CN106132647B - 扩散优化的接装纸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产用于烟草产品、尤其过滤嘴香烟的扩散优化的包边纸(4)的方法，通过将该包边纸(4)的卷筒纸等离子体打孔以实现最大程度减少一氧化碳的目的，其中该打孔的包边纸(4)的扩散率和渗透性P是联机测量的，并且始终保持可定义的目标渗透性P额定，通过控制打孔参数使扩散率最大化。

Description

扩散优化的接装纸
技术领域
本发明涉及一种用于打孔接装纸以实现最大程度减少一氧化碳的调节方法，以及根据这种方法制造的一种接装纸。
背景技术
抽吸香烟过程中CO浓度的减少一方面通过所谓的烟的稀释进行，该稀释通过将空气穿过该烟丝条的末端、对应地在卷烟纸以及成型纸中的气孔或者附加地通过已经通过打孔建立的孔洞引入至该香烟的内部，并且另一方面通过一氧化碳穿过分别通过打孔已经建立的气孔或孔洞从该香烟的内部至外部的扩散进行。因此，一氧化碳的扩散穿过与引入空气时相同的气孔和孔洞但是在相反方向上进行。一氧化碳朝向外侧的扩散，由于在这个过程中气体(如氧气、氮气等等)被扩散至该香烟的内部，还可以被认为是一种气体交换。通过空气的引入进行的烟的稀释还经常被称为换气，在过滤嘴换气与烟丝条换气之间产生的差别，取决于空气穿过该香烟的哪一部分进入该香烟内部。
该香烟的吸阻是与该稀释的程度相关。所述吸阻确定了当吸烟时通过该香烟的气孔和孔洞被吸入的新鲜空气的体积流量是多高。穿过该香烟的独立的部分的气孔和孔洞的新鲜空气的体积流量与穿过该香烟的嘴末端的总体积流量的比例被称为换气度，在此在过滤嘴换气度与烟丝条换气度之间也存在的一个差别。
由于换气度可以实质上影响并且改变该香烟的香味，在成品香烟中令人希望的是它们对应地具有均匀的稀释或吸阻或均匀的换气度。
根据该卷烟纸和该接装纸的渗透性推导出该换气度。因此，在制造的过程中必要的是使该卷烟纸和该接装纸两者的渗透性保持恒定。
为了能够设定恒定的渗透性，该渗透性是独立于所使用的原纸的特性如孔隙率(空腔体积与总体积的比例)，向用于该接装纸的该原纸提供附加的、可调节的打孔。
除了烟丝条和过滤嘴之外，一种普通的过滤嘴香烟或者甚至一种常规的香烟管是由包装该烟丝条的卷烟纸、高度多孔的过滤嘴成型纸、以及接装纸组成。当使用脱机或预打孔的接装纸时，需要一种高度多孔的过滤嘴纸。
经常还被称为“包边纸(Tippingpapier)”或简称“包边(Tipping)”的接装纸包裹过滤嘴和过滤嘴成型纸。这是当过滤嘴香烟被抽吸时过滤嘴香烟的被吸烟人的嘴唇接触的部分。典型地，在过滤嘴香烟的纵向方向上包边纸还略微伸出到该烟丝条的纵向区域内，在那里包围了卷烟纸并且通过粘性连接连接到其上。由于所建立的这种粘性连接，过滤嘴部分和烟丝条部分在卷烟制造机中被机械地互连。该包边纸最经常确实是一种纸，但是还可以例如是一种薄膜或箔。在该包边纸被配置为一种薄膜或箔的情况下，前者可以由玻璃纸组成。该接装纸通常具有视觉上吸引人的印刷设计。这种印刷设计经常类似于软木。
在该烟丝条的末端，该接装纸通常被配置以便是部分打孔的，使得在抽吸香烟时，来自环境中的空气进入至该过滤嘴中并且与来自烟丝条的烟流在那里混合，减少了烟度值。
典型地，接装纸在印刷之后进行打孔，为了防止穿孔由于印刷操作而再次闭合。
由于位于该接装纸的下面的过滤嘴成型纸被实现为高度多孔的，通过该接装纸的孔隙率限制在该过滤嘴的区域中的香烟的总或残余的渗透性。该接装纸的孔隙率可以通过对应地通过打孔产生的孔洞尺寸或孔洞数获得。
