DE69624421T2

DE69624421T2 - Wasserdispergierbares Blatt für Zigaretten, und Zigarette unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE69624421T2
Application number: DE69624421T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Ishino; Susumu Minamisawa; Masato Shishikura; Toru Tsujimoto
Original assignee: Japan Tobacco Inc; Mishima Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Japan Tobacco Inc; Mishima Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2016-07-20
Also published as: EP0758532A2; JP2883298B2; US5722433A; DE69624421D1; EP0758532A3; EP0758532B1; JPH0949198A

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft wasserdispergierbare Blätter, die sich als Filterhülle (Mundstückbelagpapier) eignen, das zum Umhüllen von Filtermaterial für Zigaretten verwendet wird, oder als Filterverbindungspapier (Mundstückpapier) das zum Verbinden eines Filterteils mit einem Zigarettenteil verwendet wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Zigaretten mit Verwendung der wasserdispergierbaren Blätter.

2. BESCHREIBUNG DES TECHNISCHEN HINTERGRUNDES

Filterhüllenpapier (Mundstückbelagpapier) oder Filterverbindungspapier (Mundstückpapier) für Filterzigaretten muß die folgenden Eigenschaften aufweisen: relativ niedrige Gasdurchlässigkeit, hohes Deckvermögen, hohe Glätte, hohe Festigkeit usw. Die Gasdurchlässigkeit sollte einen relativ niedrigen Wert im Bereich von nicht mehr als 200 Coresta haben, um zu verhindern, daß Luft die Oberfläche von Filterhüllen- und Filterverbindungspapier durchdringt und den Rauch in der Zigarette zu stark verdünnt. Daher sind Filterhüllen- und das Filterverbindungspapier unter Bedingungen eines hohen Mahlgrades oder unter Verwendung von Papierbrei hergestellt worden, der aus bestimmten Holzarten besteht, die Blätter mit niedriger Gasdurchlässigkeit bilden können.
Wenn daher die Gasdurchlässigkeit von Papier vermindert wird, verschlechtert sich die Wasserdispergierbarkeit des Papiers. Dementsprechend besteht ein Problem darin, daß Filterhüllen- und Filterverbindungspapier von weggeworfenen Zigarettenkippen kaum durch Regenwasser dispergiert werden.
Filterhüllen- und Filterverbindungspapier sollten aus einer Papierbahn mit hoher Wasserdispergierbarkeit hergestellt werden, damit sie sich durch Regenwasser in natürlicher Umgebung auflösen können.
Als wasserlösliches Papier mit hoher Wasserdispergierbarkeit sind z. B. vorgeschlagen worden: Papier, das aus einem Gemisch von Papierfasern und faserförmiger Carboxymethylcellulose mit Alkalimetallverbindungen hergestellt wird (japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 43-1214, 43-28766, 48-27605), Papier, das durch Vermischen von in Wasser unlöslichem oder schwach löslichem anorganischem Pulver mit Papierfasern oder faserförmiger Carboxymethylcellulose hergestellt wird (japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 3-8897, Hei 3-180 585) und Papier, das aus einer Papiermasse hergestellt wird, die Alkalimetallsalz oder Erdalkalimetallsalz von Carboxymethylcellulose enthält (japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 1-168 999, Hei 3-167 400, Hei 6-184 984).
Ferner sind Zusammensetzungen zur Ausbildung von wasserzersetzbaren Beschichtungen, die ein Gemisch aus wasserunlöslichem Harz, wasserlöslichem Harz und einem Lösungsmittel enthalten, hauptsächlich für Körperflüssigkeitsteststreifen vorgeschlagen worden (EP-A-0 593 103). Ein Verfahren zur Papierherstellung mit Verwendung eines faserförmigen Celluloseethers ist auch für ein Papier vorgeschlagen worden, das für Etiketten und Geheimdokumente verwendet wird, die in einer verdünnten wäßrigen Alkalilösung dispergiert oder aufgelöst werden können (GB-A-1 379 881).
Da die Eigenschaft der niedrigen Gasdurchlässigkeit bei der Verwendung der obigen wasserlöslichen Papiere nach dem Stand der Technik nicht erforderlich ist, wird die Gasdurchlässigkeit nicht berücksichtigt, und diese Papiere weisen eine extrem hohe Gasdurchlässigkeit auf. Je höher, die Wasserdispergierbarkeit einer Papiersorte, desto höher ist gewöhnlich die Gasdurchlässigkeit des Papiers. Infolgedessen ist noch kein wasserdispergierbares Papier bereitgestellt worden, dessen Gasdurchlässigkeit innerhalb des vorgeschriebenen niedrigen Niveaus eingestellt wurde.
Allgemein gesagt, wenn zum Zweck einer guten Wasserdispergierbarkeit der Mahlgrad von Holzzellstoff reduziert oder die Füllstoffmenge erhöht wird, erhöht sich die Gasdurchlässigkeit des Papiers, so daß es für den Gebrauch als Filterhüllen- oder Filterverbindungspapier für Filterzigaretten ungeeignet wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, wasserdispergierbare Blätter bereitzustellen, die sich zum Gebrauch als Filterhülle (Mundstückbelagpapier) oder Filterverbindungspapier (Mundstückpapier) für Filterzigaretten eignen und gleichzeitig eine innerhalb des vorgeschriebenen niedrigen Niveaus eingestellte Gasdurchlässigkeit und eine hohe Wasserdispergierbarkeit aufweisen. Diese Eigenschaften sind gewöhnlich einander entgegengesetzt.
Die Erfinder haben festgestellt, daß die Wasserdispergierbarkeit des Rohpapiers verbessert wird, indem man wasserdispergierbare Fasern mit vorgegebenen Faserabmessungen und einem vorgegebenen Wasserretentionswert als Faserrohstoffe verwendet oder verschiedene Zusatzstoffe mit einer Papiermasse für das Rohpapier vermischt oder eine Papierbahn mit Alkali behandelt oder diese Schritte vereinigt. Die vorliegende Erfindung ist zustande gebracht worden, um Blätter mit hoher Wasserdispergierbarkeit sowie mit niedriger Gasdurchlässigkeit zu erhalten, die sich für den Gebrauch als Filterhüllen- oder Filterverbindungspapier für Filterzigaretten eignen, indem auf der Oberfläche des Rohpapiers eine wasserdispergierbare Beschichtung ausgebildet wurde, um die Gasdurchlässigkeit zu steuern.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein wasserdispergierbares Blatt zur Verwendung als Filterhüllen- oder Filterverbindungspapier für Zigaretten bereitgestellt, das aufweist:
(1) ein in Wasser auflösbares Träger- bzw. Rohpapier aus Faserrohstoffen, die nicht weniger als 20 Gew.-% wasserdispergierbare Fasern enthalten, die Faserabmessungen mit einem l/D-Wert von höchstens 0,45 und einem L/D-Wert von höchstens 60 sowie einen Wasserretentionswert von höchstens 95% aufweisen, wobei das Rohpapier eine Luftdurchlässigkeit von nicht mehr als 40000 Coresta-Einheiten aufweist; und
(2) eine wasserdispergierbare Deckschicht, die wasserlösliches Polymer enthält und auf der Oberfläche mindestens einer Seite des Rohpapiers ausgebildet ist;
wobei das Blatt eine Luftdurchlässigkeit von nicht mehr als 200 Coresta-Einheiten aufweist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein wasserdispergierbares Blatt zur Verwendung als Filterhülsen- oder Filterverbindungspapier für Zigaretten bereitgestellt, das aufweist:
(1) ein in Wasser auflösbares Rohpapier, hergestellt aus einem Papiervlies aus Faserrohstoffen, die wasserdispergierbare Fasern und faserförmige Carboxymethylcellulosesäure oder faserförmige Carboxyethylcellulosesäure enthalten, wobei das Papiervlies eine Alkaliimprägnierungsbehandlung erfahren hat und das Rohpapier eine Luftdurchlässigkeit von nicht mehr als 40000 Coresta-Einheiten aufweist; und
(2) eine wasserdispergierbare Deckschicht, die wasserlösliches Polymer enthält und auf der Oberfläche mindestens einer Seite des Rohpapiers ausgebildet ist;
wobei das Blatt eine Luftdurchlässigkeit von nicht mehr als 200 Coresta-Einheiten aufweist.
Nach der dritten Ausführungsform der Erfindung wird das in Wasser auflösbare Rohpapier unter Anwendung einer Alkaliimprägnierungsbehandlung einer Papierbahn hergestellt, die aus den faserförmigen Rohmaterialien besteht.
Nach der vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei das in Wasser auflösbare Rohpapier unter Anwendung einer Alkaliimprägnierungsbehandlung einer Papierbahn hergestellt wird, die aus den faserförmigen Rohmaterialien besteht, wird wasserunlösliches und schwach wasserlösliches Pulver mit den faserförmigen Rohmaterialien vermischt.
Nach der fünften Ausführungsform der Erfindung wird Salz von faserförmiger Carboxymethylcellulose oder Salz von faserförmiger Carboxyethylcellulose mit den faserförmigen Rohmaterialien vermischt.
Nach der sechsten Ausführungsform der Erfindung wird Salz von faserförmiger Carboxymethylcellulose oder Salz von faserförmiger Carboxyethylcellulose und wasserunlösliches und schwach wasserlösliches Pulver mit den faserförmigen Rohmaterialien vermischt.
Nach der siebenten Ausführungsform der Erfindung wird das in Wasser auflösbare Rohpapier unter Anwendung einer Alkaliimprägnierungsbehandlung einer Papierbahn hergestellt, die aus den faserförmigen Rohmaterialien besteht, die wasserdispergierbare Fasern und faserförmige Carboxymethylcellulose oder faserförmige Carboxyethylcellulose enthalten.
Nach der achten Ausführungsform der Erfindung wird das in Wasser auflösbare Rohpapier unter Anwendung einer Alkaliimprägnierungsbehandlung auf eine Papierbahn hergestellt, die aus faserförmigen Rohmaterialien besteht, die wasserdispergierbare Fasern und faserförmige Carboxymethylcellulose oder faserförmige Carboxyethylcellulose enthalten, wobei wasserunlösliches und schwach wasserlösliches Pulver mit den faserförmigen Rohmaterialien vermischt wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

(HERSTELLUNG VON IN WASSER AUFLÖSBAREM ROHPAPIER)

Bei der vorliegenden Erfindung sind die zur Herstellung des in Wasser auflösbaren Rohpapiers verwendeten wasserdispergierbaren Fasern faserförmige Rohmaterialien mit der Eigenschaft, daß sie sich in Wasser im wesentlichen fein verteilen, und werden im allgemeinen für die Papierherstellung eingesetzt. Die wasserdispergierbaren Fasern werden beispielsweise aus Holzzellstoffasern ausgewählt, wie z. B. Weichholz-Kraftzellstoff, Hartholz-Kraftzellstoff oder Chemiezellstoff, und aus holzfreien Pflanzenfasern, wie z. B. Kenaf-Zellstoff, Flachszellstoff oder Linters-Zellstoff. Die mittlere Faserlänge der wasserdispergierbaren Fasern beträgt 0,1 bis 10 mm, vorzugsweise 0,5 bis 3 mm, stärker bevorzugt 0,8 bis 2 mm.
Insbesondere sind die oben erwähnten ersten bis sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von Fasern gekennzeichnet, die zum Zeitpunkt vor dem Mahlen vorgegebene Faserabmessungen und einen vorgegebenen Wasserretentionswert aufweisen.
Die Faserabmessungen bezeichnen Werte, die auf der Basis der Faserlänge (L), des Faserdurchmessers (D) und des Faserhohlraumdurchmessers (I), die mit einem optischen Mikroskop gemessen werden, durch die folgenden Formeln (I) und (2) berechnet werden:
l/D = 1 ÷ D ... (1), L/D = L ÷ D ... (2)
Der Wasserretentionswert ist eine Quellwertkennzahl von Zellstoff, die in JAPAN TAPPI Nr. 26 definiert ist, und gibt einen Wasseranteil an, der in quellenden Fasern im gesamten Faserbrei enthalten ist.
Die in den obigen ersten bis sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten wasserdispergierbaren Fasern sollten zum Zeitpunkt vor dem Mahlen gleichzeitig die folgenden Anforderungen erfüllen: einen l/D-Wert von höchstens 0,45, einen LID-Wert von höchstens 60 und einen Wasserretentionswert von höchstens 95%.
Die Holzzellstoffasern oder die holzfreien Pflanzenfasern, in denen der l/D-Wert höchstens 0,45, der L/D-Wert höchstens 60 und der Wasserretentionswert höchstens 95% beträgt und die in den obigen ersten bis sechsten Ausführungsformen als wasserdispergierbare Fasern verwendet werden, lassen sich im Verlauf der Ausbildung eines Blatts durch Entwässern und Trocknen schwer zum Quellen oder Zusammensinken bringen, und die Bindungen der Fasern aneinander sind schwach, so daß die Fasern in Wasser leicht dispergierbar sind.
Die Faserabmessungen und der Wasserretentionswert sind von der Holz- oder Pflanzenart abhängig, die als Rohstoffe für den Zellstoffbrei verwendet werden. Um daher einen Zellstoffbrei mit dem vorgeschriebenen Werten von l/D, L/D und der Wasserretention zu erhalten, kann Zellstoff verwendet werden, der aus ausgewählten Holz- oder Pflanzenarten hergestellt wird. Als Beispiele können Hölzer wie z. B. Quercus (Eiche), Populus (Espe), Magnolie, Eucalyptus usw. oder holzfreie Pflanzen wie z. B. Espartogras usw. angeführt werden. Der Zellstoff mit den vorgeschriebenen Faserabmessungen und dem vorgeschriebenen Wasserretentionswert, wie oben erwähnt, kann nach Bedarf durch Auswahl unter im Handel erhältlichem Zellstoff oder durch Vermischen mehrerer Zellstoffarten gewonnen werden.
Die in den ersten bis sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten wasserdispergierbaren Fasern werden vor Gebrauch in Wasser dispergiert oder gemahlen. Wenn der Mahlgrad erhöht wird, verstärken sich die Bindungen zwischen den Fasern, und sowohl die Wasserdispergierbarkeit als auch die Gasdurchlässigkeit des Rohpapiers verringern sich. Wenn daher der Mahlgrad zu stark erhöht wird, dann wird die Wasserdispergierbarkeit des Blatts unzureichend, aber wenn dagegen der Mahlgrad zu stark vermindert wird, dann wird die Gasdurchlässigkeit des Blatts zu hoch, und die Festigkeit des Blatts verschlechtert sich.
In den Fällen der ersten, dritten und fünften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, den Mahlgrad im Bereich von 140 ml CSF bis 650 ml CSF, bezogen auf Canadian standard freeness (kanadischer Standard-Mahlgrad), oder im Bereich von 17ºSR bis 60ºSR, bezogen auf den Schopper-Riegler-Mahlgrad, einzustellen.
In den Fällen der zweiten, vierten und sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verbessert sich die Wasserdispergierbarkeit des Blatts wegen der Zugabe von wasserunlöslichem oder schwach wasserlöslichem Pulver zur Papiermasse. Daher kann der Mahlgrad stärker erhöht werden als im Falle der ersten, dritten oder fünften Ausführungsform, und es ist vorzuziehen, den Mahlgrad im Bereich von 60 mil CSF bis 650 ml CSF, bezogen auf Canadian standard freeness, oder im Bereich von 17ºSR bis 72ºSR, bezogen auf den Schopper-Riegler-Mahlgrad, einzustellen.
In den ersten bis sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollte der Gehalt an den wasserdispergierbaren Fasern nicht weniger als 20 Gew.-% der Gesamtmenge an faserförmigen Rohstoffen betragen. Die wasserdispergierbaren Fasern können den Gesamtanteil der faserförmigen Rohstoffe einnehmen. Wenn der Gewichtsanteil der wasserdispergierbaren Fasern weniger als 20% beträgt, nimmt die Wasserdispergierbarkeit des Blatts zu stark ab.
Wenn der Gewichtsanteil der wasserdispergierbaren Fasern in den ersten bis sechsten Ausführungsformen weniger als 100% der faserförmigen Rohstoffe beträgt, können ein anderer Holzzellstoff oder holzfreier Pflanzenzellstoff mit Faserdimensionen und einem Wasserretentionswert außerhalb des oben beschriebenen Bereichs bis zu einem Anteil von 80 Gew.-% der faserförmigen Rohstoffe in der Papiermasse enthalten sein.
In den Fällen der zweiten, vierten und sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird im Verlauf der Herstellung von in Wasser auflösbarem Rohpapier wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver mit den faserförmigen Rohstoffen vermischt. Die Wasserdispergierbarkeit und die Deckfähigkeit bzw. Undurchsichtigkeit können durch die Zugabe des obigen Pulvers zur Papiermasse verbessert werden. Wenn die Deckfähigkeit des Blatts, das als Filterhüllen- oder Filterverbindungspapier für Zigaretten verwendet wird, niedrig ist, dann sind die Filtermaterialien im Filter (durch die Hülle) sichtbar, und das äußere Aussehen der Zigaretten ist schlecht. Daher ist es vorzuziehen, daß das als Filterhüllen- oder Filterverbindungspapier für Zigaretten verwendete Blatt eine hohe Deckfähigkeit aufweist.
In den zweiten, vierten und sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält das wasserumlösliche Pulver, das mit den faserförmigen Rohstoffen in der Papiermasse zur Herstellung des in Wasser auflösbaren Rohpapiers vermischt wird, nichtmetallische anorganische Verbindungen, Metalle, wasserunlösliches anorganisches Salz, hitzehärtbares Harzpulver und thermoplastisches Harzpulver. Das schwach wasserlösliche Pulver enthält schwach wasserlösliches anorganisches Salz.
Im folgenden werden konkrete Beispiele des wasserunlöslichen Pulvers angegeben, und das Pulver kann durch Auswahl mindestens eines der folgenden Pulver getrennt oder zusammen eingesetzt werden, und manchmal zusammen mit dem weiter unten erwähnten schwach wasserlöslichen Pulver.
Metalloxide, wie z. B. Aluminiumoxid, Titanoxid
Carbide, wie z. B. Siliziumcarbid, Borcarbid
Nitride, wie z. B. Trisiliciumtetranitrid, Bornitrid
Silicatminerale, wie z. B. Glimmer, Feldspat, Siliciumdioxidminerale, Tonminerale, synthetischer Zeolith, natürlicher Zeolith
Titanatverbindungen, wie z. B. Kaliumtitanat, Bariumtitanat
Silicatverbindungen, wie z. B. Magnesiumsilicat
Phosphatverbindungen, wie z. B. Zinkphosphat
feinkörniges Harnstoffharzpulver, feinkörniges Pulver aus hohlem Styrol-Acrylharz
Im folgenden werden konkrete Beispiele des schwach wasserlöslichen Pulvers angegeben, und das Pulver kann durch Auswahl mindestens eines der folgenden Pulver getrennt oder zusammen eingesetzt werden, und manchmal zusammen mit dem oben erwähnten wasserunlöslichen Pulver.
Metallhydroxide, wie z. B. Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid
Carbonatverbindungen, wie z. B. Calciumcarbonat, Bariumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat
Sulfatverbindungen, wie z. B. Bariumsulfat, Calciumsulfat, Strontiumsulfat
Das oben erwähnte wasserunlösliche Pulver oder schwach wasserlösliche Pulver wird mit den faserförmigen Rohstoffen in der Papiermasse vermischt, um ein in Wasser auflösbares Papier herzustellen. Vorzugsweise wird der Pulveranteil so eingestellt, daß das in Wasser auflösbare Rohpapier 4 bis 40 Gew.- % Pulver enthalten kann. Wenn der Gehalt des wasserunlöslichen oder schwach wasserlöslichen Pulvers im Rohpapier weniger als 4 Gew.-% beträgt, dann ist der Vorteil der Verbesserung der Wasserdispergierbarkeit oder der Deckfähigkeit unbedeutend, und daher ist die Zugabe des Pulvers bedeutungslos. Wenn andererseits der Gehalt des wasserunlöslichen oder schwach wasserlöslichen Pulvers im Rohpapier 40 Gew.-% übersteigt, dann werden die Wasserdispergierbarkeit und die Deckfähigkeit erheblich verbessert, während sich die Festigkeit außerordentlich verschlechtert und die Gasdurchlässigkeit stark zunimmt, und dann wird es schwierig, die Gasdurchlässigkeit innerhalb des vorgeschriebenen Bereichs einzustellen.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß ein Teil des Pulvers im Verlauf der Ausbildung einer nassen Papierbahn durch Entwässerung ausfließt, wird das Pulver im allgemeinen mit faserförmigen Rohmaterialien vermischt, indem man das Verhältnis der Anteile des wasserunlöslichen oder schwach wasserlöslichen Pulvers im Bereich von 1 bis 200 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 5 bis 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile faserförmiger Rohmaterialien wählt, so daß das Rohpapier den obigen gewünschten Pulveranteil enthalten kann.
In den dritten und vierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das in Wasser auflösbare Rohpapier durch Alkaliimprägnierungsbehandlung nach dem Ausbilden einer Papierbahn durch Entwässern und Trocknen hergestellt.
Da die wasserdispergierbaren Fasern durch Alkali leicht quellfähig werden, kann das Blatt, das durch Alkalibehandlung nach der Ausbildung einer Papierbahn aus wasserdispergierbaren Fasern hergestellt wird, leicht in Wasser gequollen und dispergiert werden, und daher verbessert sich die Wasserdispergierbarkeit des Blatts. Bei der Alkaliimprägnierungsbehandlung werden unter anderem die folgenden Alkaliverbindungen verwendet, die getrennt oder als Gemische von zwei oder mehreren dieser Verbindungen eingesetzt werden können. Alle diese Verbindungen müssen in Wasser löslich sein.
Hydroxide von Alkalimetallen, wie z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid
Carbonate und Hydrogencarbonate von Alkalimetallen, wie z. B. Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat
Phosphate und Hydrogenphosphate von Alkalimetallen, wie z. B. Natriumphosphat, Natriumhydrogenphosphat
Alkalimetallsalze von organischen Säuren, wie z. B. Natriumacetat
Hydroxide von Erdalkalimetallen, wie z. B. Calciumhydroxid
Amine, wie z. B. Ethanolamin
Der Anteil der obigen Alkaliverbindungen, der in einer Papierbahn absorbiert wird, beträgt 0,05 g/m² bis 20 g/m², vorzugsweise 0,1 g/m² bis 10 g/m², stärker bevorzugt 0,5 g/m² bis 5 g/m². Die Imprägnierungsbehandlung wird vorzugsweise in den folgenden Schritten ausgeführt: Eintauchen der Papierbahn nach der Ausbildung der Papierbahn durch Entwässern und Trocknen in eine wäßrige Lösung einer der obigen Alkaliverbindungen oder eine Mischlösung aus der wäßrigen Lösung und einem wäßrigen organischen Lösungsmittel, das mit der wäßrigen Lösung verträglich ist, und Ausdrücken überschüssiger Lösung aus der Papierbahn mit einer Rolle. Konkret wird vorzugsweise eine Vorrichtung wie z. B. eine Leimpresse verwendet.
Um ferner zu verhindern, daß die alkalischen Verbindungen nach dem Trocknen abfallen, wird der Lösung vorzugsweise ein wasserlösliches Polymer zugesetzt, das mit der Lösung der alkalischen Verbindungen verträglich ist.
In den fünften und sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Papiermasse zur Herstellung des in Wasser auflösbaren Rohpapiers ein Salz einer faserförmigen Carboxymethylcellulose oder ein Salz einer faserförmigen Carboxyethylcellulose zugesetzt.
Das Salz der faserförmigen Carboxymethylcellulose und das Salz der faserförmigen Carboxyethylcellulose an sich quellen und gelieren in Wasser, so daß die Faserbindungen zwischen den Salzen untereinander oder zwischen den Salzen und faserförmigen Rohmaterialien leicht dissoziiert werden und das Blatt schnell in Wasser dispergiert.
Das Salz der faserförmigen Carboxymethylcellulose (CMC) oder das Salz der faserförmigen Carboxyethylcellulose (CEC) sind unter anderem ein Salz eines Alkalimetalls, wie z. B. Natriumsalz (CMC-Na, CEC-Na), Kaliumsalz (CMC-K, CEC-K), Lithiumsalz (CMC-Li, CEC-Li) und dergleichen oder ein Salzgemisch aus dem Alkalimetallsalz und einem anderen Salz, wie z. B. Ammoniumsalz, Aminsalz, Calciumsalz, Magnesiumsalz, Aluminiumsalz oder dergleichen.
Der Substitutionsgrad des Salzes der faserförmigen Carboxymethylcellulose oder des Salzes der faserförmigen Carboxyethylcellulose beträgt 0,1 bis 1,5, vorzugsweise 0,3 bis 0,5.
Das Mischungsverhältnis (Salz der faserförmigen Carboxymethylcellulose oder Salz der faserfdrmigen Carboxyethylcellulose) : (Gesamtmenge der faserförmigen Rohmaterialien einschließlich wasserdispergierbare Fasern) beträgt 1 : 99 bis 50 : 50, vorzugsweise 3 : 97 bis 15 : 85, stärker bevorzugt 5 : 95 bis 10 : 90.
In der siebenten oder der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung brauchen wasserdispergierbare Fasern keine vorgegebenen Faserabmessungen und keinen vorgegebenen Wasserretentionswert aufzuweisen, wie in den Fällen der ersten bis sechsten Ausführungsformen. Die wasserdispergierbaren Fasern können z. B. passend unter Holzzellstoffasern ausgewählt werden, wie z. B. Weichholz-Kraftzellstoff, Hartholz-Kraftzellstoff oder Chemiezellstoff, und aus holzfreien Pflanzenfasern, wie z. B. Kenaf-Zellstoff, Flachszellstoff oder Linters-Zellstoff. Die mittlere Faserlänge der wasserdispergierbaren Fasern beträgt 0,1 bis 10 mm, vorzugsweise 0,5 bis 3 mm, stärker bevorzugt 0,8 bis 2 mm.
Die Faserabmessungen und der Wasserretentionswert unterliegen in der siebenten oder achten Ausführungsform keiner Beschränkung, da das Rohpapier durch Zugabe der faserförmigen Carboxymethylcellulosesäure oder der faserförmigen Carboxyethylcellulosesäure bei einem Alkalibehandlungsverfahren eine ausreichende Wasserdispergierbarkeit aufweist.
Ferner muß in der siebenten oder der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Alkalibelhandlung in Dickenrichtung der Papierbahn gleichmäßig ausgeführt werden. Daher muß durch Reduzieren des Mahlgrades eine Papierbahn mit hoher Imprägnierfähigkeit hergestellt werden, weshalb der Mahlgrad vorzugsweise im Bereich von 140 ml CSF bis 720 ml CSF, bezogen auf Canadian standard freeness (kanadischer Standard-Mahlgrad), oder im Bereich von 14ºSR bis 60ºSR, bezogen auf den Schopper-Riegler-Mahlgrad, eingestellt wird.
In der siebenten oder achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Papiermasse faserförmige Carboxymethylcellulosesäure oder faserförmige Carboxyethylcellulosesäure als eines der faserförmigen Rohmaterialien zur Papierherstellung, zusätzlich zu den wasserdispergierbaren Fasern. Diese Säuren sind CMC-H oder CEC-H und besitzen keine Quellfähigkeit, im Unterschied zu dem Salz der faserförmigen Carboxymethylcellulose oder dem Salz der faserförmigen Carboxyethylcellulose, das in der fünften oder sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dem Rohpapier zugesetzt wird. Daher behalten die obigen Säuren auch in Wasser den faserförmigen Zustand bei und können eines der faserförmigen Rohmaterialien zur Papierherstellung sein. Zur Steuerung der Wasserdispergierbarkeit können bis zu 20 Gew.-% CMC-H oder CEC-H durch Salz ersetzt werden, wie z. B. Calciumsalz (CMC- Ca, CEC-Ca), Zirconiumsalz (CMC-Cr, CEC-Cr), Magnesiumsalz (CMC-Mg, CEC-Mg), Aluminiumsalz (CMC-Al, CEC-Al), Zinksalz (CMC-Zn, CEC-Zn) oder dergleichen. Es können auch zwei oder mehrere Arten dieser Salze zusammen eingesetzt werden.
Der Substitutionsgrad der faserförmigen Carboxymethylcellulosesäure oder der faserförmigen Carboxyethylcellulosesäure beträgt 0,1 bis 1,5, vorzugsweise 0,3 bis 0,5.
Der Mahlgrad der faserförmigen Carboxymethylcellulosesäure oder der faserförmigen Carboxyethylcellulosesäure liegt vorzugsweise im Bereich von 300 ml CSF bis 750 ml CSF, bezogen auf Canadian standard freeness. Wenn der Mahlgrad kleiner als 300 ml CSF ist, verschlechtert sich die Wasserdispergierbarkeit, und die Substanz ist zur Verwendung ungeeignet.
In der siebenten oder achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Mischungsanteil der wasserdispergierbaren Fasern 30 bis 99 Gew.-% der Gesamtmenge der faserförmigen Rohmaterialien. Als die übrigen faserförmigen Rohmaterialien können die faserförmige Carboxymethylcellulosesäure oder die faserförmige Carboxyethylcellulosesäure verwendet werden, und ferner können halbsynthetische Fasern, synthetische Fasern oder anorganische Fasern nach Bedarf mit den obigen Fasern vermischt werden.
Der Mischungsanteil der faserförmigen Carboxymethylcellulosesäure oder der faserförmigen Carboxyethylcellulosesäure beträgt 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 10 Gew.-% der Gesamtmenge der faserförmigen Rohmaterialien, unter der Bedingung, daß der Mischungsanteil der halbsynthetischen Fasern, synthetischen Fasern oder anorganischen Fasern, die nach Bedarf beigemischt werden, bis zu 20 Gew.-% betragen muß und das Gesamtgewicht der wasserdispergierbaren Fasern und der faserförmigen Carboxymethylcellulosesäure oder der faserförmigen Carboxyethylcellulosesäure 80 bis 100 Gew.-% der Gesamtmenge der faserförmigen Rohmaterialien ausmachen muß.
Bei der Alkaliimprägnierungsbehandlung in der siebenten und der achten Ausführungsform werden unter anderem die folgenden Alkaliverbindungen eingesetzt, und diese Verbindungen können getrennt oder als Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen eingesetzt werden. Alle Verbindungen müssen wasserlösliche Verbindungen sein.
Hydroxide von Alkalimetallen, wie z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid
Carbonate und Hydrogencarbonate von Alkalimetallen, wie z. B. Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat
Phosphate und Hydrogenphosphate von Alkalimetallen, wie z. B. Natriumphosphat, Natriumhydrogenphosphat
Hydroxide von Erdalkalimetallen, wie z. B. Calciumhydroxid
Amine, wie z. B. Ethanolamin, und Ammoniak
Borate, wie z. B. Borax
Silicate, wie z. B. Natriumsilicat
Eine wäßrige Lösung einer der obigen Alkaliverbindungen oder eine Mischlösung aus der wäßrige Lösung und einem wäßrigen organischen Lösungsmittel, das mit der wäßrigen Lösung verträglich ist, wird hergestellt und der durch Entwässern und Trocknen ausgebildeten Papierbahn zugesetzt. Der Anteil der alkalischen Verbindung, die der Papierbahn zugesetzt wird, sollte nicht niedriger sein als das Neutralisierungsäquivalent, das man durch Umrechnen der faserförmigen Carboxymethylcellulosesäure (CMC-H) oder der faserförmigen Carboxyethylcellulosesäure (CEC-H) auf Salze erhält, die diesen Säuren entsprechen, und sollte vorzugsweise das Ein- bis Zweifache dieses Neutralisierungsäquivalents betragen.
Die Alkaliverbindung wird der Papierbahn nach dem folgenden bevorzugten Verfahren zugesetzt:
Die Papierbahn wird in die wäßrige Lösung der obigen Alkaliverbindung oder in die Mischlösung aus der wäßrigen Lösung und einem damit verträglichen wäßrigen organischen Lösungsmittel eingetaucht, und dann wird überschüssige Lösung mit einer Rolle aus der Papierbahn ausgepreßt. Konkret wird das Zugabeverfahren mit Hilfe einer Vorrichtung wie etwa einer Leimpresse ausgeführt.
Es ist wünschenswert, den Mahlgrad und die flächenbezogene Masse so einzustellen, daß die nach den ersten bis achten Ausführungsformen jeweils herstellten in Wasser auflösbaren Rohpapiere eine Luftdurchlässigkeit von nicht mehr als 40000 Coresta aufweisen. Wenn die Luftdurchlässigkeit des Rohpapiers größer ist als 40000 Coresta, dann wird es schwierig, die Luftdurchlässigkeit eines beschichteten Papiers, das aus dem Rohpapier hergestellt wird, auf ein Niveau von nicht mehr als 200 Coresta zu steuern, obwohl eine wasserdispergierbare Überzugsschicht auf dem Rohpapier ausgebildet und außerdem ein Superkalandrieren bzw. eine Satinage ausgeführt wird.
Wenn die Luftdurchlässigkeit des in Wasser auflösbaren Rohpapiers höchstens 40000 Coresta beträgt, braucht die flächenbezogene Masse des in Wasser auflösbaren Rohpapiers in bezug auf die Luftdurchlässigkeit nicht besonders kontrolliert zu werden. Vom Gesichtspunkt der Verwendung, wie z. B. als Filterhüllen- oder Filterverbindungspapier für Filterzigaretten, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, beträgt jedoch die wünschenswerte flächenbezogene Masse des Rohpapiers 15 g/m² bis 80 g/m², insbesondere 25 g/m² bis 45 g/m².

(AUSBILDUNG DER WASSERDISPERGIERBAREN ÜBERZUGSSCHICHT)

Die ersten bis achten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht, die ein wasserlösliches Polymer aufweist, auf der (den) Oberfläche (n) auf einer oder beiden Seiten des in Wasser auflösbaren Rohpapiers ausgebildet wird, das jeweils nach einer der ersten bis achten Ausführungsformen hergestellt wurde. Der Grund für die Ausbildung der Oberflächenschichten ist der folgende:
Damit die Wasserdispergierbarkeit des in Wasser auflösbaren Rohpapiers verbessert werden kann, wird es aus einem Zellstoff hergestellt, der schwache Faserbindungen untereinander oder in den Kombinationszuständen aufweist, oder es wird nach dem Verfahren mit Zugabe von Zusatzstoffen zur Verbesserung der Wasserdispergierbarkeit hergestellt. Daher ist das entstehende in Wasser auflösbare Rohpapier porös und weist eine hohe Gasdurchlässigkeit auf. Infolgedessen muß die Gasdurchlässigkeit durch Ausbildung der Überzugsschicht auf das vorgeschriebene Niveau gebracht werden, das für die Verwendung als Filterhüllen- oder Filterverbindungspapier geeignet ist.
Als wasserlösliches Polymer können die folgenden Verbindungen separat eingesetzt werden, oder zwei oder mehr davon können zusammen eingesetzt werden:
Stärke, wie z. B. Kartoffelstärke, Maisstärke
Stärkederivate, wie z. B. oxidierte Stärke, Carboxymethylstärke, Phosphatesterstärke, Hydroxyalkylstärke
Cellulosederivate, wie z. B. ein Salz der Carboxymethylcellulose, ein Salz der Carboxyethylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose
Polysaccharide, die Pflanzen bilden, wie z. B. Alginat, Mannan
Synthetische Polymere, wie z. B. Poly(vinylalkohol), Poly(vinylpyrrolidon), Poly(alkylenoxid), Polyacrylat
Pflanzenschleim, wie z. B. Gummiarabikum, Tragantgummi
Mikrobenschleim, wie z. B. Dextran, Lävan
Protein, wie z. B. Casein, Klebstoff, Gelatine
Emulsion von Copolymeren, die eine Acrylestereinheit, Methacrylestereinheit oder Vinylacetateinheit enthalten
Die Ausbildung der Überzugsschicht erfolgt durch Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit (einer Beschichtungsfarbe oder einer Beschichtungsmischung), die wasserlösliches Polymer und Wasser aufweist, auf die Oberfläche(n) auf einer Seite oder beiden Seiten des in Wasser auflösbaren Rohpapiers mit einer Auftragswalze oder Auftragsrakel. Die Überzugsschicht entsteht aus der Beschichtungsflüssigkeit, während ein Teil der Beschichtungsflüssigkeit im Rohpapier absorbiert wird. Wenn die Luftdurchlässigkeit des Blatts nach dem Beschichten nicht mehr als 600 Coresta beträgt, ist es möglich, die endgültige Luftdurchlässigkeit durch Satinage auf nicht mehr als 200 Coresta einzustellen. Daher wird die Beschichtungsflüssigkeit auf die Oberfläche(n) auf einer oder beiden Seiten des Rohpapiers so aufgetragen, daß die Luftdurchlässigkeit nach dem Beschichten nicht mehr als 600 Coresta betragen kann. Die Beschichtungsmenge beträgt 0,1 bis 30 g/m², vorzugsweise 1 bis 10 g/m², stärker bevorzugt 2 bis 6 g/m². Nach dem Beschichten des Rohpapiers mit dem wasserlöslichen Polymer wird nach Bedarf die Satinage ausgeführt.
In den ersten bis achten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die wasserdispergierbare Überzugsschicht mit wasserlöslichem Polymer auf der (den) Oberfläche(n) auf einer oder beiden Seiten des in Wasser auflösbaren Rohpapiers das wasserunlösliche oder schwach wasserlösliche Pulver in einem Anteil von nicht mehr als 20 Gewichtsteilen pro 1 Gewichtsteil des wasserlöslichen Polymers enthalten. Wenn die wasserdispergierbare Überzugsschicht mit wasserlöslichem Polymer außerdem wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver enthält, ergeben sich die Vorteile einer Verbesserung der Deckfähigkeit (Undurchsichtigkeit), der Glätte und der Bedruckbarkeit.
Das wasserunlösliche oder schwach wasserlösliche Pulver ist das gleiche, wie es dem in Wasser auflösbaren Rohpapier in der zweiten, der vierten und der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugesetzt wird, d. h. es können nichtmetallische anorganische Verbindungen, Metalle, wasserunlösliches anorganisches Salz, hitzehärtbares Harzpulver, thermoplastisches Harzpulver oder dergleichen oder schwach wasserlösliches anorganisches Salz verwendet werden.
Konkrete Beispiele des wasserunlöslichen Pulvers werden nachstehend angegeben, wobei das Pulver durch Auswahl mindestens eines dei folgenden Pulver getrennt oder zusammen eingesetzt kann, und manchmal zusammen mit dem weiter unten erwähnten schwach wasserlöslichen Pulver.
Metalloxide, wie z. B. Aluminiumoxid, Titanoxid
Carbide, wie z. B. Siliciumcarbid, Borcarbid
Nitride, wie z. B. Trisiliciumtetranitrid, Bornitrid
Silicatminerale, wie z. B. Glimmer, Feldspat, Siliciumdioxidminerale, Tonminerale, synthetischer Zeolith, natürlicher Zeolith
Titanatverbindungen, wie z. B. Kaliumtitanat, Bariumtitanat
Silicatverbindungen, wie z. B. Magnesiumsilicat
Phosphatverbindungen, wie z. B. Zinkphosphat
feinkörniges Harnstoffharzpulver, feinkörniges Pulver aus hohlem Styrol-Acrylharz
Konkrete Beispiele des schwach wasserlöslichen Pulvers werden nachstehend angegeben, wobei das Pulver durch Auswahl mindestens eines der folgenden Pulver getrennt oder zusammen eingesetzt kann, manchmal zusammen mit dem oben erwähnten wasserunlöslichen Pulver.
Metallhydroxide, wie z. B. Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid
Carbonatverbindungen, wie z. B. Calciumcarbonat, Bariumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat
Sulfatverbindungen, wie z. B. Bariumsulfat, Calciumsulfat, Strontiumsulfat
Das Mischungsverhältnis des wasserunlöslichen oder schwach wasserlöslichen Pulvers zum wasserlöslichen Polymer in der Überzugsschicht beträgt nicht mehr als 20 Gewichtsteile, vorzugsweise 3 bis 10 Gewichtsteile, pro 1 Gewichtsteil des wasserlöslichen Polymers. Auch wenn die Überzugsschicht das obige Pulver enthält, beträgt die Beschichtungsmenge 0,1 bis 30 g/m², vorzugsweise 1 bis 10 g/m², stärker bevorzugt 2 bis 6 g/m², ebenso wie in dem Fall, wo die Überzugsschicht aus dem wasserlöslichen Polymer besteht. Nach der Ausbildung der Überzugsschicht wird nach Bedarf kalandriert, um die Glätte oder die Bedruckbarkeit zu verbessern und die Luftdurchlässigkeit zu verringern.
Wenn die Überzugsschichten auf den Oberflächen beider Seiten des in Wasser auflösbaren Rohpapiers ausgebildet werden, dann sind die folgenden Fälle möglich:
Ausbildung der aus dem wasserlöslichen Polymer bestehenden Überzugsschichten auf den Oberflächen beider Seiten;
Ausbildung der wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver enthaltenden Überzugsschichten auf den Oberflächen beider Seiten; und
Ausbildung einer aus dem wasserlöslichen Polymer bestehenden Überzugsschicht auf der Oberfläche einer Seite und einer wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver enthaltenden Überzugsschicht auf der Oberfläche der anderen Seite.
Hinsichtlich des wasserdispergierbaren Blatts für Zigaretten wird die Beziehung zwischen der mit einem Papier-Luftdurchlässigkeitsmesser gemessenen Luftdurchlässigkeit und dem mit einem Oken- Luftwiderstandstester gemessenen Luftwiderstand untersucht. Als Ergebnis erhält man die folgende Regressionsgleichung:
(Luftdurchlässigkeit) -0,418 · (Luftwiderstand) + 56,85
Im Bereich extrem niedriger Gasdurchlässigkeit, wie z. B. einer Luftdurchlässigkeit von weniger als 1 Coresta, sollte der Luftwiderstand gemessen werden. Aus der obigen Gleichung ergibt sich, daß die Luftdurchlässigkeit um so niedriger ist, je größer der Luftwiderstandswert ist. Wenn ferner die Luftdurchlässigkeit 1 Coresta beträgt, dann beträgt der Luftwiderstand 133,6 s/100 ml, und wenn der Luftwiderstand mehr als 133,6 s/100 ml beträgt, dann ist die Messung der Luftdurchlässigkeit unmöglich. Andererseits ist die Messung des Luftwiderstands unmöglich, wenn die Luftdurchlässigkeit größer als 56,85 Coresta ist. Sowohl die Luftdurchlässigkeit als auch der Luftwiderstand können innerhalb des folgenden Bereichs gemessen werden:
Luftdurchlässigkeit 56,85 bis 1 (Coresta)
Luftwiderstand 0 bis 133,6 (s/100 ml)
Das Luftdurchlässigkeitsmeßgerät ist ein von FILTRONA Co., Ltd., gelieferter Luftdurchlässigkeitstester zur Messung der Luftdurchflußmenge, die bei einem Differenzdruck von 100 mm H&sub2;O durch eine Fläche von 1 cm² einer Probe fließt. Hierbei ist
1 Coresta = 1 cm³ min&supmin;¹ cm&supmin;² kPa&supmin;¹ = 1 cm³ min&supmin;¹ cm&supmin;² (100 mm H&sub2;O)&supmin;¹ · 1/0,98
Der Oken-Luftwiderstandstester ist ein Gerät zur Messung des Anzeigewertes eines Wassersäulennianometers, wenn die Druckluft durch eine Oberfläche von 10,75 cm² einer Probe fließt, und der Meßwert wird in der Einheit Sekunde/100 ml angezeigt.
Das oben erwähnte wässerdispergierbare Blatt für Zigaretten gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich zur Verwendung als Filterhüllen- oder Filterverbindungspapier. Die Filterhülle als eines der Materialien für Zigaretten ist ein Blatt zum Umhüllen von Filtermaterialien, hauptsächlich von Celluloseacetat, zur Bildung von Filtermundstücken. Das Filterverbindungspapier ist ein Blatt, das zum Verbinden eines Zigarettenteils, in dem Tabak mit Zigarettenpapier umhüllt ist, mit einem Filtermundstück verwendet wird, in dem Filtermaterialien durch die Filterhülle umhüllt werden. Diese Materialien für Zigaretten sollten verschiedene Eigenschaften aufweisen.
Die erste ist eine Eigenschaft zur Kontrolle der Luftdurchlässigkeit. Die in den Filter beim Rauchen einfließende Luftmenge kann erhöht werden, indem das Papier mechanisch oder mittels Laser porös gemacht wird, oder indem ein Papier mit hoher Luftdurchlässigkeit verwendet wird, so daß Bestandteile im Zigarettenrauch, wie z. B. Teer oder Nikotin, verdünnt werden und der Anteil der Bestandteile im Zigarettenrauch während des Rauchens vermindert wird. Im Hinblick auf die Beziehungen zwischen der Luftdurchlässigkeit oder Porosität des Papiers und dem Anteil der Rauchbestandteile ist man zu verschiedenen Erkenntnissen gelangt, und der Anteil der Bestandteile im Rauch wird dann bei der Gestaltung und Fertigung von Zigarettenerzeugnissen gesteuert. Nach dem Stand der Technik ist es für das in Wasser auflösbare Papier oder das in Wasser auflösbare Papier unmöglich, den Teer- und Nikotinanteil zu steuern, da die durch das Papier fließende Luftmenge über der Luftdurchlässigkeit liegt, die man durch Perforieren des Papiers erhält, oder da die Luftdurchlässigkeit des Papiers selbst zu hoch ist. Die Mängel der älteren Verfahren sind, daß es unmöglich wird, zwischen Zigarettenerzeugnissen zu unterscheiden. Durch Verwendung des wasserdispergierbaren Blatts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Anteil von Bestandteilen im Rauch zu kontrollieren.
Die zweite Eigenschaft ist die für Filterverbindungspapier erforderliche Bedruckbarkeit. Mit Druckbildern auf dem Filterverbindungspapier versucht man, zwischen Zigarettenprodukten zu unterscheiden und das Produkt-Image zu verbessern. Nach dem Stand der Technik hergestelltes Papier für das in Wasser auflösbare Papier oder das in Wasser auflösbare Papier ist porös und weist eine geringe Glätte auf. Daher treten verschiedene Erscheinungen auf, d. h. beim Bedrucken schlägt Druckfarbe auf die andere Papierseite durch, und die Menge der Druckfarbe auf der Oberfläche nimmt ab, wodurch sich der Vorteil des Bedruckens vermindert, was als "Durchschlagen" bezeichnet wird, oder Druckfarbe auf der bedruckten Fläche wird ungleichmäßig, was als "unruhiger Druck" bezeichnet wird, oder beim Bedrucken beispielsweise im Tiefdruckverfahren nimmt die Anzahl der fehlenden Rasterpunkte zu, die nicht gedruckt werden. Dagegen wird bei der vorliegenden Erfindung die Oberfläche des Rohpapiers mit einer Beschichtungsflüssigkeit überzogen, die wasserlösliches Polymer enthält, so daß die Glätte der Oberfläche erhöht wird und die obigen Mängel beim Drucken beseitigt werden können.
Wegen der Erfüllung dieser Funktionen und der Anwendung der vorliegenden Erfindung, die ein Blatt mit hoher Wasserdispergierbarkeit betrifft, können Filterzigaretten bereitgestellt werden, die in natürlicher Umgebung beschleunigt zersetzt werden, ohne ihren kommerziellen Wert zu verlieren.
Wenn das erfindungsgemäße wasserdispergierbare Blatt als Filterverbindungspapier verwendet wird, wird das Blatt einfarbig oder in zwei bis fünf Farben mittels Tiefdruck oder Flexodruck mit Streifenmustern, Logo-Marken, einer Tabakmarke oder einem Kork-Untergrundmuster bedruckt und dann geschnitten, um die vorgeschriebene Breite als Filterverbindungspapier zu erhalten. Wenn das Blatt als Filterhülle verwendet wird, dann wird es so zugeschnitten, daß es die vorgeschriebene Breite als Filterhülle erhält.
Wie oben erwähnt, weist die vorliegende Erfindung die folgenden Merkmale auf.
In den ersten bis sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden als Faserrohmaterialien für das Rohpapier wasserdispergierbare Fasern mit den vorgeschriebenen Faserabmessungen und dem vorgeschriebenen Wasserretentionswert verwendet. Im Verlauf der Ausbildung der Papierbahn während des Entwässerns und Trocknens quellen oder schrumpfen daher die wasserdispergierbaren Fasern kaum, und die Bindungen der Fasern aneinander sind schwach, so daß man ein in Wasser auflösbares Rohpapier erhalten kann, das in Wasser leicht dispergierbar ist.
In der zweiten, vierten und sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Verlauf der Ausbildung des in Wasser auflösbaren Rohpapiers wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver mit den faserförmigen Rohmaterialien vermischt. Dementsprechend wird verhindert, daß die Fasern miteinander in Kontakt kommen, und die Bindungen zwischen den Fasern werden schwach, so daß man im Vergleich zu dem Fall, in dem kein derartiges Pulver zugesetzt wird, ein in Wasser auflösbares Rohpapier erhalten kann, das leichter in Wasser dispergiert.
In der dritten und der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Rohpapier durch eine Alkaliimprägnierungsbehandlung nach der Ausbildung einer Papierbahn durch Entwässern und Trocknen hergestellt. Da die wasserdispergierbaren Fasern in einem alkalischen Zustand leicht quellfähig werden, quellen alkalibehandelte Fasern im Rohpapier in Wasser und lassen sich leicht trennen, und die Wasserdispergierbarkeit des in Wasser auflösbaren Rohpapiers verbessert sich.
In der fünften und der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird während der Herstellung des in Wasser auflösbaren Rohpapiers das Salz einer faserförmigen Carboxymethylcellulose oder das Salz einer faserförmigen Carboxyethylcellulose der Papiermasse zugesetzt. Diese Salze quellen und gelieren in Wasser, so daß die Bindungen zwischen dem Salz und dem faserförmigen Rohmaterial leicht dissoziierbar sind und die Wasserdispergierbarkeit des Rohpapiers erhöht wird.
In der siebenten und der achten Ausführungsform der Erfindung wird faserförmige Carboxymethylcellulosesäure oder faserförmige Carboxyethylcellulosesäure als Teil der faserförmigen Rohmaterialien eingesetzt, und das in Wasser auflösbare Rohpapier wird durch eine Alkaliimprägnierungsbehandlung nach der Ausbildung der Papierbahn hergestellt. Als Ergebnis bildet die faserförmige Carboxymethylcellulosesäure oder die faserförmige Carboxyethylcellulosesäure das entsprechende Salz, das löslich und in Wasser quellfähig ist, und infolgedessen sind die Bindungen zwischen dem Salz und faserförmigen Rohmaterial leicht dissoziierbar, und die Wasserdispergierbarkeit des Rohpapiers wird erhöht. Im Vergleich zur fünften oder sechsten Ausführungsform, in welcher der Papiermasse Salz einer faserförmigen Carboxymethylcellulose oder Salz einer faserförmigen Carboxyethylcellulose zugesetzt wird und während des Entwässerns ein Teil des Salzes sich auflöst und ausfließt, wird in der siebenten und der achten Ausführungsform der Papiermasse faserförmige Carboxymethylcellulosesäure oder faserförmige Carboxyethylcellulosesäure zugesetzt, die in Wasser unlöslich ist, und diese Säure wird in der Papierbahn zurückgehalten, ohne während der Entwässerung auszufließen. Daher kann man ein Rohpapier mit höherer Wasserdispergierbarkeit erhalten.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten wasserdispergierbaren Blätter haben die Eigenschaft, daß sie sich durch Regenwasser leicht zersetzen, sowie die Eigenschaft einer Luftdurchlässigkeit von ähnlichem Niveau wie bei den gewöhnlichen Filterhüllen- und Filterverbindungspapier, das herkömmlicherweise für Filtermundstücke von Zigaretten verwendet wird. Wenn dementsprechend das aus dem erfindungsgemäßen Blättern hergestellte Filterhüllen- und Filterverbindungspapier für Zigaretten verwendet wird, kann die weggeworfene Zigarettenkippe durch Regenwasser leicht zersetzt werden, und dann trägt die vorliegende Erfindung zur Erhaltung und Verschönerung der Umwelt bei.
In den folgenden Versuchsbeispielen werden die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, die Gasdurchlässigkeit und die Zugfestigkeit nach den nachstehend erwähnten Verfahren bewertet.

