BRPI0807557B1

BRPI0807557B1 - envoltórios para artigos de fumo tendo difusão reduzida conduzindo às características de predisposição à ignição reduzida

Info

Publication number: BRPI0807557B1
Application number: BRPI0807557A
Authority: BR
Inventors: Gu Alice; Rossi-Espagnet James; Hampl Vladimir Jr
Original assignee: Schweitzer Mauduit Int Inc
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2019-01-15
Also published as: CA2677708A1; EP2134199B1; CN101646360A; RU163981U1; UA105353C2; US8807144B2; US20080202542A1; PL2158817T3; EP2494876B1; HRP20130147T1; ZA200905444B; WO2008103792A2; EP2494876A2; WO2008103792A3; EP2158817B1; KR20090125065A; ES2399169T3; EP2494876A3; EP2134199A2; KR101482806B1

Description

ENVOLTÓRIOS PARA ARTIGOS DE FUMO TENDO DIFUSÃO REDUZIDA CONDUZINDO ÀS CARATERÍSTICAS DE PREDISPOSIÇÃO DE IGNIÇÃO REDUZIDA

PEDIDOS RELACIONADOS

O presente pedido é baseado em e reivindica a

prioridade	ao Pedido	de Patente Provisório	N° .	de Série	US
60/903.018	depositado	em 23	de fevereiro de	2007.
FUNDAMENTO
Há um	interesse	contínuo na indústria	de	tabaco para
produzir	cigarros	tendo	envoltórios que	reduzem	a

predisposição de ignição do artigo de fumo, ou a tendência do artigo de fumo a inflamar as superfícies as quais entram em contato com o artigo de fumo aceso. Relatórios foram feitos de incêndios atribuídos aos cigarros acesos que entram em contato com materiais combustíveis. Um interesse justificável existe na indústria para reduzir a tendência de cigarros, ou outros artigos de fumo inflamar superfícies e materiais usados em mobília, cama, e similares sob contato.

Assim, uma característica desejável de artigos de fumo, particularmente cigarros, é que tendem a auto-extinguir-se sendo deixado cair ou deixado em um estado de queima livre em materiais combustíveis.

Tem-se reconhecido por muito tempo na indústria do tabaco que o envoltório do cigarro pode ter uma influência significativa nas características de fumaça de cigarro. Nesta consideração, várias tentativas foram feitas na técnica para alterar ou modificar os envoltórios de cigarro a fim de conseguir a tendência desejada do cigarro para auto-extinguir, ou em outras palavras reduzir as

2/24 características de predisposição de ignição de cigarros.

A técnica anterior descreve a aplicação de soluções formadoras de filme ao papel de cigarro para reduzir a permeabilidade do papel e controlar a taxa de queima. Foi mostrado que quando estes materiais foram aplicados em áreas discretas ao longo do comprimento do cigarro, o cigarro mostra uma propensão reduzida a inflamar um substrato, tende a auto-extinguir, e tem uma contagem mais elevada de baforada.

A Patente US N°. 5.878.753 a Peterson e a Patente US

N° . 5.820.998 a Hotaling, e col., que são incorporadas aqui por referência, por exemplo, descrevem um envoltório de artigo de fumo sendo tratado com uma solução aquosa formadora de filme para reduzir a permeabilidade. A Patente US N° . 5.878.754 a Peterson que é também incorporada aqui por referência descreve um envoltório de artigo de fumo sendo tratado com uma solução aquosa de um polímero solúvel em solvente dissolvido em uma solução não aquosa para reduzir a permeabilidade.

Embora muitas melhorias tenham sido feitas na técnica, há ainda uma necessidade para um método melhorado para produzir um envoltório de cigarro com propriedades de predisposição de ignição reduzida. Por exemplo, muitos envoltórios da técnica anterior como descritos acima incluem áreas discretas que fornecem características de propensão de ignição reduzida a um artigo de fumo. O que é necessário é um envoltório que seja capaz de fornecer um artigo de fumo com características de propensão de ignição reduzidas sobre a superfície inteira do envoltório. Por exemplo, vários benefícios e vantagens seriam obtidos se um

3/24 envoltório pudesse ser construído que inerentemente reduzisse as características de propensão de ignição de um artigo de fumo devido aos materiais que são usados para construir o envoltório ao contrário de ter que aplicar composições adicionais ao envoltório após o envoltório ser produzido. Alternativamente, tal envoltório pode ser sinergisticamente combinado com o tratamento do envoltório com composições de predisposição de ignição reduzida.

SUMÁRIO

A presente divulgação é dirigida geralmente aos envoltórios de papel para artigos de fumo com predisposição de ignição reduzida e a um processo para fazer os envoltórios. Por exemplo, em uma modalidade, o envoltório de papel pode ser feito de uma trama de papel. O envoltório de papel pode conter fibras de linho, fibras de madeira mole, fibras de madeira dura e misturas das mesmas.

De acordo com a presente divulgação, o envoltório ainda compreende um enchimento tendo um tamanho de partícula relativamente grande. Por exemplo, o enchimento pode ter um tamanho de partícula médio maior do que aproximadamente 3,2 mícrons, tal como de aproximadamente 3,2 mícrons a aproximadamente 12 mícrons. Por exemplo, em uma modalidade, o enchimento pode ter um tamanho de partícula de aproximadamente 3,5 mícrons a aproximadamente 8 mícrons, tal como de aproximadamente 3,5 mícrons a aproximadamente 5,5 mícrons. O enchimento pode ser feito de qualquer material apropriado, tal como um carbonato ou um óxido. Exemplos de enchimentos que podem ser usados na presente divulgação, por exemplo, incluem carbonato de cálcio e óxido de magnésio.

