MX2015002845A - Fuente aislada de calor. - Google Patents

Abstract

Una fuente de calor (2) para un artículo para fumar tiene un extremo corriente arriba (4) y un extremo opuesto corriente abajo (6), y comprende un núcleo carbonoso combustible (8) y una capa periférica integral, no combustible, de aislación térmica (10). El núcleo (8) se extiende desde el extremo corriente arriba (4) de la fuente de calor (2) hasta el extremo corriente abajo (6) de la fuente de calor (2). La capa periférica (10) se extiende desde el extremo corriente arriba (4) de la fuente de calor (2) solo un tramo en toda la longitud de la fuente de calor (2) y circunscribe una porción corriente arriba (12) del núcleo (8).

Description

FUENTE AISLADA DE CALOR Campo de la Invención La presente invención se refiere a una fuente aislada de calor para un artículo para fumar y a un artículo para fumar que comprende una fuente aislada de calor.

Antecedentes de la Invención En la materia se han propuesto una serie de artículos para fumar en los que el tabaco se calienta en lugar de hacer combustión. Un objetivo de dichos artículos para fumar “calentados” es reducir los componentes de humo perjudiciales conocidos del tipo producido por la combustión y la degradación pirolítica del tabaco en los cigarrillos convencionales. En un tipo conocido de artículo para fumar calentado, un aerosol se genera por la transferencia de calor de una fuente de calor combustible a un sustrato formador de aerosol ubicado corriente abajo de la fuente de calor combustible. Al fumar, se liberan compuestos volátiles del sustrato formador de aerosol por transferencia de calor de la fuente de calor combustible y son arrastrados en el aire succionado por medio del artículo para fumar. A medida que los compuestos liberados se enfrían, se condensan para formar un aerosol que es inhalado por el usuario.

Se sabe que incluye un elemento de conducción de calor alrededor de, al menos, una porción trasera de la fuente de calor combustible y, al menos, una porción delantera del sustrato formador de aerosol del artículo para fumar calentado y que está en contacto con estas, a fin de asegurar suficiente transferencia de calor conductivo de la fuente de calor combustible al sustrato formador de aerosol para obtener un aerosol aceptable. Por ejemplo, la patente WO-A2-2009/022232 describe un artículo para fumar que comprende una fuente de calor combustible, un sustrato formador de aerosol corriente abajo de la fuente de calor combustible y un elemento de conducción de calor alrededor de una porción trasera de la fuente de calor combustible y una porción delantera adyacente del sustrato formador de aerosol y en contacto directo con estas.

La temperatura de combustión de una fuente de calor combustible para uso en un articulo para fumar calentado no debería ser tan alta como para provocar la combustión o la degradación termica del material formador de aerosol durante el uso del artículo para fumar calentado. Sin embargo, la temperatura de combustión de la fuente de calor combustible debería ser los suficientemente alta como para generar suficiente calor para liberar suficientes compuestos volátiles del material formador de aerosol como para producir un aerosol aceptable, especialmente durante las primeras fumadas.

Dentro de la téenica, se han propuesto diversas fuentes de calor combustible que contienen carbono para uso en artículos para fumar calentados. La temperatura de combustión de las fuentes de calor combustible que contienen carbono para uso en artículos para fumar calentados es típicamente de aproximadamente 600°C a 800 C. Los artículos para fumar calentados que comprenden fuentes de calor combustible que contienen carbono pueden tener una alta propensión a la ignición no deseable debido a la alta temperatura de combustión de las fuentes de calor combustible que contienen carbono.

Se sabe que envuelve un miembro aislante alrededor de la periferia de una fuente de calor combustible que contiene carbono de un artículo para fumar calentado, a fin de reducir la propensión a la ignición del artículo para fumar calentado. La inclusión de un miembro aislante que circunscribe la fuente de calor combustible que contiene carbono del artículo para fumar calentado reduce la propensión a la ignición del artículo para fumar calentado reduciendo la temperatura de la superficie del artículo para fumar calentado.

Por ejemplo, la patente US-A-4, 714,082 describe un artículo para fumar que comprende un elemento combustible que contiene carbono, un medio generador de aerosol, un miembro de conducción de calor y un miembro aislante periférico del material elástico que no es de combustión, como una camisa de fibras de vidrio. El miembro aislante circunscribe, al menos, parte del elemento combustible y ventajosamente, al menos, parte del medio generador de aerosol.

La inclusión de un miembro aislante no integral, como se describe en la patente US-A-4, 714, 082, puede hacer que un artículo para fumar calentado tenga una sección transversal que no sea constante en toda la longitud del artículo para fumar. Esto puede afectar de manera adversa el aspecto del artículo para fumar calentado y puede hacer que sea más difícil asegurar en forma confiable la fuente de calor combustible que contiene carbono dentro del artículo para fumar calentado. La inclusión de un miembro aislante no integral también puede sumar a la complejidad del ensamblaje del artículo para fumar calentado.

Sería conveniente proporcionar una fuente aislada de calor para un artículo para fumar que tenga una propensión a la ignición reducida, aspecto aceptable y que pueda ensamblarse de manera confiable.

También sería conveniente proporcionar una fuente aislada de calor para un artículo para fumar que tenga una propensión a la ignición reducida y que proporcione un aerosol aceptable durante las primeras fumadas y las últimas fumadas.

Breve Descripción de la Invención De conformidad con la invención, se proporciona una fuente de calor para un artículo para fumar con un extremo corriente arriba y un extremo opuesto corriente abajo; la fuente de calor comprende lo siguiente; un núcleo carbonoso combustible; y una capa periférica integral, no combustible, de aislación térmica. El núcleo se extiende desde el extremo corriente arriba de la fuente de calor hasta el extremo corriente abajo de la fuente de calor. La capa periférica se extiende desde el extremo corriente arriba de la fuente de calor en solo un tramo de toda la longitud de la fuente de calor y rodea una porción corriente arriba del núcleo.

De conformidad con la invención, también se proporciona un artículo para fumar que comprende una fuente de calor de conformidad con la invención; un sustrato formador de aerosol corriente abajo de la fuente de calor; y una envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión alrededor de una porción corriente arriba del sustrato formador de aerosol y una porción corriente abajo del núcleo de la fuente de calor y en contacto directo con estas.

Como se usa en el presente documento, los términos “corriente arriba” y “delantera”, y “corriente abajo” y “trasera” se usan para describir las posiciones relativas de los componentes, o las porciones de los componentes, de los artículos para fumar de conformidad con la invención con relación con la dirección en la que un usuario fuma por el artículo para fumar durante su uso. Los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden un extremo de boquilla y un extremo distal opuesto. Durante el uso, un usuario fuma del extremo de boquilla del artículo para fumar. El extremo de boquilla está corriente abajo del extremo distal. La fuente de calor se encuentra en el extremo distal del artículo para fumar o próximo a este.

Como se usa en el presente documento, el término “carbonoso" se usa para describir un núcleo o capa que comprende carbono.

Como se usa en el presente documento, el término “integral” se usa para describir una capa que está en contacto directo con el núcleo y unida al núcleo sin la ayuda de un adhesivo extrínseco ni de otro material intermediario de conexión.

Como se usa en el presente documento, el término “adhesivo extrínseco” se usa para describir un adhesivo que no es un componente del núcleo ni de la capa periférica.

Como se usa en el presente documento, el término “no combustible” se usa para describir una capa, una barrera o un material que es esencialmente no combustible a temperaturas alcanzadas por la fuente de calor durante la combustión o la ignición del núcleo carbonoso combustible.

La capa periférica no combustible, de aislación térmica debe ser estable a temperaturas a las que se expone durante la ignición y la combustión del núcleo y debe permanecer esencialmente intacta durante la ignición y la combustión del núcleo.

Como se usa en el presente documento, el término “capa periférica” se usa para describir una capa exterior de las fuentes de calor de conformidad con la invención.

Como se usa en el presente documento, el término “capa de aislación térmica” se usa para describir una capa que comprende material de aislación térmica.

Como se usa en el presente documento, el término “material de aislación térmica” se usa para describir material con una conductividad térmica en masa inferior a 50 milivatios por metro Kelvin (mW/(m- K)) a 23 C y una humedad relativa del 50 % medida usando el método modificado de la fuente plana transitoria ( odified transient plañe source, MTPS).

De preferencia, la capa periférica no combustible, de aislación térmica comprende material de aislación térmica con una difusividad térmica en masa inferior o equivalente hasta aproximadamente 0.01 centímetros cuadrados por segundo (cm2/s) medida usando el método de destellos láser.

De preferencia, durante el uso de los artículos para fumar de conformidad con la invención, la superficie externa de la capa periferica no combustible, de aislación térmica no debe exceder alrededor de los 350°C.

La permeabilidad al aire de la capa periférica de aislación térmica debe suficiente como para permitir que suficiente oxígeno alcance el núcleo carbonoso combustible, a fin de mantener su combustión.

Como se usa en el presente documento, el término “longitud” se usa para describir la dimensión longitudinal máxima de las fuentes de calor y de los artículos para fumar de conformidad con la invención entre el extremo corriente arriba y el extremo corriente abajo de estos.

Como se usa en el presente documento, el término “sustrato formador de aerosol” se usa para describir un sustrato capaz de liberarse al calentar compuestos volátiles, que pueden formar un aerosol.

Como se usa en el presente documento, el término “conducción de calor” se usa para describir una envoltura formada a partir de material con una conductividad térmica en masa inferior de, al menos, alrededor de 10 W por metro Kelvin (mW/(m - K)) a 23°C y una humedad relativa del 50% medida usando el método modificado de la fuente plana transitoria (MTPS). En determinadas modalidades, la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión se forma, de preferencia, a partir de un material con una conductividad térmica en masa de, al menos, alrededor de 100 W por metro Kelvin (W/(m K)), con más preferencia de, al menos, alrededor de 200 W por metro Kelvin (W/(m K)), a 23 C y una humedad relativa del 50% medida usando el método modificado de la fuente plana transitoria (MTPS).

