CN115315555A - 具有改善的灰分形成的用于吸烟制品的包装纸 - Google Patents

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Abstract

所示为一种用于吸烟制品的包装纸，其包括负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，其中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量为所述包装纸的质量的至少1％，以及在所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中所述碳酸钙颗粒占所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量的至少5％且至多80％。

Description

具有改善的灰分形成的用于吸烟制品的包装纸
发明领域
本发明涉及一种用于吸烟制品的包装纸，其包含负载有填料颗粒的纸浆纤维，该填料颗粒赋予纸特别有利的性能。特别地，用这种包装纸制成的吸烟制品的灰分具有更佳的外观。
背景和现有技术
普通的吸烟制品包括圆柱形烟草条，该烟草条含有气溶胶形成材料，通常是烟草或基于烟草的材料，其被包装材料包围。在大多数情况下，包裹材料包括纸，即含有纸浆纤维的网状材料。此外，吸烟制品可包括由过滤嘴包裹纸包裹的过滤嘴以及同时包裹过滤嘴和烟草条的一部分并由此将过滤嘴和烟草条结合在一起的水松纸。
在吸烟制品的使用过程中，气溶胶形成材料被加热或燃烧，从而形成气溶胶，该气溶胶在吸烟制品的使用过程中流过吸烟制品并被消费者吸入。
特别地，当气溶胶形成材料仅被加热而不被燃烧时，吸烟制品还可以包括传送气溶胶或冷却气溶胶并且通常布置在烟草条和过滤嘴之间的部件。
在烟草条被燃烧或加热以释放气溶胶时，烟草条的包装纸被热降解。结果，包装纸会变色并且部分失去其机械稳定性，因此吸烟制品的视觉外观发生变化。使用过的或使用中的吸烟制品以及特别是其烟草条的这种外观被称为灰分外观。
从消费者的角度来看，如果灰分外观良好，即烟草条在燃烧或加热后基本保持圆柱形，具有均匀的白色并且没有深色颗粒如烟草颗粒或其灰分穿过包装材料，则表明吸烟制品的品质高。
从现有技术已知用于改进吸烟制品的灰分外观的各种选择。例如，可以增加包装纸的基重，或者添加燃烧添加剂如柠檬酸三钠或柠檬酸三钾，或增加其含量。然而，这些选择的缺点是它们增加了吸烟制品中非烟草材料的比例，因此可能负面地改变吸烟制品的味道。因此，对于在不向包装纸添加新组分或显著增加其质量的情况下改善吸烟制品的灰分外观是有兴趣的。这种兴趣不仅涉及直接包裹气溶胶形成材料的包装纸，而且通常也涉及用于吸烟制品的其他组件的包装纸上，尤其是那些也可能暴露于气溶胶高温下的包装纸。
发明内容
在下文中，“包装纸”应被理解为是指包裹吸烟制品或其至少一个部件的任何纸。
本发明的目的是提供一种用于吸烟制品的包装纸，其赋予吸烟制品良好的灰分外观，而不必显著增加包装纸的质量或不必向包装纸添加不常见的成分。
该目的通过根据权利要求1的用于吸烟制品的包装纸、根据权利要求32的层压材料和根据权利要求33的包括所述包装纸的吸烟制品来解决。有利的进一步方案在从属权利要求中说明。
本发明人已经发现，如果包装纸包含负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，则可以解决该问题。纸浆纤维和碳酸钙颗粒是用于吸烟制品的包装纸的常见成分，然而，在现有技术中，碳酸钙颗粒不与纸浆纤维结合，而只是置于纸浆纤维之间。此类碳酸钙颗粒被称为“游离碳酸钙颗粒”以将它们与纸浆纤维负载、即结合的碳酸钙颗粒区分开来。这种负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维可以例如通过在纸浆纤维的同时存在下沉淀碳酸钙并适当控制沉淀过程来生产。
具体地，根据本发明的包装纸包含负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，其中负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量为包装纸的质量的至少1％，以及在负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中的碳酸钙颗粒占负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量的至少5％且至多80％。
本发明人假设与纸浆纤维结合的碳酸钙颗粒形成了在纸浆纤维热降解后保留的框架，因此确保了热降解包装纸的稳定性，从而防止了例如气溶胶形成材料的灰分颗粒可能穿透包装纸。以这种方式，改善了吸烟制品的整体灰分外观。与此相反，游离碳酸钙颗粒不形成这种框架状结构，并且因此对改善灰分外观没有同样程度的贡献。因此，在灰分相当的情况下，通过使用负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，可以减少包装纸中碳酸钙颗粒的质量，或者可以减少整个包装纸的质量。这也减少了包装纸对吸烟制品风味的影响。
