CN101677628A - 具有抗皱剂的带图案的包装纸 - Google Patents

具有抗皱剂的带图案的包装纸 Download PDF

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CN101677628A CN200880017325A CN200880017325A CN101677628A CN 101677628 A CN101677628 A CN 101677628A CN 200880017325 A CN200880017325 A CN 200880017325A CN 200880017325 A CN200880017325 A CN 200880017325A CN 101677628 A CN101677628 A CN 101677628A
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Abstract

一种香烟制造用的包装纸(23)包括通过例如凹版印刷之类的印刷技术施布的横向延伸条带区域(26)。所述条带区域(26)包含淀粉、抗皱剂以及可选的碳酸钙。所述抗皱剂可选自1，2丙二醇和甘油。

Description

具有抗皱剂的带图案的包装纸
技术领域
概括而言，本发明涉及一种发烟制品；而更特别而言，本发明涉及一种制造香烟用的结合有抗皱剂的加条带包装纸(banded wrapperpaper)。
背景技术
迄今为止，已经利用香烟包装纸上的多层加条带区域来实现透气度相对于原纸(base paper)的标称透气度的局部减少，从而能满足各种管辖范围强制实行的引燃倾向目标。那些多层加条带区域用的材料已以各种的比例、涂层重量、以及组成来施布，以实现所期望目的。然而，常常所得到的包装纸在相邻加条带区域之间的区域中发生起皱。
发明内容
一种发烟制品，包括烟丝条，所述烟丝条带有由具有标称透气度的原纸幅(base web)所形成的包装纸。附加(add-on)材料区优选地施布到所述原纸幅上，以使所述区沿所述原纸幅的横向延伸且沿所述原纸幅的纵向彼此间隔开。各区除了包含淀粉或淀粉和碳酸钙的混合物之外，还优选地包含抗皱剂。
将抗皱剂添加到包装纸的所述附加材料区中，使得由这种包装纸制作的发烟制品产生了许多改善之处，所述改善之处包括但不限制于：(1)在保持令人满意的引燃倾向(IP)性能的同时，降低自由燃烧自熄(SE)；(2)提高形成所述附加材料区用的溶液的流变学性能；(3)在有抗皱剂存在的情况下，改善所述附加材料区的质量(即更柔性、更少起皱等)；(4)减少附加材料渗入到所述原纸幅中；(5)适用于高Coresta原纸；和/或(6)适于单程印刷施布所述附加材料。
附图说明
对于本领域的普通技术人员而言，当结合随附附图阅读本说明书时，本发明的诸多目的和优点将变得清楚明了，在附图中相同的附图标记适用于相同的部件，而且在附图中：
图1是依据本发明的发烟制品的示意立体图；
图2是依据本发明一个实施例的包装纸的示意图；
图3是依据本发明第二实施例的包装纸的示意图；
图4是依据本发明第三实施例的包装纸的示意图；
图5是依据本发明第四实施例的包装纸的示意图；
图6是沿图2的6-6线剖开的示意剖视图；
图7是与图6类似的多层条带结构的示意剖视图；以及
图8是一种示例性多级印刷设备的示意图。
具体实施方式
依据本说明书，发烟制品20(参见图1)可包括由包装纸23形成的烟丝条22。包装纸23包围着一定量的烟草24，以制成通常圆柱形的烟丝条22，尽管烟丝条22可为椭圆形或其它横截面形状。烟丝条22的一端28可点燃，且出于参考目的有时称为“点燃端”。烟丝条22的第二端30有时出于参考目的称为“接装端”或“嘴端”。如果需要，在烟丝条22的嘴端30处可设置滤嘴32，以在抽吸发烟制品20的过程中从烟草烟气中去除某些成分。典型地，滤嘴32通过围绕滤嘴32的接装纸32而连接于烟丝条22。
在烟丝条22的第一端28和第二端30之间，包装纸23具有至少一个附加材料区或附加材料区域26。优选地，所述附加材料区26在沿着轴线34的一个或多个的间隔开的位置处沿着周向延伸，从而围绕着发烟制品20的烟丝条22延伸。尽管在本文中附加材料区26被描述为基本上沿其周向连续，但是所述附加材料的其它构型也将落入本发明的精神和范围内。
针对本说明书而言，附加材料区26施布于包装纸23上，以获得令人满意或改善的引燃倾向(“IP”)特性，并还获得改善的自熄(“SE”)特性。
