包括薄片填料的卷烟纸制造技术

公开了卷烟纸，包含纸浆纤维以及填料粒子。至少一些填料粒子具有薄片形状，这允许在预定空气渗透率下增加扩散容量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括薄片填料的卷烟纸
本专利技术涉及卷烟纸，其包含纸浆纤维以及填料粒子。术语“包含”不排除卷烟纸包含其他组分。本专利技术尤其涉及卷烟纸，其允许降低卷烟烟气中的一氧化碳量，还涉及相关的对应卷烟。
技术介绍
卷烟烟气公知为包含大量有害物质，其中有一氧化碳。因此，在该产业中具有很大利益的是，制造出这样的卷烟，其烟气中含有显著较少的有害物质。为了降低这类物质的量，卷烟通常设置有通常由醋酸纤维素制成的滤嘴。但是，这些滤嘴不能够降低卷烟烟气中的一氧化碳量，因为醋酸纤维素不能够吸收一氧化碳。将催化剂结合入滤嘴以将一氧化碳转换为较低害的二氧化碳的各种建议方案是不成功的，部分是因为功能，部分是因为经济原因。还公知的是，例如，通过流过水松纸孔眼的气流来稀释与卷烟相关的烟气。但是，通过这种方法降低卷烟烟气中的一氧化碳量是以稀释定义卷烟的物质的味道为代价的，因此卷烟的味感以及顾客接受度会受损。卷烟烟气中的物质通过其中卷烟在标准条件下被抽吸的方法来确定。这种方法例如描述于ISO4387。在该方法中，在第一次抽吸开始时开始点燃卷烟，然后每一分钟在卷烟的嘴端进行抽吸，持续时间为2秒，体积为35cm3，具有正弦曲线的抽吸曲线。反复抽吸，直到卷烟的长度变为小于标准中预定的长度。在抽吸期间流出卷烟的嘴端的烟气被收集在剑桥滤片(CambridgeFilterPad)中，然后化学分析该滤片的各种物质(例如尼古丁)的含量。在抽吸期间流出卷烟的嘴端并且通过剑桥滤片的气相被收集并且也被化学分析，例如以确定卷烟烟气中的一氧化碳量。在标准化的抽烟期间，卷烟因而处于两个不同流动条件集合下。在抽吸期间，在卷烟纸面向烟丝条的内侧和卷烟纸的外侧之间存在显著的压差，典型的为200Pa至1000Pa。由于该压差，空气流过卷烟纸进入卷烟的烟草部分并且稀释了在抽吸期间生成的烟气。在每抽吸持续2秒的该阶段期间，卷烟烟气的稀释量由纸的空气渗透率决定。空气渗透率是根据ISO2965测量的，并且定义为每单位时间、每单位面积以及每压差单位流过卷烟纸的空气体积，因此具有的单位是cm3/(mincm2kPa)。其通常称为柯拉斯特单位(CU，CORESTAUnit)(1CU＝1cm3/(mincm2kPa)。利用该参数，能够调节卷烟的杆通风，即，在卷烟的抽吸期间通过卷烟纸流入卷烟的空气流。典型地，卷烟纸的空气渗透率为0CU至200CU，其中通常优选的是20CU至120CU。在抽吸之间的时间段，卷烟会冒烟，在卷烟的烟草部分的内部和周围之间没有任何显著的压差，使得气体传输由烟草部分和周围之间的气体浓度差决定。因而一氧化碳还能够通过卷烟纸扩散出烟草部分而进入环境空气。在根据ISO4387描述的方法每抽吸持续58秒的该阶段中，扩散容量是用于一氧化碳的降低的相关参数。扩散容量是传递系数，描述了卷烟纸对于由浓度差引起的气流的渗透率。更精确的是，扩散容量是每单位时间、每单位面积以及每浓度差通过纸的气体体积，因此具有的单位是cm3/(scm2)＝cm/s。例如，卷烟纸对于CO2的扩散容量能够由Sodim公司的CO2扩散计确定，并且与卷烟纸对于CO的扩散容量紧密关联。基于上述考虑得出结论，扩散容量应该对于卷烟烟气中的一氧化碳含量具有独立的、重要的重要性，并且通过增加扩散容量应该能够降低卷烟烟气中的一氧化碳值。这对于现有技术中公知的自熄卷烟是尤其重要的，在该卷烟中观察到了相当高的一氧化碳值。在这种卷烟中，阻燃条被应用至卷烟纸，使得它们在标准化测试(ISO12863)下自熄灭。该测试或者类似测试例如在美国、加拿大、澳大利亚和欧盟是法律规定的一部分。增加的一氧化碳值是由于这样的事实：一氧化碳通过阻燃条仅能够在非常有限的程度上扩散出卷烟。具有可用的补偿这种不想要的副作用的卷烟纸是具有很大的优势的。但是，实践中，经证实，在纸生产过程中特别难以独立于纸的空气渗透率来调节扩散容量。但是，空气渗透率本身在大多数情况下是卷烟制造商所要求的纸规格的主体，使得在这种要求下扩散容量在实践中是由纸生产过程引起的，并且仅能够在非常小的范围内变化(还比较于B.E.：卷烟纸的孔径尺寸对其扩散常量和空气渗透率的影响(Theinfluenceoftheporesizedistributionofcigarettepaperonitsdiffusionconstantandairpermeability)，SSPT17，2005，CORESTA会议，史特拉福(Stratford-upon-Avon)，UK)。这是因为空气渗透率和扩散容量是由卷烟纸的多孔结构决定的，其中这些参数之间具有近似由D*～Z(1/2)给定的关系，其中D*是扩散容量，Z是空气渗透率。如果纸的空气渗透率主要由纸浆纤维的磨浆来调节的话，该关系尤其以非常好的近似值成立。从现有技术，公知了用于增加卷烟纸的扩散容量的各种方法，例如通过添加热不稳定物质(WO2012013334)或者通过选择填料粒子的平均尺寸(EP1450632、EP1809128)。尽管有这种努力，但是仍没有方案来增加给定空气渗透率下的扩散容量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供卷烟纸，其允许在预定空气渗透率下选择性地降低卷烟烟气中的一氧化碳含量。该目的通过根据本申请的卷烟纸实现。有利的进一步实施方案公开于下文中。根据本专利技术，卷烟纸包含纸浆纤维以及填料粒子，其中填料粒子的至少一部分具有薄片形状。专利技术人已经观察到，如果填料粒子的至少一部分具有薄片形状，能够显著增加卷烟纸在恒定空气渗透率下的扩散容量。如果全部填料由薄片粒子形成的话，能够实现特别高的扩散容量。然而，有时，基于成本原因可以使用较小比例的薄片填料。但是，根据本专利技术，以质量计或以粒子数量计的至少20％、优选至少40％、尤其优选至少55％以及尤其至少70％的填料粒子应该有薄片形状。例如能够通过向纸的混合物中添加不同类型的填料来实现薄片粒子与非薄片粒子的这种不同比例。在优选实施例中，薄片填料粒子具有长度l、宽度b以及厚度d，每个维度各自对应于彼此正交的三个空间方向的最大尺寸，其中长度l和宽度b是厚度d的至少两倍、优选至少四倍。长度l和宽度b通常彼此不同，但它们应该相差小于5倍、优选小于3倍以及尤其优选小于2倍。在近立方体几何轮廓的理想化构思中，长度l、宽度b和厚度d例如能够对应于立方体的侧边的长度，即，长度l完全不需要对应于粒子的最大尺寸，在理想化立方体中最大尺寸可以对应于体对角线。但是，作为规则，长度l将大于或者等于宽度b，并且本身将与粒子的最大空间延伸相差2.5倍或者更少。如图示的，应该参考图1，其图示了薄片填料粒子，其中示出了长度l、宽度b以及厚度d。如起初提到的，对于常规纸来说，扩散容量D*与以CU为单位的空气渗透率Z的平方根成很好的近似比例，也即，D*～Z(1/2)成立。在空气渗透率Z＝50CU下CO2扩散容量的典型值是例如1.65cm/s。迄今为止，技术上特别难的是，独立于空气渗透率Z来改变扩散容量D*使得在预定的空气渗透率Z下实现增加的扩散容量D*。但是，通过使用根据本专利技术的薄片填料，对于空气渗透率Z＝50CU的其他相同的纸，能够将CO2扩散容量D*增加至D*≥1.80cm/s。通过薄片填料实现的扩散容量D*的类似相对增加还可实现于空气渗透率本文档来自技高网...

【技术保护点】
卷烟纸，其包含纸浆纤维以及填料粒子，其中以质量计或以粒子数量计的至少20％、优选至少40％、尤其优选至少55％以及尤其至少70％的所述填料粒子具有薄片形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.01 DE 102012104773.11.卷烟纸，其包含纸浆纤维以及填料粒子，其中以质量计或以粒子数量计的至少20％的所述填料粒子具有薄片形状，其中所述薄片填料粒子具有对应于三个相互正交空间方向的各自最大延伸的长度l、宽度b以及厚度d，其中长度l以及宽度b是厚度d的至少两倍，其中根据ISO13317-3测量的粒径分布的质量比中位值d50为0.2μm至4.0μm，并且其中所述薄片填料粒子由碳酸钙形成，并且其中所述卷烟纸具有空气渗透率xCU以及CO2扩散容量其中满足2.如权利要求1所述的卷烟纸，其中以质量计或以粒子数量计的至少40％的所述填料粒子具有薄片形状。3.如权利要求1所述的卷烟纸，其中以质量计或以粒子数量计的至少55％的所述填料粒子具有薄片形状。4.如权利要求1所述的卷烟纸，其中以质量计或以粒子数量计的至少70％的所述填料粒子具有薄片形状。5.如权利要求1所述的卷烟纸，其中根据ISO13317-3测量的粒径分布的质量比中位值d50为0.5μm至3.0μm。6.如权利要求1所述的卷...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特尔·默灵，罗兰·兹图里，迪特马尔·沃尔格尔，
申请(专利权)人：德尔福特集团有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT