AT5523U1 - Cigarette with increased selbstverlöschungstendenz - Google Patents

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    • A24D1/025Cigars; Cigarettes with special covers the covers having material applied to defined areas, e.g. bands for reducing the ignition propensity

Abstract

Zigarette mit erhöhter Selbstverlöschungstendenz, wobei das Zigarettenpapier ringförmige Zonen aufweist, deren Porosität durch die Gegenwart eines Polymers erniedrigt ist dessen Grenzflächenspannung über 33 mJ/m2 beträgt. Cigarette with increased Selbstverlöschungstendenz, said cigarette paper having annular zones whose porosity whose interfacial tension is lowered by the presence of a polymer is more than 33 mJ / m2.

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Zigarette mit erhöhter Selbstverlöschungstendenz, wobei das Zigarettenpapier ringförmige Zonen aufweist, deren Porosität durch die Gegenwart eines Polymers erniedrigt ist. The invention relates to a cigarette with increased Selbstverlöschungstendenz, said cigarette paper having annular zones whose porosity is decreased by the presence of a polymer. 



   In den letzten Jahren wurde insbesondere in den USA zunehmend die Forderung aufgestellt, dass ungelöscht liegengelassene Zigaretten brennbare Materialien und hier insbesondere Textilien (Teppiche) nicht in Brand setzen dürften. In recent years, the demand was set up especially in the US increasingly that ungelöscht left lying cigarette combustible materials and especially textiles (carpets) were not allowed to set fire.  Obwohl objektiv die Gefahr entsprechender Unfälle nicht sehr hoch ist, wurde eine Reihe von Vorschlägen gemacht, wie brennend liegengelassene Zigaretten zum raschen Verlöschen gebracht werden könnten. Although objectively the risk corresponding accidents is not very high, a number of proposals have been made, such as burning cigarettes are left could be brought to rapid extinction. 



   Als typisch für den Stand der Technik kann der Vorschlag nach EP 0 864 259 angesehen werden. As typical of the prior art, the proposal by EP 0864259 can be considered.  Hier wird ein Cellulosepolymer in nichtwässriger Lösung in Form voneinander distanzierter Ringe auf das Zigarettenpapier aufgebracht. Here, a cellulose polymer is applied in non-aqueous solution in the form of spaced rings on the cigarette paper.  Im Bereich dieser Ringe weist das Papier verringerte Porosität auf und die Zigarette erlischt, wenn der Abbrand bis zu diesem Ring vorgeschritten ist. In the area of ​​these rings, the paper exhibits reduced porosity and the cigarette extinguishes when the burn-up to this ring advanced.  Für die Selbstverlöschungstendenz von Zigaretten gibt es einen anerkannten Standard, nämlich den NIST-Test (NIST Technical Note 1436 App.D). For the Selbstverlöschungstendenz of cigarettes, there is a recognized standard, namely the NIST test (NIST Technical Note 1436 App.D).  Aufgabe der Erfindung ist es einerseits, die Anforderungen dieses Tests zu erfüllen, andererseits die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. The object of the invention is the one hand, to meet the requirements of this test, on the other hand to avoid the disadvantages of the prior art.

    Diese werden vor allem darin gesehen, dass die auf das Papier aufgebrachten Cellulosederivate, Füllstoffe bzw. hochvermahlenen Fasern an der Oberfläche der Zigarette einen Film bilden, in dessen Bereich die Dicke des beschichteten Papiers deutlich erhöht ist. These are seen in the fact that the applied to the paper cellulose derivatives, fillers or hochvermahlenen fibers form a film on the surface of the cigarette, in whose area the thickness of the coated paper is markedly increased.  Gesucht wird demgegenüber nach einem Material, bei welchem die gewünschte Selbstverloschungstendenz nicht durch einen äusseren Film erzielt wird, sondern durch Veränderung der Papierstruktur im bedruckten Bereich. is wanted contrast, for a material in which the desired Selbstverloschungstendenz is not achieved by an outer film, but by changing the paper structure in the printed area.  An sich war nicht anzunehmen, dass die eigentlich hydrophoben Polymere in das hydrophile Papier eindringen. Se was not likely that the hydrophobic polymers actually penetrate into the hydrophilic paper.  Es stellt sich jedoch heraus, dass dann, wenn die Grenzflächenspannung der verwendeten Polymere in der Nähe derjenigen von regeneriertem Cellulose liegt, das Polymer in die Hohlraumstruktur des Papiers eindringt, ohne dass an der Oberfläche eine gewünschte Filmbildung auftritt. However, it turns out that if the interfacial tension of the polymers used in the vicinity of that is of regenerated cellulose, the polymer penetrates into the pore structure of the paper, without having a desired film formation occurs on the surface.

