[发明专利]用于施加至卷烟纸的成膜组合物

说明书

本发明涉及一种用于施加至卷烟纸(Zigarettenpapier)的组合物，其包含两种或者三种具有彼此不同的平均分子量的成膜剂。本发明进一步涉及一种卷烟纸，其上在离散的区域中施加有该组合物，其中该区域通过扩散率值来表征，以及涉及一种卷烟(Zigarette)，其包含该卷烟纸，并且其是通过自熄性(Selbstverl?sung)值来表征的。本发明还涉及一种制造该卷烟纸和该卷烟的方法。

现有技术

在制造卷烟时必须考虑的一个重要方面是其自熄性。一方面，如果放置在并非用于此目的的基底上时，卷烟应当自动熄灭，来防止由于放置不加照看时阴燃(glimmend)的卷烟引起的火灾。另一方面，如果卷烟在放置到烟灰缸中时过早熄灭，则这不利于顾客的认同度。

自熄性(SE)值是根据法律规定(美国，加拿大，澳大利亚)，依靠标准化的ASTM E2187-04测试来确定的。该法律规定需要SE值是75%或者更高(换句话说，在40支测试卷烟中，30支必须自熄)。这是可接受值的下限值。事实上，卷烟制造商必须确保卷烟在权威部门测试时以非常高的概率达到SE>75%的限值。因此，对于卷烟制造商来说，至少85%的值通常是优选的。

该自由燃烧(Free Burn)测试(其产生了FB值)不是标准化的，并且所用的符号是不同的。尤其使用符号FASE(自由空气自熄性)。这个值具有与FB值相同的含义，但是等级尺度是刚好相反的。FB值表示了多少卷烟无自熄性的自由阴燃到滤嘴，而FASE值表示了多少卷烟在自由阴燃时自熄。因此，100%的FB值对应于0%的FASE值，反之亦然。通常，关系式FB=100–FASE是成立的。在自由燃烧测试中所测得的值没有法律规定；它取决于卷烟制造商认为什么值是可接受的。高于50%的FB值通常已经是可接受的，而高于70%的FB值是最特别有利的。

卷烟制造商所追求的最佳目标是卷烟在根据 ASTM E2817-04的点燃强度测试中是完全熄灭的，即，SE值是100%，但是尽管如此，在常规的吸烟过程中，没有卷烟在烟灰缸中熄灭，这意味着FB值因此同样是100%。在实际上，这个目标非常难以实现，这就是为什么法律和工业上可接受的SE和FB值的限值是较低的原因。

为了控制该熄灭特性，将具有成膜物质(成膜剂)的组合物施加到卷烟纸的离散区中。因为该成膜剂在除去溶剂(例如通过蒸发)后在卷烟纸上形成膜，因此密封了所处理的区域中的孔，并因此减少了氧气进入到卷烟烧红的锥芯(Glutkegel)中。该含水或者非含水溶液或者悬浮液(“印刷溶液”)通常是通过常规印刷方法，特别是凹版印刷和柔性版印刷(Flexodruck)来施加的。用于施加该印刷溶液的装置可以整合到造纸机中。

此外，将助剂加入到该印刷溶液中来提高纸印刷区的不透明度，这样它们在卷烟上变得不可见。典型地，选择平均粒度0.5-3 μm的白色惰性粉末用于此目的。首先，碳酸盐和氧化物已经被证明是有效的，特别常用的是碳酸钙(CaCO₃)，氢氧化铝(Al(OH)₃)，氧化镁(MgO)和碳酸镁(MgCO₃)。

该熄灭特性尤其取决于所处理的区域的图案和尺寸。但是，该自熄性尤其通过所施加的成膜物质的量来精细调整：施加的材料越多，密封的孔越多。所处理区域的透气性的一种量度是扩散率，其是由浓度差驱动的气体传输通过纸的转移系数。而SE和FB的值是最终卷烟的性能，扩散率是卷烟纸的性能。扩散率与SE和FB值直接相关(Eitzinger，Bernhard和Harald Giener. The Effect of Thermal Decomposition of Banded Cigarette Paper on Ignition Strength Test Results. Pr?sentation CORESTA Congress，Abstract SSPT23，中国上海，2008年11月2-7日)。

该施加量可以容易地通过提高成膜物质在印刷溶液中的含量来提高。作为结果，印刷溶液粘度提高。粘度本身进而影响了能够施加到卷烟纸上的成膜物质的量，所以在印刷溶液中的成膜物质含量与施加量之间存在着复杂的关系。

但是，首先，该印刷溶液的粘度明显地影响其在印刷方法过程中的可加工性。因此，该成膜物质的施加量不能容易地提高，除非视需要调整印刷装置。提高的固含量还意味着在印刷溶液中较少的溶剂，这样印刷装置的干燥能力也必须视需要调整。