專利名稱：低著火傾向的卷煙用卷紙的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低著火傾向的卷煙用卷紙的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來對卷煙提出了各種要求。其要求之一是因吸煙者不注意等將卷煙掉在地板 上等時，地板不易由于卷煙的火種而著火。例如，日本特開平7-300795號公報(bào)中公開了一種含有涂布層的卷煙紙的制造方 法(第1方法)，在含有包含碳酸鈣這樣的多價(jià)金屬陽離子的粒子材料的卷煙紙層中的至少 一部分區(qū)域涂布上藻酸鹽或其衍生物的溶液，藻酸鹽或其衍生物與上述多價(jià)金屬陽離子反 應(yīng)形成聚合物涂布層。另外，日本特開平7-300795號公報(bào)中還公開了一種含有涂布層的卷 煙紙的制造方法(第2方法)，在卷煙紙層的至少一部分區(qū)域涂布上藻酸鹽或其衍生物的溶 液以后，在涂布了藻酸鹽或其衍生物的溶液的卷紙的至少一部分區(qū)域上涂布含有多價(jià)金屬 陽離子的材料(物質(zhì))的溶液。藻酸鹽或其衍生物與上述多價(jià)金屬陽離子反應(yīng)生成聚合物 涂布層。用聚合物涂布層包覆的卷紙層部分，透氣度減少，抑制燃燒(構(gòu)成燃燒抑制區(qū)域) 的結(jié)果是可以減少燃燒的卷煙使可燃材料著火的擔(dān)憂。在上述現(xiàn)有技術(shù)的第1方法中，使用由預(yù)先包含在卷紙層里的碳酸鈣粒子生成的 鈣離子作為凝膠化劑，使藻酸鹽或其衍生物發(fā)生凝膠化。但是，僅僅涂布藻酸鹽或其衍生物 的水溶液并不能促進(jìn)凝膠化，因此效率不高。事實(shí)上，在上述第1方法中，優(yōu)選將藻酸鹽或 其衍生物的溶液調(diào)制為酸性。原因在于考慮到碳酸鈣僅能溶解在酸性水溶液中。然而，使 用酸性化溶液時，出現(xiàn)了腐蝕涂布機(jī)器等的問題，另外，將酸性化溶液涂布于卷煙紙層(卷 紙)上時，卷紙的光學(xué)物理性質(zhì)難免會受到影響。即，通常卷紙中的白色填料會影響到作為 光學(xué)物理性質(zhì)的不透明度和白色度，填料量增加，則其光學(xué)物理性質(zhì)值增加。但是，涂布了 酸性化溶液后，作為白色填料的碳酸鈣就會溶解，因而會產(chǎn)生不透明度和白色度降低的擔(dān) 憂，卷紙的外觀難免惡化。另外，在上述現(xiàn)有技術(shù)第2方法中，在卷紙上涂布了藻酸鹽或其 衍生物的溶液后，再涂布含有多價(jià)陽離子的物質(zhì)的溶液，然而藻酸鹽或其衍生物與多價(jià)金 屬陽離子的反應(yīng)不能高效率地進(jìn)行，另外，若在印刷時涂布含有多價(jià)金屬陽離子的物質(zhì)的 溶液，則先前涂布的藻酸鹽或其衍生物就會轉(zhuǎn)移到印刷版上，與多價(jià)金屬陽離子反應(yīng)生成 凝膠，使得印刷版堵塞，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)涂布。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定地制造卷煙用卷紙的方法，所述方法中，即 使不用酸性化溶液溶解卷紙中的碳酸鈣也可以降低卷紙的著火傾向。按照本發(fā)明，可以提供一種卷煙用卷紙的制造方法，該方法包括，在原卷紙一面的 全部表面上涂布含有二價(jià)陽離子的第1水溶液，再在上述涂布了第1水溶液的表面的至少 一部分區(qū)域上，涂布含有在上述二價(jià)陽離子作用下發(fā)生凝膠化的水溶性可凝膠化物質(zhì)的第 2水溶液，使上述可凝膠化物質(zhì)發(fā)生凝膠化，從而生成包含該凝膠的燃燒抑制物質(zhì)。


圖1是部分截?cái)嗪喡粤Ⅲw圖，其示出了本發(fā)明一個實(shí)施方式的卷煙用卷紙卷裝成 的卷煙的一個實(shí)例。發(fā)明的
具體實(shí)施例方式按照本發(fā)明，首先，在原卷紙的一面的全部表面上涂布含有二價(jià)陽離子的第1水 溶液。作為原卷紙，可以使用以普通亞麻紙漿等紙漿作為母料(base)的通常的煙用卷 紙。這樣的原卷紙可以以2g/m2以上的比例含有碳酸鈣、碳酸鉀等碳酸鹽，氫氧化鈣、氫氧化 鎂等氫氧化物等常用的填料。填料在原卷紙中的含量比例為2 30g/m2，優(yōu)選2 8g/m2。 另外，原卷紙通常具有20g/m2以上的定量(坪量)，優(yōu)選22g/m2以上的定量。該定量通常 為80g/m2以下，優(yōu)選65g/m2以下。原卷紙的固有通氣量通常是10 200C0RESTA單位，優(yōu) 選10 60C0RESTA單位。原卷紙中可以添加檸檬酸或者其鹽(鈉鹽、鉀鹽)等燃燒調(diào)節(jié)劑。通常，以在原卷 紙中占2重量％以下的比例來混合燃燒調(diào)節(jié)劑。優(yōu)選以在原卷紙中占0. 4重量％以上的比 例混合燃燒調(diào)節(jié)劑。含有二價(jià)陽離子的第1水溶液，可以通過將水溶性二價(jià)金屬陽離子的鹽溶解于水 中而制得。這里的“水溶性”是指在25°C條件下，在IOOg水中至少可以溶解0.7g的鹽。這 樣的水溶性金屬鹽包括有機(jī)金屬鹽和無機(jī)金屬鹽兩種?？梢耘e例如下，乙酸鈣、乳酸鈣、葡 糖酸鈣、抗壞血酸鈣、苯甲酸鈣、硝酸鈣、氯化鈣、磷酸二氫鈣、碳酸鎂、乙酸鎂、乳酸鎂、硝酸 鎂、氯化鎂等，可以使用它們的混合物。尤其優(yōu)選乙酸鈣、乳酸鈣和葡糖酸鈣。然后，在涂布了第1水溶液的原卷紙的表面的至少一部分區(qū)域上涂布含有在二價(jià) 陽離子作用下發(fā)生凝膠化的水溶性可凝膠化物質(zhì)的第2水溶液?？赡z化物質(zhì)是指在第1 水溶液中所含的二價(jià)陽離子的作用下發(fā)生凝膠化的物質(zhì)。凝膠化的機(jī)理包括可凝膠化物 質(zhì)中含有的鈉、鉀、銨等陽離子被上述二價(jià)陽離子取代，從而生成不溶性產(chǎn)物(凝膠物質(zhì)) 的機(jī)理，以及可凝膠化物質(zhì)與上述二價(jià)陽離子配位鍵合生成交聯(lián)產(chǎn)物(凝膠物質(zhì))的機(jī)理。 可凝膠化物質(zhì)可以列舉如下藻酸鈉、藻酸鉀、藻酸銨、藻酸鈣、藻酸鎂等藻酸鹽，藻酸丙二 醇酯等藻酸酯，果膠(酯化度為50%以上的高甲氧基果膠以及酯化度小于50%的低甲氧基 果膠)，結(jié)冷膠(脫酰基型結(jié)冷膠、天然型結(jié)冷膠)以及它們的混合物。尤其優(yōu)選藻酸鈉、低 甲氧基果膠和脫?；徒Y(jié)冷膠。第2水溶液可以涂布在涂布有第1水溶液的原卷紙的基本全部表面上，也可以選 擇性地涂布在涂布有第1水溶液的原卷紙的表面上的多個分散區(qū)域。將第2水溶液選擇性 地涂布在涂布有第1水溶液的原卷紙的表面上的多個區(qū)域時，這些多個涂布區(qū)域可以是在 卷紙卷裝成煙棒時在煙棒的長方向上延伸，在煙棒的圓周方向上互相間隔的多個區(qū)域?；?者優(yōu)選多個涂布區(qū)域可以是在卷紙卷裝成煙棒時在煙棒的圓周方向上延伸，在煙棒的長方 向上互相間隔的多個圓環(huán)區(qū)域。第2水溶液中的可凝膠化物質(zhì)的濃度優(yōu)選該濃度足以提供對原卷紙進(jìn)行涂布的 方法合適的粘度。根據(jù)不同的涂布方法，可凝膠化物質(zhì)的濃度可以為0.1 20重量％。作 為涂布方法，印刷法，特別是凹版印刷法較為適宜。采用凹版印刷法涂布第2水溶液時，可凝膠化物質(zhì)的濃度優(yōu)選0. 2 10重量％。需要說明的是，在涂布第2水溶液時，涂布在原卷紙上的第1水溶液可以被干燥， 也可以不干燥而以水溶液的狀態(tài)存在。但是優(yōu)選當(dāng)?shù)?水溶液涂布并干燥后，再涂布第2 水溶液。將第2水溶液在涂布了第1水溶液的原卷紙的表面上進(jìn)行涂布時，如上述所述，第 2水溶液中含有的可凝膠化物質(zhì)與第1水溶液中含有的二價(jià)陽離子相互作用，發(fā)生凝膠化。 生成的凝膠物質(zhì)抑制卷紙的燃燒。在涂布有第1水溶液的原卷紙的表面上選擇性地在多個互相間隔的區(qū)域涂布第2 水溶液時，被凝膠物質(zhì)覆蓋的卷紙區(qū)域作為燃燒抑制區(qū)域發(fā)揮作用。相鄰燃燒抑制區(qū)域之 間的各區(qū)域，由于雖然涂布有第1水溶液但沒有被凝膠物質(zhì)所覆蓋，所以可以與原卷紙本 身實(shí)質(zhì)上相同地燃燒。即，相鄰燃燒抑制區(qū)域間的各區(qū)域，可以作為普通燃燒區(qū)域。第1水溶液中的二價(jià)陽離子的量優(yōu)選足以使可凝膠化物質(zhì)實(shí)質(zhì)上完全凝膠化的 量。提供二價(jià)陽離子的上述水溶性金屬鹽的濃度通常為0. 7 40重量％，優(yōu)選0. 7 11 重量％?？赡z化物質(zhì)優(yōu)選的涂布量為每1平方米原卷紙上0. Ig 10g，更優(yōu)選的涂布量 是0. 2g 2g。按照這樣的涂布量，即使將可凝膠化物質(zhì)全面地涂布在原卷紙上，就所得的 卷煙而言，當(dāng)點(diǎn)燃的卷煙放在可燃物上時，可凝膠化物質(zhì)與可燃物引起的吸熱相互作用，卷 煙被熄滅，可燃物的著火被抑制。需要說明的是，涂布相同量的可凝膠化物質(zhì)的情況下，當(dāng) 將可凝膠化物質(zhì)選擇性地涂布在原卷紙表面相互間隔的多個區(qū)域時，各個涂布區(qū)域中的可 凝膠化物質(zhì)的量比將可凝膠化物質(zhì)涂布在原卷紙的基本全部表面時要多。具體而言，例如 在原卷紙1平方米的區(qū)域里，在相互間隔的2個0. 2平方米的區(qū)域里涂布可凝膠化物質(zhì)時， 這分別涂布在兩個區(qū)域的可凝膠化物質(zhì)的量為((0. 1 IOg)/(0. 2+0. 2))/2 = 0. 125g 12. 5g。在本發(fā)明中，第1水溶液可以為酸性。但是，本發(fā)明中的第1水溶液也可以是堿 性。水溶性金屬鹽單獨(dú)溶解于水中所得水溶液呈現(xiàn)酸性時，可以向該水溶液中添加PH調(diào)節(jié) 劑調(diào)節(jié)其PH值大于7。這樣的pH調(diào)節(jié)劑優(yōu)選其水溶液所示pH值在7.5以上的pH調(diào)節(jié)劑。 這樣的PH調(diào)節(jié)劑包括無機(jī)鹽和有機(jī)酸鹽。無機(jī)鹽和有機(jī)酸鹽優(yōu)選一價(jià)陽離子的鹽。這樣的 鹽可以列舉如下氫氧化鈉、氫氧化鉀等的無機(jī)鹽，乙酸鈉、乙酸鉀、檸檬酸三鈉、檸檬酸三 鉀、乳酸鈉、乳酸鉀、抗壞血酸鈉、抗壞血酸鉀、苯甲酸鈉、苯甲酸鉀等?？梢允褂闷浠旌衔铩?尤其優(yōu)選氫氧化鉀、檸檬酸三鈉和檸檬酸三鉀，相對于第1水溶液，這些PH調(diào)節(jié)劑的添加量 優(yōu)選小于6重量％。相對于第1水溶液，pH調(diào)節(jié)劑的添加量優(yōu)選為0. 001重量％以上。如上所述，在本發(fā)明中，在原卷紙的全部表面上涂布含有二價(jià)陽離子的第1水溶 液，再涂布可凝膠化物質(zhì)的水溶液。