Brevet FR2746600A1 — publié le 19971003

-1- La présente invention concerne une cigarette à filtre ventilé à double tronçon de filtrage, aromatisée par le gainage du filtre, et conçue de manière à délivrer une fumée présentant une teneur en goudron relativement basse, par exemple au plus de l'ordre de 1 mg. Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, des cigarettes dites hyperlégères ayant une teneur en goudron voisine de 0,5 mg et une résistance au tirage (RT) supérieure à 75 mm de CE, de préférence voisine de mm de CE, et délivrant une fumée primaire ayant un caractère aromatique jugé équivalent à des produits antérieurs ayant un rendement en goudron de l'ordre du mg. D'une manière générale, on sait qu'on a déjà proposé de fabriquer des cigarettes ayant un rendement en goudron voisin de 1 mg en ajoutant dans le mélange de tabac des substances aromatiques destinées à renforcer le goût de la fumée délivrée. Il s'avère que pour obtenir un rendement de ce type, il est - 2 '- 2746600 nécessaire d'utiliser un filtre fortement rétentif en goudron et présentant, de ce fait, une forte résistance au tirage et de prévoir une très forte ventilation. Or, cette nécessité de ventiler très fortement ne permet pas de réduire la teneur en goudron sans altérer la force aromatique de la fumée, laquelle devient rapidement inacceptable par le consommateur pour des rendements en goudron inférieurs à 1 mg. Par ailleurs, ces solutions présentent l'inconvénient de nécessiter l'emploi de quantités importantes d'arôme. Dans le but de supprimer cet inconvénient, on a également proposé de concentrer les substances aromatiques dans le filtre. Ainsi, les brevets FR 2 368 905 et EP O 225 742 proposent d'utiliser le gainage du filtre (réalisé en matériau microporeux) comme support d'arôme. Toutefois, les solutions décrites dans ces deux documents ne permettent pas d'aboutir aux résultats recherchés, notamment en ce qui concerne le compromis rendement en goudron/résistance au tirage/aromatisation. Le brevet EP O 101 173 divulgue, quant à lui, des cigarettes à filtre ventilé dans lequel les deux tronçons sont espacés l'un de l'autre et présentent un bon coefficient de transfert de l'agent aromatisant mélangé au tabac. Cette solution présente, elle aussi, l'inconvénient de nécessiter des quantités relativement importantes de produits aromatisants. L'invention a pour but d'atteindre les objectifs précédemment exposés en évitant les inconvénients de toutes ces solutions connues. Elle propose, à cet effet, une cigarette comprenant: - un filtre assemblé à un tronçon tabac par une manchette d'assemblage, et présentant, côté bouche, un tronçon de filtre à faible résistance au tirage et, côté tabac, un tronçon de forte résistance au tirage, ces deux tronçons étant assemblés bout à bout sans intervalle, par l'intermédiaire d'un gainage d'assemblage, -- 3 '- - un gainage poreux épais chargé de substances aromatiques qui entoure au moins le tronçon de filtre situé côté bouche, et - un gainage d'assemblage et une manchette d'assemblage perméables à l'air au moins sensiblement au niveau de la jonction entre les deux tronçons. Grâce à ces dispositions, et comme cela sera décrit dans la suite, quand la fumée entre dans la bouche du fumeur, elle est "canalisée" par de l'air aromatisé (à aromatisation constante). Il importe de noter que l'invention permet la réalisation d'une cigarette à rendement en goudron très faible ( fumée, aspirée par le fumeur. Toutefois, l'invention ne se limite pas à la réalisation de cigarettes hyperlégères présentant des rendements en goudron deux variantes d'exécution de la cigarette selon l'invention. -4- Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la cigarette se compose d'un tronçon tabac cylindrique Ti logé dans une enveloppe papier El, d'un filtre dont les deux tronçons T2, T3 sont axialement jointifs, d'un gainage épais aromatisé G1 qui entoure le tronçon de filtre T3 situé côté bouche, d'un gainage d'assemblage G2 des deux tronçons de filtre T2, T3 et d'une manchette d'assemblage microperforée MI, du filtre sur le tronçon tabac T,. Le tronçon tabac T1 comprend un mélange tabac + tabac expansé (TE) comprenant environ 50 % de