根据本发明的包装纸在具有高透气性时具有特别的优点。具有高透气性的传统包装纸具有更多更大的孔隙，因此在热降解过程中更难以形成机械稳定的结构，这就是灰分外观通常不可接受的原因。这种影响可以通过根据本发明的包装纸中负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维来很大程度上补偿。
在一些实施方案中，包装纸中的全部纸浆纤维都负载有碳酸钙颗粒。然而，也可以规定，除了负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维之外，包装纸还包含未负载碳酸钙颗粒的纸浆纤维。此类纸浆纤维的比例优选为至少1％且至多95％，特别优选至少10％且至多80％并且非常特别优选至少20％且至多70％，分别基于包装纸的质量。
纸浆纤维和负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维都可以从针叶木如云杉、松树或冷杉，从阔叶木如桉树、桦木或山毛榉，或从其他植物如汉麻、亚麻、黄麻、剑麻、蕉麻或棉花获得。同样，纸浆纤维可以从再生纤维素获得，例如粘胶纤维、莫代尔纤维、
Figure BDA0003862482320000031
或
Figure BDA0003862482320000032
可以使用来自不同来源的纸浆纤维的混合物。
根据本发明的包装纸包含至少1％的负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维。包装纸可以是无涂层的或有涂层的。在此，负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维可以在包装纸的主体中或在包装纸上的任选涂层中。如果在包装纸的主体中存在负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，则负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的比例优选更高，并且为至少5％且至多80％，特别优选至少30％且至多70％，分别基于包装纸的质量。如果负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维仅存在于包装纸的任选涂层中，则负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的比例优选为至少1％且至多30％，特别优选至少2％且至多25％，分别基于包装纸的质量。
较高比例的负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维可以降低游离碳酸钙颗粒的比例，同时改善灰分外观。甚至可以通过使用负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，可以减少包装纸中碳酸钙颗粒的总含量，而不会恶化灰分外观。然而，负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维形成的氢键较少，因此包装纸的整体拉伸强度会降低。因此，包装纸中载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的量不能选择任意高，尤其是当纸浆纤维负载有大量碳酸钙颗粒时。
负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维优选从阔叶木如桉树、桦树或山毛榉中获得。这些纸浆纤维在包装纸的生产过程中，例如在打浆过程中通常受到较小的机械应力，从而在生产过程中损失的碳酸钙颗粒较少。
负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的碳酸钙颗粒优选为沉淀碳酸钙颗粒，特别优选为菱面体结构的沉淀碳酸钙颗粒。这些结构可以在纸浆纤维上的沉淀过程中特别好地产生。
在根据本发明的包装纸中，基于负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量，碳酸钙颗粒的质量为至少5％且至多80％。然而，它优选为至少10％且至多70％，非常特别优选至少20％且至多60％。在优选的区间中，在灰分外观的期望改善和拉伸强度的不期望降低之间存在特别有利的折衷。
包装纸还可以包含不与纸浆纤维结合的游离填料。游离填料的比例优选为至少1％且至多40％，特别优选至少5％且至多35％并且非常特别优选至少10％且至多30％，分别基于包装纸的质量。这些填料可用于影响包装纸的白度、不透明度和孔隙结构。然而，高含量的游离填料会降低包装纸的拉伸强度。游离填料还存在一种风险，即它们在进一步加工过程中会沉淀为灰尘，例如在用包装纸制造吸烟制品的过程中，从而缩短机器的必要清洁区间。在优选的区间中，使用游离填料的优势占主导地位。
包装纸中的游离填料优选为碳酸盐、氧化物、氢氧化物和硅酸盐。特别优选的填料是碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化钛、滑石、高岭土、煅烧高岭土及其混合物。沉淀碳酸钙是非常特别优选的。
负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中所含的碳酸钙颗粒的质量与包装纸中游离填料颗粒的质量之间的比例对于调整与其他性质如白度、不透明度和拉伸强度有关的灰分外观可能是重要的。负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中所含的碳酸钙颗粒的质量与包装纸中游离填料颗粒的质量的比例优选为5:95至100:0，特别优选为10:90至80:20，并且非常特别优选10:90至50:50。
包装纸也可含有燃烧添加剂。燃烧添加剂影响包装纸的热降解速率，并且还有助于改善灰分外观，因为它们部分作为粘合剂或作为游离填料颗粒之间的烧结助剂，从而提高热降解包装纸的机械稳定性纸。在包裹烟草条的包装纸中优选使用燃烧添加剂。
包装纸中燃烧添加剂的比例可以变化，该比例优选为至少0.3％且至多7％，特别优选至少0.5％且至多5％并且非常特别优选至少0.5％且至多3％，分别基于包装纸的质量。
燃烧添加剂可以优选地选自柠檬酸盐、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、磷酸盐、氯化物和碳酸氢盐，以及它们的混合物，和特别优选选自柠檬酸三钠、柠檬酸三钾及其混合物。
在包装纸的一个实施方案中，该包装纸基本上在其整个表面上设置有涂层，该涂层包含游离碳酸钙颗粒和/或负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维。在本文中，“基本上在整个表面上涂覆/有涂层”是指意图是在整个表面上涂覆/有涂层或在至少95％的表面上涂覆/有涂层。正确选择的涂层可以进一步改善灰分外观，而不会在包装纸中添加任何不常见的成分。涂层增加了纸面上碳酸钙颗粒的含量，从而更容易形成稳定的结构，保证了包装纸热降解后的机械稳定性。
可以通过使用现有技术已知的方法施加组合物来进行涂覆，例如在造纸机的施胶机或薄膜压机中、在铺展或涂布单元中或通过印刷机，特别是凹版印刷机印刷机。
适用于制备涂层的组合物包含溶剂，优选水，以及碳酸钙颗粒或负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维。不属于负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的这种碳酸钙颗粒，如在包装纸本身的情况下，被称为游离碳酸钙颗粒。在组合物中游离碳酸钙颗粒的比例可以优选为至少0％且至多40％，特别优选至少5％且至多30％，分别基于组合物的质量。负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的比例可以优选为至少0％且至多10％，特别优选至少1％且至多7％，分别基于组合物的质量。应该注意的是，上述涂层对应于在干燥状态下施加的组合物，即特别是当溶剂蒸发时。
如果组合物含有游离碳酸钙颗粒，则组合物应含有粘合剂以将游离碳酸钙颗粒固定到包装纸上。然后该粘合剂也保留在通过施加该组合物形成的涂层中。如果组合物仅包含负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维形式的碳酸钙颗粒，则粘合剂不是绝对必需的，但对于更好的固定也是优选的。粘合剂特别优选选自淀粉、淀粉衍生物、羧甲基纤维素、纤维素衍生物、聚乙烯醇、半乳甘露聚糖、阿拉伯树胶、藻酸盐及其混合物。最优选地，淀粉是机械破碎和化学交联的淀粉，因为它在化学意义上不溶于水，因此较少地渗透到纸结构中，从而较少地降低包装纸的透气性。本领域技术人员可以根据经验选择粘合剂的量，特别是考虑到施加过程的要求。
该组合物可以包含本领域技术人员适当选择的其他成分，其中包括例如燃烧添加剂、着色剂、调味剂、保湿剂，如甘油或丙二醇、或用于调节粘度的物质。
该组合物的施加可以在包装纸的一侧或两侧上进行。然而，该组合物优选施用于由它制成的吸烟制品外侧的一侧。该侧在包装纸的制造中通常是已知的，并且在大多数情况下是背离造纸机网的那面。因此，该组合物优选施用于背离造纸机网的包装纸的一侧，该侧也称为上侧。
在施加的组合物干燥后，涂层的基重优选为至少0.5g/m2且至多10g/m2，更优选至少1g/m2且至多5g/m2。
在一个优选的实施方案中，涂层中的游离碳酸钙颗粒和负载纸浆纤维的碳酸钙颗粒的总质量为所述有涂层的包装纸的质量的至少1％且至多20％，更优选至少2％且至多15％。在此，包装纸优选在主体中进一步包含负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，其中在没有涂层的包装纸中负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量优选为包装纸的质量的至少1％且至多70％，特别优选至少1％且60％，以及在负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中的碳酸钙颗粒占负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量至少10％且至多60％。
在一个优选的实施方案中，根据本发明的包装纸也可以是层压材料的部件，特别优选是具有另一材料的层压材料，所述另一材料的热导率超过包装纸的至少两倍，优选至少四倍。在特别优选的实施方案中，层压材料的另一材料由铝箔形成。这种层压材料可以特别用于吸烟制品中，其中气溶胶产生材料仅被加热而不被燃烧，以防止吸烟制品像普通香烟一样被点燃和抽吸。
