BE689937A

BE689937A -

Info

Publication number: BE689937A
Authority: BE
Priority date: 1965-11-18
Filing date: 1966-11-18
Publication date: 1967-05-18
Also published as: NL6616292A; LU52376A1

Description


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  Mélange combustible. 



   La présente invention concerne un mélange combustible   ¯-;,susceptible   d'étre   fumé   dans des cigarettes,   cigares..     pipes,   etc. 



  Les mélanges à fumer utilisés normalement sont   '-,constitués   de façon principale par du tabac naturel ou en con- tiennent une proportion   élevée.   on admet en général actuellement que le fait de fumer du tabac., en particulier sous forme de ciga- rettes, augmente le risque de cancer du pomon. Ce phénomène est attribué à la présence dans la fumée de tabac de composés carcinogè- nes, comme le 3,4-benzoyrène, et de composésqu'on croit être carcinogènes et irritants comme lacroléine et le formaldéhyde. 



    -,-Beaucoup   de ces   constituant.   nuisibles sont produits par la pyro- 

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   lyse   ou distillation   scène   des   matières vitales   existant   dans   le mélange qui est fumé et on a   proposa   que la quantité de 
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 3$4-bonoupyrbne dans la fumée puisse btre attdnude par încor-   poration     d'additifs   tels que le nitrate de   suivra   Il est de 
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 façon générale reconnu que la quantité de 3,4-benzopyréne existant dans la fumée de tabac est insuffisante pour justifier par elle-taême le degfë de l'effet observé lorsque le %oudroM"de la fumée de tabac est administré en badigeonnage à des souris et i,

  se''o carcinogène de ee %oudron"n'a pas encore pu être mis en relation complète avec les nombreux con- stituants de ce mélange complexe. Toutefoli, on sonsidèrp que la diminution de la concentration totale en 'goudrcn; par exemple au moyen d'un filtre dans les   cigarettes,atténue   les risques pour la santé. 



   L'invention a pour but de procurer un mélange à fumer qui, lorsqu'il est   fumé,donne   une fumée ayant une concentration moindre que celle du tabac naturel en"goudron"et en composés présumés nuisibles   .,our   l'organisme humain. 



   Le mélange combustible suivant   l'invention     comprend   du carbone libre en mélange avec des constituants dégageant de la fumée. 



   L'invention, outre qu'elle   procure   des Mélanges à fume? 
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 donnant moins de"goudron"dans la fumée,permet la préparntion de mélanges   libérant   une   fum6e   plus douce et moins irritante que celle obtenue à partir de la plupart des mélanges à fumer du commerce. 



  La composition des mélanges et par conséquent les propriétés de la fumée peuvent être modifiées beaucoup plus   qu'il     n'est     possible   
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 au moyen des mdlanges à fumer habituels. Par exemple, en Incorpo- rant des additifs sapides et armausantop on peut modifier la saveur et l'arôme de la fumée dans une plus grande mesure suivant les   préférences du     consommateur.   La proportion de nicotine qui est 

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 un constituant   intéressant   des   mélanges à   fumer peut également être ajustée entre des limites étendues suivant le   désir,

       L'invention   permet   également   la préparation de mé-   langes   qui   subissent   la   combustion à   une température plus basse 
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 que les mélangea classiques de tabac à fumer# ce qui réduit davan-' tage la proportion du 3,benzpyrie formé à partir du tabac entrant dans la constitution des mélanges suivant   l'invention   qui en comprennent. Les mélanges à fumer suivant   l'invention   sont 
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 dithabitude moins onéreux que los mélanges de tabac à fumer   disponibles   dans le commerce. 