Como se usa en el presente documento, el termino "resistente a la combustión” se usa para describir una envoltura que permanece esencialmente intacta durante la ignición y la combustión del núcleo.

Los aerosoles generados a partir de los sustratos de formación de aerosol de los artículos para fumar, de conformidad con la invención, pueden ser visibles o invisibles y pueden incluir vapores (por ejemplo, partículas finas de sustancias, que se encuentran en estado gaseoso, que son comúnmente líquidas o sólidas a temperatura ambiente), así como gases y gotitas líquidas de vapores condensados.

La inclusión de una capa periférica integral, no combustible, de aislación térmica ventajosamente ayuda a reducir la propensión a la ignición de los artículos para fumar que comprenden fuentes de calor de conformidad con la invención reduciendo la temperatura de la superficie del artículo para fumar.

El núcleo carbonoso combustible se extiende en toda la longitud de la fuente de calor desde el extremo corriente arriba de la fuente de calor hasta el extremo corriente abajo de la fuente de calor. La capa periférica integral, no combustible, de aislación térmica se extiende desde el extremo corriente arriba de la fuente de calor solo un tramo en toda la longitud de la fuente de calor y circunscribe una porción corriente arriba del núcleo carbonoso combustible.

En uso en artículos para fumar de conformidad con la invención, el calor generado durante la combustión del núcleo de la fuente de calor se transfiere por conducción al sustrato de generación de aerosol corriente abajo de la fuente de calor mediante la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión. La longitud reducida de la capa periferica en comparación con el núcleo permite que la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión esté en contacto directo con una porción corriente abajo del núcleo carbonoso combustible de la fuente de calor que no está circunscrita por la capa periférica. Con ventaja, esto ayuda a alcanzar una transferencia de calor conductivo suficientemente alta desde la fuente de calor hasta el sustrato de generación de aerosol para producir un aerosol aceptable.

Las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden producirse con diferentes formas y dimensiones dependiendo de su uso previsto.

Las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden tener una masa de aproximadamente 300 mg hasta aproximadamente 500 mg, por ejemplo, una masa de aproximadamente 400 mg hasta aproximadamente 450 mg.

De preferencia, las fuentes de calor de conformidad con la invención son esencialmente cilindricas. En tales modalidades, el término “capa periférica” se usa para describir una capa anular radialmente exterior de las fuentes de calor de conformidad con la invención.

Las fuentes de calor cilindricas de conformidad con la invención, pueden tener una sección transversal esencialmente circular o una sección transversal esencialmente elíptica.

De preferencia, las fuentes de calor de conformidad con la invención tienen una longitud de aproximadamente 5 mm hasta aproximadamente 20 mm; con más preferencia, de aproximadamente 7 mm hasta aproximadamente 15 mm; con más preferencia, de aproximadamente 11 mm hasta aproximadamente 13 mm.

De preferencia, las fuentes de calor de conformidad con la invención son de diámetro esencialmente constante. Como se usa en el presente documento, el término “diámetro” se usa para describir la dimensión transversal máxima de las fuentes de calor de conformidad con la invención.

En tales modalidades, el diámetro de la porción corriente arriba del núcleo circunscrito por la capa periférica es menor que al diámetro de la porción del núcleo que no está circunscrita por la capa periférica. La diferencia en diámetro es aproximadamente igual al doble del espesor de la capa periférica.

Como se usa en el presente documento, el término “espesor” se usa para describir la dimensión transversal máxima de las capas de las fuentes de calor de conformidad con la invención.

De preferencia, las fuentes de calor de conformidad con la invención tienen un diámetro de aproximadamente 5 mm hasta aproximadamente 10 mm; con más preferencia, de aproximadamente 7 mm hasta aproximadamente 8 mm.

De preferencia, la longitud de la capa periférica es de, al menos, aproximadamente de 2 mm inferior a la longitud de la fuente de calor; con más preferencia, de, al menos, aproximadamente de 3 mm menos que la longitud de la fuente de calor. La diferencia de longitud entre la capa periférica y la fuente de calor es equivalente a la longitud de la parte del núcleo que no está limitada por la fuente de calor.

De preferencia, la capa periférica tiene una longitud de aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 18 mm; con más preferencia, de aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 12 mm; con más preferencia, de aproximadamente 7 mm hasta aproximadamente 9 mm.

De preferencia, la capa periférica tiene un espesor inferior o equivalente hasta aproximadamente 1 .5 mm. Con más preferencia, la capa periférica tiene un espesor de aproximadamente 0.5 mm hasta aproximadamente 1.5 mm.

Las fuentes de calor de conformidad con la invención comprenden un núcleo carbonoso combustible que contiene carbono como combustible.

El contenido de carbono del núcleo puede ser de, al menos, alrededor del 5% en peso en seco. Por ejemplo, el contenido de carbono del núcleo puede ser de, al menos, alrededor del 10%; de, al menos, alrededor del 20%; de, al menos, alrededor del 30% o de, al menos, alrededor del 40% en peso en seco.

De preferencia, el núcleo tiene un contenido de carbono de, al menos, aproximadamente el 35 %; con más preferencia, de, al menos, aproximadamente el 40 %; con más preferencia, de, al menos, aproximadamente el 45 % en peso en seco.

En determinadas modalidades, las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden comprender un núcleo combustible a base de carbono.

Como se usa en el presente documento, el término “a base de carbono” se usa para describir un núcleo compuesto principalmente de carbono. Este es un núcleo que tiene un contenido de carbono de, al menos, el 50%.

Por ejemplo, las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden comprender núcleos combustibles a base de carbono que tienen un contenido de carbono de, al menos, alrededor del 60%; de, al menos, alrededor del 70% o de, al menos, alrededor del 80% en peso en seco.

El núcleo de las fuentes de calor de conformidad con la invención puede estar formado a partir de uno o más materiales adecuados que contienen carbono. Los materiales adecuados que contienen carbono son muy conocidos en la materia e incluyen, entre otros, el polvo de carbono.

De preferencia, el núcleo tambien comprende, al menos, una ayuda de ignición.

Como se usa en el presente documento, el término “ayuda de ignición” describe un material que libera energía u oxígeno, o ambos, durante la ignición del núcleo, en donde la tasa de liberación de energía u oxígeno, o ambos, por material no está limitada a la difusión de oxígeno ambiental. En otras palabras, la tasa de liberación de energía u oxígeno, o ambos, por material durante la ignición del núcleo es totalmente independiente de la tasa a la cual el oxígeno ambiental puede alcanzar el material. Como se usa en el presente documento, el término “ayuda de ignición” también describe un metal elemental que libera energía durante la ignición del núcleo, en donde la temperatura de ignición del metal elemental es inferior hasta aproximadamente 500 C, y el calor de combustión del metal elemental es de, al menos, alrededor de 5 kJ/g.

Como se usa en el presente documento, el término “ayuda de ignición” no incluye sales metálicas alcalinas de ácidos carboxílicos (como sales metálicas alcalinas de citrato, sales metálicas alcalinas de acetato y sales metálicas alcalinas de succinato), sales metálicas alcalinas de haluro (como sales metálicas alcalinas de cloruro), sales metálicas alcalinas de carbonato o sales metálicas alcalinas de fosfato, que se considera que modifican la combustión del carbono.

En uso, la liberación de energía u oxígeno, o ambos, por, al menos, una ayuda de ignición durante la ignición del núcleo produce un aumento en la temperatura del núcleo al momento de su ignición. Esto se refleja en un aumento en la temperatura de la fuente de calor. En uso, en un artículo para fumar, de conformidad con la invención, esto asegura con ventaja, que haya suficiente calor disponible para ser transferido de la fuente de calor al sustrato formador de aerosol del artículo para fumar y, de este modo, facilita la producción de un aerosol aceptable durante las primeras fumadas.

De preferencia, al menos, una ayuda de ignición está presente en una cantidad de, al menos, alrededor del 20% en peso en seco del núcleo.

Se apreciará que la cantidad de, al menos, una ayuda de ignición que debe incluirse en el núcleo de una fuente de calor de conformidad con la invención para alcanzar un aumento suficiente en la temperatura puede variar según esta ayuda de ignición específica incluida en el núcleo.

En general, a mayor cantidad de energía u oxígeno, o ambos, liberada por, al menos, una ayuda de ignición por masa unitaria de esta, menor es la cantidad de, al menos, una ayuda de ignición que debe incluirse en el núcleo de la fuente de calor de conformidad con la invención.

En algunas modalidades, al menos, de preferencia, una ayuda de ignición está presente en una cantidad de, al menos, aproximadamente 25%; con más preferencia, de, al menos, aproximadamente 30%; con más preferencia, de al menos, aproximadamente 40% en peso en seco del núcleo.

De preferencia, al menos, una ayuda de ignición está presente en una cantidad menor que aproximadamente 65% en peso en seco del núcleo.

En algunas modalidades, al menos, una ayuda de ignición está de preferencia presente en una cantidad inferior hasta aproximadamente el 60%; con más preferencia, inferior hasta aproximadamente 55% en peso en seco del núcleo; con más preferencia, inferior hasta aproximadamente 50 % en peso en seco del núcleo.

Las ayudas de ignición adecuadas para uso en el núcleo de las fuentes de calor de conformidad con la invención, se conocen en la materia.

El núcleo puede comprender una o más ayudas de ignición que están formadas por un único elemento o compuesto que libera energía al momento de la ignición del núcleo. La liberación de energía por una o más ayudas de ignición al momento de la ignición del núcleo produce directamente un “aumento” en la temperatura durante una etapa inicial de combustión del núcleo.

Por ejemplo, en determinadas modalidades, el núcleo puede comprender uno o más materiales energeticos que están formados por un único elemento o compuesto que reacciona de manera exotermica con oxígeno al momento de la ignición del núcleo. Algunos ejemplos de materiales energéticos adecuados incluyen, entre otros, aluminio, hierro, magnesio y zirconio.