在用于吸烟制品的包装纸的另一优选实施方案中，吸烟制品为香烟，并且包装纸还具有图案或结构，特别优选在圆周方向上印刷的带，以降低吸烟制品根据ISO 12863:2010测量的点燃倾向。
根据本发明的包装纸的基重优选为至少15g/m2且至多150g/m2，特别优选至少20g/m2且至多120g/m2，以及非常特别优选至少20g/m2且至多40g/m2。包装纸的基重可根据ISO536:2019确定，如果存在涂层的话，涂层计入基重。
根据本发明的包装纸的厚度优选为至少10μm且至多200μm，优选至少15μm且至多120μm并且非常特别优选至少30μm且至多100μm。厚度可根据ISO 534:2011在包装纸的单个层上确定。同样，如果存在涂层的话，涂层计入包装纸的厚度。
根据本发明的包装纸的机械性能对于由该包装纸制造的吸烟制品可能是重要的。关键的机械性能包括拉伸强度、断裂伸长率和拉伸能量吸收，所有这些都可以根据ISO1924-2:2008确定。
包装纸的拉伸强度优选为至少7N/15mm，特别优选至少8N/15mm，非常特别优选至少10N/15mm。由于在造纸中用于提高拉伸强度的材料和能量的消耗很高，因此如果拉伸强度至多100N/15mm，优选至多80N/15mm，特别优选至多70N/15mm是有利的。拉伸强度可以主要通过增加基重和增加纸浆纤维的比例，以及通过更强烈地打浆纸浆纤维来增加。
为了补偿在从包装纸制造吸烟制品的机器中的速度差异，如果包装纸具有一定的弹性是有利的。根据本发明的包装纸的断裂伸长率优选为至少0.9％且至多3％，特别优选至少1％且至多2％。
另一个对于将包装纸加工成吸烟制品的能力很重要的机械参数是拉伸能量吸收。拉伸能量吸收描述了撕裂纸张需要多少能量。对于根据本发明的包装纸，优选拉伸能量吸收为至少3J/m2且至多50J/m2，最优选至少3.5J/m2且至多35J/m2。
包装纸的白度(ISO白度)对其视觉外观和灰分外观都很重要。它是根据ISO 2470-1:2016测量的。通常，出于光学原因，白色包装纸是优选的，因此根据本发明的包装纸的白度为至少80％，特别优选至少90％。
例如，可以通过选择游离填料来影响白度；特别是，使用二氧化钛可以显著提高白度。
包装纸的不透明度对于视觉外观也很重要。高水平的不透明度通常是有益的，因为这样吸烟制品的组件通过包装纸是不可见的。根据ISO 2471:2008测量不透明度。优选地，包装纸的不透明度至少为70％，更优选地至少为80％。不透明度也可以通过增加包装纸中游离填料的量来增加。
在根据本发明的包装纸在吸烟制品上的某些应用中，其透气性很重要。在这样的应用中，例如，在吸烟制品的使用期间，空气应该流过包装纸进入吸烟制品以稀释气溶胶。透气性可根据ISO 2965:2019进行测量。
根据本发明的包装纸的透气度优选为至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多300cm3/(cm2·min·kPa)，特别优选至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多250cm3/(cm2·min·kPa)，以及最优选至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多150cm3/(cm2·min·kPa)。如果包装纸是有涂层的，它的透气性较低，至多为120cm3/(cm2·min·kPa)，更优选至多100cm3/(cm2·min·kPa)以及更特别优选至多80cm3/(cm2·min·kPa)。
在传统的包装纸中，具有较高透气性的那些通常具有较差的灰分外观，因此在这种情况下，当与纸浆纤维结合的碳酸钙颗粒的含量增加时，可以特别有利地利用本发明。在本发明的一个具体实施方案中，根据本发明的包装纸包含负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，其中负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量为包装纸的质量的至少10％，以及在负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中的碳酸钙颗粒占负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量的至少20％且至多80％，并且包装纸的根据ISO2965:2019的透气性为至少50cm3/(cm2·min·kPa)且至多300cm3/(cm2·min·kPa)。
纸浆纤维的类型和量、负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的类型和量、碳酸钙颗粒在负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中的比例、游离填料的类型和量以及燃烧添加剂的类型和量、以及诸如拉伸强度、断裂伸长率和拉伸能量吸收的机械参数以及诸如白度和不透明度的光学参数的上述优选和特别优选的区间也适用于该特定实施方案。另一方面，涂层对于该特定实施方案不是优选的，因为它会剧烈降低透气性。