引燃倾向是按照ASTM E2187-04“Standard Test Method forMeasuring the Ignition Strength of Smoking articles”(“测量发烟制品点燃强度的标准测试方法”)所述进行的标准测试，其在此全文引入作为参考。引燃倾向测量了发烟制品在阴燃并放置于垫托物(substrate)上时将产生足够的热来保持烟丝条阴燃的可能性。低值IP是合乎要求的，因为这种值关系到当阴燃的发烟制品在被疏忽地留下无人注意时将引起下面的垫托物发生燃烧的可能性的减少。
这里的自熄涉及的是发烟制品在自由燃烧条件下的阴燃特性。为了评估SE，在23℃±3℃温度以及55％±5％的相对湿度下进行实验室测试，所述温度和相对湿度应由记录温湿计来监测。排烟罩将测试过程中形成的燃烧产物排出。在测试前，待测试的发烟制品在23℃±3℃温度和55％±5％的相对湿度的条件下放置24小时。就在测试前，将发烟制品放置在玻璃烧杯中，以确保空气自由进入。
SE测试在封装盒或测试箱内进行。单端口吸烟机(single portsmoking machine)或电引燃器用于点燃测试用的发烟制品。在测试过程中，一装置或“角度保持器”通过以0°(水平)、45°和/或90°(竖直)角度保持一端部来保持所述待测试的发烟制品。优选地，在0°、45°和90°位置各测试二十(20)支发烟制品。如果采用多个的装置，则所述装置优选地定位成使得所述发烟制品彼此相背离以避免交叉干扰。如果发烟制品在阴燃煤的前沿线抵达所述接装纸之前熄灭，那么结果标记为“自熄”；另一方面，如果发烟制品直到阴燃煤的前沿线抵达所述接装纸时继续阴燃，那么结果标记为“未熄灭”。由此，例如，95％的SE值表示在自由燃烧条件下被测发烟制品的95％呈现出自熄；而20％的SE值表示在这种自由燃烧条件下被测发烟制品的仅20％呈现出自熄。
SE值可以按照“0°下自熄值”、“45°下自熄值”或“90°下自熄值”来表示，各值指的是在所标定测试角度下的SE值。此外，SE值也可以“自熄平均值”来表示，所述自熄平均值指的是在所述三个角度位置时的平均值，即(i)“0°下自熄值”、(ii)“45°下自熄值”和(iii)“90°下自熄值”的平均值。提到“自熄值”或“SE值”时，并不区分0°下SE值、45°下SE值、90°下SE值或SE平均值，而是可指它们中的任何一个值。
在此使用的措辞“在自由燃烧条件下自熄”或在“在自由燃烧条件下的自熄”指的是阴燃的香烟在未被抽吸时(即自由燃烧条件下)的熄灭。
附加材料区26确定并调节发烟制品20的IP及SE特性。这些附加材料区26施布于包装纸23的原纸幅40(参见图2)上，随后在常规香烟制造设备中形成烟丝条。原纸幅40的标称透气度可处于约25Coresta至约100Coresta的范围内。当前，所述原纸幅的优选标称透气度处于约33Coresta至约65Coresta的范围内，而最优选的标称透气度为约33Coresta和约60Coresta。原纸幅40具有：纵向42，沿包装纸23的长度延伸；以及横向44，横跨包装纸23的宽度横向延伸，以与纵向中心42大体垂直或横过。
那些附加材料区26可优选地通过印刷技术而施布于原纸幅40上。虽然一种或一种以上的印刷技术(选自直接印刷、胶印、喷墨印刷、凹版印刷)可用于施布所述区26，但是将优选地采用凹版印刷工艺。凹版印刷提供了对沉积率、沉积图案等的充分控制，且适于在原纸幅40上进行高速印刷。针对本发明而言，所述“高速”印刷指的是如下的印刷处理：其中原纸幅40以大于300英尺/分钟的线性速度行进通过所述印刷处理。针对香烟制造而言，大于450英尺/分钟的原纸幅印刷速度是优选的，且大于500英尺/分钟或以上的速度甚至是更优选的。在这方面，当由高速印刷处理制备的包装纸与采用低速印刷处理制备的包装纸比较时，附加材料的沉积率以及所沉积的附加材料的图案质量会有相当大的差异。高速印刷操作不但可获得合乎需要的IP值(性能)而且可获得所期望的SE值(性能)。
本说明书的一个目的在于提供以商业规模高速生产的包装纸23(参见图2)，其中当形成烟丝条22时，包装纸23具有不大于25％的IP值和不大于50％的SE值。因此在这里，所得到的印刷区域的沉积率及特性为高速印刷的重要特征。虽然这时认为这些IP值和SE值足够，但是甚至更优选的是所得到的发烟制品的IP值不大于约15％，而所得到的发烟制品的最优选的IP值不大于约10％。低SE值也是所期望的。在这方面，更优选的SE值小于约25％，而最优选的SE值小于约10％。
对于利用在此讨论的包装纸制造的发烟制品的IP和SE性能而言，所述附加材料区用的材料将是重要的。在一个实施例中，可利用包含抗皱剂的淀粉溶液来印刷所述附加材料区。虽然因为水成分容易干燥，水性淀粉溶液为目前优选，但是采用非水性淀粉溶液也落入在本发明的精神和范围内。在另一实施例中，可利用包括由碳酸钙(或白垩)颗粒、淀粉和抗皱剂构成的混合物的溶液来印刷所述附加材料区。如同所述含淀粉及抗皱剂的溶液一样，所述包含碳酸钙(或白垩)颗粒、淀粉和抗皱剂的混合物的溶液作为水性溶液来施加，但是非水性溶液也落入本发明的精神和范围内。
尽管可考虑使用许多类型的淀粉，但是对于淀粉成分而言，木薯淀粉是目前优选的。合适的商业上可获得的淀粉为可从国家淀粉及化学品公司(National Starch&Chemical Co)获得的FLO-MAX8。
类似地，可考虑使用多种类型碳酸钙颗粒，它们都落入本发明的精神和范围内。然而目前，可从Solvay Chemicals，Inc.获得的碳酸钙，如SOCAL 31，为合适的商业上可获得的碳酸钙。SOCAL 31为超细沉淀形式的碳酸钙，具有的平均颗粒尺寸约为70nm(纳米)。已观察到，当与所述超细沉淀形式的碳酸钙相比，更大的碳酸钙颗粒在这种应用中不能这样好地起作用，这至少部分是由于越大的颗粒趋于从溶液中越快地沉淀，而且至少部分是由于需要更大的量来获得在此讨论的有益特性。
本发明可考虑使用各种适于获得在此所期望特性的抗皱剂。尤其是，所述抗皱剂选自甘油、丙二醇以及1，2丙二醇。甘油是所述抗皱剂组中的优选成员。然而当前，1，2丙二醇是所述抗皱剂组中的最优选成员。
一般而言，本发明考虑或者将(i)抗皱剂添加到标称水性淀粉溶液中，或者将(ii)抗皱剂和碳酸钙的组合添加到标称水性淀粉溶液中，以获得印刷用的所述附加溶液。对于本说明书中使用的所述标称水性淀粉溶液，所述淀粉按重量可构成所述标称溶液的约10％至约28％。优选地，所述淀粉按重量可构成所述标称溶液的约20％至约24％。最优选地，所述淀粉按重量可构成所述标称溶液的约22％。
优选地，将抗皱剂添加到标称淀粉溶液中，其中所述抗皱剂的重量处于标称淀粉溶液内的淀粉的重量的约10％至120％的范围内。当所述抗皱剂为1，2丙二醇时，所述抗皱剂的重量更优选地处于标称淀粉溶液内的淀粉的重量的约50％至120％的范围内，甚至更优选地处于约60％至约110％的范围内，且最优选地处于约90％至约110％的范围内。当所述抗皱剂为甘油时，所述抗皱剂的重量更优选地处于标称淀粉溶液内的淀粉的重量的约10％至约45％的范围内，甚至更优选地处于约20％至约40％的范围内，且最优选地处于约20％至约30％的范围内。在甘油按约40％至约45％用作所述抗皱剂时，所述甘油似乎对所述附加溶液的干燥质量产生负面影响。
如果除了所述抗皱剂之外还将碳酸钙或白垩添加到标称淀粉溶液中，白垩的重量可处于标称淀粉溶液内的淀粉重量的0％至约100％的范围内，优选地处于约40％至约100％的范围内，而最优选地处于约60％至低于约80％的范围内。可将白垩添加到标称淀粉溶液中来调整所得到的附加材料的反射系数，以可与不带涂层的原纸幅材料的反射系数相当。在具有这种反射系数的情况下，不经意的观察者可看见由所述附加材料构造的加条带区域的可能性更低。
当采用高速印刷制备时，对于确定由本发明的包装纸制作的发烟制品的IP和SE性能而言，CaCO3与淀粉之比也可为一个重要因素。CaCO3与淀粉之比定为附加材料区的碳酸钙与淀粉重量之比。更具体地，优选CaCO3与淀粉之比小于约0.8，以获得小于约25％的SE(在0°)和IP性能。
根据前述说明以及附图，本领域普通技术人员将理解的是，已说明了一种用于制造发烟制品用的加条带包装纸的方法。在该过程中，附加材料的加条带区域26(参见图2)形成为原纸幅23的一个表面上的间隔开的位置。这些加条带区域26的间隔可选定成明显大于加条带区域26在原纸幅40的纵向42上的宽度。加条带区域26的宽度可选定成处于约5mm至约10mm(毫米)的范围内；而加条带区域26之间的间隔(该间隔被测量为从一个加条带区域的后边缘至下一相邻加条带区域的前边缘之间的距离)可处于约12mm至约40mm的范围内。
带有加条带区域26的原纸幅40可以卷来提供，原纸幅40可沿其纵向切成多个部分，所述多个部分具有的横向宽度对应于烟丝条的周长与胶缝的宽度之加和。在切出所述纸幅的各个部分之后，这些部分可各缠绕在相应的线轴上。利用常规设备，例如香烟制造机器，从线轴上将原纸幅40进给到机器中，在该机器中，沿着纸幅40的已施布有加条带区域26的一侧放置去筋烟叶，从而使得加条带区域26处于所得到的烟丝条22的内侧。也是以常规方式，将包装纸包在去筋烟叶周围并采用纵向接缝来密封包装纸，以形成烟丝条22(参见图1)。
相应地，一种制造加条带纸的方法包括：在印刷台处设立附加溶液的供给装置；以及使原纸幅通经过所述印刷台，同时在所述印刷台处将所述溶液重复地施布到所述原纸幅的多个部分上。设立附加溶液的供给装置包括将抗皱剂添加到附加溶液中。
图8是多级印刷设备的示意图。图8示出了纸卷筒41、第一凹版印刷台43、第二凹版印刷台45、第三凹版印刷台46、收集卷筒48、辊子50、压印滚筒52、支承辊54、压区56、蓄集器58、泵60、热交换器62、施布器64、浴池(bath)66、收集器67、排放器68、刮刀70、调整滚筒72以及惰辊74。在图8中，第一凹版印刷台43的特征含有带后缀a的附图标记，第二凹版印刷台45的相应特征含有相同的但带后缀b的附图标记，而第三凹版印刷台46的相应特征含有相同的但带后缀c的附图标记。当在单程中施布附加材料区时，仅需要一个印刷台。然而，另外的印刷台可用于施布索引标记或参考标记、标识(logo)等等。
典型的蓄集器58含有附加材料的混合物，所述混合物用于在上述包装纸上形成加条带区域。蓄集器58与合适的泵60连通，所述泵60能处理所述粘性附加材料。随后，所述附加材料可流动到合适的热交换器62，在此使所述附加材料的温度升高，从而将所述附加材料的粘度调整到适于印刷的水平。所述附加材料的粘度可随着时间(例如，当剩余于所述蓄集器中时)增加至使得所述附加材料的粘度不再适于印刷的水平。所述附加材料由于其流变学性能而具有有限的储存寿命或储放寿命，所述材料过了所述寿命之后就丧失了其有效性。然而，已表明通过将抗皱剂添加到所述附加材料配方中，能够实现以下效果：(1)减少了附加材料的初始粘度；以及(2)与不具有抗皱剂的材料相比，增加了所述附加材料的储存寿命或储放寿命。
实例
下面示范性的非限制性的实例意欲提供进一步解释。表I和表II中给出的结果比较了不带有抗皱剂添加剂的印刷溶液的初始粘度及时间稳定性与带有抗皱剂添加剂的印刷溶液的初始粘度及时间稳定性。记录在表I(针对1，2丙二醇)和表II(针对甘油)中的观察结果表明，含有抗皱剂(诸如1，2丙二醇或甘油)的印刷溶液初始时粘度较低且更稳定，因为其在更长得多的时间段内具有低粘度。
表I
24％淀粉的溶液+80％CaCO3 1的粘度   24％淀粉的溶液+80％CaCO3+100％1，2丙二醇2的粘度
  第1天   65百分之一泊(cp)   50
  第2天   71   51
  第3天   77   50
  第4天   88   --
  第6天   --   52
  第7天   147   58
  第8天   --   61
  第9天   --   66
  第10天   225   70
  第16天   --   114
1CaCO3添加到24％干淀粉的水溶液中；所添加的CaCO3与所述溶液中存在的干淀粉的重量之比为0.8∶1.0。
2CaCO3添加到24％干淀粉的水溶液中；所添加的1，2丙二醇、所添加的CaCO3与所述溶液中存在的干淀粉的重量之比为1.0∶0.8∶1.0。
表II
20％淀粉的溶液+CaCO3 1的粘度   20％淀粉的溶液+CaCO3+甘油2的粘度
  第1天   51cp(百分之一泊)   41cp
  第2天   50cp   ---
  第5天   66cp   52cp
  第6天   78cp   ---
  第7天   102cp   ---
  第8天   ---   55cp
  第12天   ---   62cp
  第14天   ---   72cp
1CaCO3添加到20％干淀粉的水溶液中；所添加的CaCO3与所述溶液中存在的干淀粉的重量之比为1∶1。
2CaCO3和甘油添加到20％干淀粉的水溶液中；所添加的甘油、所添加的CaCO3与所述溶液中存在的干淀粉的重量之比为1∶5∶5。
前述图表证明，正如通过其粘度所测量的，采用抗皱剂的印刷溶液的有效储存寿命基本上为不带抗皱剂的印刷溶液的储存寿命的两倍。由此，向施布到所述附加区的材料中添加抗皱剂，提高了用于形成这些附加材料区的印刷溶液的流变学性能。
当采用印刷技术施布所述附加材料时，所施布的材料的粘度是重要的。在所施布的材料的粘度随着时间而增加的情况下，所述附加材料具有有限的储存寿命或储放寿命，所述材料在过了上述寿命之后便失去它的有效性。如表I所证明的，通过将抗皱剂添加到所施布的材料配方中，所述附加材料的初始粘度可减少约20％。此外，与不具有抗皱剂的材料相比，所述附加材料的储存寿命或储放寿命可增加至少2倍或2倍以上。
