Brevet FR2555869A1 — publié le 19850607

Cigarette à embout et procédé de fabrication La présente invention concerne des dispositifs de dilution de la fumée, et notamment un embout pour une ciga- rette, ou l'analogue, qui réduit la teneur en goudron exclusivement par ventilation. On sait dans la technique ajouter à des cigarettes des filtres pourvus de moyens de ventilation pour amener de l'air ambiant dans le filtre et diluer ainsi la fumée tra- versant le filtre. La dilution de la fumée réduit la quan- tité de particules de fumée et les composants de la phase gazeuse qui sont amenés à la bouche du fumeur. Un autre procédé de dilution de la fumée consiste à rendre perméable à l'air l'enveloppe du boudin de tabac, ce qui permet d'introduire de l'air sur toute la longueur du boudin de tabac o il se mélange au courant de fumée circu- lant à travers le boudin de tabac, ce qui dilue la fumée. Un autre procédé consiste à ménager dans la périphé- rie d'un filtre des rainures sensiblement longitudinales d'air de ventilation, lesquelles rainures débouchent sur l'extrémité côté bouche du filtre. La fumée filtrée quit- tant l'extrémité côté bouche du filtre se mélange à l'air de ventilation sortant des rainures d'air de ventilation dans la bouche du fumeur, au niveau de laquelle la fumée est diluée. Des exemples de filtres de cigarette présentant des rainures pour introduire de l'air de ventilation dans le bout filtrant sont montrés dans les brevets U.S. suivants Nos: 3. 577.995, 3.572.347, 3.490.461, 1.718.122, 3.788.330, 3.773.053, 3.752.165, 3.638.661, 3.608.561, 3.910.288 et 4.256.122. On a également proposé un filtre de cigarette ame- nant dans la bouche du fumeur une combinaison de fumée filtrée diluée par de l'air et de fumée non filtrée non diluée. Le brevet US 3.860.011 montre un tel filtre de ciga- rette comme étant constitué par un filtre creux, comportant un tube rigide indéformable définissant un passage de fumée pour amener de la fumée non filtrée dans la bouche du fumeur, une couche concentrique de matériau filtrant entourant le tube et une enveloppe extérieure perforée pour laisser passer de l'air dans la couche de matériau filtrant. On connaît également des dispositifs pour diluer de la fumée non filtrée avec de l'air de ventilation avant que la fumée ne pénètre dans la bouche du fumeur. Un exemple d'un tel dispositif est montré dans le brevetUS N 3.552.399. Le dispositif, désigné dans ce brevet comme un filtre pour homogénéiser l'air et la fumée, a un passage axial central longitudinal borgne débouchant, soit dans la bouche du fumeur, soit dans un élément filtrant, une multiplicité de passages longitudinaux, et des passages transversaux reliant l'un à l'autre le passage central et les passages longitudi- naux et à l'air ambiant. Lorsqu'est fumée la cigarette équi- pée de ce dispositif, la fumée et l'air ambiant traversent les passages longitudinaux et central dans lesquels la fumée et l'air se mélangent avant d'arriver dans la bouche du fumeur. On connait également des dispositifs pour amener dans la bouche du fumeur de la fumée non filtrée et de l'air de ventilation. Par exemple, le brevet US No 4.023.576 décrit une cigarette avec un embout creux qui définit une chambre à fumée. Cette chambre à fumée est séparée du boudin de tabac par deux chicanes espacées qui définissent un tra- jet courbe que doit suivre la fumée avant de pénétrer dans la chambre à fumée. L'extrémité côté bouche de la chambre est fermée par une paroi avec un orifice central pour que la fumée puisse sortir de la chambre à fumée pour pénétrer dans la bouche du fumeur. La surface extérieure de l'embout pré- sente des rainures longitudinales qui coopèrent avec une manchette en papier perforée de recouvrement pour définir des trajets pour la circulation de l'air de ventilation. Lorsqu'un fumeur tire sur l'embout, de la fumée non diluée, non filtrée est aspirée du boudin de tabac dans la chambre à fumée et elle traverse l'orifice de sortie au centre de l'embout pour pénétrer dans la bouche du fumeur. En même temps, de l'air de ventilation est aspiré à travers la man- chette et les rainures longitudinales pour se mêler