CN113795629A - 用于气溶胶产生制品的具有使用标识的包装纸 - Google Patents

用于气溶胶产生制品的具有使用标识的包装纸 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于气溶胶产生制品的包装纸，所述纸包括纸浆纤维并且向所述包装纸上施用了组合物，所述组合物包括加速纤维素热分解的物质和粘合剂。如果包装纸的平均透气性为10cm3/(cm2·min·kPa)或更大，则所述组合物仅施用在部分区域中，其覆盖所述包装纸的面积的至少0.5％且至多70％。

Description

用于气溶胶产生制品的具有使用标识的包装纸
发明领域
本发明涉及一种气溶胶产生制品，其中气溶胶产生材料被加热并由此释放气溶胶，但不燃烧气溶胶产生材料。气溶胶产生制品包括包装纸，在所述包装纸上将物质施用于整个面积或部分区域上，这引起包装纸的光学性质的变化，从而表明已经使用了气溶胶产生制品。特别地，根据本发明的气溶胶产生制品的包装纸被设计成使得在加热时，其颜色至少在部分区域中不可逆地改变，其中特别考虑的是几乎不受影响包装纸的透气性。本发明还涉及制造这种包装纸的方法。
发明背景和现有技术
在现有技术中，气溶胶产生制品是已知的，其包括气溶胶产生材料和纸，所述纸包裹气溶胶产生材料并由此形成通常为圆柱形的棒。在这点上，气溶胶产生材料是在施加热量时释放气溶胶的材料，其中气溶胶产生材料仅被加热但不燃烧。在许多情况下，气溶胶产生制品还包括过滤器，所述过滤器可以过滤气溶胶的组分，并且用过滤器包装纸包装所述过滤器，以及用另一包装纸将过滤器连接至具有气溶胶产生材料的经包装的棒。
在气溶胶产生制品的预期使用期间，通常将气溶胶产生材料加热，但不燃烧。这种加热可以例如通过其中插入有气溶胶产生制品的外部装置，或者通过施加至气溶胶产生制品的一端的热源来进行，所述热源例如通过点火来操作以消耗所述制品。在许多情况下，若干气溶胶产生制品存在于一个包装中，并且通常在使用后，使用过的气溶胶产生制品返回到具有仍然未使用的气溶胶产生制品的包装中。然而，因为气溶胶产生材料仅被加热而不燃烧，所以使用过的气溶胶产生制品与未使用的气溶胶产生制品没有或仅有轻微的光学区别。在任何情况下，消费者都不能快速地确定哪一种气溶胶产生制品是使用过的以及哪一种是仍未使用的。
发明概述
本发明的目的是提供一种用于气溶胶产生制品的包装纸，所述包装纸在气溶胶产生制品的使用期间或之后不久不可逆地光学改变，使得气溶胶产生制品可以容易地被识别为已经使用过。在本发明的上下文中，气溶胶产生制品是包括气溶胶产生材料和包裹气溶胶产生材料的包装纸的棒状制品，其中在预期使用期间，气溶胶产生材料仅被加热而不燃烧。在气溶胶产生材料被加热到至多400℃的温度的任何情况下，对典型的气溶胶产生材料进行加热而不燃烧。
该目的通过根据权利要求1所述的用于气溶胶产生制品的包装纸，根据权利要求19所述的包含包装纸的气溶胶产生制品以及根据权利要求21所述的用于制造根据本发明的包装纸的方法来实现。在从属权利要求中提供了有利的实施方案。
本发明人已经发现，该目的可以通过包装纸来实现，在所述包装纸上已经将特定的组合物施用于整个面积上或施用于部分区域上，并且所述包装纸在加热时通过加速纤维素的热分解而引起包装纸的不可逆的颜色变化。通过这种颜色变化，可以通过简单的检查将使用过的气溶胶产生制品与未使用的气溶胶产生制品区分开。
应注意，在现有技术中，已知热致变色墨，其在加热到高于某一温度时显示颜色变化，但其有意地未用于本发明中。这样做的一个原因是热致变色墨的颜色变化经常是可逆的，使得在气溶胶产生制品的冷却期间它再次消失。与此相反，纤维素在根据本发明的包装纸上的分解实际上是不可逆的，因此能够可靠地识别使用过的气溶胶产生制品，即使在其使用后经过了一段时间。此外，对于已知的热致变色墨，发生颜色变化的温度相对较低，使得即使在较高的温度下，例如在夏天停放的汽车中储存未使用的气溶胶产生制品也可能引起颜色变化，使得未使用的制品可能与使用过的制品错误地混淆。此外，在加热气溶胶产生制品时，可以达到高达400℃的温度持续数分钟，并且在这样的温度下，热致变色墨可能已经部分热分解，使得它们失去功能。
此外，根据气溶胶产生制品的结构，在其使用期间空气应流过包装纸进入气溶胶产生材料。然而，施用于包装纸的热致变色墨会显著降低包装纸的透气性，因此，经常将不足量的这种墨施用于包装纸，使得其不足以影响制品的功能。
最后，在许多国家，可以用于气溶胶产生制品的包装纸的物质基本上受到法律的限制，因此即使从技术的观点来看可以使用热致变色墨，但也经常不允许使用热致变色墨。
与热致变色墨的已知性能相比，本发明的特定发明效果在于，所施用的物质不改变其自身的颜色，而是引起包装纸中的纤维素的颜色改变。
包装纸必须包括纸浆纤维，其中纸浆纤维以包装纸的至少50质量％的量存在于包装纸中。纸浆纤维的量至少是使颜色变化清楚可见所必需的量。
包装纸具有至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)的平均透气性。在这点上，根据ISO 2965:2009用开口面积为2mm×15mm的测量头测量透气性，其中平均透气性由在包装纸上随机选择的位置由10次测量确定。
施用于包装纸的组合物应包含至少一种加速纤维素热分解以引起颜色变化的物质，以及将所述物质固定在纸上或纸中的粘合剂。在这方面，加速纤维素热分解的物质能够/适合于，在将包装纸加热至至少130℃的温度持续5分钟时，由于在纸中的纤维素的热分解而起到引起包装纸的可由裸眼察觉的不可逆颜色变化的作用。
如果包装纸具有大于10cm3/(cm2·min·kPa)的透气性，则重要的是空气可以均匀地流过包装纸的面积，从而可以避免具有较低透气性的较大区域。这种低透气性的区域可能由组合物的施用所产生。
根据本发明，通过仅在包装纸的部分区域中施用组合物，确保了足够的透气性，其中所述部分区域覆盖包装纸面积的至少0.5％和至多70％。这意味着影响透气性的总面积的范围是有限的，但是也确保该面积足够大，使得颜色变化容易被察觉。
此外，根据本发明，确保了透气性的均匀性，所述部分区域以适当的方式成型并且布置在包装纸上，其中为了本发明的目的，通过两个标准来判断适当的形状或布置，其中至少一个标准必须被满足。根据第一标准，如果包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多20cm3/(cm2·min·kPa)，则透气性的标准偏差应为至多6cm3/(cm2·min·kPa)，并且如果包装纸的平均透气性为至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，透气性的变化系数应为至多30％。
为了确定透气性的标准偏差和变化系数，使用具有2mm×15mm开口面积的测量头，并且由彼此靠近的十个非重叠部分确定标准偏差和变化系数，从而使用约300mm2的面积来确定平均值和标准偏差。然后，变化系数是标准偏差和平均值的商，并表示为百分比。在该计算中使用的平均值通常不与前述平均透气性一致，所述平均透气性通过在10个随机选择的位置上的测量来确定。
作为透气性的分散参数的规范的替代或补充，根据第二标准，在至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)的平均透气性下，如果将在包装纸上施用了组合物的部分区域设计为使得包装纸上的直径为D mm的每个虚圆包含至少一个未施用组合物的区域，则也是足够的，其中通过以下由按cm3/(cm2·min·kPa)计的平均透气性x计算圆圈的按mm计的直径D
Figure BDA0003343360460000041
并且Dmax＝12mm和Dmin＝6mm。
该方程的效果在于，在低的平均透气性例如10cm3/(cm2·min·kPa)下，圆可以具有12mm的相对大的直径，并且因此所述部分区域可以包含较粗糙的结构。这可能是因为在低的透气性下，已经施用了物质的部分区域的影响较不重要。在高的透气性下，例如200cm3/(cm2·min·kPa)，圆可以仅具有6mm的相对小的直径，因此所述部分区域需要具有更精细的结构，使得空气仍然均匀地流过包装纸的面积。
总之，本发明人发明了一种用于气溶胶产生制品的包装纸，
-所述包装纸包含纸浆纤维，其中所述包装纸的质量的至少50％由纸浆纤维形成，
-所述包装纸具有至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)的透气性，如根据ISO 2965:2009在十个随机选择的位置处用2mm×15mm测量头测量的，
-向所述包装纸上施用组合物，所述组合物包含加速纤维素热分解的物质和粘合剂，以及
-其中，在包装纸的平均透气性为10cm3/(cm2·min·kPa)或更大的情况下，所述组合物仅在施用在覆盖包装纸面积的至少0.5％且至多70％的部分区域中施用，
并且其中在这种情况下，即当包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)时，在包装纸上布置所述部分区域，使得满足以下两个标准(1)和(2)中的至少一个：
(1)如果包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多20cm3/(cm2·min·kPa)，则透气性的标准偏差应为至多6cm3/(cm2·min·kPa)，并且如果包装纸的平均透气性为至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则变化系数为至多30％，或者
(2)将施用了组合物的部分区域成型为使得包装纸上的直径为D mm的每个虚圆包含至少一个未施用组合物的区域，其中通过以下由按cm3/(cm2·min·kPa)计的平均透气性x计算按mm计的直径D
Figure BDA0003343360460000051
其中Dmax＝12mm和Dmin＝6mm。
在这点上，平均透气性x被测定为在包装纸上随机选择的位置处的10次测量的平均值。根据ISO 2965:2009用具有2mm×15mm开口面积的测量头进行单独测量。因此，在测量期间忽略的是，开口面积通常可以同时包括施用组合物的面积和不施用组合物的面积。
为了确定透气性的标准偏差和变化系数，也使用具有2mm×15mm的开口面积的测量头进行根据ISO 2965:2009的十次测量，其中在彼此靠近的非重叠面积上进行测量，从而使用约300mm2的面积来确定平均值和标准偏差。然后，变化系数是所测定的测量值的标准偏差和平均值的商，并且表示为百分比。优选地，单独的测量面积被布置成使得它们的长边，即15mm长边，彼此相邻地平行放置，其间具有小的距离，优选地至多2mm。
典型的不是根据本发明的具有在整个面积上自然均匀的透气性的用于气溶胶产生制品的包装纸具有以这种方式确定的至多15％的变化系数。另一方面，对较大部分施用了组合物的包装纸可以实现50％至80％的透气性变化系数。在组合物是成膜的并因此密封包装纸的孔或组合物以几毫米宽的带的形状施用时，尤其如此。
