烟草产品包装材料及其制备方法和应用以及烟草产品技术

本发明专利技术涉及一种含有复合颗粒的烟草产品包装材料，该复合颗粒通过以下方法获得：(a)制备含碳酸钙颗粒的水性悬浮液；(b)加入含有铝离子的金属盐，其中，所述金属盐(i)能够在该悬浮液中形成碱性金属组分，和(ii)在所制备的悬浮液的pH值和20℃的温度下，具有在水中大于9.0mg/L的溶解度。本发明专利技术还公开了该烟草产品包装材料的制备方法，其在生产烟草产品中的应用，以及用其制备的烟草产品。本发明专利技术提供的烟草产品包装材料具有可控的燃烧性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有基于矿物颗粒的复合颗粒的烟草产品包装材料及其制造方法，以及该材料在烟草产品中的应用。本申请的重点在于关于具有可控燃烧性能的烟草产品。
技术介绍
过滤嘴香烟通常包括一个由卷烟纸(cigarette paper)包裹成的圆柱形、圆形或椭圆形的烟草棒；由过滤器包装纸(filter wrapping paper)包围成的形状相似的过滤嘴；以及通常胶粘到整个过滤器包装纸和包围烟草棒的卷烟纸的一部分并因此将过滤嘴连接到香烟棒的接装纸(tipping paper)(用于接嘴覆盖(mouthpiece covering)的基纸)。所有这些纸都在以下统称为“烟草产品包装材料”。烟草产品包装材料通常含有填料。其它添加剂也可以存在，以达到特殊的性能；这样的添加剂包括湿强度剂(wet-strength agents)、阻止燃烧速率的物质，和/或加速燃烧率的物质。通常将如碳酸钙、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化镁、高岭土、煅烧高岭土、滑石和它们的混合物的物质作为填料掺入到烟草产品包装材料中，其中，通过适当地选择填料的类型和数量，可以控制光学性能和燃烧性能。不含有填料或只有少量填料的烟草产品包装材料会对烟草产品有较强的自熄灭作用，但是这种类型的烟草产品包装材料不具有所需的光学性能，如高白度和高不透明性。关于烟草产品包装材料，进一步地，对于在各项可适用的法律规定下允许使用的填料还有限制。根据适用的法规，碳酸钙可以无限制地在所有类型的烟草产品包装材料中使用。然而，已经知道，某些填料对所述光学性能和燃烧性能是不利的。还已知，当在烟草产品中使用时，除碳酸钙之外，包含大量的填料且还表现出受控燃烧性能和希望的自熄行为的烟草产品包装材料，需要相当大比例的其它填料或者其它填料的混合物以及可能掺入烟草产品包装材料的附加物质，如延迟燃烧率的物质。在相关
中还已知，为了影响烟草产品包装材料的燃烧性能的目的，可以将在含水或不含水的溶液或者悬浮液中的如聚合物、硅酸盐和多糖以及它们的衍生物的物质以足够的量和合适的几何分布应用到烟草产品包装材料，优选卷烟纸。近年来，已经颁布了对烟草制品(tobacco articles)例如香烟的附加要求。因此，最近已成为一项要求，在正常情况下抽吸时，持续燃烧而不自熄的烟草制品必须在烟草制品置于可燃材料上时自熄灭，目的是防止可燃物着火。换句话说，需要受控的燃烧行为，其中烟草产品可以在自由可接近的空气中随烟草产品包装材料一起无阻碍地燃烧，然而，当搁置在本身是可燃的物质上时，与这些物质接触后不久即很快自熄灭。申请号为11-151082A的日本专利描述了具有受控燃烧性能的香烟，其中，在香烟的长度方向上相隔一定距离布置若干环形区域(燃烧控制区域)。这些环形区域被依次涂抹上含有无机填料如白垩岩、粘土或氧化钛的纤维素聚合物的悬浮液。欧洲专利申请EP1321048A1描述了具有受控燃烧性能的烟草制品，含有涂有据说可以调整烟草制品燃烧性能的燃烧调节剂的卷烟纸。作为合适的燃烧调节剂的例子，该文档列出蛋白质，如明胶、酪蛋白、白蛋白和面筋；多糖增稠剂(polysaccharide thickeners)，例如淀粉、黄原酸(回波胶(Echo Gum))、刺槐豆胶、瓜耳胶(瓜尔豆胶(Guarpack))、黄蓍树胶(gum tragacanth)、“塔拉(Tara)”胶、罗望子种子多糖(tamarind seed polysaccharides)(罗望子胶(glyloid))、刺梧桐树胶(gum karaya)、阿拉伯胶(gum arabic)，支链淀粉，糊精，环糊精(奥利歌赛文(Oligoseven))和茄替胶(gum ghatti)；胶凝多糖(gelling polysaccharides)，例如角叉菜胶、凝胶多糖、琼脂、红藻胶、果胶、“叶楠(Jeram”胶和“凯尔窦(Kelco)”凝胶；类脂类，例如卵磷脂；天然的高分子衍生物，如羧甲基纤维素、甲基纤维素和醇丙撑二醇藻蛋白酯(propylene glycol alginate ester)；经加工的淀粉，如淀粉磷酸酯；合成的高分子化合物，如聚(丙烯酸钠)和各种高分子乳化剂；无机铵盐如氯化铵、磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、溴化铵和硫酸铵；无机氢氧化物，如氢氧化钡、氢氧化钙和氢氧化铝；以及源于无机盐的阻燃剂，如硼酸钠、硼酸、氯化锌、氯化镁、氯化钙和硫酸钠。EP 1321048A1描述了可以使用一个或多个所述的燃烧调节剂。CN101747909B描述了一种含有碳酸钙和氢氧化镁的阻燃添加剂，可以通过制备硫酸镁溶液，加入碱性氢氧化钙悬浮液，加入氯化钙溶液，并分离沉淀物料而获得。该出版物中描述的方法的缺点在于，该方法是耗时和复杂的，其包括总共10个步骤，其中步骤9单独需要2-3天。此外，步骤4需要超声处理，这是工业规模非常难以实现。此外，以这种方式可以获得的该产物，直到温度超过200℃才可以释放出显著量的水。该产品的X射线衍射光谱表明该产品是碳酸钙和氢氧化镁的物理混合物。在美国专利申请2006/0162884A1中，描述了矿物颜料，其包括通过碳酸钙与弱酸或强酸、气态CO2以及特定的盐原位反应获得的产品。使用的盐可以是硅酸铝，合成二氧化硅，硅酸钙，一价硅酸盐如硅酸钠、硅酸钾、和/或硅酸锂，氢氧化铝，铝酸钠，和/或铝酸钾，其中，一价硅酸盐的含量应小于碳酸钙的干重的0.1重量％。以这种方式获得的矿物颜料被认为在20℃具有pH大于7.5。该出版物公开的矿物颜料的BET表面积应优选在25-200m2/g的范围内。在该专利申请的实际的实施例10中，将氢氧化铝粉末，然后硅酸钠加入到天然碳酸钙在水中的悬浮液，并用磷酸处理所得的悬浮液。但是在该出版物中的任何地方都并没有提及金属盐添加到碳酸钙悬浮液，该盐具有在20℃时测定的在悬浮液中大于9.0mg/L的溶解度。此外，该申请并没有涉及本专利技术的
，即，制作具有可控的燃烧性能可用的烟草制品；与此相反，它涉及制作用于喷墨纸的可用的填充剂，并具有改进常规涂覆或未涂覆的纸的适印性的特定目的。最后，还有一些不能被用于本专利技术目的的物质，即，那些在其中形成作为主产物或副产物的硅酸钙，因为在本领域的现行法规下在卷烟纸中不允许硅酸盐使用。此外，以这种方式获得的产品，直到温度超过200℃才可以释放出显著量的水。该产品的X射线衍射光谱表明该产品是碳酸钙和氢氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟草产品包装材料，该烟草产品包装材料含有根据以下方法获得的复合颗粒：(a)制备含碳酸钙颗粒的水性悬浮液；(b)加入含有铝离子的金属盐，其中，所述金属盐(i)能够在该悬浮液中形成碱性金属组分，和(ii)在所制备的悬浮液的pH值下和20℃的温度下测定时，具有在水中大于9.0mg/L的溶解度。