表III和表IV中给出的结果表明，将抗皱剂添加到印刷溶液中会减少自由燃烧SE而不影响IP(即同时保持可接受的IP水平)。针对表III给出的信息的目的，测试成批40支香烟，以获得IP性能；同时，在各角度位置处测试成批20支香烟，以获得SE性能。
表III
具有22％淀粉+100％1，2丙二醇1+CaCO3的印刷溶液
11，2丙二醇添加到22％干淀粉的水溶液中；以1，2丙二醇与干淀粉之比为1.0∶1.0地将1，2丙二醇添加到所述淀粉溶液中；以及按照相对于所述溶液中采用的干淀粉的重量测量的上述重量百分比，将CaCO3添加到所述淀粉溶液中。
从表III可获得某些结论。例如，对于7mm区或条带，IP很好地停留在25％目标值之下。此外，当CaCO3重量小于淀粉重量的80％时，IP很好地停留在25％目标值之下。此外，当CaCO3重量大于淀粉重量的40％时，SE平均值小于或等于70％；且当CaCO3重量大于淀粉重量的40％时，0°下的SE小于或等于25。
对于表IV给出的信息而言，测试了更小的香烟组，即五支构成的组。表IV中的结果所测试的香烟采用表IV所示的附加材料溶液制备有两个手刷条带。
表IV
  溶液   IP   SE(0°下)
  20％淀粉的溶液   5支中有0支   5支中有3支
  20％淀粉的溶液+甘油1甘油与干淀粉的重量之比＝1∶5 5支中有0支 5支中有1支
1甘油添加到20％干淀粉的水溶液中；所添加的甘油与所述溶液中存在的干淀粉的重量之比为1∶5。
对于两种含抗皱剂的溶液而言，在IP测试中，在煤到达滤嘴沿(filter line)之前，所有香烟均自熄。然而，在SE测试(0°下)中，对于不带抗皱剂的溶液而言，60％的香烟在滤嘴沿之前自熄；但是对于含有抗皱剂的溶液而言，仅20％的香烟在滤嘴沿之前自熄。由此，自熄保持在25％的共同目标之下。引燃倾向性能是优异的，并且0％的结果值将很好地低于经常采用的10％、15％或25％的目标值。由此，在这些附加材料区中添加或夹杂抗皱剂降低了自由燃烧自熄(SE)，而不会对引燃倾向(IP)性能造成负面影响。
在所述附加材料中夹杂抗皱剂也提高了所得到的加条带包装纸的特性。更具体地，已发现，当抗皱剂在包装纸上被干燥时，抗皱剂增加了所述附加材料的柔性(即抗皱剂用作增塑剂)。结果，在处理和使用过程中，与配方中未采用抗皱剂的包装纸上的条带相比，所述附加材料条带较少地倾向于与原纸幅分离。此外，如上所述，在由包装纸(其具有含抗皱剂的附加材料的条带)所制成的发烟制品中，在所述附加材料中结合抗皱剂使得产生提高的SE性能，但不降低IP性能。
虽然未完全了解所述淀粉溶液中的抗皱剂的活动情况(operation)，但是可以看出，抗皱剂还在所述淀粉溶液中起到增塑剂的作用。不带抗皱剂也能起到增塑剂作用的淀粉溶液趋于渗入纸结构的上表面。此外，淀粉溶液在其干燥时趋于皱缩(shrink)或收缩(contract)。这种皱缩或收缩会引起下方的纸幅也皱缩或收缩，即在加条带区域下方的区域中。通过实例，所述观察已表明，在加条带区域中，91cm(36英寸)宽的纸幅的宽度可皱缩多达约1.3cm至约1.9cm(约0.5英寸至约0.75英寸)；换句话说，皱缩多达约1％至约2％。尤其是，如在采用多程印刷时在多个印刷台之间保持合适对准方面，这种皱缩可造成困难。
因为在所述加条带区域之间的下方纸幅并未经历这种皱缩，所以在这些加条带区域之间的区域呈现出波纹度，其中，波纹沿着所述下方纸幅的纵向延伸且所述波纹的起伏发生在所述下方纸幅的横向方向上或横向纸幅中。在所述下方纸幅被纵向切成尺寸适于制造香烟的部分之后，所述纸幅的各个纵向部分被紧密地缠绕在相应的线轴上。因此，上述起伏有时会在未加条带区域中产生折痕，在这些折痕处，所述纸折叠到自身上，以适应所述加条带区域中的收缩所导致的宽度减小。对于烟丝条生产而言，包装纸中的这种折痕通常是不可接受的。
因此，加条带区域的所述收缩似乎是在包装纸的未加条带或未印刷的区域中产生起皱的原因。再有，所述机理也未完全被了解，但是将抗皱剂添加到淀粉溶液中看起来使得所述印刷层或加条带区更柔顺。这种柔顺性可由更弹性的印刷淀粉层来产生。这种柔顺性也可由具有渗入到纸结构中的程度减少的印刷层来产生，从而所述印刷层更多地位于所述纸幅的表面上。不管这些机理、这些机理的组合或某些其它机理在起作用，观察表明，当包装纸挠曲时，层或加条带区的增强的弹性降低了所述层或加条带区从包装纸上分离的可能性。此外，随着施布溶液干燥，层或加条带区的弹性看起来使得所述层或加条带区能在尺寸上与所述下方的纸一致，由此使所述加条带区域中的皱缩减少、且同时使在所述加条带区之间的起皱和/或皱纹也减少。由此，在所述淀粉溶液中结合所述抗皱剂抵抗了上述起皱。
