PT95754A - Mortalha para um produto para fumar - Google Patents

Description

Descrição referente a patente de invenção de PHILIP MORRiS PRODUCTS INC., norte-americana, idustrial e comercial, estabelecida em 3601 Commerce Road, Richmond, Virginia 23234, Estados Unidos da América, (inveiito- res: Gordon H. Bokelman , Sheryl D. Baldwin, Susan S. Tafur, Robert N. Iergunson, Barbro L. Goodman, Robert M. Rogers Barton Floyd e Edward B. San- ders, residentes nos E.U.A.), para "MORTALHA PARA UM PRODUTO PARA FUMAR"

DESCRIÇÃO A presente invenção relaciona-se com a construção de uma mortalha a ser utilizada em conjunção com um produto de fumar, tal como um cigarro, que resulta na produção de quantidades reduzidas de fumo secundário e de um paladar, subjectivamente, agradável. Mais particularmen-te, a presente invenção relaciona-se com um papel de mortalha para cigarros dispondo de aditivos específicos que originam uma reduzida quantidade de fumo secundário e um paladar, sub-jectivamente agradável.

Com as mudanças evidentes da atitude pública e da tolerância no respeitante ao fumo de cigarros nos anos recentes, verificou-se uma hostilidade aumentada dos nao fumadores em relaçao aos fumadores. Esta hostilidade aumentada ocorre primariamente em lugares públicos onde os nao fumadores podem ser expostos ao fumo gerado pelo cigar- 1

ms dos fumadores. Este fumo é gerado quando o fumador aspira um cigarro e também quando um cigarro repousa entre aspirações. 0 fumo gerado quando um cigarro se encontra em repouso e conhecida por fumo secundário. Este fumo secundário em nada contribui para o prazer do fumador, podendo contribuir grandemente para o desconforto dos nao fumadores localizados na vizinhança.

Assim, foram efectuadas tentativas para reduzir o fumo secundário gerado por cigarros. Estas tentativas foram, de um modo geral, dirigidas para a modificação da mortalha ou do enchimento de tabaco. Por exemplo, a patente americana Ns 4.461.311, de Mathews e colaboradores, apresenta a utilização de "quantidades extraordinárias" de sais metálicos de alcali na mortalha dos cigarros para a redução do fumo segundário. Uma percentagem de, pelo menos, 6% do sal é necessária para conseguir os benefícios significativos descritos naquela patente. Os sais apresentados incluem os sais de sódio e potássio de numerosas eidos, orgânicos e inorgânicos. De uma forma semelhante, a patente americana Ns 4.561.454, de Guess, apresenta a utilização de sais metálicos com alto teor de alcali (9- 20%) numa mortalha de um cigarro com enrolamento duplo, para redução do fumo secundário. 0 sal escolhido e apresentado nestas duas patentes e o citrato de potássio. Hampl e colaboradores, na patente britânica N2 2.191.930, apresentam uma mortalha de cigarro dispondo de elevados níveis de sais metálicos de alcali (6-12%) combinados com um enchimento de area elevada. Esta mortalha pretende reduzir a produção de fumo secundário. Finalmente, Gasey e colaboradores, na patente britânica Na 2.209.269, apresenta a utilização de níveis elevados de retardantes de queima na mortalha, em combinação com enchimentos de tabaco, compreendendo um mínimo de 20% de tabaco expandido, para a produção de cigarros que originem quantidades reduzidas de fumo secundário. A existência de numerosas tentativas para ser conseguido um cigarro que origine uma quantidade reduzida de fumo secundário demonstra claramente a necessidade industrial deste tipo de cigarro. Contudo, nenhuma das tentativas anteriores para conseguir um tal cigarro se mostrou intei- 2

ramente satisfatória, pelo que nenhuma foi desenvolvida com sucesso comercial. Os problemas com estas tentativas anteriores incluem a redução inadequada do fumo secundário e as pobres características de sabor.

Teria sido desejável conseguir uma mortalha para um artigo de fumar resultasse a produção de uma quantidade reduzida de fumo secundário.

Também teria sido desejável conseguir uma mortalha para um artigo de fumar de que resultásse a produção de uma quantidade reduzida de fumo secundário que nao desse origem a um sabor áspero, ou desagradavel, para o fumador .

Pretendeu-se providenciar uma mortalha para um artigo de fumar de que resulte uma quantidade reduzida de fumo secundário.

Também se pretendeu providenciar uma mortalha para um artigo de fumar de que resulte uma quantidade reduzida de fumo secundário que nao dê origem a um sabor áspero, ou desagradável, para o fumador.

De acordo com a presente invenção, é proporcionada uma mortalha de papel para um artigo de fumar, tal como um cigarro, que resulta na produção de uma pequena quantidade de fumo secundário e de um sabor, sub-jectivamente, agradável. A mortalha de papel de presente invenção possui um aditivo, tal como um acido orgânico, ou um sal ácido, ou uma combinação de um sal neutro, ou acido, e de um ácido orgânico, que lhe foi adicionado. Adicionalmente o papel de mortalha da presente invenção pode possuir um peso básico elevado e uma porosidade baixa, ou pode ser um papel poroso, com nm peso básico baixo estandartizado. A mortalha de papel da presente invenção pode ser utilizada em cigarros de qualquer comprimento ou circunferência e dispondo de diferentes enchimentos, tais como tabaco, tabaco expandido, uma variedade de misturas de tabaco, materiais de tabaco reconstituídos, materiais de enchimento sem incorporação de tabaco e combinações dos atrás mencionados. 3

orgânico como aditivo, deve ser utilizado uma percentagem aproximada, em peso de 0,5 ate 12%. Para uma redução maxima do fumo secundário, o acido orgânico deve ser utilizado um conjunto com um papel com peso básico elevado e baixa porosidade. No entanto, as reduções do fumo secundário podem também ser conseguidas com os pesos básicos mais baixos e com as porosidades mais elevadas dos papéis de cigarro convencionais.

Quando se usa apenas um sal ácido, este deve ser adicionado numa quantidade aproximada, em peso, de 0,5 a 4%, da mistura adicionada ao papel. Adicionalmente, para uma redução máxima do fumo secundário, o sal ácido deve ser utilizado em combinação com um papel com peso básico elevado e com baixo porosidade. Contudo, pode ser utilizado um papel poroso, com um peso baixo básico estandartizado.

Quando se utiliza um sal acido ou neutro em combinação com um ácido orgânico, como aditivo, deve acrescentar-se uma quantidade total aproximada, em peso, de 1% a 15%, do sal ácido ou neutro e do ácido orgânico a ser adicionado ao papel. Pode utilizar-se uma ampla gama de diferentes proporçoes de sais eidos ou neutros e de ácidos orgânicos na composição do aditivo. A combinação de sais ácidos ou neutros com ácidos orgânicos pode ser utilizado em conjunto com um papel com um peso básico elevado e com baixa porosidade ou com um papel poroso, com peso básico reduzido, normalizado. 0 cigarro no qual o papel de mortalha da presente invenção pode ser usado pode ter qualquer comprimento circunferência. Por exemplo, a circunferência do cigarro pode situar-se, aproximadameiite, entre 15mm e 25mm. Adicionalmente, os cigarros em que a mortalha dc papel da presente invenção pode ser usada podem conter vários tipos de enchimento tal como tabaco, tabaco expandido, uma variedade de misturas de tabaco, materiais de tabaco reconstituídos, materiais de enchimento sem incorporação de tabaco e combina-. çoes dos atras mencionados. 4

As mortalhas de papel da presente invenção podem ser fabricadas a partir de linho ou dc outras fibras celulósicas e de um enchimento inorgânico, tipicamente carbonato de cálcio, com uma proporção aproximada, em peso, de 20% a 40%, com o valor preferencial de 30%. Podem ser usados outros enchimentos minerais apropriados ou uma combinação de enchimentos. Se fôr usado carbonato de cálcio, o desempenho de mortalha de papel é aumentado quando a area do enchimento é de, pelo menos, 8 metros quadrados por grama, preferencialmente de 20 metros quadrados por grama, aproximadamente. 0 aditivo para o papel de mortalha da presente invenção é um ácido orgânico ou um sal ácido ou uma combinação de um sal ácido òu neutro com um ácido orgânico. A natureza ácida do aditivo é importante por realçar o sabor do artigo de fumar feito com mortalhas de papel, de acordo com a presente invenção, e contribui para a redução da quantidade de fumo secundário. Assim, o caracter ácido do aditivo deve ser mantido. Por exemplo, o pH da mortalha de papel à qual se adicionou fosfato de potássio monobásico e duas vezes e meia inferior (em unidades de pH) ao pH de uma mortalha de papel a que se adicionou fosfato de potássio tribásico, com proporçoes de potássio equivalentes.

Embora nao se desejando limitações de ordem teórica, pensa-se que a melhoria de sabor resultante do uso de um ácido orgânico, de um sal ácido ou de uma combinação de um sal ácido ou neutro com um ácido orgânico, se baseia no efeito conhecido de aditivos ácidos em presença de aditivos alcalinos na pirólise de celuloses. Os aditivos básicos provocam a fragmentaçao da celulose em compostos mais leves, incluindo os frequentemente considerados prejudiciais ao sabor, tais como os aldeídos e carboxilos. Os aditivos ácidos conduzem a uma menor fragmentaçao com a produção de mais compostos derivados de levoglucosan, que sao destiláveis, e de açucares anidros, nao se esperando que qualquer deles 5

tenha efeitos adversos sobre o sabor.

Os ácidos orgânicos que podem ser usados incluem, mas nao se limitando a, os seguintes: succínico, malónico, láctico, levulínico, pimélico, málico, cítrico, galacturonico, glutárico e adípico. Foi inesperadamente descoberto que o uao de ácidos orgânicos num papel de mortalha nao melhora apenas as características subjectivas do cigarro resultante, dando também origem a um cigarro que produz quantidades reduzidas de fumo secundário.

Um exemplo particular de um papel de mortalha de acordo com a presente invenção, em que apenas um ácido orgânico foi usado como aditico, tem um peso básico aproximado entre 25 e 75 gramas por metro quadrado, preferencialmente entre, aproximadamente, 40 e 70 gramas por metro quadrado. Um enchimento inorgânico, preferencialmente carbonato de cálcio, tendo uma área de cobertura de pelo menos 8 metros quadrados por grama, preferencialmente de cerca de 20 metros quadrados por grama, é utilizado numa quantidade entre, aproximadamente, 70% e 40% (em peso), preferencialmente de 30% (em peso). 0 ácido orgânico usado deverá ser adicionado ao papel de mortalha numa quantidade aproximada de 0,5% a 12% (em peso), preferencialmente de 5% (em peso). 0 papel de mortalha também tem uma porosidade compreendida, aproximadamente, entre 1 a 40 unidades de Coresta, preferencialmente entre 1 e 10 unidades de Coresta e ainda de maneira mais preferida entre 3 e 8 unidades de Coresta, aproximadamente.

