专利名称：低着火倾向的卷烟用卷纸的制造方法
技术领域：
本发明涉及低着火倾向的卷烟用卷纸的制造方法。
背景技术：
近年来对卷烟提出了各种要求。其要求之一是因吸烟者不注意等将卷烟掉在地板 上等时，地板不易由于卷烟的火种而着火。例如，日本特开平7-300795号公报中公开了一种含有涂布层的卷烟纸的制造方 法(第1方法)，在含有包含碳酸钙这样的多价金属阳离子的粒子材料的卷烟纸层中的至少 一部分区域涂布上藻酸盐或其衍生物的溶液，藻酸盐或其衍生物与上述多价金属阳离子反 应形成聚合物涂布层。另外，日本特开平7-300795号公报中还公开了一种含有涂布层的卷 烟纸的制造方法(第2方法)，在卷烟纸层的至少一部分区域涂布上藻酸盐或其衍生物的溶 液以后，在涂布了藻酸盐或其衍生物的溶液的卷纸的至少一部分区域上涂布含有多价金属 阳离子的材料(物质)的溶液。藻酸盐或其衍生物与上述多价金属阳离子反应生成聚合物 涂布层。用聚合物涂布层包覆的卷纸层部分，透气度减少，抑制燃烧(构成燃烧抑制区域) 的结果是可以减少燃烧的卷烟使可燃材料着火的担忧。在上述现有技术的第1方法中，使用由预先包含在卷纸层里的碳酸钙粒子生成的 钙离子作为凝胶化剂，使藻酸盐或其衍生物发生凝胶化。但是，仅仅涂布藻酸盐或其衍生物 的水溶液并不能促进凝胶化，因此效率不高。事实上，在上述第1方法中，优选将藻酸盐或 其衍生物的溶液调制为酸性。原因在于考虑到碳酸钙仅能溶解在酸性水溶液中。然而，使 用酸性化溶液时，出现了腐蚀涂布机器等的问题，另外，将酸性化溶液涂布于卷烟纸层(卷 纸)上时，卷纸的光学物理性质难免会受到影响。即，通常卷纸中的白色填料会影响到作为 光学物理性质的不透明度和白色度，填料量增加，则其光学物理性质值增加。但是，涂布了 酸性化溶液后，作为白色填料的碳酸钙就会溶解，因而会产生不透明度和白色度降低的担 忧，卷纸的外观难免恶化。另外，在上述现有技术第2方法中，在卷纸上涂布了藻酸盐或其 衍生物的溶液后，再涂布含有多价阳离子的物质的溶液，然而藻酸盐或其衍生物与多价金 属阳离子的反应不能高效率地进行，另外，若在印刷时涂布含有多价金属阳离子的物质的 溶液，则先前涂布的藻酸盐或其衍生物就会转移到印刷版上，与多价金属阳离子反应生成 凝胶，使得印刷版堵塞，难以实现连续涂布。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种稳定地制造卷烟用卷纸的方法，所述方法中，即 使不用酸性化溶液溶解卷纸中的碳酸钙也可以降低卷纸的着火倾向。按照本发明，可以提供一种卷烟用卷纸的制造方法，该方法包括，在原卷纸一面的 全部表面上涂布含有二价阳离子的第1水溶液，再在上述涂布了第1水溶液的表面的至少 一部分区域上，涂布含有在上述二价阳离子作用下发生凝胶化的水溶性可凝胶化物质的第 2水溶液，使上述可凝胶化物质发生凝胶化，从而生成包含该凝胶的燃烧抑制物质。
图1是部分截断简略立体图，其示出了本发明一个实施方式的卷烟用卷纸卷装成 的卷烟的一个实例。发明的
具体实施例方式按照本发明，首先，在原卷纸的一面的全部表面上涂布含有二价阳离子的第1水 溶液。作为原卷纸，可以使用以普通亚麻纸浆等纸浆作为母料(base)的通常的烟用卷 纸。这样的原卷纸可以以2g/m2以上的比例含有碳酸钙、碳酸钾等碳酸盐，氢氧化钙、氢氧化 镁等氢氧化物等常用的填料。填料在原卷纸中的含量比例为2 30g/m2，优选2 8g/m2。 另外，原卷纸通常具有20g/m2以上的定量(坪量)，优选22g/m2以上的定量。该定量通常 为80g/m2以下，优选65g/m2以下。原卷纸的固有通气量通常是10 200C0RESTA单位，优 选10 60C0RESTA单位。