ES2560652T3

ES2560652T3 - Papel para cigarrillo con liberación reducida de monóxido de carbono

Info

Publication number: ES2560652T3
Application number: ES02770613.4T
Authority: ES
Inventors: Vladimir Hampl, Jr.
Original assignee: Schweitzer Mauduit International Inc
Current assignee: Mativ Holdings Inc
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2016-02-22
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: US20020157678A1; MXPA04003808A; CA2464421C; CA2464421A1; JP4863603B2; EP1450632A4; BR0213495A; JP2005507031A; EP1450632B1; US6823872B2; WO2003034846A1; EP1450632A1

Abstract

Artículo de fumar que tiene una liberación baja de monóxido de carbono que comprende: una columna de un relleno fumable; y un papel de envolver que rodea dicha columna de dicho relleno fumable, dicho papel de envolver que comprende un sustrato de papel que contiene un relleno, dicho papel de envolver que tiene un peso base de 19 g/m² a 24 g/m² y un peso base de la fibra menor que 18 g/m², dicho papel de envolver que tiene además una permeabilidad de al menos 31 CORESTA, caracterizado porque dicho papel del envolver tiene una resistencia a la tracción de al menos 2800 g/29 mm, y caracterizado además porque, cuando dicho artículo de fumar se fuma, dicho artículo de fumar produce una liberación de monóxido de carbón de 9.9 mg por artículo de fumar o menos.

Description

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Papel para cigarrillo con liberacion reducida de monoxido de carbono Campo de la invencion

La presente invencion generalmente se dirige a papeles de envolver con peso base reducido para el uso en artfculos de fumar, lo que resulta en una reduccion de la liberacion de monoxido de carbono de dicho artfculo, y a un metodo para producir los papeles de envolver.

Antecedentes de la invencion

Los artfculos de fumar tales como cigarrillos se hacen convencionalmente al envolver una columna de tabaco en un papel de envolver blanco. En un extremo, el artfculo de fumar incluye usualmente un filtro por el que se fuma el artfculo. Los filtros se unen a los artfculos de fumar mediante el uso de un papel de emboquillado que se pega al papel de envolver blanco. Los papeles de envolver y los papeles de emboquillado usados para fabricar artfculos de fumar se hacen tfpicamente de lino u otra fibra celulosica y contienen un relleno, tal como carbonato sodico.

Ademas de usarse para sostener el cigarrillo completo, los papeles de envolver cigarrillos y los papeles de emboquillado ademas contribuyen a y controlan muchas propiedades y caracterfsticas ffsicas del cigarrillo. Por ejemplo, el papel de envolver cigarrillos afecta la velocidad a la que se quema el cigarrillo, el numero de bocanadas por cigarrillo y la liberacion total de alquitran por bocanada.

Otra propiedad del cigarrillo que se afecta por la envoltura es la apariencia y las caracterfsticas de la ceniza que se forma cuando el cigarrillo se quema. El papel para cigarrillos puede usarse incluso para limitar la cantidad de humo que emana del extremo iluminado de un cigarrillo cuando se deja quemar y para reducir la tendencia de un cigarrillo a encender superficies adyacentes.

En el pasado, la opacidad del papel de envolver se determino principalmente como una funcion de la cantidad de relleno incorporado en los papeles. EP 0 870 871 A describe la adicion de un pigmento blanco y de un pigmento negro a un sustrato de papel de un papel de envolver para aumentar la opacidad y el brillo. Generalmente, los niveles de opacidad se aumentan a medida que se aumenta la cantidad de relleno anadido al papel. Desafortunadamente, sin embargo, el aumento de los niveles de relleno para aumentar la opacidad puede afectar adversamente otras caracterfsticas del papel. Por ejemplo, el aumento de los niveles de relleno puede disminuir la resistencia del papel. La alteracion de los niveles de relleno puede afectar ademas la permeabilidad del papel, que puede a su vez afectar las propiedades de quemado del papel. Como tal, existe una presion en aumento dentro de la industria para mantener los niveles de relleno en el papel para cigarrillos dentro de los intervalos preestablecidos lo que restringe severamente los metodos viables para aumentar la opacidad del papel.

Actualmente, el enfoque se ha puesto sobre la disminucion del peso base de los papeles de envolver para disminuir la cantidad de material necesario para producir los papeles. Al reducir el peso base de los papeles de envolver, sin embargo, pueden resultar dos problemas. Primero, al reducir el peso base, se disminuye simultaneamente la opacidad del papel de envolver lo que causa que el papel descienda esteticamente en apariencia al mostrar los contenidos del cigarrillo. Disminuir el peso base de los papeles de envolver puede causar ademas una disminucion en la resistencia a la traccion del papel.

