BRPI0718607A2 - Artigo para fumante com um restritor de escoamento. - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARTIGO PA- RA FUMANTE COM UM RESTRITOR DE ESCOAMENTO".
Antecedentes
Até aqui, cigarros com níveis elevados de ventilação têm tido 5 usualmente níveis inaceitavelmente baixos de resistência ao tragar (RTD) a menos que alguma contramedida seja tomada para compor a deficiência em RTD. No passado, segmentos de filtro de acetato de celulose de alta densi- dade foram utilizados para enfrentar a deficiência. Contudo, tais segmentos de filtro tenderam a reduzir a distribuição de alcatrão (FTC) com um pequeno 10 ou nenhum efeito sobre os componentes de fase gasosa da fumaça da cor- rente principal de tabaco, tais como o monóxido de carbono (CO) e o óxido de nitrogênio (NO). Esta solução tende a piorar as relações de CO para alca- trão (FTC) em cigarros de distribuição mais baixa (de alcatrão FTC).
Ventilação tem um atributo desejável em que, quando operando isolada, ela irá reduzir ao mesmo tempo a fase particulada e a fase gasosa da fumaça da corrente principal. Cigarros altamente ventilados, contudo, têm desvantagens em RTD como discutido anteriormente.
Breve Descrição dos Desenhos
A figura 1 é uma vista lateral de um artigo para fumante constru- ído de acordo com uma modalidade preferida, na qual o papel de ponteira de filtro foi parcialmente desdobrado para revelar componentes do filtro interno.
As figuras 2 e 3 são vistas laterais de artigos para fumante com um papel de ponteira parcialmente desenrolado para revelar componentes de filtro de outras modalidades.
A figura 4 é uma vista lateral de um artigo para fumante com o
papel de ponteira parcialmente desenrolado para revelar componentes de filtro que incluem um segmento de filtro de restrição de escoamento que tem simetria de extremidade para extremidade.
As figuras 5 e 6 são vistas laterais de artigos para fumante com o papel de ponteira parcialmente desenrolado para revelar componentes de filtro de outras modalidades.
A figura 7 ilustra um processo pelo qual as hastes de filtro atu- almente divulgadas são formadas e inseridas em artigos para fumante. Descrição Detalhada de Modalidades Preferidas
Modalidades atualmente divulgadas fornecem o benefício de um artigo para fumante altamente ventilado com quantidades desejadas de re- 5 sistência ao tragar e/ou provisões para facilitar fabricação de cigarros de alta velocidade em equipamento convencional de fabricação de cigarros.
Fazendo-se referência à figura 1, uma modalidade preferida for- nece um artigo para fumante 10 que compreende uma haste de tabaco 12 e um filtro 14 conectado com a haste de tabaco 12 por meio de um papel de 10 ponteira 16. Preferivelmente o filtro 14 compreende um primeiro segmento de filtro 18 em uma porção a montante 20 do filtro 14, um segmento de filtro de bocal 22 na porção extrema a jusante 24 do filtro 14 e um segmento de filtro de restrição de escoamento 26 situado entre os primeiro e segundo segmentos de filtro de bocal 18 e 22. Nesta modalidade, segmentos de filtro 15 18 e 22 são segmentos de filtro de baixo rendimento a particulados, preferi- velmente construídos de feixe de acetato de celulose de denier 8,0 por fila- mento e denier total 35.000. Nesta modalidade, está incluído um segmento de filtro de restrição de escoamento relativamente curto 26 (daqui em diante disco restritor) adjacente ao primeiro tampão filtro a montante 18 de um 20 comprimento de aproximadamente 3 milímetros até 10 milímetros, mais pre- ferivelmente aproximadamente 3 milímetros até 7 milímetros em comprimen- to. Nesta modalidade uma cavidade 46 dentro do filtro 14 é definida no mí- nimo em parte por um segmento de filtro tubular cilíndrico 48. Preferivelmen- te a cavidade 46 se estende desde o filtro de bocal 22 até a zona de ventila- 25 ção 40 e preferivelmente depois da zona 40 até a restrição de escoamento 30. O segmento de filtro tubular 48 é preferivelmente construído de um tam- pão filtro relativamente pesado, papel ou outro material tal como acetato de celulose.
Nesta modalidade, a zona de ventilação 40 compreende uma pluralidade de furos de ventilação que se estendem através do papel de pon- teira 16 e através do segmento de filtro tubular 48. Este arranjo facilita a utili- zação de técnicas de perfuração a laser em linha para fornecer furos de ven- tilação durante a fabricação do artigo para fumante 10.