包装纸优选具有至少15g/m2、特别优选至少18g/m2、更特别优选至少20g/m2的基重。这种基重为包装纸提供了拉伸强度，这对于包装纸进一步加工成气溶胶产生制品是有利的。
包装纸优选具有至多100g/m2、特别优选至多60g/m2、特别是至多45g/m2的基重。包装纸的基重优选地不要太高，否则回复力使得在气溶胶产生制品的制造过程中难以包裹气溶胶产生材料。
包装纸的基重包括所施用的组合物并且可以根据ISO 536:2012来确定。
包装纸包含纸浆纤维，其中纸浆纤维占包装纸的质量的至少50％，优选占包装纸的质量的至少60％，特别优选占包装纸的质量的至少65％。需要纸浆纤维，使得加速纤维素热分解的物质的效果由于颜色变化而容易在光学上是可识别的。
纸浆纤维来源于一种或多种植物，所述植物选自针叶树、落叶树、云杉、松树、冷杉、山毛榉、桦树、桉树、亚麻、大麻、黄麻、苎麻、马尼拉麻蕉、剑麻、洋麻和棉花。所有或部分纸浆纤维也可以是来自再生纤维素的纤维，例如TencelTM纤维、LyocellTM纤维、粘胶纤维或ModalTM纤维。
优选地，纸浆纤维是至少部分漂白的，因为漂白的纸浆纤维的白色使得颜色变化更容易识别。通常具有浅棕色至深棕色的未漂白纸浆纤维的比例应优选为纸浆纤维的质量的至多50％。
根据本发明的包装纸也可以包含一种或多种填料。填料的总量优选为包装纸的质量的至多40％，特别优选至少10％且至多38％，特别是至少20％且至多35％。填料的比例可以有利地影响包装纸的透气性、颜色和不透明度，使得由其制造的气溶胶产生制品在加热时的颜色变化容易被识别。
一种或多种填料优选为白色的水不溶性颗粒，并且可以特别优选地选自碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、滑石、高岭土和二氧化钛。
包装纸可以包含制造包装纸所需的或赋予包装纸其它特殊性质的其它物质。此类物质的实例是颜料、着色剂、上浆剂、淀粉、助留剂或加工助剂，并且可以由本领域技术人员根据他的经验选择类型和量。
在已经施用组合物的部分区域之外，包装纸优选不包含任何加速纤维素分解的物质，或者每单位面积仅包含不超过包装纸的质量的0.5％，特别不超过优选包装纸的质量的0.25％，特别是不超过包装纸的质量的0.1％的量的所述物质。这些物质的比例越高，与施用了组合物的部分区域相比，包装纸颜色变化的识别就越困难。
将包含粘合剂和加速纤维素热分解的物质的组合物施用于包装纸的整个面积或部分区域上。
施用于包装纸的部分区域的粘合剂的量应相当小，因为粘合剂降低了透气性并且增加了透气性的变化系数。施用于部分区域中的粘合剂的量优选为每单位面积包装纸的质量的至多15％，特别优选至多10％，特别是至多5％。
粘合剂优选地选自淀粉、淀粉衍生物、纤维素衍生物、羧甲基纤维素、藻酸盐、果胶、聚乙烯醇、瓜尔胶，阿拉伯树胶或其混合物。
加速纤维素热分解的物质优选地以至少0.2g/m2且至多8.0g/m2、特别优选地至少0.3g/m2且至多7.0g/m2、更特别优选地至少0.5g/m2且至多5.0g/m2的量包含在施用了包含该物质的组合物的包装纸的区域中。在本文中选择加速纤维素热分解的物质的量，使得颜色变化特别容易被识别，特别是通过裸眼，甚至在不良照明条件下。
可选择地和优选地，可以表征所施用的加速纤维素热分解的物质的量与包含在包装纸中的纸浆纤维的量的比率。该数量比率是重要的，因为根据本发明，所述物质必须对纸浆纤维起作用。所述物质相对于施用了包含所述物质的组合物的面积的量(g/m2)和在包装纸中纸浆纤维的量(g/m2)的比率优选为至少0.05且至多0.45，特别优选至少0.06且至多0.30，特别是至少0.07且至多0.25。在每种情况下最有利的比率取决于加速纤维素热分解的具体物质。
加速纤维素热分解的物质优选为选自柠檬酸盐、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、氯化物、多磷酸盐、膦酸盐和磷酸盐中的一种或多种化合物，特别优选选自柠檬酸三钠、柠檬酸三钾、磷酸一铵、乙酸钠、乙酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾钠、甲酸钾、甲酸钠、硝酸钠和硝酸钾中的一种或多种化合物。更特别优选地，所述物质是选自柠檬酸三钾、磷酸一铵、碳酸氢钠、乙酸钠和碳酸钾中的一种或多种化合物。特别优选的化合物引起纤维素的特别明显的颜色变化，因为它们特别好地支持炭的形成。
如果包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则其中已经施用了组合物的部分区域被成型为使得它们占包装纸的面积的至少0.5％且至多70％，优选至少1％且至多60％，特别优选至少1％且至多20％，更特别优选至少1％且至多10％。
如果包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则必须将所述部分区域成型为满足以下两个标准(3)和(4)中的至少一个：
(3)如果包装纸的平均透气性大于10cm3/(cm2·min·kPa)且小于20cm3/(cm2·min·kPa)，则透气性的标准偏差为至多6cm3/(cm2·min·kPa)，优选至多5.5cm3/(cm2·min·kPa)和特别优选至多5cm3/(cm2·min·kPa)，并且如果包装纸的平均透气性为至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则透气性的变化系数为至多30％，优选至多27.5％，特别是至多25％，或者