Os sais ácidos usados incluem sais de ácidos orgânicos e inorgânicos, incluindo os sais de potássio e de sódio monobásicos de ácidos orgânicos polivalentes (tais como o fosfórico, pirofosfórico e bórico e sulfú-rico (ácidos) e sais de potássio e sodio monobásicos de um ácido orgânico (tal como os ácidos cítrico, succínico e fumári-co)). P pH de uma solução molar aquosa a 0.1 do sal ácido deve ter 5.5 unidades de pH, aproximadamente, ou menos. Usa--se, preferencialmente, o fosfato de potássio monobásico como sal ácido. 6 sal ácido.

Adicionalmente, os compostos que sao precursores de espécies ácidas podem ser usados como o aditivo no papel de mortalha, de acordo com a presente invenção. Os compostos que se decompoem termicamente, gerando espe-cies ácidas "in situ", podem produzir a desejada redução do fumo secundário combinada com um sabor aceitável. Os sais de ácidos polivalentes com, pelo menos, um protão instável podem conseguir o efeito desejado na presença de calor ou vapor de água. Vários ésteres, incluindo os ésteres de fosfatos (tal como o sal de potássio de oc-D^-glucose-l-fosfato) , que sao precursores ácidos, podem também ser usados. 0 fosfato monobásico de potássio ê preferido como sal ácido devido a várias características vantajosas. Possui um ponto de fusão baixo podendo formar um líquido inorgânico estável. Foi demonstrado, por exame em microscópio electrónico, que este líquido reveste ou enverniza tanto o enchimento inorgânico como as fibras celulósicas das cinzas do papel. Também se desidrata a 4Q0C para formar metafosfatos poliméricos. Qualquer uma destas características aumenta a capacidade para a formaçao de uma estrutura coerente de cinza promovendo, assim, uma redução do fumo secundário.

Quando se utiliza unicamente uma sal ácido como aditivo, deve ser adicionado numa quantidade tal que a proporção do catiao tenha um valor entre 0,5% e 4% (em peso), aproximadamente. A gama de valores preferida para o catiao depende so sal ácido que se utiliza. Quando o catiao é de potássio, o sal ácido deve ser adicionado numa quantidade tal que, preferencialmente, de 0,5% a 4.0% (em peso), aproximadamente, de potássio seja adicionado. Quando O catiao é de sódio, O sal ácido deve ser adicionado numa quantidade tal que, preferencialmente, de 0.8% a 2.5% (em peso),aproximadamente, de sódio seja adicionado. Evidentemente, a quantidade exacta de sal ácido a usar variará, dependendo sal eido específico que se utiliza.

Podem ser usadas como aditivo 7

para o papel de mortalha da presente invenção combinações de sais ácidos tais como a de fostato monobásico de potássio com citrato monobásico de potássio, com fosfato monobásico de sódio, ou com outros sais que diminuam a produção do fumo secundário dos cigarros. Adicionalmente, podem ser utilizadas combinações de outros sais quando uma solução aquosa da mistura se sais tenha um pH final de 5.5, ou menor, conforme o ácido específico utilizado.

As combinações de sais, sendo pelo menos um deles acido ou precursor de espécies acidas, podem ser usadas para reduzir o fumo secundário e produzir um cigarro com sabor aceitável. As quantidades de sais ácidos necessárias dependem de peso básico e da porosidade do papel de mortalha, podendo ser determinadas através de uma simples experiência de rotina.

Um exemplo particular do papel de mortalha da presente invenção, no qual um sal ácido é usado como único aditivo, tem ura peso básico de 25 a 75 grama por metro quadrado, aproximadamente. Preferencialmente, o peso básico estará entre 40 e 70 grama por metro quadrado, aproxima-damente. E adicionado fosfato monobásico de potássio ao papel da mortalha numa quantidade aproximada de 4% a 15% (em peso), preferencialmente de 11%. Um enchimento inorgânico, preferencialmente carbonato de cálcio possuindo um poder de cobertura de pelo menos 8 metros quadrados por grama, preferencialmente de 20 metros quadrados por grama, é usada numa quantidade aproximada de 20% a 40% (em peso), de preferência de 30%. 0 papel de mortalha também tem uma porosidade variando entre 1 e 40 unidades de Coresta, aproximadamente, preferencialmente entre 1 e 40 unidades de Coresta, com maior preferência para a variaçao aproximada entre 3 e 8 unidades de Coresta.

Também se verificou que a utilização de um ácido orgânico em conjunção com um sal ácido ou neutro, com um precursor de especies acidas ou com combinações dos atrás referidos, como discutido em ligaçao com o uso de um tal ácido como único aditivo, proporcionará um cigar- 8

ro com reduzidas quantidades de fumo secundário com um sabor, subjectivamente, agradável. 0 uso de certas classes de ácidos orgânicos em conjunção com sais ácidos ou neutros providencia, inesperadamente, a uma maior redução de fumo secundário do que o uso de unicamente um sal acido.

