Matériau convenant pour la réalisation
de filtres à cigarettes La présente invention concerne une nouvelle composition convenant particulièrement pour la réalisation de filtres à cigarettes.
Actuellement, on utilise généralement des filtres à deux ou plusieurs constituants tels que, par exemple, des filtres comportant un constituant externe, comme l'acétate de cellulose, et un constituant interne, comme du papier crêpé. Le recours à ce typé de filtres est imposé pour obtenir une efficacité de filtration suffisante vis-à-vis de la nicotine et des autres constituants des fumées sans entraîner une résistance trop élevée au passage des gaz.
La Demanderesse a maintenant mis au point un nouveau matériau convenant particulièrement pour la réalisation de filtres à cigarettes.
Le matériau conforme à l'invention est constitué par un mélange comprenant
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brilles discontinues en un polymère synthétique, les pourcentages étant exprimés en poids de matière sèche.
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poids d'une pâte cellulosique et de 75 à 25 " en poids de fibrilles disconti-
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La pâte cellulosique peut être une pâte à papier classique ou être constituée à partir de linters de coton.
Par fibrilles discontinues en polymère synthétique, on entend désigner des structures fibrilleuses en polymère synthétique constituées de filaments très ténus, d'épaisseur de l'ordre du micron connectés entre eux pour former
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comprise entre 1 et 25 mm.
Ces fibrilles discontinues en polymère synthétique peuvent notamment être préparées à partir d'un polymère choisi dans le groupe formé par les polyoléfines, les polyamides, les polyesters, les polyuréthanes, les polycarbonates, les résines vinyliques et acryliques en utilisant par exemple les procédés décrits dans les brevets belges 787 032 et 787 033 déposés le 1.8.1972 et
811 780 déposé le 1.3.1974.
On préfère toutefois utiliser des fibrilles discontinues constituées en un polymère contenant au moins 50 Z molaires d'unités dérivées d'une alphaoléfine comprenant de 2 à 6 atomes de carbone. En particulier, les meilleurs résultats sont obtenus à partir de fibrilles discontinues en polyéthylène à haute densité.
Ainsi qu'il a été dit, la Demanderesse préfère que la teneur en fibrilles
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en poids sec. La Demanderesse a en effet constaté que lorsqu'on n'utilise que des fibrilles, le matériau en feuille résultant est doux et manque de résistance. Par contre, lorsqu'on n'utilise que de la pâte cellulosique, la résistance au passage des gaz tend à devenir excessive. En respectant les proportions préconisées par la Demanderesse, on réalise par contre un équilibre excellent entre la résistance et la perméabilité.
Il est bien évident que les fibrilles doivent être réalisées en un polymère qui n'est pas toxique ou qui ne dégage pas de composé toxique lorsqu'il est porté à une température voisine de celle que peut atteindre un filtre à cigarettes. Le polyéthylène de haute densité satisfait parfaitement cette condition.
Les fibrilles discontinues en polyoléfine préparées suivant les procédés susmensionnés ayant généralement un caractère hydrophobe, il est souvent indiqué de les rendre hydrophiles en particulier lorsque le mélange sous forme d'une pâte doit être converti en feuilles par les techniques papetières. Ce résultat peut être facilement atteint en incorporant un agent mouillant compatible dans le mélange. A cet égard, la carboxyméthylcellulose permet d'atteindre d'excellents résultats. Suivant une autre variante, on peut incorporer des groupes hydrophiles dans la molécule de polymère.
Le matériau pour filtres à cigarettes conforme à l'invention peut être produit sous forme de feuilles sur des installations papetières classiques, lesdites feuilles pouvant avantageusement être calandrées à froid.
L'avantage principal de ce matériau pour filtres à cigarettes réside dans le fait qu'il permet d'éviter le passage répété au travers des installations
de production.
En variant la composition chimique de la feuille, il est en outre possible de modifier sa structure physique et partant ses caractéristiques de filtration.
Des additifs supplémentaires tels du charbon actif ou de l'oxyde d'aluminium peuvent être incorporés dans les filtres.
Enfin, la structure physique des filtres peut encore être modifiée en 7 incorporant des microsphères de verre ou de polymère naturel ou synthétique.
Il est en outre bien évident que le matériau conforme à l'invention peut convenir pour réaliser des cartouches filtrantes destinées à être introduites dans des porte-cigarettes ou dans des pipes.
Le matériau conforme à l'invention et les avantages qui découlent de son utilisation sont en outre illustras par les exemples de réalisation pratique qui vont suivre, à l'exemple 4, donné à titre comparatif, étant exclu du cadre de l'invention Il est toutefois bien entendu que ces exemples ne limitent
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1
Exemple 1
On prépare des fibrilles de polyéthylène haute densité d'un longueur moyenne de 3 mm en opérant comme décrit dans l'exemple 4 du brevet belge
787033. Ces fibrilles sont dispersées dans de l'eau de façon à former une suspension contenant 1,2 Z de matières sèches.
On prépare également une pâte de fibres de bois traitées au sulfate et
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Cette pâte est raffinée jusqu'à un degré SCHOPPER égal à 31.
On mélange les deux pâtes dans des proportions telles que le mélange
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tant que constituants solides.
Le mélange bien homogénéisé est alors introduit dans la cuve de tête d'une machine à papier et transformé en une feuille pesant 40 g/m<2>. La feuille est égouttée puis pressée entre deux feuilles de papier buvard durant 7 min à température ambiante et sous une pression de 3,5 kg/cm<2>. La feuille est enfin séchée à l'air durant une nuit.
Les caractéristiques de la feuille ainsi obtenue sont reprises au Tableau I annexé.
Dans ce tableau: l'indice d'éclatement est donné par la formule résistance à l'éclatement (kPA) x 10,15 dans laquelle la résistance à l'écla-
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tement est la force en kilo Pascals (kN/m<2>) requise pour produire la rupture de la feuille sous l'effet d'une pression appliquée de façon progressive et contrôlée.
: l'indice de déchirement est donné par la formule résistance au déchirement (mN) x 30,6
grammage (g/m2)
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Exemple 2
On opère comme à l'exemple 1 mis à part que la pâte transformée en
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Exemple 3
On opère comme à l'exemple 1 mis à part que la pâte transformée en feuille contient 25 Z en poids de fibrilles en tant que constituants solides.
Exemple 4 (de comparaison)
On opère comme à l'exemple 1 mais sans utiliser la pâte cellulosique de façon à former une feuille ne contenant que des fibrilles.
Le Tableau I fait apparaître que le meilleur équilibre des propriétés est atteint lorsque le papier contient à la fois des fibrilles et des fibres cellulosiques.
REVENDICATIONS
1 - Matériau convenant pour la réalisation de filtres à cigarettes, caractérisé en ce qu'il est constitué par un mélange comprenant 5 à 95 Z en
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en un polymère synthétique, les pourcentages étant exprimés en poids de matière sèche.