專利名稱：具有降低的引燃趨勢(shì)的煙草制品的制作方法
具有降低的弓I燃趨勢(shì)的煙草制品本發(fā)明是在2008年7月3日提交的發(fā)明名稱為“具有降低的引燃趨勢(shì)的煙草制品”的中國(guó)專利申請(qǐng)200880023375. 2的分案申請(qǐng)。相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)基于2007年7月3日提交的60/958，263號(hào)臨時(shí)申請(qǐng)，并要求其優(yōu)先 權(quán)。
背景技術(shù)：
在煙草業(yè)中，正在關(guān)注生產(chǎn)具有降低煙草制品的引燃趨勢(shì)(ignitionproclivity)，或者降低煙草制品將與已點(diǎn)燃的該煙草制品接觸的表面引燃的趨向的卷煙。已有涉及由燃燒的卷煙與可燃材料接觸引起的火災(zāi)的報(bào)道。本行業(yè)中存在合理的降低卷煙或其它煙草制品在接觸時(shí)引燃家具、寢具等使用的材料和表面的趨向的興趣。因此，煙草制品、尤其是卷煙的期望特性是在被丟下或處于與可燃材料接觸的自由燃燒的狀態(tài)下時(shí)它們會(huì)自動(dòng)熄滅。在煙草業(yè)中，長(zhǎng)期以來就認(rèn)識(shí)到卷煙材料對(duì)卷煙的陰燃性質(zhì)有顯著影響。在這點(diǎn)上，本領(lǐng)域中已作了多種嘗試來改變或改良卷煙材料，以實(shí)現(xiàn)期望的卷煙自動(dòng)熄滅的趨向，或者換言之，降低卷煙的引燃趨勢(shì)?，F(xiàn)有技術(shù)記載了將成膜溶液施用于卷煙用紙以降低紙的透氣性并控制燃燒速度。已經(jīng)表明，當(dāng)這些材料已沿卷煙的長(zhǎng)度方向涂覆到分散區(qū)域時(shí)，卷煙表現(xiàn)出降低的引燃物質(zhì)趨向，并易于自媳。例如，Peterson的美國(guó)專利5878753以及Hotaling等的美國(guó)專利5820998記載了一種煙草制品卷紙，其經(jīng)成膜水溶液處理以降低透氣性；所述專利通過引用并入本文。Peterson的美國(guó)專利5878754記載了一種煙草制品卷紙,其經(jīng)溶解在非水溶液中的溶劑可溶性聚合物的非水溶液處理以降低透氣性。本申請(qǐng)涉及對(duì)生產(chǎn)引燃趨勢(shì)降低的煙草制品用卷紙的進(jìn)一步改進(jìn)。具體地，本發(fā)明涉及可施用于卷紙的改進(jìn)配方。

發(fā)明內(nèi)容
本公開一般涉及用于具有降低引燃趨勢(shì)的煙草制品的卷紙，并且涉及制造卷紙的方法。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，可從紙幅制成卷紙。例如，卷紙可含有亞麻纖維、軟木纖維、硬木纖維及其混合物。卷紙還可包括填料，例如碳酸鈣和/或氧化鎂，其含量為約10%
至約40%重量。將成膜組合物施用于所述卷紙的特定位置。所述成膜組合物在所述卷紙上形成經(jīng)處理的分散區(qū)域。所述分散區(qū)域由未處理的區(qū)域隔開。所述經(jīng)處理區(qū)域被設(shè)置成降低包含所述卷紙的煙草制品的引燃趨勢(shì)。例如，所述經(jīng)處理區(qū)域可通過在炭燃燒并進(jìn)入經(jīng)處理區(qū)域時(shí)減少到達(dá)煙草制品的陰燃炭的氧氣，來降低引燃趨勢(shì)。在本公開的一個(gè)實(shí)施方案中，成膜組合物包括其自身可以是多糖的成膜材料和也可以被認(rèn)為是成膜材料的諸如淀粉的多糖的組合。已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，將成膜材料與淀粉組合會(huì)產(chǎn)生協(xié)同效果。具體地，與僅含有成膜材料的成膜組合物或僅含有淀粉的成膜材料相t匕，含有成膜材料和淀粉兩者的成膜組合物更有效地降低煙草制品的引燃趨勢(shì)。根據(jù)本公開的與淀粉組合的成膜材料可基于具體應(yīng)用改變。可使用的成膜材料包括，例如瓜爾膠、果膠、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、纖維素、纖維素衍生物(如乙基纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等)、海藻酸鹽及其混合物。在一個(gè)具體實(shí)施方 中，例如，淀粉可以與海藻酸鹽組合形成所述組合物。成膜組合物中淀粉和成膜材料如海藻酸鹽的相對(duì)含量可根據(jù)具體應(yīng)用而改變。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，例如，成膜材料施用在卷紙上并干燥之后，在成膜組合物中的量為經(jīng)處理區(qū)域干重的約1%至約15%。另一方面，淀粉在經(jīng)處理區(qū)域中的量為經(jīng)處理區(qū)域干重的約1%至約20%。在本公開的另一具體實(shí)施方案中，成膜組合物含有與特定填料顆粒組合的成膜材料。填料顆粒可包括例如氧化鎂、云母、高嶺土或其混合物。