(4)将施用了组合物的部分区域成型为使得包装纸上的直径为D mm的每个虚圆包含至少一个未施用组合物的区域，其中通过以下由按cm3/(cm2·min·kPa)计的平均透气性x计算按mm计的直径D
Figure BDA0003343360460000091
并且其中Dmax＝12mm和Dmin＝6mm，优选地Dmax＝10mm和Dmin＝5mm，特别优选地Dmax＝8mm和Dmin＝4mm，更特别优选地Dmax＝6mm和Dmin＝3mm。
如果包装纸的平均透气性为至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多10cm3/(cm2·min·kPa)，则组合物可以施用于整个面积或部分区域。在施用于部分区域的情况下，在包装纸上施用了组合物的部分区域优选被成型为使得在包装纸上的直径为12mm、特别优选直径为10mm、特别是直径为8mm的每个虚圆包含至少一个未施用组合物的区域。
如果包装纸的平均透气性为至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多10cm3/(cm2·min·kPa)，则施用了组合物的部分区域被成型为使得它们优选地占包装纸的面积的至少0.5％且至多70％，特别优选至少1％且至多60％，特别是至少1％且至多20％，特别是至少1％且至多10％。
施用了组合物的面积越小，包装纸的透气性的平均值和变化系数受到的影响越小，但是另一方面，颜色变化可见的各个部分区域也将因此变得越小，因此将变得越难识别到由其制造的气溶胶产生制品已经被使用。
标准(3)和(4)在它们的效果上不是等同的，这意味着一个标准的满足不一定导致另一个标准被满足，但是每个标准本身足以获得根据本发明的非常适合用于气溶胶产生制品的包装纸。上述标准(1)和(2)同样适用。
根据本发明的气溶胶产生制品是棒状的，并且包括气溶胶产生材料和根据本发明的包装纸，其中包装纸包裹气溶胶产生材料，并且其中在气溶胶产生制品的预期使用期间，气溶胶产生材料仅被加热而不燃烧。
在气溶胶产生制品的优选实施方案中，将气溶胶产生材料加热至至少120℃且至多500℃的最高温度，特别优选至至少200℃且至多400℃的最高温度。
在优选的实施方案中，气溶胶产生制品另外包含过滤器。
可以在根据本发明的方法中制造根据本发明的包装纸，所述方法包括以下步骤A至步骤C：
A–提供基础包装纸，
B–将组合物施用于基础包装纸上，以及
C–干燥在步骤B中获得的包装纸，其中
根据步骤C获得的包装纸包含纸浆纤维，其中所述包装纸的质量的至少50％由纸浆纤维形成，以及
根据步骤C获得的包装纸具有至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)的透气性，如根据ISO 2965:2009用2mm×15mm测量头测量的，
在步骤B中，施用了包含加速纤维素热分解的物质和粘合剂的组合物，并且如果在步骤C中获得的包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则在步骤B中将组合物施用于覆盖包装纸面积的至少0.5％且至多70％的部分区域，
并且其中，如果在步骤C中获得的包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则满足以下两个标准(1)、(2)中的至少一个：
(1)如果在步骤C中获得的包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多20cm3/(cm2·min·kPa)，则透气性的标准偏差为至多6cm3/(cm2·min·kPa)，并且如果包装纸的平均透气性为至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则透气性的变化系数为至多30％，或者
(2)将在步骤B中施用了组合物的部分区域成型为使得包装纸上的直径为D mm的每个虚圆包含至少一个未施用组合物的区域，其中通过以下由根据步骤C获得的包装纸的按cm3/(cm2·min·kPa)计的平均透气性x计算按mm计的直径D
Figure BDA0003343360460000111
并且Dmax＝12mm和Dmin＝6mm。
关于在步骤C中获得的包装纸的性质和成分，如关于根据本发明的包装纸已经提到的，适用相同的必要的、优选的、特别优选的和更特别优选的数值范围和性质。这尤其适用于基重、透气性的标准偏差和变化系数、纸浆纤维的类型和量、填料的类型和量以及施用了组合物的部分区域的设计，例如关于它们的在包装纸总面积中的比例以及参数Dmax和Dmin的选择。
在步骤B中施用的组合物包含加速纤维素热分解的物质、粘合剂和溶剂，其中溶剂优选为水。
在步骤B中的组合物中加速纤维素热分解的物质是一种化合物、或者两种或更多种化合物的混合物，并且优选溶解在组合物的溶剂中。
包含在步骤B的组合物中的加速纤维素热分解的物质优选为选自柠檬酸盐、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、氯化物、多磷酸盐、膦酸盐和磷酸盐中的一种或多种化合物，特别优选选自柠檬酸三钠、柠檬酸三钾、磷酸一铵、乙酸钠、乙酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾钠、甲酸钾、甲酸钠、硝酸钠和硝酸钾中的一种或多种化合物。更特别优选地，所述物质是选自柠檬酸三钾、磷酸一铵、碳酸氢钠、乙酸钠和碳酸钾中的一种或多种化合物。