根据本发明的吸烟制品包括气溶胶形成材料和本发明的包装纸。在吸烟制品的优选实施方案中，气溶胶形成材料包括烟草并且包装纸包裹气溶胶形成材料。
在进一步优选的实施方案中，吸烟制品是根据本发明的吸烟制品，其中气溶胶形成材料仅被加热而不被燃烧。
在一个特别优选的实施方案中，吸烟制品是香烟并且包装纸是香烟纸。
根据本发明的包装纸和根据本发明的吸烟制品都可以使用现有技术中本身已知的方法来生产。
附图说明
图1示意性示出负载有粗碳酸钙颗粒的纸浆纤维的电子显微照片，其中碳酸钙颗粒占负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量的约20％。
图2示意性示出负载有细碳酸钙颗粒的纸浆纤维的电子显微照片，其中碳酸钙颗粒占负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量的约20％。
图3示出三支由非根据本发明的包装纸制成的过滤嘴香烟的灰分外观。
图4示出由三支根据本发明的包装纸制成的过滤嘴香烟的灰分外观。
优选实施方案的描述
下面将描述根据本发明的包装纸的一些优选实施方案，并与非根据本发明的包装纸进行比较。
用作参考的非根据本发明的包装纸的基重为32.6g/m2，并且由28％来自针叶木的纸浆纤维和42％来自阔叶木的纸浆纤维以及30％游离碳酸钙颗粒制成，其中百分比为基于包装纸的质量。包装纸的其他特性可以在表1中的“REF”行中看到。
总共生产了14种根据本发明的包装纸，用A到K和X到Z表示，其中包装纸的组成在表1中给出。在表1中，“SW”表示来自针叶木的纸浆纤维的比例，“HW”表示来自阔叶木的纸浆纤维的比例，“CF”表示负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的比例和“FI”以％表示游离填料的比例。在每种情况下，百分比均基于包装纸的质量。
来自针叶树和阔叶树的纸浆纤维是市场上可获得的标准产品。负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维购自Schaefer Kalk公司。所有的游离填料都是由沉淀的碳酸钙颗粒形成的。
此外，在“CCP”下的表1中，负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中的碳酸钙颗粒的质量以％给出，基于负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量。这些颗粒的大小也被指定为“细”或“粗”。在这方面，图1显示了负载有粗碳酸钙颗粒的纸浆纤维的电子显微照片，图2显示了负载有细碳酸钙颗粒的纸浆纤维的电子显微照片，这两种方法都用于制造一些根据本发明的包装纸。图1和图2的负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中碳酸钙颗粒的质量比例为约17.3％。纸浆纤维由来自桉树的纸浆纤维形成。
包装纸X与包装纸REF相同，并且包装纸Y和Z与包装纸G相同。包装纸Y在其整个表面上涂覆有89％水、5.5％机械破碎和化学交联的淀粉和5.5％游离碳酸钙颗粒的组合物，其中百分比基于组合物的质量。包装纸X和Z在其整个表面上涂覆有95.5％水、1％机械破碎和化学交联的淀粉和3.5％负载有碳酸钙颗粒的纤维的组合物，其中百分比基于组合物的质量。在涂覆并干燥组合物后，约2g/m2的质量留在包装纸上。
例如，机械破碎的化学交联淀粉可以从Emsland-
Figure BDA0003862482320000111
GmbH获得。
纸 CCP 尺寸 CF SW HW FI
％ ％ ％ ％ ％
REF 0 28 42 30
A 25.3 细 42 28 0 30
B 25.3 细 36 24 0 40
C 17.3 粗 21 28 21 30
D 17.3 粗 18 24 18 40
E 17.3 粗 42 28 0 30
F 17.3 粗 36 24 0 40
G 25.5 粗 42 28 0 30
H 25.5 粗 36 24 0 40
I 33.7 粗 21 28 21 30
J 33.7 粗 42 28 0 30
K 33.7 粗 36 24 0 40
X 0 28 42 30
Y 25.5 粗 42 28 0 30
Z 25.5 粗 42 28 0 30
表1
测定非根据本发明的包装纸REF和根据本发明的包装纸A至K和X至Z的性能并在表2中给出，其中“BW”表示基重，“EL”表示断裂伸长率和“AP”表示透气性。
纸 BW 厚度 拉伸强度 EL TEA 白度 不透明度 AP
g/m<sup>2</sup> μm N/15mm ％ J/m<sup>2</sup> ％ ％ cm<sup>3</sup>/(cm<sup>2</sup>·min·kPa)
REF 32.6 63 12.3 1.6 9.5 93 82 47
A 29.6 64 7.2 1.1 3.9 92 78 81
B 34.3 65 8.3 1.0 3.9 93 81 71
C 29.9 63 10.8 1.4 7.5 93 78 105
D 30.4 64 6.3 1.1 3.4 93 83 135
E 30.5 66 9.4 1.5 6.6 93 81 102
F 31.1 66 8.1 1.3 4.8 93 83 100