Debido a las limitaciones anteriores, ha sido extremadamente diffcil crear un papel de envolver con un peso base disminuido mientras que mantiene un nivel de opacidad y de resistencia a la traccion que es comercialmente aceptable. Algunos ejemplos se describen en EP 1 093 727 A, que se considera que representa la tecnica anterior mas cercana.

Ademas de disminuir el peso base de los papeles de envolver, se han hecho ademas muchos intentos para reducir varios constituyentes contenidos en el humo de un artfculo de fumar. Por ejemplo, aunque los niveles de monoxido de carbono presentes en el humo que emana de un artfculo de fumar son relativamente bajos, existe actualmente una necesidad de un metodo para reducir mas aun los niveles. Tales niveles reducidos pueden ser necesarios en el futuro para cumplir con las regulaciones gubernamentales, tal como en Europa o en los Estados Unidos.

Resumen de la invencion

La presente invencion reconoce y aborda las desventajas anteriores, y otras de las fabricaciones y metodos de la tecnica anterior.

Generalmente, la presente invencion se dirige a papeles de envolver de peso base y liberacion de monoxido de carbono reducidos para el uso en artfculos de fumar que mantienen los niveles de opacidad y de resistencia a la traccion comercialmente requeridos. De acuerdo con la presente invencion, los papeles de envolver con peso base reducido contienen preferentemente un pigmento blanco y opcionalmente pigmento negro.

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En consecuencia, es un objetivo de la presente invencion proporcionar un papel de peso base y liberacion de monoxido de carbono reducido que puedan usarse como una envoltura externa para artfculos de fumar.

Estos y otros objetivos de la presente invencion se logran al proporcionar un papel de envolver para un artfculo de fumar. El papel para envolver incluye un sustrato de papel que incluye al menos un relleno. De acuerdo con la presente invencion, para reducir la liberacion de monoxido de carbono de un artfculo de fumar mediante la incorporacion del papel de envolver, el papel para envolver tiene un peso base de la fibra menor que aproximadamente 18 g/m2, particularmente menor que aproximadamente 16.5 g/irP, y mas particularmente menor que aproximadamente 15 g/irP. Cuando se incorpora en un artfculo de fumar, el artfculo de fumar puede tener una emision de monoxido de carbono menor que aproximadamente 18 mg por artfculo de fumar, y mas particularmente menor que aproximadamente 17 mg por artfculo de fumar, y mas particularmente menor que aproximadamente 15 mg por artfculo de fumar. Mientras que el papel de envolver tiene un peso base de la fibra bajo, el peso total del papel de envolver puede variar en dependencia de la aplicacion particular. Por ejemplo, al anadir cantidades significativas de rellenos, el papel de envolver puede tener un peso base menor que aproximadamente 25 g/mP, y, en una modalidad, puede tener un peso base de aproximadamente 22 g/mP. En pesos base inferiores, los papeles de envolver pueden hacerse de acuerdo con la presente invencion que tienen propiedades de opacidad y propiedades de resistencia a la traccion suficientes para el uso practico en aplicaciones comerciales.

Cuando se fabrican los papeles de envolver con peso base bajo de acuerdo con la presente invencion, los papeles de envolver pueden incluir un pigmento blanco que tiene un tamano medio de partfcula desde aproximadamente 0.1 micras a aproximadamente 0.5 micras, y mas particularmente desde aproximadamente 0.2 micras a aproximadamente 0.4 micras. Dentro de este intervalo de tamano de partfcula, el pigmento blanco tiene caractensticas de dispersion de luz mas eficientes que otros rellenos convencionales.

Opcionalmente, un segundo relleno puede incorporarse en la envoltura de papel. El segundo relleno comprende un pigmento negro, que puede estar presente dentro del sustrato de papel en una cantidad superior a aproximadamente 2 % en peso y particularmente desde aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 1.0 % en peso.

El pigmento blanco puede ser, por ejemplo, carbonato calcico precipitado (PCC), dioxido de titanio, o mezclas de los mismos, mientras que el pigmento negro puede ser carbono, oxido de hierro, o mezclas de los mismos. El contenido total de relleno dentro del sustrato de papel puede ser desde aproximadamente 15 % a aproximadamente 40 % en peso, y particularmente desde aproximadamente 20 % a aproximadamente 30 % en peso. En esta modalidad, el papel de envolver puede tener un peso base desde aproximadamente 14 g/mf a aproximadamente 22 g/mP, y en particular desde aproximadamente 17 g/mf a aproximadamente 20 g/mf.

La permeabilidad de los papeles de envolver hechos de acuerdo con la presente invencion es de aproximadamente 31 unidades Coresta a aproximadamente 80 unidades Coresta.

Mediante el uso de los rellenos descritos anteriormente, las envolturas de papel que tienen un peso base relativamente bajo pueden hacerse para que tengan liberacion reducida de monoxido de carbono mientras que mantengan una opacidad y una resistencia a la traccion aceptables. En particular, los rellenos pueden incorporarse en el papel de una forma para mantener la opacidad del papel en una cantidad de al menos 70 %. La resistencia a la traccion del papel, por otro lado, es al menos 2800 g/29 mm.

