COMPONENTES DE CIGARRILLOS CON PARTÍCULAS DE CATALIZADOR ENCAPSULADAS Y MÉTODOS PARA SU FABRICACIÓN Y SU USO.

Componentes de cigarrillos con partículas de catalizador encapsuladas y métodos para su fabricación y su uso Antecedentes de la invención Los cigarrillos producen tanto humo en una corriente principal durante un soplo como humo lateral durante la quema estática. Los constituyentes del humo en ambas la corriente principal y la lateral son monóxido de carbono (CO) y óxido nítrico (NO). La reducción del monóxido de carbono y/o el óxido nítrico en el humo es deseable. Compendio Lo que se divulga son cigarrillos y componentes de los cigarrillos (por ejemplo, relleno de corte de tabaco y papel de fumar) que comprenden partículas de catalizador encapsuladas capaces de disminuir el monóxido de carbono y/o el óxido nítrico en la corriente principal de humo del tabaco, en donde las partículas de catalizador encapsuladas comprenden partículas de catalizador que están al menos parcialmente recubiertas de un encapsulante volátil. Preferentemente, las partículas de catalizador están recubiertas totalmente con el encapsulante volátil. Las partículas de catalizador, que pueden comprender partículas de nanoescala, preferiblemente comprenden un metal elemental, aleación, óxido y/o oxihidróxido de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Mg, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Ag, Sn, Ce, Pr, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir y Au. Las partículas de catalizador preferidas pueden disminuir los componentes del humo del tabaco, por ejemplo, catalizar la conversión de monóxido de carbono a dióxido de carbono y/o óxido nítrico a nitrógeno, oxidar el monóxido de carbono a dióxido de carbono y reducir el óxido nítrico a nitrógeno. El encapsulante volátil es preferentemente una cera, un polímero soluble en agua o un polímero insoluble en agua. El encapsulante volátil puede comprender un compuesto para proporcionar sabor tal como mentol, un derivado de mentol o un precursor de mentol. Los encapsulantes volátiles preferidos tienen una temperatura de volatilización de entre alrededor de 40° C y alrededor de 350° C o se volatilizan con exposición a un ambiente con una humedad relativa superior a alrededor del 5%. En una realización, el encapsulante volátil comprende una primera capa (por ejemplo, una capa que proporciona el sabor) en contacto con las partículas de catalizador y una segunda capa formada sobre la primera capa. En un cigarrillo que comprende las partículas de catalizador encapsuladas, el encapsulante volátil se adapta para volatilizarse (por ejemplo, por degradación térmica o química) mientras que se fuma el cigarrillo a fin de exponer la superficie activa de las partículas de catalizador. En una realización, las partículas de catalizador encapsuladas pueden incorporarse de forma homogénea o no homogénea a lo largo de la varilla de tabaco de un cigarrillo. En una realización más, las partículas de catalizador encapsuladas pueden incorporarse en la envoltura de papel o el filtro de un cigarrillo. Por ejemplo, las partículas de catalizador encapsuladas pueden ser incorporadas a la capa primera (es decir, interior) de un papel de varias capas. Las partículas de catalizador encapsuladas pueden ser distribuidas a través de la envoltura de papel o ser impresas en una superficie de la envoltura de papel. Un cigarrillo puede constar de una mezcla de diferentes partículas de catalizador encapsuladas. Un método para fabricar un cigarrillo incluye (i) incorporar las partículas de catalizador encapsuladas en y/o sobre al menos uno entre el relleno de corte de tabaco y una envoltura de cigarrillo; (ii) proporcionar el relleno de corte de tabaco a una máquina que fabrica cigarrillos para formar una columna de tabaco; y (iii) colocar la envoltura de cigarrillo alrededor de la columna de tabaco para formar una varilla de tabaco de un cigarrillo; y (iv) adjuntar opcionalmente el filtro de cigarrillo a la columna de tabaco utilizando papel tipping. Las partículas de catalizador encapsuladas pueden incorporarse por pulverización, vertido o inmersión. Por ejemplo, las partículas