G 33.2 69 11.2 1.6 8.4 93 82 105
H 31.1 66 8.7 1.4 5.7 93 82 123
I 30.0 65 8.9 1.4 5.7 93 80 132
J 32.8 68 11.5 1.5 8.1 93 81 90
K 30.8 64 8.5 1.3 5.4 93 82 130
X 34.6 67 16.9 1.4 10.9 92 83 42
Y 35.3 70 16.3 1.4 10.7 93 84 83
Z 35.0 71 16.8 1.3 11.0 93 85 80
表2
由非根据本发明的包装纸REF和根据本发明的包装纸A至K和X至Z生产直径约7.8mm和长度为83mm的过滤嘴香烟形式的吸烟制品。使用的烟草是美国混合烟草(AmericanBlend)，每张包装纸都分别包裹烟草。这些吸烟制品的灰分外观通过图像分析方法进行评价。在垂直位置点燃每种香烟中的三支，让烟草完全燃烧。然后在恒定照明条件下在中性背景下拍摄每支香烟的数字图像。然后图像分析软件确定了阴燃烟草条区域中非白色区域的比例。这些非白色区域相对于阴燃烟草条总面积的比例以百分比表示，称为“灰分指数”，由三支香烟的图像形成平均值。百分比越高，阴燃烟草条包含的非白色区域越多，并且消费者对灰分外观的评价就越差。
如此测量的灰分指数在表3中给出。
纸 灰分指数
％
REF 11.1
A 9.5
B 8.6
C 7.6
D 4.8
E 7.7
F 5.8
G 6.5
H 8.2
I 7.0
J 7.5
K 5.1
X 8.5
Y 4.3
Z 4.5
表3
图3显示了由非根据本发明的包装纸REF制成的三种过滤嘴香烟的灰分外观。图4显示了由根据本发明的包装纸K制成的三个过滤嘴香烟的灰分外观。即使没有通过图像分析量化灰分外观，差异也已经清晰可见。
根据本发明的包装纸A至K的目的是实现与非根据本发明的包装纸REF尽可能相似的性能，以便能够清楚地证明负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的积极效果。因此这些实施例不应被理解为对本发明的限制，并且本领域技术人员能够生产根据本发明的具有在要求保护的范围内的例如不同组成、不同基重、不同厚度、不同透气性或其他的机械或光学性能的包装纸。
从表3可以看出，具有包装纸A至K的香烟的灰分指数总是低于具有非根据本发明的包装纸REF的香烟的灰分指数。这意味着包装纸A到K会导致更好的灰分外观。
从表2可以看出，如在包装纸的生产中所预期的，根据本发明的包装纸A至K在基重、厚度、断裂伸长率、白度和不透明度方面与非根据本发明的包装纸REF非常相似。包装纸A至K的拉伸强度以及由此还有拉伸能量吸收略低于非根据本发明的包装纸REF。这是由负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维引起的，因为纸浆纤维上的碳酸钙颗粒阻止了纸浆纤维之间形成氢键，从而降低了包装纸的拉伸强度。
重要的是，包装纸A至K的透气性高于非根据本发明的包装纸的透气性。尽管具有较高的透气性，但由包装纸A至K制成的香烟具有比由包装纸REF制成的香烟更好的灰分外观。这表明，由于具有高透气性，使用负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维具有非常特殊的优势。
如果需要，本领域技术人员当然可以降低包装纸A至K的透气性，例如通过更强烈地打浆纸浆纤维，从而设置与包装纸REF相同的值。预计灰分指数将进一步下降，灰分状况将进一步改善。
包装纸I(灰分指数7.0)包含总共约36％游离碳酸钙颗粒与纸浆纤维结合碳酸钙颗粒，非根据本发明包装纸REF(灰分指数11.1)仅包含40％游离碳酸钙，两者的比较表明，尽管碳酸钙颗粒的总含量较低，仍可以改善灰分外观。
有涂层的包装纸X、Y和Z都显示出灰分外观的改善。纸X至Z也都具有比非根据本发明的包装纸REF和根据本发明的无涂层的包装纸A至K更高的拉伸强度，这是这些实施例的进一步优点。
总体而言，可以看出，根据本发明的包装纸可用于实现灰分外观的显著改善，而不会对包装纸的其他性能产生负面影响，并且不会显著增加包装纸的质量或不用向包装纸添加不常见的成分。

Claims (35)

1.用于吸烟制品的包装纸，其包含负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，其中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量为所述包装纸的质量的至少1％，并且在所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中的所述碳酸钙颗粒占所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量的至少5％且至多80％。
2.根据权利要求1所述的包装纸，除了所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维外，其还包含未负载碳酸钙颗粒的纸浆纤维，并且其比例为至少1％且至多95％，优选至少10％且至多80％，并且特别优选至少20％且至多70％，分别基于所述包装纸的质量。