   L'effet avantageux du carbone libre dans les   mélanges   fumer suivant l'invention   résulte   croit-on de la modification qu'ils entraînent des processus se déroulant au cours de la com-   bustion   des mélanges à   fumer.   Un   mélange à   fumer en cours de combustion constitue-croit-on un système thermique dans lequel se déroulent les processus principaux   ci-après ;   
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 (a) évaporation de 'hunic3it¯ e des constituants vc:1- latins conférant de 1-' ar*oinee de même que de 1 ;Le t4ine dans le courant de   fumée;

     (b) pyrolyse des matiëres   végétales     en     constituante   vois- tils complexes qui s'incorporent au courant de   fumée,   
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 et charbon" goudronneux non volatil ,, de nature prîn- cipalement carbonée qui subsista ; (c) combustion par incandescence a des températures rela- tivement élevées du"charbon"apportant la. eltin.'ipur pour l'évaportaion et la pyrolyse   ci-dessus.   



   Des constituants indésirables de la fumés sont 
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 produits au cours de la pyrolyse (b) qui enguiidre simultandi-jeit .a'vurbustile"carbon pour le processus c Il est probable également que des constituants indésirables se forment aux   tem-   pératures relativement élevées de la   combustion   par incandescence 

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 du"combustible"goudronneux carboné lui-même. Des composés polyaro-   magiques   carcinogènes peuvent se former ainsi., 
Le carbone libre des   mélances à   fumer suivant l'invention remplace la"charbon"qui est le combustible disparaissant par in candescence au processus (c) et élimine ainsi au   moins   en partie la pyrolyse engendrant les composés goudronneux nuisibles ou pro- duits de pyrolyse indésirables de la fumée. 



   Un tabac séché à l'air chaud typique a une   concentration   élavée en constituants de haut poids moléculaire qui doivent   subir   la pyrolyse en produits de poids moléculaire moins élevé pour donner le "charbon"et des produits volatils en quantités suffisantes pour la. formation de la fumée,, et contient une proportion tout   a'   pas assez faible de constituants de bas poids moléculaire, autres que l'eau, capables de se volatiliser dans le courant de fumée avant de subir la pyrolyse. 



   Au contraire, les mélanges à fumer suivant l'invention peuvent être préparés de manière à contenir une quantité moindre de constituants de haut poids moléculaire subissant la pyrolyse, 
Toutefois, ces constituants de haut poids moléculaire sontdési- rables en certaines proportions comme   liantsou   comme composés de renforcement au cours de la fabrication des produits suivant l'in- vention, et sont de préférence des composés qui favorisent la com-   bustion   et la formation de la fumée. Des exemples de ces composés sont l'alcool   polyvinylique,     les. éthers   cellulosiques,   l'amidon,   les pectines, la dextrose, les gommes et les   mucilages.   



   Les mélanges à fumer suivant   3.'invention   comprennent de préférence au maximum 50% en poids de carbone libre, mais pour les mélanges à cigarettes,   il   est préférable de ne pas en utiliser plus   de     35%   en poids.La raison en tient partiellement au fait que le car. bone est   thormiquement   équivalent à plusieurs fois son poids de tabac à fumer ordinaire, de sorte que   lorsqu'on   recherche une   apti"   

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 tude à la combustion analogue à celle des cigarettes classiques, la quantité de carbone doit être limitée.

   La plupart des fumeurs désirent percevoir une fumée visible pendant qu'ils fument la ci-   . garette,   et il est apparu que des mélanges contenant plus de 35% de carbone libre peuvent donner une quantité insuffisante de fumée   visible.   



     L'effet   avantageux du carbone libre sur la réduction de la formation des produits de pyrolyse augmente à mesure que la proportion de carbone libre du mélange   s'élève,   et l'incorporation de 5% en poids ou davantage de carbone libre à un mélange   à   fumer a un effet   notable   sur la qualité de la fumée. 



   Le carbone libre peut se présenter avantageusement . sous forme de charbon de bois pulvérulent qui peut être utilisé comme véhicule immobilisant   l'humidité   ou les constituants liquides du mélange. L'eau,qui est intéressante dans les Mélanges   à   fumer pour améliorer la qualité de la   fumée,est   souvent immobi- lisée par des humectants et la concentration en   peut   être   atténuée   ou annulée si   l'eau   est absorbée par le charton de bois. 



   Les agents aromatisants volatils peuvent être absorbés auissi de façon avantageuse par le charbon de bois pour empêcher la   perte   car évaporation. 



   Il convient de noter que les mélanges à fumer suivit l'invention peuvent comprendre du tabac, de la colluose, des hy- drates de carbone et autres matières organiques engendrant   @     @   fumée, comme il en existe normalement dans les mélanges 4 faur,et   si   on le désire, les autres agents modifiants utilisés   Dermate@@@,   dans ces mélanges.

   Par exemple, les mélanges peuvent   comp@enre   des catalyseurs favorisant l'incandescence ou des matièren   amé@le-        rant la cohérence et la couleur des cendres, de la   nicotine,   des agents aromatisants, des médicaments ou des adhésifs favori- . sant la mise en feuille et le   hachage   ultérieur du mélange. 

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   Comme catalyseurs pour l'incandescende assurant la pour-. suite de la combustion, on préfère les dérivés   de,   Métaux alcalins. 



   Comme composés améliorant la qualité de la cendre, on peut utiliser des sels d'ammonium ou de métaux alcalins ou alcali- no-terreux, parmi lesquels on préfère les sels de magnésium, de cai- cium et d'ammonium. 



   De nombreux agents aromatisants peuvent être   Incorporés   au mélange. Ce sont des extraits de tabac, des esters organiques, des huiles essentielles, du menthol, des fèves de tonka ou de la   vanilline.   ' 
La résistance mécanique du mélange à fumer présenté en feuilles ou en fibres hachées ou   extrudées pour   des   cigar@ttes   peut être améliorée parl'incorportion au mélange de certaines matières fi- breuses, comme des fibres cellulosiques.

   Les matières cellulosiques ou du type des hydrates de carbone peuvent conférer un caractère légèrement acide ou acre qui n'est toutefois pas désagréable pour les fumeurs de cigarettes déjà habitués au tabac et qui peut être,en   outre,intéressant   pour compenser 1'alcalinité   résul- .   tant éventuellement de la présence de la   nicotine.   



   D'autres agents tels que des carbonates ou charges inertes peuvent être incorporés au mélange à fumer pour lui   confé-   rer une texture plus ouverte facilitant la combustion. 



   La Demanderesse préfère que les produits contenant du carbone suivant   l'invention   soient fabriqués de façon que le carbone libre soit enrobé d'un liant de haut poids moléculaire et soit   sensiblement   empêché   d'absorber   les produits de la fumée déjà évaporés par la partie en combustion du mélange à fumer, par- ce   qu'il   en résulterait une variation sensible de la force de la fumée, tandis que la   cigarette, par   exemple,est fumée. L'enrobage peut être réalisé par exemple par combinaison intime du carbone ou du mélange extrudé ou divisé avec l'une ou l'autre des matières 

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 liantes ou enrobantes déjà citées.

   La méthylcellulose et   la.   car- boxyméthylcellulose   sodique,   par   exemple,   sont utiles à cette fine L'invention est davantage illustrée par les exemples suivants dans lesquels les parties et les pourcentages sont   tou-     jours   en poids; EXEMPLE - 
On agite 5 g de charbon de bois pulvérulent,   0,4   g   ?./de   carbonate de calcium et   0,4   g de carbonate de   magnésium     ,,-dans   une solution de 4 g de   méthylcellulose   dans   400     ml     d'eau.   



    On   ajoute le mélange obtenu à 6 litres d'une suspension aqueuse de pulpe d'u-cellhulose de bois désagrégé contenant 10,0 g d'a-cellulose sur base sèche et on y ajoute de   l'eau   pour portor la teneur en solides à 0,3% On produit des   feuilles à   partir du mélange au moyen d'une   machine   à papier de   laboratoire  du type décrit page 59 du "Second Repart of the Pulp Evslustion Committee", du Psper-Makers' 
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 j â '¯ r¯'¯ ¯¯5,3- mß =', ""aa--S'..M"'11.L::.-" -- -,4> '-.' . ''- , 1:

  ' --P -Lq±* piv4ri- .suros NuaNà  àààm.*w.lnoition .-#..<.-- mlv'it'.u'e t.8u1Un ...mu't1on $cm< <#K-. .r ¯ ... ..... . - bzz tenent 2,5% de borax, 1%  de-carbonate.   de potassium,   1%   de glycérol et 95,5% d'eau de manière à leur faire absorber  -      environ 3 fois leur poids de solution, après quoi, on les sèche à   l'air.   On hache les feuilles en   brins     d'une   largeur   moyenne   de 1 mm et d'une longueur de 10 à 12 mm. On pulvérise sur les brins une solution contenant un agent   aromatisât   vendu   tous le   nom de   "I@itation   Tobacco Flavou" 0-1, et de la   @     @   puis on sèche les brins à l'air.

