ES2199543T3 - Articulos de fumador. - Google Patents

Abstract

Un artículo de fumador que tiene una varilla de tabaco que comprende una mezcla de tabaco desmenuzado y una lámina de tabaco reconstituido desmenuzada, la lámina de tabaco reconstituido contiene partículas de carbono activado, y un envoltorio alrededor de la varilla de tabaco, teniendo el envoltorio una permeabilidad inherente de 20 CORESTA o mayor.

Description

Artículos de fumador.

Este invento se refiere a artículos de fumador tales como cigarrillos, cigarros puros y cigarros puros pequeños, y está relacionado con la reducción del humo de la corriente secundaria de los artículos de fumador. El humo de la corriente secundaria es el que se produce cuando el artículo está encendido pero no está siendo aspirado por el fumador. El humo de la corriente principal es el que se genera cuando el artículo de fumador es aspirado por el fumador; las químicas de los humos de la corriente principal y secundaria son diferentes.

El humo de la corriente secundaria se percibe como perjudicial para los no fumadores, especialmente cuando un cigarrillo se deposita, como por ejemplo en un cenicero, y es deseable alguna reducción en él. La modificación del humo de la corriente principal afecta a la percepción del artículo por el fumador.

El presente invento usa carbono activado para modificar el humo de un artículo de fumador. Por supuesto, el carbono activado se ha usado en los artículos de fumador y para diversos propósitos, virtualmente desde que se han conocido sus excelentes propiedades adsorbentes.

Por ejemplo, Williams et al. han investigado los efectos de diversos contenidos de carbono de filtros en un informe presentado en la 5ª Asamblea General de CORESTA, Viena, en Octubre de 1964 y reimpreso en Beiträge zur Tabakforschung, Vol. 3 parte 3, páginas 233-242. Esto mostró la variación de la adsorbancia de diferentes constituyentes del humo de la corriente principal mediante desmenuzados de filtro de diferente constitución. Sin embargo, nos interesamos en la colocación del carbono en la varilla de tabaco; esto es, donde se somete a condiciones muy diferentes de las de un filtro.

El documento GB-A-1512352 muestra como el uso de partículas de carbono porosas, activadas, adheridas al tabaco en la varilla de tabaco afecta al humo de la corriente principal. El documento GB-A-1348580 muestra una lámina de material de tabaco reconstituido que contiene carbono activado, usado como un material mayoritario para la fabricación de cigarrillos, que proporcionó una reducción en partículas y nicotina en el humo de la corriente principal.

Hasta donde nosotros sabemos, actualmente la única descripción del uso de carbono en una varilla de tabaco en una situación en la que se pretendía la reducción del humo de la corriente secundaria es en el documento US-A-5092353 (EP-A-378774). Sin embargo, el objetivo en la descripción era reducir el humo de la corriente secundaria mediante el uso de papel de envolver de muy baja permeabilidad (< 10 unidades CORESTA). Para compensar la tendencia a la auto-extinción del cigarrillo que esto causará, en la varilla de tabaco estaba presente alfa-celulosa pirolizada.

Este material pirolizado no estaba sometido a ningún tratamiento activante. No se hace mención de ningún efecto químico que podría tener en el humo, y probablemente tiene muy poco o ningún efecto porque en el ejemplo específico el material pirolizado era borra de algodón, que podría proporcionar un carbono de superficie específica comparativamente baja.

El presente invento por lo tanto se contrasta con todo lo del estado de la técnica, proporcionando en una varilla de tabaco un carbono activado por tener un efecto en la química del humo, aunque no estando limitado al uso de papeles de baja permeabilidad, y específicamente no al uso de papeles de < 10 CORESTA.

Además, el presente invento proporciona la adición de carbono activado en forma particulada específica en lámina de tabaco reconstituido a la varilla de tabaco del artículo de fumador, de forma que el fumador nota una mayor suavidad en el humo de la corriente principal en el artículo de fumador, y al mismo tiempo hay una reducción en el humo de la corriente secundaria a lo largo de un amplio intervalo de porosidades del papel que envuelve el artículo, y en particular con porosidades lo suficientemente altas, de forma que no deben tomarse precauciones especiales para prevenir la auto-extinción del artículo.

