CH620578A5 - - Google Patents

Description

La présente invention a pour objet un filtre à fumée de tabac, notamment un filtre de cigarette.

Le brevet britannique N° 1488972 décrit un filtre à fumée de tabac comprenant une membrane poreuse dont une face est en contact avec la fumée et l'autre face est en contact avec l'atmosphère. Les composants volatils nocifs de la fumée, en particulier l'oxyde de carbone et l'oxyde nitrique, sont éliminés par diffusion à travers la membrane. Cependant, ce filtre donne à la cigarette une forme inhabituelle et pose des problèmes de fabrication et d'emballage.

La présente invention a pour but d'utiliser le même principe de diffusion sans les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet le filtre à fumée de tabac défini dans la revendication 1. Avantageusement, les surfaces externes du corps limitant ledit espace ou lesdits espaces sont pratiquement imperméables aux constituants en phase particulaire de la fumée de tabac.

Avantageusement, l'enveloppe entoure complètement le corps et délimite ledit espace ou lesdits espaces pratiquement autour de toute la périphérie de l'enveloppe. De préférence, le corps est de forme généralement cylindrique et composé de matière fibreuse, par exemple l'acétate de cellulose. Cependant, il peut être composé de matière granulaire, par exemple du carbone granulaire lié, ou d'une matière porogène, ou d'une association des matières précitées, ou il peut prendre la forme d'un paquet de tubes à section mince, par exemple des fibres creuses en acétate de cellulose.

Dans un tel filtre, toute la longueur du corps est disponible pour la filtration de la fumée de tabac. Cependant, le filtre ne présente pas de difficultés sérieuses en ce qui concerne la fabrication et la fixation à des bâtons de tabac à cigarette. On peut maintenir un profil normal et on peut utiliser des procédés de production normaux.

Avantageusement, la section intermédiaire du corps fait partie intégrante avec l'une ou l'autre des sections d'extrémité ou les deux.

Si le corps est fait en acétate de cellulose, la ou les surfaces externes précitées peuvent être rendues imperméables ou pratiquement imperméables en chauffant l'acétate de cellulose.

Le dessin ci-après illustre à titre d'exemple une forme d'exécution de la présente invention.

La fig. 1 montre la section axiale d'un filtre pour cigarette,

la fig. 2 est une section transversale suivant la ligne A-A' de la fig- 1,

la fig. 3 est une section transversale suivant la ligne B-B' de la fig- 1,

la fig. 4 montre une autre forme de filtre en section axiale,

les fig. 5 à 7 illustrent schématiquement des variantes de la manière de former un corps filtrant analogue à celui illustré dans les fig. 1 à 3,

les fig. 6a et 6b sont des sections transversales de variantes d'une section intermédiaire de filtre du corps représenté dans la fig- 6,

les fig. 8 et 9 sont respectivement une vue en élévation et une section transversale suivant IX-IX de la fig. 8 illustrant une variante, et la fig. 10 est une section axiale illustrant une autre variante.

Le filtre représenté dans les fig. 1 à 3 comprend un corps de filtre sous forme d'un bouchon 1 cylindrique de 20 mm de longueur en matière filtrante en acétate de cellulose qui comprend les sections d'extrémité la, lb avec un diamètre de 8 mm et faisant partie intégrante de celles-ci, une section 2 intermédiaire de 10 mm de longueur et de 6 mm de diamètre. Le bouchon 1 est enveloppé dans une enveloppe en papier poreux 3 pour le bouchon. Afin de soutenir la partie de l'enveloppe 3 qui se prolonge au-dessus de la section 2, on prévoit une enveloppe 4 en papier plus lourd sous l'enveloppe 3. L'enveloppe 4 comporte des perforations rapprochées de grand diamètre, par exemple 1,5 mm. L'enveloppe 4 pourrait être supprimée, par exemple en utilisant une enveloppe poreuse 3 autoportante et plus lourde. L'enveloppe 3 ou les deux enveloppes 3 et 4 peuvent être imperméables aux composants en phase particulaire de la fumée de tabac.