La presente invencion se dirige ademas a los artfculos de fumar que contienen una columna de relleno fumable. La columna de relleno fumable esta rodeada por un papel de envolver de peso base de la fibra y la liberacion de monoxido de carbono reducido.

Otras caractensticas y aspectos de la presente invencion se discuten en mayor detalle mas abajo.

Breve descripcion de los dibujos

Una descripcion completa y realizable de la presente invencion, que incluye el mejor modo de la misma para un experto en la tecnica, se expone mas particularmente en el resto de la descripcion, incluyendo la referencia a la figura adjunta en la cual:

La Fig. 1 es una representacion grafica de los resultados obtenidos en el Ejemplo 1.

Descripcion detallada

Un experto en la materia debe entender que la presente discusion es una descripcion solamente de las modalidades ilustrativas y no pretende ser limitante de los aspectos mas amplios de la presente invencion.

La presente invencion generalmente se dirige a papeles de envolver para artfculos de fumar que tienen emision reducida de monoxido de carbono. Espedficamente, el inventor presente descubrio que la cantidad de monoxido de

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carbono contenido en el humo principal puede reducirse en un artfculo de fumar al reducir el peso base de la fibra de la envoltura.

Por ejemplo, se ha descubierto que los artfculos de fumar que tienen liberacion reducida de monoxido de carbono pueden producirse mediante el uso de un papel de envolver que tiene un peso base de la fibra menor que aproximadamente 18 g/m2 y particularmente menor que aproximadamente 16.5 g/m2. Por ejemplo, las envolturas hechas de acuerdo con la presente invencion pueden tener un peso base de la fibra tan pequeno como 10.5 g/irP y particularmente desde aproximadamente 12.5 g/iT a aproximadamente 15 g/mP. Como se usa en la presente invencion, peso base de la fibra se refiere a la cantidad de fibras celulosicas contenidas en la envoltura en una base por area. Las fibras celulosicas pueden ser por ejemplo, lino, fibras de madera blanda, o fibras de madera dura.

Para lograr una liberacion reducida de monoxido de carbono, se considera que puede usarse cualquier peso base total adecuado, mientras que se reduzca el peso base de la fibra. Por ejemplo, las envolturas hechas de acuerdo con la presente invencion tienen un peso base superior a 24 g/mP. En la mayorfa de las solicitudes, el peso base total del papel de envolver estara por debajo de los niveles convencionales, tal como menor que aproximadamente 22 g/mP. Cuando el peso base total del papel de envolver es relativamente bajo, tal como menor que aproximadamente 22 g/mP, el papel puede contener un pigmento blanco que mantiene los requerimientos comerciales mfnimos de opacidad o de resistencia a la traccion.

Por ejemplo, en una modalidad, la presente invencion se dirige a un papel de envolver que tiene un peso base de la fibra reducido y un peso base total reducido. El papel de envolver contiene un pigmento blanco y opcionalmente un pigmento negro. El pigmento blanco es eficaz en dispersar la luz que se pone en contacto con el papel. Cuando esta presente, el pigmento negro, por otro lado, absorbe luz. Ya que los rellenos son muy eficientes en dispersar y absorber luz, los papeles de envolver pueden producirse con un peso base por debajo de los niveles convencionales sin sacrificar varias caracterfsticas del papel.

En el pasado, la reduccion del peso base de los papeles de envolver convencionales usados en artfculos de fumar causo que la opacidad disminuyera significativamente. Especfficamente, para mantener aceptable la resistencia a la traccion, el nivel de relleno tuvo que disminuirse y por consiguiente disminuyo la opacidad. De acuerdo con la presente invencion, el uso de los rellenos que son mas eficientes en dispersar luz permite una reduccion del peso base de los papeles de envolver mientras que mantienen la opacidad y la resistencia a la traccion por encima de los requerimientos mfnimos. En particular, los papeles de envolver de la presente invencion pueden tener un peso base menor que aproximadamente 22 g/m2. De hecho, las envolturas hechas de acuerdo con la presente invencion incluso pueden tener un peso base desde aproximadamente 17 g/iT a aproximadamente 20 g/mP.

Se ha descubierto que los pigmentos blancos que tienen un tamano de partfcula particular dentro de un intervalo seleccionado no solo mantienen la opacidad en papeles de envolver con peso base reducido, sino que tambien permiten una reduccion de la cantidad de relleno que se necesita en los papeles, lo que resulta en niveles de resistencia a la traccion por encima de los requerimientos mfnimos. Generalmente, la adicion de mayores cantidades de rellenos a los papeles de envolver en relacion con la cantidad de fibras celulosicas presentes en el papel tiende a disminuir la resistencia del papel. En todo el proceso de la presente invencion, sin embargo, la cantidad de rellenos anadidos al papel es minima, lo que mantiene por lo tanto la resistencia a la traccion del papel. Ademas, la blancura y el brillo se mantienen consistentes con los niveles convencionales al usar pigmentos blancos con un tamano de partfcula dentro de un intervalo seleccionado.

