Brevet FR3129063A1 — publié le 20230519

L'invention a pour objet un matériau comprenant un substrat en papier et un substrat nontissé présentant une faible densité et qui peut être utilisé en tant que filtre pour article à fumer ou vapoter Filtre pour article à fumer ou vapoter comprenant un matériau bicouche L'invention a pour objet un matériau bicouche biodégradable, et comprenant un substrat en papier et un substrat susceptible d'être obtenu par voie aérodynamique ou par voie sèche. Ce matériau bicouche peut être utilisé en tant que filtre pour article à fumer ou vapoter. Un filtre pour article à fumer ou vapoter présente une forme cylindrique circulaire droite et comprend généralement une enveloppe extérieure en papier de gainage et un substrat positionné dans l'enveloppe extérieure. Le filtre pour article à fumer ou vapoter, grâce au substrat, permet d'éviter à l'utilisateur d’aspirer des particules de tabac et permet de retenir des substances particulaires dangereuses contenues dans la fumée ou l’aérosol comme les goudrons. Les filtres classiques sont en acétate de cellulose. Ces filtres classiques présentent une capacité de rétention de la nicotine telle que la perception par l'utilisateur de la fumée filtrée est satisfaisante. De plus, ces filtres classiques génèrent une fumée filtrée présentant de bonnes propriétés organoleptiques. Cependant les filtres classiques se dégradent très lentement et ne sont pas dispersibles dans l'eau. Ceci est particulièrement dommageable, car le filtre n'est pas consommé durant le fumage/vapotage d'un article à fumer ou vapoter et se retrouve régulièrement dans l'environnement. Les filtres classiques ont donc un impact environnemental important. Pour limiter l'impact environnemental des filtres classiques, il a été proposé de remplacer l'acétate de cellulose par un substrat en papier obtenu par voie humide. Ces substrats en papier étant biodégradables, ils se dégradent rapidement. Cependant la capacité de rétention de la nicotine des filtres comprenant un tel substrat en papier est telle que la perception par l'utilisateur de la fumée filtrée peut ne pas être satisfaisante. De plus la fumée filtrée par les filtres comprenant un tel substrat en papier peut présenter un gout asséchant non satisfaisant pour l'utilisateur. L'expérience utilisateur procurée par ces substrats en papier obtenus par voie humide n'est donc pas aussi satisfaisante en comparaison de l’acétate de cellulose. Il a également été proposé de remplacer l'acétate de cellulose par un substrat nontissé obtenu par la voie aérodynamique ou par la voie sèche. Un filtre dispersible comprenant un substrat nontissé obtenu par la voie aérodynamique est décrit dans FR 20 09244. Un filtre comprenant un substrat nontissé obtenu par la voie sèche est décrit dans FR 20 09247. Les filtres de ces deux demandes de brevet présentent une capacité de rétention de la nicotine du même ordre de grandeur qu'un filtre classique en acétate de cellulose. Cependant, ces deux substrats nontissés ne peuvent pas être crêpés. Ceci est désavantageux car le crêpage du substrat est le moyen le plus facile, et donc le plus classiquement utilisé, pour contrôler la chute de pression des filtres. Pour contrôler la chute de pression des filtres comprenant ces deux substrats nontissés, il est alors nécessaire d'adapter la laize des deux substrats nontissés pour modifier le poids de la matière filtrante. Or les fabricants de filtres pour articles à fumer ou vapoter souhaitent qu'un substrat puisse être adapté facilement aux différents filtres fabriqués, comme c’est le cas avec le substrat en papier qui peut être crêpé pour contrôler la chute de pression des filtres sans en modifier la laize. De plus, les propriétés mécaniques des filtres de la demande de brevet FR 20 09247 peuvent ne pas être satisfaisantes, en particulier ces filtres sont plus mous et s'écrasent plus facilement. Problème technique Il existe donc un besoin d'un substrat facilement adaptable à différents filtres, qui permette de fabriquer un filtre présentant une capacité de rétention de la nicotine du même ordre de grandeur que celle d'un filtre en acétate et cellulose, qui procure une expérience utilisateur satisfaisante et qui présente des propriétés mécaniques satisfaisantes. Il est ainsi du mérite des inventeurs d'avoir trouvé qu'il était possible de répondre à ce besoin grâce à un matériau bicouche. Résumé Il est proposé un matériau bicouche comprenant : un substrat en papier présentant une densité comprise entre 500 mg/cm 3 et 200 mg/cm 3 , en particulier entre 400 mg/cm 3 et 250 mg/cm 3 , plus particulièrement entre 390 mg/cm 3 et 300 mg/cm 3 , et un substrat nontissé présentant une densité comprise entre 7 mg/cm 3 et 60 mg/cm 3 , en particulier entre 8 mg/cm 3 et 55 mg/cm 3 , tout particulièrement entre 10 mg/cm 3 et 45 mg/cm 3 . De façon avantageuse, un filtre comprenant le matériau bicouche de l'invention présente une capacité de rétention de la nicotine du même ordre de grandeur que la capacité de rétention d'un filtre en acétate de cellulose. De