专利名称：穿孔卷烟纸的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种卷烟纸，该卷烟纸对由该卷烟纸制造的香烟提供自熄灭特性并具有至少ー个分散穿孔区域。
背景技术：
由于有关香烟自熄灭的法律条例，在香烟行业内需要提供确保这种自熄灭的香畑。未留意而留下的阴燃香烟因而将被防止燃烧家具、床或其他家庭纺织品。因而，设法生产当阴燃香烟与其他物质接触时具有点燃这些物质的降低可能性的香畑。确定香烟的点燃可能性的测试描述在ASTM E2187_04b中。该测试包括将阴燃香烟放置在由10层过滤纸组成的基底上。对40支香烟执行该测试，确定在炽热锥到达香烟过滤嘴之前在基底上自熄灭的香烟的百分比。 在本发明的范围内，自熄灭特性例如能够被理解成指的是根据ASTME2187_04b测试的至少大部分香烟满足上述标准，也就是说百分比大于50%。典型的香烟由烟草组成，其被卷烟纸包裹并与卷烟纸一起形成典型为圆柱形的烟条。烟条通常与过滤嘴邻接，过滤嘴典型地由こ酸纤维素纤维组成。过滤嘴和烟条被接装纸包裏。接装纸将过滤嘴连接到烟条。香烟的自熄灭在多数情况下通过卷烟纸的相应设计而实现，也就是说包裹烟草的纸的相应设计而实现。卷烟纸被设计为使得扩散常数较低，至少在卷烟纸的ー些区域中较低，因而维持阴燃过程的氧气不足以到达炽热锥。结果，阴燃香烟自熄灭。典型地，卷烟纸由纤维素纤维组成，通过木材、亚麻或其他材料而获得。也能够使用不同来源的纤维素纤维的混合物。卷烟纸具有典型为10g/m2到60g/m2的纸张重量，其中20g/m2到35g/m2的范围通常为优选。卷烟纸还常常包括无机、矿物填料，其以10%到40%的质量分数添加到纸中。经常使用的填充材料为白垩(碳酸钙)，但也能够使用其他氧化物和碳酸盐，例如氧化镁和氢氧化铝。卷烟纸还能够配备有燃烧盐，这増大或减小纸的燃烧率。柠檬酸钠和柠檬酸钾及其混合物非常经常使用，并以0%到5%的纸张质量的量添加到纸中。然而，技术相关性的燃烧盐的组另外包括柠檬酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、醋酸纤维素、硝酸盐、琥珀酸盐、延胡索酸盐、葡糖酸盐、こ醇酸盐、乳酸盐、草酸盐、水杨酸盐、α氢氧辛酸盐和磷酸盐。卷烟纸典型地被生产成具有O. 3m到5m之间宽度的卷，并且例如被重切成卷筒，该卷筒具有根据香烟周长获得的、典型在9mm到35mm的宽度。获得自熄灭的ー种可能方法是选择下述卷烟纸，其扩散常数由于纸张生产过程而已经较低，因而香烟自己熄灭。然而，結果，进入到香烟中的空气流动，也就是说透气度，由于压差而高度减小。这已证实是不利的，这是由于香烟的烟条中的烟雾在吸烟过程中仅能够通过进入的空气而非常小程度地进行稀释，因而对于焦油、尼古丁和特别为ー氧化碳的香烟烟雾值明显増大。例如，这种纸的透气度小于10C0RESTA单位(1C0RESTA单位=I⑶=IcmV (Cm3分kPa))，其中典型的并非自熄灭的卷烟纸具有20⑶到300⑶之间的透气度。这种不利通过在卷烟纸整个表面上对卷烟纸进行穿孔而被消除。与自然孔结构相比的大孔因而在纸中形成，并增大透气度，但仅对纸的扩散常数产生很小变化。吸烟过程期间进入到香烟中的稀释气流因而成为可能，并且在上述测试中，香烟烟雾值在不损害由该纸制造的香烟的自熄灭的情况下被降低。这种穿孔能够通过不同方法实施。例如，使用静电穿孔，其中纸被传送通过ー个或更多火花放电间隙，火花放电间隙在纸上腐蚀成孔。这些孔典型地具有5 μ m到100 μ m之间的直径。而且，能够使用激光穿孔，这生成略微更大的孔，其具有50 μ m到500 μ m之间的典型直径。进ー步的示例为机械穿孔，其中针或类似工具在纸中产生孔。这些孔具有ΙΟΟμπι到2000 μ m之间的典型直径。利用穿孔方法实现的透气度能够非常高，例如高达超过6000⑶，尽管卷烟纸通常 被穿孔为使得穿孔之后的透气度在50CU到500CU之间。穿孔过程能够在纸生产之后在分离的专用穿孔机上执行成卷或卷筒的宽度。当然，在卷烟机上穿孔通过任一所期望的穿孔方法也是可以的，也就是说，在生产香烟或在卷烟机上由卷烟纸制成类似烟草产品之前、之中或之后均可以。然而，在吸烟者认可由这种纸制造的香烟方面，在卷烟纸的整个表面上进行穿孔(所述卷烟纸具有较低的初始透气度)具有明显的缺点。由于较高的透气度，许多稀释空气在吸烟过程期间流入香畑。烟条以及穿孔卷烟纸然后在吸烟过程期间被耗尽。稀释空气能够流入香烟所通过的区域因而通过吸烟者对阴燃香烟进行的每一次抽吸以及在阴燃过程期间被减小。这导致吸烟者吸入一定量的焦油、尼古丁和一氧化碳，这随着烟条相应地变得更短通过每一次抽吸而増大。吸烟者因而通过每一次抽吸而感觉到香烟正在变得“更浓烈”。这种感觉是不希望的。补偿这种效果的ー种可能性是在烟条的长度上不选择恒定的透气度，而是相反，通过对香烟流量图进行穿孔沿着香烟轴提供连续的透气度流量图，从而在吸烟过程期间，香烟烟雾值通过每一次抽吸的増大被减小至最大可能程度。重复连续的透气度流量图因此通过穿孔将在卷烟纸幅上进行产生。尽管这种方法在理论上是可以的，但出现重大技术问题。一方面，用于产生这种连续流量图的穿孔设备的规定非常苛刻，这种规定的透气度的连续测量仅能够不准确地实施，并且在高速时不可行。如果可能，能够产生这种流量图所在的速度也相应较低。另ー方面，在卷烟机上由卷烟纸形成的环状烟条必须在这种连续的透气度流量图的开始处和结束处精确切割，从而透气度流量图在制成的香烟上位于正确位置。然而，如果可能，流量图的开始处由于透气度的连续级数而仅能够非常不精确地进行检测。因此，本发明的目的是克服现有技术中的缺点。
发明内容
本发明的目的通过卷烟纸而实现，该卷烟纸对由该卷烟纸制造的香烟提供自熄灭特性，其中所述卷烟纸包括至少ー个分散区域，该分散区域被穿孔，并且具有的透气度大于第一穿孔区域之外的透气度。
在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述第一穿孔区域内的透气度在整个穿孔区域上是恒定的。在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述第一穿孔区域内的透气度从50⑶到2000⑶，优选从100CU到1000CU。在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述第一穿孔区域的宽度在2mm到25mm之间，优选在4mm到12mm之间，更优选在5mm到9mm之间。在一个实施例中，所述卷烟纸进一歩包括短侧A，该短侧A意在面对制成的香烟中的过滤嘴，其中所述第一穿孔区域位于邻近所述短侧A的卷烟纸长度的三分之一内，优选位于邻近所述短侧A的卷烟纸长度的四分之一内，并且更优选位于邻近所述短侧A的卷烟纸长度的五分之一内。在一个实施例中，所述卷烟纸进一歩包括短侧A，该短侧A意在面对制成的香烟中的过滤嘴(6)，其中邻近短侧A的卷烟纸长度的二分之一或三分之一内的平均透气度大于 所述卷烟纸的剩余部分的平均透气度。在一个实施例中，所述卷烟纸包括至少第二分散区域，该第二分散区域被穿孔，并通过未穿孔区域与第一穿孔区域分离。在所述卷烟纸的ー个实施例中，第二穿孔区域比所述第一穿孔区域进ー步远离所述短侧。在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述第二穿孔区域内的透气度低于所述第一穿孔区域内的透气度。在一个实施例中，所述卷烟纸包括至少ー个另外的分散区域，该另外的分散区域被穿孔，并通过至少ー个未穿孔区域与所述第一穿孔区域和所述第二穿孔区域分离。在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述另外的穿孔区域比所述第一穿孔区域和所述第二穿孔区域进ー步远离所述短侧A。在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述另外的穿孔区域内的透气度低于所述第一穿孔区域和所述第二穿孔区域内的透气度。