Quando se utiliza um acido orgânico em conjunto com um sal ácido ou neutro, pode ser utilizado um papel de mortalha com elevado peso básico e baixa porosidade ou um papel de mortalha com peso básico e porosidade normalizados. Uma quantidade total aproximada de 1% a 15% (em peso) so sal ácido ou neutro e do ácido orgânico deve ser adicionada ao papel. Pode ser usada uma larga gama de diferentes proporçoes de acido orgânico e de sal acido ou neutro na constituição do aditivo. Contudo, sao utilizadas percentagens aproximadas (em peso) de 1% a 13% do sal acido ou neutro, do precursor de especies acidas ou das suas combinações, e de 1% a 8% do acido orgânico usado.

Quando se emprega uma combinação de um sal ácido ou neutro com um ácido orgânico, as quantidades estequiométricas dos materiais sao utilizadas de forma a que a solução de adiçao represente uma mistura de equilíbrio de várias espécies de sais e de ácidos. Assim, o sal pode ser inicialmente neutro ou acido. A escolha dos níveis das combinações de sal com ácido orgânico podem variar como se desejar, para se obterem as caracteristicas de redução de fumo secundário e subjectivas, pretendidas.

Um exemplo particular do papel de mortalha da presente invenção, no qual uma combinação de um sal ácido ou neutro com um ácido orgânico e usada como aditivo, tem um peso básico de 25 a 75 grama por metro quadrado, aproximadamente.. Preferenclalmente, u peso básico estara entre 40 e 70 grama por metro quadrado, aproximadamente. E adiconado fosfato monobasico de potássio ao papel de mortalha numa quantidade aproximada de 1% a 13% (em peso). E adicionado um ácido malonico ao papel de mortalha numa quantidade aproximada de 1% a 8% (em peso), preferencialmente entre 3% e 4%

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(em peso), aproximadamente. Um enchimento inorgânico, preferencialmente carbonato de cálcio possuindo um poder de cobertura de pelo menos 8 metros quadrados por grama, preferencialmente de 20 metros quadrados por grama, é usado numa quantidade aproximada de 20% a 40% (em peso), de preferência de 30%. 0 papel de mortalha também tem uma porosidade variando entre 1 e 40 unidades de Coresta, aproximadamente, preferencialmente entre 1 e 10 unidades de Coresta, com maior preferência para a variaçao aproximada entre 3 e 8 unidades de Coresta.

Os exemplos seguintes ilustram os benefícios dos resultados da presente invenção. Para a medição da quantidade de fumo secundário gerado, deixam-se em repouso cigarros acessos passando o fumo secundário por uma câmara que é atravessada por uma luz. Uma célula fotoeléc-trica detecta a intensidade de luz transmitida durante a queima de 30mm do cilindro de tabaco. E determinada a média da intensidade de luz durante o decurso da queima e comparada com a intensidade de luz quando nao existe fumo na câmara. 0 valor é referido como coeficiente de extinção. As tabelas dos exemplos seguintes apresentam os coeficientes de extinção das amostras de teste ou, em certos casos, a redução percentual no fumo secundário visível, tal como calculada da relaçao entre o coeficiente de extinção com um padrao.

Para a medição do fumo secundário visível podem ser utilizados diferentes instrumentos, acomodando quer um quer oito cigarros. Os dois instrumentos dao origem a diferentes gamas de coeficientes de extinção, como é evidenciado pelos diferentes valores para as amostras de padrao apresentados nos quadros dos exemplos que se seguem. Em todos os exemplos, os valores dos padrões foram gerados nos mesmos dias em que ae amostras de teste foram analizadas. As diferenças relativas entre os coeficientes de extinção das amostras padrao e de teste, ou a percentagem de redução calculada mostram os benefícios da presente invenção. 0 padrao é um cigarro comercial típico de 85 ou de lOOmm, tendo um papel de mortalha de 25 10

grama por metro quadrado, com uma porosidade aproximada de 30 unidades de Coresta e com um aditivo ile citrato. Os cigarros de teste foram feitos manualmente ou num fabricante comercial de cigarros, com densidades de embalamento comparáveis e usando o mesmo enchimento de tabaco que os padrões. Todas as amostras de teste tinham circunferências normalizada (aprox. 25mm) e 85mm ou lOOmm de comprimento, com um filtro de acetato de celulose de 27mra ou de 31.5mm. Em todos os exemplos, os cigar ros de teste foram subjectivamente agradaveis. EXEMPLO 1

Todos os papeis de mortalha do Exemplo 1 foram feitos de um papel tendo 36% de enchimento de carbonato de cálcio com um poder de cobertura de 20 metros quadrados por grama. Têem um peso básico de 63 gramas por metro quadrado e uma porosidade de 3.2 a 3.7 unidades de Coresta, aproximadamente. 0 Quadro 1 mostra o efeito de vários ácidos orgânicos sobre a visibilidade do fumo secundário.