過去，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提出將成膜材料與各種顆粒狀無機(jī)填料組合。然而，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，與過去使用的顆粒狀無機(jī)填料相比，上述填料在降低經(jīng)處理卷紙的引燃趨勢(shì)方面出乎意料地更加有效。上述填料顆粒在成膜組合物(施用于卷紙的成膜組合物)中的含量為該組合物重量的約O. 25%至約15%，例如組合物重量的約O. 5%至約5%。填料顆粒的平均粒徑為約O. 0001微米至約5微米，例如為約O. I微米至約3微米。與填料顆粒組合的成膜材料可以是任意合適的成膜材料，例如海藻酸鹽。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，填料顆?？膳c淀粉組合。在又一實(shí)施方案中，填料可與含有海藻酸鹽和淀粉兩者的成膜組合物組合。可單獨(dú)使用或與填料顆粒組合使用的其它成膜材料包括瓜爾膠、果膠、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、纖維素和纖維素衍生物，例如乙基纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等。根據(jù)本發(fā)明制得的成膜組合物可按各種方法施用于卷紙。例如，組合物可以使用例如膠版印刷術(shù)、直接凹版印刷術(shù)和間接凹版印刷術(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，由成膜組合物形成的分散區(qū)域呈圓周帶形狀，沿?zé)煵葜破房v向設(shè)置。帶的寬度可大于約3mm,例如為約4mm至約10mm。帶可以以約5mm至約50mm,尤其為約IOmm至約40mm的間距相互隔開。施用于卷紙的成膜組合物的量取決于具體應(yīng)用和各種因素。例如，基于經(jīng)處理區(qū)域內(nèi)的卷紙重量，施用于卷紙的成膜組合物的量可以為約1%至約30%干重，尤其為約2%至約20%干重。在施用于卷紙之后，經(jīng)處理區(qū)域可具有小于約40CoreSta的透氣性，特別是小于約30Coresta,更具體地為約ICoresta至約30Coresta。卷紙的初始透氣性可以為20Coresta至約150Coresta或更大。例如,在一個(gè)實(shí)施方案中，卷紙的初始透氣性可大于約60Coresta,例如大于約80Coresta。在另一實(shí)施方案中，卷紙的初始透氣性可小于約60Coresta,例如從約 20Coresta 至約 40Coresta。在施用于卷紙時(shí)，成膜組合物可包含在水溶液中，或可包含在非水溶液中。當(dāng)包含在非水溶液中時(shí)，例如，可以存在醇。根據(jù)具體應(yīng)用，卷紙可具有適當(dāng)?shù)幕?。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，例如，卷紙的基重可為約ISgsm至約60gsm。也可用助燃劑在卷紙的基本整個(gè)表面區(qū)域上對(duì)卷紙進(jìn)行處理。例如，可在形成經(jīng)處理區(qū)域之前或之后，將助燃劑施用于卷紙。施用于卷紙的助燃劑的量為約O. I %至約8%干重。助燃劑可以為例如醋酸鹽、檸檬酸鹽、蘋果酸鹽、乳酸鹽、酒石酸鹽、碳酸鹽、甲酸鹽、丙酸鹽、乙醇酸鹽、富馬酸鹽、草酸鹽、丙二酸鹽、丁二酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽或其混合物。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，助燃劑為檸檬酸鹽、富馬酸鹽或其混合物。下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明的其它特點(diǎn)和方面。


在本說明書的后面部分中，將參考附圖更具體地闡述本發(fā)明的對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言完整并可實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容，包括其最佳實(shí)施方式，附圖中圖I是根據(jù)本公開制得的煙草制品的透視圖；圖2是圖I所示煙草制品的分解圖；以及圖3至圖8是下文實(shí)施例中得到的結(jié)果的圖示。在本說明書和附圖中重復(fù)使用的標(biāo)記用于表示本說明書中相同或相似的結(jié)構(gòu)或部件。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)詳細(xì)說明本說明書的具體實(shí)施方案，下面還描述了它的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。各實(shí)施例用以解釋本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。