所以，與先在原卷紙上涂布可凝膠化物質(zhì)，然后再涂布 二價(jià)陽離子的情況相比，凝膠化反應(yīng)可以迅速且充分地進(jìn)行，效率高，另外，凝膠物質(zhì)的生 成不會受到溶液PH值的影響。但是，先在原卷紙上涂布可凝膠化物質(zhì)，然后再涂布二價(jià)陽 離子時，印刷版不會被凝膠堵塞。另外，先在原卷紙上的多個相互間隔的區(qū)域涂布可凝膠 化物質(zhì)，然后再涂布二價(jià)陽離子時，由于滲透導(dǎo)致涂布區(qū)域的邊界不能明確劃定，按照本發(fā) 明，不會出現(xiàn)這樣的問題，涂布區(qū)域的邊界可以明確劃定。本發(fā)明的低著火傾向卷紙是將包含煙絲等卷煙填充材料的煙棒進(jìn)行卷裝的材料，
5通常將涂布了凝膠物質(zhì)的面與煙棒接觸。圖1所示為使用卷紙卷裝卷煙時，使用將燃燒抑制物質(zhì)(凝膠物質(zhì))涂布在原卷 紙上并形成圓環(huán)帶的卷煙用卷紙卷裝的卷煙10。下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。圖1所示為使用卷紙卷裝卷煙時，使用將凝膠物質(zhì)涂布在原卷紙上并形成圓環(huán) 帶的卷煙用卷紙卷裝的卷煙10。參照圖1，卷煙10有由卷紙12卷裝成柱狀的包含煙草填充材料13的卷煙棒11。 卷煙棒11通常圓周長為17mm 26mm，長為49mm 90mm。卷煙棒11的末端(即抽吸方向 的下游端)lib上，可以通過常規(guī)方法用接裝紙17安裝普通的過濾嘴18。原卷紙12上形成多個涂布有燃燒抑制物質(zhì)的圓環(huán)帶狀區(qū)域14，規(guī)定出燃燒抑制 區(qū)域。所述圓環(huán)帶狀燃燒抑制區(qū)域14在煙棒的長方向上互相間隔形成。在相鄰的圓環(huán)帶狀燃燒抑制區(qū)域14之間規(guī)定出未涂布有燃燒抑制物質(zhì)的普通燃 燒區(qū)域15。例如，圓環(huán)帶燃燒抑制區(qū)域14可以設(shè)置2 3個。此外，圓環(huán)帶狀燃燒抑制區(qū) 域14在長方向的寬度可以是4mm 7mm。相鄰燃燒抑制區(qū)域14的間隔優(yōu)選18mm 25mm。圖1所示卷煙中，在距前端相隔距離d的區(qū)域16中，沒有涂布燃燒抑制物質(zhì)。所 述前端部沒有涂布燃燒抑制物質(zhì)的部分構(gòu)成了普通燃燒區(qū)域16，相當(dāng)于普通卷煙吸一口煙 或吸兩口煙燃燒的區(qū)域。距離d可以從煙棒前端Ila開始，直到IOmm 25mm。沒有特別必 要在與用接裝紙17覆蓋的卷紙12的部分所對應(yīng)的卷紙內(nèi)面上形成燃燒抑制區(qū)域14。在卷煙棒11的前端Ila處點(diǎn)燃卷煙10，抽吸，使卷煙燃燒，在普通燃燒區(qū)域15中， 可以像普通卷煙一樣燃燒，可以享受香煙的味道。但是，在燃燒狀態(tài)時將卷煙10放在地毯、 榻榻米(草席)、木制品、布、衣服等可燃物上時，燃燒方向上存在的燃燒抑制區(qū)域14與可燃 物引起的吸熱相互作用，卷煙10熄滅，可燃物的著火得以抑制。將第2水溶液涂布于原卷紙的基本整個面上的實(shí)施方式，沒有特別圖示，但很容 易被理解。在原卷紙的基本整個面上涂布第2水溶液時，如圖1的卷煙，在相當(dāng)于區(qū)域16 的部分可以不涂布第2水溶液。在原卷紙基本整個面上涂布第2水溶液包含這樣的實(shí)施方 式。以下說明本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。