Brevet FR2484796A1 — publié le 19811224

l 2484796 Article fumable et procédé pour sa fabrication. La présente invention se rapporte à des articles desti- nés à être fumés, cigarettes par exemple, dans la partie combus- tible desquels est introduit un produit modificateur de la fumée. Dans différents types d'articles à fumer, il est souhai- table d'incorporer dans la matière combustible un parfum ou autre agent de modification de la fumée. A l'usage, cet agent est entraîné dans la fumée, avant son inhalation par le fumeur. Par exemple, on peut inclure dans une cigarette à faible teneur en goudron de la nicotine supplémentaire et un parfum. Un procédé connu pour parfumer un article à fumer usuel, tel qu'une cigarette, consiste à pulvériser un produit aromati- sant liquide sur le tabac en brins, avant la fabrication de la cigarette. Ce procédé n'est pas satisfaisant, car le parfum tend à migrer à travers la cigarette et à s'échapper de celle- ci. La pulvérisation du parfum entraîne une contamination des machines de fabrication ainsi que des chutes et des fins débris de tabac, ce qui les rend impropres à un nouveau traitement. D'autre part, les matières volatiles contenues dans le tabac risquent d'être perdues par évaporation, pendant les opérations de fabrication. Un autre procédé connu, pour communiquer à une cigaret- te un arôme additionnel, est décrit dans le brevet U.S. numéro 3.006.347, de R.J. Reynolds. Suivant ce brevet, des bandes de pâte d'amidon imprégnée de parfum sont appliquées à l'enveloppe qui est enroulée autour du rouleau de tabac. Ce procédé modifie de façon indésirable les propriétés physiques et l'aspect du papier à cigarettes. En outre, la capacité du papier à ciga- rette à absorber les ajouts parfumés est très inférieure à celle du tabac contenu dans la tige combustible de la cigarette. On a également proposé d'ajouter le parfum à l'élément filtrant d'une cigarette usuelle. L'inconvénient de ce procédé réside en ce que le parfum se trouve loin de la partie en com- bustion, de sorte que le composant le moins volatil du parfum atteint une concentration notable dans la fumée seulement dans les dernières bouffées. L'invention a pour objet un article à fumer comprenant 2 2484796 une tige combustible, qui comporte une extrémité d'allumage et une extrémité opposée, et une certaine quantité de particules d'agent modificateur de la fumée incorporées dans la tige com- bustible, la concentration de l'agent dans la tige combustible étant plus grande dans la zone de l'extrémité d'allumage que dans la partie comprise entre les deux zones d'extrémité. L'invention a également pour objet un procédé d'intro- duction dans un article à fumer, comprenant une tige combusti- ble ayant une extrémité d'allumage et une extrémité opposée, d'une certaine quantité de particules d'agent de modification de la fumée dans la tige combustible, ce procédé consistant à faire circuler un flux d'air à travers la tige combustible, de l'extrémité d'allumage à l'extrémité opposée, à provoquer l'en- trainement de l'agent modificateur de fumée dans ce flux d'air, de manière à obtenir un nuage de particules, et à faire péné- trer cet agent et l'acheminer le long de la tige combustible. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la des- cription de plusieurs formes de réalisation, non limitatives, représentées sur les dessins annexés. La figure 1 est une coupe schématique d'un dispositif pour l'introduction d'une certaine quantité de produit de modi- fication de la fumée dans une cigarette, par aspiration. La figure 2 est une coupe schématique d'un dispositif pour l'introduction d'une certaine quantité de produit de modi- fication de la fumée dans une cigarette, par soufflage d'air à travers celle-ci. Les figures 3 et 4 sont respectivement une coupe à tra- vers une cigarette, après introduction dans celle-ci d'un pro- duit de modification de la fumée. Les figures 5, 6 et 7 sont respectivement une coupe à travers une cigarette constituée de deux matériaux différents. La figure 8A est une coupe à travers une cigarette après introduction dans celle-ci d'une substance modifiant la fumée, à partir de chaque extrémité; et la figure 8B est un graphique qui illustre la réparti- tion de la substance modifiant la fumée dans la cigarette de la figure 8A. La figure 1 représente une cigarette 10 à bout filtrant 3 2484796 - préalablement fabriquée, logée dans un tube 11 dont le diamè- tre intérieur est légèrement plus grand que le diamètre extê- rieur de la cigarette. Un joint étanche à l'air est assuré en- tre la cigarette 10 et le tube 11, par un manchon 12 en caout- chouc souple qui s'ajuste étroitement à la fois autour du