3.根据权利要求1或2所述的包装纸，其中，所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维和，如果存在的话，还有所述未负载碳酸钙颗粒的纸浆纤维，为至少部分来源于针叶木，特别是云杉、松树或冷杉，来源于落叶木，特别是桉树、桦树或山毛榉，或来自汉麻、亚麻、剑麻、蕉麻或棉花。
4.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维以及，如果存在的话，还有所述未负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维至少部分地从再生纤维素获得并且特别地由粘胶纤维、莫代尔纤维、
Figure FDA0003862482310000011
或
Figure FDA0003862482310000012
形成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维至少部分地位于所述包装纸的主体中，其中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的比例优选为至少5％且至多80％，特别优选至少30％且至多70％，分别基于所述包装纸的质量。
6.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其具有涂层，并且其中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维至少部分地位于所述涂层中，其中在所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维仅位于所述涂层中的情况下，它们的比例为至少1％且至多30％，优选至少2％且至多25％，分别基于所述包装纸的质量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的所述碳酸钙颗粒由沉淀碳酸钙颗粒形成，特别是由菱面体结构的沉淀碳酸钙颗粒形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述碳酸钙颗粒的质量基于所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量为至少10％且至多70％，优选至少20％且至多60％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其还包含不与所述纸浆纤维结合的游离填料，其中游离填料的比例优选为至少1％且至多40％，特别优选至少5％且至多35％并且非常特别优选至少10％且至多30％，分别基于所述包装纸的质量。
10.根据权利要求9所述的包装纸，其中所述游离填料由碳酸盐、氧化物、氢氧化物和硅酸盐或其组合形成，并且特别是由碳酸钙，优选沉淀碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化钛、滑石、高岭土、煅烧高岭土及其混合物形成。
11.根据权利要求9或10所述的包装纸，其中在所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中包含的所述碳酸钙颗粒的质量与在所述包装纸中的游离填料颗粒的质量的比例为5:95至100:0，优选10:90至80:20，并且非常特别优选10:90至50:50。
12.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其还包含燃烧添加剂，其比例优选为至少0.3％且至多7％，特别优选至少0.5％且至多5％并且非常特别优选至少0.5％且至多3％，分别基于所述包装纸的质量。
13.根据权利要求12所述的包装纸，其中所述燃烧添加剂选自柠檬酸盐、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、磷酸盐、氯化物和碳酸氢盐及其混合物，并且特别优选选自柠檬酸三钠、柠檬酸三钾及其混合物。
14.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中其表面的至少95％具有涂层，所述涂层包含游离碳酸钙颗粒和/或负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维。
15.根据权利要求14所述的包装纸，其中所述涂层还包含适合于将所述游离碳酸钙颗粒或所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维固定到所述包装纸上的粘合剂，其中所述粘合剂优选地选自淀粉，特别是机械破碎和化学交联的淀粉，淀粉衍生物、羧甲基纤维素、纤维素衍生物、聚乙烯醇、半乳甘露聚糖、阿拉伯树胶、藻酸盐及其混合物。
16.根据权利要求14或15所述的包装纸，其中所述涂层包含选自燃烧添加剂、着色剂、调味剂、保湿剂，特别是甘油或丙二醇、或用于调节粘度的物质的其它组分。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的包装纸，其中，所述涂层位于所述包装纸的一侧上，该侧位于将由其制成的吸烟制品的外侧。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的包装纸，其中所述涂层的基重为至少0.5g/m2且至多10g/m2，更优选至少1g/m2且至多5g/m2。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的包装纸，其中在所述涂层中，在所述涂层中的所述游离碳酸钙颗粒和所述负载的纸浆纤维的碳酸钙颗粒的质量加在一起为所述有涂层的包装纸的质量的至少1％且至多20％，特别优选至少2％且至多15％。