QUADRO 1. EFEITO DE UM ÁCIDO ORGÂNICO E DE UM PAPEL COM

ELEVADO PESO BÁSICO E BAIXA POROSIDADE SOBRE A REDUÇÃO DO FUMO SECUNDÁRIO VISÍVEL PRODUTO ÁCIDO COEFICIENTE % DE REDUÇÃO D0 ORGÂNICO NO DE EXTINÇÃO FUMO SECUNDÁRIO PAPEL Amostra de teste 1 1.9% ácido succínico 0.45 45 Amostra de teste 2 1.3% acido malonico 0.36 56 Padrao — 0.82 —

Este exemplo mostra claramente a efi- 11

ciência do fosfato monobásico de potássio, como aditivo de papel, na redução do fumo secundário visível. Este efeito é amplificado nas amostras de teste pelo elevado peso básico e baixa porosidade do papel. EXEMPLO 2

Todos os papéis de mortalha do Exemplo 2 foram feitos de papel um papel tendo 30% de enchimento de carbonato de cálcio com um poder de cobertura de 22 metros quadrados por grama. Têem um peso básico de 63 gramas por metro quadrado e uma porosidade de 2.2 - 2.3 unidades de Cores-ta. 0 Quadro 2 mostra o efeito da adiçao de niveis sucessivamente maiores de fosfato monobásico de potássio (Kl^PO^) na visibilidade do fumo secundário.

QUADRO 2 EFEITO DE UM FOSFATO MONOBÁSICO DE POTÁSSIO

E DE UM PAPEL DE ELEVADO PESO BÁSICO E BAIXA POROSIDADE NA REDUÇÃO DO FUMO SECUNDÁRIO VISÍVEL

PRODUTO % KH2P04 NO PAPEL

Amostra de teste 1 4.0 Amostra de teste 4 8.5 Amostra de teste 5 12.3 Padrao — COEFICIENTE % DE REDUÇÃO DO EXTINÇÃO FUMO SECUNDÁRIO 0.46 27 0.35 44 0.18 71 0.63 _ __

Este exemplo mostra claramente a eficiência do fosfato monobásico de potássio, como aditivo de papel, na redução do fumo secundário visível. Este efeito e amplificado nas amostras de teste pelo elevado peso básico e bai-• xa porosidade do papel. 12

EXEMPLO 3

Os papeis de mortalha descritos no Exemplo 3 têem 35% de enchimento de carbonato de cálcio com uma poder de cobertura de 22 metros quadrados por grama, um peso básico de 42.6 gramas por metro quadrado e uma porosidade de 5 unidades de Coresta. Os cigarros feitos manualmcnte foram preparados a partir de amostras de papel às quais foram adicionados fosfato monobásico de potássio ou uma mistura de fosfatos monobásico e dibásico de potássio, a níveis de potássio comparáveis. Foi feita uma comparaçao do efeito dos pH dos aditivos dos papéis de mortalha.

QUADRO 3 EFEITO DO pH DOS ADITIVOS

PRODUTO ADITIVO DA PH DA % DE REDUÇÃO DO

MORTALHA SOLUÇÃO FUMO SECUNDÁRIO

ADITIVA

Amostra de teste 4A 12.5%KH„P0, 2 4 4 32 Amostra de teste 5A 1.7%KoHP0. 2 4 6 13 9.9%KH2P04

Este exemplo mostra os resultados benéficos da utilização de um sal mais ácido, tal como o fosfato monobásico de potássio em vez de uma mistura de sais com um pH 6. Nao apenas é o aditivo mais ácido o mais eficiente para reduzir o fumo secundário visível, como também a Amostra de Teste 4A subjectivomcnte preferida ã Amostra de Teste 5A.

Uma comparaçao dos resultados do Exemplo 3 com os apresentados no Exemplo 2 enfatiza o aumento de eficiência dos papéis de mortalha com baixa porosidade e elevado peso básico. EXEMPLO 4 13

Todas as amostras de teste de cigarros do Exemplo 4 têem papéis de mortalha cora 35% de enchimento de carbonato de cálcio com um poder de cobertura de 22 metros quadrados por grama, um peso básico de 45 gramas por metro quadrado e uma porosidade de 5 unidades de Coresta. Os cigarros foram preparados a partir de papéis de mortalha a que tinham sido adicionados diferentes sais de fosfato de potássio, como apresentado no Quadro 4. As diferenças nos níveis de aditivos foram realizadas de forma a tornar comparáveis os níveis de potássio em cada papel (aproximadamente 3%) .

QUADRO 4 COMPARAÇÃO DE DIFERENTES SAIS DE FOSFATO

DE POTÁSSIO PRODUTO ADITIVO DO PAPEL % DE FUMO REDUÇÃO DO SECUNDÁRIO QUEIMA ESTÁTICA (min/rolo de 40mm) Amostra teste 6 de 9.8% KH2P04 53 7,3 Amostra teste 7 de 7.3% k2hpo4 44 6.0 Amostra teste 8 de 5.4% K3P04 37 5.8

Este exemplo apresenta a superioridade do fosfato monobásico de potássio (KH PO), a conteúdos de potaeeio aproximadamente equivalentes, sobre as suas formas di- e- tri- de potássio, que sao mais alclinas. EXEMPLO 5

Todos os papeis de mortalha do Exemplo 5 foram feitos dc papel tendo 36% de enchimento de carbonato 14

de cálcio com um poder de cobertura de 20 metros quadrados por grama, têm um peso básico dc 63 gramas por metro quadrado e uma porosidade de, aproximadamente, 3 unidades de Coresta.

Adicionalmente, os papéis continham 9% de fosfato monobasico de potássio (KI^PO^), aproximadamente. 0 Quadro 5 mostra o efeito de aproximadamente 4% (em peso) de diferentes ácidos orgânicos em conjunção com um sal eido sobre o fumo secundário visível. 0 padrao A possuia apenas 9% de fosfato monobásico de potássio adicionado ao papel e o Padrao B foi um cigarro comercial normalizado.

