CH641016A5

CH641016A5 - Article a fumer.

Info

Publication number: CH641016A5
Application number: CH284481A
Authority: CH
Inventors: Henry George Horsewell
Original assignee: Brown & Williamson Tobacco
Priority date: 1980-05-01
Filing date: 1981-04-30
Publication date: 1984-02-15
Also published as: DK162691C; JPS56169579A; FR2481581A1; HK29984A; DK191681A; GB2078086B; FI811202L; NO811437L; NL186616C; AU6946781A; GB2078086A; FI69954B; NO154862B; CA1156533A; AU540784B2; BE888461A; SE450327B; NL8102081A; SE8102648L; US4380241A

Description

Cette invention concerne un article à fumer, une cigarette par exemple.

Des cigarettes avec un dégagement total de 9 mg de matière en particules (dégagement abrégé par la notation TPM), par exemple, ou même aussi faible que 1 mg ou moins, sont couramment sur le marché. Une cigarette à faible dégagement peut avoir une résistance d'aspiration si basse qu'elle est inacceptable pour le fumeur. Si la résistance d'aspiration d'un filtre de cigarette à filtre à faible dégagement est choisie de façon à augmenter la résistance d'aspiration de la cigarette à un niveau acceptable, l'effet de filtration peut facilement être trop puissant pour le bâtonnet de tabac à faible dégagement et il peut en résulter une cigarette sans caractère.

Dans les cigarettes à filtre, il est usuel de prévoir une entrée d'air dans le filtre, grâce à laquelle une diminution du dégagement de la fumée peut par exemple être obtenu. Pour obtenir un rapport air/fumée élevé et acceptable, une chute de pression élevée en amont de l'entrée ou de la zone de ventilation est alors nécessaire. Si, pour l'obtenir, on emploie un filtre traditionnel avec une chute élevée de pression, l'effet de filtration pour TPM sera relativement élevé; pour cette raison cet expédient n'est pas utilisable dans le cas d'une cigarette avec un bâtonnet de tabac à faible dégagement, dont le dégagement est donc déjà bas.

C'est un but de la présente invention de fournir un article à fumer à faible dégagement, notamment la cigarette qui, tout en donnant une valeur souhaitée pour la résistance à l'aspiration et permettant une ventilation adéquate, a un effet minimal de suppression du TPM.

L'article à fumer selon l'invention est défini dans la revendication 1.

Les passages d'écoulement de fumée peuvent être réalisés dans ce matériau, par exemple sous forme de trous, mais de préférence ils sont définis par les longueurs de tubes capillaires. Si un seul passage est utilisé, son diamètre intérieur peut être de l'ordre de 0,5 à 1,5 mm et de préférence de 0,8 à 1,0 mm. Si un passage seulement est utilisé, il n'a pas besoin d'être placé à l'intérieur de l'élément en bâtonnet et coaxialement avec lui. Il peut, par exemple, être placé près de la périphérie de l'élément. Le passage ou chaque passage est généralement rectiligne, mais peut avoir d'autres formes, spirales par exemple.

La chute de pression du ou des passages est de préférence dans la gamme de 50 à 100 mm de hauteur d'eau, pour une vitesse d'écoulement de 17,5 cm3/s.

Avantageusement, le dispositif d'impédance d'écoulement ne devrait pas présenter un effet d'élimination de plus de 20% et peut être bien plus faible.

La longueur du dispositif peut être de l'ordre de 6 à 30 mm, la longueur adaptée étant entre 11 et 25 mm.

On a obtenu, pour un tube capillaire en matière plastique imperméable à la fumée de 15 mm de long et avec un diamètre intérieur de 0,8 mm, une chute de pression de 100 mm de hauteur d'eau et un effet d'élimination de TPM de moins de 5%, pour un débit de 17,5 cm3/s.

Le matériau de l'élément en forme de bâtonnet du dispositif d'impédance d'écoulement peut être en matière plastique, polypro-pylène, polyéthylène ou acétate de cellulose par exemple, avec une structure de mousse à cellules fermées, auquel cas le matériau est fondamentalement êtanche à l'écoulement de la fumée. Si une mousse à cellules ouvertes est utilisée, de l'acétate de cellulose ou un matériau comme décrit dans le brevet U.K. N° 1271274 par exemple, l'élément peut être rendu imperméable à l'écoulement de la fumée à travers lui en disposant un disque annulaire autour d'une section de l'élément excluant la section occupée par un unique passage d'écoulement de fumée disposé axialement par un procédé de moulage à chaud comme indiqué dans le brevet CH N° 618328. Les surfaces du disque annulaire peuvent être vernies à la suite d'un procédé de moulage à chaud, mais l'imperméabilité des parois du disque à l'écoulement de la fumée peut être obtenue ou augmentée par le dépôt d'une matière rendant êtanche. Avec du matériau à cellules ouvertes, nous pensons qu'une proportion élevée de cellules communiquent entre elles, de sorte que le matériau est fondamentalement perméable à la fumée. Le procédé de moulage à chaud peut aussi être employé de façon semblable pour rendre imperméable à la fumée une section d'un élément formé de matériau fibreux thermoplastique, par exemple de l'acétate de cellulose ou du polypropylène. Comme alternative, un élément en matière qui n'est pas fondamentalement imperméable peut être rendu imperméable en vitrifiant à chaud ou en appliquant un revêtement à une surface d'extrémité.

