou montam veda-das no lugar e então pelo menos parcialmente separam pela aplicação deuma força externa que permite a liberação de líquido ou de vapor de um ma-terial aditivo contido de dentro da cápsula de duas partes. A vedação forma-da pelas duas partes pode ser uma vedação mecânica. No entanto, paraaperfeiçoar a qualidade de vedação uma vedação cintada pode ser providaexternamente às cápsulas no ponto em que as duas partes de cápsula seunem. As cintas podem ser feitas de gelatina, hidroxipropilmetila (HPMC) ououtros materiais adequados, de preferência um material similar ao materialutilizado para formar as cápsulas.

De modo a liberar o material aditivo contido das cápsulas, depreferência uma força externa, tal como uma ação mecânica, é aplicada. Ummétodo preferível para aplicar a força externa seria ter um usuário espremerou exercer uma força externa sobre um filtro que contém a cápsula antes oudurante o fumar do cigarro. A ação de espremer ou a aplicação de uma forçaexterna de preferência romperia a cápsula ou pelo menos parcialmente de-formaria um reservatório primário, o que por sua vez causaria um desloca-mento dos componentes internos mecanicamente travados ou vedados nolugar da cápsula. Este deslocamento criaria então um ou mais espaços aber-tos entre os componentes internos através dos quais pelo menos uma por-ção do material aditivo pode ser liberado da cápsula, por exemplo, o líquidoe/ou vapor pode ser liberado da cápsula para modificar a fumaça de tabacoque passa através do filtro. A força de atuação pode ser em uma direção aolongo ou transversal ao eixo geométrico do cigarro. Uma torção pode tam-bém ser aplicada. Um dispositivo externo, tal como um dispositivo de pinça-mento, um dispositivo de espremer de tubo, pinças ou qualquer outro dispo-sitivo para aplicar forças de torção ou de compressão, pode também ser uti-lizado para concentrar a força em uma localização de filtro prescrita repeti-damente.

Em uma cápsula de duas partes, as duas partes podem separarfisicamente ao invés de romper quando sendo espremidas pelo usuário, demodo a prover um resultado relativamente previsível. No entanto, uma ruptu-ra pode também ser utilizada já que a ruptura da cápsula também resultariaem criar espaços abertos através dos quais pelo menos uma porção do ma-terial aditivo pode ser liberada da cápsula.

Em uma cápsula unitária, as soluções de sabor podem estar en-capsuladas dentro de uma cápsula de parte única, sem costura. Em umamodalidade exemplar, microcápsulas podem estar providas dentro de umfiltro de cigarro, onde as microcápsulas incluem os materiais aditivos nasmesmas. Similarmente, as macrocápsulas e as microcápsulas podem serrompidas por aplicação de força, em que as macrocápsulas e as microcáp-sulas são rompidas para liberar os materiais aditivos nas mesmas.

É notado que os termos "cápsulas" ou "macrocápsulas" preten-dem definir cápsulas grandes, de preferência iguais a ou maiores do queaproximadamente 1 mm de diâmetro, enquanto que o termo "microcápsulas"é definido como cápsulas menores, de preferência menores do que 1 mm.

Um cigarro preferido incluiria uma barra de tabaco integralmentepresa em um filtro, onde o filtro incluiria um subconjunto de filtro que tempelo menos uma cápsula que contém um material aditivo para modificar ascaracterísticas da fumaça de cigarro.

De preferência, um filtro de cigarro está disposto com as uma oumais cápsulas colocadas a jusante de um material sorvente com o materialde filtro entre as uma ou mais cápsulas e o material sorvente ou na extremi-dade da boca do filtro com uma òu mais cápsulas colocadas entre a extre-midade da boca do filtro ou entre o filtro e a extremidade da boca do filtro.

Também, uma cápsula dupla pode ser aqui utilizada. De prefe-rência, uma cápsula dupla pode ser formada por uma cápsula menor dentrode uma maior. Estas duas cápsulas podem conter materiais ou formulaçõesque podem ou não ser compatíveis uma com a outra. As cápsulas duplas,tais como a DuoCap® pela Encap Drug Delivery de W. Lothian1 Escócia po-dem ser utilizadas para conter o(s) aditivo(s).

