CN105324042A - 赋予香烟均匀抽吸曲线的卷烟纸 - Google Patents

Abstract

本文公开了含有至少一种燃烧添加剂的卷烟纸，所述燃烧添加剂的浓度c(x)沿卷烟纸的方向x变化。对于长度为L的区间上的位置依赖性浓度c(x)，对于区间[0,L]上的x，f(x)-Δc≤c(x)≤f(x)+Δc。就此而言，3cm≤L≤11cm，f(x)在区间[0,L]上单调，但在整个区间上不是常数函数，并且各自相对于卷烟纸的重量，Δc≤1重量％，优选≤0.7重量％，并且特别优选≤0.5重量％，并且尤其优选≤0.3重量％，并且特别优选≤0.15重量％，并且Δc>0重量％。

Description

赋予香烟均匀抽吸曲线的卷烟纸

本发明涉及卷烟纸，所述卷烟纸赋予由其制成的香烟均匀的抽吸曲线。本发明还涉及生产这种卷烟纸的方法、香烟以及位置依赖性燃烧添加剂浓度在香烟中的用途。

发明背景

典型的香烟包含由卷烟纸包裹的烟草，并且与所述卷烟纸一起形成通常为圆柱形的烟丝条。与烟丝条相连的是滤嘴，所述滤嘴一般由乙酸纤维素纤维组成。滤嘴和烟丝条由滤嘴纸包裹。滤嘴纸将滤嘴连接至烟丝条。除了包裹烟草的功能之外，卷烟纸还必须为香烟提供在燃烧状态和未燃烧状态下令人喜欢的外观，并且也影响香烟的阴燃速度。它对于控制烟雾的成分，特别是焦油、尼古丁和一氧化碳含量也是重要的。

在吸烟过程中，吸烟者在阴燃香烟的嘴端产生低压，通过这种方式，空气一方面通过香烟尖端处的灼热椎体被吸入，另一方面又通过透气的卷烟纸流入至烟丝条并且从而稀释烟雾。在吸烟过程中，通过透气的卷烟纸流入至烟草中的空气流被称为条通气(rodventilation)。

在其中将滤嘴纸打孔的情况下，空气通过滤嘴纸流入至滤嘴中，并且也会稀释烟雾。这种空气流被称为滤嘴通气(filterventilation)。

烟雾的总稀释可分为条通气和滤嘴通气。在吸烟过程中和自由阴燃过程中烟丝条燃烧，使得其长度缩短。以这种方式，可用于条通气的卷烟纸的面积也会减小，以使得越来越少的空气可通过卷烟纸流入至烟丝条中，并且因此条通气随着一次至另一次的抽吸减小。同样，随着一次至另一次的抽吸，烟雾被稀释得更少，并且在流出香烟嘴端的烟雾中，形成烟雾的气溶胶和气体的浓度增大。此外，烟丝条对烟雾具有特定的过滤效果，所述效果也会随着烟丝条的长度缩短而稳定地降低。吸烟者因此得到随着一次至另一次的抽吸香烟变得“更强烈”的印象。

这种印象是不希望的，而且在现有技术中已知多种措施减轻这种印象。作为一个实例，可以将卷烟纸打孔，其中将卷烟纸位于滤嘴附近的部分更密地打孔，并且因此相比其余的卷烟纸具有更高的透气性。以这种方式，条通气不会像沿烟丝条的透气性几乎恒定的卷烟纸一样大幅地减小。这种方法有时具有这种香烟难以点燃的缺点，因为大量空气流经卷烟纸打孔更密的部分，而通过香烟尖端的空气流过少而不能在点火过程中引发阴燃过程。

备选的措施包括，如US3,911,932中提出的，涂布卷烟纸上离滤嘴更远的部分，使得经涂布的区域的透气性降低，并且从而烟丝条的区域被首先消耗，对条通气的影响变小。然而，这一措施常会导致烟雾中的一氧化碳含量不成比例地升高。

此外，在US3,667,479中，提出了用强氧化剂涂布卷烟纸的部分区域。吸烟时，纸会在经涂布的区域快速地热降解并产生空气可流过并稀释烟雾的开口。所述区域的尺寸和数目朝着嘴端的方向增加。缺点是这种香烟提供了非常差的烟灰外观。吸烟后，希望香烟的烟灰保持为白色、紧密结合的柱。黑色的污点和突出的烟灰颗粒或孔洞是不希望的。但涂布部分区域意味着恰好会产生这种不希望得到的孔洞。

最后，例如，在US3,805,799中，提出了可被烟雾降解和不可被烟雾降解的物质的多层涂层。然而这种方案并不普遍。

发明简述

因此，对于获得均匀抽吸曲线但避免现有技术中的缺点，如烟雾中的高一氧化碳含量、差的烟灰外观或在香烟的点燃过程中吸烟者的不便。

该目标通过根据权利要求1的卷烟纸、根据权利要求16的生产卷烟纸的方法、根据权利要求28的香烟、以及根据权利要求30的位置依赖性燃烧添加剂浓度的用途实现。有利的实施方案公开在从属权利要求中。

根据本发明，对卷烟纸提供有燃烧添加剂，并且设计为使卷烟纸中一种或多种燃烧添加剂的含量在由此制成的香烟上从滤嘴端到烟草端变化，特别是，使所述燃烧添加剂的含量在正常生产和测量的容差内单调地变化，并且因此或者单调地升高或者单调地降低。所述变化不是必须严格单调的；因此，可以存在一个或多个燃烧添加剂含量恒定的区域。从而分别选择燃烧添加剂的可变含量或变化的浓度，以使得由此制成的香烟，特别是过滤嘴香烟的卷烟纸，与沿香烟纵向具有恒定的燃烧添加剂浓度的在其他方面相同的香烟比较，提供了更加均匀的抽吸曲线。