【技术特征摘要】
2013.10.31 EP 13191043.21.一种烟草产品包装材料，该烟草产品包装材料含有根据以下方法获
得的复合颗粒：
(a)制备含碳酸钙颗粒的水性悬浮液；
(b)加入含有铝离子的金属盐，其中，所述金属盐
(i)能够在该悬浮液中形成碱性金属组分，和
(ii)在所制备的悬浮液的pH值下和20℃的温度下测定时，具有
在水中大于9.0mg/L的溶解度。
2.根据权利要求1所述的烟草产品包装材料，其中，所述复合颗粒通
过使用Al(NO3)3、聚合氯化铝、硫酸铝和/或硝酸铝硫酸盐制得。
3.根据权利要求1或2所述的烟草产品包装材料，其中，在所述复合
颗粒的X射线衍射图中，在2θ＝18.3±1.0的信号强度小于100.0％，其中，在
2θ＝29.5±1.0时的信号强度定义为100.0％。
4.根据权利要求1或2所述的烟草产品包装材料，其中，在所述复合
颗粒的X射线衍射图中，在2θ＝18.3±1.0的信号强度小于100.0％，其中，在
2θ＝26.2±1.0时的信号强度定义为100.0％。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的烟草产品包装材料，其中，所
述复合颗粒的BET比表面积为从0.1m2/g到小于25m2/g。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的烟草产品包装材料，其中，基
于烟草产品包装材料的总重量，所述复合颗粒的含量为1-50重量％。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的烟草产品包装材料，其中，所

\t述烟草产品包装材料为接装纸。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的烟草产品包装材料，其中，所
述烟草产品包装材料为过滤器包装纸。
9.根据权利要求1-6中任意一项所述的烟草产品包装材料，其中，所
述烟草产品包装材料为卷烟纸。
10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·诺弗，M·武查克，T·弗里青，
申请(专利权)人：朱利叶斯格拉兹有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE