Brevet FR2022090A1 — publié le 19700731

La présente invention a pour objet un filtre pour fumée de tabac, notamment pour cigarette, comprenant une chambre de récolte des produits de condensation de la fumée de tabac. On connatt déjà de nombreux filtres à cigarette comportant une telle chambre de récolte des produits de condensation de la fumée de tabac. Dans certaine filtres de construction connue, la fumée sren gage dans cette chambre en passant à travers un passage resserré en forme de fente, présentant au moins un bord souple, de manière que l1aspiration -de la fumée provoque une ouverture de cette fente. Une certaine quantité de condensat peut se déposer sur les bords de cette fente. Toutefois, un tel filtre ne retient qutune faible partie du condensat sur les bords de la fente, car les particules en suspension passent librement dans la fente, et le condensat ne partie pe pas au filtrage. Le filtre pour fumée de tabac, notamment pour cigarette, compre nant une chambre de récolte des produits de condensation de la fume de tabac est caractérisé en ce que cette chambre est limitée du cot & amont par une paroi mince percée d'au moins une ouverture fine et allongée, en forme de fente, et du côté aval par une paroi percée d'au moins un orifice, le tout afin que du condensat de la fumée se dépose sur les bords de la fente et forme sur celle-ci un congRom4- rat poreux participant à l'effet de filtrage. Ce filtre utilise donc au maximum l'effet de fente à parois min ces pour former un dépit de condensat poreux à travers lequel la fu- mée qui arrive est obligée de diffuser en déposant au passage les goudrons en suspension.. Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre dtexenw ple, deux formes d'exécution du filtre selon l'invention, ainsi qut- une variante. La fig. 1 est une vue en coupe axiale d'une cigarette pourvue du filtre de cette première forme d'exécution. La fig. 2 est une vue frontale du filtre du côté amont de celez ci. La fig. 3 est une vue semblable à la précédente d'une variante d'exécution. La fig. 4 est un schéma d'un procédé de fabrication possible d'un tel filtre La fig. 5 est une vue à échelle agrandie et en coupe de la se conde forme d'exécution. Sn référence à la fig. 1, le filtre représenté est supposé incorporé dans une cigarette dont le tube de papier 1 enveloppe une dose de tabac 2. L'extrémité de la cigarette devant être engagée dans la bouche du fumeur est munie d'un embout en papier 3. Entre cet embout 3 et la dose de tabac 2 est disposé le filtre 4. Ce filtre 4 est constitué par une pièce 5 creuse, en matière plastique par exemple. Une telle pièce 5 peut être formée par moulage, matriçage, ou par tout autre procédé connu pour la mise en forme de la matière plastique. Cette pièce 5 est donc de forme générale cylindrique, son diamètre externe correspondant sensiblement à celui de la section dXluQe cigarette. Contre cette pièce 5 est fixée par soudure, par exemple, une paroi mince 5 pouvant également être en matière plastique.La pièce 5 et la paroi mince 6 délimitent une chambre de récolte des produits de condensation de la fumée du tabac. Dans la paroi mince 6, constituant - en fait la paroi amont de la chambre 7 par rapport au sens de passage de la fumée, est percée une ouverture allongée 8 en forme de fente. Dans la paroi aval, formée de la pièce 5, sont percés deux orifices 9 en position diamétralement opposée. Lors d'une aspiration par le fumeur de la fumée de tabac dégagée par la combustion du tabac 2, cette fumée s'écoule par la fente 8 dans la chambre 7 et passe ensuite par les orifices 9 et à travers l'embout en papier 3 en direction de la bouche du fumeur. Du fait de la haute vitesse de passage de la fumée à travers la fente 8, un certain refroidissement de cette fumée se produit au moment du passage de celle-ci à travers la fente, d'où résulte une condensation des goudrons, nicotine et autres particules se trouvant sous forme de vapeur dans la fumée de tabac. Ce condensat 13 se dose tout d'abord le long des lèvres de la fente 8 pour former petit à petit un conglomérat recouvrant la fente 8.Toutefois, ce conglomérat à l'état chaud présente une porosité suffisante pour permettre le passage de la fumée au travers de l'amas de particules de condensat 13. Ce passage de la fumée à travers ce premier condensat déposé a pour effet que par affinité, les nouveaux produits de condensation amenés par la fumée, à chaque aspiration sur la cigarette, sont adsorbes par les particules de conglomérat précédemment condensé. il résulte de cet effet que plus la cigarette est consumée, plus l'ef- fet de filtrage s'accentue, étant donné que la fumée eut ses produits de condensation ont d'autant plus de chances d'être retenus par affinité dans le premier dépit de condensat formé sur les bords de la fente 8. L'expérience démontre, en effet, que les goudrons en suspension dans la fumée d'une cigarette se condensent tout-d'abord lors du passage dans une fente fine, sous forme de petites sphérules. A la sortie de la fente, sous l'effet de la détente et de la~décélération, elles se déposent et s'entassent sur les lèvres de la fente. Cet amas a la forme d'un tas de billes plastiques laissant entre elles des espaces libres, comme un tas d-e boulets. La fumée qui arrive passe à travers ces espaces libres et se dépose à la surface du con glomérat existant, et le phénomène se poursuit intégralement jusqu'à la fin de ia cigarette en s'accentuant. De nombreuses variantes d'exécution du filtre, représenté aux fig. 1 et 2, pourraient être imaginées. Ainsi, la paroi mince amont 6, au lieu de ne présenter qu'unie seule fente 8, pourrait être munie de plusieurs fentes 8, par exemple selon la disposition représentée à la fig. 3, ou éventuellement, selon une disposition étoilée par exemple. D'autre part, la ou les fentes 8, au lieu d'être rectilignes, pourraient être arquées ou sinusoidales. La fabrication du filtre à cigarette décrit ci-dessus peut s'effectuer en très grandes séries, d'une façon extrêmement simple. Un des procédés de fabrication possible d'un tel filtre a été illustré à la fig. 4. Ce procédé consiste à former sur une bande de matière plastique 10 une ou plusieurs séries d'alvéoles 11 percés d'au moins un orifice 9. Ces orifices 9, ainsi que chaque alvéole 11, peuvent être obtenus à laide d'un poinçon stengageant au travers de la bande de matière plastique 10 pouvant être ramollie sous l'effet de la chaleur, par exemple. On forme, d'autre part, sur une bande mince 12, également de préférence en matière plastique, au moins une série d!ouvertures allongées en forme de fente 8. Cette série d'ouvertures en forme. de fente 8 peut être obtenue en faisant passer la bande 12 à travers un jeu de molettes ou galets dont le pourtour présente des saillies destinées à percer la bande 12. Les deux bandes 10 et 12 sont ensuite plaquées lrune contre l'autre, après quoi l'on découpe les pastilles entourant chaque alvéole 11 tout en soudant, au moment -du découpage, les deux bandes 10 et 12 entra elles sur le pourtour des alvéoles 11. Chaque pastille constitue alors un filtre 4 susceptible-d'être incorporé dans une cigarette, un cigare,-un tube de pipe ou un tube fume-cigarette, par exemple. Les essais ont montré que les meilleurs résultats de filtrage étaient obtenus lorsque l'ouverture en forme de fente 8 présentait une largeur comprise entre 0,04 et 0,1 mm. Un tel filtre 4 est d'un encombrement très faible, étant donné que son épaisseur peut être comprise entre 1,5 et 4 mm. Ceci a pour avantage qu'unie cigarette munie d'un tel filtre peut comporter une dose de tabac 2 pratiquement aussi importante qu'unie cigarette sans filtre. Le filtre représenté à la fig. 5 est supposé incorporé dans une cigarette dont le tube de papier 1 enveloppe une dose de tabac 2. L'extrémité de la cigarette devant être engagée dans la bouche du fumeur est munie d'un embout de papier 3. Entre cet embout 3 et la dose de tabac 2 est disposé'le filtre indiqué de façon générale par le chiffre 4. Ce filtre comprend un élément tubulaire 14 à l'inté- rieur duquel est disposé transversalement un disque 15 fixe par rapport à l'élément tubulaire 14, de sorte qu'une ouverture fine allongée, en forme de fente 16, soit formée entre la paroi interne 17 de l'élément tubulaire 14 et la périphérie 18 du disque 15. Comme le montre le dessin, le disque 15 est solidaire par sa partie centrale d'une tige 19 faisant partie d'une entretoise 20 engagée transveraalement dans l'élément tubulaire 14 contre un épaulement 21 de celui-ci. Cette entretoise 20 présente des orifices 22 de passage pour la fumée sortant du filtre. Le jeu radial ménagé entre la paroi 17 de l'élément tubulaire 14 et la périphérie 18 du disque 15 a, de préférence, une valeur comprise entre 0,04 et 0,1 mm. L'expérience a montré que les résultats les plus favorables étaient obtenus lorsque ce jeu radial avait une valeur comprise entre 0,040 et 0,055 mm. Le disque 15 peut avoir une épaisseur de 0,1 à 0,2 mm, ce qui constitue donc une paroi relativement mince. L'espace 23 compris entre le disque 15 et ltentretoise 20 constitue une chambre de récolte des produits de condensation 13 de la fumée de tabac. Lors dtune aspiration par le fumeur de la fumée de tabac dégagée par la combustion du tabac 2, cette fumée s'écoule par la fente circulaire 16 dans la chambre 23 et passe ensuite par les orifices 22 et à travers l'embout en papier 3 en direction de la bouche du fumeur. Du fait de la haute vitesse de passage de la fumée à travers la fente 16, un certain refroidissement de cette fumée se produit am moment du passage de celle-ci à travers la fente d'où résulte une condensation ou sublimation des goudrons, nicotine et autres particules se trouvant sous forme de vapeur dans la fumée de tabac. La fabrication d'un tel filtre 4 peut se faire soit à l'aide d'éléments métalliques, d'éléments enverre ou en matière plastique. En variante, le disque 15 au lieu d'être en une pièce avec la tige 19 et l'entretoise 20, pourrait être rapporté sur cette tige 19 et l'entretoise 20. En ce qui concerne la forme de cette entretoise 20, au lieu d'être elle-même en forme de disque, elle pourrait être en forme de croisillon assurant le centrage de la tige 19 et du disque 15 dans l'élément tubulaire 14. Bien entendu, n'importe quel autre moyen pourrait être utilisé pour fixer le disque 15 dans l'élément tubulaire 14, moyen faisant abstraction de ltentretoise 20 et de la tige 19. I1 serait par exemple possible de prévoir trois prolongements radiaux du disque 15 assurant le centrage et la fixation de celui-ci directement contre la paroi 17 de l'élément tubulaire 14. Dans ce cas, la chambre de récolte des produits de condensation de la fumée de tabac serait formée par ltespace compris entre le disque 15 et l'embout en papier 3. Il est à noter que dans la cigarette représentée schématiquement aux fig. 1 et 5, l'embout en papier 3 pourrait également être remplia cé par une certaine charge de tabac 2, le filtre 4 étant intercalé entre la charge principale de tabac 2 à consumer et une petite charge de t abac supplémentaire, destinée à conserver pour le fumeur un godet de tabac inaltéré. Cette charge de tabac supplémentaire participerait ainsi également au filtrage de la fumée résultant de la combustion de la charge principale 2. Dans certains cas particuliers, l'article pour fumeur devant recevoir un filtre pourrait être muni d'un empilage, en serie, le long du canal de fumée, de plusieurs filtres élémentaires 4. REVENDICATIONS 1. Filtre pour fumée de tabac, notamment pour cigarette, comprenant une chambre de récolte des produits de condensation de la fumée de tabac, caractérisé ence que cette chambre est limitée du coté amont par une paroi mince percée d'au moins une ouverture fine et allongée en forme de fente, et du côté aval par une paroi percée d'an moins un orifice, le tout afin que du condensat de la fumée se dépose sur les bords de la fente et forme sur celle-ci un conglomérat poB reux participant à l'effet de filtrage. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé enoe que ltouvertur re en forme de fente a une largeur comprise entre 0,04 et 0,1 mm. 3. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que son épais- seur est comprise entre 1,5 et 4 mm. 4. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qui il comprend un élément tubulaire à l'intérieur duquel est disposé transversalement un disque fixé par rapport à l'élément tubulaire de sorte qu'une ouverture fine allongée en former de fente soit formée entre la paroi interne de l'élément tubulaire et la périphérie du disque. 5. Filtre selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que le disque est solidaire par sa partie centrale d'une tige faisant partie d'une entretoise engagée transversalement dans l'élément tubulaire, cette entretoise présentant au moins un passage pour la fumée sortant du filtre. 6. Filtre selon les revendications 1, 4 et 5, caractérisé encre que le jeu radial entre la paroi interne de l'élément tubulaire et la périphérie du disque a une valeur comprise entre 0,04 et 0,1 mm. 7. Procédé de fabrication du filtre selon la revendication 1, caractérisé encre qu il consiste à former sur une bande de matière plastique au moins une rangée d'alvéoles percés au fond d'au moins un orifice, à former sur une bande de matière plastique mince au moins une série d'ouvertures allongées en forme de fente, à plaquer l'une contre l'autre les deux bandes et à découper les pastilles comprenant chacune un alvéole en soudant au moment du découpage les deux bandes entre elles, sur le pourtour des alvéoles.