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Além de ter um tamanho de partícula relativamente grande, o enchimento pode estar presente no envoltório de papel em quantidades relativamente baixas. Por exemplo, o envoltório pode conter o enchimento uma quantidade menor do que aproximadamente 20% por peso, tal como de aproximadamente 10% a aproximadamente 16% por peso. Além disso, o envoltório pode ter um peso base relativamente baixo. Por exemplo, o peso base do envoltório pode ser menor do que aproximadamente 23 g/m², tal como de aproximadamente 18 g/m² a aproximadamente 21 g/m².

Foi descoberto pelos presentes inventores que os envoltórios de papel feitos como descrito acima, quando incorporados em um artigo de fumo, criam um artigo de fumo tendo características de predisposição de ignição reduzidas Além disso, os envoltórios acima podem ser feitos e podem conferir características de predisposição de ignição reduzidas a um artigo de fumo ao ter uma permeabilidade dentro das faixas relativamente normais. Por exemplo, a permeabilidade do envoltório pode ser de aproximadamente 15 Coresta a aproximadamente 80 Coresta, tal como de aproximadamente 25 Coresta a aproximadamente 60 Coresta.

Os artigos de fumo contendo os envoltórios feitos de acordo com a presente invenção podem ter uma classificação de passagem do teste ASTM n°. E2187-04 de pelo menos aproximadamente 75% indicando que os artigos de fumo estão substancialmente prevenidos de inflamar uma superfície adjacente. Além disso, tais artigos de fumo podem ser feitos de modo que os artigos de fumo tenham uma classificação de auto-extinção ao ar livre de menos do que aproximadamente 50%, tal como menos do que aproximadamente

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30%.

Embora opcional, em uma modalidade, o envoltório pode ainda incluir áreas discretas tratadas com uma composição de ignição reduzida. As áreas discretas tratadas podem estar presentes no envoltório separadas por áreas não tratadas. As áreas discretas podem conter quantidades suficientes da composição de ignição reduzida para adicionalmente reduzir a predisposição de ignição do artigo de fumo naquelas áreas particulares. Por exemplo, as áreas tratadas podem ainda reduzir a predisposição de ignição reduzindo o oxigênio a um carvão esfumaçando do artigo de fumo enquanto o carvão queima e avança nas áreas tratadas.

A composição de ignição reduzida pode ser feita de qualquer material apropriado. Por exemplo, em uma modalidade, a composição de ignição reduzida pode compreender um material de celulose aplicado ao envoltório.

pode compreender um material formador de filme. O material formador de filme pode compreender.

por exemplo, um alginato, tal como alginato de sódio ou potássio.

Deve ser compreendido, entretanto, que vários outros materiais formadores de filme podem ser usados.

Outros materiais formadores de filme podem incluir, por exemplo, goma guar, pectina, álcool polivinílico, acetato de polivinila, derivados de celulose, tais como etil celulose, metil celulose, carboximetil celulose, amido, e derivados de amido.

ser aplicada ao envoltório de papel de acordo com vários métodos. Por exemplo, a composição pode ser impressa no papel usando,

6/24 por exemplo, flexografia, impressão de gravura direta, e impressão de gravura deslocada.

Em uma modalidade, as áreas discretas formadas pela composição de ignição reduzida estão no formato de tiras circunferenciais dispostas longitudinalmente ao longo do artigo de fumo. As tiras podem ter uma largura maior do que aproximadamente 3 mm, tal como de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 10 mm. As tiras podem ser espaçadas uma da outra em uma distância de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 50 mm e particularmente de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 40 mm.

A quantidade da composição de ignição reduzida que é aplicada ao envoltório de papel depende da aplicação particular e vários fatores. Por exemplo, a composição pode ser aplicada ao envoltório em uma quantidade de aproximadamente 1% a aproximadamente 30% por peso baseado no peso do envoltório dentro das áreas tratadas, e particularmente em uma quantidade de aproximadamente 2% a aproximadamente 20% por peso.

A composição de ignição reduzida quando aplicada ao envoltório de papel pode estar contida em uma solução aquosa ou pode estar contida em uma solução não aquosa. Quando contida em uma solução não aquosa, por exemplo, um álcool pode estar presente.

Outras características e aspectos da presente invenção são discutidos em maior detalhe abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Uma divulgação completa e capacitante da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma a um de habilidade ordinária na técnica, é determinada mais

7/24 particularmente no restante do relatório descritivo, incluindo referência às figuras acompanhantes nas quais:

A Figura 1 é uma vista perspectiva de uma modalidade

de	um	artigo	de	fumo	feito	de	acordo	com	a presente
divulgação; e
	A	Figura	2 é	uma vista explodida de	outra	modalidade
de	um	artigo	de	fumo	feito	de	acordo	com	a presente

divulgação.

O uso repetido de caracteres de referência no presente relatório descritivo e desenhos é pretendido representar as mesmas características ou elementos análogos da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Referência será feita agora em detalhe às modalidades da invenção, um ou mais exemplos dos quais são determinados abaixo. Cada exemplo é fornecido por modo de explanação da invenção, não de limitação da invenção. De fato, será aparente aos hábeis na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem sair do escopo ou do conceito inventivo. Por exemplo, características ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade, podem ser usadas em outra modalidade para render uma modalidade adicional. Assim, pretende-se que a presente invenção cubra tais modificações e variações como estando dentro do escopo das reivindicações adicionadas e seus equivalentes.