在步骤B中施用于基础包装纸上的组合物含有加速纤维素热分解的物质，其量相对于组合物的质量分别优选为至少3％和至多30％，特别优选至少4％和至多25％，特别是至少5％和至多20％。
步骤B的组合物中的粘合剂优选地选自淀粉、淀粉衍生物、纤维素衍生物、羧甲基纤维素、藻酸盐、果胶、聚乙烯醇、瓜尔胶，阿拉伯树胶或其混合物。
在步骤B中施用于基础包装纸上的组合物含有粘合剂，其量相对于组合物的量分别优选为至少0.1％且至多15％，特别优选至少0.3％且至多12％，特别是至少0.5％且至多10％。在这一点上，粘合剂的量也取决于步骤B中施用方法的要求，特别是关于组合物的粘度。
在步骤C中的干燥期间，从组合物中基本上去除溶剂，然后相对于组合物实际上施用于其上的面积以优选至少0.2g/m2且至多8g/m2，特别优选至少0.5g/m2且至多6g/m2，特别是至少1g/m2且至多5g/m2的量施用所施用的干燥的组合物。
可以通过各种方法进行步骤B中的施用，其中印刷和喷涂是优选的，轮转凹版印刷和柔版印刷是特别优选的。
步骤C中的干燥过程可以通过各种方法进行，优选通过与一个或多个加热的圆筒接触、与热空气接触、红外辐射、微波辐射及其组合。
在根据本发明的方法的特别优选的实施方案中，在步骤C之后，它包括另外的步骤D和步骤E，其中在步骤D中，将水施用于在步骤C中获得的包装纸的整个面积上，并且在步骤E中，将来自步骤D的包装纸干燥，更特别优选通过与一个或多个加热的圆筒接触来干燥。在步骤B中施用组合物期间，特别是如果溶剂含有水，则在步骤C中干燥后可能会出现褶皱。通过根据本发明方法的该特别优选的实施方案的步骤D和步骤E，可以显著减少或完全避免这种褶皱。
附图说明
图1通过实例示出了包装纸和可以执行用于确定透气性的标准偏差和变化系数的十个测量的位置。
具体实施方案
在下文中，描述了根据本发明的包装纸的一些优选实施方案。
作为根据本发明的方法的步骤A中的基础包装纸，使用被称为基础包装纸A和基础包装纸B的两种纸。
基础包装纸A具有29g/m2的基重并且含有69％的木浆纤维和31％的沉淀的碳酸钙作为填料。在这一点上，百分比是指基础包装纸的质量。木浆纤维是来源于针叶树和落叶树的纸浆纤维的混合物。基础包装纸A具有60.1cm3/(cm2·min·kPa)的平均透气性，其中根据ISO2965:2009用具有2mm×15mm的开口的测量头在十个随机选择的位置处测量透气性，并且由这10次测量计算平均值。
基础包装纸B具有24g/m2的基重并且含有71％的木浆纤维和29％的沉淀的碳酸钙作为填料。在这一点上，百分比是指基础包装纸的质量。木浆纤维是来源于针叶树和落叶树的纸浆纤维的混合物。基础包装纸B具有74.8cm3/(cm2·min·kPa)的平均透气性，其中根据ISO2965:2009用具有2mm×15mm的开口的测量头在十个随机选择的位置处测量透气性，并且由这10次测量计算平均值。
通过轮转凹版印刷将不同的组合物以1.5mm宽的交叉线图案的形式施用于基础包装纸A和B的部分区域中，使得施用了组合物的部分区域占基础包装纸面积的约40％。
基于实际上施用了组合物的面积，在部分区域中施用的组合物的量对于基础包装纸A为30g/m2并且对于基础包装纸B为25g/m2。
然后根据本发明方法的步骤C干燥包装纸。
表1中提供了与包装纸的制造相关的参数。纵列“编号”表示包装纸的数量，纵列“BP”表示哪个基础包装纸用于制造。在纵列“组合物”下，粘合剂和加速纤维素热分解的物质以基于组合物质量的％提供。提供粘合剂的类型，其中“CMC”是指羧甲基纤维素，并且“St”是指淀粉。还提供了所述物质的类型，其中“TKZ”是指柠檬酸三钾，“MAP”是指磷酸一铵，“NaAc”是指乙酸钠，“KCrb”是指碳酸钾。在纵列“包装纸”下，粘合剂和加速纤维素热分解的物质的量以g/m2提供，并且按基于包装纸的基重的％计，以及所述物质的量(按g/m2计)与包装纸中纸浆纤维的量(按g/m2计)的比率为“V”。
Figure BDA0003343360460000131
Figure BDA0003343360460000141
对于基础包装纸A和基础包装纸B，根据ISO 2965:2009用具有2mm×15mm的开口面积的测量头在十个随机选择的位置处测量透气性，并且由其计算平均值。对于由基础包装纸A制造的包装纸1至12，发现平均透气性为42cm3/(cm2·min·kPa)至48cm3/(cm2·min·kPa)，而由基础包装纸B制造的包装纸13至18的平均透气性为50cm3/(cm2·min·kPa)至55cm3/(cm2·min·kPa)。
对于标准(1)或(3)的测试，根据ISO 2965:2009用具有2mm×15mm开口面积的测量头测定透气率的变化系数。参照图1解释测量方法。在图1中的包装纸1上，以交叉线2的形状施用组合物，并且将具有2mm×15mm开口面积的测量头放置在彼此相邻的十个位置3a至3j处，其中各个位置分别错开3mm，使得在每个面积之间有1mm的距离。在每个位置3a至3j上测量透气性。据此，测定平均值和标准偏差，并计算变化系数。对于由基础包装纸A制造的包装纸1至12，获得了10％至15％的变化系数，而对于由基础包装纸B制造的包装纸13至18，变化系数为12％至17％，从而满足标准(1)和(3)。
对于标准(2)和(4)的测试，基于测量的平均透气性确定包装纸1至18中的每一个的虚圆的直径。
对于由基础包装纸A制造的包装纸1至12，基于42cm3/(cm2·min·kPa)至48cm3/(cm2·min·kPa)的平均透气性，得到圆的直径为
Figure BDA0003343360460000151
至