A quantidade de carbono ativado 38 provê um sorvente para ocigarro. A cápsula 36 pode ser aberta por um usuário do cigarro espremendoo filtro na área da cápsula 36, causando uma deformação e/ou ruptura ouabertura da cápsula 36, assim liberando o aditivo e expondo o aditivo à fu-maça de fluxo principal que passa através do filtro.

De preferência, a cápsula 36 tem uma resistência ao estouro deaproximadamente 5N a 8N (0,5 kgf a 0,8 kgf), 8N a 12N (0,8 kgf a 1,2 kgf),12N a 16N (1,2 kgf a 1,6 kgf), 16N a 20N (1,6 kgf a 2,0 kgf) ou 20N a 24N(2,0 kgf a 2,4 kgf (quílogramas força)).

Em outra modalidade, a cápsula pode estar na forma de uma oumais microcápsulas as quais encapsulam o(s) aditivo(s). Cada microcápsulapode ser utilizada sozinha ou em combinação com outras microcápsulas.

Quando utilizadas em um cigarro, cada microcápsula pode conter os mes-mos ou diferentes aditivos de outra(s) microcápsula(s) dentro do cigarro (sepresentes) dependendo do(s) aditivo(s) desejado(s). Por exemplo, umacombinação de dez microcápsulas flavorizadas com mentol e cinco micro-cápsulas flavorizadas com tabaco podem estar incorporadas dentro de umfiltro de cigarro para prover uma combinação de sabores de mentol - tabacopreferida.

Tipicamente, a quantidade de aditivo utilizada por cigarro podeser extremamente pequena já que o aditivo está substancialmente vedadodentro das cápsulas durante a embalagem e o armazenamento do cigarro.

Como um exemplo, quando um sabor é utilizado como o aditivo, umas pou-cas gotas, por exemplo, 3 μΙ - 6 μΙ, 6 μΙ - 9 μΙ, 9μΙ - 12 μΙ, de flavorizante ρο-de ser suficiente em microcápsulas, ou mais gotas, por exemplo, 6 μΙ - 9 μΙ,9 μΙ -12 μΙ, ou 12 μΙ - 15 μΙ ou mais, podem ser suficientes em uma cápsulade duas partes ou uma macrocápsula para prover uma quantidade apropria-da de sabor para a fumaça de fluxo principal quando o cigarro é fumado.

A viscosidade do aditivo pode também ser controlada para per-mitir uma absorção capilar controlada do aditivo para dentro dos membrosabsorventes 32, 34 formados de acetato de celulose. A cobertura externa 40de, por exemplo celofane, impede o aditivo de manchar as camadas maisexternas do filtro de um cigarro, tal como o papel de ponteira. Os modificado-res de viscosidade que poderiam ser utilizados podem incluir a cera de abe-lha ou outras ceras para as formulações hidrofóbicas e celulósicos modifica-dos, etc. para as formulações hidrofílicas.

As cápsulas podem ser de qualquer tamanho adequado parautilização em um cigarro, por exemplo, menor do que 2 mm, 2 mm - 3 mm, 3mm - 4 mm, 4 mm - 5 mm ou maior do que 5 mm e os subconjuntos quecontêm as cápsulas podem variar no comprimento dependendo do compri-mento do filtro, por exemplo, menor do que 8 mm, 8 mm - 10 mm, 10 mm -12 mm, ou mais do que 12 mm. Para os cigarros tradicionais uma cápsula éde preferência de aproximadamente 4 mm - 5 mm de diâmetro.

É notado que o sorvente pode também estar incorporado em ummaterial de estopa para o filtro. Por exemplo, o carbono ativado pode estarincluído dentro de dobras de um material de estopa do filtro ou dentro damassa do material de estopa, em que o material de estopa forma um com-ponente de filtro de um cigarro.