Para invenção, as modalidades com relação a um cigarro. Entretanto, isto é para as finalidades de explanação da invenção somente e nao

8/24 significa limitar a invenção somente aos cigarros. Qualquer tipo apropriado de artigo de fumo está dentro do escopo e do conceito inventivo. A presente divulgação relaciona-se a um artigo de fumo, e a um envoltório para um artigo de fumo, tendo características de controle de predisposição de ignição melhoradas. A predisposição de ignição é uma medida da tendência do artigo de fumo ou cigarro inflamar um substrato inflamável se o cigarro aceso é deixado cair ou de outra maneira deixado em um substrato inflamável. Um teste para a predisposição de ignição de um cigarro foi estabelecido por NIST (National Institute of Standards and Technology) e geralmente é referido como Teste de Ignição de Maquete . O teste compreende a colocação de um cigarro soltado fumaça em um tecido de teste inflamável e o registro da tendência do cigarro para inflamar o tecido teste, a queima do tecido teste além de uma linha de material carbonado normal do tecido, a queima de seu comprimento inteiro sem inflamar o tecido, ou autoextinguir antes de inflamar o tecido teste ou queimar seu comprimento inteiro.

Outro teste para a predisposição de ignição é referido como Teste de Extinção de Cigarro o qual é o teste ASTM n°. E2187-04 usando 10 camadas de papel de filtro. No Teste de Extinção de Cigarro, um cigarro aceso é colocado em 10 camadas de papel de filtro. Se o cigarro auto-extinguir, o cigarro passa no teste. Se o cigarro queimar todo até sua extremidade no filtro, entretanto, o cigarro falha. Os artigos de fumo feitos de acordo com a presente invenção podem ser projetados para passar um ou ambos testes.

Além dos testes acima, os artigos de fumo tendo

9/24 características de predisposição de ignição reduzidas são tipicamente também testados para auto-extinção ao ar livre (FASE). Durante o teste de extinção ao ar livre, os artigos de fumo são permitidos queimar ao ar livre (dentro de uma capela enquanto está preso por um pino) sem ser tragado e sem ser colocado em uma superfície adjacente. Na maioria das aplicações, é desejável para um artigo de fumo passar o teste de ignição de maquete ou teste de extinção de cigarro enquanto não se auto-extinguir quando deixado queimar ao ar livre. Assim, taxas de FASE mais baixas são preferidas. Particularmente vantajoso, os artigos de fumo construídos de acordo com os princípios da presente invenção podem ser configurados para auto-extinguirem quando colocados em uma superfície adjacente, mas ainda ter taxas de FASE mais baixas em comparação com muitos produtos anteriores que são pretendidos ter características de predisposição de ignição reduzidas.

Geralmente, a presente divulgação é dirigida a um envoltório tendo uma construção desejada e particular que é capaz de reduzir as características de predisposição de

ignição de	um artigo de fumo. Particularmente vantajoso, o
envoltório	inteiro reduz a predisposição de ignição do
artigo de	fumo ao contrário de muitas construções de
envoltório	da técnica anterior onde a predisposição de
ignição é	reduzida somente em determinadas áreas. Também

particularmente vantajoso, como será descrito em mais detalhe abaixo, o envoltório pode reduzir as características de predisposição de ignição de um artigo de fumo enquanto tem uma permeabilidade convencional e sem adversamente afetar outras propriedades do artigo de fumo,

10/24 tais como paladar, liberação de fumo, aparência, etc.

Os envoltórios são feitos de acordo com a presente divulgação incorporando no envoltório um enchimento tendo um tamanho de partícula relativamente grande. No passado, um dos presentes inventores tinha descoberto que a taxa de queima de um envoltório de papel para um cigarro pode ser reduzida incorporando partículas relativamente grandes no envoltório. Por exemplo, a Patente US N°. 6.568.403, que é incorporada aqui por referência, é dirigida a um envoltório de papel para a redução da taxa de queima do cigarro. Os 403 estados de patente que o nível total de enchimento no papel podem ser de aproximadamente 20% por peso a aproximadamente 45% por peso. Em uma modalidade da presente divulgação, entretanto, um envoltório é construído contendo um enchimento tendo um tamanho de partícula relativamente grande em níveis menores do que aproximadamente 20% por peso. Tal envoltório foi descoberto por fornecer várias vantagens e benefícios. Por exemplo, os presentes inventores descobriram que, em algumas modalidades, quando os níveis de enchimento são maiores do que aproximadamente 20% por peso, o artigo de fumo pode ter uma tendência de se auto-extinguir quando deixado queimar ao ar livre e tem assim taxas de FASE inaceitáveis. Nesta consideração, a presente divulgação é dirigida a um envoltório para um artigo de fumo que não somente tem propriedades de predisposição de ignição reduzidas dramaticamente melhoradas, mas também tem taxas de FASE aceitáveis. Além disso, o envoltório pode ser projetado para ter outras propriedades que não interferem adversamente com o paladar do artigo de fumo ou outras características do artigo de

11/24 fumo incluindo contagem de trago, etc.