燃烧添加剂是例如可提高或降低卷烟纸阴燃速度的盐的物质。通常，使用柠檬酸三钠和柠檬酸三钾，或它们的混合物。然而，可实施本发明的燃烧添加剂的组还包括柠檬酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、乙酸盐、硝酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、葡糖酸盐、乙醇酸盐、乳酸盐、草酸盐、水杨酸盐、α-羟基辛酸盐、碳酸氢盐、碳酸盐、磷酸盐，以及它们的混合物。柠檬酸三钠和柠檬酸三钾是加速阴燃的根据本发明的燃烧添加剂的实例，因此是促进燃烧的，而磷酸盐可作为减速阴燃的根据本发明的燃烧添加剂的实例，因此是阻滞燃烧的。燃烧添加剂是促进燃烧的还是阻滞燃烧的是本领域技术人员公知的，或者可以通过测量含有足量的所讨论的燃烧添加剂的卷烟纸的阴燃速度容易地确定。

燃烧添加剂对烟雾产量的影响是高度复杂的，并且在该主题领域中没有被充分理解。尽管如此，发明人发现，如果至少一种的燃烧添加剂的浓度c(x)沿着卷烟纸的方向x变化，可以获得更加均匀的抽吸曲线，其中对于在长度L的区间上的位置依赖性浓度c(x)，并且对于区间[0,L]上的x，有：

f(x)-Δc≤c(x)≤f(x)+Δc

其中：

-3cm≤L≤11cm，

-f(x)在区间[0,L]上单调，但在整个区间上不是常数函数，并且

-分别相对于卷烟纸的重量，Δc≤1重量％，优选≤0.7重量％，特别优选≤0.5重量％，并且特别高度优选≤0.3重量％，并且尤其优选≤0.15重量％，并且Δc>0重量％。

术语浓度或纸中的燃烧添加剂含量应理解为意指无水燃烧添加剂质量相对于香烟上使用的卷烟纸质量的含量，并以重量％表示。卷烟纸的方向x可以但不一定与加工方向一致。

长度L对应于卷烟纸预期使用的香烟上可见烟丝条的长度，即，从烟丝条在滤嘴纸下出现的点到预期点燃的香烟尖端的长度。该长度L对于不同的香烟品牌可以不同，但通常≤11cm并且≥3cm。函数f(x)在区间[0,L]上单调，但不一定必须是严格单调的。相反，某些目前优选的实施方案在滤嘴附近的区域和尖端的区域内具有燃烧添加剂浓度c(x)很定或基本恒定的部分。在任何情况下，函数f(x)在整个区间上不是常数。

此外，实际燃烧添加剂浓度c(x)可以偏离单调函数f(x)Δc的值。该值Δc考虑到了燃烧添加剂含量的正常生产和测量的容差。此外，Δc限定了仍允许在恒定燃烧添加剂浓度基础上的改进的理想函数f(x)周围的通道，但有可能局部偏离理想单调曲线适当程度。

由于燃烧添加剂对烟雾产量的影响是比较复杂的，并且没有被完全理解，本领域技术人员将通过试验确定燃烧添加剂含量的最适合的变化。尽管如此，发明人的广泛研究表明，在很多情况下，上文提及的燃烧添加剂浓度的单调或近似单调的变化确实提供了良好的结果。就此而言，本发明确实定义了一类具有使抽吸曲线基本均匀的潜力的卷烟纸。在这方面，令人惊讶地发现，浓度从滤嘴端至香烟尖端增加以及浓度从滤嘴端至香烟尖端减少的这种位置依赖性浓度c(x)与均匀的燃烧添加剂分布比较可以提供改进的抽吸曲线。在这方面，本发明实际上定义了具有基本上均匀化抽吸曲线的能力的一类卷烟纸。

至少可以定性地解释这种技术效果。已知的是，以恒定含量施加至卷烟纸的燃烧添加剂会影响该香烟的烟雾产量。燃烧添加剂含量与烟雾产量之间的关系取决于燃烧添加剂的类型，并且对于具体个案可以由本领域技术人员简单地测定。所述关系通常是非线性的。

对于燃烧添加剂的重要组，特别是柠檬酸三钠和柠檬酸三钾，在这类试验中可以发现以下典型的表现：如果燃烧添加剂含量从不含燃烧添加剂的卷烟纸开始升高，烟雾产量起初会下降。这种下降可以认为至少一部分是由香烟阴燃更快和更少的抽吸次数的事实引起的。发明人不知道引起这种下降的确切机理。

如果将燃烧添加剂含量进一步升高，烟雾产量的下降会越来越小，并在某一燃烧添加剂含量达到最小值。分别相对于在香烟上使用的卷烟纸的质量，对于具有柠檬酸盐作为燃烧添加剂的纸，焦油和尼古丁的最小量一般位于1.5重量％至5.0重量％的燃烧添加剂含量，对于具有柠檬酸三钠作为燃烧添加剂的纸，一般为1.5重量％至3.0重量％的燃烧添加剂含量，对于柠檬酸三钾，一般为3.5重量％至5.0重量％的燃烧添加剂含量。然而，随着燃烧添加剂含量的进一步升高，烟雾产量又开始增长。尽管有提高的阴燃速度以及因此进一步减少的抽吸次数，焦油和尼古丁的总含量和每一抽吸的含量升高。这可部分归因于在抽吸过程中加速的阴燃也会燃烧更多的纸，并且因此每次抽吸所消耗的烟草量平行地增加的事实。然而，在这里机理再一次仍然不完全清楚。

