CH677172A5 - - Google Patents

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Description

L'invention faisant l'objet de cette demande concerne les cigarettes et des articles pour fumeur similaires.

Un certain nombre d'approches ont été suggérées pour fournir des cigarettes avec une émission faible des composants du flux de fumée secondaire. Ainsi, dans la description de brevet UK No 2 094130A, il est indiqué que des cigarettes comprenant du papier à cigarette ayant une perméabilité à l'air en écoulement visqueux ne dépassant pas 3 unités Coresta et des rapports Do/t dans la gamme de 0,08 à 0,65 cm-sec-1, où Do représente le coefficient de diffusion de l'oxygène et de l'azote dans le papier et t représente l'épaisseur du papier à cigarette, présentent des émissions faibles de matières partî-culaires totales sans eau et sans nicotine (MPSEN) et de nicotine dans le flux de fumée secondaire.

Une autre approche pour obtenir des émissions faibles des composants du flux de fumée secondaire des cigarettes est d'utiliser des papiers à cigarette comprenant un ou plusieurs composés réduisant te flux secondaire. La description de brevet UK 2 139 869A enseigne l'utilisation de papiers à cigarette comprenant un ou plusieurs composés du groupe constitué par l'hydroxyde de lithium, l'hydroxyde d'aluminium, l'hydroxyde de calcium, le formiate de potassium, le formiate de sodium et l'acétate de sodium. Les matières particulaires totales du flux de fumée secondaire émanant de cigarettes comportant de tels papiers sont réduites d'au moins 30% par comparaison avec une cigarette comparable comprenant du papier à cigarette conventionnel. Un autre exemple de l'utilisation de composés réduisant le flux secondaire est donné dans la description de brevet US No 4 231 377 qui enseigne l'incorporation dans le papier à cigarette d'oxyde de magnésium en combinaison avec un sel auxiliaire.

Un objet de la presente invention est de fournir des cigarettes ou des articles pour fumeur similaires améliorés à flux secondaire diminué.

La présente invention fournit un article pour fumeur comprenant une tige de matériau à fumer, laquelle tige comprend du matériau à fumer et une enveloppe entourant ledit matériau à fumer, la densité dudit matériau à fumer dans ladite tige étant dans la gamme 100 mg-cm-3 à 260 mg-cnr3, ledit matériau à fumer comprenant environ au moins 20% en poids de tabac expansé, ladite enveloppe comprenant un retardateur de combustion et ledit article pour fumeur - lorsqu'il est fumé dans des conditions standard sur une machine à fumer - procure pas moins de six bouffées.

Le terme «conditions standard sur une machine à fumer» utilisé ici se référé aux conditions standard sur une machine à fumer Coresta où une bouffée de 35 cm3 de 2 secondes de durée est tirée chaque minute.

Lorsqu'ils sont fumés dans des conditions standard sur une machine à fumer, les articles pour fumeur selon la présente invention doivent de préférence émettre dans le flux secondaire une quantité totale de MPSEN ne dépassant pas 17 mg environ par article pour fumeur, ou mieux ne dépassant pas 15 mg environ, ou encore mieux ne dépassant pas 10 mg environ.

Lorsqu'ils sont fumés dans des conditions standard sur une machine à fumer, les articles pour fumeur selon la présente invention doivent de préférence émettre dans le flux secondaire une quantité totale d'oxyde de carbone (CO) ne dépassant pas 35 mg environ, ou mieux ne dépassant pas 30 mg environ ou encore mieux ne dépassant pas 20 mg environ.

Lorsqu'ils sont fumés dans des conditions standard sur une machine à fumer, les articles pour fumeur selon la présente invention doivent de préférence présenter une consommation du matériau à fumer dans les intervalles entre les bouffées ne dépassant pas environ 50% de la consommation totale du matériau à fumer, c'est-à-dire des consommations combinées du matériau à fumer entre les bouffées et pendant les bouffées. De préférence, la consommation du matériau à fumer entre les bouffées ne doit pas dépasser environ 40% de la consommation totale du matériau à fumer ou encore mieux, elle ne doit pas dépasser environ 30% de la consommation totale du matériau à fumer.

Dans les articles pour fumeur selon la présente invention, le matériau à fumer qui n'est pas du tabac expansé comprend de préférence des feuilles de tabac qui sont de préférence coupées pour constituer une garniture conventionnelle. Le tabac peut provenir des limbes et/ou des tiges de la plante de tabac. Le matériau à fumer qui n'est pas du tabac expansé peut comporter du tabac reconstitué ou un substitut du tabac.