Especfficamente, los pigmentos blancos incorporados en el papel de envolver de la presente invencion deberfan tener un tamano medio de partfcula desde aproximadamente 0.1 micras a aproximadamente 0.5 micras, y particularmente desde aproximadamente 0.2 micras a aproximadamente 0.4 micras. Se considera que la opacidad, la blancura y el brillo de un papel de envolver se aumentan al incorporar un pigmento blanco dentro del intervalo de tamano definido anteriormente debido en parte al hecho de que el tamano de partfcula del pigmento corresponde aproximadamente a la mitad de la longitud de onda de la luz visible. Dentro de este intervalo de tamano de partfcula, se considera que el pigmento blanco es mas eficaz en la dispersion de la luz, lo que proporciona los beneficios opticos. Esto permite una reduccion del peso base del papel de envolver sin sacrificar la opacidad de los papeles.

En una modalidad, el pigmento blanco incorporado en el papel de envolver de la presente invencion es carbonato calcico que tiene un tamano de partfcula desde aproximadamente 0.1 micra a aproximadamente 0.5 micra. Por ejemplo, en una modalidad preferida, se usa un pigmento de carbonato calcico comercializado bajo el nombre ULTRAPAQUE por Specialty Minerals, Inc. de Adams, Mass. ULTRAPAQUE es un relleno de carbonato calcico precipitado que tiene un tamano medio de partfcula de aproximadamente 0.3 micra. Las partfculas de carbonato calcico tienen una forma/morfologfa romboedrica y un area de superficie de aproximadamente 7.5 mP/g. ULTRAPAQUE esta disponible comercialmente como una pasta que contiene aproximadamente 40 % en peso de solidos o como un polvo seco. La pasta o polvo seco puede anadirse directamente a las fibras celulosicas durante el proceso de elaboracion del papel. Como se usa en la presente invencion el tamano de partfcula de un relleno se mide y se determina mediante un procedimiento de sedimentacion, por ejemplo un Sedfgrafo.

Ademas del carbonato calcico, se considera que otros pigmentos blancos que tienen un tamano de partfcula dentro del

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intervalo definido anteriormente pueden usarse similarmente para fabricar papeles de envolver hechos de acuerdo con la presente invencion. Por ejemplo, se ha encontrado que el dioxido de titanio produce los mismos efectos que los del carbonato calcico en los papeles de envolver cuando tiene un tamano de partfcula como se describe anteriormente. Por ejemplo, un dioxido de titanio disponible comercialmente que puede usarse de acuerdo con la presente invencion es el pigmento UNITANE 0-110, comercializado por Kemira, Inc. de Savannah, Georgia. UNITANE 0-110 es un pigmento de dioxido de titanio en forma de anatasa que tiene un tamano de partfcula de aproximadamente 0.25 micra.

Otros pigmentos blancos que pueden usarse en la presente invencion incluyen, sin limitarse a, oxidos de magnesio y otros pigmentos similares. Ademas, pueden combinarse diferentes tipos de rellenos si se desea.

Ademas de un pigmento blanco, los papeles de envolver hechos de acuerdo con la presente invencion pueden contener opcionalmente pequenas cantidades de un pigmento negro. El pigmento negro puede anadirse en cantidades suficientes para aumentar la opacidad del papel sin disminuir sustancialmente la blancura y el brillo del papel.

El pigmento negro usado en combinacion con el pigmento blanco de acuerdo con la presente invencion puede ser, por ejemplo, carbon, tal como un carbon activado, un oxido de hierro negro, o mezclas de los mismos. El tamano de partfcula del pigmento negro generalmente es menos crftico. Por ejemplo, en la mayorfa de las aplicaciones, el tamano de partfcula del pigmento negro puede ser superior a aproximadamente 10 micras o menos. El pigmento negro deberfa anadirse al papel en combinacion con el pigmento blanco en una cantidad de manera que no disminuya el brillo del papel por debajo de los niveles aceptables. Generalmente, el brillo del papel cuando contiene el pigmento negro deberfa ser al menos 70 % como se mide por el metodo TAPPI. Preferentemente, el papel deberfa tener un nivel de brillo desde aproximadamente 70 % a aproximadamente 80 %.

Similarmente, el pigmento negro deberfa anadirse al papel de manera que no disminuya la blancura del papel por debajo de los niveles convencionales. Por ejemplo, el papel de envolver de la presente invencion deberfa tener un valor L de al menos aproximadamente 80 % en la mayorfa de las aplicaciones. El valor L es una medida de la blancura del papel en la escala de color Hunter y se mide mediante el uso de un espectrofotometro, tal como un espectrofotometro TCS II. Mas particularmente, el valor L de un papel de envolver hecho de acuerdo con la presente invencion puede tener un valor L desde aproximadamente 80 % a aproximadamente 90 %.