因此，如果剩余的香烟参数(卷烟纸、过滤嘴成型纸的孔隙率，烟丝条以及过滤嘴的吸阻等等)以及香烟的换气度或烟度值的一个预定义的目标值对应地是已知的，接装纸的渗透性的额定值可以是预定义的。换气度和烟度值的目标值通常由香烟制造商来预定义，使得渗透性的额定值随后可以由接装纸制造商建立并且在该接装纸的产生过程中进行参考。
在现有技术中存在用于通过打孔将接装纸的渗透性调节为该预定义的额定值的方法。
EP 0056223 A2示出了一种用于调节电打孔设施的方法，其中纸幅的渗透性是通过穿过和被引导至该打孔的纸幅上的被反射(例如，可见光)的电磁波比例确定的。渗透性的实际值与额定值的偏差被用于调节火花能量。
DE 3016622 A1示出了一种用于调节电打孔设施的方法，其中测量了纸幅的渗透性。以此方式获得的测量值被用于通过放电的频率和持续时间和/或卷筒纸的速度调节该打孔的孔洞尺寸或孔洞数。
DE 2833527 A1示出了一种用于调节电打孔设施的方法，其中测量了纸幅的渗透性。以此方式获得的测量值被用于通过放电的频率调节该打孔的孔洞尺寸。这可以按如下方式进行：在足够高的频率情况下，进行多次放电以便相互连续的穿过相同的打孔的孔洞以及因此后者随着每一次放电有所扩大。提供了吹入后者的末端的方向上用于冷却这些电极的压缩空气。
DE 2802315 A1示出了一种用于控制电打孔设施的方法，其中在一个测试装置中测量了纸幅的孔隙率。以此方式获得的测量值用于通过放电的频率或者通过断开单独的电极对来控制打孔的孔洞尺寸以便以这种方式控制打孔孔洞数。
在现有技术的打孔设施和调节方法中，打孔对一氧化碳扩散的影响迄今为止未被考虑过。其原因可能在于迄今为止已经存在一个主流的观点，在要获得恒定的渗透性的情况下，一氧化碳的扩散不受打孔的影响，或者所述一氧化碳的扩散不能够通过打孔影响。
由于一氧化碳的减少构成一个实质性的健康方面，本申请人一直关注于研究打孔对一氧化碳扩散的影响并且来开发一种扩散优化的接装纸。
发明内容
本发明的根本目的是提供一种用于打孔接装纸的改进的方法，其中在该接装纸的恒定的渗透性下在烟中的一氧化碳的减少要被最大化。
为了实现该目的，所提议的是，打孔作为一种连续的纸幅或膜幅可用的接装纸在一个受调节的打孔装置中进行，其中该打孔的接装纸的扩散率和渗透性是联机确定的，即，直接地在该打孔机器上确定，并且在持续地符合可预定义的渗透性的同时，通过调节打孔参数使该扩散率最大化。
一种可能性在于测量通过打孔产生的该接装纸的孔洞的孔洞尺寸并且来控制这些打孔参数使得建立用于一氧化碳的最大扩散的孔洞尺寸。将该接装纸的渗透性保持恒定，其方式为取决于所获得的孔洞尺寸对应地获得或控制打孔的孔洞数。
由于这种两步调节的方法，实现的是通过打孔使一氧化碳的扩散最大化并且使渗透性保持恒定。
如将还在下面的理论中进行解释的，本申请人已确定，当这些单独的打孔孔洞的孔洞直径最小时一氧化碳的扩散处于其最大值。由于技术原因，因为该孔洞直径不能够实现为任意小的，根据本发明的方法在于根据应用调节该孔洞直径到可达到的最小孔洞直径并且在于将打孔孔洞的数目适配为用以实现所需要的渗透性。与现有技术相比，有利的是在符合渗透性的规格的同时，实现了一氧化碳的最大减少。不希望的一氧化碳的浓度因此尽可能的减少，而没有影响该香烟的香味和吸阻。