Si on désire que l'article à fumer présente une surface continue à l'extrémité côté bouche, ayant la même apparence qu'un filtre à ciga-

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rette classique, un tampon de matière filtrante, de l'acétate de cellulose par exemple, peut être placé à l'extrémité côté bouche.Toute-fois, comme mentionné ci-dessus, un effet filtrant significatif doit être évité, et c'est pourquoi le côté bouche du ou des passages d'écoulement de fumée ne doivent pas aboutir à un tel tampon d'extrémité côté bouche. Une disposition pratique est de prévoir une cavité vide entre l'élément et le tampon, auquel cas il est judicieux que l'enveloppe soit perméable à l'air dans la zone recouvrant la cavité.

Si l'élément en bâtonnet est réalisé en mousse à cellules ouvertes ou à cellules fermées, le procédé de fabrication peut comprendre l'extrusion de la mousse en forme de bâtonnet, le bâtonnet étant ensuite coupé en longueurs appropriées. Si le ou chaque passage d'écoulement de fumée doit être délimité par les parois d'un tube, la matière en mousse peut être extrudée autour du ou des tubes en utilisant une matrice à croix.

Si l'élément est fait en matière fibreuse comme l'acétate de cellulose ou en étoupe de polypropylène, cette matière peut être fournie avec une ou des longueurs continues de tube dans le dispositif de garniture qui sert à donner la forme d'un bâtonnet. Le tube est fait en matière plastique, par exemple du polyéthylène ou du polypropylène.

Pour que l'invention soit clairement comprise et directement présentée dans son effet, on va se référer à titre d'exemple au dessin joint, dans lequel:

les fig. 1, 2 et 3 présentent des coupes longitudinales schématisées à travers des cigarettes comprenant des formes d'exécution différentes de dispositifs à impédance d'écoulement, et la fig. la présente une section transversale de l'élément du dispositif de la cigarette de la fig. 1.

La cigarette de la fig. 1 comprend un bâtonnet de tabac 1 à faible dégagement enveloppé dans un papier à cigarette 2 et un dispositif d'impédance d'écoulement 3 comprenant un élément 4 semblable à un bâtonnet d'acétate de cellulose à cellules fermées fixé au bâtonnet enveloppé par un embout 6 pourvu de perforations de ventilation 6' disposées en anneau. Un tube capillaire 7, en matière plastique et à extrémités ouvertes, est enrobé dans la mousse d'acétate de cellulose de l'élément 3 et disposé axialement; il s'étend sur toute la longueur de l'élément 3. Quatre rainures 5 régulièrement espacées sont prévues (voir fig. la) sur le pourtour de l'élément 3. Les rainures partent du voisinage du bâtonnet de tabac 1 et aboutissent à l'extrémité côté bouche de l'élément 4.

La cigarette montrée à la fig. 2 représente une forme d'exécution du dispositif d'impédance d'écoulement semblable à celui de la fig. 1, mais dans lequel l'élément en bâtonnet 8 est composé d'étoupe en acétate de cellulose rendue imperméable à la fumée de tabac à une section annulaire de l'élément en moulant à chaud un disque 9 dans l'élément à un endroit éloigné de l'extrémité prévue pour la bouche et en déposant une matière de barrière êtanche 10 dans le disque 9. Pour permettre la ventilation, l'enveloppe 11 du tampon est poreuse et l'embout 6 est poreux ou au moins perforé en aval du disque 9.

Dans la fig. 3, la cigarette comprend un dispositif d'impédance d'écoulement 12 comprenant un élément en bâtonnet 13 relative641 016

ment court, fait en polypropylène à cellules fermées et percé dans le sens de l'axe d'un trou 14 à extrémités ouvertes assurant le passage d'écoulement de la fumée. Le dispositif 12 comprend en plus un tampon court 15, avec faible chute de pression, et espacé de l'extrémité aval de l'élément 13, afin de constituer une cavité vide 16 intermédiaire. L'enveloppe 11 du tampon est poreuse et l'embout présente des trous perforés disposés en anneau autour de la cavité 16.

Dans une variante de la cigarette de la fig. 3, le tampon 15 est supprimé, de sorte que l'embout pour la bouche en aval de l'élément 13 est creux.