avec la fumée non diluée dans la bouche du fumeur. La présente invention procure avantageusement un embout pour une cigarette afin d'abaisser la teneur en gou- dron pratiquement exclusivement par ventilation. La pré- sente invention procure en outre un procédé pour fabriquer l'embout. De façon plus particulière, la présente invention procure une cigarette comportant un boudin de tabac de forme générale cylindrique, un embout imperméable de forme générale cylindriaue ayant une extrémité amont et une extré- mité côté bouche, l'embout étant disposé avec l'extrémité amont en butée coaxiale sur une extrémité du boudin de tabac; une gorge annulaire formée dans la surface périphé- rique de l'embout; une multiplicité de rainures longitudi- nales formées dans la surface périphérique de l'embout et s'étendant de façon générale sur la longueur de l'embout depuis la gorge annulaire jusqu'à l'extrémité côté bouche de l'embout; une multiplicité de capillaires de fumée tra- versants formés à travers l'embout depuis l'extrémité amont jusqu'à son extrémité côté bouche, de sorte que chaque capillaire a une entrée de fumée ouverte au niveaude l'extré- mité amont de l'embout et une sortie de fumée ouverte au niveau de l'extrémité aval de l'embout; chaque capillaire ayant une première section généralement parallèle à l'axe longitudinal de l'embout et s'étendant depuis l'extrémité amont de l'embout jusqu'à un emplacement au voisinage de la gorge annulaire, une deuxième section s'étendant de la pre- mière section du capillaire en dessous et en travers de la largeur de la gorge annulaire en étant inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'embout, et une troisième section s'étendant de la deuxième section du capillaire à un empla- cement voisin de la gorge annulaire jusqu'à l'extrémité côté bouche de l'embout; et une manchette perméable à l'air entourant l'embout et recouvrant la portion du boudin de tabac adjacente à l'embout. La présente invention procure en outre un procédé pour fabriquer un embout de forme générale cylindrique des- tiné à être utilisé en liaison avec une cigarette,ce procédé comprenant les stades suivants: coextruder une enveloppe de forme générale cylindrique en une première matière plas- tique imperméable et un noyau central en une deuxième ma- tière imperméable remplissant le volume intérieur de l'en- veloppe en formant une multiplicité de capillaires de fumée à travers l'enveloppe, généralement parallèles à l'axe longitudinal de l'enveloppe cylindrique, lorsque l'enveloppe et le noyau central sont coextrudés, formerune gorge annulaire dans la surface périphérique de l'enveloppe et concurremment déformer la section de chaque capillaire disposé de façon générale en dessous de la gorge annulaire de façon qu'il ne soit plus parallèle à l'axe longitudinal de l'enveloppe, et former une multiplicité de rainures géné- ralement longitudinales dans la périphérie de l'enveloppe, s'étendant de la gorge annulaire à l'extrémité côté bouche de l'enveloppe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint sur lequel: La Fig. 1 est une vue en perspective d'une cigarette selon la présente invention, la manchette étant représentée partiellement déroulée pour mieux montrer les détails; La Fig. 2 est une vue en perspective de l'embout de la Fig. 1; et La Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale de l'embout de la Fig. 1, vu dans la direction des flèches 3-3 de la Fig. 2. La Fig. 1 représente un embout, repéré dans son ensemble en 10, fixé sur un boudin de tabac 12 de forme généralement cylindrique. L'embout 10 est imperméable et a une extrémité amont 14 et une extrémité côté bouche 16. L'embout est disposé avec son extrémité amont 14 en butée coaxiale sur une extrémité du boudin de tabac 12. En se reportant continuellement à la Fig. 1 et de temps à autre aux Fig. 2 et 3, l'embout 10 comporte une gorge annulaire 18 formée dans sa surface périphérique et une multiplicité de rainures généralement longitudinales formées dans sa surface périphérique et s'étendant depuis la gorge annulaire 18 jusqu'à l'extrémité côté bouche 16 de l'embout 10. Chaque rainure 20 communique avec la gorge