在此披露的抗皱剂的另一个点涉及所述溶液的成膜属性。更具体地，相对于施布附加材料的原纸幅的表面，在附加材料中包括抗皱剂看起来增强了附加材料的成膜特性。该提高的成膜特性被认为增强了由附加材料构造的加条带包装纸的IP性能。此外，所述成膜特性使所述层所期望的闭塞效应充分增强，从而可利用单印刷施布附加材料来实现在加条带区域中的所期望的透气度降低，由此有效地消除了采用不含抗皱剂的溶液所可能一直需要的多程施布。
当1，2丙二醇用作抗皱剂时，还观察到另外一些优点。具体地，当1，2丙二醇重量与溶液中的淀粉重量之比约为100％时，可有效地使用1，2丙二醇。作为对比，甘油在甘油重量与溶液中的淀粉重量之比小于40％时可有效地使用，因为在该比值下，淀粉及淀粉增塑剂溶液的干燥时间变得无法接受。干燥时间上的该差异可能来自于甘油的沸点(290℃)和1，2丙二醇的沸点(187.3℃)之间的差异，约100℃的差。对于1，2丙二醇而言，沸点比甘油的沸点更接近于水性溶剂的沸点。
利用将抗皱剂添加到淀粉溶液中，加条带区域的透气度改善，即透气度更均匀且低于未采用增塑剂的条带的透气度。这种现象是有重要意义的，因为其允许在单个印刷步骤中施布或印刷所需量的淀粉溶液。本领域的普通技术人员将意识到，在过去，通常需要多印刷步骤来实现所述加条带区域中所需的透气度减少。当然，出于其它原因，继续采用多层印刷操作仍然可能合乎需要。
参照表V，包装纸A包括切开条带布置方式，对于总宽度约6mm的印刷加条带区域而言，所述布置方式具有每个约2mm的三个区，其中在各个区中采用范围为从约3.5x至约5.5x的附加率(add-onrate)。以干燥重量为基础，5.5x的附加率导致约8g/m2至9g/m2的附加材料，其中，包装纸具有约26.5g/m2的标称基重。在以干燥重量为基础所进行测量时，低附加率会被期望为附加材料的重量来提供按比例调整的值。加条带区域和所述区的宽度通常沿纵向被测量，且具有27mm的相位距(即，从一加条带区的前边缘至相邻或随后的加条带区的前边缘之间的间隔)。
表V
  包装纸   加条带区域构型   总加条带区域宽度   原纸幅透气度
  A   2-2-2   6mm   33Coresta
  B   2.5-2-2.5   7mm   33Coresta
  C   2.5-2-2.5   7mm   60Coresta
  D   3-2-3   8mm   60Coresta
在表V中，“加条带区域构型”为当沿着煤在燃烧烟丝条过程中前进方向所观察时条带的部分的宽度的简略描述。由此，2.5-2-2.5构型指的是，总加条带区域宽度的第一部分为2.5mm，总加条带区域宽度的第二部分为2mm，总加条带区域宽度的第三部分为2.5mm。在此，第一部分首先遭遇燃烧烟丝条的前进的煤，接下来所述第二部分遭遇前进的煤，而所述第三部分最后遭遇前进的煤。
表VI包装纸A的细节
  区1   区2   区3
  宽度   2mm   2mm   2mm
  附加材料的层数   1   1   1
  每层的附加率 5x 3.5-4x   5x
  总附加材料   5x   3.5-4x   5x
表VII包装纸B的细节
  区1   区2   区3
  宽度   2.5mm   2mm   2.5mm
  附加材料的层数   1   1   1
  每层的附加率   5x   3.5-4x   5x
  总附加材料   5x   3.5-4x   5x
表VIII包装纸C的细节
  区1   区2   区3
  宽度   2.5mm   2mm   2.5mm
  附加材料的层数   1   1   1
  每层的附加率   5x   3.5-4x   5x
  总附加材料   5x   3.5-4x   5x
表IX包装纸D的细节
  区1   区2   区3
  宽度   3mm   2mm   3mm
  附加材料的层数   1   1   1
  每层的附加率   5x   3.5-4x   5x
  总附加材料   5x   3.5-4x   5x