原卷纸中可以添加柠檬酸或者其盐(钠盐、钾盐)等燃烧调节剂。通常，以在原卷 纸中占2重量％以下的比例来混合燃烧调节剂。优选以在原卷纸中占0. 4重量％以上的比 例混合燃烧调节剂。含有二价阳离子的第1水溶液，可以通过将水溶性二价金属阳离子的盐溶解于水 中而制得。这里的“水溶性”是指在25°C条件下，在IOOg水中至少可以溶解0.7g的盐。这 样的水溶性金属盐包括有机金属盐和无机金属盐两种。可以举例如下，乙酸钙、乳酸钙、葡 糖酸钙、抗坏血酸钙、苯甲酸钙、硝酸钙、氯化钙、磷酸二氢钙、碳酸镁、乙酸镁、乳酸镁、硝酸 镁、氯化镁等，可以使用它们的混合物。尤其优选乙酸钙、乳酸钙和葡糖酸钙。然后，在涂布了第1水溶液的原卷纸的表面的至少一部分区域上涂布含有在二价 阳离子作用下发生凝胶化的水溶性可凝胶化物质的第2水溶液。可凝胶化物质是指在第1 水溶液中所含的二价阳离子的作用下发生凝胶化的物质。凝胶化的机理包括可凝胶化物 质中含有的钠、钾、铵等阳离子被上述二价阳离子取代，从而生成不溶性产物(凝胶物质) 的机理，以及可凝胶化物质与上述二价阳离子配位键合生成交联产物(凝胶物质)的机理。 可凝胶化物质可以列举如下藻酸钠、藻酸钾、藻酸铵、藻酸钙、藻酸镁等藻酸盐，藻酸丙二 醇酯等藻酸酯，果胶(酯化度为50%以上的高甲氧基果胶以及酯化度小于50%的低甲氧基 果胶)，结冷胶(脱酰基型结冷胶、天然型结冷胶)以及它们的混合物。尤其优选藻酸钠、低 甲氧基果胶和脱酰基型结冷胶。第2水溶液可以涂布在涂布有第1水溶液的原卷纸的基本全部表面上，也可以选 择性地涂布在涂布有第1水溶液的原卷纸的表面上的多个分散区域。将第2水溶液选择性 地涂布在涂布有第1水溶液的原卷纸的表面上的多个区域时，这些多个涂布区域可以是在 卷纸卷装成烟棒时在烟棒的长方向上延伸，在烟棒的圆周方向上互相间隔的多个区域。或 者优选多个涂布区域可以是在卷纸卷装成烟棒时在烟棒的圆周方向上延伸，在烟棒的长方 向上互相间隔的多个圆环区域。第2水溶液中的可凝胶化物质的浓度优选该浓度足以提供对原卷纸进行涂布的 方法合适的粘度。根据不同的涂布方法，可凝胶化物质的浓度可以为0.1 20重量％。作 为涂布方法，印刷法，特别是凹版印刷法较为适宜。采用凹版印刷法涂布第2水溶液时，可凝胶化物质的浓度优选0. 2 10重量％。需要说明的是，在涂布第2水溶液时，涂布在原卷纸上的第1水溶液可以被干燥， 也可以不干燥而以水溶液的状态存在。但是优选当第1水溶液涂布并干燥后，再涂布第2 水溶液。将第2水溶液在涂布了第1水溶液的原卷纸的表面上进行涂布时，如上述所述，第 2水溶液中含有的可凝胶化物质与第1水溶液中含有的二价阳离子相互作用，发生凝胶化。 生成的凝胶物质抑制卷纸的燃烧。在涂布有第1水溶液的原卷纸的表面上选择性地在多个互相间隔的区域涂布第2 水溶液时，被凝胶物质覆盖的卷纸区域作为燃烧抑制区域发挥作用。相邻燃烧抑制区域之 间的各区域，由于虽然涂布有第1水溶液但没有被凝胶物质所覆盖，所以可以与原卷纸本 身实质上相同地燃烧。即，相邻燃烧抑制区域间的各区域，可以作为普通燃烧区域。第1水溶液中的二价阳离子的量优选足以使可凝胶化物质实质上完全凝胶化的 量。提供二价阳离子的上述水溶性金属盐的浓度通常为0. 7 40重量％，优选0. 7 11 重量％。可凝胶化物质优选的涂布量为每1平方米原卷纸上0. Ig 10g，更优选的涂布量 是0. 2g 2g。按照这样的涂布量，即使将可凝胶化物质全面地涂布在原卷纸上，就所得的 卷烟而言，当点燃的卷烟放在可燃物上时，可凝胶化物质与可燃物引起的吸热相互作用，卷 烟被熄灭，可燃物的着火被抑制。需要说明的是，涂布相同量的可凝胶化物质的情况下，当 将可凝胶化物质选择性地涂布在原卷纸表面相互间隔的多个区域时，各个涂布区域中的可 凝胶化物质的量比将可凝胶化物质涂布在原卷纸的基本全部表面时要多。