    Vorteilhaft ist es dabei, wenn der polare Anteil der Grenzflächenenergie möglichst hoch ist. It is advantageous if the polar fraction of the surface energy is as high as possible.  Für die Erfindung wesentlich ist somit, dass die Grenzflächenspannung des Polymers über 33 mJ/m2 beträgt. Essential to the invention is thus that the interfacial tension of the polymer over 33 mJ / m 2. 



   Als besonders geeignet haben sich unter anderem Polyvinylacetat, teilhydrolysiertes Polyvinylacetat oder Polyvinylalkohol gezeigt. Particularly suitable among other things, polyvinyl acetate, partially hydrolyzed polyvinyl acetate or polyvinyl alcohol have shown.  Polyvinylacetat ist polar und seine Grenzflächenspannung beträgt 36,5 mJ/m2. Polyvinyl acetate is polar and its surface tension is 36.5 mJ / m2.  Die nichtpolare Ethylcellulose mit 32 mJ/m2 ist hingegen wie besprochen filmbildend und im Rahmen der Erfindung unbrauchbar. The non-polar ethylcellulose with 32 mJ / m2, however, is discussed as film-forming and unusable in the invention.  (Alle Zahlen aus : Data Handbook, 1999, Oxford University Press Inc ) (All figures from: Data Handbook, 1999, Oxford University Press Inc)    

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  Selbstverständlich ist es notwendig, das gewählte Polymer in hinreichender Menge und in geeigneter geometrischer Verteilung aufzutragen, um die Kriterien des NIST-Tests zu erfüllen. Of course, it is necessary to apply the selected polymer in a sufficient amount and in suitable geometric distribution to meet the criteria of the NIST tests.  Was die Verteilung der Bänder angeht, so ist eine Breite von mehr als 4 mm günstig, wenn auch nicht kritisch. As for the distribution of the tapes, a width of more than 4 mm is favorable, though not critical.

    Die Bänder, welche das Abbrennen stoppen, dürfen natürlich auch nicht in allzu grossen Abständen angebracht sein, weshalb diese Abstände vorzugsweise unter 20 mm liegen. The bands, which stop the burning, of course, may not be attached in too large intervals also why these distances preferably below 20 mm. 



   Was die aufgetragene Menge des Polymers angeht, so ist durch einfache Versuche festzustellen, ab welchen Werten die Selbstverlöschungstendenz ausreicht. As for the applied amount of the polymer, it must be observed by simple experiments, from which values ​​the sufficient Selbstverlöschungstendenz.  Zu beachten ist dazu die überraschend festgestellte Tatsache, dass eine starke Absenkung der Porosität noch nicht automatisch zu einer wesentlich verbesserten Selbstverlöschungstendenz führt. It should be noted, the surprising established fact that a strong reduction of the porosity does not automatically lead to a significantly improved Selbstverlöschungstendenz. 



   Erst eine weitere Einführung von Material in das Papier führt zu einer fast sprunghaften Erhöhung der Selbstverlöschungstendenz. Only a further introduction of material into the paper leads to an almost abrupt increase in Selbstverlöschungstendenz.  Im einzelnen wird in diesem Zusammenhang auf die anschliessend wiedergegebenen Beispiele verwiesen. In particular, reference is made in this connection to the subsequently reproduced examples. 