Fazendo-se referência à figura 2, uma outra modalidade fornece um artigo para fumante que compreende uma haste de tabaco e um filtro conectado com a haste de tabaco por meio de um papel de ponteira. Preferi- 5 velmente o filtro compreende um primeiro segmento de filtro 18 construído de feixe de acetato de celulose em uma porção a montante do filtro, um segmento de filtro de bocal 22 construído de feixe de acetato de celulose em uma porção extrema a jusante do filtro e um disco restritor 26 situado entre o primeiro e segmentos de filtro de bocal 18 e 22. Nesta modalidade a cavida- 10 de 46 dentro do filtro é definida no mínimo em parte por um tubo de papel enrolado preferivelmente em espiral 48 que se estende por todo o compri- mento do filtro e é suficientemente forte para ser autossustentado, e ainda fino o suficiente para acomodar perfuração a laser em linha. O anel externo do disco restritor tem preferivelmente um ajuste deslizante com a superfície 15 interna do tubo de papel 48. Preferivelmente a cavidade 46 se estende des- de o filtro de bocal 22 até a zona de ventilação 40 e preferivelmente depois da zona 40 até a restrição de escoamento 30. O tubo 48 pode ser feito utili- zando outros materiais ou outras técnicas de conformação tal como extrusar o tubo ou formar um tubo com uma costura longitudinal.
Fazendo-se referência à figura 3, uma outra modalidade fornece
um artigo para fumante que compreende uma haste de tabaco e um filtro conectado com a haste de tabaco por meio de um papel de ponteira. Preferi- velmente, o filtro compreende um primeiro segmento de filtro 19 construído de carbono sobre feixe em uma porção a montante do filtro, um segundo 25 segmento de filtro 18 construído de feixe de acetato de celulose à jusante do primeiro segmento de filtro 19, um segmento de filtro de bocal 22 construído de feixe de acetato de celulose em uma porção extrema a jusante do filtro e um disco restritor 26 situado entre o segundo e segmentos de filtro de bocal 18 e 22. Nesta modalidade o anel externo do disco restritor 26 é preferivel- 30 mente ligeiramente troncocônico para facilitar o tamponamento do disco res- tritor 28 ao longo do tubo 48 da esquerda para a direita. Preferivelmente a cavidade 46 se estende desde o filtro de bocal 22 até a zona de ventilação 40 e preferivelmente além daí até a restrição de escoamento 30.
Fazendo-se referência à figura 4, uma outra modalidade fornece um artigo para fumante que compreende uma haste de tabaco e um filtro conectado com a haste de tabaco por meio de um papel de ponteira. Preferi- velmente o filtro compreende um primeiro segmento de filtro 18 construído de carbono sobre feixe em uma porção a montante do filtro, um segundo segmento de filtro 18 construído de feixe de acetato de celulose a jusante do primeiro segmento de filtro 19, um segmento de filtro de bocal 22 construído de feixe de acetato de celulose em uma porção extrema a jusante do filtro e um filtro de restrição de escoamento que compreende um disco restritor 26 que tem um orifício de restrição de escoamento 30 situado entre o segundo segmento de filtro 18 e o segmento de filtro de bocal 22. Nesta modalidade o disco restritor 26 preferivelmente é simétrico ou tem simetria de extremidade com extremidade. Preferivelmente a cavidade 46 se estende desde o filtro de bocal 22 até a zona de ventilação 40 e preferivelmente além daí até o orifício de restrição de escoamento 30.
Fazendo-se referência à figura 5, uma outra modalidade fornece um artigo para fumante que compreende uma haste de tabaco e um filtro conectado com a haste de tabaco por meio de um papel de ponteira. Preferi- 20 velmente um filtro 14 compreende um segmento 18 de material feixe de filtro em uma porção a montante do filtro 14 e um segmento de filtro de restrição de escoamento que compreende um disco restritor 26 que tem um orifício de restrição de escoamento 30 situado a jusante do segmento de filtro 18. Pre- ferivelmente a cavidade 46 se estende até a zona de ventilação 40 e preferi- 25 velmente além daí até o orifício de restrição de escoamento 30.
Fazendo-se referência à figura 6, uma outra modalidade fornece um artigo para fumante que compreende uma haste de tabaco e um filtro conectado com a haste de tabaco por meio de um papel de ponteira. Preferi- velmente o filtro compreende um primeiro segmento de filtro 19 construído 30 de carbono sobre feixe em uma porção a montante do filtro, um segundo segmento de filtro 18 construído de feixe de acetato de celulose à jusante do primeiro segmento de filtro 19 e um filtro de restrição de escoamento que compreende um disco restritor 26 que tem um orifício de restrição de esco- amento 30 situado à jusante do segundo segmento de filtro 18. Preferivel- mente a cavidade 46 se estende até a zona de ventilação 40 e preferivel- mente além daí até o orifício de restrição de escoamento 30.