Le tabac expansé peut provenir des limbes et/ou des tiges de la plante de tabac. Le tabac expansé est avantageusement un tabac de limbes obtenu par un procédé d'expansion du tabac qui permet d'assurer d'une manière efficace une expansion élevée du tabac soumis au procédé. Des procédés assurant une expansion élevée sont donnés, par exemple, dans la description du brevet US redélivré No 30 693 et dans les descriptions des brevets UK No 1 570 270 et 2 160 408A. En utilisant le procédé d'expansion élevée, l'expansion du tabac permet d'augmenter le remplissage typiquement par 75% environ et même jusqu'à 125% environ. Le tabac qui a été soumis à une procédé d'expansion élevée peut avoir une densité, par exemple, d'environ 100 mg-cm-3 à environ 175 mg-cm-3, mesurée sur un densimètre Borgwaldt.

La proportion de matériau à fumer représentée par le tabac expansé est de préférence d'au moins 30% en poids.

Comme cela apparaîtra à l'homme de l'art, lorsque l'expansion du tabac expansé est faible, il peut s'avérer nécessaire d'utiliser une proportion élevée de tabac expansé dans le matériau à fumer approchant ou égale à 100%.

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Le terme «retardateur de combustion» utilisé ici désigne une substance dont l'incorporation dans ou sur un papier pour envelopper une tige de matériau à fumer produit une réduction de la vitesse de combustion libre de la tige de matériau à fumer. On comprendra que le terme «retardateur de combustion» recouvre l'utilisation de deux de ces substances ou davantage, ainsi que l'utilisation d'une seule substance de ce type. Parmi les substances rétardatrices de combustion qui peuvent etre utilisées seules ou en combinaison, il y a te sulfate d'ammonium et d'aluminium, l'orthophosphate de di-ammonium, i'orthophos-phate de mono-ammonium et l'orthophosphate mono-sodique. D'autres substances qui peuvent être utilisées comme retardateurs de combustion dans le cadre de la présente invention, sont l'acide borique, le borate d'aluminium, le borate de calcium, le bromure d'ammonium, le bromure de lithium, le bromure de magnésium, le chlorure d'ammonium, le chlorure de magnésium, le chlorure de zinc, le phosphate d'aluminium, le phosphate de calcium, le silicate de potassium, le sulfate d'aluminium, le sulfate de Galcium, le sulfate de magnésium et le carbonate de sodium.

Les substances solubles dans l'eau utilisées comme retardateurs de combustion sont appliquées de préférence sur le papier pour envelopper sous la forme d'une solution aqueuse. Lorsqu'une substance utilisée comme retardateur de combustion n'est pas soluble dans l'eau, cette substance peut être avantageusement ajoutée sous forme de poudre comme charge à la pâte à papier durant le procédé de fabrication de celui-ci. Les composés retardateurs de combustion solubles dans l'eau peuvent être appliqués au papier pour avoir une proportion qui, d'une manière avantageuse, ne dépasse pas 20% environ. Les retardateurs de combustion insolubles dans l'eau peuvent être présents en une proportion allant jusqu'à un niveau d'environ 30%.

Le papier pour envelopper utilisé dans les articles pour fumeur selon la présente invention peut comprendre en plus du retardateur de combustion une ou plusieurs substances de charge réduisant le flux secondaire telles que, par exemple, l'hydroxyde d'aluminium, l'hydroxyde de lithium ou l'hydroxyde de magnésium.

D'une manière avantageuse, la perméabilité à l'air du papier servant à envelopper l'article pour fumeur selon la présente invention ne dépasse pas 20 unités Coresta environ. La perméabilité à l'air d'un papier est exprimée en unités Coresta, qui correspondent à la quantité d'air en centimètres cubes qui passe à travers un centimètre carré de papier en une minute sous une différence de pression constante de 1,0 kilopascal.

Le papier à cigarette, qui est par nature poreux, consiste en un réseau de fibres imbriquées ensemble, lesquelles fibres sont habituellement surtout ou exclusivement des fibres de cellulose dans lesquelles sont dispersées des particules d'une charge, comme par exemple le carbonate de calcium. Les ouvertures dans la matrice fibre/charge ont un diamètre de l'ordre de 1 um, lequel diamètre est faible par comparaison avec l'épaisseur du papier (habituellement de 20 à 50 um) et le flux d'air à travers de telles ouvertures est régi par des forces de viscosité. Cependant, lorsque le papier est perforé après sa fabrication, ces perforations sont relativement importantes, car leur diamètre est habituellement du même ordre de grandeur que l'épaisseur du papier et le flux d'air à travers de telles perforations est régi par des forces d'inertie.

Il est à noter que, lorsque la perméabilité d'un papier perforé est déterminée selon la méthode de détermination de la perméabilité Coresta, la valeur de la perméabilité obtenue recouvre la somme de la perméabilité résultant de l'écoulement visqueux par les trous découlant du procédé de fabrication du papier et de l'écoulement par inertie à travers les perforations. Un papier va également présenter ces deux composantes de la perméabilité lorsque le papier, bien que n'étant pas perforé, présente en plus des petits trous à écoulement visqueux des trous à écoulement par inertie, lesquels peuvent être désignées par le terme de «trous d'épingle». Des trous de ce dernier type peuvent avoir leur origine dans, par exemple, une technique de fabrication du papier défectueuse.

Le flux d'air total à travers le papier peut être exprimé comme suit:

Q = ZAP = Z'A(P)n où:

Q est le débit d'air (cm3-min-1),

A est la surface de papier (cm8) exposée au débit d'air,

P est la différence de pression entre les deux côtés du papier (kilopascals),

Z est la perméabilité du papier due à l'écoulement visqueux à travers les ouvertures découlant du procédé de fabrication du papier en unités Coresta (cm-min-i-kiIopascals-1),

Z' est la perméabilité du papier due à l'écoulement par inertie à travers les perforations et/ou les trous d'épingle (cnrmin-1-kilopascals-i) et n est une constante pour un type donné de perforations ou trous d'épingle avec 0,5 < n < 1,0, la valeur exacte de n dépendant de la taille des perforations ou trous d'épingle.

La perméabilité totale d'un papier comprenant des perforations et/ou des trous d'épingle est (Z + Z') et les valeurs relatives de Z et de Z' pour un papier donné peuvent être obtenues en mesurant le débit d'air à travers le papier à plusieurs différences de pression entre les deux côtés du papier et en effectuant une régression numérique des valeurs Q/P dans l'équation ci-dessus pour une valeur de n en accord avec la taille moyenne des perforations/trous d'épingle dans le papier.

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Il faut comprendre que la valeur de 20 unités Coresta mentionnée ci-dessus à propos des enveloppes des articles pour fumeur selon la présente invention concerne la perméabilité des enveloppes régie par l'écoulement visqueux. On comprendra donc qu'on puisse utiliser une enveloppe pour un article pour fumeur selon la présente invention ayant une perméabilité totale (obtenue par la méthode de détermination Coresta) dépassant 20 unités Coresta si l'enveloppe venait à comporter des perforations et/ou des trous d'épingle.

La longueur des tiges de matériau à fumer des articles pour fumeur selon la présente invention n'est de préférence pas inférieure à 45 mm et il est avantageux qu'elle soit d'au moins 60 mm. Les tiges de matériau à fumer ont de préférence des dimensions et une forme en coupe transversale qui restent identiques sur toute la longueur de la tige. Comme c'est communément le cas des cigarettes et des articles pour fumeur similaires, une tige de matériau à fumer d'un article pour fumeur selon la présente invention a une section transversale circulaire et uniforme, la circonférence de la tige pouvant être dans la gamme de 10 mm à 30 mm. Bien que l'on puisse obtenir des réductions significatives et commercialement utiles du flux de fumée secondaire avec des articles pour fumeur de la présente invention lorsque la circonférence de la tige est de 25 ± 5 mm, des avantages exceptionnels sont obtenus lorsque la circonférence de la tige est inférieure à la gamme 25 + 5 mm pour se rapprocher de 10 mm. De préférence, la circonférence des articles pour fumeur de la présente invention n'est inférieure à 12,5 mm.

Lorsqu'ils sont fumés dans des conditions standard avec une machine à fumer, les articles pour fumeur selon la présente invention procurent d'une manière avantageuse pas moins de sept bouffées ou encore mieux pas moins de huit bouffées.

De préférence, les articles pour fumeur selon la présente invention comprennent un filtre ou un bout venant dans la bouche fixé à la tige de matériau à fumer à une de ses extrémités.

Les articles pour fumeur selon la présente invention peuvent comprendre un moyen de ventilation.

On peut concevoir que dans les articles pour fumeur selon la présente invention, le papier utilisé comme enveloppe puisse être autre chose que le papier classique. Il pourrait s'agir, par exemple, d'une feuille de matériau de tabac reconstitué.

Pour améliorer la compréhension de la présente invention, des exemples de sa mise en oeuvre seront décrits maintenant.

La Fig. 1 des dessins montre une cigarette avec l'enveloppe de son bout partiellement défaite, la Fig. 2 montre d'une manière schématique l'appareil utilisé pour déterminer les composants émis dans le flux de fumée secondaire et les Fïg. 3 à 6 montrent d'une manière schématique une cheminée en forme de queue de poisson faisant partie de l'appareil représenté sur la Fig. 2. Les Fig. 4 à 6 sont des vues de la Fig. 3 respectivement dans la direction des flèches A, B et C.