實(shí)際上，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，明顯可在不脫離本發(fā)明范圍或精神的情況下作出各種修改方案或變化方案。例如，作為一個(gè)實(shí)施方案闡述或記載的特征可以用于另一實(shí)施方案以產(chǎn)生又一實(shí)施方案。本發(fā)明也涵蓋這樣的修改方案或變化方案。為了解釋本發(fā)明，下面將就卷煙來說明本發(fā)明的實(shí)施方案和原理。然而，這僅是為了解釋本說明書的目的，而不是將本發(fā)明僅限于卷煙。任意形式的煙草制品都在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。本發(fā)明涉及具有改善的引燃趨勢(shì)控制特性的煙草制品和煙草制品用卷紙。“引燃趨勢(shì)”是在燃燒的卷煙掉落或留在可燃物質(zhì)上時(shí)煙草制品或卷煙引燃可燃物質(zhì)的趨向性的度量。NIST(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院，National Institute of Standards and Technology)已建立了卷煙引燃趨勢(shì)的測(cè)試方法，一般被稱作“模擬引燃試驗(yàn)”。該試驗(yàn)包括將陰燃的卷煙放置在可燃性試驗(yàn)織物上，并記錄卷煙引燃試驗(yàn)織物、將試驗(yàn)織物燃燒到織物正常焦線之外、燃燒其整個(gè)長(zhǎng)度而未引燃織物、或者在引燃試驗(yàn)織物或燃燒其整個(gè)長(zhǎng)度之前自熄的趨勢(shì)。引燃趨勢(shì)的另一試驗(yàn)方法稱作“卷煙熄滅試驗(yàn)法”。該卷煙熄滅試驗(yàn)法為美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)的E2187-04號(hào)試驗(yàn)方法。在該卷煙熄滅試驗(yàn)方法中，將點(diǎn)燃的卷煙放置在一層或多層濾嘴紙上。如果卷煙自熄，則該卷煙通過試驗(yàn)。如果卷煙一直燃燒到其濾嘴一端，則該卷煙不合格。根據(jù)本發(fā)明制造的煙草制品可設(shè)計(jì)成通過這些試驗(yàn)中的一個(gè)或兩個(gè)。除上述試驗(yàn)之外，通常還對(duì)引燃趨勢(shì)降低的煙草制品進(jìn)行“自由空氣自熄”(FASE)試驗(yàn)。在該自由燃燒自熄試驗(yàn)中，使煙草制品在自由空氣中燃燒，既不抽吸也不放在鄰近的表面上。在一些應(yīng)用中，期望煙草制品能通過模擬引燃試驗(yàn)或卷煙熄滅試驗(yàn)，但同時(shí)在自由空氣中燃燒時(shí)又不會(huì)自熄。因此，優(yōu)選較低的FASE速率。尤其有利的是，根據(jù)本公開原理制造的煙草制品可設(shè)置成，當(dāng)置于鄰近的表面上時(shí)自行熄滅，但與許多現(xiàn)有的具有降低的引燃趨勢(shì)的產(chǎn)品相比仍有更低的FASE速率。一般地，通過將成膜組合物施加到卷紙的分散區(qū)域，來根據(jù)本發(fā)明制造引燃趨勢(shì)較低的煙草制品。在一個(gè)實(shí)施方案中，成膜組合物含有與多糖組合的成膜材料。成膜材料可包括例如海藻酸鹽、瓜爾膠、果膠、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、纖維素、纖維素衍生物或其混合物。多糖包括例如淀粉。淀粉可以是天然淀粉或改性淀粉。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將多糖和成膜材料組合在一起時(shí)，獲得多種協(xié)同的優(yōu)勢(shì)和益處。過去，本申請(qǐng)的受讓人已獲得了多個(gè)涉及具有降低的引燃趨勢(shì)的煙草制品的專利。例如，美國(guó)專利 5，878，753,5, 878，754,6, 568，403,6, 779，530 和 6，725，867 中公開了經(jīng)成膜組合物處理的卷紙，所述成膜組合物在卷紙上形成經(jīng)處理的分散區(qū)域；這些專利通過引用并入本文。上述專利公開了可用于形成經(jīng)處理分散區(qū)域的多種不同的成膜材料。特別地，上述專利公開了海藻酸鹽的使用并公開了淀粉的使用。然而，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在將淀 粉與諸如海藻酸鹽的成膜材料組合在一起使用時(shí)，可以獲得多種意料之外的益處和優(yōu)點(diǎn)。例如，雖然淀粉和海藻酸鹽的流變性不同，但已發(fā)現(xiàn)這兩種組分的流變性是互補(bǔ)的。當(dāng)將淀粉和海藻酸鹽進(jìn)行組合時(shí)，例如，得到的溶液具有改良的可印刷性。諸如海藻酸鹽和淀粉的成膜材料的組合還為溶液在卷紙上形成降低包含這種卷紙的煙草制品的引燃趨勢(shì)的經(jīng)處理區(qū)域方面提供多種效率的提高。特別地，基于重量，與僅含有淀粉或僅含有海藻酸鹽的類似溶液相比，海藻酸鹽和淀粉通常在降低卷紙的透氣性和擴(kuò)散能力方面更加有效。雖然任意成膜材料可用于根據(jù)本發(fā)明的組合物，但是在一個(gè)實(shí)施方案中，成膜材料包括海藻酸鹽。