Pour illustrer combien la chute de pression et l'effet d'élimination TPM varient avec la section du passage d'écoulement du dispositif d'impédance d'écoulement, un certain nombre de tels dispositifs A à F semblables à celui de la fig. 2 ont été réalisés avec des tubes de matière plastique de diamètres intérieurs différents, chaque dispositif ayant 20 mm de longueur. Les dispositifs ont été testés pour mesurer la chute de pression, au débit de 17,5 cm3/s, et l'effet d'élimination de TPM de chacun. Les résultats suivants ont été obtenus:

Diamètre du tube

Chute de pression

Elimination

(mm)

(mm hauteur eau)

du TPM (%)

A 0,4

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B 0,6

140

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C 0,8

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D 1,0

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E 1,2

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De ces résultats on conclut que les dispositifs C, D et E présentent des caractéristiques combinées particulièrement utiles, c'est-à-dire une chute de pression suffisamment grande et un effet d'élimination du TPM suffisamment faible. Les dispositifs A et B sont inadéquats, principalement à cause de l'élimination excessive du TPM. Naturellement, d'autres paramètres peuvent être modifiés, par exemple la longueur du dispositif; afin d'obtenir des caractéristiques combinées adéquates. Dans le cas particulier du dispositif de la fig. 2, une part de l'élimination de TPM dans l'ensemble doit être attribuée à l'élimination de TPM due au filtrage de la fumée dans la partie du tampon d'acétate de cellulose 8, qui est placée du côté amont de la barrière en matière êtanche 10. Dans le cas de la fig. 2 donc, l'effet d'élimination du TPM pourrait être diminué en réduisant la longueur de la portion ou en supprimant la portion amont de l'acétate de cellulose. Une manière pratique de modifier le dispositif de la fig. 2 serait de fabriquer d'abord un élément de double longueur et de mouler à chaud le disque 9 au milieu de la double longueur et, après dépôt de la matière d'étanchéité dans le disque, de séparer l'élément dans le plan médian du disque pour obtenir deux éléments simple longueur avec étanchéité à une extrémité, sans acétate de cellulose du côté amont de la matière d'étanchéité.

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1 feuille dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Article à fumer comprenant un bâtonnet de matériau à fumer et, à une de ses extrémités, un dispositif avec impédance d'écoulement formé d'un élément en bâtonnet de mousse ou de matière fibreuse dans une enveloppe, caractérisé en ce que l'élément est en matière imperméable à l'écoulement de la fumée et un ou plusieurs passages d'écoulement de fumée s'étendent d'une extrémité à l'autre de l'élément, la chute de pression du passage ou la chute de pression totale des passages, mesurée au débit de 17,5 cm3/s à travers le dispositif, étant de 40 à 200 mm de hauteur d'eau et l'enveloppe permettant la pénétration de l'air ambiant vers l'intérieur du dispositif qui possède des moyens conduisant l'air, de manière que l'air s'écou-lant vers l'intérieur à travers l'enveloppe peut être conduit vers et hors de l'extrémité côté bouche du dispositif, ce dispositif permettant d'éliminer moins de 25% de particules de la fumée passant par le dispositif quand l'article à fumer est fumé.
2. Article à fumer selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les passages d'écoulement de fumée sont constitués par un ou des trous percés dans l'élément ou par un ou des tubes capillaires disposés à l'intérieur de l'élément.
3. Article à fumer selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un seul passage a un diamètre intérieur dans la gamme de 0,5 à 1,5 mm et de préférence de 0,8 à 1 mm.
4. Article à fumer selon la revendication 3, caractérisé en ce que le passage est placé coaxialement dans l'élément en forme de bâtonnet.
5. Article à fumer selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs passages sont placés entre l'axe de l'élément et sa périphérie.
6. Article à fumer selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une barrière imperméable à la fumée est placée dans un élément perméable à la fumée à un emplacement éloigné de son extrémité côté bouche ou à l'extrémité de cet élément opposée à l'extrémité côté bouche.
7. Article à fumer selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les conduits d'air comprennent un ou des passages d'écoulement d'air s'étendant d'un endroit proche de l'extrémité de l'élément côté tabac à l'extrémité de l'élément côté bouche.
8. Article à fumer selon la revendication 7, caractérisé en ce que le passage d'écoulement de fumée est un passage coaxial et que le ou les passages d'écoulement d'air sont à la périphérie de l'élément.
9. Article à fumer selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif comprend en outre un filtre espacé de l'extrémité aval de l'élément.
10. Article à fumer selon les revendications 1 à 9, caractérisé par une cavité dans l'élément à l'extrémité du côté bouche.
11. Article à fumer selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la chute de pression du passage ou la chute de pression totale des passages est entre 50 et 100 mm de hauteur d'eau.
12. Article à fumer selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif permet d'éliminer moins de 20% du total des particules de la fumée passant par le dispositif quand l'article à fumer est fumé.