Brevet FR2520594A1 — publié le 19830805

Z 520594 Filtres à fumée La présente invention concerne des filtres à fumée, destinés à être utilisés en liaison avec des articles à fumer par exemple des cigarettes. On a jusqu'ici fait de nombreuses propositions concer- nant des filtres de cigarettes dans lesquels de l'air de ventilation peut pénétrer dans des conduits s'étendant à la périphérie du filtre jusqu'à l'extrémité côté bouche de ce- lui-ci, et servant à transporter l'air dans la bouche du fu- meur sans que l'air à l'intérieur du filtre se mélange, peu ou prou, à-la fumée de tabac aspirée à travers le filtre. Un tel mode de ventilation de filtre peut être appelé "ventilation périphérique séparée". On exige des filtres à ventilation périphérique séparée qu'ils améliorent la qualité de la fumée de tabac perçue par le fumeur. La présente invention propose un filtre à fumée compor- tant un tampon, analogue à un bâtonnet, de matière filtrante, ayant au moins un conduit d'air s'étendant le long du tampon entre une première extrémité du conduit s'ouvrant à l'extré- mité côté bouche du tampon et une deuxième extrémité s'ouvrant à la périphérie du tampon; et des moyens d'enveloppe entou- rant le tampon et permettant à un premier courant d'air ambiant de pénétrer dans le(s) conduit(s) d'air à un endroit espacé de la première extrémité et permettant à un deuxième courant d'air ambiant de pénétrer directement dans l'intérieur du tampon. De préférence, l'entrée du premier courant d'air ambiant dans le conduit est indépendante de l'entrée du deuxième cou- rant d'air ambiant directement dans l'intérieur du tampon. De préférence, le(s) conduit(s) d'air s'étend(ent) jus- qu'à une petite distance de l'autre extrémité du tampon De façon avantageuse, les moyens d'enveloppe, ou une couche ex- térieure de ceux-ci sous laquelle se trouve une couche permé- able à l'air, comporte des premiers et des deuxièmes trous de ventilation pour laisser passer au travers respectivement le premier et le deuxième courant d'air De façon appropriée, les deuxièmes trous de ventilation sont situés sur une région de la périphérie du tampon filtrant longitudinalement espacée d'une région de celui-ci o s'étendent les conduits d'air. De façon appropriée, le conduit d'air est partiellement défi- ni par un certain nombre de rainures dans la surface périphé- rique du tampon filtrant et par les moyens d'enveloppe ou leur couche intérieure Les rainures peuvent s'étendre paral- lèlement à l'axe du tampon filtrant ou peuvent être hélicol- dales Il peut y avoir deux jeux de rainures hélicoïdales en sens inverse de telle sorte que les rainures d'un jeu coupent les rainures de l'autre jeu. Le tampon de matière filtrante peut ne pas être d'une seule pièce Par exemple il peut comporter deux demi-tampons venant en butée, auquel cas un demi-tampon peut comporter les rainures délimitant le conduit d'air. En utilisant un filtre selon l'invention sur une cigaret- te, on peut obtenir une amélioration très nette dans le goût de la fumée du courant principal par rapport à ce qu'on per- çoit lorsqu'on enploie un filtre dont le seul mode de ventila- tion est la ventilation périphérique séparée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seule- ment, de plusieurs réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint sur lequel: la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'une cigarette à bout filtre, la figure la est une vue en coupe transversale d'une moitié de la cigarette de la figure 1, prise selon la ligne A-A, la figure 2 montre un tampon filtrant d'une autre forme que celui de la cigarette de la figure 1, et la figure 3 montre, partiellement en coupe axiale, une autre forme de tampon filtrant. La cigarette de la figure 1 comporte un boudin 1 de tabac coupé entouré par du papier à cigarettes 2, et un fil- tre 3 comportant un tampon filtrant individuel 4 de matière fibreuse filtrante à base d'acétate de cellulose Une série de rainures 5 (voir également la figure la) s'étend à la pé- riphérie du tampon 4 Les rainures 5 débouchent à l'extrémité côté bouche du tampon 4 et s'étendent parallèlement à l'axe du tampon sur environ la moitié de sa longueur Un procédé approprié pour former les rainures 5 est de soumettre le tam- pon 4, ou de préférence une longueur de boudin filtrant dont on découpera plusieurs tampons 4, à un procédé de moulage à chaud, par exemple celui décrit dans le brevet britannique n O 1 507 765 L'étanchéité des parois des rainures 5 peut être assurée en leur appliquant une-matière imperméable, par exemple