通常，海藻酸鹽是作為混合的不溶性鈣、鈉、鉀和鎂鹽存在于褐藻綱褐海藻中的酸性多糖或膠體的衍生物。一般來講，這些衍生物為由不同比例的D-甘露糖醛酸和L-古洛糖醛酸組成的高分子量多糖的鈣、鈉、鉀和/或鎂鹽。海藻酸的示例性鹽或海藻酸衍生物包括海藻酸銨、海藻酸鉀、海藻酸鈉、海藻酸丙二醇酯和/或其混合物。任意合適的海藻酸鹽，包括任意合適的衍生物，可用于本公開。包含在成膜組合物中的海藻酸鹽，例如，可具有相對(duì)高的分子量或具有相對(duì)低的分子量。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)海藻酸鹽在水溶液中的含量為3%重量時(shí)，在25°C下的粘度小于約500cP。在一個(gè)實(shí)施方案中，例如，可以采用來自ISP公司的KELGIN LB海藻酸鹽。KELGINLB海藻酸鹽為低粘度的純海藻酸鈉。根據(jù)本發(fā)明與海藻酸鹽組合的多糖還可基于具體應(yīng)用而改變。當(dāng)使用淀粉時(shí)，該淀粉例如可進(jìn)行改性或不進(jìn)行改性，并可從各種植物獲得。在一個(gè)實(shí)施方案中，例如，氧化玉米淀粉可與海藻酸鹽組合。市售的氧化玉米淀粉的一個(gè)例子為FL0K0TE 64，其可從新澤西州的 National Starch 和 Chemical Company of Bridgewater 購(gòu)得。在根據(jù)本公開配制成膜組合物并施用于卷紙時(shí)，成膜材料和多糖可與水或任意溶劑組合。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，成膜組合物包括水分散體或水溶液?；蛘?，施用于卷紙之前，成膜組合物可包括非水溶液或非水分散體。例如，可以存在醇并與成膜材料和多糖組
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成膜組合物中存在的成膜材料和多糖的量取決于多種因素。在配制水溶液或水分散體時(shí)，例如，諸如海藻酸鹽的成膜材料在成膜組合物中的含量為溶液重量的約I%至約15%，如為溶液重量的約1%至約10%。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，海藻酸鹽的含量為溶液重量的約1%至約10%。另一方面，淀粉的含量為溶液重量的約3%至約25%，如為溶液重量的約3%至約20%。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，淀粉的含量為溶液重量的約3%至約15%。應(yīng)理解，上述百分比只是示例性的。在將含有成膜材料和多糖的成膜組合物印刷到卷紙上時(shí)，包含在組合物中的成膜材料和多糖的量足以使該組合物具有適合于印刷工藝的流變性。例如，在組合物中可存在相對(duì)量的成膜材料和多糖，使得該組合物的粘度小于約1500cpso雖然是未知的，但是認(rèn)為在將成膜材料和多糖組合在一起時(shí)，兩種組分在紙的表面上形成非常適于使煙草制品熄滅(如果該煙草制品置于鄰近的表面上)的膜。雖然是未知的，但是認(rèn)為成膜材料更適合在卷紙上成膜，而多糖維持較低的粘度并改善經(jīng)處理區(qū)域的性質(zhì)。在施用于卷紙并干燥后，在一個(gè)實(shí)施方案中，經(jīng)處理區(qū)域可含有的多糖的量大于成膜材料。然而，在其它實(shí)施方案中，可以存在等量的多糖和成膜材料，或者可以存在較多量的成膜材料。一般地，例如，經(jīng)處理區(qū)域含有經(jīng)處理區(qū)域干重約1%至20%的多糖，并含有占經(jīng)處理區(qū)域干重約1%至約15%的成膜材料。在本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施方案中，施用于卷紙的成膜組合物含有與填料顆粒組合的成膜材料。特別地，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，與過去已經(jīng)提出的填料顆粒相比，某些填料顆粒在改善卷紙的引燃趨勢(shì)特性方面提供意想不到的益處。特別地，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方案中，成膜組合物可含有氧化鎂顆粒、高嶺土顆粒、云母顆?；蚱浠旌衔?。過去，例如在美國(guó)專利U.S. 6，725，867中，本領(lǐng)域技術(shù)人員已提出將顆粒狀填料與用于在卷煙卷紙上形成處理區(qū)域的組合物相組合。在該’867專利中，例如，記載的顆粒狀填料為白堊、粘土、碳酸鈣或氧化鈦。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如下面的實(shí)施例中所示，與’ 867·專利中所列出的填料相比，前述顆粒表現(xiàn)出意料之外的優(yōu)異結(jié)果。氧化鎂、云母或高嶺土在成膜組合物中的存在量可以為例如小于約15%重量，例如為約O. 25 %至約15 %重量，優(yōu)選地為約O. 5 %至約5 %重量。在許多應(yīng)用中，例如所述顆粒的含量可以是組合物重量的約1%至約3%。 填料顆粒的大小可根據(jù)具體應(yīng)用中使用的具體材料變化。