根据本发明，现在通过选择沿着烟丝条的燃烧添加剂含量的区间和曲线利用这种复杂的表现，以使得随着一次至另一次抽吸正常增加的烟雾产量通过燃烧添加剂含量的曲线补偿。

例如，对于柠檬酸三钠或柠檬酸三钾，这实际上可以通过至少两种方式进行。第一种可能是，在香烟的滤嘴端选择与对于具有恒定燃烧添加剂含量但是在其他方面相同的香烟会使焦油和尼古丁达到最小量的值接近的燃烧添加剂含量，并且然后使燃烧添加剂含量在朝着香烟待点燃一端的方向上至少近似单调地降低。

第二种可能是，在香烟滤嘴端再次选择接近于可以获得将焦油和尼古丁最小化的值的燃烧添加剂含量，但之后使燃烧添加剂含量在朝着香烟待点燃一端的方向上升高。

对于这两种选择，在恒定燃烧添加剂含量下使得焦油和尼古丁值最小化的燃烧添加剂含量位于烟丝条的滤嘴端附近，因此位于吸烟时产生“最强烈的”抽吸的香烟区域内，同时，那些在恒定燃烧添加剂含量下得到更高的烟雾产量的燃烧添加剂含量位于香烟待点燃的一端附近，因此位于抽吸相当“弱”的区域。术语“强烈的”或“弱的”抽吸应理解为意指相同的香烟中相对于其他抽吸，焦油和尼古丁烟雾产量分别更高或更低。在这两种情况下，在烟丝条的长度上得到燃烧添加剂含量或燃烧添加剂浓度的单调变化，但斜率不同。就此而言，单调或至少近似单调的燃烧添加剂浓度曲线实际上定义了燃烧添加剂曲线的全集合，由该集合可获得更加均匀的抽吸曲线。这也可以试验证实。

如果卷烟纸中存在至少两种不同燃烧添加剂的混合物，卷烟纸中的总燃烧添加剂含量可以是常数；然而，依赖于何种燃烧添加剂对抽吸曲线具有最大影响，总含量从滤嘴端到烟草端升高或降低。

对于单调函数f(x)，优选|f(L)-f(0)|≥0.5质量重量％，优选≥1.0重量％，并且特别优选≥2.0重量％。优选地，|f(L)-f(0)|≥2Δc。

如上所述，L对应于相关香烟上的可见烟草的长度，即，从烟丝条在滤嘴纸下出现的点到待点燃的香烟尖端的长度。可以将变量x认为是从烟丝条在滤嘴纸下出现的点x＝0到待点燃的香烟尖端x＝L变化的位置坐标。

对于至少一种燃烧添加剂的含量的优选曲线，从可见烟丝条的滤嘴端x＝0开始，在朝向香烟待点燃的一端的方向上，提供具有恒定燃烧添加剂含量的第一可选区域，随后含该量线性升高或降低，并且最后再一次提供具有恒定燃烧添加剂含量的可选区域。

以等价形式表达，卷烟纸优选设计为使得对于在位置x具有含量c(x)的至少一种燃烧添加剂，不等式

f(x)-Δc≤c(x)≤f(x)+Δc

对于区间[0,L]上的x成立，并且有

$f\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}{c}_0& 0\&le;x\&le;L_1\\ c_0+(c_L-c_0)\frac{x-L_1}{L_2-L_1}& L_1<x<L_2\\ c_L& L_2\&le;x\&le;L\end{array}\right.$

其中，如下文所述，对于c₀、c_L、L₁和L₂选择特定的值。

确定值L₁和L₂，以使得所述升高或降低既不会过于急剧也不会开始得过早或过晚。对于L₁，已证明2L/3、优选L/2并且特别优选L/3的上限是有用的。作为L₁的下限，应选择0并且优选L/6的值。同样，L₂的下限应选为L/3，优选L₂并且特别优选2L/3。L₂的上限一般可设为L，优选5L/6。然而，通常，L₁必须始终小于或等于L₂。

虽然本发明原则上可以用阶梯式变化的燃烧添加剂含量进行，即L₁＝L₂，但这种实施方案不是优选的。更好的是选择燃烧添加剂含量增加或降低的长度L₂-L₁大于L/6，优选大于L/3并且特别优选大于L/2。当然，香烟上增加或降低的长度L₂-L₁不可以大于可见烟丝条的长度，以使得将差值L₂-L₁的上限定义为L。然而，优选地，可以在滤嘴附近提供恒定的燃烧添加剂含量，因为香烟的这一区域很少被吸。类似地，在香烟待点燃的一端也可以提供燃烧添加剂含量恒定的区域，因为这一区域在点火过程中会全部立即燃烧，并且因此对抽吸曲线仅有很小的影响。因此，对于降低或升高的长度L₂-L₁，优选的上限为9L/10，并且优选4L/5，并且特别优选2L/3。

c₀或c_L的值应大于或等于0重量％，优选大于0.2重量％，并且特别优选大于0.5重量％。关于c₀和c_L的上限，15重量％是合理的选择，但优选10重量％，并且特别优选7重量％。在其中在卷烟纸上含量变化的至少一种燃烧添加剂是柠檬酸盐的情况下，也证明了5重量％是特别优选的上限。这些范围对于c₀和c_L是有效的，彼此相互独立。然而，c₀和c_L必须始终互不相同，以使得燃烧添加剂含量的变化确实存在，并且优选地，c₀-c_L的绝对差大于2Δc。优选地，Δc的值进而对应于上述值。

对卷烟纸上的燃烧添加剂的几何分布没有限制。关于至少一种燃烧添加剂在位置x处的含量，应始终将其理解为在香烟上的圆周方向上位置x在条带的中央的宽度为L/10的条带上的燃烧添加剂的平均含量。用于位置x处燃烧添加剂含量的测量所需要的纸的样品大小，例如1g，通常必须取自多根香烟，一般约五至十根香烟。测定卷烟纸中乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐的合适方法可以在例如国际烟草科学研究合作中心推荐方法(CORESTARecommendedMethods)33、34和45中找到。