表VI至表IX表明，采用这些表中给出的施布率，可在单程印刷操作中制作多区加条带区域(multizone banded region)。在从包装纸A至包装纸D的各个包装纸中，附加材料优选地包括含淀粉、白垩或碳酸钙以及1，2丙二醇的水性溶液。该水性溶液目前优选的混合物包括淀粉、白垩以及1，2丙二醇，重量之比(以重量百分比表示)约为100(淀粉)∶约40至约80(白垩)∶约100(1，2丙二醇)。在所述水性溶液中，淀粉自身可处于约20％至约24％的范围内。
我们注意到，在水性溶液被施布到原纸幅上并干燥时，附加材料的组份的相对比例可发生变化。例如，已观察到，当1，2丙二醇用作抗皱剂时，添加到溶液中的丙二醇当其在纸幅上已干燥时依然有约50％至60％保留在所述附加材料中。在所述干燥过程中，一些重量损失还可发生在其它抗皱剂上。然而，针对所述附加材料的淀粉和碳酸钙组份而言，在所述干燥过程中一直未观察到这种重量损失。
如图所示(参见图2)，附加材料区26可以沿所述纸幅的横向基本上连续，或者可具有一条或更多纵向延伸的隔离部(separations)，从而在形成到烟丝条用的包装纸中时限定出C型区(参见图4)，或者当从与烟丝条22的纵轴34相横切的横截面中观察时可具有若干围绕烟丝条大体对称定位的弧形部分(参见图5)。
另外，包装纸23上的附加材料区26可分成两个或更多个沿着轴线34以间距w彼此间隔开的大体环形部分(参见图3)，所述间距w在沿着与烟丝条22的轴线34大体平行的方向测量时通常不超过环26的宽度。这种间隔特征提供了所述条带结构中的“狭缝”。
还落入本发明的考虑之内的是，包装纸23上的区26可包括多个围绕着烟丝条22周向设置的片27(参见图5)，其中相邻区26的片27′相对于另一相邻区26的片周向移位。另外，所述片27、27′可以依据预定图案来布置，例如在共同受让的美国专利申请US 60/924,666中教导的预定图案，其全文在此引入作为参考。
附加材料区优选地以单层80来施布(参见图6)。应该注意的是，图6的原纸幅横截面表示是示意性的。原纸幅的实际横截面为穿过形成原纸幅的无数纤维的切片。在香烟包装纸的情况下，该厚度可在约30微米的量级内(即30×10-6米或30μm)。附加材料的实际厚度≤2μm，且附加材料趋于渗入由所述原纸幅的纤维所呈现的表面并趋于与由所述原纸幅的纤维所呈现的表面相一致。结果，在附加材料区中积累的材料可示意地表示为箱型(如图6和图7所示)，但是实际上肉眼几乎难以觉察。为此，将意识到的是，如果采用多层来形成附加材料区，则所得到的结构几乎不可能溶解到各个层中。在施布水性溶液时，溶解到各个层或分离的各层的过程将变得更复杂，因为后续层趋于再湿润先前层，并使得诸如白垩之类的成分穿过所述先前层的材料沉降。
材料在优选单层中的施布率(参见图6)可处于约4x至约6x的范围内。对于这些用途，所述“x”为凹版印刷中常规采用的标称值，其描述正被沉积的材料相对于基本最小施布率的相对量。当原纸幅具有约33Coresta的标称Coresta值时，目前优选的约5x的施布率被认为是合适的。当原纸幅具有约60Coresta的标称Coresta值时，目前优选的约5.5x的施布率被认为是合适的。
尽管附加材料区优选地以单程、单施布或单层来施布，但是本说明书还涉及以多施布步骤或多层来施布所述附加材料(参见图7)。在该实施例中，当在第一凹版印刷台43(参见图8)处将第一层80施布到原纸幅23的表面上并干燥之后，例如可在第二凹版印刷台45处(参见图8)将附加材料的第二层82(参见图7)施布到包装纸上。如果需要，可在另外的印刷台(例如46)(参见图8)来施布第三或后续层84(参见图7)。第二层82可布置成叠置在第一层80上且大体与第一层80共同延伸(co-extensive)。可替代地，第二层82可仅覆盖第一层80的一个或多个部分。所述多个层的相对施布率无需相同，且优选不同。例如，一层的厚度可为另一层的至少约1.5倍至约3倍。
当针对淀粉溶液的淀粉成分在此采用措辞“重量之比”时，所述“重量之比”为添加的材料的重量与用于制备淀粉溶液的淀粉的重量的比值。此外，针对本发明而言，所提到的“X％淀粉溶液”指的是水性淀粉溶液中淀粉重量为所述溶液重量的X％(例如，淀粉重量除以淀粉重量和水性成分重量的加和)。
当在此针对数值采用词“约”时，意欲不仅包括该数值而且还包括落入与所述此“约”相关的所述精确值的±5％偏差或范围内的值。
现在，本领域的普通技术人员清楚的是，本说明书描述了一种新的、有用的、且非显而易见的发烟制品、包装纸、以及用于附加材料条带的材料组成。本领域的普通技术人员还清楚的是，针对已在上述详细说明中描述的这种制品、纸、或成分的各个方面，存在着诸多修改、变形、替代、以及等同方案。相应地，在此明确指出，本发明包括落入在随附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有这些修改、变型、替代、以及等同方案。