plus le filtre comprenant le matériau bicouche de l'invention présente une capacité de rétention de la nicotine meilleure que la capacité de rétention d'un filtre comprenant un substrat en papier. Par conséquent la perception par l'utilisateur de la fumée filtrée par le filtre comprenant le matériau bicouche de l'invention est satisfaisante. De plus, la fumée filtrée par un filtre comprenant le matériau bicouche de l'invention présente des propriétés organoleptiques satisfaisantes pour l'utilisateur. Le matériau bicouche de l'invention est en outre facilement adaptable à différents filtres en modifiant, par exemple, la densité du substrat en papier par crêpage. Le filtre comprenant le matériau bicouche de l'invention présente aussi des propriétés mécaniques très satisfaisantes. En particulier, il est plus résistant à l'écrasement que les filtres des demandes de brevet FR 20 09244 et FR 20 09247. De plus, contrairement au filtre en acétate de cellulose, le matériau bicouche de l'invention peut, grâce à sa composition, se dégrader très rapidement dans l’environnement. Cela est particulièrement avantageux, car l’impact environnemental du filtre comprenant le matériau bicouche de l'invention est plus faible que l’impact environnemental du filtre en acétate de cellulose. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de production du matériau bicouche de l'invention comprenant les étapes suivantes : a) production du substrat en papier par voie humide, b) mise en forme optionnelle du substrat en papier produit à l'étape a), c) production du substrat nontissé par voie sèche ou par voie aérodynamique, d) combinaison du substrat en papier produit à l'étape a) ou b) et du substrat nontissé produit à l'étape c) pour produire le matériau bicouche. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de production d'un filtre pour article à fumer ou vapoter comprenant les étapes suivantes : e) formation d'un boudin à partir du matériau bicouche de l'invention tel que défini ci-dessus ou produit à l'issue de l'étape d) du procédé de production du matériau bicouche de l'invention tel que défini ci-dessus, f) enveloppement du boudin par une feuille de papier de gainage, g) dépôt d’une ligne adhésive à la jonction de la feuille de papier de gainage pour obtenir un boudin de matière filtrante, h) découpage du boudin de matière filtrante pour produire le filtre. Matériau bicouche comprenant : un substrat en papier présentant une densité comprise entre 500 mg/cm 3 et 200 mg/cm 3 , et un substrat nontissé présentant une densité comprise entre 7 mg/cm 3 et 60 mg/cm 3 . Matériau bicouche selon la revendication 1 dans lequel le ratio massique substrat en papier:substrat nontissé est compris entre 10:90 et 90:10. Matériau bicouche selon la revendication 1 ou la revendication 2 dans lequel le substrat papier présente une épaisseur comprise entre 50 µm et 200 µm. Matériau bicouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel le substrat nontissé présente une épaisseur comprise entre 700 µm et 6000 µm. Matériau bicouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel le substrat nontissé comprend des fibres naturelles choisies parmi les fibres de bois, les fibres de feuilles, les fibres de fruits, les fibres de graine, les fibres libériennes, les fibres de tiges, les fibres de roseaux et leurs mélanges. Matériau bicouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le substrat nontissé est consolidé par consolidation chimique, par aiguilletage, par hydroliage ou leurs combinaisons. Matériau bicouche selon l'une quelconque des revendication 1 à 6 dans lequel le substrat nontissé est susceptible d'être obtenu par voie sèche ou par voie aérodynamique. Filtre comprenant le matériau bicouche tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 7. Article à fumer comprenant un filtre tel que défini dans la revendication 8. Article à vapoter comprenant un filtre tel que défini dans la revendication 8. Procédé de production du matériau bicouche tel que défini dans l'une quelconques des revendications 1 à 7, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) production du substrat en papier par voie humide, b) mise en forme optionnelle du substrat en papier produit à l'étape a), c) production du substrat nontissé par voie sèche ou par voie aérodynamique, d) combinaison du substrat en papier produit à l'étape a) ou b) et du substrat nontissé produit à l'étape c) pour produire le matériau bicouche. Procédé de production d'un filtre pour article à fumer ou vapoter comprenant les étapes suivantes : e) formation d'un boudin à partir du matériau bicouche tel que défini dans l'une quelconques des revendications 1 à 7 ou produit à l'issue de l'étape d) du procédé de production du matériau bicouche de l'invention tel que défini dans la revendication 11, f) enveloppement du boudin par une feuille de papier de gainage, g) dépôt d’une ligne adhésive à la jonction de la feuille de papier de gainage pour obtenir un boudin de matière filtrante, h) découpage du boudin de matière filtrante pour produire le filtre.