优选地，将卷烟纸设计为使得可由该卷烟纸制成的香烟名义上沿着可见烟丝条具有相同含量分布的至少一种燃烧添加剂。例如，这可意指卷烟纸具有一个或多个标记，所述标记可用于具有燃烧添加剂含量曲线的烟丝条的同步切割，因此所述切割位置与燃烧添加剂含量的函数c(x)具有预定的空间关系。优选地，所述标记可以通过它们对电磁波的影响检测；因此，例如，对可见光、紫外光或红外辐射的透射、反射、折射或吸收的影响，并且它们可以优选通过光学传感器检测，特别是通过响应反射的可见光的光学传感器检测。优选地，这些标记被置于卷烟纸上，以使得在完成的香烟上，它们位于滤嘴纸下方并因此对于吸烟者是不可见的。

可选的过程包括用施加至纸的一种或多种燃烧添加剂将组合物略微着色，并且在滤嘴纸与卷烟纸重叠的位置施加容易通过传感器检测的线或其他标记。优选地，将线或标记印刷在之后会背向烟草的一面上，以至于在烟丝条生产之后，所述线或标记依旧可通过光学传感器检测。通常，这一面是卷烟纸的向上一面。也可以将所述线或标记施加至面向烟草的一面；那么，推荐的是在将烟丝条在卷烟机上成形之前首先检测卷烟纸上的标记。

对于至少一种的燃烧添加剂的含量曲线的设计，应优选考虑首先在商业卷烟机上生产双倍的香烟，然后将其中的一半翻转的实际情况。这可以意指要应用燃烧添加剂含量c(x)的曲线以使得在卷烟纸的纵向上周期性地改变，任选地在正向和反向上有合适的中间位移，使得在双倍香烟的切割之后，所有香烟的可见烟丝条上的燃烧添加剂曲线是名义上相同的。

本发明也可以应用于不含滤嘴的香烟。在这种情况下，位置x＝0是香烟的嘴端，并且x＝L是香烟与嘴端相反的一端。

关于基础卷烟纸，即，根据本发明应设置有位置依赖性燃烧添加剂含量的初始卷烟纸的选择，没有限制，这意指可以使用现有技术中已知的所有卷烟纸实现本发明，也可以使用有色纸或者有处理过的区域的纸，所述处理过的区域可以产生由此制成的香烟的自熄灭性质。

对于本发明优选的基础卷烟纸由可由木材、亚麻、大麻、细茎针草或其他材料制成的纸浆纤维组成。此外，可以使用不同来源的纸浆纤维的混合物。优选的基础卷烟纸具有10g/m²至60g/m²的定量，其中特别优选的范围是20g/m²至35g/m²。

优选的基础卷烟纸也含有以10重量％至45重量％加入至纸的无机矿物填料。特别优选的填料是白垩(碳酸钙)，但也可以使用如氧化镁和氢氧化铝的其他氧化物、以及碳酸盐或它们的混合物。因为其纯度和更加均匀的颗粒大小，沉淀白垩是比地质来源的白垩优选的。不含填料或具有少于10％的填料的卷烟纸也是常见的，并且其可以用于本发明，主要用于非机械制作的香烟(“自己卷制(Roll-your-own)”、“自己制作(Make-your-own)”)。此外，已知具有多于45％的填料的卷烟纸，但随着填料含量升高，纸的拉伸强度会降低，并且纸在进一步加工的过程中倾向于释放粉尘，因为这一原因该实施方案对用于机械制作的香烟不是优选的。

表征卷烟纸的重要参数是其透气性。透气性根据ISO2965测量并以cm.min^-1.kPa^-1给出。在本发明的上下文中优选的基础卷烟纸具有天然的透气性，其在未进一步打孔时为0cmmin^-1kPa^-1至350cmmin^-1kPa^-1，优选20cmmin^-1kPa^-1至200cmmin^-1kPa^-1，并且特别优选30cmmin^-1kPa^-1至120cmmin^-1kPa^-1。

可以使用打孔或其他措施显著提高透气性，例如达到300cmmin^-1kPa^-1以上，或者甚至达到超过1000cmmin^-1kPa^-1。

卷烟纸一般以，例如，0.3m至5m的宽度的卷生产，并且切割成具有得自通常9mm至35mm的香烟周长的宽度，或该宽度的整数倍的卷筒。

卷烟纸用燃烧添加剂的处理的已知现有技术包括纸在造纸机上在施胶压榨和膜压榨中用燃烧添加剂的水性溶液的浸渍，以及随后的干燥。也可以设想在造纸机之后提供的纸在单独设备上的浸渍。

也已知以下方法：其中通过整合到造纸机中的柔版印刷机的方式将特别高燃烧添加剂浓度的水性组合物施加至过干的纸上，并且然后将纸卷紧，而不需要进一步干燥。

这些方法在整个纸的表面上产生了名义上恒定的燃烧添加剂含量，并且这些方法在不经过进一步改进的情况下不适用于本发明。然而，这些方法可以用来提供在表面上具有恒定的燃烧添加剂含量的卷烟纸，以使得之后通过另外的步骤可以产生燃烧添加剂含量的所需曲线。作为实例，后面施加的燃烧添加剂含量的曲线可以叠加在浸渍或印刷获得的恒定的燃烧添加剂含量上。此外，所述方法的逆序方法是可能的，即，首先施加曲线，并且然后浸渍或印刷卷烟纸，然而，这一方法是较不优选的，因为在先施加的曲线可由于浸渍或印刷过程中纸的湿润而改变。