TE. Le tronçon Tl a une vitesse de combustion voisine de 8,5 mm/mn de façon à délivrer environ 5,5 bouffées normalisées. L'enveloppe papier El qui entoure le tabac est fortement perméable (80 pers). Elle est imprégnée de 2 % de citrate de sodium et est fortement chargée (33 % de Ca CO3). Le tronçon de filtre T3 situé côté bouche est réalisé en acétate de cellulose ou en un produit équivalent de faible résistance au tirage (de l'ordre de 16 mm de CE par exemple) et de rétention goudron négligeable. Le tronçon de filtre T2 situé côté tabac présente, quant à lui, une forte résistance au tirage (de l'ordre de 150 mmn de CE par exemple) et est fortement rétentif en goudron (de l'ordre de 80 %, voire plus). Le gainage G. est réalisé en matière poreuse préalablement chargée de substances aromatiques (par exemple par héliogravure), de préférence sur la face interne du filtre. Ce gainage G1 peut consister en un gainage poreux épais, référence "Stiff 200" de la Société "De Mauduit" imprégné par héliogravure d'une composition aromatique à raison de 0,4 à 1,1 g/m2 sous forme d'une solution ou suspension. Ce gainage poreux G1 pourrait consister en tout autre papier ou matière poreuse végétale ou synthétique de caractéristique équivalente. 5. 2746600 Le gainage d'assemblage G2 des deux tronçons de filtre T2, T3 peut être de même nature que le gainage G1. Il peut être également chargé de composés aromatiques. La manchette MI est une manchette d'assemblage microperforée ou microporeuse classique donnant une ventilation de la cigarette de l'ordre de %, les perforations P se trouvant disposées dans une zone située sensiblement au niveau de la jonction entre les deux tronçons T2, T3 (par exemple à 13 mm de l'extrémité de la cigarette, côté bouche). Le phénomène exploité grâce à la cigarette précédemment décrite est alors le suivant: Lorsque le fumeur fume la cigarette, il exerce, pendant la phase d'aspiration de la fumée, une dépression sensiblement constante sur toute la section d'entrée du tronçon de filtre T3 situé côté bouche. Cette dépression qui se reporte d'une façon hétérogène au niveau de la section d'entrée du tronçon de filtre T2, engendre à la fois: - un courant de ventilation annulaire VA dont l'intensité décroît en direction de l'axe central X, X', et - un courant de fumée VF provenant de la combustion du tabac et qui passe au travers du tronçon de filtre T2. Compte tenu du fait qu'au niveau de la section d'entrée du tronçon de filtre T2 la dépression n'est pas constante mais décroît à partir du centre vers la périphérie en raison de la présence du courant d'air de ventilation VA, le courant de fumée VF se concentre dans la région centrale du tronçon de filtre T3. Par contre, le courant de ventilation VA qui se propage dans une zone annulaire entourant le courant de fumée VF présente une intensité qui décroît de la périphérie, en direction de l'axe central X, X'. En fait, ce flux de ventilation VA se propage dans la zone annulaire d'aromatisation du gainage poreux G. dont le pouvoir aromatique décroît en allant vers l'axe central X, X'. L'aromatisation du flux d'air de ventilation VA s'effectue donc de façon optimale et, compte tenu de la faible perte de charge du tronçon T2, le débit de ce flux VA est relativement important. Par ailleurs, le courant de fumée VF traversant le tronçon T2, qui se trouve donc à une température relativement élevée et qui circule dans la région centrale du tronçon T3, ne lèche pratiquement pas le gainage poreux Gi. Ce gainage G. qui se trouve constamment ventilé, demeure à une température sensiblement constante (température de l'air ambiant). Il ne subit donc pas une élévation de température pouvant provoquer l'évaporation prématurée des substances aromatiques qu'il contient, de sorte que l'aromatisation du mélange gazeux aspiré par le fumeur demeure constante dans le temps et ne décroît pas rapidement comme ce serait le cas si le courant de fumée (chaud) venait lécher le gainage poreux Gi. En outre, une particularité de cette solution réside dans le fait que quand le mélange gazeux pénètre dans la bouche du fumeur, le courant de fumée VF est canalisé et en quelque sorte enveloppé par de l'air aromatisé du courant de ventilation qui vient en priorité au contact des papilles gustatives et olfactives. Le goût de cette cigarette est donc sensiblement indépendant de la quantité de tabac fumé, (le goût de la cigarette et son intensité étant essentiellement apportés par l'aromatisation du filtre). 