CH685091A5 - Filtre pour la fumée de tabac. - Google Patents
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Description
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Description
La présente invention concerne des filtres et des éléments de filtre pour la fumée de tabac contenant un additif pariiculaire modifiant la fumée.
Comme additifs particulaires convenant à l'invention, on peut citer les absorbants (par exemple choisis parmi le charbon actif, le gel de silice, la sépiolite, l'alumine, les produits échangeurs d'ions, etc.), les modificateurs de pH (par exemple des produits alcalins tels que Na2C03, des matériaux acides), les agents aromatisants et d'autres additifs solides, ainsi que leurs mélanges.
La présente invention fournit un filtre ou un élément de filtre pour la fumée de tabac ayant un noyau s'étendant longitudinalement et une enveloppe engagée autour du noyau, l'enveloppe portant l'additif particulaire adhérant à une ou plusieurs portions de sa face radialement interne, et ladite enveloppe étant exempte d'additif sur sa circonférence à une ou aux deux extrémités du noyau.
L'additif particulaire s'étend de préférence seulement partiellement autour de la circonférence interne de l'enveloppe - l'enveloppe présentant par exemple un bord longitudinal de recouvrement qui est exempt dudit additif et qui permet à un joint à recouvrement collé de tenir l'enveloppe autour du noyau. L'additif particulaire peut recouvrir une seule région de la surface interne de l'enveloppe s'étendant partiellement depuis une extrémité du noyau vers l'autre; il peut recouvrir une seule région espacée des deux extrémités du noyau; il peut être disposé dans des régions distinctes espacées les unes des autres longitudinalement et ou suivant la circonférence. Quel qu'il soit, l'additif particulaire utilisé peut être une substance unique ou un mélange, et il peut être combiné avec d'autres produits.
De préférence, le revêtement particulaire collé modifiant la fumée est appliqué au préalable à l'enveloppe. Le noyau peut être préformé avant l'application de l'enveloppe portant le revêtement ou la formation du noyau et l'application de l'enveloppe portant son revêtement peuvent se faire simultanément.
L'additif particulaire est collé d'une manière avantageuse à l'enveloppe par un adhésif thermofusible autoadhésif à haut point de fusion tel que le poly-éthylène glycol ou par un adhésif du type émulsion, tel que le PVA. Différents adhésifs du type polyester peuvent être utilisés dans l'invention en tant qu'adhésifs thermofusibles autoadhésifs.
Dans le filtre ou l'élément selon l'invention, le noyau peut être en un matériau conventionnel pour filtrer la fumée (constitué par exemple de filaments, de fibres courtes ou de papier crêpe); un tube à extrémités ouvertes; ou une portion imperméable ou à perméabilité basse qui contribue à la chute de pression du filtre composite mais qui a peu ou pas d'effet filtrant; le noyau pourrait être un corps unitaire ou il pourrait s'agir d'un composite - par exemple comportant un manchon et/ou ayant des portions adjacentes longitudinalement et/ou radialement. Dans un type de forme d'exécution, l'enveloppe du noyau est elle-même entourée par un corps annulaire externe - qui, comme le noyau,
pourrait être par exemple en un matériau conventionnel pour filtrer la fumée ou une portion peu perméable ou imperméable avec peu ou pas d'effet filtrant. Le noyau peut être un composite avec une tige centrale et un manchon. Le noyau avec ou sans un tel manchon peut avoir des rainures externes s'étendant longitudinalement sur une partie de sa longueur, au quel cas l'additif particulaire sur la face radialement interne de l'enveloppe peut coïncider et s'étendre partiellement dans ces rainures. Les rainures peuvent s'étendre partiellement depuis une ou chaque extrémité du noyau vers l'autre ou s'arrêter à une courte distance des deux extrémités. Dans un noyau composite constitué d'une tige et d'un manchon à rainures, la surface de la tige peut s'adapter aux rainures du manchon.