Para formar as cápsulas de sabor geralmente esféricas, um bo-cal concêntrico pode ser utilizado para co-extrudar as cápsulas que têm umnúcleo de sabor e um invólucro, o núcleo sendo formado por uma passagemcentral do bocal concêntrico e o invólucro sendo formado por uma passagemexterna do bocal concêntrico. A cápsula formada na extremidade do bocalconcêntrico pode ser largada dentro de uma solução, onde uma gelificaçãopode ocorrer. Pela co-extrusão de um núcleo de sabor central líquido e umacamada externa de parede de invólucro, uma cápsula pode ser formada comum centro líquido e uma parede de invólucro gelifiçada assim provendo umacontenção estrutural para um aditivo líquido. Alternativamente, uma extrusãoúnica pode também ser utilizada para produzir as cápsulas.De preferência, as cápsulas de sabor podem ser feitas contendonúcleos de sabor, os quais podem ser hidrofóbicos tais como o óleo de men-ta, mentol ou outros aditivos como acima mencionado, e outras camadas,tais como as paredes de invólucro compostas de polissacarídeos naturais oude polissacarídeos tanto naturais quanto modificados, mas podem tambémser um polímero ou outros materiais de parede de invólucro. Os polissacarí-deos preferidos incluem a pectina, o alginato, a carragenina, gomas e ágar.Os polímeros preferidos incluem as proteínas como a gelatina, os celulósi-cos modificados ou os polímeros sintéticos tais como os derivados de polia-crilatos.

Uma extrusão única para formar as cápsulas pode também serpossível. Por exemplo, um sabor hidrofóbico pode ser disperso dentro deuma solução de polissacarídeo hidrofílico e a dispersão pode ser extrudadaatravés de um único bocal em uma solução de cátions baseada em águaadequada para uma reticulação do polissacarídeo. Permitindo a separaçãodo sabor hidrofóbico dos componentes hidrofílicos do sistema (o polissacarí-deo e o cátion), um núcleo hidrofóbico distinto pode ser formado em umacápsula.

Por exemplo, uma extrusão única para formar as cápsulas podeser executada misturando uma mistura de 1,1 g de uma formulação de saborde mentol/menta em um frasco que contém 5 ml de uma solução de pectinaLM20 (uma pectina de baixo metóxi amidada com um conteúdo de 20% demetóxi) de 5% em peso em água. O frasco pode então ser vigorosamenteagitado para produzir uma dispersão do sabor na solução de pectina. A dis-persão pode então ser extrudada através de uma agulha de seringa comogotas dentro de uma solução de cloreto de cálcio sob agitação constante.Como um resultado, cápsulas de aproximadamente 1 mm - 2 mm de tama-nho podem ser formadas instantaneamente conforme as gotas impactam asolução para uma reticulação da pectina pelos cátions de cálcio. As cápsulaspodem então ser colhidas e secas ao ar. Pela utilização de uma Microscopiade Elétrons de Escaneamento (SEM) para investigar as seções transversaisde cápsulas formadas da metodologia exemplar acima, pode ser visto queas cápsulas podem ser formadas com geometrias de núcleo e de invólucrodistintas e com uma dispersão não-uniforme da formulação de sabor dementol/menta. Similarmente, outra mistura pode também ser formada con-tendo 2,2 g de glicerol, 0,3 g da formulação de sabor de mentol/menta e 1,5da solução de pectina LM20 a 5%. As cápsulas desta mistura podem simi-larmente ser formadas por precipitação em uma solução de cloreto de cálcioe podem resultar em uma geometria do tipo de núcleo - invólucro similar àsoutras cápsulas.

A espessura da camada externa pode ser controlada através doprojeto do bocal, em que a razão e o tamanho do núcleo de sabor e da ca-mada externa pode ser especificamente escolhida. Alternativamente, a es-pessura da camada externa pode também ser controlada através de umaseleção específica de um material de camada externa e da solução utilizadapara gelificar o material de camada externa, em que o material de camadaexterna e a solução podem reagir rapidamente ou lentamente e portantoformar camadas externas de parede de invólucro mais espessas ou maisfinas dependendo da velocidade de sua reação com a solução.

O núcleo de sabor, como acima mencionado, é de preferênciaum sabor hidrofóbico, mas pode também ser um sabor hidrofílico. Se umsabor hidrofílico for desejado, no entanto, as propriedades do material decamada externa são de preferência diferentes daquelas utilizadas com ossabores hidrofóbicos. Além disso, o núcleo de sabor pode também ser umadispersão de componentes hidrofílicos e hidrofóbicos, onde de preferência ocomponente hidrofílico contém os cátions os quais podem afetar uma regiãoexterna da camada externa. A espessura pode também ser controlada atra-vés de um sobre-revestimento da cápsula primária por encapsulamento degelificação iônica adicional ou outros meios.