annulaire 18 et est ouverte sur l'extrémité côté bouche 16 de l'embout 10. Plusieurs capillaires de fumée 22 sont formés à travers l'embout 10 depuis l'extré- mité amont 14 jusqu'à l'extrémité côté bouche 16, de sorte que chaque capillaire de fumée a une entrée de fumée ouverte 24 au niveau de l'extrémité amont 14 de l'embout et une sortie de fumée ouverte 26 au niveau de l'extrémité côté bouche 16 de l'embout 10. Comme on le voit mieux sur la Fig. 3, chaque capil- laire de fumée 22 a trois sections. La première section 28 est généralement parallèle à l'axe longitudinal de l'embout et s'étend depuis l'extrémité amont 14 de l'embout 10 jusqu'à un endroit voisin de la gorge annulaire 18. La deu- xième section 30 s'étend de l'extrémité aval de la première section 28 en dessous et en travers de la largeur de la gorge annulaire 18 et est coudée par rapport à l'axe longi- tudinal de l'embout 10. La troisième section 32 s'étend depuis l'extrémité aval de la deuxième section 30 à un endroit voisin de la gorge annulaire 18 jusqu'à l'extrémité côté bouche 16 de l'embout 10. Comme on le voit, la deuxième section 30 se conforme de façon générale au contour en sec- tion transversale de la gorge annulaire 18, c'est-à-dire qu'elle est une courbe concave en direction de la gorge annulaire 18. Il n'est pas nécessaire que la deuxième sec- tion 30 soit une courbe régulière, mais elle peut avoir la forme d'un chevron avec un sommet pointu. En outre, la pre- mière et la troisième section 28 et 32 sont généralement coaxiales. En continuant à se reporter aux Fig. 1 à 3, les rainures longitudinales 20 sont généralement également réparties autour de la circonférence de l'embout 10 et les sorties ouvertes 26 des capillaires 22 sont généralement également réparties sur la circonférence de l'extrémité côté bouche 16 de l'embout 10. Comme on le voit, le nombre de rainures longitudinales 20 est égal au nombre de capil- laires 22 et les sorties ouvertes 26 des capillaires 22 sont décalées par rapport aux sorties ouvertes des rai- nures longitudinales 20 au niveau de l'extrémité côté bouche 16 de l'embout 10 selon la circonférence de l'em- bout 10. Bien que, à titre d'exemple, quatre capillaires de fumée 22 et quatre rainures longitudinales 20 soient représentées sur les Fig. 1 à 3, le nombre de capillai- res de fumée 22 ne doit pas nécessairement être égal au nombre de rainures longitudinales 20. En outre, on a trouvé qu'il était avantageux d'utiliser de trois à sept capillaires de fumée 22. En outre, on a déterminé que la surface de la section transversale de chaque capillaire de fumée 22 devait être comprise entre environ 0,125 mm et environ 0,385 mm. En outre, le rapport du débit d'air de ventilation au débit de fumée doit être compris entre 3 et 1. Comme on le voit mieux en se reportant aux Fig. 2 et 3, l'embout 10 est une enveloppe généralement cylindri- que 34 fabriquée en une matière imperméable, et comporte un noyau central imperméable 36 remplissant le volume inté- rieur de l'enveloppe 34. Les capillaires 22 sont définis dans l'enveloppe 34 de l'embout 10. La matière de i'enve- loppe imperméable peut, par exemple être de l'acétate de cellulose ou du polyéthylene et la matière du noyau central imperméable peut être, par exemple, de l'acétate de cellu- lose ou du polyéthylène. En se reportant à la Fig. 1, une couche d'une enve- loppe perméable 38 entoure l'embout 10. L'embout 10 est fixé sur le boudin de tabac 12 par une manchette perméable à l'air 40 qui entoure l'embout 10, recouvrant l'enveloppe perméable 38 et recouvrant la portion du boudin de tabac 12 adjacente à l'extrémité amont 14 de l'embout 10. Au moins une portion de la manchette 40 entourant l'embout 10 est perméable à l'air sur au moins une portion de la gorge annulaire 18. La manchette 40 peut également être perméable à l'air sur au moins une portion de chacune des rainures longitudinales 20. La manchette 40 peut être en un matériau poreux, ou, comme on le voit, la perméabilité à l'air peut être obtenue en formant de petites perforations 42 à travers l'épaisseur de la manchette 40, par ailleurs imperméable à l'air. L'extrémité côté bouche 16 de l'embout 