Brevet FR2523608A1 — publié le 19830923

Papier de gainage pour articles à fumer. L'invention concerne un papier de gainage pour articles à fumer qui est préparé en utilisant de l'alumine et, notamment, du papier à cigarettes. Comme papier à cigarettes, on utilise en général un papier ayant un grammage compris entre 12 et 30 grammes/m 2 environ La matière fibreuse est obtenue, en général, à partir de chiffons, de chan- vre, de lin, de graminés et de bois Le papier à cigarettes doit être poreux, mais ne pas comporter de trous grossiers Cette structure poreuse du pa- pier entraîne cependant une constitution très inéga- le, ce qui se traduit surtout par de fortes fluctua- tions de la qualité du papier, notamment des proprié- tés mécaniques et relatives à la mécanique des fluides. Suivant la législation sur le tabac, il est permis d'utiliser de l'alumine comme additif pour du papier à cigarettes; cette alumine est déposée sous forme de particules pulvérulentes sur la sur- face du papier à cigarettes et sert d'agent de colo- ration et de combustion donnant une couleur blanche, en influençant donc la vitesse de combustion du papier à cigarettes et en donnant les cendres blan- ches que l'on souhaite. Cet additif n'a pas d'influence sur la structure fibreuse du papier. L'invention vise donc un papier de gainage pour articles à fumer, notamment un papier à ciga- rettes du type mentionné ci-dessus, qui a une struc- ture fibreuse uniforme et donc de meilleures proprié- tés mécaniques et du point de vue de la mécanique des fluides, ainsi qu'un meilleur comportement de combustion. Suivant l'invention, des fibres d'alumine sont incorporées à la structure fibreuse du papier. De préférence, le papier de gainage suivant l'invention a une teneur maximale en fibres d'alumi- ne de 40 % et notamment comprise entre 0,5 et 5 % par rapport au poids du papier. De préférence, les fibres ont un diamètre de 0,001 à 0,1 mm, notamment de 0,01 m In à 0,05 mm, et ont une longueur de 0,1 à 4 mm et notamment de 0,2 à 2 mm. Les avantages procurés par l'invention sont d'abord que les fibres d'alumine incorporées à la structure fibreuse du papier sont très stables à la température et ne se consument donc pas au fumage, mais restent sous forme de tubes extrêmement poreux. Or, cela augmente la stabilité du tuyau de cendres qui se produit pendant le fumage, de sorte que la formation de braise est nettement plus petite. En outre, les fibres d'alumine ont une résistance mécanique plus élevée que les fibres cellulosiques du papier, de sorte que les fibres d'alumine peuvent être incorporées très bien à la structure fibreuse du papier et donner ainsi une structure fibreuse très uniforme et donc une quali- té constante du papier et des cigarettes. Cette structure fibreuse très uniforme peut à son tour être utilisée pour donner au papier des propriétés mécaniques et relatives à la mécanique des fluides prescritesd'une manière exacte, comme par exemple la résistance à la rupture par traction et le comportement à la diffusion Grâce à l'amélio- ration du comportement à la combustion, on peut en outre enfin influencer aussi, par une vitesse de combustion plus uniforme, le rendement en fumée par bouffée et sur toutes les bouffées, en utilisant des structures de fibres correspondantes. A cet égard, la possibilité d'influencer le comportement à la diffusion est essentielle, puis- qu'en augmentant d'une manière appropriée le coeffi- cient de diffusion du papier à cigarettes, on peut diminuer beaucoup les rendements en fumée principale des constituants en phase gazeuse indésirables à bas poids moléculaire, comme par exemple C 0, HCN et NO. Bien que le papier à cigarettes ne contribue que pour 5 % environ au poids du corps de la cigaret- te (sans filtre), sa contribution à la fumée princi- pale,et donc au goût d'une cigarette, est de 10 % environ et est donc bien plus que proportionnelle. Mais, en incorporant des fibres d'alumine à la struc- ture fibreuse du papier, on diminue beaucoup la mas- se de papier combustible, puisque l'alumine est très stable à la température, en résistant encore à des températures de 800 à 10000 C environ qui peuvent être atteintes dans la zone incandescente, et ne con- tribue donc pas à la fumée principale Mais il en