De forma alternativa o adicional, el núcleo puede comprender una o más ayudas de ignición que comprenden dos o más elementos o compuestos que reaccionan el uno con el otro para liberar energía al momento de la ignición del núcleo.

Por ejemplo, en determinadas modalidades, el núcleo puede comprender una o más termitas o materiales compuestos a base de termitas que comprenden un agente reductor, como por ejemplo, un metal y un agente oxidante, como por ejemplo, un óxido de metal que reaccionan el uno con el otro para liberar energía al momento de la ignición del núcleo. Entre los ejemplos de metales adecuados se incluye, a modo de ejemplo, magnesio, y entre los ejemplos de óxidos de metal adecuados se incluyen, a modo de ejemplo, óxido de hierro (Fe2O3) y óxido de aluminio (Al203) En otras modalidades, el núcleo puede comprender una o más ayudas de ignición que comprenden otros materiales que experimentan reacciones exotérmicas al momento de la ignición del núcleo. Entre los ejemplos de metales adecuados se incluyen, a modo de ejemplo, materiales intermetálicos y bimetálicos, carburos metálicos e hidruros metálicos.

De preferencia, el núcleo comprende, al menos, una ayuda de ignición que libera oxígeno durante la ignición del núcleo. En tales modalidades, la liberación de oxígeno por esta ayuda de ignición al momento de la ignición del núcleo produce en forma indirecta un incremento en la temperatura durante una etapa inicial de combustión del núcleo al aumentar la tasa de combustión del núcleo. Esto se refleja en el perfil de temperatura de la fuente de calor.

Por ejemplo, el núcleo puede comprender uno o más agentes oxidantes que se descomponen hasta liberar oxígeno al momento de la ignición del núcleo. El núcleo puede comprender agentes oxidantes orgánicos, agentes oxidantes inorgánicos o una combinación de estos. Entre los ejemplos de agentes oxidantes adecuados se incluyen, a modo de ejemplo, los siguientes: nitratos, como por ejemplo, nitrato de potasio, nitrato de calcio, nitrato de estroncio, nitrato de sodio, nitrato de bario, nitrato de litio, nitrato de aluminio y nitrato de hierro; nitritos; otros nitrocompuestos orgánicos e inorgánicos; cloratos, como por ejemplo, clorato de sodio y clorato de potasio; percloratos, como por ejemplo, perclorato de sodio; cloritos; bromatos, como por ejemplo, bromato de sodio y bromato de potasio; perbromatos; bromitos; boratos, como por ejemplo, borato de sodio y borato de potasio; ferratos, como por ejemplo, ferrato de bario; ferritos; manganatos, como por ejemplo, manganato de potasio; permanganatos, como por ejemplo, permanganato de potasio; peróxidos orgánicos, como por ejemplo, peróxido de benzoilo y peróxido de acetona; peróxidos inorgánicos, como por ejemplo, peróxido de hidrógeno, peróxido de estroncio, peróxido de magnesio, peróxido de calcio, peróxido de bario, peróxido de zinc y peróxido de litio; superóxidos, como por ejemplo, superóxido de potasio y superóxido de sodio; carbonatos; yodatos; periodatos; yoditos; sulfatos; sulfitos; otros sulfóxidos; fosfatos; fosfinatos; fosfitos; y fosfanitos.

El núcleo de fuentes de calor de conformidad con la invención puede comprender una o más ayudas de ignición que consisten en un único elemento o compuesto que libera oxígeno al momento de la ignición del núcleo. De forma alternativa o adicional, el núcleo de las fuentes de calor de conformidad con la invención puede comprender una o más ayudas de ignición que comprenden dos o más elementos o compuestos que reaccionan el uno con el otro para liberar oxígeno al momento de la ignición del núcleo.

El núcleo puede comprender una o más ayudas de ignición que liberan tanto energía como oxígeno al momento de la ignición del núcleo. Por ejemplo, el núcleo puede comprender uno o más agentes oxidantes que se descomponen en forma exotermica para liberar oxígeno al momento de la ignición del núcleo.

De forma alternativa o adicional, el núcleo puede comprender una o más primeras ayudas de ignición que liberan energía al momento de la ignición del núcleo y una o más segundas ayudas de ignición, que son distintas de las una o más primeras ayudas de ignición, que liberan oxígeno al momento de la ignición del núcleo.

En determinadas modalidades, el núcleo puede comprender, al menos, una sal de nitrato metálica que tiene una temperatura de descomposición térmica de menos de aproximadamente 600 C, con más preferencia de menos de aproximadamente 400 C. De preferencia, estas sales de nitrato metálicas tiene) una temperatura de descomposición de aproximadamente 150 C hasta aproximadamente 600 C, con más preferencia de aproximadamente 200°C hasta aproximadamente 400 C.

En tales modalidades, cuando el núcleo se expone a un encendedor de llama amarilla convencional u otros medios de ignición, estas sales de nitrato metálicas se descomponen para liberar oxígeno y energía. Esto produce un incremento inicial en la temperatura de la fuente de calor y también ayuda con la ignición del núcleo. Después de la descomposición total de estas sales de nitrato metálica(s), el núcleo continúa con la combustión a una temperatura más baja.

La inclusión de, al menos, una sal de nitrato metálica produce con ventaja, que la ignición del núcleo se inicie en forma interna y no solo en un punto de su superficie.

De preferencia, estas sales de nitrato metálicas se seleccionan del grupo que consiste en nitrato de potasio, nitrato de sodio, nitrato de calcio, nitrato de estroncio, nitrato de bario, nitrato de litio, nitrato de aluminio, nitrato de hierro y combinaciones de estos.

En determinadas modalidades, el núcleo puede comprender, al menos, dos sales de nitrato metálicas distintas. En una modalidad, el núcleo comprende nitrato de potasio, nitrato de calcio y nitrato de estroncio.

En determinadas modalidades preferidas, el núcleo comprende, al menos, un peróxido o superóxido que genera en forma activa oxígeno a una temperatura de menos de aproximadamente 600 C, con más preferencia a una temperatura de menos de aproximadamente 400 C.

De preferencia, este peróxido o superóxido genera, en forma activa, oxígeno a una temperatura de aproximadamente 150°C hasta aproximadamente 600°C, con más preferencia de aproximadamente 200°C hasta aproximadamente 400°C, y con más preferencia a una temperatura de aproximadamente 350 C.

En tales modalidades, cuando el núcleo se expone a un encendedor de llama amarilla convencional u otros medios de ignición, el por lo menos un peróxido o superóxido se descompone para liberar oxígeno. Esto produce un incremento inicial en la temperatura del núcleo y también ayuda con la ignición del núcleo. Después de la descomposición total del por lo menos un peróxido o superóxido, el núcleo continúa con la combustión a una temperatura menor.

La inclusión de, al menos, un peróxido o superóxido produce ventajosamente que la ignición del núcleo se inicie en forma interna y no solo en un punto de su superficie.

Los ejemplos de peróxidos y superóxidos adecuados incluyen, entre otros, peróxido de estroncio; peróxido de magnesio; peróxido de bario; peróxido de litio; peróxido de zinc; superóxido de potasio y superóxido de sodio.

De preferencia, se selecciona, al menos, un peróxido del grupo que consiste en peróxido de calcio, peróxido de estroncio, peróxido de magnesio, peróxido de bario y combinaciones de estos.

De forma alternativa o adicional a, al menos, una ayuda de ignición, el núcleo puede comprender uno o más aditivos distintos para mejorar las propiedades de la fuente de calor. Los aditivos adecuados incluyen, entre otros, aditivos para promover la consolidación de la fuente de calor (por ejemplo, ayudas de sinterización, como el carbonato de calcio), aditivos para promover la combustión del núcleo combustible (por ejemplo, sales de potasio y sales de combustión de metales alcalinos, por ejemplo, sales de potasio, como cloruro de potasio y citrato de potasio) y aditivos para promover la descomposición de uno o más gases producidos por combustión del núcleo, por ejemplo, catalizadores, como óxido de cobre (CuO), óxido de hierro (Fe2O3), polvo de silicato de óxido de hierro y óxido de aluminio (Al203).

La composición de la porción corriente arriba del núcleo carbonoso combustible de las fuentes de calor de conformidad con la invención que está rodeada por la capa periferica puede ser esencialmente la misma que la composición de la porción corriente abajo del núcleo que no está circunscrito por la capa periférica.

De forma alternativa, la composición de la porción corriente arriba del núcleo carbonoso combustible de las fuentes de calor, de conformidad con la invención, que está rodeada por la capa periférica puede ser diferente de la composición de la porción corriente abajo del núcleo que no está circunscrito por la capa periférica.

El núcleo carbonoso combustible de las fuentes de calor de conformidad con la invención puede comprender dos o más capas de diferente composición.

En determinadas modalidades preferidas, el núcleo comprende una primera capa que comprende carbono y una segunda capa que comprende, al menos, una ayuda de ignición, en donde la composición de la primera capa es diferente de la composición de la segunda capa.

La inclusión en el núcleo de las fuentes de calor de conformidad con la invención de una primera capa que comprende carbono y una segunda capa que comprende, al menos, una ayuda de ignición permite que se proporcionen diferentes perfiles de temperatura durante las primeras fumadas y las últimas fumadas de los artículos para fumar de conformidad con la invención. Esto facilita ventajosamente la producción de un aerosol aceptable por parte de los artículos para fumar de conformidad con la invención durante las primeras fumadas y las últimas fumadas.

El encendido y el chisporroteo pueden estar asociados con el uso de determinadas ayudas de ignición y otros aditivos en las fuentes de calor para los artículos para fumar. La inclusión en el núcleo de las fuentes de calor de conformidad con la invención de una primera capa que comprende carbono y una segunda capa que comprende, al menos, una ayuda de ignición ventajosamente permite que dichos aditivos esten ubicados en una posición dentro del núcleo de la fuente de calor donde se elimina o se reduce la aparición y la visibilidad del encendido y el chisporroteo, o ambas.

En determinadas modalidades preferidas, la primera capa comprende carbono y, al menos, una ayuda de ignición, y la segunda capa comprende carbono y, al menos, una ayuda de ignición, en donde la proporción en peso en seco de carbono y ayuda de ignición en la primera capa es diferente de la proporción en peso en seco de carbono y ayuda de ignición en la segunda capa.

En determinadas modalidades particularmente preferidas, la primera capa combustible comprende carbono y, al menos, un peróxido, y la segunda capa comprende carbono y, al menos, un peróxido, en donde la proporción en peso en seco de carbono y peróxido en la primera capa combustible es diferente de la proporción en peso en seco de carbono y peróxido en la segunda capa.

En una modalidad particularmente preferida, la primera capa combustible comprende carbono y peróxido de calcio, y la segunda capa comprende carbono y peróxido de calcio, en donde la proporción en peso en seco de carbono y peróxido de calcio en la primera capa combustible es diferente de la proporción en peso en seco de carbono y peróxido de calcio en la segunda capa.

En modalidades en donde la primera capa y la segunda capa comprenden, al menos, una ayuda de ignición, el contenido de la ayuda de ignición de la segunda capa es de preferencia, mayor que el contenido de la ayuda de ignición de la primera capa.

En modalidades en donde la primera capa y la segunda capa comprenden, al menos, una ayuda de ignición, al menos, una ayuda de ignición de la primera capa puede ser la misma que, al menos, una ayuda de ignición de la segunda capa o diferente de esta.

La primera capa y la segunda capa pueden ser capas longitudinales.

Como se usa en el presente documento, el termino “longitudinal” se usa para describir capas que se juntan a lo largo de una interfaz que se extiende en toda la longitud del núcleo de la fuente de calor.

En determinadas modalidades, la primera capa y la segunda capa pueden ser capas longitudinales concéntricas. En otras modalidades, la primera capa y la segunda capa pueden ser capas longitudinales no concéntricas.

En determinadas modalidades preferidas, la primera capa puede ser una capa longitudinal externa, y la segunda capa puede ser una capa longitudinal interna, que está circunscrita por la primera capa. En tales modalidades, la segunda capa puede actuar ventajosamente como un “fusible” al momento de la ignición del núcleo de la fuente de calor. Además, en tales modalidades, la aparición y visibilidad del encendido y el chisporroteo, o ambas, asociadas con el uso de determinadas ayudas de ignición y otros aditivos pueden eliminarse o reducirse ventajosamente incluyendo dichos aditivos en la segunda capa del núcleo de la fuente de calor, al mismo tiempo que se elimina o se reduce la presencia de tales aditivos en la primera capa del núcleo de la fuente de calor.

De forma alternativa, la primera capa y la segunda capa pueden ser capas transversales.

Como se usa en el presente documento, el término “transversal” se usa para describir capas que se juntan a lo largo de una interfaz que se extiende en todo el ancho del núcleo de la fuente de calor.

En determinadas modalidades, la segunda capa puede estar corriente abajo de la primera capa.

En determinadas modalidades preferidas, la segunda capa puede estar corriente abajo de la primera capa, y la capa periférica puede circunscribir la primera capa del núcleo. Durante el uso de los artículos para fumar de conformidad con la invención, esto permite que la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión esté en contacto directo con la segunda capa del núcleo de la fuente de calor que no está circunscrita por la capa periferica. En tales modalidades, la aparición y visibilidad del encendido y el chisporroteo, o ambas, asociadas con el uso de determinadas ayudas de ignición y otros aditivos pueden eliminarse o reducirse ventajosamente incluyendo los aditivos en la segunda capa del núcleo de la fuente de calor circunscrita por la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión, al mismo tiempo que se elimina o se reduce la presencia de tales aditivos en la primera capa del núcleo de la fuente de calor.

Las fuentes de calor de conformidad con la invención, comprenden una capa periférica no combustible, de aislación térmica.

De preferencia, la capa periférica comprende, al menos, alrededor del 90% en peso en seco del material de aislación térmica. Por ejemplo, la capa periférica puede comprender de aproximadamente 90% en peso en seco hasta aproximadamente 100% en peso en seco del material de aislación térmica.

La capa periférica puede estar formada a partir de uno o más materiales de aislación térmica. De forma alternativa o adicional, la capa periférica puede estar formada a partir de uno o más materiales precursores que se descomponen para formar uno o más materiales de aislación térmica al momento de la ignición del núcleo.

Se apreciará que la cantidad de material de aislación térmica que debe incluirse en la capa periférica de una fuente de calor de conformidad con la invención, a fin de alcanzar una reducción suficiente de la propensión a la ignición, variará dependiendo del material específico de aislación térmica incluido en la capa periférica.

En general, cuanto más baja la difusividad termica y la conductividad térmica del material de aislación térmica, más baja la cantidad del material de aislación térmica que debe incluirse en la capa periférica de una fuente de calor de conformidad con la invención.

La capa periférica puede comprender uno o más materiales de polvo de aislación térmica, una o más espumas de aislación térmica, una o más lanas de aislación térmica o una combinación de estos.

Se conocen en la materia los materiales de aislación térmica adecuados para uso en la capa periférica de las fuentes de calor de conformidad con la invención. Entre los ejemplos de materiales de aislación térmica se incluyen, entre otros, arcillas, como, por ejemplo, bentonita y caolinita; cerámica fina, como, por ejemplo, loza, porcelana y cerámica de gres; cerámica téenica, como, por ejemplo, carburos (como carburo de titanio y carburo de zirconi o), nitruros (como nitruro de potasio y nitruro de sodio), óxidos (como óxido de aluminio, óxido de zirconio y óxido de cerio) and si I íci u ros (como siliciuro de magnesio y siliciuro de potasio); minerales, como, por ejemplo, yeso; y rocas, como, por ejemplo, rocas eruptivas (como granito, obsidiana, escoria y toba); rocas sedimentarias (como creta, arcilita, diatomita y caliza) y rocas metamórficas (como gneis y esquisto).

En determinadas modalidades preferidas, la capa periférica comprende uno o más materiales de aislación térmica seleccionados del grupo que consiste en diatomita, yeso y bentonita.

Uno o ambos de la capa periférica y el núcleo de las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden comprender, además, uno o más aglutinantes.

Uno o más aglutinantes pueden ser aglutinantes orgánicos, aglutinantes inorgánicos o una combinación de estos.

Los aglutinantes orgánicos conocidos adecuados incluyen, entre otros, gomas, como por ejemplo, goma guar; celulosas modificadas y derivados de celulosa, como por ejemplo, metilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa; harina de trigo; almidones; azúcares, aceites vegetales y combinaciones de estos.

Los aglutinantes inorgánicos conocidos adecuados incluyen, entre otros, arcillas, como por ejemplo, bentonita y caolinita; derivados de aluminosilicato, como por ejemplo, cemento, aluminosilicatos alcalinos activados; silicatos alcalinos, como por ejemplo, silicatos de sodio y silicatos de potasio; derivados de caliza, como por ejemplo, cal y cal hidratada; compuestos y derivados alcalinoterreos, como por ejemplo, cemento de magnesio, sulfato de magnesio, sulfato de calcio, fosfato de calcio y fosfato dicálcico; y compuestos y derivados de aluminio, como por ejemplo, sulfato de aluminio.

En determinadas modalidades, el núcleo puede estar formado por una mezcla que comprende: polvo de carbono; celulosa modificada, como por ejemplo, carboximetilcelulosa; harina, como por ejemplo, harina de trigo; y azúcar, como por ejemplo, azúcar blanca cristalina derivada de remolacha.

En otras modalidades, el núcleo puede estar formado por una mezcla que comprende: polvo de carbono; celulosa modificada, como por ejemplo, carboximetilcelulosa; y, opcionalmente, bentonita.

En determinadas modalidades, la capa periférica puede estar formada por una mezcla que comprende: uno o más materiales de aislación térmica; y celulosa modificada, como por ejemplo, carboximetilcelulosa.

Para hacer fuentes de calor de conformidad con la invención, los componentes de la capa periférica no combustible, de aislación térmica y los componentes del núcleo carbonoso combustible se mezclan y dan lugar a la forma deseada. Los componentes de la capa periférica y los componentes del núcleo pueden dar lugar a la forma deseada usando cualquier método conocido adecuado de formación de cerámica, como por ejemplo, moldeo en barbotina, extrusión, moldeado por inyección y compactación o prensado con matrices o una combinación de estos. De preferencia, se da la forma deseada a los componentes de la capa periférica y los componentes del núcleo por prensado o extrusión o una combinación de estos.

En determinadas modalidades, las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden fabricarse dándole forma a la capa periférica y al núcleo por medio del uso de un único método.

Por ejemplo, las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden fabricarse dándole forma a la capa periférica y al núcleo por extrusión.

De forma alternativa, las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden fabricarse dándole forma a la capa periférica y al núcleo por prensado.

En otras modalidades, las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden fabricarse dándole forma a la capa periférica y al núcleo por medio del uso de dos o más métodos diferentes.

Por ejemplo, cuando el núcleo de las fuentes de calor de conformidad con la invención comprende dos o más capas transversales, las fuentes de calor de conformidad con la invención pueden fabricarse dándole forma a la capa periférica y a la primera capa del núcleo por prensado y dándole forma a la segunda capa del núcleo por prensado.

De preferencia, a los componentes de la capa periférica y a los componentes del núcleo se les da una forma de varilla cilindrica. Sin embargo, se apreciará que puedan dárseles otras formas deseadas a los componentes de la capa periférica y los componentes del núcleo.

Después de la formación, la varilla cilindrica u otra forma deseada pueden secarse para reducir su contenido de humedad.

De preferencia, la fuente de calor formada no es pirolizada donde el núcleo comprende, al menos, una ayuda de ignición seleccionada del grupo que consiste en peróxidos, termitas, intermetálicos, magnesio, aluminio y zirconio.

En otras modalidades, la fuente de calor formada puede pirolizarse en una atmósfera no oxidante a una temperatura suficiente para carbonizar cualquier aglutinante, en donde haya, y eliminar esencialmente cualquier elemento volátil en la fuente de calor formada. En tales modalidades, la fuente de calor formada es, de preferencia, pirolizada en una atmósfera de nitrógeno a una temperatura de aproximadamente 700 C hasta aproximadamente 900 C.

Los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión que está alrededor de una porción corriente arriba del sustrato formador de aerosol y en contacto directo con esta, y una porción corriente abajo del núcleo de la fuente de calor.

En determinadas modalidades, la fuente de calor, esencialmente en toda su longitud, puede estar envuelta en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión. En tales modalidades, la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión está alrededor de la capa periférica y de una porción corriente abajo del núcleo de la fuente de calor, y en contacto directo con estas.

En modalidades preferidas, una porción corriente arriba de la fuente de calor no está envuelta en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión.

De preferencia, la porción corriente arriba de la fuente de calor no envuelta en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión tiene una longitud de aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 15 mm, con más preferencia, una longitud de aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 8 mm.

De preferencia, la porción corriente abajo de la fuente de calor envuelta en la envoltura resistente a la combustión tiene una longitud de aproximadamente 2 mm hasta aproximadamente 8 mm, con más preferencia, una longitud de aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 5 mm.

En determinadas modalidades preferidas, la capa periferica, esencialmente en toda su longitud, no está envuelta en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión.

Como se indica anteriormente, el calor generado durante la combustión del núcleo de la fuente de calor se transfiere por medio de conducción al sustrato de generación de aerosol corriente abajo de la fuente de calor mediante la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión. Esto puede afectar en forma significativa la temperatura de la porción corriente abajo del núcleo.

El drenaje de calor efectuado por la transferencia de calor conductivo a través de la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión puede reducir en forma significativa la temperatura de la porción corriente abajo del núcleo envuelto en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión y mantener la temperatura de la porción corriente abajo del núcleo en un valor significativamente inferior a su temperatura de auto-ignición.

La envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión puede consistir en una envoltura de restricción de oxígeno que restringe o impide el acceso de oxígeno a la porción corriente abajo del núcleo envuelto en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión. Por ejemplo, la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión puede consistir en una envoltura esencialmente impermeable al oxígeno.

En tales modalidades, la porción corriente abajo del núcleo envuelto en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión no tendrá, en forma sustancial, acceso a oxígeno y, por tanto, no podrá experimentar combustión durante el uso del artículo para fumar.

De preferencia, la envoltura resistente a la combustión debe conducir el calor y restringir el oxígeno.

Las envolturas de conducción de calor, resistentes a la combustión adecuadas para el uso en artículos para fumar de conformidad con la invención incluyen, entre otras, las siguientes: envolturas de papel de metal, como, por ejemplo, envolturas de papel de aluminio, envolturas de papel de acero, envolturas de papel de hierro y envolturas de papel de cobre; envolturas de papel de aleaciones de metal; envolturas de papel de grafito; y determinadas envolturas de fibra de cerámica.

De preferencia, el sustrato formador de aerosol tiene una longitud de aproximadamente 5 mm hasta aproximadamente 20 mm, con más preferencia, de aproximadamente 8 mm hasta aproximadamente 12 mm.

En determinadas modalidades, el sustrato formador de aerosol, esencialmente en toda su longitud, puede estar envuelto en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión.

En modalidades preferidas, una porción corriente abajo del sustrato formador de aerosol no está envuelto en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión.

En determinadas modalidades preferidas, el sustrato formador de aerosol se extiende, al menos, alrededor de 3 mm corriente abajo más allá de la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión.

En otras modalidades preferidas, el sustrato formador de aerosol puede extenderse menos de 3 mm corriente abajo más allá del elemento de conducción de calor.

De preferencia, la porción corriente arriba del sustrato formador de aerosol envuelto en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión tiene una longitud de aproximadamente 2 mm hasta aproximadamente 10 mm, con más preferencia, una longitud de aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 8 mm , y con más preferencia, de aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 6 mm.

De preferencia, la porción corriente abajo del sustrato formador de aerosol no envuelto en la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión tiene una longitud de aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 10 mm. En otras palabras, el sustrato formador de aerosol, de preferencia, se extiende de aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 10 mm corriente abajo más allá de la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión. Con más preferencia, el sustrato formador de aerosol se extiende, al menos, alrededor de 4 mm corriente abajo más allá de la envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión.

De preferencia, el sustrato formador de aerosol comprende, al menos, un formador de aerosol y, al menos, un material capaz de emitir compuestos volátiles en respuesta al calentamiento.

El por lo menos un formador de aerosol puede consistir en cualquier compuesto o mezcla de compuestos conocidos y adecuados que, en uso, faciliten la formación de un aerosol denso y estable que sea esencialmente resistente a la degradación termica a la temperatura operativa del artículo para fumar. Los formadores de aerosol adecuados son muy conocidos en la materia e incluyen, por ejemplo, alcoholes polihídricos, ésteres de alcoholes polihídricos, como mono-, di- o triacetato de glicerol, y ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o policarboxílicos, como dodecanodioato de dimetilo y tetradecanodioato de dimetilo. Los formadores de aerosol preferidos para el uso en artículos para fumar de conformidad con la invención son alcoholes polihídricos o mezclas de estos, como trietilenglicol, 1 ,3-butanodiol y, la más preferida, glicerina.

De preferencia, el material capaz de emitir compuestos volátiles en respuesta al calentamiento consiste en una carga de material de origen vegetal, con más preferencia, una carga de material de origen vegetal homogeneizado. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede comprender uno o más materiales derivados de plantas, incluidos, a modo de ejemplo, los siguientes: tabaco; té, por ejemplo, té verde; menta; laurel; eucalipto; albahaca; salvia; verbena y estragón. El material de origen vegetal puede comprender aditivos, entre los que se incluyen, a modo de ejemplo, humectantes, saborizantes, aglutinantes y mezclas de estos. De preferencia, el material de origen vegetal consiste esencialmente en material de tabaco, con más preferencia, material de tabaco homogeneizado.

De preferencia, los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden sustratos de formación de aerosol que comprenden nicotina. Con más preferencia, los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden sustratos de formación de aerosol que comprenden tabaco.

Los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una fuente de calor de conformidad con la invención y un sustrato formador de aerosol ubicado inmediatamente corriente abajo de la fuente de calor. En tales modalidades, el sustrato formador de aerosol puede ubicarse en forma adyacente a la fuente de calor.

De forma alternativa, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una fuente de calor de conformidad con la invención y un sustrato formador de aerosol ubicado corriente abajo de la fuente de calor, en donde el sustrato formador de aerosol está separado de la fuente de calor.

Los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender una barrera no combustible, esencialmente impermeable al aire, entre un extremo corriente abajo de la fuente de calor y un extremo corriente arriba del sustrato formador de aerosol.

La barrera puede ubicarse en forma adyacente al extremo corriente abajo de la fuente de calor o al extremo corriente arriba del sustrato formador de aerosol, o a ambos.

La barrera puede estar adherida o, de otro modo, fijada al extremo corriente abajo de la fuente de calor o al extremo corriente arriba del sustrato formador de aerosol, o a ambos.

En algunas modalidades, la barrera comprende un recubrimiento de barrera provisto en una cara del extremo corriente abajo de la fuente de calor. En tales modalidades, la barrera, de preferencia, comprende un recubrimiento de barrera provisto en, al menos, esencialmente toda la cara del extremo corriente abajo de la fuente de calor. Con más preferencia, la barrera comprende un recubrimiento de barrera provisto en toda la cara del extremo corriente abajo de la fuente de calor.

Como se usa en el presente documento, el termino “recubrimiento” se usa para describir una capa de material que cubre la fuente de calor y está adherido a ella.

La barrera puede limitar ventajosamente la temperatura a la cual el sustrato formador de aerosol está expuesto durante la ignición o la combustión de la fuente de calor y, así, ayudar a evitar o reducir la degradación térmica o combustión del sustrato formador de aerosol durante el uso del articulo para fumar.

Dependiendo de las características y del rendimiento deseados del artículo para fumar, la barrera puede tener una conductividad térmica baja o una conductividad térmica alta. En determinadas modalidades, la barrera puede estar formada de material con una conductividad térmica en masa de aproximadamente 0.1 milivatios por metro Kelvin (W/(m -K)) hasta aproximadamente 200 milivatios por metro Kelvin (W/(m K)), a 23 C y una humedad relativa del 50% medida usando el método modificado de la fuente plana transitoria (MTPS).

El espesor de la barrera puede ajustarse en forma apropiada para obtener un buen rendimiento para fumar. En determinadas modalidades, la barrera puede tener un espesor de aproximadamente 10 micrones hasta aproximadamente 500 micrones.

La barrera puede estar formada a partir de uno o más materiales adecuados que sean esencialmente estables desde el punto de vista termico y no combustibles a las temperaturas alcanzadas por la fuente de calor durante la ignición y la combustión del núcleo. Los materiales adecuados son conocidos en la materia e incluyen, entre otros, arcillas (como, por ejemplo, bentonita y caolinita), vidrios, minerales, materiales de cerámica, resinas, metales y combinaciones de estos.

Los materiales preferidos a partir de los cuales puede formarse la barrera incluyen arcillas y vidrios. Los materiales a partir de los cuales, con más preferencia, puede formarse la barrera incluyen cobre, aluminio, acero inoxidable, aleaciones, alúmina (Al2O3), resinas y pegamentos minerales.

Los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor ciegas de conformidad con la invención.

Como se usa en el presente documento, el término “ciego” se usa para describir una fuente de calor de un artículo para fumar de conformidad con la invención donde el aire succionado mediante el artículo para fumar para la inhalación por parte de un usuario no pasa a través de ningún canal de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor.

Como se usa en el presente documento, el término “canal de flujo de aire” se usa para describir un canal que se extiende en toda la longitud de una fuente de calor mediante el cual puede succionarse aire corriente abajo para la inhalación por parte de un usuario.

En los artículos para fumar de conformidad con la invención que comprenden fuentes de calor ciegas, la transferencia de calor de la fuente de calor al sustrato formador de aerosol se produce principalmente mediante conducción, y se minimiza o reduce el calentamiento del sustrato formador de aerosol por convección. Esto ayuda ventajosamente a minimizar o reducir el impacto del régimen de fumadas de un usuario sobre la composición del aerosol convencional de los artículos para fumar de conformidad con la invención que comprenden fuentes de calor ciegas de conformidad con la invención.

Se apreciará que los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor ciegas que comprenden uno o más pasajes cerrados o bloqueados a través de los que no puede succionarse aire para la inhalación por parte de un usuario. Por ejemplo, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor ciegas que comprenden uno o más pasajes cerrados que se extienden desde una cara de extremo corriente arriba de la fuente de calor solo un tramo en toda la longitud de la fuente de calor.

En tales modalidades, la inclusión de uno o más pasajes de aire cerrados aumenta la superficie de la fuente de calor que está expuesta a oxígeno del aire y puede facilitar ventajosamente la ignición y la combustión sostenida del núcleo de la fuente de calor.

En otras modalidades, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor no ciegas de conformidad con la invención.

Como se usa en el presente documento, el término “no ciego” se usa para describir una fuente de calor de un artículo para fumar de conformidad con la invención donde el aire succionado mediante el artículo para fumar para la inhalación por parte de un usuario pasa a través de uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor.

En los artículos para fumar de conformidad con la invención que comprenden fuentes de calor no ciegas, el calentamiento del sustrato formador de aerosol se produce mediante conducción y convección. Durante el uso, cuando un usuario fuma un artículo para fumar de conformidad con la invención que comprende una fuente de calor no ciega, el aire es succionado corriente abajo a traves de uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor. El aire arrastrado pasa a través del sustrato formador de aerosol y, luego, se dirige corriente abajo hacia el extremo de boquilla del artículo para fumar.

Los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor no ciegas que comprenden uno o más canales de flujo de aire encerrados a lo largo de la fuente de calor.

Como se usa en el presente documento, el término “encerrado” se usa para describir canales de flujo de aire que están rodeados por la fuente de calor en toda su longitud.

Por ejemplo, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor no ciegas que comprenden uno o más canales de flujo de aire encerrados que se extienden por el interior del núcleo de la fuente de calor a lo largo de la fuente de calor.

De forma alternativa, o adicionalmente, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor no ciegas que comprenden uno o más canales de flujo de aire no encerrados a lo largo de la fuente de calor.

Por ejemplo, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor no ciegas que comprenden uno o más canales de flujo de aire no encerrados que se extienden por el exterior de la fuente de calor a lo largo de la fuente de calor al menos a lo largo de la porción corriente abajo de la longitud de la fuente de calor.

En determinadas modalidades, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden comprender fuentes de calor no ciegas que comprenden uno, dos o tres canales de flujo de aire. En determinadas modalidades preferidas, los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una fuente de calor no ciega que comprende un único canal de flujo de aire que se extiende por el interior del núcleo de la fuente de calor. En determinadas modalidades particularmente preferidas, los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una fuente de calor no ciega que comprende un único canal de flujo de aire esencialmente central o axial que se extiende por el interior del núcleo de la fuente de calor. En tales modalidades, el único canal de flujo de aire tiene un diámetro de preferencia de aproximadamente 1 .5 mm y aproximadamente 3 mm.

Se debe apreciar que, en los casos en que los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una barrera que comprende un recubrimiento de barrera provisto en la cara del extremo corriente abajo de una fuente de calor no ciega que comprende uno o más canales de flujo de aire, el recubrimiento de la barrera debe permitir succionar aire corriente abajo a través de uno o más canales de flujo de aire.

En los casos en que los artículos para fumar de conformidad con la invención comprendan fuentes de calor no ciegas, los artículos para fumar podrán además comprender una barrera no combustible, esencialmente impermeable al aire ubicada entre la fuente de calor y los uno o más canales de flujo de aire para aislar la fuente de calor no ciega del aire succionar a través del artículo para fumar.

En algunas modalidades, la barrera puede estar adherida o, de otro modo, fijada a la fuente de calor.

De preferencia, la barrera que comprende un recubrimiento de barrera provisto en una superficie interna de uno o más canales de flujo de aire. Con más preferencia, la barrera que comprende un recubrimiento de barrera provisto, al menos esencialmente, con la totalidad de la superficie interna de uno o más canales de flujo de aire. Con más preferencia, la barrera que comprende un recubrimiento de barrera provisto, con la totalidad de la superficie interna de uno o más canales de flujo de aire.

De forma alternativa, el recubrimiento de barrera puede ser provisto insertando un revestimiento los uno o más canales de flujo de aire. Por ejemplo, cuando los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden fuentes de calor no ciegas, que comprenden uno o más canales de flujo de aire que se extienden a través del interior del núcleo de la fuente de calor, puede insertarse un tubo hueco no combustible, esencialmente impermeable al aire, en cada uno de los uno o más canales de flujo de aire.

La barrera podrá impedir o inhibir, en forma ventajosa y considerable, que la combustión y descompensación de productos formados durante la ignición y la combustión del núcleo de la fuente de calor ingresen el aire succionado corriente abajo a lo largo de los uno o más canales de flujo de aire.

La barrera tambien puede impedir o inhibir, en forma ventajosa y considerable, la activación de la combustión del núcleo de la fuente de calor cuando un usuario fuma.

Dependiendo de las características y del rendimiento deseados del artículo para fumar, la barrera puede tener una conductividad térmica baja o una conductividad térmica alta. De preferencia, la barrera tiene baja conductividad térmica.

El espesor de la barrera puede ajustarse en forma apropiada para obtener un buen rendimiento para fumar. En determinadas modalidades, la barrera puede tener un espesor de aproximadamente 30 micrones hasta aproximadamente 200 micrones. En una aplicación preferida, la barrera tiene un espesor de aproximadamente 30 micrones y 100 micrones.

La barrera puede estar formada a partir de uno o más materiales adecuados que sean esencialmente estables desde el punto de vista térmico y no combustibles a las temperaturas alcanzadas por la fuente de calor durante la ignición y la combustión del núcleo. Los materiales adecuados se conocen en la téenica e incluyen, entre otros, los siguientes ejemplos: arcillas; óxidos de metal, como óxido de hierro, alúmina, titanios, sílice, sílice-alúmina, zirconia y ceria; ceolitas; fosfato de zirconio; y otros materiales de cerámica o combinaciones entre los mismos.

Los materiales preferidos que puede usarse para generar la barrera incluyen arcillas, vidrios, aluminio, óxido de hierro y combinaciones entre los mismos. Si se desea, pueden incorporarse a la barrera ingredientes catalíticos, como ingredientes que promueven la oxidación de monóxido de carbono a anhídrido carbónico. Los ingredientes catalíticos adecuados incluyen, entre otros, por ejemplo, platino, paladio, metales de transición y otros óxidos.

En los casos en que los artículos para fumar de conformidad con la invención comprendan una barrera entre un extremo corriente abajo de la fuente de calor y un extremo corriente arriba del sustrato formador de aerosol, y una barrera entre la fuente de calor y uno o más canales de flujo de aire a lo largo de la fuente de calor, ambas barreras podrán ser formadas por material o materiales iguales o diferentes.

Los artículos para fumar de conformidad con la invención podrán comprender un elemento de dirección del flujo de aire corriente abajo del sustrato formador de aerosol. El elemento de dirección del flujo de aire define una vía para el flujo de aire y direcciona el aire desde al menos una entrada de aire a lo largo de la vía para el flujo de aire hacia el extremo de boquilla del artículo para fumar.

La entrada de aire, al menos una, es provista de preferencia entre un extremo corriente abajo de los sustratos de formación de aerosoles y del extremo corriente abajo del elemento de dirección del flujo de aire. La vía para el flujo de aire de preferencia comprende una primera porción que se extiende longitudinalmente corriente arriba desde al menos una entrada de aire hacia el sustrato formador de aerosoles y una segunda porción que se extiende longitudinalmente corriente abajo desde la primera porción hacia el extremo de boquilla del artículo para fumar. Durante el uso, el aire arrastrado dentro del artículo para fumar a través de al menos una entrada de aire, pasa corriente arriba a través de la primera porción de la vía para el flujo de aíre hacía el sustrato formador de aerosol, y luego corriente abajo hacia el extremo de boquilla del artículo para fumar a través de la segunda porción de la vía para el flujo de aire.

El elemento de dirección del flujo de aire puede comprender un cuerpo de extremo abierto y esencialmente impermeable al aire. En tales modalidades, el exterior de cuerpo extremo abierto, esencialmente impermeable al aire, define una de las primeras porciones de la vía para el flujo de aire y la segunda porción de la vía para el flujo de aire y el interior del cuerpo vacío abierto y esencialmente impermeable al aire, definen el resto de la primera porción de la vía para el flujo de aire y la segunda porción de la vía para el flujo de aire. De preferencia, el exterior del cuerpo extremo abierto, esencialmente impermeable al aire, define una de las primeras porciones de la vía para el flujo de aire y el interior del cuerpo extremo abierto y esencialmente impermeable al aire, define la segunda porción de la vía para el flujo de aire.

En una aplicación preferida, el cuerpo de extremo abierto, abierto y esencialmente impermeable al aire, es un cilindro de preferencia, recto y circular.

En otra aplicación preferida, el cuerpo de extremo abierto, abierto y esencialmente impermeable al aire, es un cono truncado, de preferencia, un cono truncado recto y circular.

El cuerpo de extremo abierto y esencialmente impermeable al aire, puede ubicarse en forma adyacente al sustrato formador de aerosol. En forma alternativa, el cuerpo de extremo abierto y esencialmente impermeable al aire, puede extenderse hacia al sustrato formador de aerosol.