tube et de la cigarette. L'extrémité du tube il éloignée de la cigarette est raccordée à une pompe à vide, non représentée. L'extrémité 13 de la cigarette 10 qui fait saillie à l'extérieur du manchon 12 est située à une distance de 1 mm environ d'une surface plane 14. Une certaine quantité d'un par- fum 15, séché par pulvérisation et d'une granulométrie de l'ordre de 3 à 25 microns, est tamisée sur la surface 14. Le poids de parfum par unité de surface plane 14 est prédéterminé pendant le tamisage. Après avoir préparé le parfum, on met la pompe à vide en service et on déplace l'extrémité 13 de la cigarette progressivement à travers une zone prédéterminée de la surface 14. Pendant ce mouvement, l'air aspiré dans la ciga- rette entraîne les particules de parfum sur la surface 14 et les fait pénétrer et circuler le long de la tige combustible 16 de la cigarette 10. La pompe à vide aspire l'air par pulsations, de sorte qu'un flux intermittent d'air est aspiré à travers la cigarette. Ceci facilite la dispersion des particules de matiè- re entraînées à travers la cigarette. Un poids connu de matière est ainsi aspiré dans la cigarette. La cigarette terminée est finalement retirée du tube 11. Dans le dispositif de la figure 2, une pluralité de cigarettes 20 à bout filtrant préalablement fabriquées sont chargées dans des supports cylindriques 21, situés autour d'un ensemble de trous formés dans la paroi d'un dôme fermé 22. Un manchon souple, non représenté, est placé dans chaque support 21, pour constituer un joint étanche à l'air avec la surface extérieure de la cigarette 20. L'intérieur du dôme 22 communi- que avec une tubulure amovible d'entrée 23. La tubulure 23 con- tient une certaine quantité de matière pulvérulente 24 séchée par pulvérisation, d'une granulométrie de l'ordre de 3 à 25 microns. La matière 24 est supportée sur un disque perforé 25, disposé à l'extrémité d'entrée 26 de la tubulure 23. En fonc- tionnement, l'air est soufflé par pulsations dans l'extrémité v 4 2484796 d'entrée 26 de la tubulure 23 et traverse la matière 24. Un vibreur 27, fixé à la tubulure 23, facilite l'entraînement de la matière pulvérulente dans le flux d'air. La matière entraî- née 24 est transportée par l'air vers le haut de la tubulure 23, de manière à former un nuage de particules à l'intérieur du dôme 22. Le nuage de particules est refoulé par pulsations en quantité égale à travers chacune des cigarettes 20 préala- blement mises en place sur le dôme. A son passage axialement à travers chaque cigarette à partir de son extr,émité d'allumage 28, le flux d'air provoque l'introduction des particules de ma- tière contenues dans le nuage de particules, dans la cigarette, de façon à traverser celle-ci et à s'y déposer. On injecte de l'air par la tubulure d'entrée 23 pendant un temps prédéterminé, afin d'introduire une quantité prédéterminée de matière pulvé- rulente dans chaque cigarette 20. Les cigarettes traitées 20 sont ensuite retirées des supports 21 et toute matière en excès accrochée aux extrémités/ou à la surface extérieure des cigarettes est éliminée par un jet d'air. La cigarette traitée, représentée sur la figure 3, com- prend un bout filtrant 30 et une tige combustible de tabac 31. Des particules de substances 32 modifiant la fumée sont incor- porées dans la tige combustible 31. Le procédé de fabrication utilisé dans cet exemple procure des cigarettes dans lesquelles la densité de tabac est plus grande dans les zones d'extrémité 33, 34 que dans la zone intermédiaire 35. Cette variation de la densité du tabac peut être utilisée pour favoriser7s gra- dients de concentration de la matière déposée. Ainsi, la concen- tration de matière dans les zones d'extrémité 33, 34 tend à être plus grande, par rapport à celle de la zone intermédiaire, que dans le cas d'une cigarette de densité constante. Un passa- ge préférentiel de la matière a lieu suivant les lignes de moindre résistance dans le tabac. En outre, il se produit un plus grand dépôt de matière à la périphérie que dans l'axe central, du fait des passages qui existent entre une enveloppe 36 en papier et le tabac qui est en contact avec elle. Cela a également un effet inattendu mais avantageux en ce qui concerne la plus grande propension d'une cigarette à brûler périphéri- quement plutôt qu'axialement pendant les bouffées. 