Figure BDA0003343360460000152
对于由基础包装纸B制造的包装纸13至18，基于50cm3/(cm2·min·kPa)至55cm3/(cm2·min·kPa)的平均透气性，得到圆的直径为
Figure BDA0003343360460000153
至
Figure BDA0003343360460000154
具有1.5mm宽交叉线的图案显然满足标准(2)和(4)的要求，因此所有包装纸1至18都满足这些标准。
将包装纸1至18加热至130℃持续5分钟。在仅一分钟之后，在包装纸1、3、6、8、11、12、13和17上可识别出颜色变化。在5分钟后，所有根据本发明的包装纸在施用了组合物的部分区域中都显示出清晰的不可逆的颜色变化至淡黄色，并且在更长的时间内加热为亮棕色至深棕色，这可以从这些部分区域之外的未改变的或几乎未改变的颜色中清楚地识别出来。
由包装纸根据现有技术制造气溶胶产生制品，所述制品根据需要在加热装置中被加热。在从加热装置中取出气溶胶产生制品之后，可以在经印刷的部分区域中确认明显的颜色变化，从而清楚地相对彼此识别出使用过的和未使用的气溶胶产生制品。

Claims (31)

1.用于气溶胶产生制品的包装纸，
所述包装纸包含纸浆纤维，其中所述包装纸的质量的至少50％由纸浆纤维形成，
所述包装纸具有至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)的透气性，如根据ISO 2965:2009在十个随机选择的位置处用2mm×15mm测量头测量的，
并且向所述包装纸上施用组合物，所述组合物包含加速纤维素热分解的物质和粘合剂，其中所述加速纤维素热分解的物质能够在将所述包装纸加热至至少130℃的温度持续5分钟时，因在所述纸中的纤维素的热分解而引起所述包装纸的裸眼可识别的不可逆的颜色变化，，
其中，在所述包装纸的平均透气性为10cm3/(cm2·min·kPa)或更大的情况下，所述组合物仅在覆盖所述包装纸面积的至少0.5％且至多70％的部分区域中施用，
并且其中在这种情况下，在所述包装纸上布置所述部分区域，使得满足以下标准(1)、(2)中的至少一个：
(1)如果所述包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多20cm3/(cm2·min·kPa)，则所述透气性的标准偏差为至多6cm3/(cm2·min·kPa)，其中在彼此接近的非重叠区域用所述2mm×15mm测量头由十次测量测定所述标准偏差，以及
如果所述包装纸的平均透气性为至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则所述透气性的变化系数为至多30％，其中所述变化系数被定义为所述标准偏差和测定所述标准偏差的十次测量的平均值的商，
(2)将施用了所述组合物的所述部分区域成型为使得在所述包装纸上的直径为D mm的每个虚圆包含至少一个未施用所述组合物的区域，其中通过以下由按cm3/(cm2·min·kPa)计的平均透气性x计算按mm计的直径D
Figure FDA0003343360450000011
其中Dmax＝12mm和Dmin＝6mm，其中平均透气性x对应于来自在所述包装纸上随机选择的位置处的十次测量的所述平均值。
2.根据权利要求1所述的包装纸，其具有至少15g/m2、优选至少18g/m2和特别优选至少20g/m2的基重。
3.根据权利要求1或2所述的包装纸，其具有至多100g/m2、优选至多60g/m2和特别优选至多45g/m2的基重。
4.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述纸浆纤维占所述包装纸的质量的至少60％，以及优选占所述包装纸的质量的至少65％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述纸浆纤维来源于一种或多种植物，所述植物选自针叶树、落叶树、云杉、松树、冷杉、山毛榉、桦树、桉树、亚麻、大麻、黄麻、苎麻、马尼拉麻蕉、剑麻、洋麻和棉花。
6.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述纸浆纤维的至少一部分是漂白的，其中未漂白的纸浆纤维的比例，若存在，优选为所述纸浆纤维的质量的至多50％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其包含一种或多种填料，其中所述填料的总量占所述包装纸的质量的至多40％、优选至少10％且至多38％和特别优选至少20％且至多35％。
8.根据权利要求7所述的包装纸，其中所述填料由白色的水不溶性颗粒形成，并且优选地选自碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、滑石、高岭土和二氧化钛。
9.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，所述包装纸在向其上施用了所述组合物的所述部分区域外不包含所述加速纤维素分解的物质，或者仅以每单位面积不超过所述包装纸的质量的0.5％、优选不超过所述包装纸的质量的0.25％、特别优选不超过所述包装纸的质量的0.1％的量包含所述物质。
10.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中施用于所述包装纸的所述部分区域中的粘合剂的量为每单位面积所述包装纸的质量的至多15％、优选至多10％和特别优选至多5％。
