Le filtre d’une cigarette, dont l’apparence évoque souvent le coton, est fabriqué à partir d’acétate de cellulose. Une matière plastique obtenue par modification chimique de la cellulose (un polymère naturel). Les fibres de l’acétate de cellulose sont traitées avec du dioxyde de titane (toxique), puis elles sont compactées fermement avec de la triacétine (plastifiant irritant) pour former le filtre.
Enfin, le filtre est couvert de papier qui contient lui aussi de nombreuses substances chimiques. Cette bourre (filtre) est serrée dans un papier dit « de gainage » ou « plug wrap », tout comme le tabac est serré dans un papier à cigarette. Pour tenir le filtre au boudin de tabac, il y a un autre papier, dit « manchette » ou « tipping », qui peut selon les cas être imprimé en liège ou pas, mais imprimé de toute façon pour lui éviter de coller aux lèvres, ce qui rend les filtres de cigarettes encore moins sensibles à la décomposition par l’eau. Il existe aussi d’autres types de filtres comme le filtre à base de charbon mais ils sont peu nombreux.
Après consommation, ne reste de la cigarette qu’une petite partie, le mégot, où se trouve notamment le filtre. Les mégots contiennent donc une grande variété de produits toxiques : nicotine, traces de pesticides, phénols, ammoniaque, cadmium, arsenic et autres métaux lourds, tels le mercure ou le plomb.
Les cigarettes mesurent généralement 85 ou 100 mm de long et ont un diamètre d’environ 8 mm. Leurs filtres mesurent généralement 20 à 30 mm de long, de sorte qu’une cigarette typique contient 55 à 80 mm de tabac.
Les fibres dans un mégot de cigarette
Un filtre de cigarette est constitué d’un condensé de fibres filtrantes en acétate de cellulose. La quasi-totalité des filtres de cigarettes sont en acétate de cellulose (un plastique), et le reste en papier et en rayonne. Les fibres d’acétate de cellulose sont très fines, blanches, et serrées ensemble pour créer le filtre.
D’après des chercheurs du ministère de la santé de l’État de New York, du Roswell Park Cancer Institute et de l’université Cornell, plus de 12 000 fibres constituent le filtre d’une cigarette. Au microscope, ces fibres sont en forme de Y et contiennent du dioxyde de titane brillant. Les fibres sont faites d’acétate de cellulose, une substance synthétique semblable au plastique. Un plastifiant, la triacétine (triacétate de glycérol), est appliqué pour lier les fibres.
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La fabrication des filtres de cigarettes implique une série de processus chimiques, y compris la modification de la cellulose pour produire de l’acétate de cellulose, le traitement des fibres avec du dioxyde de titane pour le blanchir, et le compactage des fibres avec de la triacétine.
La cellulose dans les filtres de cigarettes
L’acétate de cellulose est une matière plastique obtenue par modification chimique de la cellulose, un polymère naturel présent dans les parois cellulaires des plantes.
La cellulose est un polysaccharide composé de monomères de glucose. Lors de la transformation en acétate de cellulose, les groupes hydroxyle de la cellulose sont estérifiés par l’acide acétique, ce qui donne un matériau plus résistant et plus flexible.
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Pour former le filtre, les fibres d’acétate de cellulose sont traitées avec du dioxyde de titane, un composé chimique utilisé comme pigment blanc et pour donner de la brillance. Le dioxyde de titane est un solide inorganique blanc qui est largement utilisé dans une variété d’applications, y compris les peintures, les plastiques, les papiers et les produits pharmaceutiques.
Après le traitement avec le dioxyde de titane, les fibres sont compactées fermement avec de la triacétine. La triacétine, également connue sous le nom de glycérol triacétate, est un plastifiant utilisé pour augmenter la flexibilité des fibres d’acétate de cellulose. Elle est produite par l’acétylation du glycérol, un composé organique qui est un sous-produit de la fabrication du savon.
Le papier qui entoure la cigarette
Un emballage en papier et de la colle permettent de maintenir la forme compressée des fibres. Le papier utilisé pour envelopper les fibres qui est fait en acétate de cellulose est imperméable à l’air pour les cigarettes ordinaires, ou est ventilé et très poreux pour les cigarettes « légères », ce qui permet à plus d’air de pénétrer dans le mélange de fumée. Une émulsion d’acétate de polyvinyle est utilisée comme colle pour fixer les fibres à l’enveloppe et pour sceller l’enveloppe.
Le papier qui recouvre le filtre avec des motifs de liège
Le papier du filtre qui se porte aux lèvres, souvent imprimé pour ressembler à du liège, recouvre le cylindre du filtre et fixe le filtre à la colonne de tabac. Ce papier est formulé pour ne pas adhérer aux lèvres des fumeurs, et peut contenir des microperforations pour laisser passer l’air et donner l’impression d’une fumée plus légère au fumeur. Les études ont montré que cette aération du filtre ne réduisait pas les méfaits du tabagisme, bien au contraire.
La couleur orange des filtres de cigarettes est principalement une question de marketing et d’esthétique. Historiquement, les filtres de cigarettes étaient en fait de couleur blanche. Vu que la couleur blanche a tendance à jaunir avec le goudron et la nicotine lorsqu’une cigarette est fumée, les industriels ont décidé de changer sa couleur, car ils jugeaient que c’était visuellement peu attrayant.
Dans les années 1960, les fabricants de cigarettes ont commencé à utiliser des filtres de couleur orange ou brun clair. Cette couleur plus foncée aide à masquer la décoloration causée par le goudron et la nicotine, donnant ainsi l’impression que la cigarette est plus propre. De plus, la couleur orange ou brun clair est censée ressembler à la couleur du liège, un matériau qui était souvent utilisé pour les filtres de cigarettes avant l’introduction des filtres en acétate de cellulose.
Le papier blanc qui contient le tabac
En général, le papier utilisé pour envelopper le tabac est fabriqué à partir de fibres de lin. Les fabricants ajoutent divers produits chimiques au papier, notamment des sels, du phosphate monoammonique et des citrates de sodium et de potassium pour accélérer ou contrôler la vitesse de combustion. La vitesse de combustion a un effet important sur le nombre de bouffées que le fumeur peut obtenir et sur le rendement de la fumée. Un pigment blanchissant – le carbonate de calcium – est ajouté au papier, en partie pour assurer la création d’une cendre attrayante lorsque la cigarette brûle (Browne, 1990). Les coutures des emballages sont collées avec un adhésif qui est un amidon modifié ou une gomme naturelle (Browne, 1990).