-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Zigarettenhüllpapier und insbesondere ein
Zigarettenhüllpapier, das
ermöglicht,
das Streuen von Asche, die durch die Verbrennung des Zigarettenhüllpapier
gebildet wird, zu unterdrücken.
-
Stand der Technik
-
Eine
Zigarette wird durch Umhüllen
eines Tabakfüllmaterials,
wie beispielsweise geschnittenem Tabak, mit einem Zigarettenhüllpapier
bereitgestellt. Das Zigarettenhüllpapier
wird aus Pulpen von zum Beispiel Holz oder Flachs gebildet und enthält ein Füllmaterial,
wie beispielsweise Calciumcarbonat, um die Undurchsichtigkeit und
Weiße
des Zigarettenhüllpapiers
zu erhöhen
und um das Verbrennungsvermögen
zu erhöhen, und
ein Verbrennungshilfsmittel, um das Verbrennungsvermögen des
Zigarettenhüllpapier
zu steuern. Das auf diese Weise hergestellte Zigarettenhüllpapier
reguliert das Verbrennungsverhalten der Zigarette. Daneben steuert
das Zigarettenhüllpapier
die Eigenschaften der Asche, insbesondere die Streueigenschaften
der Zigarettenasche, die durch die Verbrennung gebildet wird.
-
Wenn
die Zigarettenasche leicht von der Zigarette abgetrennt wird, so
dass sie verstreut wird, verschmutzt sie die Umgebung. Es wurden
einige Verbesserungen des Zigarettenhüllpapiers vorgeschlagen, um das
Streuen der Zigarettenasche zu unterdrücken. Zum Beispiel wird in
der
japanischen Patentveröffentlichung
KOKAI Nr. 11-36193 vorgeschlagen, dass Calciumcarbonat-Teilchen
mit einer bestimmten Teilchengröße zu dem
Zigarettenhüllpapier
gegeben werden. Im
U.S. Patent
Nr. 5,161,551 ist auch offenbart, dass Calciumcarbonat-Teilchen
mit einer bestimmten Teilchengröße in erhöhter Menge
zu einem Zigarettenhüllpapier
gegeben werden.
-
Obwohl
Calciumcarbonat für
die Verbrennung des Zigarettenhüllpapiers
erforderlich ist, hat es dennoch einen nachteiligen Effekt auf den
Geschmack und den Geruch der Zigarette, wenn die Zugabemenge desselben übermäßig hoch
ist. Daneben wird die Verbrennungsgeschwindigkeit des Zigarettenhüllpapiers
gefördert
und die mechanische Festigkeit des Zigarettenhüllpapiers vermindert, so dass
sich bei der Herstellung der Zigarette Probleme ergeben, wenn Calciumcarbonat
in einer übermäßig hohen
Menge dazugegeben wird.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zigarettenhüllpapier
bereitzustellen, das ermöglicht,
das Streuen von Zigarettenasche zu unterdrücken, ohne die Menge des Füllmaterials,
das die Verbrennung fördert,
wie beispielsweise Calciumcarbonat, und die Menge des Verbrennungshilfsmittel
zu erhöhen.
-
Die
US 4,548,677 offenbart ein
Zigarettenpapier, das 20 bis 50 Gew.-% Bastfasern mit feiner Fibrillierung
enthält.
Die
EP 0251254 betrifft
Zigarettenpapier mit herabgesetzter Seitenströmung. Die
US 4,998,541 , die
US 4,941,485 und die
US 5,060,674 betreffen ebenso Zigarettenpapier
mit herabgesetzter Seitenströmung des
Rauchs.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Als
Ergebnis ausgiebiger Forschung, die mit dem Bestreben durchgeführt wurde
die oben angegebenen Probleme zu überwinden, haben die vorliegenden
Erfinder gefunden, dass es, wenn das Zigarettenhüllpapier aus einer Flachspulpe
gebildet wird und wenn der Gehalt an Bastfasern der Flachspulpe
erhöht
wird, möglich
ist, das Streuen der Zigarettenasche erheblich zu unterdrücken, ohne
die Menge an Füllmaterial
mit verbrennungsfördernden
Eigenschaften, wie beispielsweise Calciumcarbonat, zu erhöhen, und
ohne die Menge an Verbrennungshilfsmitteln zu erhöhen. Die
vorliegende Erfindung beruht auf diesen Erkenntnissen.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt entsprechend ein Zigarettenhüllpapier
bereit, das in der Lage ist, das Streuen der Asche zu unterdrücken, wobei
das Zigarettenhüllpapier
aus einer Pulpe gebildet wird, die wenigstens 70 Gew.-% eines Bastfaserbestandteils
enthält.