11.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述粘合剂选自淀粉、淀粉衍生物、纤维素衍生物、羧甲基纤维素、藻酸盐、果胶、聚乙烯醇、瓜尔胶，阿拉伯树胶或其混合物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述加速纤维素热分解的物质在所述包装纸的已经施用了含有所述物质的所述组合物的区域中以至少0.2g/m2且至多8.0g/m2、优选至少0.3g/m2且至多7.0g/m2以及特别优选至少0.5g/m2且至多5.0g/m2的量包含。
13.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述加速纤维素热分解的物质基于已经施用了含有所述物质的所述组合物的面积的按g/m2计的量与所述包装纸中的纸浆纤维的按g/m2计的量的比率为至少0.05且至多0.45、优选至少0.06且至多0.30以及特别优选至少0.07且至多0.25。
14.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述加速纤维素热分解的物质为选自柠檬酸盐、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、氯化物、多磷酸盐、膦酸盐和磷酸盐中的一种或多种化合物，优选为选自柠檬酸三钠、柠檬酸三钾、磷酸一铵、乙酸钠、乙酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾钠、甲酸钾、甲酸钠、硝酸钠和硝酸钾中的一种或多种化合物，其中所述物质特别优选为选自柠檬酸三钾、磷酸一铵、碳酸氢钠、乙酸钠和碳酸钾中的一种或多种化合物。
15.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中，在其中所述包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)的情况下，施用了所述组合物的所述部分区域被成型为使得其占所述包装纸的面积的至少1％且至多60％、优选至少1％且至多20％、以及特别优选至少1％且至多10％。
16.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中，在其中所述包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)的情况下，所述部分区域被成型为满足以下两个标准(3)、(4)中的至少一个：
(3)如果所述包装纸的平均透气性大于10cm3/(cm2·min·kPa)且小于20cm3/(cm2·min·kPa)，则所述透气性的标准偏差为至多5.5cm3/(cm2·min·kPa)、以及优选至多5cm3/(cm2·min·kPa)，并且如果所述包装纸的平均透气性为至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则所述透气性的变化系数为27.5％、以及优选至多25％，或者
(4)将施用了所述组合物的所述部分区域成型为使得所述包装纸上的直径为D mm的每个虚圆包含至少一个未施用所述组合物的区域，其中通过以下由按cm3/(cm2·min·kPa)计的平均透气性x计算按mm计的直径D
Figure FDA0003343360450000041
并且其中Dmax＝10mm和Dmin＝6mm，优选地Dmax＝8mm和Dmin＝4mm，特别优选地Dmax＝6mm和Dmin＝3mm。
17.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中，在所述包装纸的平均透气性为至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多10cm3/(cm2·min·kPa)的情况下，将所述组合物施用于整个区域或部分区域，其中，在施用于部分区域的情况下，在所述包装纸上施用了所述组合物的部分区域优选地被成型为使得在所述包装纸上直径为12mm、优选直径为10mm、以及特别优选直径为8mm的每个虚圆包含至少一个未施用所述组合物的区域。
18.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中，在其中所述包装纸的平均透气性为至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多10cm3/(cm2·min·kPa)并且仅在所述部分区域中施用了所述组合物的情况下，施用了所述组合物的所述部分区域被成型为使得它们优选地占所述包装纸的面积的至少0.5％且至多70％、优选至少1％且至多60％、特别优选至少1％且至多20％、以及特别地至少1％且至多10％。
19.棒状气溶胶产生制品，其包含气溶胶产生材料和权利要求1至18中任一项所述的气溶胶产生制品，其中所述包装纸包裹所述气溶胶产生材料，并且其中在所述气溶胶产生制品的预期使用期间，所述气溶胶产生材料仅被加热而不燃烧。
20.根据权利要求19所述的棒状气溶胶产生制品，其中在预期使用期间，所述气溶胶产生材料被加热至至少120℃且至多500℃的最高温度，以及优选至至少200℃且至多400℃的最高温度，和/或所述制品包含过滤器。
21.用于制造用于气溶胶产生制品的包装纸的方法，包括步骤A至步骤C：
A–提供基础包装纸，
B–将组合物施用于所述基础包装纸上，以及
C–干燥在步骤B中获得的包装纸，其中