du polyéthylène. Une manchette 7 sert à fixer le filtre 3 sur le boudin de cigarette 1,2 Dans les portions o elle recouvre les rai- nures 5, la manchette 7 définit, en liaison avec les parois des rainures 5, des conduits d'air 8 Deux rangées de trous de ventilation 9 et 10 sont prévus dans la manchette 7 Comne il est indiqué sur la figure 1, la rangée de trous 9 entoure le tampon 4 dans la portion de celui-ci dans laquelle s'éten- dent les rainures 5, la disposition étant telle qu'au moins l'un des trous 9 communique avec chacun des conduits d'air 8 La rangée de trous 10 entoure la portion du manchon 4 dans laquelle ne s'étendent pas les rainures 5. Si on le désire, les trous 9 et 10 peuvent être formés sous forme, de zones de microperforation de la manchette 7. Il est également possible que la manchette 7 recouvre une enveloppe de tampon perméable à l'air, auquel cas la man- chette sert de couche extérieure dans laquelle sont ménagés les trous de ventilation. Une variante consiste en ce que la manchette 7 recouvre une enveloppe de tampon imperméable, auquel cas l'enveloppe doit elle-même comporter des trous en correspondance avec les trous 10 de la manchette 7 De façon appropriée, dans ce dernier cas, les trous de l'enveloppe du tampon sont formés en même temps que les trous 10, mécaniquement ou par perçage laser. Lorsqu'on fume la cigarette de la figure 1, de l'air ambiant est aspiré à travers les trous 10 directement dans le tampon filtrant 4 et se mélange à la fumée de tabac passant à travers ce dernier De l'air ambiant est également aspiré séparément à travers les trous 9 dans les conduits d'air 8 et passe le long des conduits jusqu'à leurs extrémités de sortie sans se mélanger, peu ou prou, à la fumée. Le tampon filtrant représenté sur la figure 2 et repéré dans son ensemble en 11, est un tampon pouvant être utilisé à la place du tampon 4 de la figure 1 Le tampon 11 comporte un certain nombre de rainures longitudinales équidistantes 12 qui débouchent à l'extrémité côté bouche du tampon et s'en étendent sur une longueur sensiblement inférieure à la lon- gueur totale du tampon Dans la portion du tampon 11 ne présen- tant pas les rainures longitudinales 12, le tampon comporte une profonde gorge circonférentielle annulaire 13 Les rainu- res longitudinales 12 et la gorge circonférentielle 13 peuvent, de façon appropriée, être formées par un procédé de moulage à chaud Lorsque le tampon 11 est incorporé dans une cigarette à bout filtre, il est entouré par une enveloppe réalisée de façon à permettre à un premier courant d'air de pénétrer direc- tement dans les conduits d'air limités par les parois des rai- nures longitudinales 12 et par la surface regardant vers l'intérieur de l'enveloppe, et un deuxième courant d'air sé- paré de pénétrer dans la gorge circonférentielle 13 Le deuxi- ème courant d'air pénètre directement dans l'intérieur du tampon 11, principalement à travers la paroi latérale aval de la gorge circonférentielle 13. Si une manchette entourant le tampon filtrant 11 est prévue avec une rangée de trous (comme les trous 9 de la fi- gure 1) en correspondance avec la portion du tampon dans la- quelle s'étendent les rainures longitudinales 12, et si certains trous intermédiaires dans cette rangée sont dispo- sés entre les rainures longitudinales, l'air peut être empêché de pénétrer dans l'intérieur du tampon 11 à tr avers ces trous intermédiaires en appliquant un ageri imperméable sur la surface périphérique du tampon 11 En variante, le tampon 11, ou une longueur de boudin filtrant dont fait initialement partie le tampon 11, peut être entouré par une enveloppe imperméable de caractère thermoplastique avant d'être moulé à chaud pour procurer les rainures longitudina- les 12 et la gorge 13 circonférentielle Dans ce dernier cas, le moulage à chaud des rainures longitudinales relativement peu profondes 12 laisse l'enveloppe imperméable pratiquement intacte, tandis qu'on ne trouve que peu ou pas de restes de l'enveloppe dans la profonde gorge circonférentielle 13. Ainsi,les parois des rainures longitudinales 12 sont imper- méables à l'air et au moins les parois latérales de la gorge circonférentielle sont perméables à l'air. La figure 3 montre une autre forme de tampon filtrant repéré dans son ensemble en 14, que l'on peut utiliser à la place du tampon 4 de la figure 1 Le tampon 14 comporte un certain nombre de rainures hélicoïdales équidistantes 15 qui s'étendent depuis l'extrémité côté bouche du tampon 14 et peuvent être formés par un procédé de moulage à chaud Le tampon 14 