根据本发明的调节方法是使用已经由本申请人发展的等离子体打孔的方法而最好地实现。一方面，首先等离子体打孔使得极其小的孔洞直径成为可能，并且另一方面等离子体打孔允许非常专一并且快速地调节打孔参数。
附图说明
本发明通过附图来图示，其中：
图1示出了在该打孔的孔洞半径r与可用于扩散的面积A之间的理论相关性，取决于在恒定渗透性P下的孔洞数N；
图2以截面视图示出了一个示例性的等离子体打孔头的设计；
图3以截面视图示出了另一个示例性的等离子体打孔头的设计；
图4以截面视图示出了另一个示例性的具有激光作为能量源的等离子体打孔头的设计；
图5示出了根据本发明一个第一调整变体的示意性设计；
图6示出了根据本发明一个第二调整变体的示意性设计；
图7示出了根据本发明一个具有调整的示意性图解的打孔设施的示意性设计。
首先，将解释在理论上的物理方法，而没有受限于理论的意图。
具体实施方式
一氧化碳的减少通过稀释烟流并且通过扩散进行。通过稀释烟流的一氧化碳减少通过该香烟的渗透性P确定；因此，在一种预定义的恒定的渗透性P的情况下，最大化CO减少不得不通过最大化扩散进行。
在通过一种数学方法示出解决方案之前，在恒定的渗透性P下最大化扩散率的可能性将通过物理相关性描述。在本文件中，渗透性被理解为是考虑到压力差时接装纸的渗透性。该压力差通过在香烟上的抽吸产生。粗略地说，在此渗透性是穿过该接装纸的打孔被吸入该香烟的内部的新鲜空气多少的一个量度。对应地，在恒定的孔洞密度或数目下打孔的孔洞越小，由此引起的吸阻越大；因此，这些孔洞越小，渗透性越低。孔洞密度被理解为每面积单位的孔洞数。
在本文件中，扩散率被理解为是考虑到浓度差时接装纸的渗透性。在此，在吸烟过程中一氧化碳的浓度在香烟中比在环境空气中的更高。因此，一氧化碳的扩散与新鲜空气的流入的方向相反，从内部至外部进行。除了浓度差之外，扩散的水平是取决于可用于扩散的面积A。
在此，具有总计与若干大孔相同的渗透性P的很多小孔具有比这些大孔更大的面积A。因此，在保持该渗透性P恒定的同时，扩散可以通过打孔尽可能多的尽可能小的孔而最大化。
该接装纸的渗透性P可以通过孔洞尺寸和孔洞数的打孔参数来改变。在此，渗透性P可以通过使用下式估计：
在此，η描述了空气的动态粘度。n是孔洞数。r是孔洞半径。d是该纸的厚度。Δp是该纸的外侧与内侧之间的压力差，并且v是根据打孔方法而凭经验确定的渗透性指数。
来自香烟的一氧化碳的扩散速率是以一种近似的方式作为一氧化碳在空气中的扩散系数与可用于扩散的面积A的积推导出。目前观察，它足以表明可用于扩散的面积A越大该扩散速率增加。这个面积A从孔洞的面积r2π乘以孔洞数n推导出
A＝nr2π
在恒定的渗透性P的情况下，孔洞数n与孔洞半径r的比率要被选择为使得这些孔洞的面积的总数是最大化的。渗透性P、孔洞半径r、孔洞数n以及扩散面积A的相关性在图1中示出。在渗透性P的恒定值的情况下，这些孔洞的半径r随着孔洞数n的增加而稳定地减少。相反地，扩散面积A(＝r2πn)随着孔洞数n的增加以及孔洞半径r的减少而增加。为了使一氧化碳穿过该接装纸的扩散最大化，因此必要的是对应地使孔洞数最大化或者使孔洞尺寸最小化。
在此背景下，限制的因素是孔洞尺寸，由于后者，取决于打孔方法和所使用的接装纸的类型，出于技术原因不能够以任意小的尺寸实现。然而，有可能的是控制打孔参数使得获得可达到的最小的孔洞直径D最小。
由于这个可达到的最小的孔洞直径D最小取决于很多参数(纸厚度d、纸的涂层和类型、空气湿度、空气压力、在能量源的输出中的偏差等等)，根据本发明提出的是通过光学装置联机测量孔洞直径D并且这些测量值被用于调节打孔参数(该能量源的输出；能量脉冲的持续时间；该能量源与该纸幅的间距；气体供应的类型、体积、以及压力；该纸幅的速度等等)。
该打孔孔洞数被适配为可达到的最小孔洞直径D最小。这可以通过计算或者通过该打孔的纸幅的渗透性P的光学测量进行。
通过计算，孔洞数n产生自下式：
额定渗透性P额定可以对应地通过换气度或者通过香烟制造商的烟度值来间接地表明。对应地，η、Δp和v是恒定的，或者取决于所使用的打孔的方法。对应地，当测量纸厚度d和孔洞半径r、或孔洞直径D(D＝2r)时，因此可以计算所需要的孔洞数n。
优选地，该打孔的纸的渗透性P在一种附加的第二控制回路中测量并且相应地控制孔洞数n以便保持渗透性P至额定值。
如果并且当用于调节孔洞尺寸的打孔参数不影响孔洞数n并且相反地孔洞数n不影响孔洞直径D时，具有两个独立的控制回路的实现方式是可能的。
在很多打孔头中，可以获得孔洞数n，例如，其方式为不将能量脉冲施加在单独的打孔头上。在一个单一的打孔头的情况下，对应地可以按一种受控的方式通过这些能量脉冲的数目或频率获得孔洞数n。
在图2中展示了用于等离子体打孔纸幅、具体地接装纸幅或接装纸4的一种等离子体打孔头。就面积而言尽可能小的一个能量源被安置在该接装纸4的至少一个平面式侧面上。在这个实例中，一个针状电极2，或更具体地说，在两个电极2、5之间短暂的施加高电压(AC电压或DC电压)，用作一个能量源。打孔可以在一种正常氛围中、或者在一种特别的气体氛围(如一种保护气体氛围或一种具有可定义的气体组成的氛围)中进行。在此，该氛围可以具有常压或一个相对于环境压力(空气压力)更高或更低的压力。
优选地，该气体组成可以直接地在该等离子体的位置，独立于环境氛围而改变。
为此，优选地该电极2被附接在一个管1中。管1用于输送一种加压的气体或气体混合物。为了更佳的清晰性，在这些图中的气体流动使用箭头来图示。一个喷嘴1.1位于该管1的前端处。这个喷嘴1.1被附接为在电极2的面对接装纸4的尖端区域中同心围绕电极2。因此，一种加压的气体或气体混合物在通过由管1和喷嘴1.1包围的空腔1.2在接装纸4的方向上围绕电极2以一种环形方式被引入。以一种同样方式实现的一个针状对电极5，或如在图3中示出的一个平面对电极5，可以位于接装纸4的另一侧上。
通过穿过空腔1.2引入一种惰性气体或一种具有高惰性气体浓度的气体混合物，一个具有另一种气体组成的窄区域保留在这个气体流的中心，也就是说直接在朝向接装纸4的电极2的尖端的前方。在这个区域中，惰性气体的浓度稍微低于来自喷嘴1.1的直接流。鉴于此，在这个区域中可能更容易地使气体电离，并且因此产生一种局部的等离子体3，该等离子体3通过升华最终在接装纸4中产生孔洞。因为在等离子体3中以及尤其是在等离子体3周围已经存在高浓度的惰性气体，所以预防了在接装纸4的表面上的氧化，由此避免了在孔洞的边缘上的可见的燃烧标记。具有低的惰性气体浓度的区域、以及因此等离子体3的扩展可以通过喷嘴1.1的紧的或稍微更宽的设计或通过改变电极2从喷嘴1.1伸出的距离来扩大或减少。
除了在电极2、5之间的电压脉冲的频率、持续时间和幅值之外，优选地在根据本发明的调节方法中以下参数中的至少一个是可控制的：
-该喷嘴的开口直径；
-在该喷嘴与该电极头之间的间距；
-该电极距该纸幅的间距；
-该卷筒纸的速度；
-该气体压力；
-该气体组成；
-该气体的流动体积。
在多个针状电极2的通常安排的情况下，优选地该喷嘴的开口直径和/或在该喷嘴与该电极头之间的间距可以被控制，因为这些改变直接地在该等离子体的有效位置处进行并且因此对于打孔具有一个在时间上非常即时的效应。
此外，由于每一个单独的电极2可以被控制至其可达到的最小的孔洞直径D最小，可以在独立于另一个电极2的每一个电极2上单独地获得这两个参数。
图4示出了根据本发明具有激光束6作为能量源的一个优选的打孔头。打孔可以在一种正常氛围如一种特别的气体氛围如一种保护的气体氛围或一种具有可定义的气体组成的氛围中进行。在此，该氛围可以具有常压或一个相对于环境压力(空气压力)更高或更低的压力。
优选地，该气体组成可以直接地在该等离子体的位置，独立于环境氛围而改变。
为此，再次，一个喷嘴1.1被安置在管1的下端处。处理两项任务的一个透镜7定位为在这个喷嘴1.1中同心。首先，透镜7用于将激光束6聚焦到接装纸4的表面上。其次，透镜7用于按所希望的方式影响来自喷嘴1.1的气体流，确切地按这种方式使得发生气体流动以便环形地围绕透镜7。为了使惰性气体或气体混合物能够在透镜7周围球形地流出，后者例如通过细线被固定在管1中，或位于在管1中垂直运行的一个刚性光学波导(像电极2)的末端。在这种情况下，等离子体3被限制于激光束6的能量密度足够高以使有待电离的气体混合物具有足够低的惰性气体浓度的那个区域中。在透镜7的焦点中，激光束6的能量密度是处于其最大值，并且惰性气体浓度在此是处于其最低，使得可以产生一种局部的、小区域的等离子体3。
除了该激光脉冲的输出、焦距、频率、持续时间以及几何形状之外，优选地在根据本发明的调节方法中以下参数之一是可控制的：
-该喷嘴的开口直径；
-在该喷嘴与这些透镜、或该导光管尖端之间的间距；
-该卷筒纸的速度；
-该气体压力；
-该气体组成；
-该气体的流动体积。
氮气(N2)、氩气(Ar)、氦气(He)、氖气(Ne)、或二氧化碳(CO2)可以作为一种惰性气体使用。还有可能的是将单独类型的惰性气体使用特定的混合比与彼此组合或者通过流过这些喷嘴至该处理空间而组合。因为该惰性气体或气体混合物在压力下离开喷嘴1.1，该气体或该气体混合物的密度在球形围绕电极2或透镜7的环状区域中高于直接在电极2或透镜7前方的区域中。气体越致密，用于电离所述气体所需要的能量越多。附加地，离子和电子通过该气体流被冲走。这两种效果还有助于将等离子体3局部化。
在等离子体打孔的情况下，如果并且当将压缩空气作为该气体混合物使用时，因此还可发生调节孔洞直径D。
图5示意性地示出了根据本发明的第一调节变体。在此，对应地，孔洞尺寸、或孔洞直径D以及可以经由其计算出的孔洞半径r是通过两个所展示的控制回路中最内部的控制的，并且孔洞数n是通过最外部的控制回路控制的。
对应地，孔洞半径r或孔洞直径D是通过测量装置12测量的。控制器13控制致动元件14的控制系数u，以便减少孔洞半径r至可达到的最小孔洞半径r最小。可达到的最小孔洞半径r最小可以在一个调整阶段中确定，例如，其方式为孔洞半径r通过改变打孔参数而减少直到所产生的等离子体对于在该纸中打孔孔洞而言根本太弱。呈可达到的最小孔洞半径r最小形式的额定值在调整至稍微高于临界孔洞半径(低于该临界孔洞半径则打孔不再是可靠的)之后获得。
控制器13供应了一个控制系数u，该控制系数u作用于致动设施14。致动变量y，例如像气体压力、气体组成、喷嘴直径、或该喷嘴距该能量源的尖端的间距可以通过致动设施14改变。致动变量y的改变引起在纸幅4上等离子体3的改变(控制路径11)，这导致在孔洞半径r上的变化。
如在EP 0056223 A2中示出的，测量装置22优选地通过电磁波测量渗透性P。打孔的孔洞的数目n通过在所测量的值与预定义的额定值P额定之间的差来控制。控制系数u’具有开启或关闭单独的打孔头的作用。
例如，测量装置12可以是一个线性摄像机(例如光学[激光]微米的高分辨的CMOS或CCD摄像机)，该线性摄像机被引导至该纸幅上并且以一种与这些打孔装置同步的方式呈现该纸幅的打孔行的图像，使得一个打孔行的打孔的孔洞的数目以及孔洞直径D是从分析一个数据处理系统中的图像可测定的。
图6示出了根据本发明的一个第二调节变体的控制回路。在此，在一个调整阶段中，该孔洞尺寸最初通过改变所选择的打孔参数而减少一直到如下的点：例如直至能量源(电极2或激光束6)的所有能量脉冲的仅仅50％至80％实际上引起打孔，产生等离子体的能量脉冲与不引起等离子体放电的能量脉冲的比率以下被称为“放电率”。此后，以所需要的渗透性P额定来源于所产生的放电率的这样一种方式，优选地将其他的控制参数用于控制能量密度。
例如，在该调整阶段中使孔洞尺寸最小化可以按如下方式进行：在该能量源的恒定输出下，增加该气体压力或气体流速、或者改变该气体组成，直到实现了75％的放电率。此后，这些气体参数保持恒定，并且控制该能量源的参数(例如，该能量脉冲的持续时间、频率、幅值)使得通过增加或减少该放电率，该渗透性P采取预定义的额定值。
如果遇到所需要的渗透性P额定在最大的放电率下仍然是下冲的，该孔洞尺寸必须以扩散率为代价稍微扩大，例如通过减少该气体压力、减少惰性气体在该气体混合物中的比例、或适配该卷筒纸的速度。为了实现这个变体提供了一个测量装置32，该测量装置32在度量学上获得了孔洞数n(或对应地孔洞密度)、孔洞尺寸(孔洞半径r)以及渗透性P。该测量装置的数据在一个数据处理系统中分析，并且一个致动变量(或多个致动变量)通过一个可以作为软件实现的控制器13生成。
优选地，该数据处理系统可以计算并且存储通过将孔洞数n与平均孔洞尺寸相乘的打孔的总面积，其中打孔的总面积可以代表纸的扩散率的特征值(扩散面积A)、或可以自其计算纸的扩散率。
除了孔洞数n(或对应地孔洞密度)、孔洞尺寸(孔洞半径r)、以及渗透性P之外，有利的是还获得该卷筒纸的厚度d。优选地，使用一种用于连续测量纸厚度d的非接触的方法；此类方法在现有技术中是已知的并且例如，在文件US4107606(A)、EP0995076(A1)、US6281679(B1)中示出。在此，用于测量该纸厚度d的测量装置当在该卷筒纸的方向上看时，可以优选地被安置在该打孔装置之前，或者另外在该打孔装置之后。
具体地，在具有强烈变化的特性(该原纸的厚度d和渗透性P，或者一个涂层的厚度d)的纸品种的情况下，除了测量厚度之外，在打孔装置之前可能有必要进行渗透性的测量。在这种情况下，对于在每种情况下遵循的打孔所需要的打孔孔洞数目可以从这些纸参数以及可达到的最小的孔洞直径D近似地计算，并且可任选地以如下方式控制：该公式通过被安置在该打孔装置之后的用于测量实际获得的渗透性P的测量装置的测量值进行适配。可替代地，根据该原纸的厚度d和渗透性P还可以控制该放电率。
在图7中示出了根据本发明的一个示例性的等离子体打孔装置，该装置具有一个带有八个打孔头的轨道和一个测量装置8。在此八个打孔头的数目出于清晰的原因而造成；在一个实际实现方式的情况下，打孔头的数目例如可以是在每个轨道15个与30个之间，其中多个轨道可以被安置为彼此平行-或者彼此前后和/或彼此并排。纸幅4任选地以可变速率连续地从左至右通过该装置移动。对于两个或更多个有待打孔的纸幅还可能的是彼此贴靠并且因此形成有待同时被引导通过该打孔装置的多层。