根据步骤C获得的所述包装纸包含纸浆纤维，其中所述包装纸的质量的至少50％由纸浆纤维形成，并且根据步骤C获得的所述包装纸具有至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)的平均透气性，如根据ISO 2965:2009用2mm×15mm测量头测量的，以及
在步骤B中施用了包含加速纤维素热分解的物质和粘合剂的组合物，其中所述加速纤维素热分解的物质能够在将所述包装纸加热至至少130℃的温度持续5分钟时，因在所述纸中的纤维素的热分解而引起所述包装纸的裸眼可识别的不可逆的颜色变化，以及其中，如果在步骤C中获得的所述包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则在步骤B中将所述组合物仅施用于覆盖所述包装纸的面积的至少0.5％且至多70％的部分区域，
并且其中，如果在步骤C中获得的所述包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则在步骤C中获得的所述包装纸满足以下标准(1)、(2)中的至少一个：
(1)如果在步骤C中获得的所述包装纸的平均透气性为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多20cm3/(cm2·min·kPa)，则所述透气性的标准偏差为至多6cm3/(cm2·min·kPa)；以及，如果在步骤C中获得的所述包装纸的平均透气性为至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多200cm3/(cm2·min·kPa)，则所述透气性的变化系数为至多30％；或者
(2)将在步骤B中施用了所述组合物的部分区域成型为使得在所述包装纸上的直径为Dmm的每个虚圆包含至少一个未施用所述组合物的区域，其中通过以下由根据步骤C获得的所述包装纸的按cm3/(cm2·min·kPa)计的平均透气性x算按mm计的直径D
Figure FDA0003343360450000061
并且其中Dmax＝12mm和Dmin＝6mm。
22.根据权利要求21所述的方法，其中在步骤B中施用的所述组合物包含加速纤维素热分解的物质、粘合剂和溶剂，其中所述溶剂优选为水。
23.根据权利要求22所述的方法，其中在步骤B的所述组合物中的所述加速纤维素热分解的物质是一种化合物或者两种或更多种化合物的混合物，并且溶解在所述组合物的所述溶剂中。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中在步骤B的所述组合物中包含的所述加速纤维素热分解的物质为选自柠檬酸盐、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、氯化物、多磷酸盐、膦酸盐和磷酸盐中的一种或多种化合物，并且优选为选自柠檬酸三钠、柠檬酸三钾、磷酸一铵、乙酸钠、乙酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾钠、甲酸钾、甲酸钠、硝酸钠和硝酸钾中的一种或多种化合物，其中所述物质特别优选为选自柠檬酸三钾、磷酸一铵、碳酸氢钠、乙酸钠和碳酸钾中的一种或多种化合物。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法，其中在步骤B中向所述基础包装纸上施用的所述组合物含有所述加速纤维素热分解的物质，其量分别相对于所述组合物的质量为至少3％和至多30％、优选至少4％和至多25％以及特别优选至少5％和至多20％。
26.根据权利要求21至25中任一项的方法，其中在步骤B的所述组合物中的所述粘合剂选自淀粉、淀粉衍生物、纤维素衍生物、羧甲基纤维素、藻酸盐、果胶、聚乙烯醇、瓜尔胶，阿拉伯树胶或其混合物。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的方法，其中在步骤B中向所述包装纸上施用的所述组合物以分别相对于所述组合物的量为至少0.1％且至多15％、优选至少0.3％且至多12％、特别优选至少0.5％且至多10％的量包含所述粘合剂。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的方法，其中在步骤C中的干燥期间，从所述组合物中基本上去除溶剂，并且然后所施用的干燥的组合物以分别相对于实际上施用了所述组合物的面积为至少0.2g/m2且至多8g/m2、优选至少0.5g/m2且至多6g/m2、以及特别优选至少1g/m2且至多5g/m2的量存在。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的方法，其中通过印刷或喷涂，优选通过轮转凹版印刷或柔性版印刷进行步骤B中的所述组合物的施用。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的方法，其中通过与一个或多个加热的圆筒接触、通过与热空气接触、通过红外辐射、微波辐射或其组合进行步骤C中的干燥过程。
31.根据权利要求21至30中任一项所述的方法，其中所述方法在步骤C之后还包括另外的步骤D和步骤E，其中在步骤D中，将水施用于在步骤C中获得的所述包装纸的整个面积上，并且在步骤E中，将来自步骤D的所述包装纸干燥，优选通过与一个或多个加热的圆筒接触来干燥。
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