Os envoltórios feitos de acordo com a presente invenção contêm geralmente fibras celulósicas misturadas com o enchimento tendo o tamanho de partícula relativamente grande. As fibras celulósicas podem compreender, por exemplo, linho, fibras de madeira mole, fibras de madeira dura, e misturas das mesmas. O enchimento, por exemplo, pode ter um tamanho de partícula de pelo menos aproximadamente 3,2 mícrons. Por exemplo, o enchimento pode ter um tamanho de partícula de aproximadamente 3,2 mícrons a aproximadamente 12 mícrons, tal como de aproximadamente 3,5 mícrons a aproximadamente 8 mícrons, tal como de aproximadamente 3,5 mícrons a aproximadamente 5,5 mícrons. Em comparação, os enchimentos convencionalmente usados incorporados em envoltórios no passado tinham geralmente um tamanho de partícula de menos de 2 mícrons. Como usado aqui, o tamanho de partícula médio do enchimento é medido usando qualquer analisador de tamanho de partícula apropriado, tal como um SEDIGRAPH comercializado por Micromeritics Instrument Corporation de Norcross, Geórgia.

Além da utilização de um enchimento tendo um tamanho de partícula relativamente grande, o carregamento de enchimento total no envoltório pode também ser reduzido em comparação com níveis de enchimento convencionais. Por exemplo, os envoltórios feitos de acordo com a presente divulgação podem conter o enchimento em uma quantidade menor do que aproximadamente 20% por peso, tal como de aproximadamente 10% a aproximadamente 16% por peso. Por exemplo, em uma modalidade particular, o carregamento de enchimento no envoltório pode ser de aproximadamente 11% a

12/24 aproximadamente 13% por peso.

Geralmente, qualquer enchimento apropriado tendo o tamanho apropriado pode ser incorporado no envoltório. Para muitas aplicações, por exemplo, o enchimento tem a cor branca. O enchimento pode compreender, por exemplo, um carbonato ou um óxido. Os exemplos particulares de partículas de enchimento que podem ser usadas incluem carbonato de cálcio, óxido de magnésio, e misturas das mesmas.

Em algumas aplicações, o peso base do envoltório é relativamente baixo. Por exemplo, o peso base do envoltório pode ser menos do que aproximadamente 2 3 g/m², tal como menos do que aproximadamente 21 g/m². Por exemplo, em uma modalidade particular, o peso base do envoltório pode ser de aproximadamente 18 g/m² a aproximadamente 21 g/m².

Particularmente vantajoso, os envoltórios feitos de acordo com a presente divulgação podem ser projetados para ter uma permeabilidade de papel que é um tanto similar aos envoltórios convencionais, enquanto ainda reduz as características de predisposição de ignição do artigo de fumo. Por exemplo, a permeabilidade do envoltório pode ser menos do que aproximadamente 200 Coresta, tal como de aproximadamente 15 Coresta a aproximadamente 120 Coresta. A permeabilidade do envoltório pode ser projetada para a aplicação particular. Em uma modalidade, por exemplo, a permeabilidade do envoltório pode ser de aproximadamente 18 Coresta a aproximadamente 80 Coresta, tal como de aproximadamente 30 Coresta a aproximadamente 80 Coresta, tal como de aproximadamente 35 Coresta a aproximadamente 75

Coresta.

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Embora desconhecido, os presentes inventores acreditam que o tamanho de partícula relativamente grande do enchimento quando incorporado em um envoltório de acordo com a presente divulgação restringe a difusão de oxigênio através do envoltório quando um artigo de fumo é aceso, enquanto ainda mantém a permeabilidade de papel similar aos níveis convencionais. Mais particularmente, acredita-se que as grandes partículas formam tamanhos de poro maiores no papel o que permite permeabilidades maiores enquanto fornece menos caminhos para a difusão de oxigênio ao carvão de queima quando o artigo de fumo é aceso. Limitando a difusão de oxigênio ao carvão de queima, o envoltório eficazmente reduz as características de predisposição de ignição de artigo.

Referindo-se a FIG. 1, uma modalidade de um artigo de fumo 10 feito de acordo com a presente divulgação é mostrada. Como ilustrado, o artigo de fumo 10 inclui uma coluna de tabaco 12 dentro de um envoltório 14. Em geral, a coluna de tabaco 12 pode ser feita usando qualquer material de tabaco apropriado. Por exemplo, o material de tabaco pode compreender o curado por combustão, tabaco burley, tabaco de folha turca, tabaco aromático, folhas de tabaco reconstituídas, e misturas das mesmas. O material de tabaco pode incluir poeira de tabaco, laminado de tabaco, enchimento cortado de tabaco, tabaco de volume expandido, tabaco de refugo, caules e pecíolos de tabaco e tabaco na forma de folha inteira.

A densidade de embalagem do enchimento de tabaco pode variar dependendo da aplicação particular. Em geral, por exemplo, a densidade de embalagem do enchimento de tabaco

14/24 pode ser de aproximadamente 150 mg/cm³ a aproximadamente 35 0 mg/cm³, tal como de aproximadamente 200 mg/cm³ a aproximadamente 320 mg/cm³. Em uma modalidade, por exemplo, a densidade da embalagem pode ser de aproximadamente 240 mg/cm³ a aproximadamente 280 mg/cm³.

Além do material de tabaco, a coluna de tabaco 12 pode também incluir vários outros aditivos que incluem aglutinantes, enchimentos inorgânicos, carbono, material carbonizado, carbono ativado, e outros componentes. Por exemplo, em uma modalidade, vários componentes podem ser adicionados à coluna de tabaco 12 que decompõem em aquecimento e liberam oxigênio.

envoltório 14 é feito como descrito acima contendo um enchimento tendo um tamanho de partícula médio de pelo menos aproximadamente 3,2 mícrons. 0 envoltório fornece o artigo de fumo com características de predisposição de ignição melhoradas.