EXEMPLE i

On a fabriqué une cigarette 1 selon la présente invention constituée d'une tige de cigarette 2 ayant une longueur de 64 mm et une circonférence de 24,82 mm et d'un filtre d'acétate de cellulose 3 ayant 20 mm de longueur fixé 3 la tige 2 au moyen d'une enveloppe de bout de cigarette 4. La tige 2 était constituée d'une garniture de tabac coupé 5 provenant uniquement de limbes entourée d'une enveloppe de papier à cigarette 6. La garniture 5 était constituée à 80% de tabac de limbes coupé qui a subi une expansion en utilisant un procédé assurant une expansion élevée connu sous la dénomination de procédé DIET. La densité de la garniture 5 était de 159 mg-cm-3. Le papier à cigarette de l'enveloppe 6 avait une perméabilité à l'air de 9 unités Coresta et un poids de 27,1 g-m-2. Le papier à cigarette contenait 23,7% d'une charge de carbonate de calcium. Une solution de retardateur de combustion contenant 4 parties d'orthophosphate de mono-ammonium et 1 partie d'orthophosphate de di-ammonîum a été appliquée à l'enveloppe 6 de façon à ce que la quantité appliquée soit de 14%.

Lorsque des cigarettes telles que la cigarette 1 étaient fumées dans des conditions standard sur une machine à fumer jusqu'à avoir un mégot de tige de cigarette de 8 mm de longueur, les quantités moyennes totales des MPSEN et de CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement de 10,0 mg et de 21,0 mg. Le nombre moyen de bouffées procurées par ces cigarettes était de 8,6.

Les secondes cigarettes selon la présente invention comprenaient des tiges de cigarette ayant une longueur de 64 mm et une circonférence de 24,87 mm et des filtres d'acétate de cellulose ayant 20 mm de longueur. La garniture des tiges de cigarette était constituée de tabac coupé provenant uniquement de limbes comprenant 80% de tabac expansé DIET et sa densité était de 163 mg-cm-3. Les tiges étaient enveloppées dans du papier à cigarette ayant une perméabilité à l'air de 15 unités Coresta et un poids de 42 g-m-2. Le papier à cigarette contenait un mélange de carbonate de calcium et d'hydroxyde de magnésium en tant que charge dans une proportion respective de 23,5% et de 16,0%. Du chlorure de magnésium était appliqué sur le papier en guise de retardateur de combustion sous ta forme d'une solution de manière à ce que sa proportion soit de 3,9%.

Lorsque les secondes cigarettes étaient fumées dans des conditions standard sur une machine à fumer, les quantités moyennes totales des MPSEN et du CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement de 9,7 mg et de 23,1 mg. Le nombre moyen de bouffées était de 9,5.

Les troisièmes cigarettes selon la présente invention étaient constituées de tiges de cigarette ayant une longueur de 64 mm et une circonférence de 24,82 mm et de filtres d'acétate de cellulose ayant une

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longueur de 20 mm. La garniture des tiges des cigarettes était constituée de tabac coupé provenant uniquement de limbes avec 80% de tabac expansé DIET et dont la densité était 167 mg-cm-3. Les tiges étaient enveloppées dans un papier à cigarette ayant une perméabilité à l'air de 18 unités Coresta et un poids de 42 g-m"2. Le papier à cigarette contenait un mélange de carbonate de calcium et d'hydroxyde de magnésium en tant que charge, respectivement dans une proportion de 23,5% et de 16,0%. Du sulfate d'aluminium et d'ammonium était appliqué en guise de retardateur de combustion sur le papier sous la forme d'une solution de manière à avoir une teneur en retardateur de combustion de 2,6%.

Lorsque les troisièmes cigarettes étaient fumées dans des conditions standard sur une machine à fumer, les quantités moyennes totales des MPSEN et de CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement de 16,2 mg et de 31,6 mg. Le nombre moyen de bouffées était de 8.

EXEMPLE II

Les quatrièmes cigarettes selon la présente invention comprenaient des tiges de cigarette ayant une longueur de 64 mm et une circonférence de 25 mm et des filtres d'acétate de cellulose ayant une longueur de 20 mm. La garniture des tiges de cigarette était constituée de tabac coupé provenant uniquement de limbes dont 80% était du tabac expansé DIET et sa densité était de 166 mg-cm-3. Les tiges étaient enveloppées dans du papier à cigarette désigné par «A» dans le Tableau 2 ci-dessous.

Lorsque les quatrièmes cigarettes étaient fumées dans des conditions standard sur une machine à fumer, les quantités moyennes totales des MPSEN, des alcaloïdes de nicotine totaux (ANT) et de CO émis par cigarette étaient respectivement de 16,2 mg, 2,25 mg et 31,6 mg. Le nombre moyen de bouffées des quatrièmes cigarettes était des 7,2,

Lorsque les premières cigarettes de référence comprenant 100% d'une garniture de tabac non expansé enveloppées dans du papier à cigarette conventionnel ayant une perméabilité à l'air de 50 unités Coresta étaient fumées selon le protocole décrit précédemment les quantités moyennes totales des MPSEN des ANT et de CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement de 31,3 mg, de 4,80 mg et de 64,7 mg. Le nombre moyen de bouffées des premières cigarettes de référence était de 9,1.

Lorsque les secondes cigarettes de référence comprenant la même garniture que celle indiquée plus haut à propos des quatrièmes cigarettes et comprenant en outre le papier à cigarette conventionnel identique à celui des premières cigarettes de référence étaient fumées selon le même protocole, les quantités moyennes totales des MPSEN, des ANT et de CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement de 19,1 mg, de 3,67 mg et de 35,0 mg. Le nombre moyen de bouffées des secondes cigarettes de référence était de 6,2.

Lorsque de la garniture non expansée comme celle utilisée dans les premières cigarettes de référence était utilisée pour constituer 100% de la garniture des troisièmes cigarettes de référence comprenant une enveloppe en papier A et que les troisièmes cigarettes de référence étaient fumées - encore dans des conditions standard sur une machine à fumer jusqu'à avoir un mégot de 8 mm — les quantités moyennes totales des MPSEN, des ANT et de CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement de 24,5 mg, 3,96 mg et 61,8 mg. Le nombre moyen de bouffées des troisièmes cigarettes de référence était de 11,3.

On peut aisément calculer à partir des résultats obtenus sur la machine à fumer avec les cigarettes de référence - en admettant une corrélation de nature directement linéaire - les quantitités moyennes totales des MPSEN, des ANT et du CO émis dans le flux secondaire pour des cigarettes comparables mettant en œuvre simultanément une garniture à 80% de tabac expansé DIET et une enveloppe en papier A, c'est-à-dire les quatrièmes cigarettes. On aboutit respectivement à 14,9 mg, 3,0 mg et 33,4 mg par cigarette. [Par exemple le chiffre pour les MPSEN, est calculé comme suit: 24,5(1-0,39) = 14,9- 24,5 correspond à la valeur des MPSEN des troisièmes cigarettes de référence et 0,39 (facteur de réduction des MPSEN) correspond à la valeur des MPSEN pour les premières cigarettes de référence moins celle des secondes cigarettes de référence, la différence étant divisée par la valeur des MPSEN des premières cigarettes de référence]. Toutefois, comme cela a déjà été mentionné, les quantités totales des ANT et de CO mesurées dans le flux secondaire des quatrièmes cigarettes étaient respectivement de 2,25 mg et de 31,6 mg. il y a donc lieu de noter que la quantité moyenne totale des ANT émises par cigarette dans le flux secondaire dans le cas des quatrièmes cigarettes — qui sont les cigarettes selon la présente invention - était diminuée de 25% par rapport à la valeur calculée. De la même manière, le CO émis dans le flux secondaire des quatrièmes cigarettes était inférieur de 6% aux prévisions. En d'autres termes, les cigarettes selon cette invention présentaient un effet synergétique net dans la réduction des composants de la fumée secondaire.

Le Tableau 1 donne en détail les quantités moyennes totales des composants émis dans le flux secondaire et le nombre de bouffées pour les cigarettes selon la présente invention. Les cigarettes comprenant une enveloppe en papier A étaient les quatrièmes cigarettes décrites ci-dessus. Les autres cigarettes étaient comparables, sauf qu'elles avaient d'autres papiers B à G. Ces autres cigarettes ont été fumées conformément à la procédure décrite précédemment.

Le Tableau 2 donne les caractéristiques des papiers A à G.

Dans le Tableau 1, la lettre «S» sous les valeurs données dans les colonnes 5 à 7 indique un effet sy-

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nergétique dans la réduction des composants du flux de fumée secondaire. On peut voir sur le Tableau 1 que la synérgie en termes de réduction des composants du flux secondaire est un trait caractéristique de chacune des cigarettes mettant en œuvre les enveloppes constituées des papiers A à G.

Tableau 1

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Papier

Emissions prévues des composants du flux secondare - mg.cig-1

Emissions calculées des composants du flux secondaire - mg.cig-1

Nor ' bou

MPSEN

ANT

CO

MPSEN

ANT

CO

A

14,9

3,0

33,4

16,2

2,25 S

31,6 5

7,2

B

10,7

2,63

28,2

9,7

1,74 S

23,1 S

9,8

C

14,6

3,18

29,4

13,9

2,02

31,1

7,2

D

12,9

3,11

25,1

10,0

1,27 S

21,0 S

8,6

É

13,2

3,20

27,7

13,0

1,68 S

23,8 S

9,2

F

11,8

3,33

25,4

13,6

2,24 s

30,5

8,1

G

11,5

2,23

27,8

9,5

1,29 S

21,7 S

9,5

Tableau 2

Dénomination

Perméabilité

Poids

Charge

Retardateur de combustion

(U.C.)