优选地，将至少一种燃烧添加剂以液体组合物，特别是溶液、悬浮液或溶剂中其他形式的混合物的形式施加至基础卷烟纸。优选地，可通过印刷方法或通过喷涂进行施加。

为尽可能精确地产生燃烧添加剂含量的所需曲线，单层施加是比多层施加优选的。

印刷方法可以是轮转凹版印刷或柔版印刷。在轮转凹版印刷的情况下，优选地提供带有凹陷的轮转凹版印刷筒，将待印刷的组合物从所述印刷筒转移到基础卷烟纸，其中选择凹陷的体积和/或凹陷在轮转凹版印刷筒上的密度(也可以称为“凹陷的筛目大小”)，以使得得到所需的位置依赖性燃烧添加剂浓度c(x)。

因为许多用作燃烧添加剂的物质是水溶性的，产生时的恒定燃烧添加剂含量的改变是可能的，例如通过施胶压榨中的浸渍。这种改变可以通过水在纸上的选择性施加获得，以将燃烧添加剂溶出纸外或使它们在纸内移动来获得。可以在造纸机下游的单独装置上进行所述施加。

在一个实施方案中，改变卷烟纸中至少一种燃烧添加剂的含量的已存在的、可能也恒定的曲线。

其他处理步骤，例如现有技术中已知的为获得自熄灭的印刷条带的步骤，可以在对纸进行为产生或改进燃烧添加剂含量的曲线的处理之前、之后或同时进行。

用于产生燃烧添加剂含量曲线的组合物包含至少一种燃烧添加剂和溶剂。此处，术语溶剂不应理解为限定于化学意义上的溶液。燃烧添加剂也可以作为悬浮液或溶剂中其他形式的混合物存在。通常，作为溶剂，水比有机溶剂优选，因为水不会在纸中留有对香烟的味道具有负面影响的任何残留物，并且在着火风险方面也是没有问题的。

组合物中燃烧的添加剂含量为至少0.1重量％，优选至少1重量％，并且特别优选至少2重量％，并且至多15重量％，优选至多10重量％，并且特别优选至多7重量％，其中所述值应被理解为无水燃烧添加剂的质量相对于完成的组合物的质量的百分比。

任选地，组合物也可以单独地或是以任意的混合物含有其他物质，例如为了调节粘度的物质，特别是聚合物。这些聚合物的实例为纤维素衍生物，如羧甲基纤维素；多糖，如淀粉或淀粉衍生物；或者特别是海藻酸盐、糊精、瓜尔胶或阿拉伯胶。例如，涂有铬的用于轮转凹版印刷的钢印刷筒可以需要这类物质，以便通过调节过的粘度在印刷筒上形成膜，以使得接触印刷筒的刮刀不会划伤该印刷筒。对于涂有陶瓷的印刷筒，在某些情况下可省略组合物中的这类物质。组合物的粘度可以通过流动时间(flowtime)表征；对于轮转凹版印刷，例如，将流动时间选为10s至40s，优选12s至35s，根据ENISO2431:2011作为从开口为4mm的杯流出的流动时间测量。就此而言，流动时间的测量应在施加方法中使用所述组合物的温度进行。

为获得卷烟纸中至少一种燃烧添加剂的确切含量，必须相对于卷烟纸的初始定量，即组合物的施加之前的定量调节所施加的组合物的量。所施加的组合物的量应为初始定量的至多100％，优选至多80％，并且特别优选至多60％。因此，上限主要由不对卷烟纸的可加工性产生实质不利影响(例如，归因于湿润状态下降低的拉伸强度)的情况下可对卷烟纸施加的组合物的量得到。下限由施加方法的可能性得到，并且至少为初始定量的0％，优选为至少0.5％，并且特别优选至少1％。当然，也可以提供未施加组合物的区域。

为干燥施加组合物之后的卷烟纸，可以使用任何类型的干燥机，例如，热风干燥机、红外线干燥机、隧道式干燥机，被加热的干燥筒以及通过微波干燥。

优选地，卷烟纸在水性组合物的施加之后的干燥提供于一个或多个被加热的干燥筒接触进行。用水性组合物处理纸经常会导致纸内褶皱的形成，而通过用干燥筒干燥可以有效地减少所述褶皱。作为附加措施，可以提供一个或多个展平辊或平整装置用于将褶皱从纸中拉平，并且优选将它们设置为使得纸在接触第一个干燥筒之前通过一个或多个展平辊或平整装置。备选地，但较不优选地，展平辊或平整装置设置在一个或多个干燥筒之后。当然，对于非水性组合物也可以使用这种技术，然而在这种情况下形成褶皱的问题不会发生或仅有程度小得多的褶皱出现。

印刷方法或其他方法中施加组合物需要设置的其他参数例如，温度、粘度、速度或者印刷筒的设计可以由本领域技术人员在其专业知识的帮助下容易地得到。

许多施加方法也允许至少一种燃烧添加剂的含量不仅在纸的纵向(即，由此制成的香烟的纵轴方向)变化，也在纸的横向(即，由此制成的香烟的圆周方向)变化。

对于本发明，只有至少一种燃烧添加剂在圆周方向上的平均含量是重要的，因此卷烟纸中至少一种燃烧添加剂的含量在横向(即，由根据本发明的纸制成的香烟的圆周方向)基本上恒定。这样，避免了香烟在圆周上的不均匀阴燃，并且避免了烟灰或烟草脱落或烟灰外观的变差。

附图简述

图1示出了香烟，并且安排在上面的是至少一种燃烧添加剂的含量的示例性曲线的图表。

图2示出了沿卷烟纸的至少一种的燃烧添加剂含量的示例性曲线，因为该卷烟纸得自常用的机械制作的香烟生产工艺。

发明详述

现在，一些实施例将说明根据本发明的期望效果。

将柠檬酸三钠作为燃烧添加剂施加至来自木浆的具有30g/m²的定量，纸质量的30％的沉淀白垩填料含量，以及50cmmin^-1kPa^-1的根据ISO2965的透气性的卷烟纸。