7 2746600 Dans le mode d'exécution représenté sur la figure 2, le filtre présente une longueur de 25 mm. Dans ce cas, le tronçon de filtre T2 à forte RT (en matériau filtrant très rétentif comme, par exemple, le papier ou un matériau filtrant vendu sous la marque CREST par la Société Filtrona International Ltd) présente une longueur de 16 mm, indispensable pour l'obtention d'une résistance au tirage (RT) suffisante. Les perforations P sont alors disposées suffisamment en retrait de l'extrémité côté bouche de la cigarette (environ 13 mm) et s'étendent axialement dans une zone annulaire de ventilation V de 6 mm de largeur. La zone de ventilation V s'étend partiellement au-dessus du tronçon de filtre T2 qui est équipé d'un gainage poreux G3. Le tronçon de filtre T3 est, quant à lui, recouvert d'un gainage poreux aromatisé Gl. Dans le cas o on choisit un filtre de 30 mm (figure 3), les perforations peuvent être placées sur le tronçon T3 à faible RT et le gainage G3 du tronçon T2 à forte RT peut être imperméable. Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit. Ainsi, il est possible d'utiliser deux gainages aromatisés G., G2 qui peuvent être imprégnés de deux ensembles respectifs de composés aromatiques différents dont l'adsorption partielle différente sur le papier et l'acétate modifierait la perception par le fumeur. - 8- 2746600 _8' Revendications 1. Cigarette à filtre ventilé à double tronçon de filtrage, aromatisée par le gainage, caractérisée en ce que le filtre qui est assemblé à un tronçon tabac (TI) par une manchette d'assemblage (MI) comprend, côté bouche, un tronçon de filtre (T3) à faible résistance au tirage et, côté tabac, un tronçon (T2) de forte résistance au tirage, ces deux tronçons (T2, T3) étant assemblés bout à bout sans intervalle par l'intermédiaire d'un gainage d'assemblage (G2), au moins le tronçon (T3) situé côté bouche étant entouré par un gainage poreux épais (G1) chargé de substances aromatiques, tandis que le gainage d'assemblage (G2) et la manchette d'assemblage (MI) sont perméables à l'air au moins sensiblement au niveau de la jonction entre les deux tronçons (T2, T3). 2. Cigarette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tronçon tabac (TI) comprend un mélange de tabac et de tabac expansé dans une proportion de 50 % et présente une vitesse de combustion de l'ordre de 8, 5 mm/mn de façon à délivrer environ 5,5 bouffées normalisées. 3. Cigarette selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le tronçon tabac (T1) est entouré par une enveloppe (El), fortement perméable, de l'ordre de 80 pers. 4. Cigarette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tronçon de filtre (T3) situé côté bouche présente une résistance au tirage de l'ordre de 16 mm de CE et une rétention de goudron négligeable. 5. Cigarette selon la revendication 4, caractérisée en ce que le tronçon de filtre (T3) situé côté bouche est en une matière telle que l'acétate de cellulose. 9. 2746600 6. Cigarette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tronçon de filtre (T2) situé côté tabac présente une résistance au tirage de l'ordre de 150 mm de CE et est fortement rétentif en goudron. 7. Cigarette selon la revendication 6, caractérisée en ce que le tronçon de filtre (T2) situé côté tabac est en papier. 8. Cigarette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le gainage poreux (G.) est imprégné par héliogravure de 0,4 à 1,1 g/m2 d'une composition aromatique. 9. Cigarette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux tronçons de filtre (T2, T3) sont assemblés par un gainage d'assemblage (G2) de même nature que le susdit gainage également aromatisé. 10. Cigarette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le susdit filtre est assemblé au tronçon tabac (Tl) par l'intermédiaire d'une manchette d'assemblage (MI) microperforée ou microporeuse donnant une ventilation de la cigarette de l'ordre de 75 %.