-
In
der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die Pulpe aus einer
Flachspulpe gebildet wird und der faserige Bestandteil die Bastfaser
der Flachspulpe ist.
-
Ein
Zigarettenhüllpapier
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Basisgewicht von 20 bis 70 g/m2 haben.
-
Ferner
kann ein Zigarettenhüllpapier
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Füllmaterial,
das verbrennungsfördernd
wirkt, oder ein Verbrennungshilfsmittel enthalten.
-
Beste Ausführungsform der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher beschrieben werden.
-
Die
vorliegenden Erfinder haben den Streumechanismus der durch die Verbrennung
des Zigarettenhüllpapiers
gebildeten Asche untersucht. Es wurde gefunden, dass das Zigarettenhüllpapier
durch die Verbrennungswärme
geschrumpft wird und das Schrumpfen wirkt auf den Übergangswiderstandpunkt
zwischen der Asche des Zigarettenhüllpapiers und der Asche der
geschnittenen Tabakblätter,
was eine Rissbildung in der Asche zur Folge hat, so dass fein abgebrochene
Teilchen als Asche herunterfallen. Daraus folgt, dass das Streuen der
Asche des Zigarettenhüllpapiers
durch Verringern des Schrumpfens des Zigarettenhüllpapiers, das durch die Verbrennungswärme verursacht
wird, und durch Verringern der Anzahl an Rissen, die in der Asche,
die durch die Verbrennung des Zigarettenhüllpapiers gebildet wird, erzeugt
werden, unterdrückt
werden kann.
-
Die
Pulpe, die das Zigarettenhüllpapier
der vorliegenden Erfindung bildet, ist im Besonderen nicht beschränkt und
es kann die Pulpe, die allgemein zum Herstellen von Zigarettenhüllpapier
verwendet wird, einschließlich
zum Beispiel eine Flachspulpe, eine Holzpulpe, wie beispielsweise
N-BKP oder L-BKP, eine krautige Bastfaserpulpe, wie beispielsweise
Hanf, Jute oder Kenaf, eine Blattfaserpulpe, wie beispielsweise
Manila-Hanf oder Sisalhanf, eine Süßgraspulpe, wie beispielsweise
Stroh oder Esparto, und eine Samenflufffaserpulpe, wie beispielsweise
Baumwolle oder Linter, verwendet werden. Eine Flachspulpe wird besonders
bevorzugt.
-
Die
das Zigarettenhüllpapier
der vorliegenden Erfindung bildende Pulpe enthält wenigstens 70 Gew.-% Bastfaser-Bestandteil
und die Differenz aus einem holzigen Bestandteil. Der faserige Bestandteil
in der Holzpulpe entspricht dem Holzanteil und der faserige Bestandteil
in der Nicht-Holzpulpe entspricht der Bastfaser. Die in der vorliegenden
Erfindung bevorzugt verwendete Flachspulpe wird durch die Prozesse
des Erntens, Entfernens der Samen und kleiner Zweige, Veredelns,
Trocknens, Pulverisierens des Stängels,
Klopfens und Schneidens in lineare Stücke hergestellt. Es ist insbesondere
möglich,
das Verhältnis
des Bastfaserbestandteils mit Hilfe des Pulverisierungsprozesses
des Stängels
zu steuern.
-
In
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Streuen der Zigarettenasche
(insbesondere der Asche, die von dem Zigarettenhüllpapier selbst erzeugt wird)
erheblich zu unterdrücken,
ohne die Menge an Füllmaterial
zum Fördern
der Verbrennung, wie beispielsweise Calciumcarbonat, und die Menge
des Verbrennungshilfsmittels zu erhöhen, indem der Bastfaserbestandteil
der Pulpe, die das Zigarettenhüllpapier
bildet, auf 70 Gew.-% oder mehr eingestellt wird.
