CH656508A5 - Elements de filtre pour cigarette, filtre et cigarette munis de ces elements. - Google Patents

Description

L'invention se rapporte à des filtres pour cigarettes et permet d'obtenir un filtre ventilé pour cigarette, présentant une âme filtrant la fumée de tabac, un manchon intérieur autour de l'âme, un corps tubulaire en un matériau perméable à l'air entourant le manchon intérieur, et une enveloppe extérieure s'engageant autour du corps tubulaire et formant, en cours d'emploi, une entrée latérale d'air extérieur qui la traverse pour pénétrer dans le corps tubulaire, la disposition étant telle que, lors de l'utilisation, la majeure partie du courant de fumée circule vers la bouche du fumeur, le long de l'âme, et la majeure partie de l'air de ventilation aspiré à travers l'enveloppe extérieure circule vers la bouche du fumeur, le long de la zone située entre le manchon intérieur et l'enveloppe extérieure.

Ce mode d'écoulement est de préférence sensiblement constant pendant toute la durée du fumage de la cigarette.

L'enveloppe extérieure peut être perforée et/ou en un matériau perméable à l'air, de manière à assurer le passage de l'air de ventilation. L'enveloppe extérieure peut être constituée par une manchette au moyen de laquelle le filtre est incorporé à une cigarette-filtre, auquel cas elle sera habituellement en un matériau imperméable à l'air, muni de perforations de ventilation; le filtre sera alors initialement produit et fourni pour la fabrication de cigarette-filtre, sous la forme d'une tige sans enveloppe extérieure, l'invention englobant également de telles tiges non enveloppées. L'enveloppe extérieure pourrait encore être une enveloppe appliquée durant la fabrication du filtre et s'étendre uniquement sur la longueur du filtre; dans de tels cas, le filtre peut être incorporé à une cigarette-filtre au moyen d'un embout annulaire ou d'une manchette de ventilation. La présente invention comprend tous ces types de cigarettes à filtre.

En ce qui concerne la condition requise spécifiée pour l'âme filtrante, le manchon intérieur, le corps tubulaire en un matériau perméable à l'air, et l'enveloppe extérieure de ventilation (au moins dans la cigarette-filtre définitive, si ce n'est dans le filtre initialement produit), on pourra recourir à une variété de structures et compositions différentes de filtres, en vue d'obtenir le résultat recherché en cours d'utilisation, à savoir restreindre au moins la majeure partie du courant de fumée au sein du manchon intérieur, et au moins la majeure partie du courant d'air de ventilation à l'extérieur du manchon intérieur, de façon que la fumée et l'air de ventilation demeurent en grande partie séparés dans le filtre et se mélangent mutuellement, principalement dans la bouche du fumeur.

C'est ainsi que l'âme, qui constitue le principal trajet de la fumée, peut être en une quelconque variété de matériaux filtrant la fumée de tabac. Elle sera de préférence formée d'une étoupe d'acétate de cellulose, mais pourra être, par exemple, en fibres discontinues, agglomérées ou non, ou en une mèche de filaments (d'acétate de cellulose, de polyoléfine, etc.), en papier crêpé ou en matériau cellulaire perméable à la fumée. L'âme peut être d'une structure et d'une composition uniformes sur toute sa longueur, ou encore d'une structure composite formée par exemple de tampons distincts, de propriétés différentes (par exemple perte de charge, pouvoir filtrant, etc.) et/ou de compositions différentes; l'âme peut s'étendre en totalité ou en partie sur la longueur du filtre (tout en ménageant, par exemple, une cavité à une extrémité ou aux deux extrémités) ou lorsqu'il s'agit d'un composite de deux ou plusieurs tampons, des tampons adjacents peuvent être disposés bout à bout ou placés à distance longitudinalement. Lorsque l'âme s'étend seulement sur une partie de la longueur du filtre, le manchon intérieur pourra être d'une perméabilité à l'air faible ou nulle, en vue d'assurer, en cours d'emploi, la séparation désirée de la fumée et de l'air de ventilation à l'intérieur du filtre.