de catalizador encapsuladas pueden incorporarse al papel de fumar por pulverización o por recubrimiento de las partículas de catalizador encapsuladas en una red de base húmeda, red intermedia o red acabada. Breve descripción de los dibujos La figura 1(a) muestra una imagen de microscopio óptico de partículas de catalizador de óxido de hierro NANOCAT como se reciben. Las figuras 1(b) y 1(c) muestran imágenes de microscopio óptico de óxido de hierro NANOCAT encapsulado en alginato en forma de partículas y fibras, respectivamente. Descripción detallada de las realizaciones preferidas Se divulgan componentes de cigarrillos, cigarrillos y métodos para fumar cigarrillos a los que se ha incorporado partículas de catalizador encapsuladas. Las partículas de catalizador encapsuladas comprenden un núcleo de una o más partículas de catalizador y una capa volátil encapsulante (es decir, de recubrimiento) formada alrededor del núcleo. Una capa volátil encapsulante puede ser una capa protectora de las partículas de catalizador a temperaturas cerca de la temperatura ambiente (por ejemplo, durante el almacenamiento de cigarrillos y corriente abajo de la zona de combustión/pirólisis de un cigarrillo encendido), pero tras la exposición a una temperatura elevada, humedad o constituyentes de la fase gaseosa del humo del cigarrillo el material volátil puede volatilizarse (por ejemplo, por degradación térmica o química) para exponer las partículas de catalizador subyacentes. 2   Las partículas de catalizador encapsuladas pueden incorporarse en uno o más componentes de un cigarrillo tales como relleno de corte de tabaco, papel de fumar y filtro de cigarrillo de los cigarrillos. En cigarrillos que comprenden las partículas de catalizador encapsuladas, puede reducirse la cantidad de monóxido de carbono y/o óxido nítrico en el humo de la corriente principal. Los métodos para proporcionar cigarrillos que comprenden partículas de catalizador encapsuladas incluyen encapsulación de las partículas de catalizador e incorporación de las partículas de catalizador encapsuladas en uno o más de los componentes utilizados para formar el cigarrillo. La incorporación de partículas de catalizador en uno o más componentes de un cigarrillo ha sido divulgada en los documentos de patente de Estados Unidos de propiedad común Nº 2004/0131859; 2004/0040566 y 2004/0110633, cuyo contenido se incorpora en esta solicitud como referencias. Las partículas de catalizador pueden ser incorporadas en un cigarrillo para reducir la concentración en el humo de la corriente principal y/o humo lateral de uno o más componentes de la fase gaseosa (por ejemplo, CO o NO). Sin embargo, cuando se fuma un cigarrillo que comprende partículas de catalizador, pueden formarse productos de la combustión semivolátiles o no volátiles como el alquitrán en las partículas de catalizador. La deposición inicial de depósitos semivolátiles y no volátiles puede efectivamente desactivar las partículas de catalizador (por ejemplo, formando una barrera entre las partículas de catalizador y los componentes de la fase gaseosa y/o por interacción química con las partículas de catalizador). Por ejemplo, una capa de material semivolátil o no volátil puede ser efectivamente impermeable a los componentes de la fase gaseosa que se encuentran en el humo de la corriente principal. Además a elevadas temperaturas, los materiales semivolátiles o no volátiles pueden reaccionar con las partículas de catalizador y disminuir su actividad catalítica. Lo que se divulga son partículas de catalizador encapsuladas que comprenden un recubrimiento volátil que se forma directamente sobre una superficie expuesta (por ejemplo, una superficie catalítica) de las partículas de catalizador. Por volátil se entiende que la capa encapsulante preferentemente tiene una temperatura de volatilización que es menor que la temperatura de volatilización del alquitrán u otros subproductos de fase sólida de la combustión/pirólisis del tabaco. Antes de fumar un cigarrillo que comprende partículas de catalizador encapsuladas, el revestimiento volátil preferentemente al menos parcialmente encapsula, preferiblemente totalmente encapsula, las partículas de catalizador. Revestimientos volátiles preferidos son volatilizados mientras que se fuma el cigarrillo. En un cigarrillo que comprenda partículas de catalizador encapsuladas, cuando las partículas de catalizador encapsuladas están expuestas a una temperatura inferior a la temperatura de volatilización del recubrimiento, el revestimiento volátil forma una capa protectora sobre la que pueden depositarse materiales semivolátiles y no volátiles (por ejemplo, alquitrán). Los materiales semivolátiles o no volátiles pueden formarse y depositarse en el revestimiento... [Seguir leyendo]

1. Un componente de un cigarrillo que comprende partículas de catalizador encapsuladas capaces de disminuir al menos uno de monóxido de carbono y óxido nítrico en la corriente principal del humo del tabaco, en el cual las partículas del catalizador están al menos parcialmente recubiertas con un encapsulante volátil, y en el que el componente está seleccionado del grupo que consiste en relleno de corte de tabaco, papel de fumar y filtros de cigarrillos. 2. Un componente según la reivindicación 1, en el que: (a) las partículas de catalizador están recubiertas completamente con el encapsulante volátil. (b) las partículas de catalizador comprenden por lo menos uno de un elemento metal, aleación, óxido y oxihidróxido de al menos uno de los elementos seleccionado del grupo que consiste en Mg, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Ag, Sn, Ce, Pr, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir y Au; (c) las partículas de catalizador comprenden por lo menos uno de un óxido y oxihidróxido de manganeso, hierro, cobre o cerio; (d) las partículas de catalizador comprenden partículas de nanoescala; o (e) las partículas de catalizador tienen un promedio de tamaño de partícula de menos de unos 100 nm o menos de unos 50 nm. 3. Un componente según la reivindicación 11, en donde el encapsulante volátil comprende al menos uno de: (a) una cera, un polímero soluble en agua o un polímero insoluble en agua; (b) una cera seleccionada del grupo que consiste en cera de abejas, cera de coco, cera de candelilla, cera de carnauba, cera de montan, cera de ouricuri, parafina, cera de arroz y mezclas; (c) un polímero soluble en agua seleccionado del grupo que consiste en alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona, óxidos de polietileno, poliamidas solubles en agua, poliésteres solubles en agua, celulosas solubles en agua, polímeros de ácido acrílico, almidones, dextrinas, gomas, gelatinas, pectina, alginatos, goma arábiga y mezclas de los mismos; (d) un polímero insoluble en agua seleccionado del grupo que consiste en polietileno, polipropileno, poliacrilatos, polimetacrilatos, polimetilmetacrilatos, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, polisacáridos y mezclas.de los mismos. (e) una primera capa en contacto con las partículas de catalizador y una segunda capa que está formada sobre la primera capa; y (f) una primera capa que comprende un compuesto para proporcionar sabor y una segunda capa formada sobre la primera capa. 4. Un componente según la reivindicación 1, en el que: (a) el encapsulante volátil tiene una temperatura de volatilización de entre unos 40° C y unos 350° C; (b) el encapsulante volátil está adaptado para volatilizarse en un ambiente con una humedad relativa superior a alrededor del 5%; o (c) el encapsulante volátil tiene una temperatura de volatilización de entre unos 40° C y alrededor de 350° C y está adaptado para volatilizarse en un ambiente con una humedad relativa superior al 5%. 5. Un componente según la reivindicación 1, en donde el encapsulante volátil comprende un compuesto que proporciona sabor. 6. Un componente según la reivindicación 5, en donde el compuesto que proporciona sabor comprende mentol, un derivado de mentol, un precursor de mentol, o una mezcla de los mismos. 7. Un componente según la reivindicación 5, en donde el compuesto que proporciona sabor comprende una fragancia sintética, una fragancia natural, un aceite esencial, un aldehído, un alcohol, un éster, una cetona, un fenol o una mezcla.de los mismos. 