-
Wenn
die Zugabemenge an Calciumcarbonat auf einen konstanten Wert festgelegt
wird, ist es zum Beispiel möglich,
den Streuanteil der Zigarettenasche um ungeführ 30% oder mehr zu verringern,
indem einfach der Bastfaserbestandteil der Flachspulpe von 45 Gew.-%
auf 80 Gew.-% erhöht
wird. Wenn eine Verringerung der Höhe dieses Anteils erreicht
werden soll, ist es notwendig, die Menge an Füllmaterial zum Fördern der
Verbrennung auf eine Menge zu erhöhen, die zweimal so hoch oder
höher ist
(z. B. im Fall von Calciumcarbonat, die Menge von einem normalen
Wert von 4,5 g/m2 auf 9 g/m2 zu
erhöhen)
oder die Zugabemenge des Verbrennungshilfsmittels (z. B. eines Citratsalzes)
auf eine Menge zu erhöhen,
die zehnmal so hoch oder höher
ist (z. B. diese von dem normalen Wert von nicht mehr als 1% auf
10% zu erhöhen).
Die Menge des Bastfaserbestandteils in der Pulpe beträgt wenigstens
70 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 75 Gew.-% und ganz besonders
bevorzugt wenigstens 80 Gew.-%.
-
Das
Zigarettenhüllpapier
der vorliegenden Erfindung kann mit einem Füllmaterial, das die Verbrennung
fördert,
wie beispielsweise Calciumcarbonat, und einem Verbrennungshilfsmittel
umhüllt
werden. Es kann jedes Verbrennungshilfsmittel, das in herkömmlichem
Zigarettenhüllpapier
verwendet wird, wie beispielsweise ein Alkalimetallsalz, verwendet
werden. Besonders bevorzugt sind Natriumcitrat, Kaliumcitrat oder
eine Mischung davon. Als Calciumpulver kann ein Calciumcarbonat
mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ungefähr 0,2 bis
0,5 μm verwendet
werden. Das Calciumcarbonat wird gewöhnlich in einer Menge von 10
bis 30 Gew.-% dazugegeben werden, obwohl die Wirkung des Unterdrückens der
Aschestreuung durch Erhöhen der
beigemischten Menge an Calciumcarbonat gefördert werden kann. Zum anderen
wird das Verbrennungshilfsmittel, wenn es dazugegeben wird, üblicherweise
in einer Menge von 0,7 bis 1,3 Gew.-% zu dem Zigarettenhüllpapier
gegeben werden, obwohl die Wirkung des Unterdrückens der Aschestreuung durch
Erhöhen
der beigemischten Menge an Verbrennungshilfsmittel gefördert werden
kann. Das Streuen der Zigarettenasche kann auf jeden Fall erheblich
unterdrückt
werden, wenn die Menge des faserigen Bestandteils in der Pulpe gemäß der vorliegenden
Erfindung auf 60 Gew.-% oder mehr eingestellt wird, wodurch es möglich wird,
die beigemischten Mengen des verbrennungsfördernden Füllmaterials und des Verbrennungshilfsmittels
entsprechend dem gewünschten
Grad der Verminderung der Streumenge der Zigarettenasche zu verringern
oder die beigemischten Mengen des verbrennungsfördernden Füllmaterials und des Verbrennungshilfsmittels
zu erhöhen,
um die Streumenge der Zigarettenasche weiter zu verringern.
-
Gewöhnlich weist
das Zigarettenhüllpapier
der vorliegenden Erfindung ein Basisgewicht von 20 g/m2 bis
70 g/m2 auf.