Además, la partícula de carbono activado debería ser preferiblemente de origen vegetal, ya que contendrá entonces trazas diminutas de metales que colaboran en la adsorción firme de (particularmente) aldehídos del humo y efectivamente podrían formar quelatos con tales compuestos. Estos son compuestos cuya eliminación es especialmente crítica para mejorar la suavidad de la percepción del artículo cuando se fuma.

Al mismo tiempo, sin embargo, el carbono activado no disminuye y puede incluso aumentar ciertos componentes volátiles beneficiosos del humo.

Es importante darse cuenta de que mientras el ``ascua'' del artículo de fumador progresa a lo largo del artículo, los componentes del humo adsorbidos por las partículas se desplazan mínimamente o nada desde las partículas. Son destruidos en forma de óxidos gaseosos junto con el material de la propia partícula de carbono por las temperaturas extremadamente elevadas (que alcanzan hasta 800ºC aproximadamente) generadas en el ascua.

La lámina de tabaco reconstituido que contiene las partículas de carbono activado puede fabricarse mediante las técnicas convencionales para fabricar dichas láminas, que a su vez parecen técnicas convencionales de fabricación de papel, entonces se desmenuza la lámina para incorporarla con el tabaco desmenuzado que será el material de la varilla de tabaco.

Una aplicación importante del presente invento sin embargo será en las mezclas de tabaco de ``enrollar uno mismo'', es decir, las que se venden sueltas y que son envueltas por el fumador en papeles de fumar.

El invento por tanto incluye dentro de su alcance una mezcla de tabaco desmenuzado y de lámina de tabaco reconstituido, conteniendo esta última carbono activado.

El manejo de la lámina, bien en el desmenuzado o en una manipulación posterior, en una máquina o por el fumador, puede causar pérdida de partículas de carbono y la lámina de tabaco reconstituido se puede recubrir o darle forma para favorecer la retención de partículas en ella, y en particular las partículas pueden estar ellas mismas microencapsuladas antes de la incorporación. Esto último tiene la ventaja de aumentar el tamaño de las partículas y por ello su retención mecánica y la uniformidad de tamaño pero, sorprendentemente quizás, no afecta a su actividad.

Ejemplo 1

Los cigarrillos se fabricaron a partir de una mezcla de tabaco americano curado en atmósfera artificial y tabaco Burley, tabaco a base de venas laminadas y cortadas y tabaco extendido, procesados y cortados a 32 cortes por pulgada (``cpi''). Incorporados en el tabaco desmenuzado había un 20% de una lámina de tabaco reconstituido igualmente cortada y que contenía un 30% de partículas de carbono activado procedente de coco, de tamaño medio de partículas de 37 \mum y estando el tamaño de partículas en el intervalo de 0,5 \mum a 150 \mum. Los cigarrillos de control se fabricaron de forma idéntica pero con la omisión de las partículas de carbono activado.

Los cigarrillos tenían una longitud de 84 mm, un diámetro de 7,9 mm, sin filtro. El papel de envolver era un papel basado en lino CORESTA 80, con 2% de citrato de potasio como potenciador del quemado.

Los cigarrillos se sometieron a fumado en una máquina estándar de fumado y el humo de la corriente principal se analizó para el contenido de la fase vapor y de semivolátiles con los resultados que se muestran en las tablas 1 y 2.

Como se ve en la tabla 1, hay una disminución llamativa, selectiva en su naturaleza, de ciertos aldehídos y cetonas y en particular de acroleína y butiraldehídos, cuya eliminación es importante para suavizar el sabor. Por otro lado, había un aumento efectivo en comparación con el estándar en ciertos ingredientes, y en particular en limoneno, que son considerados como beneficiosos en relación al sabor.

Se ve en los semivolátiles una reducción similar aunque menos selectiva, como se muestra en la tabla 2.

Ejemplo 2

Los cigarrillos y los controles se prepararon usando la misma mezcla de tabaco y lámina reconstituida de tabaco que en el ejemplo 1, pero usando papeles CORESTA de 25, 50, 80 y 180 unidades de porosidad, respectivamente. El humo de la corriente secundaria de los cigarrillos de la invención y de los controles tenían reducciones significativas tanto en el contenido de semivolátiles como en el de nicotina, como se ve en la tabla 3. Se asume que el aumento en la producción de monóxido y dióxido de carbono se debe a la presencia del carbono particulado en la lámina de tabaco.

TABLA 1 Análisis de la fase vapor, resumen de los resultados

(Condiciones no ISO 4387)

	Área relativa de pico		Ensayo como
	Control	Ensayo		% de control
Componente	Media	DER*	Media	DER
Isopreno	30,8	3	30,6	4		100
Limoneno	2,3	33	2,6	17		114
Benceno	16,9	5	16,5	3		97
Tolueno	26,7	9	27,3	4		102
Etilbenceno	4,1	18	4,5	8		108
m-+p-Xileno	6,0	19	6,7	8		112
o-Xileno	1,4	21	1,6	9		112
Estireno	1,5	28	1,7	14		112

TABLA 1 (continuación)

	Área relativa de pico		Ensayo como
	Control	Ensayo		% de control
Componente	Media	DER*	Media	DER
Acetaldehído	9,4	4	9,3	3		98
Propionaldehído	2,6	7	2,5	7		97
Acroleína	3,5	4	3,2	5		92
n-Butiraldehído	0,48	5	0,44	4		91
iso-butiraldehído	1,3	4	1,2	4		91
Crotonaldehído	2,6	9	2,5	6		98
2-Furaldehído	1,5	37	1,8	20		114
Acetona	110,2	4	99,0	4		90
Metiletilcetona	29,5	5	26,8	4		91
3-Metil-2-butanona	1,6	7	1,5	5		95
Diacetilo	55,1	5	50,2	3		91
2-Pentanona	0,27	6	0,25	4		94
2,3-Pentanodiona	3,3	9	3,2	5		95
Ciclopentanona	2,2	18	2,2	18		101
Furano	5,7	3	5,4	4		95
2-Metilfurano	3,9	4	3,9	3		99
2,5-Dimetilfurano	6,3	6	6,4	3		101
Acetonitrilo	12,9	6	12,6	5		98
Propionitrilo	2,5	7	2,5	4		98
n-Butironitrilo	2,5	8	2,5	12		102
iso-Butironitrilo	1,1	7	1,1	5		96
Metacrilonotrilo	0,79	4	0,80	5		102
Piridina	1,3	43	1,5	20		115
1-Metilpirrol	1,4	12	1,5	6		107
Metildisulfida	0,62	8	0,56	8		91
Tiofeno	0,19	6	0,19	4		98
Réplicas	12		11
Los valores resaltados son estadísticamente significativamente diferentes a un 95% de límite de confianza
(Ensayo de t de Student, de dos colas)
*) DER= Desviación Estándar Relativa

TABLA 2 Análisis de semivolátiles, resumen de los resultados

	\mug/cigarrillo		Ensayo como
	Control	Ensayo		% de control
Componente	Media	DER	Media	DER
Limoneno	21,9	13	20,8	10		95
Naftaleno	2,0	3	1,9	5		95
1-Metilnaftaleno	1,1	3	1,1	5		99
2-Metilnaftaleno	1,6	6	1,6	4		99
Neofitadieno	127,2	7	108,8	3		85
Miosmina	9,3	4	10,1	3		109
Pirrol	11,3	6	9,6	6		85

TABLA 2 (continuación)