通常，填料顆粒的平均直徑小于約5微米。例如，顆粒的平均大小為約O. 0001微米至約5微米，例如約O. I微米至約3微米。顆粒形狀也可以不同。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，可使用片狀的高嶺土。如上所述，在一個(gè)實(shí)施方案中，填料顆粒包括氧化鎂顆粒。雖然原因未知，但是與許多其它填料顆粒相比，氧化鎂顆粒提供優(yōu)異的結(jié)果。具體地，氧化鎂顆粒具有有效地降低含有經(jīng)處理卷紙的煙草制品的引燃趨勢(shì)性質(zhì)的作用。通常，成膜組合物中可使用任意合適的氧化鎂顆粒。例如，氧化鎂可從多種市場(chǎng)來源獲得。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，使用可從AdditekS. A. S.市購(gòu)的商品名為MagnesiumOxide Super Leger Type 04的氧化鎂顆粒。非常適用于本發(fā)明的氧化鎂顆粒也可從ScoraS. A.獲得，商品名為 Light Magnesium 0xide“I，，。例如，Light Magnesium 0xide“I”顆粒為98%重量以上的氧化鎂，體積密度為約O. 15g/cc至約O. 2g/cc，其顆粒尺寸為約98%的顆粒通過325目篩。
在另一實(shí)施方案中，成膜組合物中所含的填料顆?？砂ㄔ颇?。云母包括由普遍存在于火成巖和變質(zhì)巖中的鋁或鉀的水合硅酸鹽組成的礦物質(zhì)。通?？梢栽诰哂懈叨韧昝赖牡酌娼饫淼捻摴杷猁}礦物中發(fā)現(xiàn)云母。因此，組成成膜組合物的云母顆粒通常為片狀。云母具有高絕緣強(qiáng)度并因此而耐熱。云母顆?？蓮暮芏鄟碓促?gòu)得。例如，非常適于本公開的云母可從Kaolins dePloemeur獲得，商品名為MICA MU M2/10 MICA MU M2/1的顆粒尺寸為例如大于50%的顆粒的尺寸小于約5微米。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，成膜組合物可含有高嶺土顆粒。高嶺土通常為見于沉積物、土壤、熱液礦床和沉積巖中的水合硅酸鹽礦物。高嶺土顆?？梢詾槠瑺睿ǔＲ詫訝罟杷猁}礦物存在。高嶺土顆粒通常含有二氧化硅和氧化鋁。高嶺土顆?？蓮脑S多商業(yè)來源獲得。例如,可從Kaolins de Ploemeur獲得商品 名為7ASP20的高嶺土顆粒。例如，7ASP20高嶺土的顆粒尺寸為，大于89%的顆粒的尺寸小于5微米，且大于約64%的顆粒的尺寸小于約I微米。如上所述的填料顆粒，當(dāng)包含在成膜組合物中時(shí)，可與任意合適的成膜材料組合。例如在一個(gè)實(shí)施方案中，填料顆粒與前述海藻酸鹽和淀粉組合。而在另一實(shí)施方案中，填料顆?？膳c海藻酸鹽單獨(dú)組合或淀粉單獨(dú)組合?？膳c填料顆粒組合的其它成膜材料包括瓜爾膠、果膠、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、纖維素以及纖維素衍生物，如乙基纖維素、甲基纖維素和羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素，以及它們的混合物等。在施用于卷紙之前，含有填料顆粒的成膜組合物可以是水基的?；蛘撸赡そM合物可包含非水溶劑，例如醇。根據(jù)本發(fā)明制備的成膜組合物包括含有海藻酸鹽和淀粉的成膜組合物和/或者含有填料顆粒的成膜組合物，可施用于卷紙分散的區(qū)域以在卷紙上形成經(jīng)處理區(qū)域。組合物施用于卷紙的方式可以是多種多樣的。例如，組合物可以噴、刷或印在卷紙上。為形成經(jīng)處理區(qū)域，組合物可以以單程或多程操作的方式施用。例如，組合物可以以連續(xù)步驟施用于卷紙，以在紙上形成具有降低的引燃趨勢(shì)的區(qū)域。通常，在多程工藝中，可通過大概2至8程施用組合物來形成經(jīng)處理區(qū)域。為了有助于描述和解釋本發(fā)明，圖I和圖2大致示出了一個(gè)實(shí)施方案。具有改善的引燃趨勢(shì)特性的煙草制品(卷煙)一般標(biāo)記為10，包括卷紙14內(nèi)的煙草柱12。煙草制品10包括濾嘴26。卷紙14可包括任意形式的市售卷煙材料。通常，卷紙可由從例如亞麻、軟木或硬木得到的纖維素纖維制成。為了根據(jù)需要改變紙的性質(zhì)，可使用纖維素纖維的各種混合物。纖維質(zhì)的精制程度也可以不同。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用，卷紙可含有填料。填料可以是例如碳酸鈣、氧化鎂、或任意其它合適的材料。卷紙中添加的填料總量可以為約10%至約40%重量。根據(jù)本發(fā)明制得的煙草制品用卷紙的透氣性通常為約IOCoresta單位至約200Coresta單位。在一些應(yīng)用中，透氣性可以為約15Coresta單位至約55Coresta單位。但是，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，卷紙的初始透氣性相對(duì)較高。