-
In
der vorliegenden Erfindung kann das Schrumpfen des Zigarettenhüllpapiers
in dem Stadium der Verbrennung gemäß dem in der Doktorarbeit „Buming
Process of cellulosic fibers comprising filter paper during flame
spread" von Shotaro
Suzuki et al. in dem wissenschaftlichen Magazin „Fire Science and Technology", S. 499–504 (1992)
offenbarten Verfahren gemessen werden. Insbesondere wird das zylindrische
Zigarettenhüllpapier,
das durch Herausnehmen der geschnittenen Tabakblätter aus einer Zigarette erhalten
wird, vertikal angeordnet und der obere Rand des zylindrischen Zigarettenhüllpapiers
wird angesteckt, um das zylindrische Zigarettenhüllpapier unter stationären Abbrennbedingungen
abzubrennen. Unter diesen Bedingungen werden die Geschwindigkeit
des Fortschreitens der Verbrennungslinie (der Holzkohlelinie oder
der Anfangskante, in er das Papier schwarz gefärbt wird) und die Geschwindigkeit
der Bewegung des Punkts, der sich entsprechend des Schrumpfens des
Zigarettenhüllpapiers
bewegt (die Geschwindigkeit der Bewegung eines Punkts in dem gebildeten
Aschenbereich) unter Beobachtung bei einer Vergrößerung von 100 gemessen, worauf
der erstere Wert durch den letzteren Wert geteilt wird, um so das
Schrumpfen des Zigarettenhüllpapiers
in dem Stadium der Verbrennung zu erhalten. Es sollte beachtet werden,
dass die Geschwindigkeit des Fortschreitens der Verbrennungslinie
dem Ausmaß des
Fortschreitens der Verbrennung pro Zeiteinheit entspricht und die
Geschwindigkeit der Bewegung des Punkts, der sich entsprechend dem
Schrumpfen bewegt, dem Ausmaß der
Bewegung, die mit dem Schrumpfen des Zigarettenhüllpapiers einhergeht, pro Zeiteinheit
entspricht. Daraus folgt, dass es, da sich die Geschwindigkeit des
Fortschreitens der Verbrennungslinie und der Geschwindigkeit der Bewegung
des sich bewegenden Punkts, im Verlauf der Zeit einander angleichen,
möglich
ist, das Ausmaß der
Bewegung durch Schrumpfen pro Einheit des Ausmaßes in dem Verlauf der Verbrennung,
d. h. dem Schrumpfen bei der Verbrennung des Zigarettenhüllpapiers,
durch Teilen des ersteren durch den letzteren Wert zu erhalten.
-
In
der vorliegenden Erfindung wird auch die Anzahl an Rissen in der
Asche wie folgt gemessen. Insbesondere wird eine Zigarette vertikal
so angeordnet, dass die Spitze der Zigarette (feuerfangender Rand)
den obersten Rand bildet und der Spitze der Zigarette Feuer gegeben
wird, um die Zigarette unter stationären Abbrennbedingungen zu abzubrennen.
In diesem Zustand wird die Anzahl an Rissen, die in der Asche erzeugt werden,
die in dem mittleren Bereich der Zigarette, der eine Breite von
5 mm aufweist, in der längs
verlaufenden Richtung zwischen einem Punkt 10 mm von der Spitze
der Zigarette entfernt und einem Punkt 40 mm von der Spitze der
Zigarette entfernt (d. h. der mittlere Teil besitzt eine Länge von
30 mm und eine Breite von 5 mm) gebildet wird, wird visuell mittels
Beobachtung bei einer Vergrößerung von
ungefähr
35 gezählt.
Beim Zählen
der Anzahl an Rissen wird die Größe des Risses
nicht beachtet. Ein Riss, der so gebildet wird, dass er sich über zwei
Abschnitte erstreckt oder Risse, die sich von einem einzigen ursprünglichen
Riss ausweiten, werden als zwei Risse gezählt.
-
In
der vorliegenden Erfindung kann der Streuanteil der Zigarettenasche
wie folgt gemessen werden. Insbesondere wird eine Zigarettenprobe
auf einem vibrierenden Bauteil befestigt und das vibrierende Bauteil wird
so mit einer Steuereinheit angesteuert, dass das vibrierende Bauteil
unter kontinuierlicher Ansteuerung mit einer Frequenz von 160 Hz
und einer Beschleunigung von 14 G zur Vibration gebracht wird, so
dass die Situation geschaffen wird, in der eine Zigarette, die von
der Hand eines Rauchers gehalten wird, bewegt wird, wobei die Zigarettenprobe
einem stationärem
Abbrennen von der Spitze bis zu einem Punkt 10 mm von der Spitze
entfernt unterworfen wird. Die Menge der verstreuten Asche wird
gemessen, um die Menge der verstreuten Asche, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Asche, die gebildet wird, wenn die Zigarettenprobe einem Abbrennen
bis zu einem Punkt 10 mm entfernt von der Spitze unterworfen wird,
als Streuanteil zu berechnen. Der Streuanteil der Asche wird für 5 Zigarettenproben
mit der gleichen Spezifizierung in ähnlicher Weise gemessen. Der
verminderte Anteil des Streuens der Zigarettenasche wird aus der
Formel „[(A – B)/A] × 100(%)", wobei „A" den Streuanteil
der Asche einer Referenzzigarette, d. h. einer normalen Zigarette,
bezeichnet, „B" den Streuanteil
der Asche der Zielzigarette bezeichnet. Übrigens ist die Asche, die
gebildet wird, wenn die Zigarette einem Abbrennen bis zu einem Punkt
10 mm von der Spitze der Zigarette entfernt unterworfen wird, hauptsächlich die
Asche des Zigarettenhüllpapiers.