具体而言，例如 在原卷纸1平方米的区域里，在相互间隔的2个0. 2平方米的区域里涂布可凝胶化物质时， 这分别涂布在两个区域的可凝胶化物质的量为((0. 1 IOg)/(0. 2+0. 2))/2 = 0. 125g 12. 5g。在本发明中，第1水溶液可以为酸性。但是，本发明中的第1水溶液也可以是碱 性。水溶性金属盐单独溶解于水中所得水溶液呈现酸性时，可以向该水溶液中添加PH调节 剂调节其PH值大于7。这样的pH调节剂优选其水溶液所示pH值在7.5以上的pH调节剂。 这样的PH调节剂包括无机盐和有机酸盐。无机盐和有机酸盐优选一价阳离子的盐。这样的 盐可以列举如下氢氧化钠、氢氧化钾等的无机盐，乙酸钠、乙酸钾、柠檬酸三钠、柠檬酸三 钾、乳酸钠、乳酸钾、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、苯甲酸钠、苯甲酸钾等。可以使用其混合物。 尤其优选氢氧化钾、柠檬酸三钠和柠檬酸三钾，相对于第1水溶液，这些PH调节剂的添加量 优选小于6重量％。相对于第1水溶液，pH调节剂的添加量优选为0. 001重量％以上。如上所述，在本发明中，在原卷纸的全部表面上涂布含有二价阳离子的第1水溶 液，再涂布可凝胶化物质的水溶液。所以，与先在原卷纸上涂布可凝胶化物质，然后再涂布 二价阳离子的情况相比，凝胶化反应可以迅速且充分地进行，效率高，另外，凝胶物质的生 成不会受到溶液PH值的影响。但是，先在原卷纸上涂布可凝胶化物质，然后再涂布二价阳 离子时，印刷版不会被凝胶堵塞。另外，先在原卷纸上的多个相互间隔的区域涂布可凝胶 化物质，然后再涂布二价阳离子时，由于渗透导致涂布区域的边界不能明确划定，按照本发 明，不会出现这样的问题，涂布区域的边界可以明确划定。本发明的低着火倾向卷纸是将包含烟丝等卷烟填充材料的烟棒进行卷装的材料，
5通常将涂布了凝胶物质的面与烟棒接触。图1所示为使用卷纸卷装卷烟时，使用将燃烧抑制物质(凝胶物质)涂布在原卷 纸上并形成圆环带的卷烟用卷纸卷装的卷烟10。下面，结合附图对本发明进行进一步说明。图1所示为使用卷纸卷装卷烟时，使用将凝胶物质涂布在原卷纸上并形成圆环 带的卷烟用卷纸卷装的卷烟10。参照图1，卷烟10有由卷纸12卷装成柱状的包含烟草填充材料13的卷烟棒11。 卷烟棒11通常圆周长为17mm 26mm，长为49mm 90mm。卷烟棒11的末端(即抽吸方向 的下游端)lib上，可以通过常规方法用接装纸17安装普通的过滤嘴18。原卷纸12上形成多个涂布有燃烧抑制物质的圆环带状区域14，规定出燃烧抑制 区域。所述圆环带状燃烧抑制区域14在烟棒的长方向上互相间隔形成。在相邻的圆环带状燃烧抑制区域14之间规定出未涂布有燃烧抑制物质的普通燃 烧区域15。例如，圆环带燃烧抑制区域14可以设置2 3个。此外，圆环带状燃烧抑制区 域14在长方向的宽度可以是4mm 7mm。相邻燃烧抑制区域14的间隔优选18mm 25mm。图1所示卷烟中，在距前端相隔距离d的区域16中，没有涂布燃烧抑制物质。所 述前端部没有涂布燃烧抑制物质的部分构成了普通燃烧区域16，相当于普通卷烟吸一口烟 或吸两口烟燃烧的区域。距离d可以从烟棒前端Ila开始，直到IOmm 25mm。没有特别必 要在与用接装纸17覆盖的卷纸12的部分所对应的卷纸内面上形成燃烧抑制区域14。在卷烟棒11的前端Ila处点燃卷烟10，抽吸，使卷烟燃烧，在普通燃烧区域15中， 可以像普通卷烟一样燃烧，可以享受香烟的味道。