(WASSERDISPERSIONSGESCHWINDIGKEIT)

Es werden zehn Probekörper von 2,5 cm · 2,5 cm hergestellt. Fünf davon werden als Proben zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts, die anderen fünf Stücke als Probekörper zur Messung der Wasserdispersionsgeschwindigkeit verwendet. Das Gewicht des Probekörpers in absolut trockenem Zustand wird nach der weiter unten angegebenen Gleichung (I) aus dem Feuchtigkeitsgehalt berechnet.
Als nächstens werden 200 ml entionisiertes Wasser in einen 200 ml-Becher gegossen, und die obigen fünf Probekörper zur Messung der Wasserdispersionsgeschwindigkeit werden einer nach dem anderen in das Wasser geworfen, während das Wasser durch einen Rührer mit 600 U/min gerührt wird. Nach der vorgeschriebenen Rührzeit wird der Inhalt des Bechers durch ein Standardsieb mit 1,7 mm Sieböfffiung gefiltert, und dann wird, nach 5-stündigen Trocknen bei einer Temperatur von 105 Cº, das Gewicht im absolut trockenen Zustand gemessen. Die Rührdauer beträgt 5 oder 20 Minuten, und die Wasserdispersionsgeschwindigkeit erhält man aus der unten angegebenen Gleichung (II). Es wird eingeschätzt, daß die Wasserdispergierbarkeit um so höher ist, je größer der Wert der Wasserdispersionsgeschwindigkeit ist.
Trockengewicht im absolut trockenen Zustand = (Gewicht des Probekörpers) · (Gewicht der Probe zur Messung des Feuchtegehalts im absolut trockenen Zustand) ÷ (Gewicht der luftgetrockneten Probe zur Messung des Feuchtegehalts) ... (I)
Wasserdispersionsgeschwindigkeit = (Gewicht des Probekörpers im absolut trockenen Zustand - Gewicht des Siebrückstands im absolut trockenen Zustand) ÷ (Gewicht des Probekörpers im absolut trockenen Zustand) · 100 ... (II)

(WASSERDISPERSIONSDAUER)

Es werden fünf Probekörper 3 cm · 3 cm hergestellt. Als nächstens werden 300 ml entionisiertes Wasser in einen 300 ml-Becher gegossen, und einer der obigen fünf Probekörper wird in das Wasser geworfen, während das Wasser durch ein Rührwerk mit 650 U/min gerührt wird. Die Zeitspanne von dem Zeitpunkt, in dem der Probekörper in das Wasser geworfen wird, bis zu dem Zeitpunkt, in dem der Probekörper in zwei Stücke zerfällt, wird mit einer Stoppuhr gemessen, und der Mittelwert der fünf Zeitmessungen wird als Wasserdispersionsdauer verwendet. Es wird eingeschätzt, daß die Wasserdispergierbarkeit um so höher ist, je kürzer die Wasserdispersionsdauer ist.

(GASDURCHLÄSSIGKEIT)

Die Luftmengen, die während 1 Minute bei einem Differenzdruck von 100 mm H&sub2;O durch 1 cm² Oberfläche einer Probe fließen, werden mit Hilfe eines von FILTRONA Co., Ltd., gelieferten Papier- Durchlässigkeitsmeßgeräts (Modell PPM100) gemessen. Wenn die Luftdurchlässigkeit weniger als 1 Coresta beträgt, wird der Luftwiderstand mit Hilfe des von Asahi Seiko Co., Ltd., gelieferten Oken- Luftwiderstandstesters (Modell KG1) gemessen.

ZUGFESTIGKEIT

Die Zugfestigkeit wird gemäß JIS P 8113 gemessen.

VERSUCHSBEISPIEL 1

Dieses Versuchsbeispiel zeigt, daß die Fasern mit den vorgeschriebenen Faserabmessungen und dem vorgeschriebenen Wasserretentionswert leicht in Wasser dispergierbar sind.
Es wurden die nachstehend erwähnten vier Holzzellstoffarten mit unterschiedlichen Faserabmessungen und unterschiedlichem Wasserretentionswert bereitgestellt. Diese Holzzellstoffe werden der Bequemlichkeit halber als Holzzellstoff A, B, C bzw. D bezeichnet und haben vor dem Mahlen die folgenden Eigenschaften:
Holzzellstoff A (gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff)
l/D: 0,722, LID: 79,6, Wasserretentionswert 103%
Holzzellstoff B (gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff)
l/D: 0,480, L/D: 44,2, Wasserretentionswert 109%
Holzzellstoff C (gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff)
l/D: 0,420, L/D: 57,6, Wasserretentionswert 77%
Holzzellstoff D (gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff)
l/D: 0,330, L/D: 56,8, Wasserretentionswert 93%
Die obigen vier Zellstoffarten wurden mit einer in JIS P8210 standardisierten Mahlmaschine auf die vorgeschriebenen Mahlgrade gemahlen, und dann wurden nach JIS P8209 verschiedene Arten von Laborpapieren (Handblättern) mit einer flächenbezogenen Masse von 27 g/m² oder 37 g/m² hergestellt, wobei die obigen Holzzellstoffe getrennt oder in Form von Mischungen verwendet wurden. In den Gemischen wurden die Holzzellstoffe bis zum gleichen Mahlgrad gemahlen. Die Wasserdispersionsdauern der Laborpapiere wurden gemessen und sind in Tabelle 1 (Seite 31) dargestellt. Danach wird eingeschätzt, daß das Papier, bei dem die Wasserdispersionsdauer weniger als 90 Sekunden beträgt, wasserdispergierbar ist.
Wie aus Tabelle 1 erkennbar, war bei dem aus Holzzellstoff A bzw. B hergestellten Laborpapier, in dem die Faserabmessungen und der Wasserretentionswert außerhalb des vorgeschriebenen Bereichs lagen, die Wasserdispersionsdauer extrem lang.
Andererseits waren bei dem aus Holzzellstoff C bzw. D hergestellten Laborpapier, in dem die Faserabmessungen und der Wasserretentionswert innerhalb des vorgeschriebenen Bereichs lagen, oder bei den Laborpapieren, die aus den Gemischen mit nicht weniger als 20 Gew.-% Holzzellstoff C oder D und im übrigen aus Holzzellstoff A hergestellt wurden, die Wasserdispersionsdauern äußerst kurz, so daß diese Laborpapiere eine hervorragende Wasserdispergierbarkeit aufwiesen.