Hasta aquf, cuando el carbonato calcico, el dioxido de titanio o mezclas de los mismos se usan como el pigmento blanco y el oxido de carbono o de hierro se usa como el pigmento negro, el pigmento negro puede anadirse al papel de envolver en una cantidad superior a aproximadamente 2 % en peso, y particularmente desde aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 1.0 % en peso en base al peso total del papel. De acuerdo con la presente invencion, un pigmento negro puede incorporarse en un papel de envolver con el intervalo de peso anterior sin disminuir la blancura o el brillo del papel por debajo de los niveles descritos anteriormente.

Otra ventaja significativa de la presente invencion es que la opacidad del papel de envolver puede mantenerse cuando el peso base del papel se reduce sin aumentar los niveles totales de relleno dentro del papel. De hecho, la cantidad proporcionada de relleno anadido al papel puede disminuirse lo que mantiene la resistencia a la traccion del papel cuando disminuye el peso base. Las envolturas hechas de acuerdo con la presente invencion pueden tener un nivel total de relleno, que incluye el peso de los pigmentos blancos y negros, de entre aproximadamente 15 % a aproximadamente 40 %, y particularmente entre 20 % y 30 % en peso.

En una modalidad cuando se forma un papel con peso base reducido, el carbonato calcico que tiene un tamano de partfcula desde aproximadamente 0.1 micra a aproximadamente 0.5 micra se anade al papel de envolver en una cantidad desde aproximadamente 20 % a aproximadamente 30 % en peso en combinacion con un pigmento negro en una cantidad superior a aproximadamente 2 % en peso. Dentro de estos intervalos, la opacidad del papel de envolver y la resistencia a la traccion se mantienen por encima de los requerimientos mfnimos cuando se reduce el peso base del papel. Ademas, la reduccion del peso base no tiene efectos sobre alguna de las otras propiedades ffsicas del papel, tal como la permeabilidad del papel.

Como se describe anteriormente, deberfa entenderse que a pesar de que se dirige a papeles de envolver que tienen un peso base total reducido, los beneficios y las ventajas de la presente invencion pueden lograrse ademas mediante el uso de papeles con peso base superior, mientras que el peso base de la fibra este por debajo de aproximadamente 18 g/m2. Por ejemplo, en otras modalidades, el peso base total de la envoltura de papel puede ser mayor que 22 g/m2, tal como desde aproximadamente 22 g/m2 a aproximadamente 24 g/m2. En esta modalidad, pueden requerirse niveles superiores de relleno, tal como desde aproximadamente 30 % a aproximadamente 50 % en peso para fabricar la envoltura que tiene un peso base de la fibra reducido. En esta modalidad, el tamano de partfcula del relleno puede variar desde aproximadamente 0.07 micras a aproximadamente 2.0 micras. Las partfculas de relleno que tienen un tamano de partfcula desde aproximadamente 0.2 micras a aproximadamente 0.4 micras como se describe anteriormente pueden usarse. A niveles superiores de relleno, sin embargo, pueden reducirse las cuestiones de la opacidad.

La pasta de fibra usada para hacer los papeles de envolver de acuerdo con la presente invencion puede incluir las fibras celulosicas obtenidas, por ejemplo, a partir de lino, madera blanda o madera dura. Para variar las propiedades ffsicas

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del papel, pueden usarse mezclas diferentes de fibras y la cantidad de refinamiento de los papeles puede variarse sin afectar los atributos de la presente invencion.

La permeabilidad de las envolturas de papel hechas de acuerdo con la presente invencion generalmente es de aproximadamente 31 unidades Coresta a aproximadamente 80 unidades Coresta.

Los papeles de envolver pueden tratarse ademas con un aditivo de control del quemado. Tales aditivos de control del quemado pueden incluir por ejemplo, sales de metales alcalinos, acetatos, sales de fosfato o mezclas de las mismas. Un aditivo de control del quemado particularmente preferido es una mezcla de citrato potasico y citrato sodico. El aditivo de control del quemado puede anadirse al papel en una cantidad desde aproximadamente 0.3 % a aproximadamente 12 % en peso, y mas particularmente entre aproximadamente 0.3 % y 3 % en peso. Los rellenos de la presente invencion pueden incorporarse en la envoltura de papel de acuerdo con varios metodo conocidos. Por ejemplo, en una modalidad, los pigmentos pueden combinarse en una pasta y anadirse a una suspension de fibras celulosicas cuando se forma el papel.

La presente invencion puede entenderse mejor con referencia al siguiente ejemplo.