Além disso, aditivos podem ser utilizados para controlar a rigi-dez, a estabilidade térmica, a funcionalidade da cápsula, etc. Por exemplo,os aditivos de reticulação e os umectantes podem ser utilizados para contro-lar a rigidez das camadas externas de parede de invólucro, enquanto que ostensoativos podem ser utilizados para controlar as interfaces hidrofíli-ca/hidrofóbica entre o núcleo de sabor e a camada externa de parede deinvólucro ou entre a camada externa de parede de invólucro e a solução.

Apesar da invenção ter sido descrita em detalhes com referênciaàs suas modalidades específicas, ficará aparente para alguém versado natécnica que muitas mudanças e modificações podem ser feitas, e seus equi-valentes empregados, sem afastar-se do escopo das reivindicações.

Claims (17)

1. Subconjunto de filtro de cigarro (26), compreendendo:um primeiro membro absorvente (32) definindo uma primeirasuperfície de extremidade (44), formando uma primeira extremidade (48) dosubconjunto de filtro de cigarro;um segundo membro absorvente (34) definindo uma segundasuperfície de extremidade (46), formando uma segunda extremidade (50) dosubconjunto de filtro de cigarro; epelo menos uma cápsula (36) proporcionada entre o primeiromembro absorvente (32) e o segundo membro absorvente (34), pelo menosuma cápsula contendo um material fluido para modificar as característicasda fumaça de tabaco durante o fumar de um cigarro proporcionado com umfiltro incluindo o subconjunto, pelo menos uma cápsula liberando pelo menosuma porção do material fluido quando a pelo menos uma cápsula é sujeita àforça externa; euma cobertura externa (40) se estendendo substancialmente apartir da primeira extremidade do subconjunto de filtro de cigarro para a se-gunda extremidade do subconjunto de filtro de cigarro e envolvendo pelomenos uma cápsula, a cobertura externa sendo formada de um material oqual é substancialmente impermeável ao material fluido da pelo menos umacápsula,caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma camadaanular (42) de acetato de celulose proporcionada ao redor da superfície ex-terna do subconjunto de filtro de cigarro, em que a camada anular de acetatode celulose é depositada por vapor.

2. Subconjunto de filtro de cigarro (26), de acordo com a reivin-dicação 1, caracterizado pejo fato de que ainda compreende um materialde absorção capilar dentro do primeiro membro absorvente (32) e/ou do se-gundo membro absorvente (34), em que o material de absorção capilar émais absorvente do que o primeiro membro absorvente e/ou o segundomembro absorvente.

3. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro (26)compreendendo as etapas de:proporcionar uma série de membros absorventes (28, 30, 32, 34);proporcionar pelo menos uma cápsula (36) entre os membrosabsorventes adjacentes, pelo menos uma cápsula contendo um material flui-do para modificar as características da fumaça de tabaco durante o fumar deum cigarro proporcionado com um filtro que inclui o subconjunto, pelo menosuma cápsula liberando pelo menos uma porção do material fluido quandopelo menos uma cápsula está sujeita à força externa; eproporcionar uma cobertura externa (40) ao redor da série demembros absorventes e de pelo menos uma cápsula proporcionada entre osmembros absorventes adjacentes, a cobertura externa sendo formada de ummaterial substancialmente impermeável ao material fluido de pelo menosuma cápsula,caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa deproporcionar uma camada anular (42) de acetato de celulose ao redor dasuperfície externa do subconjunto de filtro de cigarro, a camada anular deacetato de celulose sendo depositada por vapor.

4.

5. Cigarro que compreende o subconjunto de filtro de cigarrocomo definido na reivindicação 1, ainda compreendendo um quarto membroabsorvente compreendido de acetato de celulose, o dito quarto membro ab-sorvente estando provido geralmente adjacente à dita segunda extremidadedo dito subconjunto de filtro de cigarro, em que uma barra de tabaco estáprovida geralmente adjacente ao dito quarto membro absorvente.

6. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro, quecompreende as etapas de:prover uma série de membros absorventes;prover pelo menos uma cápsula entre os membros absorventesadjacentes, a dita pelo menos uma cápsula contendo um material fluido paramodificar as características da fumaça de tabaco durante o fumar do cigarro,a dita pelo menos uma cápsula liberando pelo menos uma porção do materi-al fluido quando a pelo menos uma cápsula está sujeita a uma força externa;prover uma cobertura externa ao redor da dita série de membrosabsorventes e da dita pelo menos uma cápsula provida entre os membrosabsorventes adjacentes, a dita cobertura externa estando formada de ummaterial o qual é substancialmente impermeável ao dito material fluido dadita pelo menos uma cápsula.

7. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro deacordo com a reivindicação 6, em que:cada um dos ditos membros absorventes é substancialmentecilíndrico; e/ou• o dito material da dita cobertura externa é o celofane ou o cloretode polivinilideno; e/ouos ditos membros absorventes estão compreendidos de acetatode celulose; e/ousomente uma cápsula está provida entre os ditos membros ab-sorventes adjacentes; e/ouo dito material fluido contido dentro da dita uma cápsula é umlíquido.

8. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro deacordo com a reivindicação 6, ainda compreendendo a etapa de:prover uma camada anular de acetato de celulose ao redor dasuperfície externa do dito subconjunto de filtro de cigarro, a dita camadaanular de acetato de celulose sendo depositada por vapor.

9. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro deacordo com a reivindicação 8, ainda compreendendo a etapa de:cortar cada segundo membro absorvente na dita série de mem-bros absorventes substancialmente ao meio entre as cápsulas adjacentes, adita etapa de cortar provendo subconjuntos duplos, cada um dos ditos sub-conjuntos duplos compreendendo uma metade de um primeiro membro ab-sorvente, uma primeira cápsula, um segundo membro absorvente, uma se-gunda cápsula, e uma metade de um terceiro membro absorvente providosem série dentro da dita cobertura externa, com a dita camada anular de ace-tato de celulose provida ao redor da dita cobertura externa.

10. Subconjunto duplo formado pelo método como definido nareivindicação 9.

11. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro deacordo com a reivindicação 9, ainda compreendendo a etapa de:prover uma série de membros absorventes adicionais com umdos ditos subconjuntos duplos estando provido entre os membros absorven-tes adicionais adjacentes; e/ouprover uma quantidade de carbono ativado entre cada um dosditos membros absorventes adicionais e o dito subconjunto duplo adjacente.

12. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro deacordo com a reivindicação 11, ainda compreendendo a etapa de:cortar cada segundo da dita série de membros absorventes adi-cionais substancialmente ao meio entre os subconjuntos duplos adjacentes,a dita etapa de cortar provendo subconjuntos quádruplos,cada um dos ditos subconjuntos quádruplos compreendendouma metade de um primeiro membro absorvente adicional, um primeiro sub-conjunto duplo, um segundo membro absorvente adicional, um segundosubconjunto duplo, e uma metade de um terceiro membro absorvente adi-cional; oucada um dos ditos subconjuntos quádruplos compreendendouma metade de um primeiro membro absorvente adicional, uma primeiraquantidade de carbono ativado, um primeiro subconjunto duplo, uma segun-da quantidade de carbono ativado, um segundo membro absorvente adicio-nal, uma terceira quantidade de carbono ativado, um segundo subconjuntoduplo, uma quarta quantidade de carbono ativado, e uma metade de um ter-ceiro membro absorvente adicional.

13. Subconjunto quádruplo formado pelo método como definidona reivindicação 12.

14. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro deacordo com a reivindicação 12, ainda compreendendo as etapas de:cortar cada um dos ditos subconjuntos duplos ao meio entre ascápsulas adjacentes; ecortar cada um dos ditos segundos membros absorventes adi-cionais ao meio entre os subconjuntos duplos adjacentes,por meio de que um subconjunto de filtro de cigarro individualestá provido.

15. Subconjunto de filtro de cigarro individual formado pelo mé-todo como definido na reivindicação 14.

16. Método para fabricar os subconjuntos de filtro de cigarro deacordo com a reivindicação 14, ainda compreendendo as etapas de:prover um membro absorvente adicional entre os pares adjacen-tes dos ditos subconjuntos de filtro de cigarro individuais para formar umconjunto de filtro de cigarro duplo;prover uma barra de tabaco geralmente adjacente a cada extre-midade do dito conjunto de filtro de cigarro duplo;unir as barras de tabaco no conjunto de filtro de cigarro duplocom um papel de ponteira;cortar o dito membro absorvente adicional substancialmente aomeio entre os ditos pares adjacentes dos ditos subconjuntos de filtro de ci-garro individuais para formar os cigarros individuais.

17. Cigarro formado pelo método como definido na reivindicação