更精确地，生产了燃烧添加剂的水性溶液，同时也准备用于如现有技术中已知的纸的浸渍。因此溶液中的燃烧添加剂含量来自卷烟纸中的含量的所需曲线以及施加方法的要求。

由卷烟纸手工制作具有以下性质的香烟：

就此而言，首先，制备卷烟纸的长管并切割，以使得燃烧添加剂的曲线与由此制成的香烟上的所需曲线一致。然后用烟草填充所述管并且通过滤嘴纸的方式使滤嘴塞连接至填充有烟草的管。

对于燃烧添加剂含量的每一条曲线，根据ISO4387对60根香烟进行机械吸烟，并且将每次抽吸生成的焦油和尼古丁收集到Cambridge滤板(CambridgeFilterPad)中。通过对Cambridge滤板的分析测定每次抽吸的焦油和尼古丁。

从每次抽吸中的焦油和尼古丁的含量计算所有抽吸中的以mg计的平均值(M)，所有抽吸中以％计的变异系数(CoV)，以及最后一次抽吸与第一次抽吸的含量的比值V。就此而言，变异系数是香烟的所有抽吸中各自的烟雾产量的标准偏差除以其平均值，并且表示为百分比。根据函数f(x)的燃烧添加剂含量曲线由参数c₀、c_L、L₁和L₂表征，并且在表1中与结果一同示出。

表1

1号曲线对应于1.4％的恒定的燃烧添加剂含量，并且用作对照。通过比值V的方式可以看出，存在62％的焦油含量以及41％的尼古丁含量的显著升高。焦油和尼古丁的变异系数为16.1％和11.6％。

曲线2至6展示了从嘴端到香烟尖端下降的燃烧添加剂含量，而曲线7至13对应于升高的燃烧添加剂含量。对于曲线12和13，燃烧添加剂在嘴端和在香烟尖端分别在10mm或5mm的长度上恒定，并且在这之间线性增加。

从表1可见，对于曲线2-5和7-13，焦油含量的变异系数以及最后一次抽吸与第一次抽吸的焦油含量的比值与具有实施例1的恒定曲线的对照香烟比较更小。关于尼古丁含量，曲线2-13中的所有曲线关于尼古丁含量的变异系数或关于最后一次抽吸与第一次抽吸的尼古丁含量的比值上都表现出超过对照香烟的改善。

还可以看出，具有沿着烟丝条降低的燃烧添加剂含量的曲线2-6于具有沿着烟丝条升高的燃烧添加剂含量的曲线7-11比较仅可以获得更小的改善。这对于焦油以及尼古丁都成立。例如，对于曲线2-6，焦油含量的最低变异系数可在曲线3得到，为12.5％，即燃烧添加剂含量从1.4％降低至0％；而对于所有曲线7-11相同参数均低于该值，并且在曲线9达到最小值6.2％，燃烧添加剂含量从1.4％升高至3.5％。

就此而言，利用了约1.5％至3.0％柠檬酸三钠的恒定含量导致焦油和尼古丁最少的效果。

沿香烟尖端x＝L方向降低的曲线2-6和沿该方向升高的曲线7-13都利用了导致在产生“强烈的”抽吸的滤嘴端附近存在较低焦油和尼古丁值的燃烧添加剂含量的效果。

与其他实施例比较，结果表明曲线6和11是次优选的，因为对于这些曲线，滤嘴端的燃烧添加剂含量(曲线6为3.5％，并且曲线11为0％)严重偏离了可以获得最小的焦油和尼古丁值的燃烧添加剂含量。对于这两条曲线，没有充分利用将抽吸曲线稳定化的可能性。

通常，滤嘴端区域内的燃烧添加剂含量可因此基本上选择以使得对于具有恒定的燃烧添加剂含量的在其他方面相同的香烟，得到某些烟雾产量，特别是焦油或尼古丁的最小化，并从该含量值开始朝香烟尖端的方向单调或近似单调地升高或降低。术语“基本上选择以使得”还应当允许从燃烧添加剂浓度的理想值偏离小于该理想值的50％，优选小于30％，特别优选小于15％。此外，对香烟的术语“在其他方面相同的香烟”意指该香烟由相同的基础卷烟纸或相似的基础卷烟纸生产，所述相似的基础卷烟纸于所述相同的基础卷烟纸比较，定量偏离至多20％，并且根据ISO2965的平均透气性偏离至多15％。对于12和13这两条曲线得到了特别好的结果，除了燃烧添加剂含量从1.4％至3.5％线性增加之外，在滤嘴端和香烟尖端的5mm或10mm的长度上分别提供了1.4％和3.5％的恒定燃烧添加剂含量的区域。于实施例2-11比较，虽然在最后一次抽吸与第一次抽吸之间焦油和尼古丁含量的比值几乎没有获得任何改善，但焦油和尼古丁的变异系数可进一步减小，并且对于焦油达到了4.9％和4.5％的值，对于尼古丁达到了3.9％和3.4％的值。

图1示出了实施例12和13的特别优选的实施方案。示例性香烟100包括用滤嘴纸102包裹的滤嘴101，滤嘴纸102与烟丝条103部分重叠，烟丝条103又被卷烟纸104包裹。在香烟100上，滤嘴纸102位于与卷烟纸104的重叠区域。虚线105表明滤嘴与烟丝条的边界，以使得重叠区域沿着香烟轴线从虚线105延伸至位置x＝0。图1中安排在香烟100上方的图110展示了至少一种燃烧添加剂的含量的示例性曲线。x轴111显示了可见烟丝条起点处的位置x＝0，以及在香烟待点燃一端的位置x＝L。y轴112显示了至少一种的燃烧添加剂的含量。首先，在从x＝0至x＝L₁的范围(参考数字113)内，至少一种燃烧添加剂的含量恒定为水平c₀，并且然后在x＝L₁至x＝L₂的范围内(参考数字114)从水平c₀线性地升高至水平c_L，并且然后保持在水平c_L直到位置x＝L(参考数字115)。当然，这是理想化的曲线，实际上可能从其发生偏离，例如由于正常生产容差或纸的不均匀性。