comporte, à l'emplacement o il n'y a pas de rai- nures 15, un certain nombre de trous 16 s'étendant radiale- ment vers l'intérieur depuis la surface périphérique du tam- pon Les trous 16 peuvent être formés mécaniquement ou par laser, la formation des trous s'effectuant de façon appro- priée après montage du tampon 14 sur un boudin de cigarette, de sorte que la formation des trous 16 entraîne également la perforation de l'enveloppe. Bien que les tampons filtrants décrits ci-dessus soient d'une seule pièce, on peut utiliser des tampons en deux élé- ments, de telle sorte qu'un premier élément comporte des rainures s'étendant depuis l'extrémité côté bouche du-premier élément et le deuxième élément a des moyens pour permettre à l'air de pénétrer dans l'intérieur de ce deuxième élément Les rainures du premier élément peuvent s'étendre sur toute sa lon- gueur Si de tels tampons en deux éléments sont enveloppés dans des enveloppes de tampons respectives, de façon appropriée l'enveloppe du premier élément est imperméable à l'air, tandis que celle du second élément est perméable à l'air. Le régime air/fumée sortant de chacun des filtres décrits ci-dessus, pour autant qu'il est dû à la ventilation périphéri- que séparée, est modifié par l'établissement à l'intérieur du filtre d'un courant air/fumée du fait de la pénétration direc- te d'air de ventilation dans l'intérieur du tampon filtrant. L'effet de cette modification améliore de façon inattendue le goût de la fumée du courant principal. Les divers trous 9, 10 et 11 représentés sur le dessin ne sont pas à l'échelle et leur dimension a été éxagérée à des fins d'illustration. 2 2 059 4 R E V E N D I C A T I O N S 1 Filtre à fumée comportant un tampon, analogue à un bâtonnet, de matière filtrante ayant au moins un conduit d'air s'étendant le long du tampon entre une première extré- mité du conduit débouchant à l'extrémité côté bouche du tam- pon et une deuxième extrémité débouchant à la périphérie du tampon, et une enveloppe entourant le tampon et permettant à un courant d'air anbiant de pénétrer dans ce(s) conduit(s) d'air à un endroit espacé de la deuxième extrémité, caracté- risé en ce que les trous ( 10) dans l'enveloppe ( 7) permet- tent à un deuxième courant d'air ambiant de pénétrer direc- tement dans l'intérieur du tampon ( 4). 2 Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la disposition est telle que l'entrée du deuxième courant d'air ambiant est indépendante de l'entrée du premier courant d'air ambiant. 3 Filtre selon la revendication 1 ou la revendica- tion 2, caractérisé en ce que la deuxième extrémité du(des) conduit(s) d'air se trouve entre les extrémités du tampon ( 4) et en est espacée. 4 Filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe est généralement per- méable à l'air, mais a une couche extérieure moins perméable comportant les premiers trous de ventilation mentionnés pour laisser passer le deuxième courant d'air ambiant. 5 Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le(s) conduit(s) d'air 8 s'étend(ent) sur une première région du tampon ( 4) et que les trous de ventilation ( 10) sont situés sur une deuxième région de la périphérie du tampon qui est espacée longitudinalement de la première région. 6 Filtre selon la revendication 5, caractérisé par une gorge circonférentielle ( 13) dans le tampon ( 4) dans cette deuxième région, cette gorge ( 23) correspondant avec l'entrée autorisée du deuxième courant d'air ambiant et servant à admettre directement le deuxième courant dans l'intérieur du tampon ( 4) 7 Filtre selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 7) a des zones de mi- croperforations, dont l'une définit les trous de ventilation et dont l'autre permet l'entrée du premier courant d'air am- biant à travers l'enveloppe. 8 Filtre selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il existe une multiplicité de rainures ( 5) également réparties autour de la périphérie du tampon ( 4) et en ce que les conduits d'air ( 8) sont définis partiellement par ces rainures ( 5) et également partiellement par la surface regardant radialement vers l'intérieur de l'en- veloppe ( 7). 9 Filtre selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le tampon ( 4) comprend deux demi-tampons en butée, l'un des demi-tampons comportant au moins un conduit d'air ( 8) et l'autre étant dépourvu de con- duits d'air. Filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le(s) conduit(s) d'air ( 8) s'é- tend(ent) en hélice autour du tampon filtrant ( 4) en partant de l'extrémité côté bouche du tampon.