   La matière   séchée     contiez   2% d'agent aromatisant et 1% de nicotine. 



   On pulvérise enfin sur les brins une solution 0,1% de   méthyleellulose   dans   l'eau,   après quoi on sèche les   brina   à l'air, le but de l'opération étant d'enrober complètement les   brins   

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 deune milice couche ue rt#y..: 
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 La composition an ,9w.,:.=;" . < . , ,'} ,, x ?,<1 
 EMI8.3 
 
<tb> Charbon <SEP> de <SEP> bois <SEP> 27
<tb> 
 
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 Méthyleellulose Il 
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<tb> a-Cellulose <SEP> 34
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<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 1
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<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 2
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<tb> Borax <SEP> 9 <SEP> . <SEP> 
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  Carbonate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 3
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<tb> Glycérol
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<tb> Nicotine <SEP> 1
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<tb> 
<tb> Agent <SEP> aromatisant
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<tb> 
<tb> Humidité <SEP> 15
<tb> 
 
On fume des cigarettes roulées à la main contenant chacune environ 0,6 g du mélange. La fumée secondaire est con 
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 sldérablement moins ogrmte que celle des en-tabac . normal et la fumée p9incipaie eet douçé et flon irritante. 



  EXEMPLE 2-
On prépare comme dans l'exemple 1 un mélange à fumer de la composition   suivante:   
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<tb> 
<tb> 
<tb> Charbon <SEP> de <SEP> bois <SEP> 35
<tb> 
 
 EMI8.8 
 Héthylcellulose 
 EMI8.9 
 
<tb> a-cellulose <SEP> 32
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<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 2
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<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 2
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<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 4
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<tb> Glycérol <SEP> 4
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<tb> Nicotine <SEP> 1
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<tb> Agent <SEP> aromatisant <SEP> . <SEP> 2
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<tb> Humidité <SEP> 16
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On fume des cigarettes roulées à la main et contenant chacune environ 0,75 g du mélange à fumer.

   La fumée principale. est plus visible et est   coude   et non   irritante..   La fumée secondaire est visible et a une agréable odeur de tabac* 
EXEMPLE 3- 
On broie finement 32 parties de charbon de bois   et'   on les mélange avec 20 parties d'c-cellulose fibreuse   passée   au broyeur à boulets, 4 parties   diacide   citrique, 4 parties  de   citrate de potassium  4 parties de phosphate de sodium, 5 parties de carbonate de calcium   finement     divisée   5 parties de carbonate de magnésium, 1 partie de pectine et 1 partie de carbonate d'am-   monium,

     On agite le   mélange   solide et on le mélange intimement à une solution de 10 parties de carboxyméthylcellulose sodique (ayant une viscosité de 3000 à 4000 centipoises en solution aqueuse à   1%)de   4 parties de sorbitol et de 10 parties de glycérol dans 400 
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 parties d'eau. On étale la suspension a:",leur,e /.h=imu< d3u<ie ,":': ,ir .. - tatale en soldes djenviron 20% en poids, sur,des S.t c=fh   1 . - en une épa1ssjA1r <'-'environ zizi. mu et on Aes ¯1.ais*e sçci:::;- ." tempérnturé L.