在香烟的机械制造过程中，形成连续烟丝条，并且将其切割为具有香烟上烟丝条长度的段。在两个这种段之间插入双倍长度的滤嘴棒，并粘附至双倍宽度的滤嘴纸，以使得产生在滤嘴端相连的双倍香烟。在最后的切割中将双倍的香烟分为两根香烟，并且将这两根香烟中的一根翻转，以使得从卷烟机流出的所有香烟朝向相同。接着需要沿卷烟纸幅对至少一种燃烧添加剂的含量的曲线进行适当的选择。图2中示出了这种示例性的曲线。

卷烟纸的主方向(通常为纵向)通过箭头201标记。方向202标记至少一种燃烧添加剂的含量，并且其在方向201上的曲线由线203标记。在卷烟机上，通过在由线204和205标记的每一个位置切割生产一个烟丝条。由虚线206限定的区域207位于双倍香烟上滤嘴纸的下方，并且因此在正常使用过程中是不可见的。在这个区域207中，至少一种燃烧添加剂的含量曲线是不重要的，因为该区域通常不会被吸。x轴208表明每一根从所述烟丝条制成的香烟在从位置x＝0至x＝L的x坐标的进程。因为通过随后沿线204和205切割并翻转香烟生产双倍香烟，如果至少一种燃烧添加剂的含量曲线会在制成香烟的可见烟丝条区域内名义上永久地相同，必须使沿方向201升高和降低的曲线周期性地交替。

为了至少一种燃烧添加剂的含量曲线203的烟丝条的同时切割，在通过线205标记的位置，即，在区域207内使用标记，因为区域207将被香烟上的滤嘴纸覆盖，并且因此所述标记是不可见的。

当然，这仅为示例性的曲线，对于本领域技术人员，对于香烟上至少一种燃烧添加剂的任何所需曲线，根据香烟的生产工艺确定卷烟纸幅上的相应曲线是简单的。

根据本发明施加燃烧添加剂也带来了总体焦油和尼古丁含量的改变，即使与实施例1的具有恒定曲线的对照香烟比较。然而，这些改变可以通过滤嘴通气或滤嘴的调节简单地补偿，而不会削减根据本发明的效果。

通过这些实施例，本领域技术人员将能够在用很小的试验工作的情况下对一大类燃烧添加剂制定出至少一种燃烧添加剂的含量曲线，以使得可以简单地将本发明转移至多种燃烧添加剂。此外，本领域技术人员将能够针对多种卷烟纸和香烟设计制定出至少一种燃烧添加剂的含量的所需曲线。

Claims (31)

1.卷烟纸，所述卷烟纸含有至少一种燃烧添加剂，其特征在于：

所述至少一种燃烧添加剂的浓度c(x)沿所述卷烟纸的方向x变化，

其中，对于长度L的区间上的位置依赖性浓度c(x)，对于区间[0,L]上的x，有：

f(x)-Δc≤c(x)≤f(x)+Δc

其中：

3cm≤L≤11cm，

f(x)在区间[0,L]上单调，但在整个区间上不是常数函数，

分别相对于所述卷烟纸的重量，Δc≤1重量％，并且Δc≥0重量％，并且

|f(L)-f(0)|≥2Δc。

2.根据权利要求1所述的卷烟纸，其中Δc≤0.7重量％，优选≤0.5重量％，特别优选≤0.3重量％，并且尤其优选≤0.15重量％。

3.根据权利要求1或2所述的卷烟纸，其中|f(L)-f(0)|≥0.5重量％，优选≥1.0重量％，并且特别优选≥2.0重量％。

4.根据前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，其中如下定义所述函数f(x)：

$f\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}{c}_0& 0\&le;x\&le;L_1\\ c_0+(c_L-c_0)\frac{x-L_1}{L_2-L_1}& L_1<x<L_2\\ c_L& L_2\&le;x\&le;L\end{array}\right..$

5.根据权利要求4所述的卷烟纸，其中c₀或c_L大于或等于0重量％，优选≥0.2重量％，并且特别优选≥0.5重量％和/或≤15.0重量％，优选≤10.0重量％并且特别优选≤7.0重量％，其中在每种情况下，c₀和c_L彼此不同。

6.根据权利要求4或5所述的卷烟纸，其中L₁≤2L/3，优选≤L/2，并且特别优选≤L/3，和/或L₁≥0，优选≥L/6。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的卷烟纸，其中还有：L₂≥L/3，优选≥L/2，并且特别优选≥2L/3和/或L₂≤L，优选≤5L/6，其中L₁≤L₂始终成立。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的卷烟纸，其中还有：L₂–L₁≥L/6，优选≥L/3，并且特别优选≥L/2和/或L₂–L₁≤9L/10，优选≤4L/5，并且特别优选≤2L/3。

9.根据前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，所述卷烟纸具有至少一个标记，所述卷烟纸上的所述标记的位置与所述函数c(x)有预定的空间关系，其中所述标记优选可通过光学传感器检测。

10.根据权利要求9所述的卷烟纸，所述卷烟纸设计用于过滤嘴香烟并且其中所述标记位于要由所述卷烟纸制成的过滤嘴香烟上的滤嘴纸下方的位置，和/或其中将所述标记施加至制成的香烟上背向烟草的一侧上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，其中所描述的曲线c(x)在正向和反向上交替地周期性变化。