實(shí)施例1 7，比較例1 7將包含有約67重量％的紙漿和約32重量％的碳酸鈣(填料)以及約1重量％ 的檸檬酸鈉(燃燒調(diào)節(jié)劑)且自然透氣度約為35C0RESTA單位的原卷紙(寬27mm，長 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(由市售的乳酸鈣五水 合物制備的乳酸鈣水溶液(乳酸鈣水溶液中添加濃度為0. 5重量％的作為pH調(diào)節(jié)劑的市 售檸檬酸鹽))，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制造的藻酸鈉IL-2 (濃度0. 5 7重量％ )的水溶液)。 涂布可以絲毫沒有障礙地進(jìn)行。按照下述方法測定所得卷紙的藻酸鈉總涂布量，并按照常 規(guī)方法測定其透氣度。用得到的卷紙將美洲溫和型煙絲(不安裝過濾嘴時的焦油量19 20mg/根)卷 裝成煙棒。每一支卷煙長59mm。將得到的卷煙按照ASTME-2187-04，在10張重疊的過濾嘴 卷紙(filter paper)上對相同樣式的20支卷煙進(jìn)行延燒性試驗(yàn)，測定PFLB(percent offull-length bum)值，算出平均值。結(jié)果如表1所示。
權(quán)利要求
一種低著火傾向的卷煙用卷紙的制造方法，其包含下述工序在原卷紙一面的整個表面上涂布含有二價(jià)陽離子的第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，該第2水溶液中含有在上述二價(jià)陽離子作用下發(fā)生凝膠化的水溶性可凝膠化物質(zhì)，使上述可凝膠化物質(zhì)發(fā)生凝膠化，從而生成包含該凝膠的燃燒抑制物質(zhì)。
2.根據(jù)上述權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，選擇性地在上述涂布有第1水溶液的表 面上互相間隔的多個區(qū)域涂布上述第2水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，將上述第2水溶液涂布在涂布有上述第1水 溶液的基本整個表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，上述二價(jià)陽離子通過選自乙酸鈣、乳酸鈣、 葡萄糖酸鈣、抗壞血酸鈣、苯甲酸鈣、硝酸鈣、氯化鈣、磷酸二氫鈣、碳酸鎂、乙酸鎂、乳酸鎂、 硝酸鎂、氯化鎂及其混合物中的水溶性鹽提供至上述第1水溶液中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，上述可凝膠化物質(zhì)選自藻酸的鹽或酯、果 膠、結(jié)冷膠及其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，相對于每1平方米原卷紙，可凝膠化物質(zhì)的 涂布量為0. 1 IOgo
全文摘要
低著火傾向的卷煙用卷紙的制造方法，其包含下述工序在原卷紙一面的全部表面上涂布含有二價(jià)陽離子的第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價(jià)陽離子作用下發(fā)生凝膠化的水溶性可凝膠化物質(zhì)的第2溶液，上述可凝膠化物質(zhì)被凝膠化，生成由該凝膠得到的燃燒抑制物質(zhì)。
文檔編號D21H27/00GK101983270SQ2009801121
公開日2011年3月2日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者塘健夫, 長谷川幸子 申請人:日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會社