VERSUCHSBEISPIEL 2

Dieses Versuchsbeispiel zeigt, daß die Wasserdispergierbarkeit des Rohpapiers durch Zugabe von wasserunlöslichem oder schwach wasserlöslichem Pulver zu dem für die Herstellung des Rohpapiers verwendeten Holzzellstoff verbessert wird.
Es wurden die gleichen Holzzellstoffe A und C wie die im Versuchsbeispiel 1 verwendeten hergestellt, auf die gleiche Weise gemahlen, wie im Versuchsbeispiel 1 erwähnt, und zu verschiedenen Gemischen vermischt. Als wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver wurden Calciumcarbonat oder ein Gemisch aus Calciumcarbonat und Titandioxid im Verhältnis von 6 : 1 den entstandenen Holzzellstoffgemischen zugesetzt, um verschiedene Arten von Laborpapieren (Handblättern) mit einer flächenbezogenen Masse von 27 g/m² oder 37 g/m² herzustellen. Die Wasserdispergierbarkeit des Papiers wurde gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt (auf Seite 32). Der Gehalt an wasserunlöslichem oder schwach wasserlöslichem Pulver im Papier wurde gemäß JIS P8128 durch den Aschegehalt bei 900Cº angegeben.
In Tabelle 2 entspricht die Papiermasse von Probe Nr. 20 derjenigen von Probe Nr. 14 in Tabelle 1 mit Calciumcarbonat, und die Papiermasse von Probe Nr. 22 entspricht derjenigen von Probe Nr. 7 in Tabelle 1 mit Calciumcarbonat. Aus Tabelle 1 und 2 ist erkennbar, daß die Wasserdispergierbarkeit durch Zugabe des wasserunlöslichen oder schwach wasserlöslichen Pulvers zum Holzzellstoff verbessert wird.

VERSUCHSBEISPIEL 3

Dieses Versuchsbeispiel zeigt, daß die Wasserdispergierbarkeit des Rohpapiers in Abhängigkeit von der dem Holzzellstoff zugesetzten Menge des wasserunlöslichen oder schwach wasserlöslichen Pulvers verbessert wird.
Die gleichen Holzzellstoffe A und C wie die im Versuchsbeispiel 1 verwendeten wurden bis zu einem Mahlgrad von 140 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen und im Mischungsverhältnis von 40 Gewichtsteilen A zu 60 Gewichtsteilen C vermischt. 50, 100, 150 bzw. 200 Gewichtsteile Calciumcarbonat wurden jeweils 100 Gewichtsteilen der vermischten faserförmigen Rohmaterialien zugesetzt, und gemäß JIS P8209 wurden vier Arten von in Wasser auflösbaren Rohpapieren mit einer flächenbezogenen Masse von 27 g/m² hergestellt. Wasserdispersionsdauer, Wasserdispersionsgeschwindigkeit, Gasdurchlässigkeit und Zugfestigkeit wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 (Seite 33) dargestellt.
Wie aus Tabelle 3 erkennbar, verbessert sich die Wasserdispergierbarkeit mit zunehmenden Gehalt an Calciumcarbonat in dem in Wasser auflösbaren Rohpapier. Mit zunehmenden Gehalt an Calciumcarbonat zeigt sich jedoch eine Tendenz zu zunehmender Luftdurchlässigkeit und abnehmender Zugfestigkeit.
Die Beziehung des Gehalts an Calciumcarbonat zur Zugfestigkeit des Rohpapiers wurde durch Extrapolation ermittelt. Aus dem Ergebnis läßt sich die Schlußfolgerung ziehen, daß bei einem höheren Calciumcarbonatgehalt als 40 Gew.-% die Zugfestigkeit weniger als 0,5 kgf beträgt. Daher ist es wünschenswert, daß der Calciumcarbonatgehalt für den praktischen Gebrauch im Bereich von nicht mehr als 40 Gew.-% liegt, auch wenn die Zugfestigkeit durch eine auf der Oberfläche des Rohpapiers ausgebildete Überzugsschicht verbessert werden kann.

VERSUCHSBEISPIEL 4

Dieses Versuchsbeispiel zeigt, daß die Wasserdispergierbarkeit des Rohpapiers durch die Alkaliimprägnierungsbehandlung der aus Holzzellstoff gebildeten Papierbahn verbessert werden kann.
Die gleichen Holzzellstoffe A und C wie die im Versuchsbeispiel 1 verwendeten wurden bis zu einem Mahlgrad von 450 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen, und es wurden faserförmige Rohmaterialien hergestellt, die 20 Gewichtsteile A und 80 Gewichtsteile C enthielten. 100 Gewichtsteile Calciumcarbonat wurden 100 Gewichtsteilen der faserförmigen Rohmaterialien zugesetzt, und gemäß JIS P 8209 wurde ein Laborpapier (Handblatt) mit einer flächenbezogenen Masse von 37 g/m² herstellt.
Als nächstens wurden Natriumhydroxid und Natriumcarboxymethylcellulose als Verdickungsmittel vermischt, so daß alkalische Lösungen mit einer Feststoffkonzentration von 0,07 Gew.- %, 0,7 Gew.-% bzw. 5,89 Gew.-% hergestellt wurden. Das obige Laborpapier wurde in jede der alkalischen Lösungen eingetaucht. Nach dem Auspressen überschüssiger Lösung aus dem Papier wurde das Papier getrocknet. Dann wurden drei Arten in Wasser auflösbare, mit Alkali imprägnierte Rohpapiere hergestellt. Die Wasserdispersionsdauer des Rohpapiers und die pH-Werte der Lösungen mit einer Konzentration von 1 Gew.-%, in denen das Rohpapier dispergiert wurde, wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt (auf Seite 33).
Wie aus Tabelle 4 erkennbar, verkürzt sich mit steigendem Alkaligehalt die Wasserdispersionsdauer, und die Wasserdispergierbarkeit verbessert sich.

VERSUCHSBEISPIEL 5

Dieses Versuchsbeispiel zeigt, daß die Wasserdispergierbarkeit des Rohpapiers durch Zugabe von Salz einer faserförmigen Carboxymethylcellulose zur Papiermasse verbessert wird.
Die gleichen Holzzellstoffe. A und C wie die im Versuchsbeispiel 1 verwendeten wurden bis zu einem Mahlgrad von 600 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen, und es wurde ein Holzzellstoffgemisch hergestellt, das 40 Gewichtsteile A und 60 Gewichtsteile C enthielt. Die vorgeschriebene Menge Natriumsalz von faserförmiger Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,43 wurde mit dem obigen Holzzellstoffgemisch vermischt, so daß man vier Arten von faserförmigen Rohmaterialien als Papiermassen erhielt. Dann wurden aus diesen Papiermassen gemäß JIS P8209 vier Arten von Laborpapieren (Handblättern) mit einer flächenbezogenen Masse von 37 g/m² herstellt. Die Wasserdispersionsgeschwindigkeit der Laborpapiere wurde auf die gleiche Weise wie im Versuchsbeispiel 1 gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt (auf Seite 33). Wie aus Tabelle 5 erkennbar, verbessert sich die Wasserdispergierbarkeit durch die Zugabe von Natriumsalz von faserförmiger Carboxymethylcellulose zur Papiermasse. Die Luftdurchlässigkeit der obigen Laborpapiere liegt im richtigen Bereich und kann durch Ausbildung der Überzugsschicht oder durch Satinage auf den vorgegebenen Wert gesteuert werden.

VERSUCHSBEISPIEL 6

In der siebenden oder achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterliegen die Faserabmessungen und der Wasserretentionswert keiner Beschränkung. Dieses Versuchsbeispiel zeigt, daß bei Ausführung der Alkaliimprägnierungsbehandlung nach dem Ausbilden einer Papierbahn aus dem Gemisch der faserförmigen Carboxymethylcellulosesäure oder der faserförmigen Carboxyethylcellulosesäure und der wasserdispergierbaren Fasern das Rohpapier eine ausreichende Wasserdispergierbarkeit aufwies, obwohl die Faserabmessungen und der Wasserretentionswert der wasserdispergierbaren Fasern außerhalb des Bereichs liegen, wie er in den ersten bis sechsten Ausführungsformen vorgeschrieben wird.
Als wasserdispergierbare Fasern wurden die gleichen Holzzellstoffe A und C wie die in Versuchsbeispiel 1 verwendeten hergestellt. Nach dem Mahlen dieser Holzzellstoffe unter Verwendung der in JIS P8210 standardisierten Mahlmaschine auf den in Tabelle 6 (Seite 34) angegebenen Mahlgrad wurden verschiedene Arten von faserförmigen Rohmaterialien hergestellt, indem die Holzzellstoffe A und C in den verschiedenen Mischungsverhältnissen vermischt und dem entstehenden Gemisch die vorgeschriebene Menge faserförmige Carboxymethylcellulosesäure mit einem Substitutionsgrad von 0,43 zugesetzt wurde, wie in Tabelle 6 dargestellt, und dann wurden gemäß JIS P8210 verschiedene Arten von Laborpapieren (Handbllättern) hergestellt. Jedes Laborpapier wurde 30 Sekunden in eine 5%-ige wäßrige Natriumcarbonat- oder Kaliumcarbonatlösung eingetaucht, und nach dem Auspressen der überschüssigen Lösung aus dem Papier wurde das Papier getrocknet. In Bezug auf das entstandene, mit Alkali behandelte Papier wurden die Wasserdispersionsperiode und die Luftdurchlässigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 6 dargestellt.
Wie aus Tabelle 6 erkennbar, kann man ein in Wasser auflösbares Rohpapier mit guter Wasserdispergierbarkeit ähnlich derjenigen des Papiers, das den Holzzellstoff C enthält, durch Zugabe von faserförmiger Carboxymethylcellulosesäure und mit Hilfe der Alkaliimprägnierungsbehandlung erhalten, obwohl das Rohpapier keinen Holzzellstoff C enthält.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend konkret anhand von Beispielen erläutert, ist aber nicht auf diese Beispiele beschränkt. Im folgenden werden die Bewertungsverfahren angegeben, die gewöhnlich in allen Beispielen angewandt werden.

(WASSERDISPERSIONSGESCHWINDIGKEIT)

Die Wasserdispersionsgeschwindigkeit wurde auf die gleiche Weise wie in den oben erwähnten Versuchsbeispielen gemessen, wobei aber die Rührdauer in allen Fällen 5 Minuten betrug.
Die Wasserdispersionsgeschwindigkeit wurde in den Beispielen 1 bis 6, 9 bis 11 und 13 gemessen. Da in den Beispielen 7, 8, 12 und 14 die Wasserdispersionsgeschwindigkeiten fast aller Probekörper annähernd 100% betrugen, ist die Abschätzung eines signifikanten Unterschieds zwischen den Proben schwierig, und daher wurde nur die Wasserdispersionsdauer gemessen.