Como mostrado, o artigo de fumo 10 pode ainda incluir um filtro 26. O filtro 26 é unido a uma extremidade da coluna de tabaco 12. Deve-se compreender, entretanto, que em outras modalidades um filtro pode não ser necessário.

Uma medida que pode ser usada para indicar propriedades de predisposição de ignição reduzida é o índice de Modo de Queima. O teste para determinar o índice de Modo de Queima é explicado na Patente US N°. 4.739.775 a Hampl, que é incorporado aqui por referência.

Geralmente, os envoltórios feitos de acordo com a presente divulgação podem ser produzidos para ter qualquer índice de Modo de Queima desejável (BMI). Particularmente vantajoso, o envoltório 14 tem geralmente um índice de Modo

15/24 de Queima que é uniforme através da área de superfície inteira do envoltório. Em geral, o índice de Modo de Queima do envoltório 14 pode ser menor do que aproximadamente 8 cm'¹, e particularmente menor do que aproximadamente 5 cm'¹. Por exemplo, em uma modalidade, o BMI do envoltório 14 pode ser de aproximadamente 1 cm’¹ a aproximadamente 3 cm’¹.

Finalmente, o artigo de fumo 10 como mostrado na FIG. 1 pode ser construído de modo a passar o Teste de Ignição de Maquete ou Teste de Extinção de Cigarro. Por exemplo, os artigos de fumo feitos de acordo com a presente divulgação podem ter uma classificação de passagem Teste ASTM N°. E2187-04 de pelo menos aproximadamente 75%, tal como pelo menos aproximadamente 90% e, em uma modalidade, podem ter uma classificação de 100%.

Particularmente vantajoso, o artigo de fumo 10 pode ter características de predisposição de ignição reduzidas enquanto também é configurado de modo que o artigo de fumo não se auto-extingue quando deixado em um estado de queima ao ar livre, tal como quando o artigo de fumo está sendo preso e não tragado ou quando o artigo de fumo é sustentado em um cinzeiro. Por exemplo, o artigo de fumo 10 pode também ter uma classificação de auto-extinção ao ar livre menor do que de aproximadamente 50%, tal como menor do que aproximadamente 30%, tal como menor do que aproximadamente 10%.

Deve-se compreender que o envoltório da presente divulgação pode ser usado para reduzir as características de predisposição de ignição de um artigo de fumo ou pode ser usado em combinação com tratamentos químicos. Por exemplo, em uma modalidade, as áreas discretas no

16/24 envoltório podem ser tratadas com uma composição de redução de ignição para adicionalmente reduzir características de predisposição de ignição do artigo de fumo dentro das áreas tratadas.

Por exemplo, referindo-se a FIG. 2, uma modalidade alternativa de um artigo de fumo 10 feito de acordo com a presente divulgação é ilustrada. Numerais de referência similares foram usados para indicar elementos similares em comparação com a FIG. 1.

Como mostrado, o artigo de fumo 10 inclui uma coluna de tabaco 12 envolvida por um envoltório 14. Se desejado, o artigo de fumo 10 pode ainda incluir um filtro 26.

Nesta modalidade, o artigo de fumo 10 inclui ainda áreas discretas 18 que são tratados com uma composição de redução de ignição.

Na modalidade ilustrada na FIG. 2, as áreas tratadas 18 são definidas como tiras direcionais transversais circunferenciais 24. As tiras 24 são espaçadas uma da outra longitudinalmente ao longo do comprimento do artigo de fumo 10. As tiras 24 são indicadas em espectro na FIG. 2.

Entretanto, deve ser compreendido que as áreas tratadas podem ser essencialmente invisíveis no artigo de fumo formado. Ou seja, um qualquer sinal externo que o envoltório 14 foi tratado em areas discretas 18.

Nesta as áreas tratadas 18 podem ter uma textura macia e lisa essencialmente a mesma que as áreas não tratadas 28.

A largura e o espaçamento das tiras 24 são dependentes de um número de variáveis, tais como a permeabilidade inicial do envoltório 14, a densidade da coluna de tabaco

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12, etc. As tiras 24 têm preferivelmente uma largura de modo que o oxigênio é limitado ao carvão de queima para um comprimento suficiente ou período de tempo para extinguir o carvão. Em outras palavras, se a tira 24 fosse muito estreita, o carvão de queima queimaria através da tira 24 antes de auto-extinguir.

O espaçamento entre as tiras 24 é também um fator de um número de variáveis. O espaçamento não deve ser tão grande que as queimas de cigarro para uma duração de tempo suficiente para inflamar um substrato antes que o carvão se queime em uma área tratada 18. O espaçamento entre as tiras 24 também afeta a inércia térmica do carvão de queima, ou a habilidade do carvão queimar através das tiras tratadas 24 sem auto-extinguir. Deve ser compreendido que o espaçamento de tira pode ser qualquer largura apropriada como determinado por qualquer número de variáveis. Para a maioria das aplicações, o artigo de fumo pode conter de 1 a aproximadamente 3 tiras.