   W 7li.Lüü LILi i iJ3i humecte alors la Ss#Q3i'= 141ér;mc.P+ pour pouvoir ia entacher plus facilement du y.::, '2 ? 'n :., 1:-, ..., en brins qu'on auditionne <l'acent Ill'ot1atl.Jn7",t 3-d de nlQt..,,: 7,;-' dans l'e1Cempl 1, On transforme le l..i,i4 v r3 cLg.iz.#±toet l.'0:: : ¯ ,'¯  '' d1tionne à une humidité d'environ 12J aY/;!.'11' Ifje11vt; .3')ent i'n =Ay   Lorsqu'elles sent, .fumées, les c1garette$ '.icrMt 4.r. pia :.i: ;,., fumée que les cigarettes de tabacs mais iii é ..'l# r5z;i '.3.' ;"J' :" . et moins irritante. 



  EXE:'1PLE 4.¯- On mélange une fraction du mél:.7 <41;>it dans 1 â =..- . 



  3 avec un poids égal de   tibac   haché tel qu'il est utilisa pour les cigarettes du   confères.   La fumée des cigarettes obtenues à partir du mélange est douce et légère au goût.

Claims

EMI10.1

R l : t= l 1 * Mélange combustible ;:.N4vtjý s .. ';::'::';..,{,,! 1 ,;;=, pour les cigarettes, c1.cares,p1pes.. L =¯ js *m ce 'l" comprend du carbone libre en mélange avec es i?rtgt1t\H.r.t,;1; t'.'7' de ,c fumde.

2 w Mélange suivant la revendication 1. c;ri> <:5;.: .] en ce qu'il comprend 5 à 50% en poids de carbone libr 3 - Mélange suivant la revendication l ou 2, <)yaei,6i-J en ça que le carbone libre se présente sous farms de :'=3 ia bois pulvérise.

4 - Mélange suivant la revand(;d.iol1 3i 1Jnr.' "'1'" =3'; en ce que la charbon de bois' contient en ÙsoJ:p :;iQU ue l ':1"'- ci# un aromatisant volatil.

5- Mélange suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un liant de haut poiss moléculaire.

6 - Mélange suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le liant comprend un alcool pulyyinylique, .de l'éther- cellulosique, de l'amidon, de la pectine, du dextrose; de la gomme ou du mucilage.

7 - Mélange suivant la revendication 6,, caractérisé en ce que le liant comprend de la methylcellulose ou de la carboxy- EMI10.2 m6thylcellulose sodique.

8 - Mélange suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des catalyseurs entretenant l'incandescence, un agent aromatisant, un médicament ou une substan- ce améliorant la cohérence ou la couleur de la cendre.

9 - Mélange suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un composé de métal alcalin, 10 - Mélange suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un sel d'ammonium, de métal alcalin ou de <Desc/Clms Page number 11> métal alcalino-terreux.

11 - élance suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un sel de magnésium ou de calcium.

12 - élance suivant l'une ou l'autre des revendica- EMI11.1 tions 9 à 11, carcct6risé en ce qu'il comprend de l'extrait de tabac$ un ester orcrJ1iquc, une huile essefitielle, du Menthol, de la fève de tonka ou de la vanilline.

13 - Mélange suivant l'une ou l'autre des revendica- EMI11.2 tions 1 à 12, caractcripd en ce qu'il c/Jj,1prend une Matière fibreuse 14. - vu-,'4vant l'une ou l'nuire des revendica- tions 1 à 13, carac térlsé en ce 4ulil comprend de la nicotine* 15 - siiîvant l'une ou l'autre des revendioa- tions 1 à 14, caract<''j,[.ê en eo qu'il comprend un carbonate ou une chnrge inerte, ,16 - Mutante suivant l'une ou l'autre des revendica- EMI11.3 %ions 1 à 15p caractérisa en ?< que le carbone l Lbre est enrobé d'un liant de haut poids Moléculaire 17 - 1'lnngc suiv<Ant la revendication l, en substance comnie décrit ici avec r4frenje aux exeinlilt-s. ' 18 -Cleare ou cigarette, caractérisé en ce que 111 lntèriew comprand un mélange suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 17.

19 - Procède de production'd'intérieur de cigare EMI11.4 ou de cigarette, car?ct<Jrisô en ce qu'on forme une feuille à par..., tir d'un mélange suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 18 et on hache la feuille en brins.