8. Un componente según la reivindicación 1, en donde las partículas de catalizador son capaces de actuar como un oxidante para la conversión de monóxido de carbono a dióxido de carbono, como un agente reductor para la conversión de óxido nítrico a nitrógeno y como un catalizador para la conversión de al menos uno de monóxido de carbono a dióxido de carbono y óxido nítrico a nitrógeno. 9. Un cigarrillo que comprende una varilla de tabaco, papel de fumar y un filtro opcional, en el que al menos uno de la varilla de tabaco, papel de fumar y filtro comprenden partículas de catalizador encapsuladas capaces de disminuir al menos uno de monóxido de carbono y óxido nítrico en la corriente principal del humo de tabaco, en el cual las partículas de catalizador están recubiertas por lo menos parcialmente con un encapsulante volátil.   10. Un cigarrillo según la reivindicación 9, en el que: (a) el encapsulante volátil se adapta para volatilizarse durante el acto de fumar el cigarrillo para exponer la superficie activa de las partículas de catalizador; (b) el encapsulante volátil está adaptado para térmicamente o químicamente degradarse durante el acto de fumar el cigarrillo para exponer la superficie de las partículas de catalizador; o (c) el encapsulante volátil está adaptado para volatilizarse y térmicamente o químicamente degradarse durante el acto de fumar el cigarrillo para exponer la superficie de las partículas de catalizador. 11. Un cigarrillo según la reivindicación 9, en donde las partículas de catalizador están recubiertas totalmente con el encapsulante volátil. 12. Un cigarrillo según la reivindicación 9, en donde las partículas de catalizador encapsuladas están al menos uno de: (a) incorporadas en una cantidad eficaz para convertir al menos un 5% del monóxido de carbono en la corriente principal del humo del tabaco a dióxido de carbono o al menos el 5% del óxido nítrico en la corriente principal del humo del tabaco a nitrógeno o en una cantidad eficaz para convertir al menos un 5% de monóxido de carbono en la corriente principal del humo del tabaco en dióxido de carbono y al menos el 5% del óxido nítrico en la corriente principal del humo del tabaco a nitrógeno; (b) incorporadas en una cantidad total de hasta unos 200 mg por cigarrillo; y (c) homogénea o no homogéneamente distribuidas a lo largo de la longitud de la varilla de tabaco. 13. Un cigarrillo según la reivindicación 9, en donde el papel de fumar comprende al menos uno de: (a) una envoltura que tiene una primera capa y una segunda capa formada alrededor de la primera capa y en la cual las partículas de catalizador encapsuladas se incorporan en la primera capa; y (b) una envoltura, y las partículas de catalizador encapsuladas están recubiertas, impresas o recubiertas e impresas en al menos una superficie de la envoltura. 14. Un cigarrillo según la reivindicación 9, en donde el cigarrillo comprende una mezcla de diferentes partículas de catalizador encapsuladas. 15. Un método para fabricar un cigarrillo que comprende: (i) incorporar partículas de catalizador encapsuladas en, sobre, o en y sobre al menos uno del relleno de corte de tabaco, filtro del cigarrillo y envoltura del cigarrillo; (ii) proporcionar el relleno de corte de tabaco a una máquina para hacer cigarrillos para formar una columna de tabaco; (iii) colocar la envoltura del cigarrillo alrededor de la columna de tabaco para formar una varilla de tabaco de un cigarrillo; y (iv) opcionalmente unir el filtro del cigarrillo a la columna de tabaco utilizando papel tipping. 16. Un método según la reivindicación 15, en donde la incorporación comprende la pulverización, empolvado o inmersión. 17. Un método según la reivindicación 15, en donde las partículas de catalizador encapsuladas se incorporan en el papel de fumar por pulverización o recubrimiento de las partículas de catalizador encapsuladas en una red de base húmeda, red intermedia o red terminal. 18. Un método según la reivindicación 15, en donde la etapa de incorporación comprende combinar las partículas de catalizador encapsuladas y al menos uno del relleno de corte de tabaco y envoltura del cigarrillo en la ausencia de un líquido. 11   12   13