在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述第二穿孔区域和/或所述另外的穿孔区域内的透气度在相应的全部穿孔区域上是恒定的。在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述第二穿孔区域和/或所述另外的穿孔区域内的透气度从50CU到2000CU，优选从100CU到1000CU。在所述卷烟纸的ー个实施例中，所述第二穿孔区域和/或所述另外的穿孔区域的宽度在2mm到25mm之间，优选在4mm到12mm之间，并且更优选在5mm到9mm之间。在所述卷烟纸的ー个实施例中，穿孔区域之外的透气度小于15⑶，优选小于10CU。在一个实施例中，所述卷烟纸(在穿孔区域之外和之内)的扩散率或所述卷烟纸的平均扩散率小于O. 35cm/s，优选小于O. 25cm/s,并且更优选小于O. 20cm/s。在一个实施例中，所述卷烟纸包括一种或多种矿物填料，该矿物填料选自由碳酸盐和氧化物组成的组，优选选自由碳酸钙、氢氧化铝和氧化镁组成的组，并且所述ー种或多种矿物填料的重量百分率特别优选为从10%到40%。在一个实施例中，所述卷烟纸包括ー种或多种燃烧盐，该燃烧盐选自由柠檬酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、醋酸纤维素、硝酸盐、琥珀酸盐、延胡索酸盐、葡糖酸盐、こ醇酸盐、乳酸盐、草酸盐、水杨酸盐、α氢氧辛酸盐和磷酸盐组成的组，优选选自由柠檬酸钠和柠檬酸钾组成的组，并且所述ー种或多种燃烧盐的含量按重量计特别优选高达5%。在一个实施例中，所述卷烟纸具有10g/m2到60g/m2,优选20g/m2到35g/m2的纸张重量。此外，本发明的目的通过ー种带滤嘴香烟而实现，该带滤嘴香烟包括根据本发明的卷烟纸，并进一歩包括过滤嘴和接装纸，其中所述接装纸与所述第一穿孔区域之间的距离小于IOmm,优选小于5mm。此外，本发明的目的通过ー种用于生产根据本发明的卷烟纸的方法而实现，所述方法包括通过静电穿孔、激光穿孔和/或机械穿孔以形成至少ー个穿孔区域的穿孔步骤。在本方法的一个实施例中，所述穿孔步骤在卷烟机上或可替代地在与所述卷烟机 分离的设备上实施。此外，本发明的目的通过根据本发明的方法用于生产根据本发明的卷烟纸的纸(原纸)的用途而实现，其中所述纸被提供成具有O. 3m到5m或可替代地9mm到35mm的宽度的纸幅的形式。在所述用途的一个实施例中，所述原纸的透气度小于15⑶，优选小于10⑶。在所述用途的一个实施例中，所述原纸具有小于O. 35cm/s,优选小于O. 25cm/s,最优选小于O. 20cm/s的扩散率。在所述用途的一个实施例中，所述原纸包括矿物填料，该矿物填料选自由碳酸盐和氧化物组成的组，优选选自由碳酸钙、氢氧化铝和氧化镁组成的组，并且所述ー种或多种矿物填料的重量百分率特别优选为从10%到40%。在所述用途的一个实施例中，所述原纸包括ー种或多种燃烧盐，该燃烧盐选自由柠檬酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、醋酸纤维素、硝酸盐、琥珀酸盐、延胡索酸盐、葡糖酸盐、こ醇酸盐、乳酸盐、草酸盐、水杨酸盐、α氢氧辛酸盐和磷酸盐组成的组，优选选自由柠檬酸钠和柠檬酸钾组成的组，并且所述ー种或多种燃烧盐的含量按重量计特别优选高达5%。在所述用途的一个实施例中，所述原纸具有10g/m2到60g/m2,优选20g/m2到35g/m2的纸张重量。此外，本发明的目的通过根据本发明的卷烟纸用于生产根据本发明的香烟的用途而实现。本发明基于的事实为，已令人惊讶地发现，不必生产连续的透气性流量图，而是相反足以在卷烟纸上穿孔有具有恒定透气度的分散区域，该分散区域靠近卷烟纸布置，以实现同等的良好效果。如果靠近过滤嘴的ー个分散穿孔区域不够，由于香烟烟雾值仍太高，则具有不同透气度的另外的分散区域当然能够通过穿孔而产生，井随后相应地靠近香烟的端部，以被点燃。通常两个这种分散穿孔区域是充足的。如果两个或多个分散穿孔区域(沿着待由该纸生产的香烟的纵向方向观看)连续布置，则沿着朝向畑嘴的方向仍优选具有増大透气度的趋势，也就是说与端部相反的端部将被点燃。例如，靠近烟嘴的卷烟纸的二分之ー伙三分之一中的平均透气度优选高于卷烟纸的剩余部分中的透气度。