Les filtres et les éléments selon l'invention peuvent avoir un manchon externe de maintien, par exemple un manchon extrudé ou une enveloppe de bouchon avec un joint à recouvrement collé; une telle enveloppe de bouchon peut être en un matériau perméable ou imperméable à l'air et dans les deux cas, il peut être perforé. L'enveloppe avec son revêtement particulaire pourrait être collée (par exemple avec un adhésif activé par la chaleur) au noyau pour fournir un produit lié qui est stable du point de vue dimensionnel sans un manchon de maintien. Dans un autre agencement, un ou les deux bords longitudinaux de l'enveloppe peuvent être sans revêtement particulaire et ils peuvent être utilisés comme bords adhésifs à recouvrement pour tenir l'enveloppe autour du noyau. Cependant, même lorsque l'on fixe l'enveloppe à elle même et/ ou au noyau, il peut s'avérer préférable de prévoir un manchon de maintien autour de l'enveloppe.
L'enveloppe préformée avec un revêtement d'additif particulaire est appliquée d'une manière avantageuse autour d'un noyau préformé ou autour d'un noyau à mesure que le noyau est formé en utilisant un appareillage de fabrication conventionnel. Dans une méthode selon l'invention, l'alimentation en enveloppe portant un revêtement d'additif particulaire, son application sur le noyau après ou pendant que celui-ci est formé (le cas échéant avec application d'un manchon autour) et le sectionnement du produit allongé obtenu en longueurs finies peuvent s'effectuer sur une ligne continue, en utilisation un machine conventionnelle de fabrication de filtres. Là où l'enveloppe doit elle-même être entourée par un corps annulaire externe, ce dernier peut être amené en continu et formé autour du noyau enveloppé qui avance; les procédés et les appareils en ligne continue pour cette opération sont connus dans l'art des filtres pour cigarettes. Les longueurs finies coupées initialement à partir du produit fabriqué en continu seront habituellement des multiples des filtres ou éléments individuels finaux; dans ce cas, les longueurs finies initiales sont encore subdivisées en longueurs unitaires finales pendant, ou avant la formation des cigarettes à filtres, et elles font également partie de l'invention. L'enveloppe peut recevoir un revêtement d'adhésif sur les régions délimitées où l'additif particulaire est requis (par exemple à l'aide d'une roue d'impression) et ensuite l'additif particulaire (par exemple par passage à travers un ré5
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servoir, un lit fluidisé, un flux circulant ou d'autres moyens d'alimentation en additifs, pendant que l'adhésif est actif), dans une installation de production en ligne continue; également, la bande portant le revêtement d'adhésif peut être produite séparément ou obtenue d'un fournisseur externe avec activation de l'adhésif (par exemple ramollissement par la chaleur). L'application de l'additif particulaire s'effec-tuant d'une manière continue sur la ligne de fabrication des filtres. Les filtres selon l'invention peuvent comporter d'autres matériaux.
Différents paramètres peuvent varier largement selon le produit recherché, en particulier par exemple le poids/unité de longueur de l'enveloppe utilisée pour porter l'additif particulaire, la granulométrie de l'additif, etc. Une granulométrie de 12/30 Mesh (unités standard anglaises) convient au charbon actif, ainsi qu'une granulométrie de 30/70 Mesh (unités standard anglaises).
L'enveloppe utilisée dans l'invention peut être en un matériau non toxique quelconque. Ce sera, habituellement, une enveloppe de bouchon conventionnelle, et elle peut être perméable ou imperméable à la fumée ou à l'air, en fonction du débit requis pour le produit final. Lorsque l'enveloppe est destinée à un filtre ventilé, elle sera habituellement hautement poreuse. L'enveloppe peut avoir des rainures externes s'étendant longitudinalement sur une partie de sa longueur, au quel cas l'additif particulaire sur sa face radialement interne est de préférence dans une région sans rainure; les rainures peuvent s'étendre partiellement depuis une ou depuis chaque extrémité de l'enveloppe vers l'autre ou s'arrêter à une courte distance des deux extrémités; la surface du noyau peut s'adapter aux rainures de l'enveloppe.
Au moins une partie de l'additif particulaire peut être utilisée pour porter (ou constituer) l'agent aromatisant - ou d'autres produits portant de l'agent aromatisant peuvent être incorporés.