El cuerpo de extremo abierto, esencialmente impermeable al aire, puede formarse a partir de uno o más materiales impermeables al aire adecuados que son esencialmente estables termicamente a la temperatura del aerosol generado mediante la transferencia de calor de la fuente de calor al sustrato formador de aerosol. Los materiales adecuados se conocen en la materia e incluyen, a modo de ejemplo, cartón, plástico, cerámica y combinaciones de los mismos.

Los artículos para fumar de conformidad con la invención, además pueden incluir una cámara de expansión corriente abajo del sustrato formador de aerosol y corriente abajo del elemento de dirección del flujo de aire, cuando está presente. La inclusión de una cámara de expansión permite ventajosamente el enfriamiento posterior del aerosol generado por transferencia de calor de la fuente de calor al sustrato formador de aerosol. La cámara de expansión también puede permitir ventajosamente ajustar a un valor deseado la longitud general de los artículos para fumar de conformidad con la invención, por ejemplo ajustarlos a una longitud similar a la de los cigarrillos convencionales eligiendo en forma adecuada la longitud de la cámara de expansión. De preferencia, la cámara de expansión es un tubo hueco alargado.

Además, los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden, comprender una boquilla ubicada en el extremo de boquilla del artículo para fumar. En tales modalidades, la boquilla se encuentra corriente abajo del sustrato formador de aerosol y corriente abajo del elemento de dirección del flujo de aire y de la cámara de expansión, en donde haya. De preferencia, la boquilla es de baja eficiencia de filtración, con más preferencia de muy baja eficiencia de filtración. La boquilla puede ser de un segmento simple o un componente simple. De forma alternativa, la boquilla puede ser de múltiples segmentos o múltiples componentes.

La boquilla puede comprender, a modo de ejemplo, uno o más segmentos de filtro que comprenden acetato de celulosa, papel y otros materiales de filtrado conocidos y adecuados. De forma alternativa o adicional, la boquilla puede comprender uno o más segmentos que comprenden absorbentes, adsorbentes, saborizantes y otros modificadores de aerosol y aditivos, o combinaciones de los mismos.

De preferencia, los artículos para fumar de conformidad con la invención comprenden una envoltura externa que circunscribe por lo menos una porción trasera de la fuente de calor, el sustrato formador de aerosol y cualquier otro componente del artículo para fumar corriente abajo del sustrato formador de aerosol. La envoltura externa puede formarse a partir de cualquier material adecuado o combinación de materiales. Los materiales adecuados son muy conocidos en la téenica e incluyen, entre otros, el papel de cigarrillo.

Si se desea, puede proporcionarse ventilación en una ubicación corriente abajo de la fuente de calor de los artículos para fumar de conformidad con la invención. Por ejemplo, en donde la hubiera, la ventilación puede ser provista en una ubicación a lo largo de la boquilla de los artículos para fumar de conformidad con la invención.

Los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden ensamblarse usando métodos y maqumarias conocidos.

Las características descritas con relación con un aspecto de la invención también pueden aplicarse a otros aspectos de la invención. En particular, las características descritas con relación con las fuentes de calor de conformidad con la invención también pueden aplicarse a artículos para fumar de conformidad con la invención y viceversa.

Breve Descripción de los Dibujos La invención será descrita adicionalmente, pero solo a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los que: La Figura 1 muestra una vista perspectiva de la fuente de calor de conformidad con la invención; La Figura 2 muestra una sección transversal longitudinal, esquemática de un artículo para fumar, de conformidad con la invención; y La Figura 3 muestra fotografías que ilustran los resultado de las pruebas de propensión a la ignición realizadas en tres artículos para fumar de conformidad con la invención, y un artículo para fumar comparativo descrito en los ejemplos.

Descripción Detallada de la Invención La fuente de calor 2 que se muestra en la Figura 1 es una fuente de calor esencialmente cilindrica que tiene un extremo corriente arriba 4 y un extremo opuesto, corriente abajo 6 y que comprende un núcleo carbonoso combustible esencialmente cilindrico 8 y una capa 10 periférica anular integral, no combustible, de aislación termica. El núcleo 8 se extiende del extremo 4 corriente arriba de la fuente 2 de calor al extremo 6 corriente abajo de la fuente 2 de calor, y la capa 10 periférica se extiende del extremo 4 corriente arriba de la fuente 2 de calor solo un tramo en toda la longitud de la fuente 2 de calor.

La capa 10 periférica circunscribe una porción 12 corriente arriba del núcleo 8. Según se muestra en la Figura 1 , una porción 14 corriente abajo del núcleo 8 no está circunscrita por la capa 10 periférica.

El diámetro de la porción 12 corriente arriba del núcleo 8 es menor que el diámetro de la porción 14 corriente abajo del núcleo 8. La diferencia en diámetro es esencialmente igual a dos veces el espesor de la capa 10 periférica. En consecuencia, la fuente 2 de calor tiene un diámetro esencialmente constante.

En la Tabla 1 se proporcionan ejemplos de dimensiones para una fuente 2 de calor de conformidad con la invención como se muestra en la Figura 1 .

Tabla 1 En determinadas modalidades, la porción 12 corriente arriba del núcleo 8 circunscrito por la capa 10 periférica y la porción 14 corriente abajo del núcleo 8 que no está circunscrita por la capa 10 periférica pueden tener la misma composición.

En otras modalidades, la porción 12 corriente arriba del núcleo 8 que está circunscrita por la capa 10 periférica puede ser una primera capa del núcleo, y la porción 14 corriente abajo del núcleo 8 no circunscrita por la capa 10 periférica puede ser una segunda capa del núcleo, en donde la composición de la primera capa es diferente de la composición de la segunda capa.

El artículo 22 para fumar que se muestra en la Figura 1 comprende una fuente 2 de calor de conformidad con la invención como se muestra en la Figura 1 , un sustrato 24 formador de aerosol, un elemento 26 de dirección de flujo de aire, una cámara 28 de expansión y una boquilla 30 con una alineación coaxial en forma adyacente. La fuente 2 de calor, el sustrato 24 formador de aerosol, el elemento 26 de dirección de flujo de aire, la cámara 28 de expansión y la boquilla 30 están envueltos con una envoltura 32 externa de papel de cigarrillo de baja permeabilidad al aire.

El sustrato 24 formador de aerosol se ubica inmediatamente corriente abajo de la fuente 2 de calor y comprende un tapón 34 cilindrico de material de tabaco homogeneizado que comprende glicerina como formador de aerosol y está circunscrito por una envoltura de tapón 36 de filtro.

Puede suministrarse una barrera no combustible, esencialmente impermeable al aire entre el extremo corriente abajo de la fuente 2 de calor y el extremo corriente arriba del sustrato 24 formador de aerosol. Por ejemplo, según se muestra en la Figura 2, puede suministrarse una barrera no combustible, esencialmente impermeable al aire que consta de un recubrimiento 38 de barrera no combustible, esencialmente impermeable al aire en toda la cara del extremo corriente abajo de la fuente 2 de calor.

El artículo 22 para fumar comprende también una envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión que está alrededor de una porción 14b trasera de la porción 14 corriente abajo del núcleo 8 de la fuente 2 de calor y en contacto directo con esta, y una porción 24a delantera adyacente del sustrato 24 formador de aerosol. Según se muestra en la Figura 2, una porción trasera del sustrato 24 formador de aerosol no está circunscrita por la envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión. La envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión consta de una capa tubular de papel de aluminio.

Una envoltura 42 de conducción de calor, resistente a la combustión adicional que también consta de una tubo de papel de aluminio circunscribe la envoltura 32 externa y está en contacto directo con esta. La envoltura 42 de conducción de calor, resistente a la combustión adicional cubre la envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión, y la envoltura 32 externa está dispuesta entre ellas. La longitud de la envoltura 42 de conducción de calor, resistente a la combustión adicional es mayor a la longitud de la envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión. La envoltura 42 de conducción de calor, resistente a la combustión adicional, por lo cual, se extiende corriente abajo más allá de la envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión y abarca una mayor longitud del sustrato 24 formador de aerosol.

El elemento 26 de dirección de flujo de aire se ubica corriente abajo del sustrato 24 formador de aerosol y comprende un cono 44 hueco truncado abierto, esencialmente impermeable al aire hecho de, por ejemplo, cartón comprimido. El extremo corriente abajo del cono 44 hueco truncado abierto tiene, esencialmente, el mismo diámetro que el sustrato 24 formador de aerosol y el extremo corriente arriba del cono 44 hueco truncado abierto tiene menor diámetro en comparación con el sustrato 24 formador de aerosol.

Como se muestra en la Figura 2, el extremo corriente arriba del cono 44 hueco truncado abierto, esencialmente impermeable al aire del elemento 26 de dirección de flujo de aire se extiende hacia el sustrato 24 formador de aerosol. Según se muestra tambien en la Figura 2, se suministra una configuración circunferencial de entradas 46 de aire en la envoltura 32 externa que circunscribe el cono 44 hueco truncado abierto, esencialmente impermeable al aire.

La cámara 28 de expansión se ubica corriente abajo del elemento 26 de dirección de flujo de aire y comprende un tubo 48 de extremo abierto hecho de, por ejemplo, cartón, que tiene esencialmente el mismo diámetro que el sustrato 24 formador de aerosol.

La boquilla 30 del artículo 22 para fumar se ubica corriente abajo de la cámara 28 de expansión y comprende un tapón 50 cilindrico de estopa de acetato de celulosa de muy baja eficiencia de filtración circunscrito por una envoltura de tapón 52 de filtro. La boquilla 30 puede circunscribirse por una banda de papel de filtro (no mostrada).