   Die Art der Einbringung des Polymers in das Papier ist nicht kritisch, bewährt hat sich jedoch die Tiefdrucktechnik. The manner of introduction of the polymer in the paper is not critical, but has proven to be the gravure technology.  Aufgrund der Tiefdrucktechnik haben die Banden eine hohe Randschärfe, eine stetige Zunahme der Auflage vom Rand zur Mitte ist nicht feststellbar. Due to the gravure printing the bands have a high edge definition, a steady increase in circulation from the edge to the center can not be determined.  Die Auftragsmenge wird durch die Ätztiefe, das Raster, die Konzentration und die Viskosität der Drucklösung eingestellt. The application amount is set by the etching depth, the grid, the concentration and the viscosity of the printing solution. 



   Zur Verbesserung der Opazität des Papiers können Füllstoffe wie Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid oder Titanoxid in der Drucklösung verwendet werden. To improve the opacity of the paper fillers can be used such as aluminum hydroxide, magnesium oxide or titanium oxide in the printing solution.  Auf die Selbstverlöschungstendenz von Zigaretten haben diese Füllstoffe jedoch keinen messbaren Einfluss. However, the Selbstverlöschungstendenz of cigarettes, these fillers have no measurable impact. 



   Anschliessend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert. Subsequently, the invention will be explained in more detail by way of examples. 



   Beispiel 1 Zigarettenpapier mit einer Ausgangsporosität von 38 CU werden mittels Tiefdruck mit einer Lösung von 35 % Polyvinylacetat in Ethylacetat (Auslaufviskosität 4mm = 18s) 6 mm breite Bänder mit einem Abstand von 19 mm aufgedruckt. Example 1 cigarette paper with an initial porosity of 38 CU with a solution of 35% polyvinyl acetate in ethyl acetate via low pressure (flow viscosity 4mm = 18s) imprinted 6 mm wide tapes with a distance of 19 mm. 



   Beispiel 2 example 2 

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  Zigarettenpapier mit einer Ausgangsporosität von 38 CU werden mittels Tiefdruck mit einer Lösung von 35 % Polyvinylacetat in Ethylacetat (Auslaufviskosität 4mm = 1 8 s) 7 mm breite Bänder mit einem Abstand von 20 mm aufgedruckt. Cigarette paper with an initial porosity of 38 CU with a solution of 35% polyvinyl acetate in ethyl acetate via low pressure (flow viscosity 4mm = 1 8 s) printed 7 mm wide tapes with a distance of 20 mm. 



   Beispiel 3 Zigarettenpapier mit einer Ausgangsporosität von 38 CU werden mittels Tiefdruck mit einer Lösung von 35 % Polyvinylacetat in Ethanol (Auslaufviskosität 4mm = 20 s) 6 mm breite Bänder mit einem Abstand von 19 mm aufgedruckt. Example 3 Cigarette paper with an initial porosity of 38 CU with a solution of 35% polyvinyl acetate in ethanol by means of gravure printing (flow viscosity 4mm = 20 s) printed on 6 mm-wide tapes with a distance of 19 mm. 



   Beispiel 4 Zigarettenpapier mit einer Ausgangsporosität von 50 CU werden mittels Tiefdruck mit einer Lösung von 35 % Polyvvinylacetat in Ethylacetat (Auslaufviskosität 4mm = 18 s) 6 mm breite Bänder mit einem Abstand von 19 mm aufgedruckt. Example 4 Cigarette paper with an initial porosity of 50 CU with a solution of 35% ethyl acetate in Polyvvinylacetat by gravure printing (flow viscosity 4mm = s 18) 6 mm wide tapes printed with a distance of 19 mm. 



   Beispiel 5 Zigarettenpapier mit einer Ausgangsporosität von 38 CU werden mittels Tiefdruck mit einer Lösung von 31 % Polyvinylacetat und 7 % Aluminiumhydroxid in Ethylacetat (Auslaufviskosität 4mm = 21 s) 6 mm breite Bänder mit einem Abstand von 19 mm aufgedruckt. Example 5 cigarette paper with an initial porosity of 38 CU with a solution of 31% polyvinyl acetate and 7% aluminum hydroxide in ethyl acetate by gravure printing (flow viscosity 4mm = 21 s) printed on 6 mm-wide tapes with a distance of 19 mm. 