尽管该效果的原因未被充分认识，但下述解释可指出如何实现该效果。在吸烟过程期间，相对于周围空气的负压在香烟的吸嘴处产生，以使气流通过香烟并通过过滤嘴将烟雾传递到吸烟者。该负压沿着香烟减少，从而在炽热锥正前方的位置与周围空气之间近似不存在压差。靠近香烟过滤嘴的分散穿孔区域于是位于烟条的下述区域中，在该区域中，周围空气与烟条内部之间的压差在吸烟过程期间较高，也就是说，相当大量的空气能够流入到烟条中。在靠近炽热锥并进ー步远离吸嘴的区域中，该压差更小。因此，这些区域对流入到香烟中的空气体积所起作用不大，如果这些区域未穿孔，则对抽吸期间的香烟烟雾值具有很小的影响，也就是说具有较低的透气度。由于穿孔区域本质上是分散的，并且与未穿孔区域明显分离，则穿孔区域能够通过光学传感器而明显检测到，使进纸和卷烟机上的切割过程同步不是困难的，从而，每ー支香烟上的分散区域位于靠近过滤嘴的所期望的位置。
另外，在每ー个穿孔区域中的透气度是恒定的。因此，穿孔设备仅仅需要以对应于纸幅速度的频率进行接通和切断。这比遵从连续的透气度流量图更容易。而且，由于穿孔设备的穿孔功率能够在每当所述设备被接通或切断时容易地进行调节，因而具有不同透气度的分散区域(然而，透气度在该区域内是恒定的)的穿孔不会造成困难。
在下文中，一些示例将说明所期望的发明效果。图I为具有根据本发明的卷烟纸I的示例性实施例的香烟的示意性例示，卷烟纸I包括第一穿孔区域2、第二穿孔区域3和另外的穿孔区域4。在该例示中，卷烟纸I从香烟的烟草柱7部分打开。部分包裹卷烟纸I以及短侧A的过滤嘴6和接装纸5也被例示。图2显示实现所期望效果的卷烟纸的特定穿孔模式。该模式由机制香烟的典型生产过程产生。图2中由数字表示的包装纸的穿孔区域对应于图I中的那些区域。当生产香烟时，环状烟条首先形成，然后沿着线B被切割成段，測量为香烟的烟条的双倍长度。在香烟生产过程的随后步骤中，这种烟条的双倍长度部分沿着线C被切割成两段并沿着轴向方向分离，从而能够在中间放置双倍长度的过滤嘴。整个双倍长度的过滤嘴和烟条的临近过滤嘴的子区域利用双倍宽度的接装纸粘合并卷绕。之后，由双倍长度的过滤嘴连接的双重香烟通过过滤嘴的中间的最后切割而被切割成两支香畑。将通过穿孔在卷烟纸上所产生的模式还能够适用于香烟生产的其他方式。
具体实施例方式各示例的出发点为具有以下规格的卷烟纸
纸张重量28 g/m2
填料组分21%的纸张质量 填朴白垩 燃烧盐百分比1%
燃烧盐抒檬酸钾透气度 6 CU
扩散率 0.2 cm/s (对于CO2)扩散率为纸的扩散常数[cm2/s]除以纸的厚度[cm]。其为传递系数，并描述了独立于纸的厚度、以给定的浓度差通过纸的气体流动。扩散率能够例如利用Sodim公司的CO2扩散仪进行测量。当然，同样较好的结果还能够利用其他卷烟纸，例如具有不同纸张重量、不同填料和填料百分比、不同燃烧盐和不同燃烧盐百分比的卷烟纸而实现，只要卷烟纸的透气度在穿孔之前相应地较低即可，也就是说典型地小于近似15CU，或者卷烟纸的扩散常数小于近似O. 35cm/s,以确保由该卷烟纸制造的香烟的自熄灭。该卷烟纸然后在其整个表面上静电穿孔，从而实现50⑶、100⑶、150⑶和200⑶的
透气度。另外的纸样由相同的卷烟纸制备，其中替代整个表面的是，分散区域被穿孔。这些区域被设计成带，从而穿孔区域具有规定宽度，但沿周界方向完全围绕香畑。然而，纸配备有ー个或两个带，尽管没有理由为何还不能提供更多的帯。这些纸的规格列在表I中。表I :纸样的规格
权利要求
1.ー种卷烟纸(I)，该卷烟纸对由该卷烟纸制造的香烟提供自熄灭特性，其中所述卷烟纸包括至少ー个分散区域(2)，其特征在于，该区域被穿孔，并且具有的透气度大于穿孔区域之外的透气度。