2484796 La figure 4 est une coupe à travers une cigarette trai- tée dans laquelle de plus grandes particules, d'une granulomé- trie de 3 à 25 microns, ont été introduites par pulsations de courte durée. Le temps d'introduction est plus court que celui qui est utilisé pour introduire les particules dans le disposi- tif de la figure 3. Ce temps d'introduction plus court, combiné à la moindre pénétration des plus grosses particules, aboutit à un gradient de dépôt de particules seulement à l'extrémité d'allumage de la cigarette. Le choix de la vitesse du flux d'air à travers la cigarette aide à l'obtention du gradient désiré de dépôt de particules. Ce gradient est bénéfique, pen- dant les quelques premières bouffées après l'allumage de la cigarette. Dans le cas par exemple d'une cigarette normale à faible teneur en goudron, il y a un manque de nicotine et de parfum pendant les premières bouffées. La plus grande concentra- tion de produit aromatisant dans la zone d'extrémité 34 compen- se ce manque initial de parfum. Lorsque la cigarette est en cours de combustion, le parfum naturel s'accroît, ce qui com- pense la diminution de concentration du produit aromatisant ajouté dans la zone intermédiaire 35. Il en est de même pour la nicotine et les autres agents de modification de fumée. Les figures 5, 6 et 7 sont des coupes à travers des cigarettes, constituées de deux types différents de matière combustible fumable. Dans chaque cas, l'une de ces matières ou les deux contiennent un agent modificateur de fumée particulier. Dans la cigarette de la figure 5, la tige combustible est composée de deux parties égales 51 et 52, chacune d'un type particulier de matière fumable. La matière A ou la matière B ou les deux matières peuvent contenir un agent modificateur de fumée particulier. Par exemple, la matière A peut contenir un produit de rafraîchissement de la fumée, tel que du menthol, pour combattre le parfum trop fort qui peut apparaître lors des dernières bouffées. Lorsque la tige combustible brûle, la pro- portion de matière A dans la partie incandescente augmente et, par suite, la proportion de l'agent de modification de fumée respectif libéré dans la fumée augmente aussi. La matière B peut contenir un mélange d'un parfum de fumée, ou un produit qui renforce l'arôme du tabac, et de la nicotine, afin 6 2484796 d'augmenter l'odeur de la fumée lors des premières bouffées. Comme la proportion de matière B diminue au fur et à mesure que la tige combustible se consume, la quantité de parfum dégagée dans la fumée diminue également. Un moindre renforcement de l'odeur est nécessaire dans les dernières bouffées, car le par- fum naturel tend à s'accroître à mesure que la cigarette est fumée. La cigarette de la figure 6 comprend une matière B, formant un cône 62, contenue à l'intérieur de la tige combusti- ble 61 de matière A. On obtient avec cette configuration un deuxième procédé d'augmentation et de diminution progressives des proportions respectives de matières A et B au fur et à mesure de la combustion de la cigarette et, par suite, d'augmen- tation et de diminution des proportions des agents respectifs de modification de fumée. En variante, le filtre 30 peut être prévu à l'extrémité opposée de la tige. Dans le cas de la figure 7, la cigarette comprend deux matières fumables différentes 71, 72 qui se rejoignent en un certain point de la longueur de l'article, suivant un plan de raccordement transversal 73. Il y a ainsi un changement brus- que entre les deux types de matière combustible, comparative- ment au changement progressif qui se produit dans les cigaret- tes des figures 5 et 6. Les variations de concentration de deux types de pro- duit pulvérulent de modification de fumée, dans des directions opposées suivant l'axe longitudinal de la tige combustible, peuvent être obtenues, dans une autre forme de réalisation, par introduction des agents successivement dans chaque extrémité d'une cigarette sans embouts, préalablement à la fixation des bouts filtrants. L'introduction de ces agents peut être effec- tuée par l'un quelconque des procédés illustrés par les figures 1 et 2. Le résultat de ce procédé d'introduction séquentielle est illustré par la figure 8A, sur laquelle on voit les deux zones 81 et 82 contenant respectivement des agents X et Y de modification de fumée. La figure 8B est un graphique des gra- dients de concentration des agents X et Y, suivant la longueur de la tige combustible. Afin que le produit ou l'agent modificateur de fumée 7 2484796 n'apparaisse pas à travers le papier 36, il peut être teinté à une couleur semblable à celle du tabac. Il est entendu que le produit de modification de fumée peut être un parfum, tel que fumée de bois, réglisse, menthol ou café. En variante, ce produit peut être de la nicotine ou un de ses dérivés. On peut également utiliser des parfums synthétiques. Dans chaque cas, le produit aromatisant peut être micro-encapsulé par séchage par pulvérisation dans de la résine d'acacia, de l'amidon modifié ou de la