   Beispiel 6 Zigarettenpapier mit einer Ausgangsporosität von 38 CU werden mittels Tiefdruck mit einer Lösung von 23 % Polyvinylacetat in Ethylacetat (Auslaufviskosität 4mm = 23 s) 6 mm breite Bänder mit einem Abstand von 15 mm aufgedruckt. Example 6 Cigarette paper with an initial porosity of 38 CU with a solution of 23% polyvinyl acetate in ethyl acetate via low pressure (flow viscosity 4mm = 23 s) printed on 6 mm-wide tapes with a distance of 15 mm. 



   Beispiel 7 Zigarettenpapier mit einer Ausgangsporosität von 38 CU werden mittels Tiefdruck mit einer Lösung von 20 % Polyvinylacetat und 8 % Aluminiumhydroxid in Ethylacetat (Auslaufviskosität 4mm = 25 s) 6 mm breite Bänder mit einem Abstand von 15 mm aufgedruckt. Example 7 cigarette paper with an initial porosity of 38 CU by means of gravure printing with a solution of 20% polyvinyl acetate and 8% aluminum hydroxide in ethyl acetate (flow viscosity 4mm = 25 s) printed on 6 mm-wide tapes with a distance of 15 mm. 



   Ergebnisse: Das Papier wird in 27 mm breite Bobinen geschnitten. Results: The paper is cut into 27 mm wide reels.  Aus diesen werden Kingsize Filterzigaretten gefertigt. These king size filter cigarettes are manufactured. 

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  ) * Papierporosität 39,8 CU )** Selbstverlöschungstendenz gemäss NIST Test App. ) * Paper porosity 39.8 CU) ** Selbstverlöschungstendenz NIST Test App.

    D Die Beispiele 6 und 7 bestätigen die eingangs gemachten Aussage, dass eine Reduktion der Permeabilität gemessen in Coresta-Einheiten (CU) noch nicht die hinreichende Selbstverlöschungstendenz garantiert. D Examples 6 and 7 confirm the statement made at the outset that a reduction in permeability measured in Coresta units (CU) does not guarantee the sufficient Selbstverlöschungstendenz.  Diese ist vielmehr direkt zu messen und die Auflagemenge so lange zu erhöhen, bis das gewünschte Resultat erreicht ist. This is rather to directly measure and increase the circulation amount until the desired result is achieved. 

Claims (4)

  1. Ansprüche : 1. Zigarette mit erhöhter Selbstverlöschungstendenz, wobei das Zigarettenpapier ringförmige Zonen aufweist, deren Porosität durch die Gegenwart eines Polymers erniedrigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzflächenspannung des Polymers über 33 mJ/m2 beträgt, wodurch dieses zum überwiegenden Teil in das Zigarettenpapier eindringt. Claims: 1. cigarette with increased Selbstverlöschungstendenz, said cigarette paper having annular zones whose porosity is decreased by the presence of a polymer, characterized in that the interfacial tension of the polymer over 33 mJ / m 2, whereby it penetrates to a large extent in the cigarette paper ,
  2. 2. Zigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzflächenspannung zwischen 36 und 42 mJ/m2 liegt. 2. The cigarette of claim 1, characterized in that the surface tension from 36 to 42 mJ / m 2.
  3. 3. Zigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer mindestens eine der Verbindungen Polyvinylacetat, teilhydrolysiertes Polyvinylacetat oder Polyvinylalkohol umfasst. 3. The cigarette of claim 1 or 2, characterized in that the polymer comprises at least one of the compounds of polyvinyl acetate, partially hydrolyzed polyvinyl acetate or polyvinyl alcohol.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung von Zigaretten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer in organischem Lösungsmittel gelöst im Tiefdruckverfahren auf das Zigarettenpapier aufgebracht wird. 4. A process for the manufacture of cigarettes according to one of claims 1 to 3, characterized in that the polymer is dissolved in organic solvent applied by gravure printing onto the cigarette paper.
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