Quando as áreas tratadas são usadas conjuntamente com um envoltório feito de acordo com a presente divulgação, o número de tiras, a largura das tiras, e o espaçamento entre as tiras podem ser variados a fim de otimizar as propriedades. Por exemplo, já que o envoltório 14 tem propriedades de predisposição de ignição reduzidas inerentes, as áreas tratadas podem ser relativamente estreitas. Por exemplo, cada tira pode ter uma largura de menos do que aproximadamente 10 mm, tal como menos do que aproximadamente 5 mm, ou mesmo menos do que aproximadamente 3 mm. Por exemplo, em uma modalidade, as tiras têm uma largura de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 4 mm,

18/24 tal como de aproximadamente 1 mm a menos do que 3 mm.

O espaçamento entre as tiras pode também variar extensamente. Por exemplo, o espaçamento pode ser de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 50 mm, tal como de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 40 mm.

A composição de ignição reduzida que é aplicada ao envoltório de acordo com a presente divulgação pode variar dependendo da aplicação particular e do resultado desejado. Em uma modalidade, por exemplo, a composição de ignição reduzida pode compreender um material celulósico, tal como fibras celulósicas que são aplicadas ao envoltório 14 durante a produção do envoltório.

Alternativamente, a composição de ignição reduzida pode compreender um material formador de filme. Por exemplo, os materiais formadores de filme que podem ser usados de acordo com a presente invenção incluem alginatos, goma guar, pectina, álcool polivinílico, acetato de polivinila, derivados de celulose, tais como etil celulose, metil celulose, e carboximetil celulose, amido, derivados de amido, e similares.

Em uma modalidade particular, o material formador de filme pode compreender um alginato. Em geral, um alginato é um derivado de um ácido polissacarídeo ou goma que ocorre como o sal de cálcio, sódio, potássio e magnésio misturados insolúveis nas algas marrons Phaeophyceae. Em geral falando, estes derivados são sais de cálcio, sódio, potássio, e/ou magnésio de polissacarídeos de alto peso molecular compostos de proporções variantes de ácido D-mannurônico e ácido L-gulurônico. Sais ou derivados de exemplo de ácido algínico incluem alginato de amônio, alginato de potássio,

19/24 alginato de sódio, alginato de propileno glicol, e/ou misturas dos mesmos.

Em uma modalidade, um alginato de peso molecular relativamente baixo pode ser usado. Por exemplo, os alginatos podem ter uma viscosidade menor do que aproximadamente 500 cP quando contidos em uma solução aquosa de 3% por peso em 25°C. Mais particularmente, os alginatos podem ter uma viscosidade menor do que 250 cP nas condições acima, particularmente menor do que 100 cP, e em uma modalidade em uma viscosidade de aproximadamente 20-60 cP. Como usado aqui, a viscosidade é determinada por um Viscosímetro de Brookfield LVF. Alginatos comercialmente disponíveis que podem ser usados incluem KELGIN RL, MANUCOL LD e MANUCOL LB, que estão comercialmente disponíveis da ISP Corporation.

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

Em níveis de sólidos acima, as composições de alginato usadas de acordo com a presente invenção podem ter uma viscosidade de solução maior do que aproximadamente 250 cP, particularmente maior do que aproximadamente 500 cP, mais particularmente maior do que aproximadamente 800 cP, e em

20/24 uma modalidade em uma viscosidade maior do que aproximadamente 1.000 cP em 25°C. Em geral, a viscosidade de solução da composição formadora de filme de alginato pode ser ajustada dependendo da maneira na qual a composição está sendo aplicada ao papel. Por exemplo, a viscosidade de solução da composição pode ser ajustada dependendo se a composição está ou não sendo pulverizada no papel ou impressa no papel.

Em outras modalidades, também deve ser compreendido que dependendo da aplicação um alginato de peso molecular relativamente elevado pode ser usado. Por exemplo, o alginato pode ter uma viscosidade maior do que aproximadamente 500 cP quando contido em uma solução aquosa de 3% por peso em 25°C.

A composição de ignição reduzida aplicada ao envoltório de papel pode conter vários ingredientes. Por exemplo, em uma modalidade, um enchimento pode estar contido dentro da composição. O enchimento pode ser, por exemplo, carbonato de cálcio, cloreto de cálcio, lactato de cálcio, gluconato de cálcio, e similares. Além dos compostos de cálcio, outros compostos de metal podem também ser incluídos, incluindo compostos de magnésio similares.

A composição de ignição reduzida, em uma modalidade, pode ser à base de água. Em particular, a composição de ignição reduzida pode compreender uma dispersão aquosa ou uma solução aquosa. Alternativamente, a composição de ignição reduzida antes de ser aplicada ao envoltório de papel pode compreender uma solução ou dispersão não aquosa. Nesta modalidade, por exemplo, um álcool pode estar presente para aplicar a composição ao envoltório.

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Uma vez que a composição formadora de filme é formulada, a composição é aplicada ao envoltório em áreas discretas. A maneira em que a composição é aplicada ao envoltório pode variar. Por exemplo, a composição pode ser pulverizada, escovada ou impressa no envoltório. Para formar uma área tratada, a composição pode ser aplicada em uma única passagem ou em uma operação de passagem múltipla. Por exemplo, a composição pode ser aplicada ao papel de envoltório em etapas sucessivas a fim de formar áreas no papel tendo predisposição de ignição reduzida. Em geral, durante um processo de passagem múltipla, as áreas tratadas podem ser formadas aplicando a composição durante aproximadamente 2 a aproximadamente 8 passagens.