résulte une influence positive sur l'impression de goût laissé par la cigarette, en raison de la dimi- nution de la contribution du papier à la fumée prin- cipale En même temps, il se produit aussi moins de fumée secondaire pendant les intervalles entre les bouffées. Et finalement, les fibres d'alumine inté- grées à la structure fibreuse ont une action cataly- tique positive sur la formation et sur la composi- tion des constituants de la fumée. L'action catalytique de l'alumine ne se pro- duit qu'à des températures élevées, de l'ordre de grandeur d'au moins 8000 C; mais dans la zone incan- descente d'une cigarette, il se crée des températu- res de 800 à 1000 C, de sorte que l'action catalyti- que de l'alumine peut avoir lieu. La bonne action catalytique des fibres d'alu- mine repose sur leur surface spécifique assez grande, qui donne une conversion meilleure par unité de sur- face En outre, les fibres d'alumine sont intégrées au papier et servent donc de support de structure, de sorte que les fibres individuelles se trouvent directement et longtemps dans la zone incandescente et que, donc, l'action catalytique des fibres indi- viduelles peut se conserver pendant une durée assez longue. L'action catalytique des fibres d'alumine entraîne une diminution des oxydes d'azote N O X, qui, suivant les connaissances actuelles, sont réduits en azote moléculaire N 2 * En outre, il se forme aus- si moins d'oxyde de carbone CO, puisque le carbone présent est transformé dans une grande mesure en gaz carbonique C 02 La proportion petite d'oxyde de carbone CO qui se forme cependant est transformée en CO 2 et en H 20 par réaction sur les hydrocarbures présents. Et finalement, les constituants de la fumée, qui sont indésirables du point de vue du goût, no- tamment certains hydrocarbures, sont craqués cataly- tiquement par les fibres aux températures de 800 à 1000 C qui règnent dans la zone incandescente, ce qui diminue également leur proportion La proportion des fibres d'alumine doit s'élever, au maximum, à 40 % du poids du papier; en fonction du but que l'on se fixe, la proportion peut représenter entre 0,5 et 5 %, ou entre 10 et % du poids du papier. L'invention est explicitée davantage dans ce qui suit au moyen d'un exemple de réalisation. Des fibres d'alumine du commerce ayant un diamètre moyen de 20 microns sont découpées à une longueur de 1 mm environ Ces courtes fibres d'alu- mine sont ajoutées, lors de la fabricationhbituelle du papier à cigarettes, dans la suspension habituel- le de matières fibreuses, et cela une fois en une proportion de 2,5 % environ, et une autre fois en une proportion de 17,5 % environ, cette proportion étant rapportée au poids du papier Les fibres d'alumine sont donc traitées en même temps que les autres, lors de la fabrication du papier, et sont ainsi intégrées à la structure fibreuse du papier fini. On utilise ce papier contenant des fibres d'alumine à titre de constituant incorporé, à la ma- nière habituelle, pour le gainage de cordons de tabac; la structure fibreuse extrêmement uniforme de ce papier a, à la manipulation et au fumage, les effets mentionnés ci-dessus. On notera que les pourcentages mentionnés se rapportent au poids total du papier, y compris les fibres d'alumine. 25236 08 REVENDICATIONS 1 Papier de gainage pour articles à fumer) notammentdu papier àcigarettes> qui est préparé en utilisant de l'alumine, caractérisé en ce que des fibres d'alumine sont incor orées dans la structure fibreuse du papier. 2 Papier de gainage suivant la revendica- tion 1, caractérisé par une teneur maximale de 40 % de fibres d'alumine rapportée au poids du papier. 3 Papier de gainage suivant la revendica- tion 2, caractérisé par une teneur de 0,5 à 5 % de fibres d'alumine rapportée au poids du papier. 4 Papier de gainage suivant la revendica- tion 2, caractérisé par une teneur de 10 à 25 % de fibres d'alumine rapportée au poids du papier. 5 Papier de gainage suivant l'une au moins des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les fibres ont un diamètre de 0,001 à 0,1 mm, notamment de 0,01 mm à 0,05 mm. 6 Papier de gainage suivant l'une au moins des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les fibres d'alumine ont une longueur de 0,1 à 4 mm et notamment de 0,2 à 2 mm.