-
Beispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben werden. Die vorliegende
Erfindung sollte nicht durch diese Beispiele beschränkt werden.
-
Beispiel 1
-
Ein
Zigarettenhüllpapier
wurde unter Verwenden der Flachspulpe mit der in Tabelle 1 gezeigten
Spezifizierung hergestellt. Die Zigaretten, die jeweils einen Filter
aufwiesen, der an diese angesteckt wurde, wurden mit dem Zigarettenhüllpapier
umhüllt.
Jede Zigarette besaß einen
Umfang von 25 mm und eine Gesamtlänge von 84 mm. Ebenso wurden
0,70 g geschnittene Tabakblätter
in jede Zigarette gefüllt.
Um das Schrumpfen des Zigarettenhüllpapiers während der Verbrennung mit dem
oben beschriebenen Verfahren zu messen, wurden die geschnittenen
Tabakblätter
aus der Zigarette entfernt. Jede Zigarette wurde so, wie sie war,
verwendet, um die Anzahl an Rissen, die in der Asche erzeugt wurden,
die durch die Verbrennung der Zigarette gebildet wurde, mit dem
oben beschriebenen Verfahren zu zählen. Tabelle 1 zeigt auch
die Ergebnisse.
-
Tabelle
1 zeigt deutlich, dass das Schrumpfen des Zigarettenhüllpapiers
durch die Verbrennung und die Anzahl an Rissen durch Erhöhen des
Bastfasergehalts der Flachspulpe verringert werden kann. Dies zeigt deutlich
an, dass das Streuen der Zigarettenasche durch Erhöhen des
Bastfasergehalts der Flachspulpe unterdrückt werden kann.
-
Beispiel 2
-
Ein
Zigarettenhüllpapier
wurde unter Verwenden von Flachspulpe mit der in Tabelle 2 gezeigten
Spezifizierung hergestellt. Die Zigaretten, die jeweils einen Filter
aufwiesen, der an diese angesteckt wurde, wurden mit dem Zigarettenhüllpapier
umhüllt.
Jede Zigarette besaß einen
Umfang von 25 mm und eine Gesamtlänge von 84 mm. Ebenso wurden
0,70 g geschnittene Tabakblätter
in jede Zigarette gefüllt. Übrigens
entspricht die Zigarette des Vergleichsbeispiels der normalen Zigarette.
-
Der
Streuanteil der Zigarettenasche usw. wurde zum Beispiel mit dem
Verfahren zum Messen des Streuens der Zigarettenasche, das in Bezug
auf jede der hergestellten Zigaretten oben beschrieben ist, gemessen.
Tabelle 2 zeigt auch die Ergebnisse.
-
Wie
aus Tabelle 2 zu sehen ist, ermöglicht
das Zigarettenhüllpapier
der vorliegenden Erfindung eine deutliche Verringerung des Streuanteils
der Asche. Der Anteil der Verringerung der Aschestreuung, die mit dem
Zigarettenhüllpapier
der vorliegenden Erfindung erreicht wird, wird, bezogen auf das
Zigarettenhüllpapier für das Vergleichsbeispiel,
auf ungefähr
30% berechnet.
-
Wie
oben beschrieben ist, ermöglicht
das Zigarettenhüllpapier
der vorliegenden Erfindung eine Verringerung des Streuens der Zigarettenasche,
ohne die Zugabemenge des Füllmaterials
zum Fördern
der Verbrennung oder die Zugabemenge des Verbrennungshilfsmittels
zu erhöhen.