A quantidade de composição que é adicionada ao papel dependerá de vários fatores, incluindo o tipo de composição que é usada e o resultado desejado. Para a maioria das aplicações, a composição formadora de filme pode ser adicionada ao papel em uma quantidade de aproximadamente 1% a aproximadamente 30% por peso do papel dentro da região com tiras, e particularmente de aproximadamente 2% a aproximadamente 20% por peso do papel dentro da região com tira após as tiras terem sido formadas e secas. Embora não seja sempre o caso, geralmente a quantidade da composição aplicada ao papel geralmente aumentará enquanto a permeabilidade do papel aumenta. Por exemplo, para os papéis de envoltório tendo uma permeabilidade menor do que aproximadamente 30 unidades Coresta, a composição pode ser aplicada a um papel em uma quantidade de aproximadamente 1% a aproximadamente 15% por peso. Para os papéis de envoltório tendo uma permeabilidade maior do que

22/24 aproximadamente 60 unidades Coresta, por outro lado, a composição pode ser aplicada ao papel em uma quantidade de aproximadamente 8% a aproximadamente 30% por peso.

Além da composição de ignição reduzida, vários outros aditivos podem ser aplicados ao envoltório, se desejado. Por exemplo, em uma modalidade, um agente promotor de queima pode ser aplicado ao envoltório. Exemplos de agentes promotores de queima incluem sais de metal alcalino, sais de metal alcalino terroso, e misturas dos mesmos. Em uma modalidade, o agente promotor de queima pode compreender um sal de ácido carboxílico. Em exemplos particulares, por exemplo, o agente promotor de queima pode compreender um sal de ácido acético, um sal de ácido cítrico, um sal de

ácido málico, um sal de ácido láctico,	um	sal	de	ácido
tartárico, um sal de ácido carbônico,	um	sal	de	ácido
fórmico, um sal de ácido propiônico,	um	sal	de	ácido
glicólico, um sal de ácido fumárico,	um	sal	de	ácido

oxálico, um sal ácido malônico, um sal de ácido succínico, um sal de ácido nítrico, um sal de ácido fosfórico, e misturas dos mesmos. Em uma aplicação particular, por exemplo, o agente promotor de queima pode compreender o citrato de potássio, citrato de sódio, succinato de potássio, succinato de sódio, ou misturas dos mesmos.

Especialmente em modalidades onde as composições são aplicadas ao envoltório, a quantidade de partículas de enchimento contidas no envoltório pode variar e, em uma modalidade, pode ser maior do que 20% por peso, especialmente quando o envoltório é tratado com um agente promotor de queima. Além disso, o peso base pode também ser aumentado, tal como maior do que 23 g/m².

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Em outra modalidade alternativa, o enchimento compreendendo as partículas relativamente grandes pode também ser combinado com outros enchimentos e incorporado no envoltório. Nesta modalidade, por exemplo, o carregamento de enchimento total pode ser maior do que 20% por peso, enquanto ainda mantém o enchimento compreendido dos tamanhos de partícula relativamente grandes em menos quantidades.

A presente divulgação pode ser melhor compreendida em referência ao seguinte exemplo.

EXEMPLO

Os seguintes testes foram conduzidos a fim de demonstrar os ensinamentos da presente divulgação e para mostrar que os envoltórios feitos de acordo com a presente divulgação são capazes de reduzir as características de predisposição de ignição de um artigo de fumo incorporando o envoltório.

Vários envoltórios de papel foram feitos contendo fibras celulósicas em combinação com um enchimento. O enchimento foi contido no envoltório em uma quantidade de 12% por peso. O enchimento compreendeu carbonato de cálcio tendo um tamanho de partícula médio de 4,6 mícrons. Os envoltórios tiveram um peso base de 19 g/m².

Três envoltórios diferentes foram formados tendo permeabilidades diferentes.

Cada um dos envoltórios foi então usado para formar artigos de fumo contendo uma coluna de tabaco. Os artigos de fumo foram testados então de acordo com o Teste de Extinção de Cigarro, que é o teste ASTM N° . E2187-04. Além disso, os artigos de fumo foram testados para a auto24/24 extinção ao ar livre (FASE).

Os seguintes resultados foram obtidos:

N°. da	Permeabilidade	Taxa de Passagem	Classificação
Amostra	(Coresta)	Teste ASTM N°.	de FASE (%)
		E2187-04 (%)
1	18	100	65
2	38	100	30
3	65	75	0

Como mostrado acima, os artigos de fumo feitos de acordo com a presente divulgação não apenas exibiu características de predisposição de ignição reduzidas, mas também testou favoravelmente para a auto-extinção ao ar livre.

Estas e outras modificações e variações à presente invenção podem ser praticados por aquelas de habilidade 10 ordinária na técnica, sem sair do conceito inventivo e escopo da presente invenção, que é mais particularmente determinado nas reivindicações adicionadas. Além disso, deve ser compreendido que os aspectos das várias modalidades podem ser ambos trocados inteiramente ou em 15 parte. Além disso, aqueles de habilidade ordinária na técnica apreciarão que a descrição antecedente é como modo de exemplo somente, e não é pretendida limitar a invenção descrita em tais reivindicações adicionadas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Artigo de fumo tendo características de predisposição de ignição reduzida caracterizado por compreender:

uma coluna compreendendo um tabaco fumável;

um envoltório envolvendo a coluna do tabaco fumável, o envoltório compreendendo fibras celulósicas e um enchimento, o teor de enchimento total tendo um tamanho de partícula médio maior do que aproximadamente 3,2 micra e estando no envoltório em uma quantidade de menos que aproximadamente 16% em peso; o envoltório tendo uma permeabilidade de cerca de 15 Coresta a cerca de 80 Coresta; e em que o artigo de fumo tem uma avaliação de passagem do teste ASTM N°. E2187-04 de pelo menos aproximadamente 75%.
2. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do envoltório ter um BMI de menos que aproximadamente 5 cm^-1.
3. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do enchimento ter um tamanho de partícula médio de aproximadamente 3,5 micra a aproximadamente 8 micra.
4. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do enchimento estar presente no envoltório em uma quantidade de aproximadamente 10% a aproximadamente 16% em peso.
5. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do envoltório ter um peso base de menos que aproximadamente 23 g/m^{2 3 4 5 6}.
6. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1,