L'invention peut fournir, sans qu'il y ait besoin de produire et ensuite d'effectuer un alignement longitudinal et la combinaison d'éléments séparés, un élément de filtre unitaire portant avantageusement l'additif particulaire et pouvant néanmoins présenter un aspect net et sans additif à l'extrémité buccale d'une cigarette à filtre. Elle permet également l'incorporation de charbon actif ou d'un autre additif particulaire dans des filtres pour la fumée de tabac en utilisant des appareils conventionnels sans causer de problèmes de production ou d'appareillage et, en particulier, en permettant une charge uniforme et sans problèmes d'additif, que l'on peut faire varier d'une manière simple et précise lorsque cela est requis. Les filtres selon l'invention permettent à l'additif particulaire adhérant à la face radialement interne de l'enveloppe de remplir librement ou presque, son rôle de filtre ou un autre effet sur le flux de fumée de tabac; ainsi, des filtres selon l'invention contenant l'absorbant particulaire peuvent assurer une bonne rétention de composants de la phase vapeur.
Les produits selon l'invention conviennent généralement à une utilisation comme/ou dans des filtres de cigarettes. Les filtres de cigarettes selon l'invention seront habituellement fixés à des tiges de tabac enveloppées par une enveloppe conventionnelle additionnelle d'extrémité, qui peut être une enveloppe additionnelle permettant ou non une ventilation; habituellement, comme indiqué ci-dessus, le filtre sera disposé avec la portion exempte d'additif à l'extrémité buccale.
Les formes d'exécution de l'invention sont illustrées dans les dessins en annexe. Dans les dessins, les mêmes références indiquent des parties identiques et:
la fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un filtre selon l'invention, ayant un noyau filtrant 2 entouré par une enveloppe de bouchon poreuse 4 portant l'additif particulaire 6 adhérant à sa surface interne, de manière à s'étendre et à s'engager sur toute la circonférence du noyau 2, cet additif ne s'étendant que partiellement depuis une extrémité du filtre vers l'autre; l'enveloppe de bouchon 4 est fixée autour du noyau 2 par un joint à recouvrement collé (non représenté) exempt de particules d'additif.
La fig. 2 est une vue similaire d'une forme d'exécution identique à celle de la fig. 1, sauf que l'additif particulaire 6 est absent de l'enveloppe 4 autour des deux extrémités du noyau 2.
La fig. 3 est une vue longitudinale d'un filtre selon l'invention partiellement découpé, ayant un noyau filtrant 2 enveloppé dans une enveloppe poreuse 4 sur laquelle on voit des parcelles 8 d'additif particulaire 6, espacées longitudinalement et suivant la circonférence.
La fig. 4 est la même vue d'une forme d'exécution sensiblement similaire dans laquelle les parcelles 8 sont de forme ovale.
La fig. 5 est une vue longitudinale, en partie découpée, d'une tige de longueur multiple selon l'invention qui peut être sectionnée en unités individuelles, comme celles représentées sur la fig. 2, en coupant transversalement entre les parcelles d'additif particulaire espacées longitudinalement; le joint à recouvrement collé sans additif est indiqué schéma-tiquement en 10. Ici, l'additif 6 n'est pas représenté vu à travers l'enveloppe 4.
La fig. 6 est une vue similaire à celle de la fig. 1, dans laquelle l'enveloppe de la fig. 1 est elle-même entourée d'un corps annulaire 12 en matériau filtre, qui serait normalement enveloppé par une enveloppe externe 14; dans cette forme d'exécution illustrée, l'enveloppe 4 à revêtement d'additif est imperméable, et comme dans les autres formes d'exécution illustrées, le filtre serait attaché à une tige de cigarette avec l'extrémité exempte d'additif venant en contact avec la bouche du fumeur. Le noyau 2 de la fig. 6 est plus mince que celui de la fig. 1, de sorte que les circonférences totales des produits de la fig. 1 et de la fig. 6 sont à peu près les mêmes - habituellement d'environ 25 mm.
Sur les fig. 1 à 6, un espacement étroit est représenté entre le noyau 2 et la partie exempte d'additif de l'enveloppe 4; ceci est dû à la nature schématique des figures; en réalité, il n'a pas un tel espacement, la portion de face interne sans revêtement de l'enveloppe 4 venant en contact et s'enga-geant autour de la périphérie du noyau 2.
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La fig. 7 est une vue schématique en perspective, partiellement découpée, d'un filtre selon l'invention, dans lequel l'enveloppe 4 autour du noyau filtrant 2 a des rainures 16 s'étendant partiellement depuis une face d'extrémité 17 vers l'autre face d'extrémité 19. L'additif particulaire 6 adhère à la face interne de la portion plate sans rainures 18 de l'enveloppe 4. Le noyau 2 est d'une manière avantageuse en filaments d'acétate de cellulose et l'enveloppe 4 est une enveloppe de bouchon en papier perméable à l'air. Le filtre illustré est représenté avec sa propre enveloppe externe 21; celle-ci est appliquée dans une étape finale dans le processus de production des tiges en ligne continue, avant que le produit formé en continu soit coupé en longueurs finies; l'enveloppe externe 21, qui peut être perméable ou imperméable, se termine ainsi au même niveau que la tige. Dans d'autres formes d'exécution, l'enveloppe de bouchon 21 peut être omise, laissant le produit filtre initial avec les rainures 16 à nu.
Le filtre pourrait avoir son extrémité avec rainures ou sans rainures fixée à une cigarette, habituellement par une enveloppe externe d'extrémité permettant ou non une ventilation - par exemple aux rainures 16. Dans une utilisation avec une enveloppe externe d'extrémité permettant une ventilation, le filtre ne serait habituellement pourvu d'aucune enveloppe externe de bouchon 21, si bien que l'enveloppe externe d'extrémité serait engagée directement autour de l'enveloppe 4.
Dans la forme d'exécution illustrée, la surface du noyau sous les rainures 16 s'adapte à la configuration des rainures, mais ceci n'est pas primordial, en l'occurrence la portion à rainures de l'enveloppe 4 pourrait définir des rainures internes entre elle-même et le noyau 2, en plus des rainures externes 16. Dans la forme d'exécution illustrée, l'additif particulaire 6 s'étend sur la circonférence d'une manière continue autour du noyau 2, la face interne de l'enveloppe 4 dans cette région étant exempte d'additifs uniquement là où elle chevauche la face externe pour former un joint à recouvrement collé (non représenté); toutefois, comme dans les formes d'exécution précédentes, ceci n'est pas primordial, il est possible que l'additif 6 soit présent seulement sur une partie de la circonférence du noyau, par exemple sur des régions distinctes espacées suivant la circonférence. Dans la forme d'exécution illustrée, l'additif particulaire 6 s'étend sur toute la longueur de la portion sans rainures 18 de l'enveloppe 4, mais encore une fois, ceci n'est pas primordial; l'additif particulaire disposé suivant la circonférence, selon l'un quelconque des modes décrits ci-dessus, pourrait s'étendre uniquement sur une partie de la longueur de la portion d'enveloppe sans rainures 18, par exemple être absent de l'enveloppe 4 à la face d'extrémité 19 et/ou disposé dans des régions distinctes espacées longitudinalement.
La fig. 8 est une vue schématique en coupe longitudinale du filtre de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une partie d'une tige à longueur multiple selon l'invention, qui peut être coupée en unités individuelles comme celles des fig. 7 et 8.
La fig. 10 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une modification du filtre de la fig. 8, dans laquelle la portion sans rainures 18 de l'enveloppe 4 portant l'additif particulaire 6 adhérant à sa surface interne est située entre deux régions ayant des rainures 16 s'étendant jusqu'aux faces d'extrémité respectives 17 et 19. Cette forme d'exécution est représentée sans l'enveloppe externe de bouchon des fig. 7-9, mais une telle enveloppe externe de bouchon 21 pourrait être fournie. Les variations examinées ci-dessus en relation avec les fig. 7 à 9 concernant la disposition de l'additif particulaire sur la région sans rainures, la conformation de la surface du noyau 2 avec les rainures 16 et la fixation du filtre à une tige de cigarette, s'appliquent également à la forme d'exécution de la fig. 10. La tige de la fig. 10 pourrait être obtenue à partir d'une tige correspondante à longueur multiple appropriée, de la manière indiquée en relation avec les fig. 7 à 9.
La fig. 11 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un filtre selon l'invention du type dans lequel le noyau 2 est un composite formé d'une tige centrale 3 et d'un manchon 5, le manchon 5 ayant dans ce cas des rainures sur une partie de sa longueur s'étendant depuis une face d'extrémité 17, et la surface externe de la tige 3 s'adaptant aux rainures 16 dans cette région. Dans ce cas, l'enveloppe 4 a une structure plane sans rainures, elle porte l'additif particulaire 6 adhérant à sa face interne en s'étendant dans les rainures 16 pour les remplir sur une partie de leur longueur, jusqu'à une courte distance de la face d'extrémité 17. Des variations de cet agencement illustré sont possibles, comme indiqué ci-dessus en relation avec la forme d'exécution de la fig. 7. Ainsi, l'additif particulaire 6 peut s'étendre d'une manière continue sur la circonférence autour du noyau 2, la face interne de l'enveloppe 4 dans cette région étant exempte d'additif, uniquement là où elle chevauche la face externe pour former un joint à recouvrement collé (non représenté), ou l'additif peut être présent uniquement sur une partie de la circonférence du noyau - par exemple sur des régions distinctes, espacées suivant la circonférence. L'additif particulaire 6, représenté comme s'étendant d'une manière continue sur une partie de la longueur de la portion de noyau portant des rainures, pourrait également s'étendre d'une manière continue sur toute la longueur des rainures ou sur des régions distinctes, espacées longitudinalement suivant la longueur des rainures. La tige centrale 3 est avantageusement réalisée en filaments d'acétate de cellulose et le manchon 5 en acétate de cellulose ou en une enveloppe de bouchon poreuse. L'enveloppe 4 peut être une enveloppe de bouchon en papier perméable à l'air. Le filtre pourrait avoir son extrémité à rainures ou sans rainures fixée à une cigarette, habituellement à l'aide d'une enveloppe externe d'extrémité permettant ou non une ventilation. Dans la forme d'exécution illustrée, la surface de la tige 3 s'adapte aux rainures 16 dans le manchon 5, mais la portion à rainures du manchon 5 pourrait au contraire définir des rainures internes entre elle-même et la tige 3.
La fig. 12 montre, dans une vue similaire à celle
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de la fig. 9, une tige de longueur multiple à partir de laquelle les filtres de la fig. 11 peuvent être obtenus, comme décrit précédemment.
Claims (10)
1. Filtre pour la fumée de tabac ayant un noyau s'étendant longitudinalement et une enveloppe engagée autour du noyau, l'enveloppe portant un additif particulaire absorbant adhérant à une ou plusieurs portions de la face radialement interne de celle-ci, ladite enveloppe étant exempte d'additif sur sa circonférence à une ou aux deux extrémités du noyau.
2. Filtre selon la revendication 1, où le noyau a des rainures s'étendant longitudinalement sur une partie de sa longueur, l'additif particulaire absorbant adhérant à la surface radialement interne de l'enveloppe s'étendant dans les rainures.
3. Filtre selon la revendication 1, où l'enveloppe a des rainures s'étendant longitudinalement sur une partie de sa longueur, l'additif particulaire absorbant adhérant à la surface radialement interne de l'enveloppe dans une région sans rainures de celle-ci.
4. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, où l'enveloppe est elle-même entourée par un corps tubulaire externe.
5. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes ayant une enveloppe externe additionnelle.
6. Filtre selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'enveloppe externe additionnelle est en un matériau perméable à l'air perforé ou non.
7. Cigarette à filtre comportant un filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes.
8. Cigarette à filtre selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le filtre est fixé à une tige de tabac enveloppée par une enveloppe d'extrémité ventilante.
9. Tige de longueur multiple ayant une pluralité de filtres selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, joints bout à bout en faisant corps, disposés de façon énantiomorphe.
10. Procédé pour réaliser un filtre pour la fumée qui comprend de faire avancer d'une manière continue un noyau continu et une bande continue portant un additif particulaire absorbant adhérant à une face de celle-ci dans des régions espacées longitudinalement, d'envelopper d'une manière continue la bande qui avance autour du noyau qui avance, simultanément ou non à la formation du noyau, avec l'additif particulaire absorbant venant contre le noyau et de couper en longueurs finies le noyau enveloppé obtenu, produit en continu.
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