QUADRO 5 EFEITO DO USO DE UMA COMBINAÇÃO DE UM ÁCIDO

ORGÂNICO E DE UM SAL ÁCIDO COM UM PAPEL DE ELEVADO PESO BÁSICO E BAIXA POROSIDADE SOBRE A REDUÇÃO DO FUMO SECUNDÁRIO VISÍVEL PRODUTO ADITIVO DA COEFICIENTE MORTALHA DE EXTINÇÃO Amostra de Pimélico 0.41 Teste 9 acido Amostra de Malonico Teste 10 acido 0.23 Amostra de Succínico Teste 11 acido 0.35 Amostra de Levulínico Teste 12 acido 0.52 Amostra de Malico Teste 13 ácido 0.33 Amostra de Galacturonico Teste 14 acido 0.32 Padrao A Padrao — 0.56 1.4 *»««**. 0 Exemplo 5 mostra os resultados benéficos da utilização de um sal ácido em comparação com um papel convencional de cigarro. Adicionalmente, o Exemplo 4 mostra um aumento de benefício de utilização de uma combinação de um acido orgânico com um sal eido para se conseguir a máxima redução do fumo secundário. EXEMPLO 6

Todos os papéis de mortalha do Exemplo 5 foram feitos de um papel com 30% de enchimento de carbonato de cálcio com um poder de cobertura de 7 metros quadrados por grama, aproximadamente. Tinham um peso básico de 24 gramas por metro quadrado e uma porosidade de 15.9 a 25.6 unidades de Coresta. Adicionalmente, havia-se adicionado aos papéis um sal neutro e um ácido orgânico. Os níveis de aditivos apresentados no Quadro 6 reflectem a razao estequiométrica dos materiais adicionados. A Quadro 6 mostra o efeito da utilização deum ácido orgânico e de um sal neutro em combinação com um papel normalizado de peso básico baixo, e poroso, sobre o fumo secundário visivel.

QUADRO 6 EFEITO DA UTILIZAÇÃO DE UMA COMBINAÇÃO DE UM

ÁCIDO ORGÂNICO E DE UM SAL NEUTRO COM UM PAPEL COM PESO BÁSICO E POROSIDADE NORMALIZADOS SOBRE A REDUÇÃO DO FUMO SECUNDÁRIO VISÍVEL

PRODUTO ADITIVO DA COEFICIENTE DE % DE REDUÇÃO

MORTALHA EXTINÇÍ0 DE FUMO

SECUNDÁRIO

Amostra de Teste 15 Amostra de Teste 17 9.7% ^Pimelato ~4.3% Pimelico acido 8.8% I^Pimelato 3.9% Pimelico acido 0.40 0.44 51 46 16

Amostra de Teste 17

10%

Sucinato 4.5% Sucinico acido 0.82

Padrao EXEMPLO 7

Todas as amostras de teste de cigarro do Exemplo 7 têm papéis de mortalha com 30% de enchimento de carbonato de cálcio com um poder de cobertura aproximado de 7 metros quadrados por grama, um peso básico de 25 gramas por metro quadrado e uma porosidades de 20 a 30 unidades de Coresta, aproximadamente. 0 Quadro 7 apresenta a comparaçao dos efeitos dos sais ácidos e dos sais neutros sobre um papel comercial convencional.

QUADRO 7 COMPARAÇAO DOS EFEITOS DE UM SAL ÁCIDO E UM SAL

NEUTRO SOBRE UM PAPEL COM PESO BÁSICO E POROSIDADE NORMALIZADOS PRODUTO ADITIVO DE MORTALHA % K % DE REDUÇÃO DE FUMO SECUNDÁRIO Amostra de Teste 18 9.1% K2 pimelate 3.0 15 Amostra de Teste 19 11.2% KHpimelato 2.2 44 Amostra de Teste 20 8.8% K^malonico 3.8 + Amostra de Teste 21 10.5% KHmalonico 2.9 29

eficientes do que os sais neutros. 0 melhor desempenho c também conseguido a baixos níveis percentuais de potássio no papel. Estas amostras de teste mostram que os sais ácidos podem ser usados para reduzir o fumo secundário nas mortalhas comerciais convencionais de cigarros. EXEMPLO 8

Todas as amostras de teste de cigarros do Exemplo 8 têm papéis de mortalha com 36% de enchimento de carbonato de cálcio com um poder de cobertura aproximada de 22 metros quadrados por grama, um peso básico de 63 gramas por metro quadrado, e diferentes níveis de sais ácidos de potássio, dos ácidos pimelico ou malónico. 0 Quadro 8 apresenta a eficiência de sais ácidos orgânicos em papéis com elevado peso básico e baixa porosidade.