5 A figura 7 ilustra o processo por meio do qual as hastes de filtro
atualmente divulgadas são formadas para artigos para fumante. A figura 7A ilustra um tubo de filtro de papel de comprimento duplo 48’ e um segmento de acetato de celulose de comprimento duplo 18'. O segmento de acetato de celulose de comprimento duplo 18' é plugado ou colocado de outra maneira, 10 de maneira centralizada no tubo de filtro de papel de comprimento duplo 48' como ilustrado na figura 7B. Discos restritores 26, 26 são plugados ou colo- cados de outra maneira em posição deslizando para o interior de extremida- des opostas do tubo 48', por exemplo utilizando um êmbolo 27 como ilustra- do na figura 7C. Segmentos de bocais 22, 22 são então plugados ou coloca- 15 dos de outra maneira no lugar deslizando para o interior da extremidades opostas do tubo 48', por exemplo, utilizando êmbolos 27 como ilustrado na figura 7D. A haste de filtro de comprimento duplo resultante é inserida entre duas haste de tabaco espaçadas separadas 12, 12 e presa com o papel de ponteira 16 como ilustrado na figura 7E. Perfuração com laser 40 tem lugar e 20 então os dois cigarros ligados são separados. Todas estas operações po- dem ser realizadas utilizando equipamento de fabricação de cigarro de alta velocidade.
Em modalidades de fabricação que tenham segmento de filtro 19 (figuras 3, 4 e 6) um segmento de filtro de duas pontas 19' é primeiro colo- 25 cado na localização central do tubo de duas pontas 48' e tampões isolados 18 são então plugados ou colocados de outra maneira no lugar em lados opostos do tampão de duas pontas 19'. Tampões restritores 26 são então plugados ou colocados de outra maneira no lugar em tampões adjacentes em lados opostos 18 e tampões de bocal 22 são plugados ou colocados de 30 outra maneira em lados opostos adjacentes aos tampões restritores.
Dimensões preferidas para um artigo para fumante de 83 milí- metros incluem, por exemplo, um comprimento de filtro de 27,1 milímetros, um comprimento de segmento de filtro de extremidade da boca de 7 milíme- tros, furos de ventilação de 12 milímetros desde a extremidade da boca do artigo para fumante, um comprimento de disco restritor de 5 milímetros, um comprimento de segmento de feixe de acetato de celulose de 2,5 milímetros, 5 e um comprimento de segmento de filtro de carbono sobre feixe de 7 milíme- tros.
A zona de ventilação 40 é estabelecida com uma primeira fileira e opcionalmente segunda e possivelmente terceira fileiras de furos de venti- lação através do papel de ponteira 16 e tubo de filtro 48'. Consequentemen- 10 te, ar é preferivelmente tragado através dos furos de ventilação da zona de ventilação 40 e para o interior da cavidade 46 definida entre a restrição de escoamento 30 e o segmento de filtro de bocal 22.
Preferivelmente a zona de ventilação 40 é localizada próxima ou adjacente à restrição de escoamento 30 de modo que ar é tragado através da zona de ventilação 40 e deixado misturar com a fumaça de corrente prin- cipal antes de chegar ao filtro de bocal 22.
Preferivelmente a distância entre a zona de ventilação 40 e o filtro de bocal 22 é no mínimo 5 milímetros ou na faixa de 5 milímetros a 12 milímetros.
Preferivelmente a zona de ventilação 40 consegue um nível de
ventilação do artigo para fumante de no mínimo 25% e mais preferivelmente no mínimo 50% até 90%.
O disco restritor 26 pode compreender uma divisória anelar (pa- rede transversal que tem nela um ou mais orifícios) que estabelece a restri- 25 ção de escoamento 30, com a divisória especificamente na forma de um ori- fício de diâmetro reduzido. A divisória pode ser troncocônica e convergente seja para dentro ou para longe da direção de escoamento da fumaça de cor- rente principal que passa através de toda ela. Além disto, um par de divisó- rias pode ser arranjado internamente dentro do disco restritor 26 de modo a 30 fornecer simetria de extremidade para extremidade para o disco restritor 26. Um componente de filtro que tem simetria de extremidade para extremidade facilita a fabricação de alta velocidade de haste de filtro, em que o compo- nente trabalha o mesmo se ou não a máquina de fabricar haste orienta uma extremidade do componente primeiro ou a inverte.