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，卷紙的透氣性為約60Coresta單位至約IlOCoresta單位。在不同的實(shí)施方案中,例如,卷紙的初始透氣性可大于約70Coresta單位、大于約80Coresta單位、大于約90Coresta單位、或大于約IOOCoresta單位。在其它實(shí)施方案中，卷紙的初始透氣性可小于約60Coresta單位,例如小于約50Coresta單位，例如為約20Coresta單位至約40Coresta單位。卷煙紙的基重通常為約18gsm至約60gsm,更特別地為約15gsm至約40gsm?？梢允垢鶕?jù)本發(fā)明的卷紙?jiān)谌我獾倪@些范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，卷紙可以用助燃劑進(jìn)行處理。例如，可以將助燃劑施用于卷紙的基本上整個(gè)表面區(qū)域上，尤其施用于卷紙的經(jīng)處理區(qū)域所處位置及并包括隔在經(jīng)處理區(qū)域之間的未處理區(qū)域的表面區(qū)域上。助燃劑可包括提高燃燒速度的任意合適的物質(zhì)。助燃劑的例子包括堿金屬鹽、堿土金屬鹽及其混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，助燃劑包括羧酸鹽。在具體實(shí)施例中，助燃劑包括例如醋酸鹽、檸檬酸鹽、蘋果酸鹽、乳酸鹽、酒石酸鹽、碳酸鹽、甲酸鹽、丙酸鹽、乙醇酸鹽、富馬酸鹽、草酸鹽、丙二酸鹽、丁二酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽及其混合物。在一個(gè)具體應(yīng)用中，例如，助燃劑包括檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、丁二酸鉀、丁二酸納或其混合物?？梢詫⒅紕┫鄬?duì)均勻地施用在卷紙的表面區(qū)域，施用量為約O. 3%至超過8%干重，例如約O. 3%至約2. 5%干重?？梢栽诶贸赡そM合物在卷紙上形成經(jīng)處理區(qū)域之前或之后，將助燃劑施用到卷紙上。 可由于多種原因而將助燃劑施用于卷紙。例如，可以施用助燃劑以進(jìn)一步控制卷紙，尤其是卷紙上未經(jīng)處理區(qū)域的燃燒特性。助燃劑還起灰分調(diào)節(jié)劑的作用。當(dāng)卷繞煙草柱12時(shí)，紙幅14界定出外周表面16。外周表面16的分散區(qū)域18用根據(jù)本發(fā)明制作的成膜組合物，例如與助燃劑混合的海藻酸鹽組合物處理。還應(yīng)理解，經(jīng)處理區(qū)域18也可以設(shè)置在卷紙14的內(nèi)表面上。換言之，卷紙14可卷繞煙草柱12，使得經(jīng)處理區(qū)域18靠近煙草。在圖I和圖2所示的實(shí)施方案中，經(jīng)處理區(qū)域18被限定成圓周橫向帶24。帶24沿卷煙10的長(zhǎng)度方向縱向地相互隔開。圖2以假想圖示出了帶24。然而，應(yīng)理解，在圖I所示的形成卷煙中基本上看不到經(jīng)處理區(qū)域。換言之，吸煙者不會(huì)從表觀上辨別出卷紙14的分散區(qū)域18已經(jīng)過處理。在這點(diǎn)上，經(jīng)處理區(qū)域18具有基本上與未經(jīng)處理區(qū)域28相同的光滑且平坦的紋理。帶24的寬度和間距取決于多個(gè)變量，如卷紙14的初始透氣性、煙草柱12的密度等。帶24的寬度優(yōu)選為使到達(dá)燃燒炭的氧受到限制，以有足夠的時(shí)間長(zhǎng)度或時(shí)間段來使炭熄滅。換言之，如果帶24過窄，則燃燒的炭會(huì)在自熄之前燒過帶24。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，期望帶寬度最小為3mm。例如,帶寬度可以為約4mm至約10mm。帶24之間的間距也是多個(gè)變量中的一個(gè)。間距不應(yīng)該太大，使得在炭燒進(jìn)經(jīng)處理區(qū)域18之前，卷煙燃燒的時(shí)間足夠長(zhǎng)而將物質(zhì)引燃。帶24之間的間距還影響燃燒炭的熱慣性或炭燒過經(jīng)處理帶24而不自熄的能力。在受測(cè)試的卷煙中，申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)5至50mm，尤其是IOmm至40mm的帶間距是合適的。然而，應(yīng)理解，帶間距可以是由任意數(shù)量的變量決定的任意合適寬度。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，煙草制品含有采用上述間距的I至約3個(gè)帶。經(jīng)處理區(qū)域18的透氣性在已知為卷煙10的組成提供改善的引燃趨勢(shì)特性的范圍內(nèi)。隨著卷煙10的炭燒進(jìn)經(jīng)處理區(qū)域18，由于經(jīng)處理區(qū)域中的卷紙14的透氣性降低，所以可到達(dá)燃燒炭的氧大幅減少。氧的減少優(yōu)選使卷煙在與物質(zhì)接觸時(shí)在經(jīng)處理區(qū)域18中自熄。