EJEMPLO 1 (modalidades no reivindicadas)

Para demostrar el efecto del peso base sobre la opacidad, el brillo y la blancura, de la presente invencion, se hicieron cuatro hojas fabricadas a mano al incorporar en el papel un pigmento blanco. En un conjunto de hojas fabricadas a mano (que representan el control), el pigmento blanco incorporado en el papel fue el relleno de carbonato calcico ALBACAR 5970, un relleno usado convencionalmente que tiene un tamano medio de partfcula de aproximadamente 1.9 micras. El relleno ALBACAR 5970, que se obtuvo de Specialty Minerals, Inc. de Adams Mass., se incorporo en el papel en una cantidad de 30 % en peso. En un segundo conjunto de hojas fabricadas a mano en vez del relleno ALBACAR 5970, se anadieron al papel partfculas de carbonato calcico ULTRAPAQUE, obtenidas tambien de Specialty Minerals, Inc., que tienen un tamano de partfcula media de aproximadamente 0.3 micra. El relleno ULTRAPAQUE se anadio al papel en una cantidad de 30 % en peso.

En un tercer conjunto de hojas fabricadas a mano, se anadio al papel una combinacion 50/50 de ULTRAPAQUE y dioxido de titanio. El relleno de dioxido de titanio fue UNITANE 0-110 obtenido de Kemira, Inc. de Savannah, Georgia, que tiene un tamano de partfcula de aproximadamente 0.25 micra. El relleno combinado 50/50 se anadio al papel en una cantidad de 30 % en peso. Finalmente, en un cuarto conjunto de hojas fabricadas a mano, el dioxido de titanio (UNITANE110-1) se anadio al papel. El relleno de dioxido de titanio tambien se anadio al papel en una cantidad de 30 % en peso.

El peso base de cada conjunto de hojas fabricadas a mano se vario de 17 g/m2 a 26 g/m2. Cada hoja fabricada a mano producida se hizo de lino refinado a 12 mil revoluciones en un molino PFI.

La Fig. 1 ilustra los niveles de opacidad a medida que se aumento el peso base de las hojas fabricadas a mano. De la Fig. 1, puede verse que cuando se anadio el relleno ALBACAR al papel, el nivel de opacidad fue muy inferior que el de cualquiera de los otros rellenos probados. El uso del relleno de dioxido de titanio o de la combinacion 50/50 de ULTRAPAQUE y dioxido de titanio produjo resultados muy similares, con el nivel de opacidad que permanece muy alto incluso en el peso base mas bajo de 17 g/irF. Todas las hojas fabricadas a mano tuvieron una opacidad de al menos 70 % en el peso base mas bajo.

El papel adicional hecho a maquina se produjo para comparar el desempeno del relleno ALBACAR 5970 en papel a un nivel de peso base convencional contra el relleno ULTRAPAQUE en papel con peso base inferior. Especfficamente, la tabla 1 mas abajo compara los papeles para cigarrillos con peso reducido contra el papel control. El papel control contenfa el ALBACAR 5970 como el relleno, mientras que las versiones de ensayo contenfan el relleno ULTRAPAQUE. Los papeles producidos se probaron para opacidad y resistencia a la traccion en direccion de maquina. La opacidad se llevo a cabo sobre un Opacfmetro Digital Modelo 2100, fabricado por Huygen Corp. de Wauconder, Illinois. La resistencia a la traccion, que se realizo sobre muestras que tuvieron una anchura de 29 mm, se llevo a cabo en un instrumento Instron.

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(TABLA 1)

Propiedad: Control Ensayo #1 Ensayo #2 Ensayo #3 Ensayo #4

Peso Base (g/irF): 25.0 23.5 21.5 20.0 19.0

Permeabilidad (Coresta): 24 15 21 52 32

Opacidad (%): 74.0 76.5 74.0 71.5 72.0

Resistencia a la traccion MD (g/29mm): 3100 3000 2700 2400 2500

Carbonato calcico (%): 28 25 23 25 25

Incluso en el peso base mas bajo mediante el uso del relleno ULTRAPAQUE, el nivel de opacidad y de resistencia a la traccion estaban ligeramente inferiores que los del papel control que contema ALBACAR 5970. De estos resultados, puede verse que el peso base de los papeles de envolver puede disminuirse y que la cantidad proporcionada de rellenos anadidos a los papeles puede disminuirse mientras que se mantienen los niveles de opacidad y los niveles de resistencia a la traccion por encima de los requerimientos mmimos.

EJEMPLO 2 (modalidades no reivindicadas)

Para demostrar la reduccion de la liberacion de monoxido de carbono por la presente invencion, se hicieron tres hojas fabricadas a mano de acuerdo con la presente invencion. Cada una de las hojas fabricadas a mano tuvo un peso base de la fibra relativamente bajo.