Um disco restritor 26 que tem simetria de extremidade para ex- tremidade tem porções de corpo tubular de comprimento igual em lados o- postos de uma parede transversal divisória. Por meio de tal arranjo, a fabri- cação do filtro é facilitada pela simetria de extremidade para extremidade do disco restritor 26.
Opcionalmente uma segunda zona de ventilação pode ser locali- zada a montante da restrição de escoamento 30 em adição a, ou em lugar da zona de ventilação 40, como fornecido acima.
Fabricação dos artigos para fumante de acordo com a presente divulgação é facilitada com a utilização de papel de ponteira pré-perfurado.
Em todas as modalidades, preferivelmente a restrição a escoa- mento 30 é dimensionada para contribuir com perda de pressão suficiente, 15 de tal modo que o artigo para fumante 10 apresente uma resistência à tra- gada de no mínimo 70 milímetros de água ou maior, preferivelmente na faixa de 90 milímetros a 120 milímetros de água. Preferivelmente a parede divisó- ria transversal tem um diâmetro de aproximadamente 7,0 milímetros até 8,0 milímetros, e mais preferivelmente aproximadamente 7,4 milímetros até 7,8 20 milímetros, na qual a divisória preferivelmente tem um ou opcionalmente no mínimo um orifício de um diâmetro de cerca de 0,5 milímetro até cerca de
0,9 milímetro e, mais preferivelmente cerca de 0,5 milímetro até 0,7 milíme- tro.
Uma vez que a queda de pressão do componente restritor de- pende da área aberta, diversos orifícios também podem ser utilizados. Por exemplo, em uma modalidade existem dois orifícios na divisória, de 0,5 mi- límetro de diâmetro cada um.
O disco restritor 26 pode ser construído de papel, um plástico, polímero ou um metal, e mais preferivelmente feito de um produto de papel ou um plástico/polímero biodegradável ou outro material adequado que tem propriedades de degradabilidade.
Preferivelmente a restrição de escoamento 30 e o filtro de bocal 22 são espaçados por uma distância suficiente para reduzir o choque de componentes de fumaça particulados sobre a face a montante do filtro de bocal 22. Preferivelmente a restrição de escoamento 30 é espaçada aproxi- madamente 4 milímetros até 15 milímetros do filtro de bocal 22, mais preferi- velmente aproximadamente 6 milímetros até 10 milímetros.
Deve ser apreciado que em todas as modalidades o filtro pode ser construído de técnicas de combinação simples, tipicamente utilizadas na indústria para fabricação de cigarros em altas velocidades. Adicionalmente, cada modalidade inclui suporte tubular ao redor da cavidade 60 de modo a fornecer firmeza desejada através de todo o comprimento do filtro 14. Além disto, as modalidades fornecem a quantidade necessária de resistência para tragar, ao mesmo tempo em que mantém o grau desejado de ventilação ele- vada através de toda a fumaça. Este último atributo é alcançado por meio de recolocação da zona de ventilação 40 a jusante da restrição a escoamento 30. Além disto, colocar a ventilação na zona de ventilação 40 em relação espaçada separada com o tampão de filtro de bocal 22 assegura mistura de ar tragado para o interior do filtro 14 através da zona de ventilação 40 com fumaça da corrente principal tragada a partir da haste de tabaco 12. Em uma modalidade testada, desenhos de manchas uniformes apareceram na ex- tremidade bucal do filtro de bocal 22, o que é indicativo de boa mistura.
Durante o fumar um cigarro construído de acordo com a presen- te descrição, um grau de ventilação desejado, por exemplo 50% até 90%, preferivelmente cerca de 70%, é preferivelmente mantido através de todo o fumar.
Em contraste, quando furos de ventilação são colocados a mon-
tante da restrição a escoamento 30, a ventilação tende a cair quando o fu- mar prossegue através da contagem de baforadas.
Será entendido que a descrição precedente das modalidades preferidas é portanto meramente representativa do artigo e de métodos de fabricar o mesmo. Pode ser apreciado que variações e modificações das diferentes modalidades à Iuz dos ensinamentos acima serão prontamente evidentes àqueles versados na técnica. Consequentemente, as modalidades tomadas como exemplo, bem como modalidades alternativas, podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo dos artigos e métodos como des- critos nas reivindicações anexas.