QUADRO 8 EFEITO DE UM SAL ÁCIDO DE POTÁSSIO DE UM ÁCIDO ORGÂNICO SOBRE UM PAPEL DE ELEVADO PESO BÁSICO E BAIXA POROSIDADE PRODUTO ADITIVO DA %K POROSIDADE COEFTCI-TQE %DE RE-

ENTE DE DUÇÃO DE EXTINÇÃO puMO SECUN DÁRIO

Amostra de Teste 22 9.1% KHpimelato 1.8 2.2 0.15 10.2 80.5 Amostra de Teste 23 5.6% KHpimelato 1.1 3.2 0.28 8.1 64 Amostra de Teste 24 3.0% KHpimelato 0.6 3.9 0.38 8.5 51 Amostra de 10.2% KHmalonato 2.8 4.9 0.26 7.8 66

Teste 25 - 18 -

Amostra de Teste 26 6.2% KHmalonato 0.7 4.8 0.45 6.9 42 Amostra de Teste 27 3.3% KHmalonato 0.9 4.7 0.47 7.2 39 Padrao __ __ __ 0.77 __ __

No exemplo 8, é evidente que a utilização de um sal ácido orgânico sobre um papel com peso básico elevado e baixa porosidade pode conseguir uma excelente redução de fumo secundário sem a necessidade de um elevado nível de potássio. As amostras de teste de Exemplo 8 também demostram que podem esperar-se diferenças entre sais ácidos. 0 sal ácido de pimelato de potássio reduz a porosidade do papel e origina um maior tempo de queima estática (TQE), contribuindo ambos para a sua maior eficiência na redução do fumo secundário do que a do sal de malonato. Tais diferenças de desempenho devidas aos aditivos podem ser exploradas para se conseguirem produtos com as características mais desejadas. EXEMPLO 9

Todas as amostras de testes de cigarros do Exemplo 9 tem papéis de mortalha com 35% de enchimento de carbonato de cálcio com um poder de cobertura de 22 metros quadrados por grama, um peso básico de 45 gramas por metro quadrado, e diferentes níveis de sais ácidos de potássio, dos ácidos pimélico ou malónico. 0 Quadro 9 mostra a eficiência dos sais ácidos orgânicos sobre papéis com peso básicos médios e baixa porosidade.

QUADRO 9 EFEITOS DE SAIS ÁCIDOS DE POTÁSSIO DE ÁCIDOS

ORGÂNICOS SOBRE PAPEL DE PESO BÁSICO MÉDIO E BAIXA POROSIDADE 19

PRODUTO ADITIVO DA %K POROSIDA- COEFICIENTE TQE %KEDUÇÃO DE MORTALHA DE DA CO- DE EXTINÇÃO FUMO SECUN-

RESTA DÂRIO

Amostra 9.1% de Teste 28 RHpime- lato 1.8 3.6 0.26 9.7 66 Amostra 6.1% de Teste 29 KHpime- lato 1.2 A.4 0.32 9.0 58 Amostra 3.6% de Teste 30 KHpime- lato 0.7 5.7 0.44 8.8 43 Amostra 12.0% de Teste 31 KHmalo- lato 3.3 8.0 0.44 7.3 43 Amostra 6.9% Teste de 32 KHmalo- lato 1.9 8.0 0.48 7.0 38 Amostra 3.6% Teste de 33 KHmalo- nato 1.0 7.1 0.52 7.8 32 Padrao __ __ — 0.77 — —

Tal como com papéis de elevado peso básico (ver Exemplo 8), os sais ácidos orgânicos apresentam uma boa redução do fumo secundário nos papeie de peso basir.o médio . EXEMPLO 10

As amostras de teste de cigarro do - 20 -

— Exemplo 10 têm papeis com 36% de enchimento de cálcio com um poder de cobertura de 22 metros quadrados por grama <? um peso básico de 63 gramas por metro quadrado. .Adicionalmente os papéis contêm, aproximadamente, 9% de KI^PO^ e 4% de acido malónico. 0 Quadro 9 compara os efeitos de diferentes misturas de tabaco, nesta mortalha, sobre a redução do fumo secundário.

QUADRO 10 COMPARAÇÃO DOS EFEITOS DE DIFERENTES MISTURAS DE TABACO SOBRE 0 REDUÇÃO DO FUMO SECUNDÁRIO PRODUTO ENCHIMENTO DE TABACO PESO DE ENCHI MENTO COEFICIENTE TQE DE EXTINÇÃO %REDUÇÃ0 DE FUMO SECUNDÂRK Amostra de Teste 34 Normal Blend 800 0.24 9.6 71 Amostra de Teste 35 52% Expandido Blend 550 0.19 7.6 77 Padrao Normal Blend 800 0.82 8.3 —

As amostras de teste do Exemplo 10 mostram que a redução de fumo secundário conseguida com os papéis de mortalha da presente invenção sao igualmente eficientes em cigarros produzidos com misturas de enchimento de tabaco típicas ou com outras misturas de enchimento contendo um componente altamenf.fi expandido. Os enchimentos de tabaco podem ser modificados, como e do conhecimento das pessoas experimentadas na produção de cigarros, de acordo com as propriedades de queima desejadas. 9.1

Os papeis de mortalha do Exemplo 11 têm um peso básico de 25 gramas por metro quadrado e uma porosidade superior a 20 unidades de Coresta. A estes papéis foi adicionada uma quantidade aproximada de 5% de acido pimelico ou molonico. 0 Quadro 11 mostra o efeito da utilização de um ácido orgânico como único aditivo de um papel comercial típico.