Le corps 1 peut initialement faire partie d'une baguette d'acétate de cellulose dont la longueur est six fois celle d'un seul corps et dont le diamètre est de 8 mm. La baguette est soumise à des zones espacées longitudinalement à un procédé de formage à chaud tel que celui décrit et revendiqué dans le brevet britannique N° 1507765, la baguette étant ainsi réduite dans ces zones au diamètre de 6 mm. On peut appliquer ce procédé de manière qu'il en résulte un scellement partiel des surfaces périphériques respectives des sections 2 à diamètre réduit et pour produire au voisinage de ces surfaces une légère compaction des fibres d'acétate de cellulose. Ensuite, la baguette est enveloppée dans l'enveloppe 4 de support et l'enveloppe 3 poreuse, et la baguette enveloppée est coupée transversalement pour donner six filtres.

Lorsqu'on utilise le filtre sur une cigarette, la fumée de tabac qui passe à travers la zone intermédiaire du filtre s'écoule de préférence, du moins partiellement, à travers l'espace annulaire 5, ce qui donne un parcours d'écoulement de la fumée entre l'enveloppe 3 et la surface périphérique de la section 2 du moment que le parcours alternatif entièrement à l'intérieur de l'acétate de cellulose présente une résistance à l'écoulement relativement plus

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élevée. Tandis que la fumée passe le long de l'espace 5, de fortes proportions des composants plus volatils de la fumée, notamment l'oxyde de carbone et l'oxyde nitrique, passent à travers l'enveloppe 4 de support et l'enveloppe 3 et sont ainsi enlevés de la fumée. De plus, la chute de pression produite à travers l'enveloppe 3 lorsqu'on aspire de la fumée à travers le filtre fait que l'air passe à travers ce dernier dans l'espace 5.

L'enveloppe 3 peut être soit en papier poreux de façon inhérente, soit en un papier qu'on a perforé de manière connue, par exemple électrostatiquement, en piquant mécaniquement ou en utilisant un laser. Le tableau suivant montre les réductions des teneurs en CO, NO, et la fourniture de matière particulaire totale obtenue grâce au filtre décrit plus haut avec les papiers-enve-loppes de différentes porosités mais sans une enveloppe-support 4.

% de réduction de la fourniture papier-enveloppe (Unités W.T.)*

Oxyde de carbone

Oxyde nitrique

Matière particulaire 20 totale

Naturellement

poreuse 1000

31

58

45

Naturellement

25

poreuse 5000

56

75

53

Perforée électrostatique

ment 1000

31

61

51

Perforée électrostatique

ment 3000

64

67

75 30

Perforée électrostatique

ment 10000

87

92

87

* Les unités W.T. sont définies par le débit d'air en cm3/mn à travers 10 cm2 du papier sous une pression d'eau de 10 cm, c'est-à-dire:

cm3/mn~ '/IO cm-2 (10 cm d'eau)~1.

Des filtres très analogues au filtre des fig. 1 à 3 peuvent aussi être fabriqués sur une machine combinée pour bouchons de filtre en assemblant des baguettes filtrantes de section cylindrique d'acétate de cellulose. Ces sections proviennent d'une première baguette mère de 8 mm de diamètre et d'une deuxième baguette mère de 6 mm de diamètre. Des sections coupées des baguettes mères de 8 mm et de 6 mm de diamètre sont disposées bout à bout, en alternant les sections à diamètre plus grand et plus petit, et sont enveloppées dans l'enveloppe 3 en papier du bouchon poreux de l'association des enveloppes 3 et 4. La baguette filtrante obtenue est coupée transversalement au milieu de chacune des portions de diamètre plus grand.