Claims (11)
1. Artigo para fumante que compreende dois: uma haste de tabaco adaptada para produzir fumaça de corrente principal; e um filtro que tem uma porção extrema a montante e uma porção extrema a jusante, dito filtro arranjado para acomodar fumaça de corrente principal em dita porção extrema a montante, dito filtro compreendendo: um primeiro segmento tampão de filtro de rendimento baixo a particulado em dita porção extrema a montante: um segmento tampão de filtro de bocal de rendimento baixo a particulado em dita porção extrema a jusante; um segmento de filtro de restrição de escoamento em uma loca- lização adjacente a dito primeiro segmento de filtro, dito segmento de filtro de restrição de escoamento incluindo uma restrição que estabelece uma porção substancial de uma resistência predeterminada a tragar de dito artigo para fumante; papel de ponteira que liga dito filtro com dita haste de tabaco e que inclui uma zona de ventilação admissível a ar em uma localização ao longo de dito filtro entre dita restrição de dito segmento de filtro de restrição de escoamento e dito filtro de bocal; dita restrição de dito segmento de filtro de restrição de escoa- mento sendo espaçado de dito filtro de bocal por uma distância suficiente para reduzir o impacto de um componente de fumaça de corrente principal sobre uma porção extrema a montante de dito filtro de bocal; e um segmento cilíndrico superposto por dita zona de ventilação, dito segmento cilíndrico no mínimo parcialmente definindo uma porção de uma cavidade entre dito filtro de bocal e dita restrição de dito segmento de filtro de restrição de escoamento, dito segmento cilíndrico sendo transmissí- vel a ar em dita zona de ventilação.
2. Artigo para fumante de acordo com a reivindicação 1, no qual o segmento cilíndrico compreende um segmento de filtro tubular discreto e no qual uma fileira de perfurações se estende através de dito papel de pon- teira e segmento de filtro tubular em dita zona de ventilação.
3. Artigo para fumante de acordo com a reivindicação 1, no qual o segmento cilíndrico compreende primeira e segunda porções tubulares integrais de dito segmento de filtro de restrição de escoamento, ditas primei- ra e segunda porções tubulares sendo simétricas em relação à dita restrição.
4. Artigo para fumante de acordo com a reivindicação 1, no qual dita zona de ventilação é espaçada de dito filtro de bocal por uma distância suficiente para promover a mistura de ar tragado através de dita zona de ventilação e fumaça de corrente principal tragada de dita haste de tabaco.
5. Artigo para fumante de acordo com a reivindicação 1, no qual dito segmento de filtro de restrição de escoamento inclui uma parede trans- versal tronco-cônica.
6. Artigo para fumante de acordo com a reivindicação 5, no qual dito segmento de filtro de restrição de escoamento inclui uma parede trans- versai que é convergente a jusante.
7. Artigo para fumante de acordo com a reivindicação 5, no qual dito segmento de filtro de restrição de escoamento inclui uma parede trans- versal que é convergente a montante.
8. Artigo para fumante que compreende uma haste de tabaco e um filtro, dito filtro compreendendo: um tubo cilíndrico ligado à dita haste de tabaco com papel de ponteira; um primeiro segmento de filtro em uma localização ao longo de dito tubo cilíndrico adjacente e em uma relação a jusante com dita haste de tabaco; um segmento de filtro de restrição de escoamento em uma loca- lização adjacente e em uma relação a jusante com dito primeiro segmento de filtro; dito filtro ainda incluindo uma cavidade adjacente e em uma re- lação a jusante com dito segmento de filtro de restrição de escoamento; e uma zona de ventilação em uma localização ao longo de dita cavidade que compreende perfurações através de dito papel de ponteira e dito tubo cilíndrico, dita zona de ventilação em uma relação a jusante com dito segmento de filtro de restrição de escoamento.
9. Artigo para fumante de acordo com a reivindicação 8, no qual o filtro de restrição de escoamento compreende um segmento tubular que tem uma parede transversal com um ou mais orifícios nela.
10. Artigo para fumante de acordo com a reivindicação 8, no qual a parede transversal é localizada de maneira centralizada entre as ex- tremidades a montante e a jusante do segmento tubular.
11. Método de fazer um filtro para um artigo para fumante que compreende: colocar um primeiro segmento de filtro em um tubo de filtro cilín- drico; colocar um segmento de filtro de restrição de escoamento no tubo de filtro adjacente a dito primeiro segmento de filtro de tal modo que dito filtro ainda inclua uma cavidade adjacente a dito segmento de filtro de restrição de escoamento; e estabelecer uma zona de ventilação em uma localização ao lon- go de dita cavidade, dita zona de ventilação compreendendo perfurações através de dito tubo de filtro.
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