例如，所述透氣性可小于40ml/min/cm2 (CORESTA),優(yōu)選小于30ml/min/cm2,并且一般為5 至 25ml/min/cm20可用于指示較低的引燃趨勢(shì)性的卷紙的另一特性是擴(kuò)散能力。通常，根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)處理區(qū)域18的擴(kuò)散能力可小于約O. 5cm/s,例如約O. 4cm/s。例如,擴(kuò)散能力為約Ocm/s 至約 O. 3cm/s。例如,卷紙的擴(kuò)散能力可利用例如SODIM Instrumentation Company銷售的二氧化碳擴(kuò)散能力測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。上述擴(kuò)散能力范圍尤其適合于表征由成膜材料和多糖的組合制成的經(jīng)處理區(qū)域。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，例如在成膜材料與填料顆粒組合時(shí)，擴(kuò)散能力可高于前述范圍。具體地，當(dāng)包含在成膜組合物中時(shí)，本發(fā)明的填料可降低紙的引燃趨勢(shì)，因?yàn)檫@些顆粒是助燃劑。因此，在一些實(shí)施方案中，經(jīng)處理區(qū)域具有高于O. 5cm/s的擴(kuò)散能力。 加入紙中的組合物的量取決于各種因素，包括所用組合物的類型和期望的結(jié)果。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用，加入紙中的成膜組合物的量(在已形成帶并且干燥后)可以為帶區(qū)內(nèi)的紙干重的約1%至約30%，尤其為帶區(qū)內(nèi)的紙干重的約2%至約20%。雖然并非總是這種情況，但一般地，施用于紙的組合物的量通常隨紙的透氣性增加而增加。例如，對(duì)于透氣性小于約30Coresta單位的卷紙，施用于紙的組合物的量可以為約1%至約20%重量。另一方面，對(duì)于透氣性大于約60Coresta單位的卷紙,施用于紙的組合物的量可以為約3%至約30%重量。如前所述，組合物可以噴、刷或印到卷紙上。一般地，任意合適的印刷工藝可用于本發(fā)明。申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)，合適的印刷技術(shù)包括凹版印刷或膠版印刷。通過參考下述實(shí)施例可更好地理解本發(fā)明。實(shí)施例I制備含有與填料組合的纖維素纖維質(zhì)的各種卷紙。在本實(shí)施例中，填料包括中間粒徑為2微米的碳酸鈣。該碳酸鈣顆粒在卷紙中的量為30%重量。卷紙的基重為27gsm，基礎(chǔ)透氣性為53Coresta。配制成各種成膜組合物，并印刷到卷紙上。具體地，配制下述成膜組合物。I.含有I. 5%重量的海藻酸鹽的含水組合物；2.含有10%重量的淀粉的含水組合物；3.含有11. 5%重量的淀粉的含水組合物；4.含有8%重量的海藻酸鹽的含水組合物；5.含有11. 5%重量的海藻酸鹽的含水組合物；6.含有I. 5%重量海藻酸鹽和10%重量淀粉的含水組合物。在本實(shí)施例中，所用的海藻酸鹽為從International Specialty Products公司獲得的KELGIN LB。所用淀粉為從National Starch and Chemical Company獲得的以商品名FL0K0TE 64出售的氧化淀粉。在將上述組合物施用于卷紙并干燥之后，測(cè)量經(jīng)處理區(qū)域內(nèi)的透氣性并與未處理卷紙進(jìn)行比較。所得結(jié)果示于圖3。如圖所示，與其它組合物相比，海藻酸鹽和淀粉更有效地降低了卷紙的透氣性。在各種情況下，將相同量的組合物施用到卷紙。實(shí)施例2
在本實(shí)施例中，配制含有海藻酸鹽和氧化淀粉的各種成膜組合物。具體地，使用與實(shí)施例I中記載相同的海藻酸鹽和淀粉。在一組試驗(yàn)中，將成膜組合物施用于如實(shí)施例I記載的透氣性為53Coresta的卷紙。在第二組試驗(yàn)中，將成膜組合物施用于基礎(chǔ)透氣性為80Coresta的卷紙。具體地，配制下面的成膜組合物
權(quán)利要求
1.一種具有降低的引燃趨勢(shì)的煙草制品，包括 包括可吸燃煙草的柱；以及 環(huán)繞所述可吸燃煙草柱的卷紙，所述卷紙包括經(jīng)成膜組合物處理的分散區(qū)域，所述經(jīng)處理區(qū)域由未處理區(qū)域隔開，所述經(jīng)處理區(qū)域具有足以降低引燃趨勢(shì)的特性，所述成膜組合物施用于含有填料顆粒的所述卷紙，所述填料顆粒包括氧化鎂、云母、高嶺土或它們的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述成膜組合物包括海藻酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙草制品，其中所述成膜組合物還包括淀粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙草制品，其中所述成膜材料包括其量為經(jīng)處理區(qū)域的約1%至約15%重量的海藻酸鹽以及淀粉的量為經(jīng)處理區(qū)域的約1%至約20%重量。