Le filtre à cigarette indiqué dans la fig. 4 comprend un corps sous forme d'un bouchon 6 généralement cylindrique en acétate de cellulose. Le corps 6 comprend une première section 7 de grand diamètre et une deuxième section 8 de diamètre réduit, mais il est muni d'un certain nombre (trois sont représentées) de sections 9 à cannelures d'un diamètre égal à celui de la section 7. Le bouchon 6 est enveloppé dans une enveloppe 10 en papier poreux qui est soutenue au-dessus de la portion réduite 8 par les sections à cannelures 9.

La portion 8 du corps s'étend à droite de la section 9 d'extrémité de droite. Ainsi, lorsque le filtre est incorporé dans une cigarette avec la section 7 de plein diamètre aboutant la baguette de tabac de la cigarette, la surface d'extrémité du filtre la plus éloignée du tabac a un aspect en escalier. Cependant, le corps 6 pourrait comporter à l'extrémité de droite une autre section de plein diamètre analogue à la section 7.

Lors de l'utilisation, la fumée de tabac qui passe à travers le filtre s'écoule, du moins préférentiellement, le long d'un parcours d'écoulement de la fumée comprenant des espaces 11 limités par l'enveloppe 10 et la surface périphérique de la portion 8 du bouchon 6. Bien que la fumée doive, lorsqu'elle passe successivement à travers les espaces 11, s'écouler également à travers l'acétate de s cellulose des cannelures 9, ce parcours d'écoulement interrompu possède encore une résistance à l'écoulement plus faible que le parcours alternatif de même longueur entièrement à l'intérieur de l'acétate de cellulose de la portion 8 du corps. Des proportions élevées d'oxyde de carbone, d'oxyde nitrique et d'autres compo-îo sants volatils sont enlevés de la fumée par diffusion à travers ces portions de l'enveloppe 10 limitant les espaces 11. De l'air est de nouveau aspiré dans les espaces 11 à travers ces portions de l'enveloppe 10.

Le corps 6 peut être formé par le procédé décrit dans le brevet 15 précité. La surface périphérique de la portion 8 réduite peut ainsi être partiellement scellée.

Lors de l'utilisation de chacun des filtres illustrés, on pense qu'une petite proportion des composants plus volatils de la fumée passant à travers la section réduite du corps diffuse à travers la surface périphérique partiellement scellée de cette section et peut ainsi être aussi sujette à l'enlèvement par diffusion de tels composants à travers l'enveloppe 3 ou 10.

Les filtres peuvent être fixés aux baguettes de tabac au moyen de papier d'embout et, dans ce cas, le papier d'embout ainsi que l'enveloppe 3 ou 10 doivent être poreux de sorte que l'oxyde de carbone et l'oxyde nitrique puissent diffuser à travers les deux. En variante, la fixation peut être effectuée par une bande étroite d'embout et, dans ce cas, la matière de la bande n'est pas nécessairement poreuse.

La longueur globale du corps de filtre 1 ou 6 peut être aussi courte que 10 mm ou aussi longue que 45 mm. La longueur de la portion à diamètre réduit peut être choisie de 5 à 35 mm et la réduction du diamètre de 1,0 à 7,0 mm.

La construction et la disposition de ces filtres peuvent varier: 35 Dans le cas de l'exemple illustré par les fig. 1 à 3, la section intermédiaire 1 fait partie intégrante des sections d'extrémité la et lb. Avec le procédé en variante décrit plus haut pour produire un filtre analogue, les sections d'extrémité la et lb sont séparées de la section 2, comme illustré schématiquement dans la fig. 5. La io section 2 peut être située excentriquement par rapport aux sections la et lb, comme représenté dans la fig. 6, et sa section transversale peut être circulaire ou semi-circulaire, comme indiqué dans les fig. 6a et 6b respectivement. Dans ces derniers cas notamment, les sections la et lb peuvent faire partie intégrante de la « section 2. Enfin, l'une ou l'autre des sections la et lb peut faire partie intégrante de la section 2, comme illustré pour la section lb dans la fig. 7.