特别优选地，这些测量装置12、22被配置成一个测量装置8，该测量装置的信号在一个数据处理系统9中被分析。该数据处理系统9确定了半径r、孔洞数n、以及渗透性P，并且通过作为软件实现的控制器13、23生成了控制系数u、u’。优选地，对个每一个打孔头对应地获得了孔洞半径r或孔洞直径D，为了使参数能够以一种针对性的方式在单独的打孔头上被改变，或者为了在多个单独的打孔头产生比其他的明显更大的打孔孔洞(例如由于磨损)的情况下能够进行反应。
代替额定渗透性P额定(以CORESTA单位CU计)，还可以使有待实现的换气度、吸阻和/或烟度值进入该数据处理系统。反过来，额定渗透性P额定可以通过存储在该数据处理系统中的运算法则计算。
对应地孔洞半径r或孔洞直径D，对应地孔洞数n或孔洞密度，以及渗透性P用作数据处理系统的输入值。纸厚度d、该原纸的渗透性P、一种任选的涂层的类型和厚度，以及卷筒纸速度是附加的输入值。如果并且当对应地该原纸或该涂层的厚度d和渗透性P横穿整个纸幅是恒定的时，在打孔开始之前将这些值输入至该数据处理系统中是足够的。首先，如果并且当该原纸或该涂覆的纸的渗透性P与通过打孔获得的渗透性P相比是可忽略不计地较小时，该原纸的渗透性P的考虑可以省去。孔洞半径r和孔洞数n是在度量学上通过在该打孔装置之后的测量装置8获得的，其中优选地渗透性P还通过测量装置8获得，或者使用孔洞数n、孔洞半径r、以及该纸幅的厚度d，该数据处理系统可以根据这个公式(或其他的公式)计算渗透性P：
该卷筒纸速度用作该数据处理系统的一个输入值并且在必须根据这些输入值控制卷筒纸速度的情况下还可以用作一个输出值(致动变量)。另外的输出值(致动变量)可包括：在电极2、5之间的电压脉冲的频率、持续时间和幅值；该电极距该纸幅的间距；从该电极头距该喷嘴的间距；该激光脉冲的输出、焦距、频率、持续时间以及几何形状；在该喷嘴与这些透镜或该导光管的尖端之间的间距；该气体压力；该喷嘴的开口直径；该气体组成；该气体的流速。
与现有技术相比，本发明是有利的，因为考虑了打孔对通过扩散减少一氧化碳的影响，使得首次进行了一种接装纸的扩散优化的打孔并且因此首次制造了一种扩散优化的打孔的接装纸。
此外，在此背景下用于等离子体打孔的方法是特别有利的，因为除了打孔装置的经典的可控的参数(该能量源的能量脉冲的输出、持续时间、频率，以及卷筒纸速度)之外，通过针对性引入气体或气体混合物提供了另外的可控制的参数(气体压力、气体量、气体组成、喷嘴几何形状)，这些参数使孔洞尺寸的针对性减少成为可能，并且该等离子体打孔额外地能够提高这些孔洞的位置准确度还能实现更大的孔洞密度。

Claims (13)

1.用于制造用于烟草产品的扩散优化的接装纸(4)的方法，通过将该接装纸(4)的卷筒纸打孔以实现最大程度减少一氧化碳的目的，其特征在于，
该打孔的接装纸(4)的扩散率和渗透性P是联机确定的，并且在持续地保持可预定义的额定渗透性P额定的同时，通过调节打孔参数使该扩散率最大化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该额定渗透性P额定是通过预定义换气度、吸阻和/或有待实现的烟度值来预定义的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在度量学上对应地获得的打孔孔洞数、或孔洞密度和/或孔洞直径D从而确定扩散率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于纸厚度d是联机测量的。