(g-m"2)

(%pds)

(% pds)

A

12

46

23,5 CaC03 11,5 MgO

2,6AI(NH4)(S04)2

B

12

46

23,5 CaC03 11,5 MgO

4,0 MgCfe

C

12

46

23,5 CaC03 11,5 MgO

5,5 de mélange

D

9

27

23,7 CaC03

14 de mélange

E

9

27

23,7 CaCÖ3

lOMgCfe

F

9

27

23,7 CaCC>3

11NaH2P04

G

9

50

15 CaC03 8,7 MgO

6,9 MgCfe

Le mélange retardateur de combustion indiqué dans le Tableau 2 dans le cas des papiers G et D était un mélange de 4 parties d'orthophosphate de mono-ammonium et de 1 partie d'orthophosphate de di-arn-monium. Dans le Tableau 2, les quantités des charges sont données en pourcentage par rapport à la substance de papier avant l'addition du retardateur de combustion et les quantités des retardateurs de combustion sont exprimées en pourcentage par rapport au poids final du papier. Les valeurs de perméabilité des papiers A à G données dans le Tableau 2 sont celles obtenues avant l'addition du retardateur de combustion. Toutefois, l'addition du retardateur de combustion au moyen d'une solution aqueuse n'avait pas d'effet significatif sur la perméabilité des différents papiers.

EXEMPLE ili

Les cigarettes selon la présente invention étaient constituées de tiges ayant 64 mm de longueur et 17 mm de circonférence et de filtres d'acétate de cellulose ayant 20 mm de longueur et, bien entendu, ayant également 17 mm de circonférence. La garniture des tiges de cigarette était constituée de tabac coupé provenant uniquement de limbes dont 80% était du tabac expansé DIET et sa densité était de 181 mg-cm-3. Les tiges étaient enveloppées dans du papier à cigarette «G» du Tableau 2, Lorsque ces ci6

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garettes étaient fumées dans des conditions standard sur une machine à fumer, les quantités moyennes totales des MPSEN, des ANT et du CO émis par cigarette dans ie flux secondaire étaient respectivement de 5,6 mg, de 0,73 mg et de 25 mg. Le nombre moyen de bouffées était de 14,1.

Lorsque les premières cigarettes de référence comprenant 100% d'une garniture non expansée enveloppée dans un papier à cigarette conventionnel ayant une perméabilité de 50 unités Coresta étaient fumées dans des conditions standard sur une machine à fumer, les quantités moyennes totales des MPSEN, des ANT et du CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement de 18,5 mg, 3,29 mg et de 42,4 mg. Le nombre moyen de bouffées était de 7,9.

Lorsque les secondes cigarettes de référence comprenant la même charge que celle des cigarettes selon ta présente invention et comprenant en outre du papier à cigarette conventionnel comme celui des premières cigarettes de référence étaient fumées dans des conditions standard sur une machine à fumer, les quantités moyennes totales des MPSEN, des ANT et du CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement 10,7 mg, 1,55 mg et 25,2 mg. Le nombre moyen de bouffées était de 5,1.

Lorsqu'une garniture non expansée comme celle des premières cigarettes de référence était utilisée pour constituer 100% de la garniture des troisièmes cigarettes de référence comprenant des enveloppes de tiges en papier G et que les troisièmes cigarettes de référence étaient fumées - encore dans des conditions standard sur une machine à fumer - les quantités moyennes totales des MPSEN, des ANT et du CO émis par cigarette dans le flux secondaire étaient respectivement 11,1 mg, 2,15 mg et 21,2 mg. Le nombre moyen de bouffées était de 14,1.

A partir des valeurs moyennes des émissions dans le flux secondaire des cigarettes de reférence, on peut calculer de la manière détaillée dans l'Exemple II que les quantités totales des MPSEN, des ANT et du CO dans le flux secondaire des cigarettes selon la présente invention seraient respectivement de 6,4 mg, 1,01 mg et 12,5 mg. Etant donné que les valeurs correspondantes mesurées pour les cigarettes selon la présente invention etaient de 5,6 mg, 0,73 mg et 25,6 mg, on peut dire que les cigarettes selon la presente invention fournissent un effet synergétique pour la réduction des composants MPSEN et les ANT du flux de fumée secondaire.

EXEMPLE IV

Les premières cigarettes selon la présente invention dénommées Cigarettes 1 du Tableau 3 comprenaient des tiges de cigarette ayant une longueur de 64 mm et une circonférence nominale de 25 mm et de filtres d'acétate de cellulose ayant une longueur de 20 mm. La garniture des tiges de cigarette était constituée de tabac coupé provenant uniquement de limbes dont 80% était du tabac expansé DIET et sa densité était de 175 mg-cm-3. Les tiges étaient enveloppées dans du papier à cigarette D indiqué dans le Tableau 2.