La section du corps en amont de la section ou portion réduite peut être façonnée pour favoriser l'écoulement préférentiel de la so fumée vers l'espace ou les espaces d'où la diffusion vers l'extérieur des composants volatils a lieu. Par exemple, comme représenté dans les fig. 8 et 9, la section la peut être munie de rainures 12 longitudinales espacées sur la circonférence, comme illustré dans les fig. 8 et 9. Au lieu de s'arrêter avant l'extrémité adjacente de la ss barre de tabac 13 comme représenté, des rainures analogues pourraient s'étendre sur toute la longueur de la section la.

Au lieu de ces rainures ou en plus de celles-ci, on peut prévoir une ou plusieurs cavités s'étendant vers l'extrémité de la section la éloignée du tabac dans la surface de cette section. La ou 6° les surfaces d'une telle cavité ou rainure peuvent être scellées pour être rendues pratiquement imperméables à la fumée. L'espace 5 ou les espaces 11 limités par la section intermédiaire du corps peuvent contenir une substance, par exemple du carbone activé, qui contribue à enlever les composants en phase vapeur de la 65 fumée.

Des filtres tels que ceux qu'on a décrits plus haut peuvent s'incorporer ou être associés soit d'une pièce, soit séparément avec une section filtrante comportant un rétrécissement de sa section

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4

transversale qui accélère la fumée, comme exposé et revendiqué dans le brevet belge N° 859449.

Par exemple, on peut prévoir une section la légèrement plus longue, comme représenté dans la fig. 10, avec une rainure annulaire 14 qui est remplie d'un agent de scellement 15, ou dont les parois sont scellées de manière à former un orifice 16 accélérant la fumée en amont de la portion restante de cette section et les sections 2 et lb.

Dans le filtre de la fig. 4, au lieu d'utiliser les cannelures 9 de circonférence du bouchon 6 pour soutenir l'enveloppe 10 du bouchon, la portion réduite 8 du corps peut être munie dans ce but de cannelures s'étendant sur la longueur, de sorte qu'il y a 5 plusieurs espaces ou passages parallèles pour l'écoulement de la fumée.

La portion réduite 2 ou 8, dans n'importe lequel des exemples décrits plus haut, peut comporter d'autres sections transversales, par exemple des sections triangulaires ou polygonales.

R

1 feuille dessins

Claims (9)

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1. Filtre à fumée de tabac, destiné à éliminer les composants volatils de la fumée, comprenant un corps entouré par une enveloppe poreuse en un matériau en feuille qui est perméable aux composants volatils, caractérisé en ce que le corps comprend au moins une section intermédiaire située entre des sections d'extrémité et ayant une section transversale qui est entièrement inscrite dans le pourtour des sections d'extrémité vues dans l'axe du corps, et en ce que l'enveloppe poreuse délimite avec ladite section intermédiaire au moins un espace formant un parcours pour le passage de la fumée et d'où les composants volatils peuvent être séparés de la fumée par diffusion à travers ladite feuille, le ou les espaces étant délimités par l'enveloppe poreuse sur au moins la moitié de la périphérie de l'enveloppe poreuse, et chacune desdites sections étant faite en matière filtrante.

2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe entoure complètement le corps et délimite le ou les espaces pratiquement autour de toute la périphérie de l'enveloppe.

2

REVENDICATIONS

3. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps est de forme généralement cylindrique.

4. Filtre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps est composé d'acétate de cellulose.

5. Filtre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps comporte une section intermédiaire délimitant un espace annulaire allongé unique.

6. Filtre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la section intermédiaire comporte plusieurs nervures annulaires séparant plusieurs espaces annulaires.

7. Filtre selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la section intermédiaire est d'une pièce avec au moins une section d'extrémité.

8. Filtre selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la section d'extrémité qui, lors de l'utilisation du filtre avec un article à fumer, est adjacente à la baguette de tabac, est munie de rainures et/ou de cavités pour guider préférentiellement la fumée dans le ou les espaces.

9. Filtre selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'une des sections d'extrémité présente un rétrécissement ou un orifice accélérant la fumée.