5.根据权利要求1至4中的任 一项所述的方法，其特征在于控制所述打孔参数，从而达到可达到的最小孔洞直径D最小并且通过调节孔洞数n使渗透性P保持恒定。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所使用的该接装纸(4)的该可达到的最小孔洞直径D最小是在一个通过所述打孔参数的自动或手动变化的调整阶段中确定的。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于该孔洞直径D是在度量学上获得的，并且所需要的孔洞数n是通过计算确定的。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用等离子体打孔来执行打孔，其中使用至少一个能量源通过等离子体来产生打孔孔洞，并且使该打孔孔洞的孔洞尺寸最小化，其方式为减少该等离子体的能量密度直到该至少一个能量源的能量脉冲的仅仅50％至80％引起打孔，并且随后控制所述打孔参数，使得由于在该等离子体的能量密度上的变化，在渗透性P的实际值等于该额定渗透性P额定下，对应地获得了打孔孔洞数或该孔洞密度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每个能量源被附接在一个管(1)中，在该管(1)的面对该接装纸(4)的末端处安置了用作一种加压的气体或气体混合物的出口开口的一个喷嘴(1.1)，其中该能量源的尖端被同心地安置在该喷嘴(1.1)中，并且调节该孔洞尺寸是通过以下措施中的一种或多种实现的：改变气体压力；改变气体流速；改变气体组成；改变惰性气体的浓度；改变喷嘴的开口面积；改变该能量源的尖端从该喷嘴突出的距离；改变卷筒纸的速度。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每个能量源是通过一个电极(2)形成的，其中在该接装纸(4)的另一侧提供至少一个对电极(5)，并且调节导致执行打孔的至少一个能量源的能量脉冲的数目，以如下方式进行所述调节：改变在所述电极(2)上的电压脉冲的频率、持续时间和/或幅值。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该能量源是激光器，并且调节导致执行打孔的至少一个能量源的能量脉冲的数目，以如下方式进行所述调节：改变一个或多个激光束(6)的光脉冲的输出、焦距、频率、持续时间和/或几何形状。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于打孔是通过多个打孔头同时进行的，其中确定了每个所产生的孔洞的孔洞直径D，其中在数据处理系统中，将所产生的孔洞的直径指定给每一个打孔头。
13.根据权利要求7所述的方法，所需要的孔洞数n是通过以下公式确定的：
其中，η表示空气的动态粘度，p额定表示额定渗透性，r表示孔洞半径，d表示纸的厚度，Δp表示纸的外侧与内侧之间的压力差，并且v表示渗透性指数。
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