Una vía para el flujo de aire se extiende entre las entradas 46 de aire y la boquilla 30 del artículo 22 para fumar El volumen limitado por el exterior del cono 44 extremo abierto del elemento 26 de dirección de flujo de aire y la envoltura 32 externa forma una primera porción de la vía para el flujo de aire que se extiende longitudinalmente corriente arriba de las entradas 46 de aire hacia el sustrato 24 formador de aerosol. El volumen limitado por el interior del cono 44 de extremo abierto del elemento 26 de dirección de flujo de aire forma una segunda porción de la vía para el flujo de aire que se extiende longitudinalmente corriente abajo hacia la boquilla 30 del artículo 22 para fumar, entre el sustrato 24 formador de aerosol y la cámara 28 de expansión.

Durante el uso, cuando un consumidor fuma por la boquilla 30 del artículo 22 para fumar, el aire fresco (mostrado con las flechas punteadas en la Figura 2) es dirigido hacia el artículo 22 para fumar por medio de las entradas 46 de aire. El aire arrastrado pasa corriente arriba hacia el sustrato 24 formador de aerosol a lo largo de la primera porción de la vía para el flujo de aire entre el exterior del cono 44 de extremo abierto del elemento 26 de dirección de flujo de aire y la envoltura 32 externa.

La porción 24a delantera del sustrato 24 formador de aerosol se calienta mediante conducción a traves de la porción 14b trasera adyacente de la porción 14 corriente abajo del núcleo 8 de la fuente 2 de calor y la envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión. La envoltura 42 de conducción de calor, resistente a la combustión adicional conserva el calor dentro del artículo 22 para fumar para ayudar a mantener la temperatura de la envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión al fumar. A su vez, esto ayuda a mantener la temperatura del sustrato 24 formador de aerosol para facilitar la entrega continua y mejorada de aerosol. Además, la envoltura 42 de conducción de calor, resistente a la combustión transfiere el calor a lo largo del sustrato 24 formador de aerosol , más allá del extremo corriente abajo de la envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión. Esto ayuda a dispersar el calor por medio de un mayor volumen del sustrato 24 formador de aerosol que, a su vez, ayuda a proporcionar una entrega más uniforme de aerosol entre cada fumada.

El calentamiento del sustrato 24 formador de aerosol libera compuestos volátiles y semivolátiles y glicerina del tapón 36 de material de tabaco homogeneizado, lo que forma un aerosol incluido en el aire arrastrado a medida que fluye a traves del sustrato 24 formador de aerosol. El aire arrastrado y el aerosol incluido (mostrados con las flechas discontinuas y punteadas en la Figura 2) pasan corriente abajo a lo largo de la segunda porción de la vía para el flujo de aire a través del interior del cono 44 de extremo abierto del elemento 26 de dirección de flujo de aire hacia la cámara 28 de expansión, en donde se enfrían y condensan. Luego, el aerosol enfriado pasa corriente abajo a través de la boquilla 30 del artículo 22 para fumar hacia la boca del consumidor.

El recubrimiento 38 de barrera no combustible, esencialmente impermeable al aire provisto en la cara del extremo corriente abajo de la fuente 2 de calor aísla la fuente 2 de calor de la vía para el flujo de aire a través del artículo 22 para fumar de modo que, en el uso, el aire arrastrado a traves del artículo 22 para fumar a lo largo de la primera porción y la segunda porción de la vía para el flujo de aire no entran en contacto directo con la fuente 2 de calor.

La capa 10 periférica anular integral, no combustible, de aislación térmica que circunscribe la porción 12 corriente arriba del núcleo 8 de la fuente 2 de calor ayuda a reducir la propensión a la ignición del artículo 22 para fumar durante el uso y después de este reduciendo la temperatura de la porción de la fuente 2 de calor que no está circunscrita por la envoltura 40 de conducción de calor, resistente a la combustión y la envoltura 42 de conducción de calor, resistente a la combustión adicional.

En la Tabla 2, se proporcionan ejemplos de dimensiones para un artículo para fumar 2 de conformidad con la invención, como se muestra en la Figura 2, que comprende una fuente 2 de calor de conformidad con la invención, como se muestra en la Figura 1 , que tiene las dimensiones que se muestran en la Tabla 1.

Tabla 2 Ejemplos Los artículos para fumar de conformidad con la invención, como se muestra en la Figura 2, que tienen las dimensiones que se muestran en la Tabla 2 se ensamblan manualmente usando fuentes 2 de calor, de conformidad con la invención, como se muestra en la Figura 1 , que tienen la composición que se muestra en la Tabla 3 y las dimensiones que se muestran en las Tablas 1 y 3.

Con fines comparativos, los artículos para fumar del mismo diseño y dimensiones se ensamblan manualmente usando fuentes de calor de las mismas dimensiones que tienen la composición que se muestra en la Tabla 3.

Todas las fuentes de calor se hacen mediante prensado manual.

La propensión a la ignición de los artículos para fumar se prueba usando tres réplicas. Se colocan diez filtros Whatman en la parte superior de un sostén de filtros estándar y se usan tres pedazos de cartón para limitar la perturbación del flujo de aire.

Las fuentes de calor de los artículos para fumar se encienden usando un encendedor de llama amarilla. El color en la superficie de las fuentes de calor cambia al momento de la ignición debido al movimiento corriente abajo de un frente de deflagración del extremo corriente arriba al extremo corriente abajo de las fuentes de calor. Treinta segundos después de que el frente de deflagración alcance el extremo corriente abajo de la fuente de calor, los artículos para fumar se colocan en forma horizontal sobre los diez filtros Whatman.

Los artículos para fumar se dejan sobre los filtros Whatman hasta la extinción o durante, al menos, 10 minutos. Luego, los filtros Whatman se retiran del sujetador de filtros y se toma una fotografía de cada uno de los diez filtros Whatman.

En la Figura 3, se muestran las fotografías del primer (más arriba), tercer, sexto y decimo (más abajo) filtros Whatman para una réplica representativa de artículo para fumar de acuerdo con cada ejemplo que se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3 Según se muestra en la Figura 3, están marcados el primer, tercer, sexto y décimo filtros para el artículo para fumar del ejemplo comparativo. En contraposición, el tercer, sexto y décimo filtros para los artículos para fumar de conformidad con la invención de los Ejemplos 1 , 2 y 4 no están marcados, y el sexto y decimo filtros para los artículos para fumar de conformidad con la invención del Ejemplo 3 no están marcados.

Esto demuestra que proveer una capa periférica integral, no combustible, de aislación térmica que circunscriba una porción corriente arriba del núcleo carbonoso combustible de las fuentes de calor de conformidad con la invención reduce la temperatura de la superficie de los artículos para fumar de conformidad con la invención y, por ende, reduce su propensión a la ignición.

Las modalidades y los ejemplos descritos anteriormente ¡lustran pero no limitan la invención. Pueden efectuarse otras modalidades de la invención y debe comprenderse que las modalidades y los ejemplos específicos descritos en el presente documento se proporcionan a modo de ejemplo.

Claims (15)

REIVIN DICACIONES

1 . Una fuente de calor para un artículo para fumar con un extremo corriente arriba y un extremo opuesto corriente abajo; la fuente de calor comprende lo siguiente: un núcleo carbonoso combustible; y una capa periférica integral, no combustible, de aislación térmica, en donde el núcleo se extiende desde el extremo corriente arriba de la fuente de calor hasta el extremo corriente abajo de la fuente de calor, y la capa periférica se extiende desde el extremo corriente arriba de la fuente de calor solo un tramo en toda la longitud de la fuente de calor y circunscribe una porción corriente arriba del núcleo.

2. La fuente de calor de conformidad con la reivindicación 1 , en donde la capa periférica tiene una longitud alrededor de 2 mm inferior a la longitud de la fuente de calor.

3. La fuente de calor de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, en donde el diámetro de la fuente de calor es esencialmente constante.

4. La fuente de calor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la capa periférica comprende, al menos, un 90% en peso en seco de material de aislación térmica.

5. La fuente de calor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la capa periférica comprende, al menos, un material precursor que se descompone para formar, al menos, un material de aislación térmica al momento de la ignición del núcleo.

6. La fuente de calor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la capa periférica comprende, al menos, un material de aislación térmica seleccionado del grupo que consta de arcillas, cerámica fina, cerámica téenica y rocas.

7. La fuente de calor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la capa periférica comprende, al menos, un material de aislación térmica seleccionado del grupo que consta de diatomita, yeso y bentonita.

8. La fuente de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la cual el núcleo comprende, al menos, una ayuda de ignición.

9. La fuente de calor de conformidad con la reivindicación 8, en la cual el núcleo comprende: una primera capa que comprende carbono; y una segunda capa que comprende, al menos, una ayuda de ignición, en donde la composición de la primera capa es diferente de la composición de la segunda capa.

10. La fuente de calor de conformidad con la reivindicación 9, en donde la segunda capa además comprende carbono.

1 1 . La fuente de calor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, en la cual la primera capa además comprende, al menos, una ayuda de ignición.

12. La fuente de calor de conformidad cualquiera de las reivindicaciones de las reivindicaciones 9 a 1 1 , en la cual la primera capa comprende carbono y, al menos, una ayuda de ignición, y la segunda capa comprende carbono y, al menos, una ayuda de ignición, en donde la proporción en peso en seco de carbono y ayuda de ignición en la primera capa es diferente de la proporción en peso en seco de carbono y ayuda de ignición en la segunda capa.

13. La fuente de calor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en la cual la segunda capa se encuentra corriente abajo de la primera capa.

14. Un artículo para fumar que comprende: una fuente de calor de conformidad con cualquiera de las reivindicacionesl a 13; un sustrato formador de aerosol corriente abajo de la fuente de calor; y una envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión que está alrededor de una porción corriente arriba del sustrato formador de aerosol y en contacto directo con esta, y una porción corriente abajo del núcleo de la fuente de calor.

15. Un artículo para fumar que comprende: una fuente de calor de conformidad con la reivindicación 13; un sustrato formador de aerosol corriente abajo de la fuente de calor; y una envoltura de conducción de calor, resistente a la combustión que está alrededor de una porción corriente arriba del sustrato formador de aerosol y en contacto directo con esta, y, al menos, una porción corriente abajo de la segunda capa del núcleo de la fuente de calor.