Le manchon intérieur est habituellement formé par une enveloppe; l'âme ou les tampons individuels qui la constituent peuvent être préformés avec/ou sans enveloppe-tampon, puis disposés dans ladite enveloppe, ou bien l'âme peut être formée et enveloppée en une opération combinée. Lorsque l'âme est en un matériau approprié (par exemple en filaments, fibres ou mousse ramollissables à chaud ou par un solvant), le manchon intérieur peut encore être remplacé par une pellicule fusionnée à l'âme (par exemple à chaud ou par un solvant); il sera alors couramment imperméable à l'air, bien que des pellicules formant une seule pièce, partiellement fusionnées et perméables, puissent être formées par application contrôlée de chaleur et/ou d'un solvant. Il est possible d'avoir-d'autres formes de manchons intérieurs, ceux-ci pouvant être par exemple formés par extrusion ou obtenus par enduction d'un liquide et séchage.

Le manchon intérieur peut être perméable ou imperméable à l'air ou à la fumée, suivant la nature du reste du filtre. Lorsque ce dernier est tel qu'en cours d'emploi, les courants de fumée et d'air de ventilation aient tendance à rester séparés, le manchon intérieur peut être soit perméable, soit imperméable; si, au contraire, les courants de fumée et d'air de ventilation ont tendance, durant l'emploi, à se mélanger excessivement à l'intérieur du filtre, le manchon intérieur devra être d'une perméabilité faible ou nulle, afin de limiter ou d'empêcher un tel mélange. Le manchon intérieur pourrait être, par exemple, formé par une feuille ou un film de papier, plastique ou métal, ou par un stratifié de tels matériaux, par exemple, un stratifié papier/plastique/papier. Le manchon intérieur et le corps tubulaire adhèrent de préférence entre eux, ou sont rendus adhérents l'un à l'autre, pour résister à la séparation dans le produit composite.

Ainsi, lorsque le corps tubulaire doit être formé en rassemblant des filaments ou des fibres plastifiés au solvant, sur le pourtour de l'âme et du manchon intérieur, ce dernier est avantageusement en un matériau ramolli par ledit plastifiant, de façon que le manchon et le corps tubulaire adhèrent entre eux lorsqu'ils sont amenés en contact;

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ainsi, dans le cas d'un corps tubulaire de filaments ou fibres d'acétate de cellulose plastifiés (par exemple par la triacétine), le manchon intérieur peut être habituellement formé d'un film d'acétate de cellulose. Le manchon intérieur et le matériau du corps tubulaire peuvent généralement être collés entre eux par tout adhésif appliqué sur l'un ou l'autre, ou sur les deux, avant d'être amenés en contact. Lorsque le manchon intérieur doit être perméable à l'air ou à la fumée, cela pourra être dû à la perméabilité inhérente du matériau du manchon et/ou aux perforations ou trous de plus grands diamètres prévus sur ce manchon. Comme mentionné précédemment, le manchon intérieur devra être imperméable à l'air et à la fumée lorsque l'âme s'étend seulement sur une partie de la longueur du filtre, notamment lorsqu'elle ménage une cavité à une ou aux deux extrémités du filtre.

Le corps tubulaire autour du manchon intérieur peut être également en une variété de matériaux perméables à l'air, par exemple en fibres discontinues ou mèches de filaments, agglomérées ou non (d'acétate de cellulose, polyoléfine, etc.) ou en mousse de plastique alvéolaire ouvert. Il sera généralement en un matériau de perméabilité à l'air inhérente, plus grande que celle de l'âme (et/ou muni de rainures ou passages), de manière à présenter une perte de charge relativement faible, la disposition d'ensemble étant telle qu'en cours d'emploi, le courant de fumée soit amené à circuler le long de l'âme de préférence au corps tubulaire.

La surface extérieure du corps tubulaire peut être lisse ou présenter une ou plusieurs rainures s'étendant longitudinalement sur le filtre; de telles rainures peuvent s'étendre d'une extrémité à l'autre du corps tubulaire ou s'arrêter à proximité d'une ou des deux extrémités. De telles rainures contribuent à réduire la perte de charge du corps tubulaire et à favoriser la concentration de l'air de ventilation dans la zone située entre le manchon et l'enveloppe extérieure. De préférence, au moins une certaine quantité d'air de ventilation passe à travers l'enveloppe extérieure, directement dans une ou plusieurs de ces rainures. La surface de la rainure ou de chaque rainure sera généralement perméable à l'air.

Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, plusieurs formes d'exécution préférées sont maintenant décrites, uniquement à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé, où les mêmes élé- » ments sont désignés par les mêmes références numériques, et sur lequel:

la figure 1 est une vue schématique en perspective, partiellement arrachée, d'un filtre et d'une cigarette à filtre selon l'invention;

la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un autre filtre selon l'invention;

les figures 3, 4 et 5 sont des vues similaires à celle de la figure 1, d'autres filtres et cigarettes à filtre selon l'invention.

La figure 1 illustre une cigarette à filtre, dans laquelle le filtre présente une âme 2 filtrant la fumée, formée d'une étoupe en filaments d'acétate de cellulose agglomérés, entourée d'une enveloppe-tampon 4 imperméable à l'air, constituée par une matière stratifiée papier/ plastique/papier. L'enveloppe-tampon 4 est entourée par un corps tubulaire 6 en étoupe perméable à la fumée, de filaments d'acétate de cellulose agglomérés, et présentant sur sa surface des rainures 8 qui s'étendent à partir de l'extrémité buccale, seulement partiellement, en direction de l'autre extrémité du filtre.

L'élément composite 2, 4, 6 selon l'invention est fixé, au moyen d'une enveloppe-manchette de ventilation 10, à une tige de tabac enveloppée 12, de manière à former une cigarette à filtre. L'enveloppe-manchette 10 est en papier imperméable à l'air présentant, sur une zone annulaire, des perforations de ventilation 14, dont certaines débouchent directement dans les rainures 8.

La nature et les dimensions des constituants de l'élément composite et du filtre représentés sont telles que, lorsqu'on fume la cigarette à filtre, le courant de fumée est contraint de circuler à l'intérieur de l'âme 2, tandis que la circulation de l'air de ventilation est limitée au corps tubulaire 6 et à ses rainures 8, la fumée et l'air de ventilation se mélangeant seulement dans la bouche du fumeur.

La figure 2 illustre un autre élément composite 2, 4, 6 selon l'invention où l'âme 2, l'enveloppe-tampon 4 et le corps tubulaire 6 sont constitués par les mêmes matériaux que ceux décrits à la figure 1. Dans ce cas toutefois, la surface extérieure du corps 6 est ondulée de façon à fournir une multiplicité de rainures 8 s'étendant longitudinalement à partir d'une extrémité seulement de l'élément. Cet élément s peut être substitué à la place de celui de la figure 1, pour donner une cigarette à filtre de propriétés de fumage similaires.

Dans des variantes des deux formes d'exécution précitées, les rainures 8 peuvent être omises, le corps tubulaire 6 présentant une surface extérieure lisse, comme représenté à la figure 3; ou bien des io rainures du type de la figure 1 ou 2 s'étendent sur toute la longueur du corps tubulaire, comme sur la figure 4, à condition que celles-ci soient telles (par exemple en dimensions et en nombre) qu'en cours d'emploi, la fumée circule encore le long de l'âme 2. Dans la forme d'exécution de la figure 3 (et, en fait, dans toutes les formes d'exécu-15 tion), lorsque le corps tubulaire 6 est formé d'une étoupe en filaments d'acétate de cellulose plastifiés ou de fibres discontinues, l'en-veloppe-tampon 4 est formée, de façon appropriée, par un film ou une feuille d'acétate de cellulose adhérant audit corps.

Dans d'autres variantes des diverses formes d'exécution repré-20 sentées, l'enveloppe-tampon 4 peut être munie de perforations ou de trous plus grands, ou bien être de par elle-même perméable à l'air et à la fumée, à condition que les autres constituants soient tels que l'âme 2 forme toujours le parcours principal pour la fumée, et le corps 6, le parcours principal pour l'air de ventilation; ou encore, le 25 corps 2 peut se terminer à proximité d'une ou des deux extrémités du filtre; il est alors nécessaire que l'enveloppe-tampon 4 soit généralement imperméable à l'air en vue d'assurer l'effet désiré de la proportion principale d'air de ventilation contournant la majeure partie du courant de fumée jusqu'à ce que l'air et la fumée atteignent la 30 bouche du fumeur.

Suivant des variantes des formes d'exécution représentées, l'enveloppe 10 pourrait s'étendre seulement sur la longueur du corps tubulaire 6, le filtre enveloppé résultant étant relié à une tige de tabac enveloppée par l'intermédiaire d'un embout annulaire ou d'une man-35 chette complètement ventilée; dans les deux cas, mais notamment dans le dernier cas, l'enveloppe du filtre engageant le corps tubulaire 6 pourrait être en un matêrieu de par lui-même perméable à l'air. Un exemple de rainures 8 s'étendant sur toute la longueur est représenté à la figure 5.

40 Les éléments de filtre et les filtres selon l'invention peuvent être fabriqués en continu en produisant l'âme sous la forme d'une tige continue et en formant en continu le manchon intérieur sur son pourtour, en déplaçant en continu l'âme ainsi entourée du manchon, conjointement avec une alimentation en continu d'un matériau per-45 méable à l'air sur son pourtour, à travers un organe de formage tubulaire, en vue d'assembler ledit matériau perméable à l'air en lui conférant un corps tubulaire autçur de l'âme entourée du manchon. Si nécessaire, ou si on le désire, une enveloppe-tampon de ventilation peut être appliquée en continu autour du corps tubulaire en 50 même temps que la tige composite continue est formée ou après que celle-ci est formée. Avant de procéder à un tel enveloppement, des rainures ou des ondulations longitudinales, continues ou discontinues, peuvent être formées sur la périphérie du corps tubulaire, lorsque les rainures ou les ondulations sont continues, elles peuvent 55 être produites lors de la formation du corps tubulaire, par exemple en utilisant un formeur tubulaire à contour approprié; lorsqu'elles sont discontinues, elles seront généralement imprimées sur la surface du corps tubulaire, après formation de la tige composite. La tige composite produite en continu, rainurée ou non, enveloppée ou non, 60 peut ensuite être découpée transversalement en longueurs finies individuelles. Le découpage initial procure habituellement des tiges de longueur formant un multiple pair (par exemple sextuple), comparativement à la longueur d'un élément individuel contenu dans une cigarette à filtre; pour la fabrication d'une cigarette à bout-filtre, un 65 élément de longueur double, découpé éventuellement à partir d'une ■ tige fabriquée initialement à une plus grande longueur (par exemple de longueur sextuple), est disposé en contact bout à bout entre une paire de tiges de tabac enveloppées et relié à celles-ci par l'intermê-

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diaire d'un embout annulaire ou d'une manchette de ventilation, l'ensemble ainsi formé étant ensuite découpé à travers le filtre de double longueur, de manière à fournir deux cigarettes à bout-filtre. II y a lieu de noter que lorsque, comme dans le cas de la figure 1, l'élément de filtre individuel est asymétrique, étant muni de rainures à une extrémité et pas à l'autre, la tige à longueur multiple initialement produite sera symétrique (lisse aux deux extrémités, dans le cas de la configuration de la figure 1). La présente invention englobe les éléments de filtre et les filtres de longueurs multiples produits initialement, à partir desquels des éléments et des filtres individuels peuvent être découpés, ainsi que leur fabrication.

Exemple :

Un filtre tel que représenté à la figure 5 a une longueur de 25 mm ef une circonférence de 24,7 mm.

L'âme filtrante 2 d'un diamètre de 5,3 mm est formée d'une étoupe de filaments gaufrés d'acétate de cellulose agglomérés entre eux, de 8 dpf (deniers par filament); les filaments sont liés entre eux en des points de contact, par application de triacétine comme plastifiant de manière à former une étoupe avant que celle-ci soit assemblée et condensée en forme de tige; l'âme présente une perte de charge de 100 mm d'eau (au manomètre à eau).

Le manchon 4 est formé par un film d'acétate de cellulose imperméable à l'air.