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2/6 caracterizado pelo fato do envoltório ter um peso base de aproximadamente 18 g/m² a aproximadamente 21 g/m².
7. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do envoltório ter uma permeabilidade de aproximadamente 30 Coresta a aproximadamente 80 Coresta.
8. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do envoltório ter uma permeabilidade de aproximadamente 35 Coresta a aproximadamente 75 Coresta.
9. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do artigo de fumo ter uma avaliação de FASE de menos que aproximadamente 50%.
10. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do envoltório compreender ainda as áreas distintas tratadas com uma composição de formação de filme, as áreas tratadas sendo separadas por áreas não tratadas.
11. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato da composição de formação de filme compreender um alginato, goma guar, pectina, álcool polivinilico, acetato de polivinila, um derivado de celulose, amido, um derivado de amido e misturas destes.
12. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato das áreas tratadas estarem na forma de tiras circunferenciais dispostas longitudinalmente ao longo do artigo de fumo.
13. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do enchimento compreender carbonato de cálcio.

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14. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma superfície do envoltório não incluie áreas tratadas com uma composição de ignição reduzida.
15. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do artigo de fumo ter uma avaliação de FASE de menos que aproximadamente 25%.
16. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do artigo de fumo ter uma avaliação de FASE de menos que aproximadamente 10%.
17. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do envoltório conter um segundo enchimento, o envoltório tendo um carregamento de enchimento total de aproximadamente 20% a aproximadamente 30% em peso.
18. Artigo de fumo tendo características de predisposição de ignição reduzidas caracterizado por compreender:

uma coluna compreendendo um tabaco fumável;

um envoltório envolvendo a coluna do tabaco fumável, o envoltório compreendendo fibras celulósicas e um enchimento, o teor de enchimento total tendo um tamanho de partícula médio maior do que aproximadamente 3,2 micra e estando presente em uma quantidade menor do que cerca de 20%, em peso, o envoltório tendo uma permeabilidade de cerca de 15 Coresta a cerca de 80 Coresta; e pelo menos uma área distinta tratada com uma composição de ignição reduzida situada no envoltório, a área distinta tratada sendo separada por áreas não tratadas, a área distinta contendo quantidades suficientes da

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19. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do envoltório incluir uma pluralidade de áreas distintas tratadas com a composição de ignição reduzida separada por áreas não tratadas.
20. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do envoltório ter um BMI de menos que aproximadamente 5 cm^-1 dentro de pelo menos uma área distinta.
21. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do enchimento ter um tamanho de partícula médio de aproximadamente 4 micra aproximadamente 8 micra.
22. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do envoltório ter um peso base de menos que aproximadamente 23 g/m² e conter o enchimento em uma quantidade de aproximadamente 10% a aproximadamente 16% em peso.
23. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do envoltório ter uma permeabilidade de aproximadamente 15 Coresta a aproximadamente 80 Coresta.
24. Artigo de fumo, de caracterizado pelo fato da compreender um alginato, polivinílico, acetato de celulose, amido, um derivado
25. Artigo de fumo, de caracterizado pelo fato das acordo com a reivindicação 18, composição de ignição reduzida goma guar, pectina, álcool polivinila, um derivado de de amido e misturas destes.

acordo com a reivindicação 18, áreas tratadas estarem na forma

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5/6 de tiras circunferenciais dispostas longitudinalmente ao longo do artigo de fumo.
26. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do enchimento compreender carbonato de cálcio.
27. Artigo de fumo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do artigo de fumo ter uma avaliação de passagem de teste ASTM N° . E2187-04 de pelo menos aproximadamente 75% e ter uma avaliação de FASE de menos que aproximadamente 50%.
28. Envoltório para um artigo de fumo caracterizado por compreender:

uma trama de papel compreendendo fibras celulósicas e um enchimento, o teor de enchimento total tendo um tamanho de partícula médio maior do que aproximadamente 3,2 micra e estando no envoltório em uma quantidade de menos que aproximadamente 16% em peso, o envoltório tendo um peso base de menos que aproximadamente 23 g/m² e uma permeabilidade de aproximadamente 15 Coresta a aproximadamente 80 Coresta.
29. Envoltório, de acordo a reivindicação 28, caracterizado pelo fato do enchimento ter um tamanho de partícula médio de aproximadamente 3,5 micra a aproximadamente 8 micra e estar presente na trama de papel em uma quantidade de aproximadamente 10% a aproximadamente

16% em peso, o envoltório tendo um peso base de aproximadamente 18 g/m² a aproximadamente 21 g/m² e uma permeabilidade de aproximadamente 35 Coresta a aproximadamente 75 Coresta.
30. Envoltório, de acordo a reivindicação 28,

Petição 870180127222, de 06/09/2018, pág. 15/16 caracterizado pelo fato do enchimento compreender carbonato de cálcio.