12.根据前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，其中所述至少一种燃烧添加剂包含以下燃烧添加剂中的一种或多种的混合物：柠檬酸三钠、柠檬酸三钾、其他柠檬酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、乙酸盐、硝酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、葡糖酸盐、乙醇酸盐、乳酸盐、草酸盐、水杨酸盐、α-羟基辛酸盐、碳酸氢盐、碳酸盐和磷酸盐。

13.根据前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，其中所述卷烟纸至少部分地由纸浆纤维或纸浆纤维的混合物组成，其中所述纸浆纤维优选来源于木材、亚麻、大麻或细茎针草，

其中所述卷烟纸优选具有10g/m²至60g/m²，特别是20g/m²至35g/m²的定量。

14.根据前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，所述卷烟纸还含有无机矿物填料，尤其是白垩；其他氧化物，尤其是氧化镁和氢氧化铝；碳酸盐；或它们的混合物，

其中所述填料优选具有所述卷烟纸的10％至45％的重量比。

15.根据前述权利要求中任一项所述的卷烟纸，其中透气性为0cmmin^-1kPa^-1至350cmmin^-1kPa^-1，优选20cmmin^-1kPa^-1至200cmmin^-1kPa^-1，并且特别优选30cmmin^-1kPa^-1至120cmmin^-1kPa^-1。

16.生产卷烟纸的方法，所述方法具有以下步骤：

-提供基础卷烟纸

-将至少一种燃烧添加剂按照沿所述卷烟纸的方向x变化的位置依赖性浓度c(x)引入至所述基础卷烟纸中，

其中，对于长度为L的区间上的位置依赖性浓度c(x)，对于区间[0,L]上的x，有：

f(x)-Δc≤c(x)≤f(x)+Δc

其中：

·3cm≤L≤11cm，

·f(x)在区间[0,L]上单调，但在整个区间上不是常数函数，并且

·分别相对于所述卷烟纸的重量，Δc≤1重量％并且Δc≥0重量％，并且

·|f(L)-f(0)|≥2Δc。

17.根据权利要求16所述的方法，其中Δc≤0.7重量％，优选≤0.5重量％，特别优选≤0.3重量％，并且特别优选≤0.15重量％。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中将所述至少一种燃烧添加剂以液体组合物特别是溶液、悬浮液或溶剂中其他形式的混合物的形式施加至所述基础卷烟纸，特别是通过印刷方法或通过喷涂施加至所述基础卷烟纸。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述印刷方法为轮转凹版印刷或柔版印刷。

20.根据权利要求19所述的方法，其中对于所述轮转凹版印刷，提供带有凹陷的轮转凹版印刷筒，所述待印刷的组合物从所述印刷筒转移至所述基纸上，其中选择所述轮转凹版印刷筒上所述凹陷的体积和/或所述凹陷的密度，以便得到所需的所述燃烧添加剂的位置依赖性浓度c(x)。

21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法，其中将所述至少一种燃烧添加剂的至少一部分通过以下方式引入：将所述纸

-在造纸机的施胶压榨或膜压榨中，或者

-在所述造纸机下游的设备中

使用溶液，特别是所述燃烧添加剂的水性溶液浸渍。

22.根据权利要求16或21所述的方法，其中将所述至少一种燃烧添加剂首先以近似均匀的浓度引入至所述纸，然后以位置依赖性的方式洗涤，以便获得所需的位置依赖性的燃烧添加剂浓度。

23.根据权利要求18至22中任一项所述的方法，其中相对于所述组合物的质量，所述组合物中的至少一种燃烧添加剂或燃烧添加剂混合物的含量为至少0.1重量％，优选至少1重量％，并且特别优选2重量％和/或至多15重量％，优选至多10重量％，并且特别优选至多7重量％。

24.根据权利要求18至23中任一项所述的方法，其中所述组合物含有用于调节粘度的物质，特别是聚合物或聚合物的混合物，

其中所述聚合物优选为纤维素衍生物，特别是羧甲基纤维素；多糖，特别是淀粉或淀粉衍生物；海藻酸盐；糊精；瓜尔胶；阿拉伯胶；或它们的组合。

25.根据权利要求19所述的方法，其中根据ENISO2431:2011用开口为4mm的杯在所述组合物被用于所述施加方法中的温度测量，所述组合物的流动时间为10s至40s，优选12s至35s。

26.根据权利要求16至25中任一项所述的方法，其中每单位面积施加的所述组合物的量对应于所述组合物的施加之前相应的初始定量的至多100％，优选至多80％，并且特别优选至多60％。

27.根据权利要求16至26中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述组合物的施加之后干燥所述卷烟纸的步骤，特别是使用热风干燥机、红外线干燥机、隧道式干燥机、通过被加热的干燥筒或使用微波干燥所述卷烟纸的步骤。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述组合物是水性的，并且通过与一个或多个能够被加热的干燥筒接触进行干燥，

其中优选地另外提供一个或多个展平辊或平整装置，所述展平辊或平整装置适合于在干燥过程中拉平纸的褶皱，并且优选设置为使得所述纸在所述干燥筒之前通过一个或多个展平辊或一个或多个平整装置。

29.香烟，所述香烟具有烟丝条和烟丝条周围的卷烟纸，其特征在于所述卷烟纸含有至少一种燃烧添加剂，所述燃烧添加剂的浓度沿所述香烟的纵向变化，以使得在机械吸烟过程中，所有抽吸的焦油和/或尼古丁含量的变异系数与具有相同的平均燃烧添加剂含量但沿香烟的纵向具有均匀的燃烧添加剂浓度的在其他方面相同的香烟相比更小。

30.根据权利要求29所述的香烟，其中所述卷烟纸为根据权利要求1至15中任一项所述的卷烟纸。

31.位置依赖性浓度的燃烧添加剂用于在香烟中提高焦油和/或尼古丁的烟雾产量的抽吸曲线的均匀性的用途。