Les secondes cigarettes selon la présente invention identifiées en tant que Cigarettes 2 dans le Tableau 2 étaient comparables aux premières cigarettes qui viennent d'être mentionnées, sauf que la densité de la garniture de la tige était de 195 mg-cm-3 et que les enveloppes des tiges étaient constituées du papier à cigarette C du Tableau 2.

Des cigarettes conventionnelles ayant une garniture d'une densité de 280 mg-cm-3 et comprenant des enveloppes en papier à cigarette conventionnel ayant une perméabilité à l'air de 50 unités Coresta étaient employées comme cigarettes de référence.

Les résultats obtenus sur la machine à fumer dans des conditions standard avec les cigarettes de référence et avec les premières et les secondes cigarettes de l'invention sont donnés dans le Tableau 3. Il est à noter dans ces résultats, que les composants du flux de fumée secondaire des cigarettes de l'invention étaient considérablement diminués par comparaison avec les cigarettes de référence, alors que les cigarettes de l'invention présentaient un nombre de bouffées comparable à celui des cigarettes de référence. Ainsi par exemple, les MPSEN étaient réduits par 70% dans tes premières cigarettes selon l'invention. Il y a également lieu de noter que le rapport tabac consommé pendant la combustion lente -c'est-à-dire entre les bouffées - sur le tabac consommé pendant tes bouffées est nettement diminué par comparaison avec les cigarettes de référence.

Les mesures de consommation de tabac pendant les bouffées et entre les bouffées ont été faites en utilisant un dispositif de mesure de la vitesse de combustion dont les détails sont donnés dans Tobacco Patents Information Bulletin No 88/29-30 publié par N. & D.J. Foster, Amberlea, North Road, Dibden Purlieu, Southampton, S04 5PE, Angleterre.

Tableau 3

Cigarette

Nbre

Réduction du flux secondaire (%)

Consommation de tabac (%)

de bouffées

MPSEN

CO

Bouffées

Comb, tente

Référence

8,8

-

-

32

68

1

8,6

70

69

80

20

2

8,0

60

50

60

40

7

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

CH 677172 A5

L'appareil représenté sur la Fig. 2 qui a été utilisé pour la détermination des composants émis dans le flux de fumée secondaire en question comprenait une machine à fumer linéaire 7 Filtrona 302 dont un orifice est indiqué par le chiffre de référence 8. A chaque orifice de la machine à fumer 7 on avait disposé verticalement une cheminée en verre à extrémité ouverte en forme de queue de poisson qui était associée à l'orifice 8 et qui est indiquée par le chiffre de référence 9. Sur la Fig. 3, les dimensions a et b sont respectivement de 410 mm et de 80 mm. Sur la Fig. 4, la dimension interne (le diamètre) c est de 24 mm et la dimension d est de 22 mm. Au-dessus de la cheminée 9, on avait disposé transversalement un disque filtrant Cambridge taré 10. L'article indiqué par le chiffre de référence 10' est un disque filtrant Cambridge utilisé pour la détermination des composants émis dans le flux de fumée principal. Une conduite 11 partait du côté supérieur du disque filtrant 10 vers un débitmètre à gaz 12 et une conduite 13 partait de ce débitmètre 12 vers une pompe à gaz 14. Un analyseur de l'oxyde de carbone par infra-rouges 17 comprenant une pompe interne de circulation des gaz (non représentée) était connecté à la conduite 13 par les conduites d'entrée et de sortie 15,16.

Pour faire fonctionner l'appareil de la Figure 2 pour la détermination des composants émis dans le flux secondaire d'une cigarette 18 fumée dans l'orifice 8 de la machine à fumer 7, la pompe 14 était réglée pour avoir un débit de 2,0 litres/minute dans la cheminée 9, la conduite 11 et la conduite 13. Lorsque la cigarette 18 était fumée dans des conditions standard à l'orifice 8, la fumée secondaire dégagée de la cheminée 18 passait dans la cheminé 9 vers le disque filtrant 10. La partie de la fumée qui ne se déposait pas sur le disque 10 ou sur les parois intérieures de la cheminée 9 passait dans les conduites 11, 13 et un sous-échantillon de cette fumée passait dans l'analyseur d'oxyde de carbone 17 en passant par les conduites d'entrée et de sortie 15,16.