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述填料顆粒的平均粒徑為約O.0001微米至約5微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述填料顆粒的平均粒徑為約O.I微米至約3微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述填料顆粒包括氧化鎂。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述填料顆粒包括高嶺土。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述填料顆粒包括云母。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述填料顆粒在所述成膜組合物中的量為約O. 25%至約15%重量。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述填料顆粒在所述成膜組合物中的量為約O. 5%至約5%重量。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述卷紙的所述未處理區(qū)域的透氣性大于約 60Coresta。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述經(jīng)處理區(qū)域的透氣性小于約40Corestao
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草制品，其中所述成膜組合物包括淀粉。
15.一種用于煙草制品的卷紙，所述卷紙為所述煙草制品提供降低的引燃趨勢(shì)，其包括 設(shè)計(jì)為環(huán)繞可吸燃填料的紙幅，所述紙幅包括經(jīng)成膜組合物處理的分散區(qū)域，所述經(jīng)處理區(qū)域由未處理區(qū)域隔開，所述成膜組合物包括與填料顆粒組合的成膜材料，所述填料顆粒包括氧化鎂、云母、高嶺土、明礬或它們的混合物，所述填料顆粒在所述成膜組合物中的量為約O. 25%重量至約15%重量，所述紙幅具有約18gsm至約60gsm的基重。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的卷紙，其中所述成膜組合物包括海藻酸鹽。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的卷紙，其中所述成膜組合物還包括淀粉。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的卷紙，其中所述填料顆粒包括氧化鎂。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的卷紙，其中所述填料顆粒包括高嶺土。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的卷紙，其中所述填料顆粒包括云母。
21.一種用于煙草制品的卷紙，所述卷紙為所述煙草制品提供降低的引燃趨勢(shì)，其包括設(shè)計(jì)為環(huán)繞可吸燃填料的紙幅，所述紙幅包括經(jīng)組合物處理的分散經(jīng)處理區(qū)域，所述經(jīng)處理區(qū)域由未處理區(qū)域隔開，所述組合物包括與填料顆粒組合的淀粉，所述填料顆粒包括氧化鎂、云母、高嶺土、明礬或它們的混合物，所述填料顆粒在所述組合物中存在的量為約O. 25%重量至約15%重量，所述紙幅具有約18gsm至約60gsm的基重。
22.—種生產(chǎn)卷紙的方法，所述卷紙?jiān)诮Y(jié)合在煙草制品中時(shí)具有降低的引燃趨勢(shì)，所述方法包括 將成膜組合物施用于所述卷紙的特定位置處，所述成膜組合物在所述卷紙上形成經(jīng)處理的分散區(qū)域，所述分散區(qū)域由未處理區(qū)域隔開，所述成膜組合物包括含水組合物，所述成膜組合物含有成膜材料和填料顆粒，所述填料顆粒包括氧化鎂、云母、高嶺土或它們的混合物，所述經(jīng)處理的分散區(qū)域降低結(jié)合了所述卷紙的煙草制品的引燃趨勢(shì)。
全文摘要
公開了一種具有降低的引燃趨勢(shì)的煙草制品。該煙草制品包括含有纖維素纖維和填料顆粒的卷紙。所述卷紙用成膜組合物處理，以降低煙草制品的引燃趨勢(shì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述成膜組合物含有與淀粉組合的海藻酸鹽。在另一實(shí)施方案中，所述成膜組合物含有與填料顆粒組合的成膜材料。填料顆?？砂ǜ邘X土、氧化鎂、云母、明礬或其混合物。
文檔編號(hào)A24D1/02GK102920018SQ20121038080
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者拉烏爾·赫維, 朱利安·克盧瓦特-哈貝特, 帕特里克·吉爾謝, 托馬斯·克拉凱爾 申請(qǐng)人:施韋特-莫迪國(guó)際公司