10 peut être en retrait, par exemple en étendant la manchette 40 au delà de l'extrémité côté bouche 16. L'embout généralement cylindrique 10 est fabriqué en co-extrudant l'enveloppe généralement cylindrique 34 en un matériau imperméable tel que, par exemple, du polyé- thylène et le noyau central 36 en un matériau imperméable, tel que par exemple de l'acétate de cellulose à cellules fermées, remplissant le volume intérieur de l'enveloppe 34. Le procédé consiste à former des capillaires 22 à travers l'enveloppe perméable 34 généralement parallèles à l'axe longitudinal de l'enveloppe 34 en même temps que la coextrusion de l'enveloppe 34 et le noyau central 36. Après coextrusion de l'enveloppe 34 et du noyau central 36, la gorge annulaire 18 et les rainures longitudinales 20 sont formées dans la surface périphérique de l'enveloppe 34. De préférence, la gorge annulaire 18 et les rainures longitudinales 20 sont formées en déformant des portions sélectionnées de l'enveloppe 34 vers l'intérieur de celle- ci en direction du noyau central 36. Lorsque la gorge annu- laire 18 est formée en déformant l'enveloppe 34, la longueur de chaque capillaire 22 dans la zone de l'enveloppe 34 déformée pour former la gorge annulaire 18 est également déformée et n'est plus parallèle à l'axe longitudinal de l'enveloppe 34, pour former la deuxième section 30 dans chaque capillaire 22. Ainsi, les deuxièmes sections de capillaires 30 sont courbées en une courbe concave en di- rection de la gorge annulaire 18, et se conforment généra- lement au contour transversal de cette gorge annulaire 18; en outre, les portions sélectionnées de l'enveloppe 34 déformées pour définir les rainures longitudinales 20 sont situées entre des capillaires adjacents 22. De préférence, on forme concurremment la gorge annulaire 18 et les rai- nures longitudinales 20. La description détaillée précédente a pour but principal la clarté de la compréhension et on ne peut en déduire des limitations inutiles, car des modifications apparaîtront évidentes à l'homme de l'art à la lecture de cette description et pourront être apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention, ni de la portée des revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Cigarette, caractérisée en ce qu'elle comprend un boudin de tabac de forme générale cylindrique (12); un embout imperméable de forme générale cylindrique (10) ayant une extrémité amont (14) et une extrémité côté bouche (16), l'embout étant disposé avec l'extrémité amont en butée coaxiale sur une extrémité du boudin de tabac; une gorge annulaire (18) formée dans la surface périphéri- que de l'embout; une multiplicité de rainures longitudi- nales (20) formées dans la surface périphérique de l'em- bout et s'étendant de façon générale sur la longueur de l'embout depuis la gorge annulaire jusqu'à l'extrémité côté bouche de l'embout; une multiplicité de capillaires de fumée (22) formés à travers l'embout depuis l'extrémité amont jusqu'à l'extrémité côté bouche de celui-ci de sorte que chaque capillaire a une entrée de fumée ouverte (24) au niveau de l'extrémité amont (14) de l'embout, et une sortie de fumée ouverte (26) au niveau de l'extrémité côté bouche (16) de l'embout; chaque capillaire ayant une pre- mière section (28) généralement parallèle à l'axe longitu- dinal de l'embout et s'étendant de l'extrémité amont de l'embout jusqu'à un endroit voisin de la gorge annulaire, une deuxième section (30) s'étendant de la première section du capillaire en dessous et en travers de la largeur de la gorge annulaire et inclinée par rapport à l'axe longitudi- nal de l'embout, et une troisième section (32) s'étendant de la deuxième section du capillaire à un endroit voisin de la gorge annulaire jusqu'à l'extrémité côté bouche de l'em- bout; et une manchette perméableà l'air (40) entourant l'embout et recouvrant la portion du boudin de tabac adja- cente à l'embout. 2. Cigarette selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première et la troisième section de chaque capillaire sont généralement coaxialement alignées. 