但是，在燃烧状态时将卷烟10放在地毯、 榻榻米(草席)、木制品、布、衣服等可燃物上时，燃烧方向上存在的燃烧抑制区域14与可燃 物引起的吸热相互作用，卷烟10熄灭，可燃物的着火得以抑制。将第2水溶液涂布于原卷纸的基本整个面上的实施方式，没有特别图示，但很容 易被理解。在原卷纸的基本整个面上涂布第2水溶液时，如图1的卷烟，在相当于区域16 的部分可以不涂布第2水溶液。在原卷纸基本整个面上涂布第2水溶液包含这样的实施方 式。以下说明本发明的实施例，但是本发明并不限定于这些实施例。实施例1 7，比较例1 7将包含有约67重量％的纸浆和约32重量％的碳酸钙(填料)以及约1重量％ 的柠檬酸钠(燃烧调节剂)且自然透气度约为35C0RESTA单位的原卷纸(宽27mm，长 1. 500m)的一面的全部表面上，涂布下述表1中所示的第1水溶液(由市售的乳酸钙五水 合物制备的乳酸钙水溶液(乳酸钙水溶液中添加浓度为0. 5重量％的作为pH调节剂的市 售柠檬酸盐))，然后，在上述面的全部表面上以直接照相凹版印刷的方式涂布(印刷)上述 表1中所示的第2水溶液(KIMIKA制造的藻酸钠IL-2 (浓度0. 5 7重量％ )的水溶液)。 涂布可以丝毫没有障碍地进行。按照下述方法测定所得卷纸的藻酸钠总涂布量，并按照常 规方法测定其透气度。用得到的卷纸将美洲温和型烟丝(不安装过滤嘴时的焦油量19 20mg/根)卷 装成烟棒。每一支卷烟长59mm。将得到的卷烟按照ASTME-2187-04，在10张重叠的过滤嘴 卷纸(filter paper)上对相同样式的20支卷烟进行延烧性试验，测定PFLB(percent offull-length bum)值，算出平均值。结果如表1所示。
权利要求
一种低着火倾向的卷烟用卷纸的制造方法，其包含下述工序在原卷纸一面的整个表面上涂布含有二价阳离子的第1水溶液，然后在上述涂布有第1水溶液的至少部分表面上涂布第2水溶液，该第2水溶液中含有在上述二价阳离子作用下发生凝胶化的水溶性可凝胶化物质，使上述可凝胶化物质发生凝胶化，从而生成包含该凝胶的燃烧抑制物质。
2.根据上述权利要求1所述的制造方法，其中，选择性地在上述涂布有第1水溶液的表 面上互相间隔的多个区域涂布上述第2水溶液。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，将上述第2水溶液涂布在涂布有上述第1水 溶液的基本整个表面上。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，上述二价阳离子通过选自乙酸钙、乳酸钙、 葡萄糖酸钙、抗坏血酸钙、苯甲酸钙、硝酸钙、氯化钙、磷酸二氢钙、碳酸镁、乙酸镁、乳酸镁、 硝酸镁、氯化镁及其混合物中的水溶性盐提供至上述第1水溶液中。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，上述可凝胶化物质选自藻酸的盐或酯、果 胶、结冷胶及其混合物。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其中，相对于每1平方米原卷纸，可凝胶化物质的 涂布量为0. 1 IOgo
全文摘要
低着火倾向的卷烟用卷纸的制造方法，其包含下述工序在原卷纸一面的全部表面上涂布含有二价阳离子的第1水溶液，然后在上述涂布了第1水溶液的表面上至少部分地涂布上含有在上述二价阳离子作用下发生凝胶化的水溶性可凝胶化物质的第2溶液，上述可凝胶化物质被凝胶化，生成由该凝胶得到的燃烧抑制物质。
文档编号D21H27/00GK101983270SQ2009801121
公开日2011年3月2日 申请日期2009年3月26日 优先权日2008年5月16日
发明者塘健夫, 长谷川幸子 申请人:日本烟草产业株式会社