Brevet FR2468316A1 — publié le 19810508

L'invention concerne des articles pour fumeurs, par exemple des cigarettes. Dans la fabrication d'articles pour fumeurs tels que des cigarettes, les paramètres de la conception peuvent varier afin de contrôler la composition de la fumée du tabac pendant que l'utilisateur fume la cigarette. De tels para- mètres comprennent des additifs au tabac, des additifs au pa- pier de la cigarette, la perméabilité du papier de la ciga- rette, la composition du tabac ou d'un autre produit à fumer, la largeur des fibres du matériau à fumer, et la capacité de remplissage de ce matériau. Par le brevet des Etats Unis nO 2 918 922, on con- nait une cigarette dans laquelle la densité du bourrage de la tige de tabac augmente dans la direction radiale par rap- port h l'axe longitudinal, ainsi que dans un sens longitudi- -nal. De telles tiges de tabac peuvent %tre obtenues en fabri- quant d'abord une tige de tabac à densité relativement fai- ble, de longueur double, enroulée dans du papier à cigaret- te, puis en insérant dans la tige, depuis chacune de ses ex- ttrémités, un piston à gradins. Par le brevet français no 2 139 356 de la demande- resse, on connait un article pour fumeurs ayant un matériau de remplissage qui comprend une partie en tabac déchiqueté et une partie en tabac reconstitué, en un succédané du tabac, ou en un matériau non combustible, les deux parties se rejoi- gnant soit dans un plan incliné par rapport à l'axe longitu- dinal de l'article, soit à une limite de forme tronconique. Un article de ce genre présentait une libération constante, réduite, de la matière particulaire totale (en abrégé, ci- après, 'M.P.T.") par rapport h un article pour fumeursayant les mmes dimensions et possédant un matériau de remplissage comprenant un mélange intime des deux composants. Un objet de l'invention est de réaliser, de façon simple et avec une différence minime par rapport au procédé classique de fabrication, un article pour fumeurs utile en raison du fait que la composition de la fumée peut être con- trôlée en vue de satisfaire à des exigences, par exemple en vue de réduire et/ou de contrôler d'une autre façon l'émis- sion de M.P.T. et d'oxyde de carbone. D'après l'invention, un article pour fumeurs com- prend une tice d'un matériau à fumer entourée d'une envelop- pe, la densité du bourrage de ce matériau variant de façon continue le long d'au moins la plus grande partie de la lon- gueur totale de la tige précitée, mais ayant une section transversale constante quelcol.que, à l'intérieur de cette partie, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la tige. De préférence, le matériau à fumer est de compo- sition homogène indépendante de sa densité de bourrage, sur toute la longueur de la tige en matériau à fumer.- De préférence, la densité du bourrage du matériau à fumer diminue régulièrement le long de la partie précitée dans a direction qui va en s'éloignant de l'extrémité de la tige destinée à l'allumage. La partie précitée peut avan- tageusement s'étendre de l'extrémité destinée à Etre allu- mée jusqu'à pratiquement l'autre extrémité de la tige. Si la densité du bourrage diminue continuellement d'une extrémité de la tige à l'autre, il peut y avoir une différence de 5 à 40% en piids entre lademi-longueur la plus dense et la demi4-oueur la moins dense de la tige. la densi- té du bourrage à l'extrémité la moins dense de chaque moi- tié peut avantageusement être de l'ordre de, par exemple, à 240 mg/cm3, et à l'extrémité la plus dense de, par exemple, 290 à 350 mg/cm. EXERPE I Des cigarettes ordinaires dont la den- sité de bourrage du tabac varie continuellement d'une extré- mité à l'autre ont été fabriquées à partir de tabac de cons- titution homogène sur une machine à fabriquer des cigaret- tes du type Molins Mark 8 SM modifiée d'une façon générale- - ment conforme à celle qui est décrite et représentée dans le brevet britannique nO 1 382 256 de la demanderesse. Une dif- férence fondamentale entre la machine utilisée pour fabriquer les cigarettes à densité variable du présent exemple et la machine suivant le brevet britannique précité est que la pre- mière n'utilisait qu'une seule trémie pour tabac. La machine était réglée et actionnée de façon que la couche de tabac déposée sur le tapis aspirant mobile perméable à l'air soit égalisé, par des écréteurs circulaires, afin de réaliser un profil de la couche de tabac du type représenté schémati- quement sur la figure 1 annexée, sur laquelle on voit en 1 le tapis transporteur de la machine et en 2 la couche de ta- bac. A partir de la couche de tabac 2, la machine a réalisé une tige continue de tabac enveloppée, ayant des régions plus denses correspondant aux crêtes 2a et des régions moins denses correspondant aux creux 2b. De façon connue en soi, la tige continue a été enveloppée et coupée, à des endroits correspondants aux crêtes 2a, en éléments ayant des lon- gueurs égales à celles de deux cigarettes, puis, à des en- droits correspondant au creux 2b, en éléments ayant la lon- gueur d'une seule cigarette. Ce procédé de fabrication avait pour résultat des cigarettes ayant une densité de tabae va- riable, déterminée par pesée, de sections découpées de la cigarette, comme on le voit sur la figure 2. La densité du bourrage variant entre 318 mg/cm3 à une extrémité de la ci- garette et 180 mg/ cm3 àl'autre. Pour permettre une compa- raison, on a fabrique avec la meme machine des cigarettes de référence, mais en supprimant les variations de la densité. Les cigarettes de référence avaient une densité de bourrage constante de 277 mg/cm3 Les cigarettes à densité variable et les cigarettes de référence avaient 69 mm de long et 25 mm de circonféren- ce. L'eniveloppe était du papier à cigarette fourni par Rober Fletcher & Son Lirimited sous la dénomination 66M et ayant une perméabilité de 9 unités Coresta. Toutes les cigarettes ont été fumées dans les cnn- ditions standard de fumerie à la machine, c'est-à-dire jus- qu'à un mégot de 23 mm de long, à une vitesse de une bouffée d'une durée de/2 secondes et d'Vn volume de 35 cm3, a. chaque minute. Certaines des cigarettes à densité variable ont été fumées avec leur extrémité la plus dense allumée, et d'au- tres avec leur extrémité la moiis dense allumée. Les résul- tats obtenus concernant ' e nombre de bouffées et les quanti- tés de matière particulaire totale (M.P.T.) et d'oxyde de carbone sont résumés sur le tableau 1: Tableau 1 Densité Densité variable. Densité variable, constante. Allumage à l'ex- Allumage à l'ex- fléférence trémité la plus trémité la moins dense dense Nombre de 8,1 9,6 8,2 bouffées M.P.T. (mg) 33,9 31,9 30,4 Oxyde de Carbone (% par volume) 5, 2 4,5 5,7 Nicotine/pg 1,60 1,81 1,59 Il résulte de l'examen du tableau 1 qu'il est pré- fSérable, pour des raisons d'équilibre, d'utiliser des ciga- rettes à densité variable allumées à leur extrémité la plus dense, puisque non seulement on obtient ainsi 1 bouffée sup- plémentaire, mais encore le M.P.T. et les émissions de CO sont réduits. Une réduction plus grande de l'émission de M.P.T. est obtenue à partir de cigarettes à densité variable allu- mées à leur extrémité la moins dense. Comme on le voit, les rapports entre l'émission de nicotine et celles de M.P.T. et d'oxyde de carbone sent plus élevés dans le cas des cigarettes à densité variable allumées àaleur extrémité la plus dense que dans le cas des cigarettes de référence. La possibilité de contrôler non seulement les émissions totale ou bouffée- par bouffée de M.P.T. et d'oxyde de carbone mais également les rapports précités est assez souvent importante lors de la conception de cigarettes destinées à satisfaire à des conditions particulières. EXaPLE II Des cigarettes de référence et des cigarettes à densité variable ont été fabriquées par le procédé décrit à propos de l'exemple I. Chaque cigarette comprenait une tige Ce tabac de 64 mm de long et un filtre de 20 mm de long fi- xe à une extrémité de la tige (la moins dense dans le cas des cigarettes à densité variable). Le papier à cigarette avait été fourni paf Rober Fletcher & Son Limited sous la référence 136P et avait une perméabilite de 19 unités Coresta. Les filtres, dont chacun avait la forme d'un tam- pon filtrant en acétate de cellulose non enveloppé, étaient fixes aux tiges des cigarettes par un embout fourni par les Papeteries de 11alaucene sous la reeérence 4M0335. l'embout avait quatre rangées de trous réalisés à l'aide de lasers à 16 mm du mèoot et était fixé par un collage total. Les filtres avaient une ventilation de 56%, mesurée dans les conditions standard avec les cigarettes non allumées. Les cigarettes étaient fumées dans des conditions standard jus- qua& unae longueur de mégot de 28 mm (y compris le filtre), les cigarettes à densité variable etant fumées avec alluma- ge de leur extrémité la plus dense. Les résultats obtenus apparaissent sur le tableau 2: Tableau 2 Référence Densité variable M.P.T. (mg) 13,2 10,8 Oxyde de car- 1,9 1,4 bone (% en vo- lume) Formaldéhyde (Fg)110,0 69,0 Le tableau 2 montre que l'on obtient des avantages considérables, à tous les égards, mme en comparaison avec des cigarettes ayant des filtres aérés. Aucune différence importante en émission de nicotine n'a été observée, mais les rapports auxquels il a été fait allusion à propos du tableau 1 ont augmenté, en raison, par exemple, de la réduc- tion d'émission de IMP.T. Des paramètres de coîception autres que ceux qui ont été indiqués cidessuspourraient %tre modifiés dans des cigarettes ordinaires ou à embout filtrant ayant une tige de matériau à fumer à densité variable. Ainsi, par exemple, le papier à cigarettes pourrait avoir un grand nombre de bandes alternées ayant une faible porosité et une porosité élevée, comme décrit dans le brevet britannique no 1 524 211 de la demanderesse. Le matériau à fumer pourrait être du ta- bac préalablement soumis à une dilatation, par exemple à la façon décrite dans 'e brevet britannique nO 1 444 309. REVENDICATIONS 1. Article pour fumeurs comprenant une tige en un ma- tériau à fumer entourée d'une enveloppe et a'ant une densité de bourrage variable, caractérisé en ce que cette densité varie de façon continue le long d'au moins la plus grande partie de la longueur totale de la tige précitée mais est constante lorsqu'on la considère dans une section transver- sale quelconque à 1' intérieur de la partie précitée, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la tige. 2. Article pour fumeurs suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau à fumer à une constitution homogène sur toute la longueur de la tige. 3. Article pour fumeV.urs suivant l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce clue la densité du bourrage dicroit eontinuellement le long de la partie précitée de la tige dans la direction qui va en s'éloignant de lextrémité de la t'ige qui doit être allumée@ 4. Article pour fumeurs suivant l'une des revendica- tions 1 à 3, caract6risé en ce que la partie précitée de la tige s'êtend de l'extrémité de la tige qui doit être allumée à l'autre ztrémitê do la tige. Article pour fumeurs suivant l'une des revendica- -'ions 1 à 4., caractérise en ce que la densité du bourrage dé- ori t continuellement d'une extrémité à l'autre de la tige, de sorte qu'il existe une difference de poids de 5% à 40% en- tre la moitié la plus dense et la moitié la moins dense de la longueur de la tige. 6. Article pour fumeurs suivant l'une des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que la densité du bourrage à l'extrémité la moins dense de la tige est de l'ordre de 170 à 240 mg/cm3 et à l'extrémité la plus dense de l'ordre de 290 à 350 mg/cm3