Après que la cigarette 18 et deux autres cigarettes identiques aient été fumées à l'orifice 8, le disque 10 était repesé. De ce poids on a soustrait le poids original du disque 10, ce qui a fourni le poids des matières particulaires totales (MPT) déposées sur le disque 10. Le disque 10 était ensuite extrait par un solvant d'extraction, par exemple par du propanol-2. Une partie de l'extrait ainsi obtenu était analysée par Chromatographie en phase gazeuse pour déterminer la quantité de nicotine et d'eau déposées sur le disque 10. Le poids total ainsi obtenu de nicotine et d'eau a été soustrait du poids total des MPT déposées sur le filtre 10 et déterminées précédemment par gravimétrie pour fournir le poids des MPSEN déposées.

L'intérieur de la cheminé 9 a été rincé avec un solvant d'extraction, comme par exemple le propanol-2. Une portion de l'extrait ainsi obtenu a été analysée par Chromatographie en phase gazeuse pour déterminer la quantité de nicotine déposée sur les parois intérieures de la cheminée 9. Le poids de nicotine ainsi obtenu a été ajouté au poids de nicotine déposée sur le disque 10, ce qui donne le poids total de nicotine émise dans du flux secondaire produit par les trois cigarettes. Ce poids était divisé par trois pour avoir le poids de nicotine du flux secondaire par cigarette.

L'autre portion de l'extrait obtenu en rinçant la cheminée 9 était analysée par la technique des UV dans laquelle on a utilisé comme étalon une portion de l'extrait susmentionné obtenu du disque 10 pour déterminer la quantité des MPSEN déposées sur les parois internes de la cheminée 9. Le poids des MPSEN ainsi déterminé a été ajouté au poids des MPSEN déposées sur le disque et déterminées comme cela a été décrit ci-dessus pour avoir le poids total des MPSEN émises dans le flux secondaire de trois cigarettes. Ce poids a été divisé par trois pour avoir le poids des MPSEN produites dans Je flux secondaire par cigarette.

La quantité de CO produite par cigarette dans le flux de fumée secondaire a été déterminée à partir d'informations obtenues de l'analyseur 17.

Claims (13)

Revendications

1. Article pour fumeur comprenant une tige de matériau à fumer, laquelle tige comprend du matériau à fumer et une enveloppe en papier entourant ledit matériau à fumer, caractérisé en ce que la densité dudit matériau à fumer (5) dans ladite tige (2) est dans la gamme 100 mg-cm-3 à 260 mg-cm-3, ledit matériau â fumer (5) comprend au moins environ 20% en poids de tabac expansé, ladite enveloppe (6) comprend un retardateur de combustion et ledit article pour fumeur (1) - lorsqu'il est fumé dans des conditions standard sur une machine à fumer - procure pas moins de six bouffées.

2. Article pour fumeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit retardateur de combustion est un ou plusieurs des composés suivants: sulfate d'ammonium et d'aluminium, orthophosphate de di-am-monium, orthophosphate de mono-ammonium, orthophosphate mono-sodique, acide borique, borate d'aluminium, borate de calcium, bromure d'ammonium, bromure de lithium, bromure de magnésium, chlorure d'ammonium, chlorure de magnésium, chlorure de zinc, phosphate d'aluminium, phosphate de calcium, silicate de potassium, sulfate d'aluminium, sulfate de calcium, sulfate de magnésium et carbonate de sodium.

3. Article pour fumeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau à fumer (5) comprend au moins 30% en poids de tabac expansé.

4. Article pour fumeur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit tabac expansé est un tabac qui a été expansé de manière à assurer une augmentation du remplissage d'au moins 75%.

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

CH677172 A5

5. Artide pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que ledit tabac expansé a une densité de 100 mg-cm-3 à 175 mg-cm-3.

6. Article pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que la perméabilité à l'air de ladite enveloppe (6) ne dépasse pas 20 unités Coresta.

7. Article pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que ladite enveloppe (6) comprend une substance de charge réduisant le flux secondaire.

8. Article pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que la circonférence de ladite tige de matériau à fumer (2) est dans la gamme allant de 20 mm à 30 mm.

9. Article pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que la circonférence de ladite tige de matériau à fumer (2) est dans la gamme allant de 12,5 mm à 20 mm.

10. Article pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent qui émet - lorsqu'il est fumé dans des conditions standard sur une machine à fumer - une quantité totale de matières particu-laires totales sans eau et sans nicotine dans le flux secondaire ne dépassant pas 17 mg.

11. Article pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent qui émet - lorsqu'il est fumé dans des conditions standard sur une machine à fumer - une quantité totale d'oxyde de carbone dans le flux secondaire ne dépassant pas 35 mg.

12. Article pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent qui présente - lorsqu'il est fumé dans des conditions standard sur une machine à fumer - une consommation de matériau à fumer ne dépassant pas 50% de la consommation totale du matériau à fumer.

13. Article pour fumeur selon l'une quelconque des revendications qui précèdent et qui est une cigarette.

9