	\mug/cigarrillo		Ensayo como
	Control	Ensayo		% de control
Componente	Media	DER	Media	DER
2-Acetilpirrol	3,9	5	3,6	4		92
Indol	9,8	3	9,0	4		91
2-Furaldehído	51,1	5	41,8	5		82
2-Acetilfurano	8,6	9	7,2	4		83
2-Furanometanol	43,4	7	37,2	7		86
5-Metil-2-furfural	25,9	9	22,6	6		87
5-Hidroximetil-2-furfural	118,7	3	105,4	4		89
\alpha-Angelicalactona
Fenol	23,0	7	19,4	13		84
o-Cresol	79,5	4	71,9	4		90
p-Cresol	17,3	4	14,9	3		86
m-Cresol	27,5	4	24,6	4		89
2,3,6-Trimetilfenol	12,0	3	10,5	4		88
Piridina	0,6	15	0,5	6		84
Triacetina	13,0	14	13,2	7		102
TEGDA	n/d		n/d
1,2-Propanodiol	n/d		n/d
	126,6	69	85,3	43
Caladas/cig:						67
TPM (mg/cig):	\hskip0,5cm 9,0 \hskip0,3cm 2		\hskip0,5cm 8,9 \hskip0,3cm 1
Réplicas	\hskip0,4cm 17,9 \hskip0,3cm 3		\hskip0,4cm 15,5 \hskip0,3cm 3			98
	12		12			87
n/d: no detectado
Límites de detección: 1 \mug/cigarrillo de Triacetina y TEGDA
Los valores resaltados son estadísticamente significativamente diferentes a un 95% de límite de confianza
(Ensayo de t de Student, de dos colas)

TABLA 3 Medidas de la corriente secundaria

	Muestra	NFDPM	%	Nicotina	%	CO	CO_{2}
		(mg/cig)	Reducción	(mg/cig)	Reducción	(mg/cig)	(mg/cig)
25 Coresta	Control	30,1	-	7,00	-	76,3	634
	Ensayo	25,5	15,3	5,74	18,0	80,5	626
50 Coresta	Control	32,5	-	6,55	-	70,6	612
	Ensayo	28,4	12,6	6,07	7,3	76,1	682
80 Coresta	Control	29,1	-	7,09	-	81,9	629
	Ensayo	27,5	5,5	6,21	12,4	74,1	672
180 Coresta	Control	33,9	-	7,03	-	77,6	630
	Ensayo	27,5	18,9	6,07	13,7	73,6	653

Claims (8)

1. Un artículo de fumador que tiene una varilla de tabaco que comprende una mezcla de tabaco desmenuzado y una lámina de tabaco reconstituido desmenuzada, la lámina de tabaco reconstituido contiene partículas de carbono activado, y un envoltorio alrededor de la varilla de tabaco, teniendo el envoltorio una permeabilidad inherente de 20 CORESTA o mayor.

2. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las partículas de carbono activado son de origen vegetal.

3. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el origen vegetal es coco.

4. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 1, reivindicación 2 o reivindicación 3, en el que las partículas de carbono tienen un tamaño medio de partículas de aproximadamente 37\mum.

5. Un método para producir un artículo de fumador con humo de la corriente secundaria reducido y una mayor suavidad que se percibe durante el fumado, que incluye usar para la varilla de tabaco del artículo, tabaco desmenuzado y lámina de tabaco reconstituido desmenuzada que contiene partículas de carbono activado, y como envoltorio del artículo de fumador un material que tiene una permeabilidad inherente de 20 CORESTA o mayor.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, que incluye el enrollado a mano del artículo de fumador.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 5 o la reivindicación 6, que implica la reducción preferente del contenido de aldehído del humo de la corriente principal.

8. Un equipo para enrollar a mano un artículo de fumador con humo de la corriente secundaria reducido y mayor suavidad que se percibe durante el fumado, que incluye para la varilla de tabaco del artículo tabaco desmenuzado y lámina de tabaco reconstituido desmenuzada, que contiene partículas de carbono activado, y como envoltorio del artículo de fumador un material que tiene una permeabilidad inherente de 20 CORESTA o mayor.