2.如权利要求I所述的卷烟纸，其中所述穿孔区域(2)内的透气度在整个穿孔区域上是恒定的。
3.如权利要求I或2所述的卷烟纸，其中所述穿孔区域(2)内的透气度从50CU到2000CU，优选从 IOOCU 到 1000CU。
4.如权利要求I至3中任一项所述的卷烟纸，其中所述穿孔区域(2)的宽度在2mm到25mm之间，优选在4mm到12mm之间，并且更优选在5mm到9mm之间。
5.如前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，进一歩包括短侧A，该短侧A意在面对制成的香烟中的过滤嘴(6)，其中所述穿孔区域(2)位于邻近所述短侧A的卷烟纸长度的三分之一内，优选位于邻近所述短侧A的卷烟纸长度的四分之一内，并且更优选位于邻近所述短侧A的卷烟纸长度的五分之一内。
6.如前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，进一歩包括短侧A，该短侧A意在面对制成的香烟中的过滤嘴(6)，其中邻近短侧A的卷烟纸的长度的二分之一或三分之一内的平均透气度大于所述卷烟纸的剰余部分的平均透气度。
7.如前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，包括至少第二分散区域(3)，该第二分散区域(3)被穿孔，并通过未穿孔区域与第一穿孔区域(2)分离。
8.如权利要求7所述的卷烟纸，其中第二穿孔区域(3)比所述第一穿孔区域进ー步远离所述短侧A。
9.如权利要求7或8所述的卷烟纸，其中所述第二穿孔区域(3)内的透气度低于所述第一穿孔区域(2)内的透气度。
10.如权利要求7至9中任一项所述的卷烟纸，包括至少ー个另外的分散区域(4)，该另外的分散区域(4)被穿孔，并通过至少ー个未穿孔区域与所述第一穿孔区域(2)并与所述第二穿孔区域(3)分离。
11.如权利要求10所述的卷烟纸，其中所述另外的穿孔区域(4)比所述第一穿孔区域(2)和所述第二穿孔区域(3)进ー步远离所述短侧A。
12.如权利要求10或11所述的卷烟纸，其中所述另外的穿孔区域(4)内的透气度低于所述第一穿孔区域(2)和所述第二穿孔区域(3)内的透气度。
13.如前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，其中穿孔区域之外的透气度小于15⑶，优选小于10⑶。
14.如前述权利要求中任一项所述的卷烟纸,具有小于O.35cm/s,优选小于O. 25cm/s,并且更优选小于O. 20cm/s的平均CO2扩散率。
15.一种香烟，包括如权利要求I至14中任一项所述的卷烟纸(I)，并进一歩包括过滤嘴(6)和接装纸(5)，其中所述接装纸(5)与所述第一穿孔区域(2)之间的距离小于10mm，优选小于5mm。
16.一种用于生产如权利要求I至14中任一项所述的卷烟纸的方法，包括通过静电穿孔、激光穿孔和/或机械穿孔以形成至少ー个穿孔区域的穿孔步骤。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述穿孔步骤在卷烟机上或在与所述卷烟机分离的设备上实施。
18.—种优选通过如权利要求15和16中任一项所述的方法用于生产如权利要求I至14中任一项所述的卷烟纸的纸的用途,其中所述纸被提供成具有O. 3m到5m或9mm到35mm的宽度的纸幅的形式。
19.一种如权利要求I至14所述的卷烟纸用于生产如权利要求15所述的香烟的用途。
全文摘要
本发明涉及一种卷烟纸(1)，其对由该卷烟纸制成的香烟提供自熄灭特性，其中卷烟纸包括至少一个分散区域(2)，该分散区域(2)被穿孔，并且，包括的透气度大于穿孔区域外的透气度。穿孔区域优选存在于完成的带滤嘴香烟且在过滤嘴(5)附近。
文档编号A24D1/10GK102843923SQ201180017835
公开日2012年12月26日 申请日期2011年3月30日 优先权日2010年4月1日
发明者伯恩哈德·埃特辛格 申请人:德尔福特集团有限公司