gélatine, ou un mélange de ces matières, ou un autre support. Une telle micro- encapsulation facilite la manipulation et réduit la détériora- tion du produit de modification de fumée pendant le stockage. En outre, la perte par évaporation des substances volatiles est notablement réduite. L'utilisation de la micro-encapsulation est également bénéfique en ce que le dégagement du produit modificateur est retardé jusqu'à ce que la cigarette soit en cours de combustion. L'application de l'agent modificateur de fumée à une cigarette terminée évite la contamination de l'équipement de fabrication des cigarettes ainsi que des chutes et fins débris qui résultent des opérations de fabrication. Ainsi, ces chutes et débris non contaminés peuvent être réutilisés sans risque. D'autre part, l'inconvénient des taches sur le papier à ciga- rette, qu'on rencontre lorsqu'on utilise des produits aromati- sants liquides, est évité lorsqu'on emploie un agent modifica- teur de fumée en particules. Il est entendu qu'on peut utiliser d'autres gaz que l'air, de l'azote par exemple, pour former le nuage de particu- les de produit modificateur de la fumée. L'invention, telle qu'elle est décrite ci-dessus, s'applique également à des cigares ou à des articles à fumer contenant une matière de remplacement du tabac. D'une manière générale, une cigarette peut contenir de l'ordre de 1 mg d'agent modificateur de fumée encapsulé, pour 65 mg de tige combustible. Il est bien entendu que des modifications de détail peu- vent être apportées dans la forme et la mise en oeuvre du dispo- -sitif et du procédé suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Article à fumer, cigarette par exemple, qui comprend une tige combustible (31), ayant une extrémité d'allumage (34) et une extrémité opposée (33), et une certaine quantité de pro- duit pulvérulent (32) de modification de fumée incorporé dans la tige combustible, caractérisé en ce que la concentration de ce produit dans la tige combustible est plus grande dans la zone de l'extrémité d'allumage (34) que dans la partie intermé- diaire (35) entre les deux zones d'extrémité. - 2. Article suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration du produit diminue au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la zone d'extrémité. 3. Article suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration du produit dans la tige combustible est également plus grande dans ladite zone d'extrémité opposée (33) que dans la partie intermédiaire (35) entre les zones d'extré- mité. 4. Article suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la concentration du produit diminue au fur et à mesure qu'on s'éloigne de chaque zone d'extrémité. 5. Article suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige combustible comprend une partie en une première matière à partir d'une extrémité, et une partie en une deuxième matière, à partir de l'extrémité opposée. 6. Article suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la première matière chevauche au moins partiellement la deuxième matière. 7. Article suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les deux matières s'étendent chacune de leurs extrémités respectives jusqu'à un plan transversal de séparation situé en un point intermédiaire de la longueur de la tige combustible. 8. Article suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit modificateur de fumée est sous forme de particules séchées par pulvérisation et micro-encapsulées. 9. Article suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il contient environ 1 mg de microcapsules pour 65 mg de tige combustible. 10. Procédé pour l'introduction d'une certaine quantité de particules de produit modificateur de fumée dans la tige combustible d'un article à fumer comprenant une tige combusti- ble ayant une extrémité d'allumage et une extrémité opposée, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer un flux d'air à travers la tige combustible, de l'extrémité d'allumage à l'extrémité opposée, et à faire entraîner le produit de modifi- cation de la fumée dans le flux d'air pour former un nuage de particules, de façon telle que le produit pénètre et circule le long de la tige combustible. 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'on fait passer le flux d'air à travers la tige combusti- ble, par pulsations de courte durée. 12. Procédé suivant la revendication 10 ou 11, caracté- risé en ce que l'air est aspiré à travers la tige combustible, à partir de l'extrémité opposée à l'extrémité d'allumage. 13. Procédé suivant la revendication 10 ou 11, caracté- risé en ce que l'air est soufflé à travers la tige combustible, à partir de l'extrémité d'allumage.