Le corps tubulaire 6, muni de ses quatre rainures périphériques longitudinales 8 s'étendant sur toute la longueur, est en une étoupe de filaments gaufrés d'acétate de cellulose à 15 dpf, agglomérés entre eux en des points de contact, comme pour l'âme, par prétraitement de l'étoupe à la triacétine comme plastifiant.

Le plastifiant assure également l'adhérence du manchon 4 à l'âme 2 et au corps tubulaire 6.

L'enveloppe extérieure 10 est une enveloppe-tampon en papier, de perméabilité élevée à l'air (300 K), qui est appliquée lors d'une s étape de la fabrication du filtre. Le filtre représenté, formé des constituants 2, 4, 6 et 10, est produit initialement en continu, et découpé en longueurs finies au fur et à mesure qu'il sort de la machine de fabrication du filtre, comme préalablement décrit. Les longueurs initialement découpées sont des multiples pairs (par exemple 100 mm) I» des filtres individuels définitifs; ceux-ci peuvent être alors découpés en doubles longueurs (50 mm) pour la production de cigarettes à filtre, comme préalablement décrit; durant cette phase de la fabrication, les filtres de doubles longueurs venant en contact entre des tiges de tabac de doubles longueurs peuvent être reliés à ces dernières au 15 moyen d'un embout annulaire ou d'une manchette complète de ventilation, un découpage étant effectué à travers les doubles longueurs, de manière à obtenir des cigarettes à filtre individuelles.

La perte de charge indiquée ici est mesurée selon la méthode homologuée, recommandée par le CORESTA (Centre de Coopération 20 pour les Recherches Scientifiques relatives au Tabac).

Une perméabilité à l'air de nK unités Filtrona signifie une perméabilité à l'air de n x 1000 ml/minute/10 cm2/100 mm de pression d'eau, déterminée en mesurant la pression «p», en mm d'eau (au manomètre à eau), produite par un débit de 1050 ml d'air par 25 minute à travers 10 cm2 de la feuille ou du film, et calculée d'après la formule:

perméabilité à l'air = 1050 x 100

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2 feuilles dessins

Claims (11)

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   REVENDICATIONS

   1. Elément de filtre pour cigarette, caractérisé en ce qu'il présente une âme filtrant la fumée de tabac, un manchon intérieur autour de l'âme, et un corps tubulaire en un matériau perméable à l'air entourant le manchon intérieur, la disposition étant telle que, lors de l'utilisation avec une enveloppe de ventilation extérieure, engagée autour du corps tubulaire, la majeure partie du courant de fumée circule vers la bouche du.fumeur, le long de l'âme, et la majeure partie de l'air de ventilation aspiré à travers l'enveloppe extérieure, circule vers la bouche dû fumeur, le long de la zone située entre le manchon intérieur et l'enveloppe extérieure.
2. 2. Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon intérieur est imperméable à la fumée.
3. 3. Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon intérieur est perméable à l'air et à la fumée.
4. 4. Elément de filtre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps tubulaire et le manchon intérieur adhèrent l'un à l'autre ou sont rendus adhérents l'un à l'autre.
5. 5. Elément de filtre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps tubulaire présente au moins une rainure ou canal longitudinal, s'êtendant au moins sur une partie de la longueur du corps tubulaire.-
6. 6. Filtre pour cigarette comprenant l'élément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une enveloppe extérieure entoure le corps tubulaire et forme, en cours d'emploi, une entrée latérale d'air extérieur qui là traverse pour pénétrer dans le corps tubulaire.
7. 7. Filtre selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure s'étend seulement sur la longueur du corps tubu» laire.
8. 8. Cigarette comprenant un filtre selon la revendication 6.
9. 9. Cigarette comprenant un filtre selon la revendication 7.
10. 10. Cigarette selon la revendication 9, caractérisée en ce que le filtre est incorporé à la cigarette au moyen d'un embout annulaire ou d'une manchette de ventilation.
11. 11. Cigarette selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'enveloppe extérieure est une manchette de ventilation, au moyen de laquelle le filtre est incorporé à la.cigarette à filtre.