賦予香煙均勻抽吸曲線的卷煙紙的制作方法
【專利說明】賦予香煙均勻抽吸曲線的卷煙紙
[0001] 本發(fā)明涉及卷煙紙，所述卷煙紙賦予由其制成的香煙均勻的抽吸曲線。本發(fā)明還 涉及生產(chǎn)這種卷煙紙的方法、香煙以及位置依賴性燃燒添加劑濃度在香煙中的用途。
[0002] 發(fā)明背景
[0003]典型的香煙包含由卷煙紙包裹的煙草，并且與所述卷煙紙一起形成通常為圓柱形 的煙絲條。與煙絲條相連的是濾嘴，所述濾嘴一般由乙酸纖維素纖維組成。濾嘴和煙絲條 由濾嘴紙包裹。濾嘴紙將濾嘴連接至煙絲條。除了包裹煙草的功能之外，卷煙紙還必須為 香煙提供在燃燒狀態(tài)和未燃燒狀態(tài)下令人喜歡的外觀，并且也影響香煙的陰燃速度。它對 于控制煙霧的成分，特別是焦油、尼古丁和一氧化碳含量也是重要的。
[0004] 在吸煙過程中，吸煙者在陰燃香煙的嘴端產(chǎn)生低壓，通過這種方式，空氣一方面通 過香煙尖端處的灼熱椎體被吸入，另一方面又通過透氣的卷煙紙流入至煙絲條并且從而 稀釋煙霧。在吸煙過程中，通過透氣的卷煙紙流入至煙草中的空氣流被稱為條通氣（rod ventilation)〇
[0005]在其中將濾嘴紙打孔的情況下，空氣通過濾嘴紙流入至濾嘴中，并且也會稀釋煙 霧。這種空氣流被稱為濾嘴通氣（filterventilation)。
[0006]煙霧的總稀釋可分為條通氣和濾嘴通氣。在吸煙過程中和自由陰燃過程中煙絲 條燃燒，使得其長度縮短。以這種方式，可用于條通氣的卷煙紙的面積也會減小，以使得越 來越少的空氣可通過卷煙紙流入至煙絲條中，并且因此條通氣隨著一次至另一次的抽吸減 小。同樣，隨著一次至另一次的抽吸，煙霧被稀釋得更少，并且在流出香煙嘴端的煙霧中，形 成煙霧的氣溶膠和氣體的濃度增大。此外，煙絲條對煙霧具有特定的過濾效果，所述效果也 會隨著煙絲條的長度縮短而穩(wěn)定地降低。吸煙者因此得到隨著一次至另一次的抽吸香煙變 得"更強烈"的印象。
[0007]這種印象是不希望的，而且在現(xiàn)有技術(shù)中已知多種措施減輕這種印象。作為一個 實例，可以將卷煙紙打孔，其中將卷煙紙位于濾嘴附近的部分更密地打孔，并且因此相比其 余的卷煙紙具有更高的透氣性。以這種方式，條通氣不會像沿?zé)熃z條的透氣性幾乎恒定的 卷煙紙一樣大幅地減小。這種方法有時具有這種香煙難以點燃的缺點，因為大量空氣流 經(jīng)卷煙紙打孔更密的部分，而通過香煙尖端的空氣流過少而不能在點火過程中引發(fā)陰燃過 程。
[0008]備選的措施包括，如US3, 911，932中提出的，涂布卷煙紙上離濾嘴更遠的部分， 使得經(jīng)涂布的區(qū)域的透氣性降低，并且從而煙絲條的區(qū)域被首先消耗，對條通氣的影響變 小。然而，這一措施常會導(dǎo)致煙霧中的一氧化碳含量不成比例地升高。
[0009]此外，在US3, 667, 479中，提出了用強氧化劑涂布卷煙紙的部分區(qū)域。吸煙時，紙 會在經(jīng)涂布的區(qū)域快速地?zé)峤到獠a(chǎn)生空氣可流過并稀釋煙霧的開口。所述區(qū)域的尺寸和 數(shù)目朝著嘴端的方向增加。缺點是這種香煙提供了非常差的煙灰外觀。吸煙后，希望香煙 的煙灰保持為白色、緊密結(jié)合的柱。黑色的污點和突出的煙灰顆粒或孔洞是不希望的。但 涂布部分區(qū)域意味著恰好會產(chǎn)生這種不希望得到的孔洞。
[0010] 最后，例如，在US3, 805, 799中，提出了可被煙霧降解和不可被煙霧降解的物質(zhì) 的多層涂層。然而這種方案并不普遍。
[0011] 發(fā)明簡述
[0012] 因此，對于獲得均勻抽吸曲線但避免現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，如煙霧中的高一氧化碳 含量、差的煙灰外觀或在香煙的點燃過程中吸煙者的不便。
[0013] 該目標(biāo)通過根據(jù)權(quán)利要求1的卷煙紙、根據(jù)權(quán)利要求16的生產(chǎn)卷煙紙的方法、根 據(jù)權(quán)利要求28的香煙、以及根據(jù)權(quán)利要求30的位置依賴性燃燒添加劑濃度的用途實現(xiàn)。有 利的實施方案公開在從屬權(quán)利要求中。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，對卷煙紙?zhí)峁┯腥紵砑觿?，并且設(shè)計為使卷煙紙中一種或多種燃 燒添加劑的含量在由此制成的香煙上從濾嘴端到煙草端變化，特別是，使所述燃燒添加劑 的含量在正常生產(chǎn)和測量的容差內(nèi)單調(diào)地變化，并且因此或者單調(diào)地升高或者單調(diào)地降 低。所述變化不是必須嚴(yán)格單調(diào)的；因此，可以存在一個或多個燃燒添加劑含量恒定的區(qū) 域。從而分別選擇燃燒添加劑的可變含量或變化的濃度，以使得由此制成的香煙，特別是過 濾嘴香煙的卷煙紙，與沿香煙縱向具有恒定的燃燒添加劑濃度的在其他方面相同的香煙比 較，提供了更加均勻的抽吸曲線。
[0015] 燃燒添加劑是例如可提高或降低卷煙紙陰燃速度的鹽的物質(zhì)。通常，使用檸檬酸 三鈉和檸檬酸三鉀，或它們的混合物。然而，可實施本發(fā)明的燃燒添加劑的組還包括檸檬 酸鹽、蘋果酸鹽、酒石酸鹽、乙酸鹽、硝酸鹽、琥珀酸鹽、富馬酸鹽、葡糖酸鹽、乙醇酸鹽、乳酸 鹽、草酸鹽、水楊酸鹽、α-羥基辛酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽、磷酸鹽，以及它們的混合物。檸檬 酸三鈉和檸檬酸三鉀是加速陰燃的根據(jù)本發(fā)明的燃燒添加劑的實例，因此是促進燃燒的， 而磷酸鹽可作為減速陰燃的根據(jù)本發(fā)明的燃燒添加劑的實例，因此是阻滯燃燒的。燃燒添 加劑是促進燃燒的還是阻滯燃燒的是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，或者可以通過測量含有足量 的所討論的燃燒添加劑的卷煙紙的陰燃速度容易地確定。
[0016] 燃燒添加劑對煙霧產(chǎn)量的影響是高度復(fù)雜的，并且在該主題領(lǐng)域中沒有被充分理 解。盡管如此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果至少一種的燃燒添加劑的濃度c(x)沿著卷煙紙的方向X 變化，可以獲得更加均勻的抽吸曲線，其中對于在長度L的區(qū)間上的位置依賴性濃度c(x)， 并且對于區(qū)間[0，L]上的X，有：
[0017] f(χ) -Δcc(x)f(x) +Δc
[0018] 其中：
[0019] _3cm<L< 11cm，
[0020] -f(x)在區(qū)間[0，L]上單調(diào)，但在整個區(qū)間上不是常數(shù)函數(shù)，并且
[0021] -分別相對于卷煙紙的重量，Δc < 1重量％，優(yōu)選< 〇. 7重量％，特別優(yōu)選< 0. 5 重量％，并且特別高度優(yōu)選<0.3重量％，并且尤其優(yōu)選<0.15重量％，并且Ac>〇重 量％。
[0022] 術(shù)語濃度或紙中的燃燒添加劑含量應(yīng)理解為意指無水燃燒添加劑質(zhì)量相對于香 煙上使用的卷煙紙質(zhì)量的含量，并以重量％表示。卷煙紙的方向X可以但不一定與加工方 向一致。
[0023] 長度L對應(yīng)于卷煙紙預(yù)期使用的香煙上可見煙絲條的長度，S卩，從煙絲條在濾嘴 紙下出現(xiàn)的點到預(yù)期點燃的香煙尖端的長度。該長度L對于不同的香煙品牌可以不同，但 通常< 11cm并且彡3cm。函數(shù)f(x)在區(qū)間[0，L]上單調(diào)，但不一定必須是嚴(yán)格單調(diào)的。相 反，某些目前優(yōu)選的實施方案在濾嘴附近的區(qū)域和尖端的區(qū)域內(nèi)具有燃燒添加劑濃度c(x) 很定或基本恒定的部分。在任何情況下，函數(shù)f(x)在整個區(qū)間上不是常數(shù)。
[0024] 此外，實際燃燒添加劑濃度c(x)可以偏離單調(diào)函數(shù)f(x)Ac的值。該值A(chǔ)c考慮 到了燃燒添加劑含量的正常生產(chǎn)和測量的容差。此外，Ac限定了仍允許在恒定燃燒添加 劑濃度基礎(chǔ)上的改進的理想函數(shù)f(X)周圍的通道，但有可能局部偏離理想單調(diào)曲線適當(dāng) 程度。
[0025] 由于燃燒添加劑對煙霧產(chǎn)量的影響是比較復(fù)雜的，并且沒有被完全理解，本領(lǐng)域 技術(shù)人員將通過試驗確定燃燒添加劑含量的最適合的變化。盡管如此，發(fā)明人的廣泛研究 表明，在很多情況下，上文提及的燃燒添加劑濃度的單調(diào)或近似單調(diào)的變化確實提供了良 好的結(jié)果。就此而言，本發(fā)明確實定義了一類具有使抽吸曲線基本均勻的潛力的卷煙紙。在 這方面，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，濃度從濾嘴端至香煙尖端增加以及濃度從濾嘴端至香煙尖端減 少的這種位置依賴性濃度c(x)與均勻的燃燒添加劑分布比較可以提供改進的抽吸曲線。 在這方面，本發(fā)明實際上定義了具有基本上均勻化抽吸曲線的能力的一類卷煙紙。
[0026] 至少可以定性地解釋這種技術(shù)效果。已知的是，以恒定含量施加至卷煙紙的燃燒 添加劑會影響該香煙的煙霧產(chǎn)量。燃燒添加劑含量與煙霧產(chǎn)量之間的關(guān)系取決于燃燒添加 劑的類型，并且對于具體個案可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員簡單地測定。所述關(guān)系通常是非線性 的。
[0027] 對于燃燒添加劑的重要組，特別是檸檬酸三鈉和檸檬酸三鉀，在這類試驗中可以 發(fā)現(xiàn)以下典型的表現(xiàn)：如果燃燒添加劑含量從不含燃燒添加劑的卷煙紙開始升高，煙霧產(chǎn) 量起初會下降。這種下降可以認為至少一部分是由香煙陰燃更快和更少的抽吸次數(shù)的