3. Cigarette selon la revendication 1, caractérisée en ce que la deuxième section de chaque capillaire est géné- ralement coudée en une courbe concave en direction de la gorge annulaire. 4. Cigarette selon la revendication 3, caractérisée en ce que la deuxième section courbe de chaque capillaire se conforme de façon générale au contour transversal de la gorge annulaire. 5. Cigarette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le nombre de rainures longitudinales est égal au nombre de capillaires. 6. Cigarette selon la revendication 1, caractérisée en ce que les rainures sont, de façon générale, également réparties sur la circonférence de l'embout et que les sor- ties ouvertes des capillaires sont, de façon générale, également réparties sur une circonférence au niveau de l'extrémité côté bouche de l'embout. 7. Cigarette selon la revendication 6, caractérisée en ce que les sorties ouvertes des capillaires sont décalées par rapport aux extrémités ouvertes des rainures longitudi- nales au niveau de l'extrémité côté bouche de l'embout, dans le sens de la circonférence de l'embout. 8. Cigarette selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une enveloppe poreuse entoure circonférentiellement l'embout en dessous de la manchette. 9. Cigarette selon la revendication 1, caractérisée en ce que la manchette est perméable à l'air- sur au moins une portion de la gorge annulaire. 10. Cigarette selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que la manchette est perméable à l'air sur au moins une portion de la gorge annulaire et sur au moins une portion de chacune des rainures longitudinales. 11. Cigarette selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'embout comporte une enveloppe cylindrique en polyéthylène et un noyau central imperméable en acetate de cellulose remplissant le volume intérieur de l'enveloppe. 12. Cigarette selon la revendication 11, caractéri- sée en ce que les capillaires sont formés dans l'enveloppe cylindrique. 13. Procédé pour fabriquer un embout généralement cylindrique destiné à être utilisé en liaison avec une ciga- rette, caractérisé en ce que: - on coextrude une enveloppe généralement cylindrique en une première matière plastique imperméable et un novau central en une deuxième matière imperméable remplissant le volume intérieur de l'enveloppe; - on forme une multiplicité de capillaires de fumée à tra- vers l'enveloppe généralement parallèles à l'axe longitu- dinal de l'enveloppe cylindrique lorsque l'enveloppe et le noyau central sont coextrudés; - on forme une gorge annulaire dans la surface périphérique de l'enveloppe et on déforme simultanément la section de chaque capillaire disposée de façon générale sous la gorge annulaire de façon qu'ils ne soient plus parallèles à l'axe longitudinal de l'enveloppe; et - on forme une multiplicité de rainures généralement longi- tudinales dans la périphérie de l'enveloppe s'étendant depuis la gorge annulaire jusqu'à une extrémité de l'en- veloppe. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la formation de la gorge annulaire s'effectue en déformant vers l'intérieur une portion de l'enveloppe. 15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la formation de la multiplicité de rainures longi- tudinales s'effectue en déformant vers l'intérieur des por- tions de l'enveloppe. 16. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la formation de la gorge annulaire et la formation des rainures longitudinales s'effectuent après coextrusion de l'enveloppe et du noyau central. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la formation de la gorge annulaire et la formation des rainures longitudinales s'effectuent simultanément. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la formation de la gorge annulaire et la formation des rainures longitudinalesconsistent à déformer vers l'intérieur des portions de l'enveloppe. Z555869 19. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la formation des rainures longitudinales dans l'enveloppe consiste à déformer une portion sélectionnée de l'enveloppe entre des capillaires adjacents. 20. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'enveloppe est en polyethylene et le noyau cen- tral est en un matériau cellulaire à cellules fermées.