20.根据权利要求19所述的包装纸，其在主体中另外包含负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维，其中在没有涂层的包装纸中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量优选为所述包装纸的质量的至少1％且至多60％，并且在所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中的所述碳酸钙颗粒占所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量的至少10％且至多60％。
21.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述包装纸用于香烟，并且所述包装纸具有图案或结构，优选为在圆周方向上印刷的带，以降低所述吸烟制品根据ISO12863:2010测量的点燃倾向。
22.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其基重为至少15g/m2且至多150g/m2，优选至少20g/m2且至多120g/m2，特别优选为至少20g/m2且至多40g/m2，其中如果存在涂层的话，则涂层计入所述包装纸的基重。
23.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其厚度为至少10μm且至多200μm，优选至少15μm且至多120μm，并且非常特别优选至少30μm且至多100μm，其中如果存在涂层的话，则涂层计入包装纸的厚度。
24.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其拉伸强度为至少7N/15mm，优选至少8N/15mm，并且特别优选至少10N/15mm。
25.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其拉伸强度为至多100N/15mm，优选至多80N/15mm，并且特别优选至多70N/15mm。
26.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其断裂伸长率为至少0.9％且至多3％，特别优选至少1％且至多2％。
27.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其拉伸能量吸收为至少3J/m2且至多50J/m2，优选至少3.5J/m2且至多35J/m2。
28.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其根据ISO2470-1:2016的白度为至少80％并且特别优选至少90％。
29.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其根据ISO2471:2008的不透明度为至少70％，特别优选至少80％。
30.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其根据ISO2965:2019的透气性为至少0cm3/(cm2·min·kPa)且至多300cm3/(cm2·min·kPa)，优选为至少10cm3/(cm2·min·kPa)且至多250cm3/(cm2·min·kPa)，特别优选至少20cm3/(cm2·min·kPa)且至多150cm3/(cm2·min·kPa)。
31.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量为所述包装纸的质量的至少10％，并且在所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维中的所述碳酸钙颗粒占所述负载有碳酸钙颗粒的纸浆纤维的质量的至少20％且至多80％，并且所述包装纸根据ISO 2965:2019的透气性为至少50cm3/(cm2·min·kPa)且至多300cm3/(cm2·min·kPa)。
32.层压材料，包括根据前述权利要求中任一项所述的包装纸和另一材料，所述另一材料的热导率超过所述包装纸的热导率至少两倍、优选至少四倍，其中所述另一材料优选地由铝箔形成。
33.吸烟制品，其包括气溶胶形成材料和根据权利要求1至31中任一项所述的包装纸。
34.根据权利要求33所述的吸烟制品，其中所述气溶胶形成材料包括烟草，其中所述吸烟制品优选地是香烟并且所述包装纸是香烟纸。
35.根据权利要求33所述的吸烟制品，在其预期用途中，所述气溶胶形成材料仅被加热而不被燃烧。
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