Cada una de las hojas fabricadas a mano contema fibras celulosicas en combinacion con un pigmento blanco. El pigmento blanco usado fue el relleno ULTRAPAQUE obtenido de Specialty Minerals, Inc. El pigmento blanco o relleno tuvo un tamano de partfcula de 0.3 micras. El peso base de la fibra de cada papel de ensayo fue menor que 18 g/m2

Cada uno de los papeles de ensayo se uso para formar los cigarrillos con filtro. Los cigarrillos se probaron mediante el uso de una Maquina de Fumar Modelo R04, fabricada por Borgwaldt Technik GmbH de Hamburgo, Alemania, que hizo una bocanada de 2 segundos, de 35 ml del cigarrillo a traves de una almohadilla de Filtro Cambridge pesada previamente una vez cada minuto. El proceso continuo hasta que la brasa del cigarrillo fue de 3 mm desde el borde del papel de emboquillado del filtro. El numero de bocanadas requeridas para alcanzar la distancia indicada desde el papel de emboquillado se considero el recuento de bocanadas.

Al final de la prueba, la almohadilla de Filtro Cambridge, que ahora contiene una mancha marron de humo, se retiro de la maquina de fumar y se volvio a pesar. La diferencia en peso de la almohadilla de filtro antes y despues de la prueba es la cantidad de alquitran humedo liberado en el humo principal, indicado como mg/cigarrillo. La almohadilla de filtro se sometio despues a un analisis por cromatograffa gaseosa, el que determino el por ciento de agua y el por ciento de nicotina en la almohadilla de filtro usada. Estos valores se convirtieron a valores de masa y se sustrajeron de la masa de alquitran humedo para determinar la masa de alquitran seco, indicado tambien como mg/cigarrillo. En la determinacion de la cantidad de monoxido de carbono principal liberado por el cigarrillo, el humo principal se recolecto y se analizo mediante un Analizador de Monoxido de Carbono Modelo C21, fabricado por Borgwaldt Technik GmbH de Hamburgo, Alemania. El porcentaje de monoxido de carbono en el humo se determino y se convirtio despues a unidades de mg/cigarrillo con respecto a la cantidad total de humo principal.

La TABLA 2 expone los valores medidos de cada uno de los papeles de envolver de ensayo a medida que disminuyeron los pesos base de las hojas fabricadas a mano.

(TABLA 2)

Muestra: 1 2 3

Peso Base (g/irf): 25.0 21.5 19.0

Carbonato calcico (%): 28.5 23.0 25.0

Peso base de la fibra (g/irF): 17.9 16.6 14.3

Permeabilidad (Coresta): 16 20 32

Citrato (%): 0.55 0.65 0.70

Alquitran Humedo MS (mg/cig.): 20.5 21.8 19.7

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Muestra: 1 2 3

Alquitran Humedo MS (mg/cig.): 15.8 16.6 15.0

Nicotina (mg/cig.): 1.13 1.18 1.09

CO (mg/cig.): 17.7 17.5 15.5

CO/alquitran: 1.12 1.05 1.03

Recuento de Bocanadas: 8.5 8.8 8.5

De la TABLA 2 puede verse que cuando se disminuyo el peso base, y mas especfficamente el peso base de la fibra, de un papel de envolver cigarrillos, la liberacion principal de monoxido de carbon disminuye desde 17.7 mg/cig a 15.5 mg/cig. La cantidad de peso base de la fibra en una envoltura de papel tiene un efecto evidente sobre la liberacion de monoxido de carbono de un artfculo de fumar.

EJEMPLO 3 (modalidades no reivindicadas)

Se hicieron cuatro hojas fabricadas a mano mas y se probaron para demostrar la reduccion de la liberacion de monoxido de carbono. Cada uno de los papeles de ensayo tuvo un peso base de la fibra menor que 17 g/m2. El relleno contenido dentro del papel fue el relleno ULTRAPAQUE que tiene un tamano medio de partfcula de 0.3 micras.

Los papeles de envolver se usaron para fabricar cigarrillos. Los cigarrillos se probaron similar a los procedimientos descritos en el Ejemplo 2 anterior.

La TABLA 3 expone los valores medidos de cada uno de los papeles de ensayo a medida que disminuyeron los pesos base de las hojas fabricadas a mano.

(TABLA 3)

Muestra: 1 2 3 4

Peso Base (g/m2): 21 19 18 17

Carbonato calcico (%): 21 23 23 21

Peso base de la fibra (g/mP): 16.4 14.6 13.9 13.4

Permeabilidad (Coresta): 30 42 70 86

Citrato (%): 0 0 0 0

Velocidad Estatica del Quemado (mm/min): 4.2 4.4 4.3 4.4

Recuento de Bocanadas: 7.6 7.6 7.7 7.8

Alquitran MS (mg/cig.): 21.8 19.9 19.9 19.1

Nicotina (mg/cig.): 1.55 1.49 1.48 1.50

Nicotina/alquitran (%): 7.1 7.5 7.4 7.9

Alquitran/Bocanada: 2.86 2.62 2.58 2.45

CO (mg/cig.): 13.1 11.8 11.2 10.6

CO/alquitran: 0.60 0.59 0.56 0.56

De la TABLA 3 puede verse que cuando se disminuye el peso base, y mas especfficamente el peso base de la fibra, de una serie especffica de papel de envolver cigarrillos, la liberacion principal de monoxido de carbono disminuye desde 17.7 mg/cig a 15.5 mg/cig. La cantidad de peso base de la fibra en una envoltura de papel tiene un efecto evidente sobre la liberacion de dioxido de carbono de un artfculo de fumar.