Claims (25)

1.一种具有合乎需要的引燃倾向和自熄特性的发烟制品，包括：
一定量的烟草；以及
包装纸，包围所述量的烟草并限定具有一对端部的烟丝条，所述包装纸具有原纸幅且包括至少一个位于所述烟丝条的所述端部之间的具有降低的静态燃烧速率的加条带区域；
其中，所述至少一个加条带区域包含抗皱剂。
2.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述抗皱剂选自甘油和丙二醇。
3.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，与具有至少一个不包含抗皱剂的加条带区域的相同发烟制品相比，所述发烟制品呈现改善的自熄性能特性。
4.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述至少一个加条带区域包含淀粉；而且其中，在添加到所述至少一个加条带区域中的材料中，抗皱剂与淀粉的重量之比处于约10％至约120％的范围内。
5.根据权利要求4所述的发烟制品，其中，抗皱剂与淀粉的重量之比为约30％至约60％。
6.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，添加到所述至少一个加条带区域中的材料包含按重量约40％至100％的淀粉。
7.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，添加到所述加条带区域中的材料包含按重量约40％至小于约60％的淀粉。
8.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述加条带区域还包含淀粉和碳酸钙。
9.根据权利要求8所述的发烟制品，其中，在添加到所述至少一个加条带区域中的材料中，抗皱剂与淀粉的重量之比处于约0.1至约1.2的范围内；并且在添加到所述至少一个加条带区域中的材料中，碳酸钙与淀粉的重量之比处于约0.4至约1.0的范围内。
10.根据权利要求9所述的发烟制品，其中，抗皱剂与淀粉的重量之比为约0.3至约0.6；并且碳酸钙与淀粉的重量之比为约0.8。
11.根据权利要求8所述的发烟制品，其中，用于形成所述加条带区域的附加材料具有按重量约15％至约60％的总固体含量。
12.根据权利要求8所述的发烟制品，其中，用于形成所述加条带区域的附加材料具有按重量约40％的总固体含量。
13.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述加条带区域包括一个层。
14.根据权利要求13所述的发烟制品，其中，所述一个层位于所述包装纸上，而第二层位于所述第一层上。
15.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，平均引燃倾向不大于约25％。
16.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，0°下平均自熄不大于约25％。
17.根据权利要求1所述的发烟制品，其中，所述加条带区域通过印刷而施布到所述包装纸上。
18.根据权利要求17所述的发烟制品，其中，所述加条带区域通过凹版印刷而施布到所述包装纸上。
19.一种供具有合乎需要的引燃倾向和自熄特性的发烟制品用的包装纸，包括：
原纸幅，具有纵向和横向，且包括多个加条带区域，所述多个加条带区域沿所述横向延伸且彼此沿所述纵向间隔开；
其中，所述多个加条带区域包含抗皱剂。
20.根据权利要求19所述的包装纸，其中，所述多个加条带区域包含淀粉。
21.根据权利要求20所述的包装纸，其中，所述多个加条带区域包含碳酸钙。
22.一种用于原纸幅上的印刷材料的组成物，包括抗皱剂。
23.根据权利要求22所述的用于原纸幅上的印刷材料的组成物，其中，所述抗皱剂选自甘油和丙二醇。
24.根据权利要求22所述的用于原纸幅上的印刷材料的组成物，还包含选自淀粉和碳酸钙的成分。
25.一种制造加条带纸的方法，包括：
在印刷台处建立附加溶液的供给装置；以及
使原纸幅经过所述印刷台，同时在所述印刷台处重复地将所述溶液施布到所述原纸幅的多个部分上；
建立供给装置包括将抗皱剂添加到所述附加溶液中。
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