QUADRO 11 EFEITO DE UM ÁCIDO ORGÂNICO SOBRE UM PAPEL COM

PESO BÁSICO E POROSIDADE NORMALIZADOS, NA REDUÇÃO DO FUMO SECUNDÁRIO VISÍVEL PRODUTO ADITIVO DA MORTALHA COEFICIENTE DE EXTINÇÃO %DE REDUÇÃO DE FUMO SECUNDÁRIO Amostra Acido pimelico 1.23 13 de Teste 36 Amostra Acido Malonico 1.17 17 Teste 37 Padrao — 1.41 —

As amostras de teste do Exemplo 11 mostram os benifícios da utilização de um acido orgânico em combinação com um papel com peso básico e porosidade normalizados. Como pode ser visto, por comparaçao com o Exemplo 1, prefere-se a utilização de um eido orgânico sobre um papel de elevado peso básico e baixa porosidade para se conseguir uma redução máxima do fumo secundário. Adicionalmente, a comparaçao deste exemplo com o Exemplo 6 mostra que o uso de uma combinação de um ácido orgânico com um sal sobre um papel com peso básico - 22 -

e porosidade normalizados é preferida para se conseguir uma máxima redução do fumo secundário. A observação da superioridade dos aditivos ácidos na redução do fumo secundário representa claramente um ponto de partida para futuros ensinamentos. A experiencia anterior não sugere a utilização de aditivos ácidos para a redução do fumo secundário e nao estabelece diferença entre sais mono-di-, ou tribásicos de eidos, orgânicos ou inorgânicos. Os aditivos ácidos sao considerados únicos devido a actuarem por meio de um mecanismo diferente dos anteriormentes propostos, para a redução do fumo secundário. A importância desta diferença nao foi reconhecida pelas pessoas experientes do desenvolvimento de cigarros que produzam quantidades reduzidas de fumo secundário. Adicionalmente, o caracter acido do aditivo pode também resultar num cigarro que seja claramente preferível, em termos de sabor, aos cigarros dispondo de mortalhas com maior adiçao de sais alcalinos.

Verifica-se assim que a presente invenção providencia papel de mortalha para cigarro que produz reduzidas quantidades de fumo secundário mas do qual nao resulta um sabor amargo, ou desagradável, para o fumador. 23

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Mortalha de papel para um produto de fumar, caracterizada pelo facto de incorporar uma trama celulósica com uma gramagem compreendida entre 40 e 75 g/m2, uma carga e um aditivo, sendo o referido aditivo constituído por um sal acídico de um ácido polivalente ou por uma combinação de um sal acídico ou de um sal neutro e de um ácido orgânico, ou pelo sal potássico de a-D-glucose-l-fosfato.
2. 2. Mortalha de papel de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de o aditivo estar presente numa quantidade entre 1% e 15% em peso da mortalha.
3. 3. Mortalha de papel de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo facto de o referido aditivo compreender um sal acídico de um ácido polivalente ou um sal potássico de a-D-glucose-l-fosfato e pelo facto de esse aditivo compreender também um ácido orgânico.
4. 4. Mortalha de papel de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo facto de conter entre 1% e 3% em peso do sal potássico de α-D-glucose-l-fosfato ou do sal acídico de um ácido polivalente e entre 1% e 8% em peso de um ácido orgânico.
5. 5. Mortalha de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de o ácido orgânico, se houver algum, ser seleccionado entre ácido succínico, ácido malónico, ácido láctico, ácido levulínico, ácido pimélico, ácido málico, ácido cítrico, ácido galacturónico, ácido glutárico, ácido adípico ou uma sua combinação.
6. 6. Mortalha de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de o sal acídico, se 24

   houver algum, se encontrar presente numa quantidade entre 4% em peso e 15% em peso.
7. 7. Mortalha de papel de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de uma solução aquosa 0,1 M do sal acídico, se alguma for nela aplicada, possuir um pH com um valor de 5,5 ou inferior.
8. 8. Mortalha de papel de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de o sal acídico, se houver algum, ser seleccionado entre os sais potássicos monobásicos de ácidos carboxílicos ou ácidos inorgânicos polivalentes, de preferência o fosfato de potássio monobásico.
9. 9. Mortalha de papel de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de o catião do sal acídico, se houver algum, compreender entre 0,5% e 4% em peso e de preferência entre 2,2% e 4% em peso da mortalha de papel.
10. 10. Mortalha de papel de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de o catião do sal acídico, se houver algum, compreender entre 0,8% e 2,5% em peso e de preferência entre 1,2% e 2,5% em peso da mortalha de papel.
11. 11. Mortalha de papel de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de ter uma porosidade compreendida entre 1 e 40 unidades Coresta e uma carga correspondente a uma quantidade entre 20% e 40% em peso.
12. 12. Mortalha de papel de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de ter uma gramagem entre 40 e 70 g/m2. 25
13. 13. Mortalha de papel de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de possuir uma porosidade entre 1 e 10 unidades Coresta e de preferência entre 2 e 8 unidades Coresta.
14. 14. Mortalha de papel de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de a carga corresponder a uma quantidade de cerca de 30% em peso.
15. 15. Produto para fumar, caracterizado pelo facto de compreender material para fumar envolto por uma mortalha de papel de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores.
16. 16. Produto para fumar de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de o material para fumar ser seleccionado entre tabaco, tabaco expandido, materiais de tabaco reconstituído, materiais para fumar que não sejam de tabaco ou suas combinações. A requerente reivindica a prioridade do pedido norte-americano apresentado em 31 de Outubro de 1989, sob o número de série 429,317 Lisboa, 31 de Outubro de 1990 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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