EJEMPLO 4 (de acuerdo con la invencion)

En este ejemplo, los papeles en produccion se hicieron de acuerdo con la presente invencion y se probaron para demostrar la reduccion de la liberacion de monoxido de carbono. El peso base de los papeles se encontraron en el

intervalo desde 24 g/m2 a 19 g/m2 El relleno contenido dentro del papel fue el relleno ULTRAPAQUE que tiene un tamano medio de partfcula de 0.3 micras.

Los papeles se usaron para fabricar cigarrillos. Los cigarrillos se probaron similar a los procedimientos descritos en el 5 Ejemplo 2 anterior. Los resultados de estas pruebas se exponen en la Tabla 4 mas abajo.

(TABLA 4)

Muestra: 1 2 3

Peso Base (g/m2): 24 21.5 19

Peso base de la fibra (g/irP): 17.8 16.3 14.8

CORESTA: 32 31 34

Opacidad (%): 82 78 73

Brillo (%): 82 82 82

Resistencia a la Traccion MD (g/29 mm): 3300 3000 2800

CO/alquitran: 1.09 1.05 1.01

CO (mg/cig): 9.8 9.9 9.8

CO/bocanada (mg/35ml): 1.38 1.27 1.24

Recuento de Bocanadas: 7.1 7.8 7.9

alquitran (mg/cig): 9 9.4 9.7

Alquitran/Bocanada (mg/35ml): 1.27 1.21 1.23

Opacidad (%): 82 78 73

% de Cantidad de Relleno: 26 24 22

10

Estas y otras variaciones y modificaciones a la presente invencion se podran llevar a la practica por los expertos en la tecnica, sin apartarse del esprntu y el alcance de la presente invencion, lo cual se expresa mas particularmente en las reivindicaciones adjuntas. Ademas, debe entenderse que los aspectos de las diversas modalidades pueden intercambiarse en su totalidad como en parte. Ademas, los expertos en la tecnica apreciaran que la descripcion anterior 15 es solo a modo de ejemplo, y no esta destinada a limitar la invencion por la manera que se describe adicionalmente en tales reivindicaciones adjuntas.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

REIVINDICACIONES

1. Artfculo de fumar que tiene una liberacion baja de monoxido de carbono que comprende: una columna de un relleno fumable; y

un papel de envolver que rodea dicha columna de dicho relleno fumable, dicho papel de envolver que comprende un sustrato de papel que contiene un relleno, dicho papel de envolver que tiene un peso base de 19 g/m2 a 24 g/m2 y un peso base de la fibra menor que 18 g/irP, dicho papel de envolver que tiene ademas una permeabilidad de al menos 31 CORESTA,

caracterizado porque dicho papel del envolver tiene una resistencia a la traccion de al menos 2800 g/29 mm, y caracterizado ademas porque, cuando dicho artfculo de fumar se fuma, dicho artfculo de fumar produce una liberacion de monoxido de carbon de 9.9 mg por artfculo de fumar o menos.
2. Artfculo de fumar de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho papel de envolver tiene un peso base de la fibra menor que 15 g/mP.
3. Artfculo de fumar de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho papel de envolver tiene una permeabilidad superior a 55 unidades Coresta y un peso base menor que 22 g/m2, dicho relleno que comprende un pigmento blanco que tiene un tamano medio de partfcula de 0.2 micras a 0.4 micras, dicho papel de envolver que tiene un contenido de relleno total desde 15 % a 35 % en peso.
4. Artfculo de fumar de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el relleno comprende carbonato calcico o dioxido de titanio.
5. Artfculo de fumar de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque comprende ademas un aditivo de control del quemado recubierto sobre el papel de envolver, el aditivo de control del quemado que es un material seleccionado del grupo que consiste de sales de metales alcalinas, acetatos, sales de fosfato, y mezclas de los mismos.
6. Artfculo de fumar de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho papel de envolver tiene una permeabilidad superior a 55 unidades Coresta, y una opacidad de al menos 70 %.
7. Artfculo de fumar de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque dicho papel de envolver tiene un peso base de la fibra menor que 16.5 g/mP.
8. Artfculo de fumar de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque dicho papel de envolver tiene un peso base superior a 20 g/m2.