(WASSERDISPERSIONSDAUER)

Die Wasserdispersionsdauer wurde auf die gleiche Weise wie in den oben erwähnten Versuchsbeispielen gemessen. Die Wasserdispersionsdauer wurde in allen Beispielen gemessen.

(GASDURCHLÄSSIGKEIT)

Die Gasdurchlässigkeit oder der Luftwiderstand wurde auf die gleiche Weise wie in den oben erwähnten Versuchsbeispielen gemessen.

(GLÄTTE)

Die Glätte wurde gemäß JAPAN TAPPI Nr. 5 gemessen.

(ZUGFESTIGKEIT)

Die Zugfestigkeit wurde gemäß JIS P8113 gemessen.

(PROZENTUALE GEWICHTSABNAHME BEIM DAUERREGENTEST)

Filterteile von zu untersuchenden Zigaretten wurden in das von SUGA TESTER Co., Ltd., gelieferte Bewitterungsmeßgerät mit kombiniertem Zyklus eingebracht, und nach 30-stündiger kontinuierlicher Wasserzufuhr wurde das Gewicht des Filterteils im absolut trockenen Zustand gemessert. Die prozentuale Gewichtsabnahme wurde nach der folgenden Gleichung ermittelt.
(Prozentuale Gewichtsabnahme) (%) = (Gewicht im absolut trockenen Zustand vor dem Beregnen - Gewicht im absolut trockenen Zustand nach dem Beregnen) ÷ (Gewicht im absolut trockenen Zustand vor dem Beregnen) · 100

BEISPIEL 1

Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,330 und einem L/D-Wert von 56,8 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 93%, und gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 103% wurden bis zu einem Mahlgrad von 600 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Durch Vermischen von 60 Gewichtsteilen des gebleichten Hartholz-Kraftzellstoffs mit 40 Gewichtsteilen des gebleichten Weichholz-Kraftzellstoffs wurde eine Papiermasse hergestellt, und aus der Papiermasse wurde gemäß JIS P8209 Laborpapier (in Wasser auflösbares Rohpapier) mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² hergestellt.
Als nächstes wurden 50 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol) und 50 Gewichtsteile Stärke mit Wasser vermischt, um eine klare Beschichtungsflüssigkeit mit einer Feststoffkonzentration von 20% herzustellen. Diese klare Beschichtungsflüssigkeit wurde mit einer Auftragwalze in einer Menge von 2,5 g/m² auf jede Oberfläche auf einer Seite oder beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen. Zur Herstellung satinierter Blätter wurden die beschichteten Rohpapiere dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für die entstandenen satinierten Blätter wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, die Glätte und die Zugfestigkeit gemessen. Bei dem einseitig beschichteten Blatt (Probe Nr. 1-1) bzw. dem beidseitig beschichteten Blatt (Probe Nr. 1- 2) betrug die Luftdurchlässigkeit 77 Coresta bzw. 83 Coresta, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit (Rührdauer: 5 min) betrug 44% bzw. 38%, und die Wasserdispersionsdauer betrug 40 Sekunden bzw. 52 Sekunden. Aus diesen Ergebnissen erkennt man, daß wasserdispergierbare Blätter mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit hergestellt werden können. Ferner hatten diese Blätter eine Zugfestigkeit von 3,7 kgf bzw. 5,0 kgf und eine Glätte von 232 s/10 ml bzw. von 238 s/10 ml. Daher hatten diese Blätter Eigenschaften, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet waren.

BEISPIEL 2

Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,420 und einem L/D-Wert von 57,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 77%, und gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 103% wurden bis zu einem Mahlgrad von 600 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Durch Vermischen von 30 Gewichtsteilen Kaolin- oder Calciumcarbonatpulver mit 80 Gewichtsteilen des gebleichten Hartholz-Kraftzellstoffs und 20 Gewichtsteilen des gebleichten Weichholz- Kraftzellstoffs wurde eine Papiermasse hergestellt, und aus der Papiermasse wurde gemäß JIS P8209 Laborpapier (in Wasser auflösbares Rohpapier) mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² hergestellt.
Als nächstes wurden 50 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol) und 50 Gewichtsteile Stärke mit Wasser vermischt, um eine klare Beschichtungsflüssigkeit mit einer Feststoffkonzentration von 20% herzustellen. Diese klare Beschichtungsflüssigkeit wurde mit einer Auftragwalze in einer Menge von 2,5 g/m² auf jede Oberfläche auf einer Seite oder beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen. Zur Herstellung von satinierten Blättern wurden die beschichteten Rohpapiere dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für die entstandenen satinierten Blätter (Probe Nr. 2-1 bis Nr. 2-4) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 7 (Seite 35) dargestellt. Wie aus Tabelle 7 erkennbar, hatte jede Probe eine Luftdurchlässigkeit von weniger als 200 Coresta und eine hervorragende Wasserdispergierbarkeit, und ferner hatten sowohl die Zugfestigkeit als auch die Glätte jeder Probe geeignete Werte für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder Filterhülle für Zigaretten.

BEISPIEL 3

Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,420 und einem L/D-Wert von 57,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 77%, und gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserrentionswert von 103% wurden bis zu einem Mahlgrad von 600 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Durch Vermischen von 60 Gewichtsteilen des gebleichten Hartholz-Kraftzellstoffs mit 40 Gewichtsteilen des gebleichten Weichholz-Kraftzellstoffs wurde eine Papiermasse hergestellt, und aus der Papiermasse wurde gemäß JIS P8209 Laborpapier (ein Handblatt) mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² hergestellt.
Als alkalische Verbindung zur Herstellung einer wäßrigen Alkalilösung wurde Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat verwendet, und der Lösung wurde Natriumcarboxymethylcellulose als mit der Lösung verträgliches, wasserlösliches Polymer zugesetzt. Das Gewichtsverhältnis der Mischung (alkalische Verbindung) : (Natriumcarboxymethylcellulose) betrug 3 : 2, die Feststoffkonzentration betrug 8 Gew.-%, und die Brookfield-Viskosität betrug 70 mPa·s (70 cps). Zur Herstellung von in Wasser auflösbaren, mit Alkali imprägnierten Rohpapieren wurde das obige Laborpapier einer Alkaliimprägnierungsbehandlung mit den obigen wäßrigen Alkalilösungen unter Verwendung einer Leimpresse ausgesetzt. Die Menge der in dem Rohpapier absorbierten Alkaliverbindung betrug in beiden Fällen 0,8 g/ m².
Als nächstes wurden 50 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol) und 50 Gewichtsteile Stärke mit Wasser vermischt, um eine klare Beschichtungslösung mit einer Feststoffkonzentration von 20% herzustellen. Diese klare Beschichtungslösung wurde in einer Menge von 2,5 g/m² auf die Oberfläche auf einer Seite des mit Kaliumcarbonat imprägnierten Rohpapiers aufgetragen, und sie wurde auch in einer Menge von 2,5 g/m² auf jede Oberfläche auf beiden Seiten des mit Natriumcarbonat imprägnierten Rohpapiers aufgetragen. Zur Herstellung satinierter Blätter wurden die beschichteten Rohpapiere dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für die entstandenen satinierten Blätter wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen. Bei dem mit Kaliumcarbonat imprägnierten, einseitig beschichteten Blatt (Probe Nr. 3-1) bzw. bei dem mit Natriumcarbonat imprägnierten, beidseitig beschichteten Blatt (Probe Nr. 3-2) betrug die Luftdurchlässigkeit 46 Coresta bzw. 26 Coresta, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit (Rührdauer: 5 Minuten) betrug 54% bzw. 53%, die Wasserdispersionsdauer betrug 30 Sekunden bzw. 39 Sekunden. Aus diesen Ergebnissen läßt sich erkennen, daß man wasserdispergierbare Blätter mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit erhalten kann. Ferner hatten diese Blätter eine Zugfestigkeit von 3,2 kgf bzw. 4,9 kgf und eine Glätte von 294 s/10 ml bzw. von 390 s/10 ml. Daher hatten diese Blätter Eigenschaften, die sich für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten eignen.

BEISPIEL 4

Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,420 und einem L/D-Wert von 57,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 77%, und gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 103% wurden bis zu einem Mahlgrad von 600 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Durch Vermischen von 30 Gewichtsteilen Calciumcarbonatpulver mit 80 Gewichtsteilen des gebleichten Hartholz-Kraftzellstoffs und 20 Gewichtsteilen des gebleichten Weichholz- Kraftzellstoffs wurde eine Papiermasse hergestellt, und aus der Papiermasse wurde gemäß JIS P8209 Laborpapier (ein Handblatt) mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² hergestellt.
Das entstandene Laborpapier wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 einer Alkaliimprägnierungsbehandlung zur Herstellung von in Wasser auflösbaren Rohpapieren unterworfen. Dann wurden die Rohpapiere mit einer klaren Beschichtungsflüssigkeit beschichtet und mittels Satinage auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 fertigbearbeitet.
Für die entstandenen satinierten Blätter wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen. Bei dem mit Kaliumcarbonat imprägnierten, einseitig beschichteten Blatt (Probe Nr. 4-1) bzw. dem mit Natriumcarbonat imprägnierten, beidseitig beschichteten Blatt (Probe Nr. 4-2) betrug die Luftdurchlässigkeit 69 Coresta bzw. 23 Coresta, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit (Rührdauer: 5 Minuten) betrug 74% bzw. 83%, und die Wasserdispersionsdauer betrug 9 Sekunden bzw. 26 Sekunden. Aus diesen Ergebnissen läßt sich erkennen, daß man wasserdispergierbare Blätter mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit erhalten kann. Ferner hatten diese Blätter eine Zugfestigkeit von 2,6 kgf bzw. 4,0 kgf und eine Glätte von 333 s/10 ml bzw. von 298 s/10 ml. Daher hatten diese Blätter Eigenschaften, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet sind.

BEISPIEL 5

Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,330 und einem L/D-Wert von 56,8 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 93%, und gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 103% wurden bis zu einem Mahlgrad von 600 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Der gebleichte Hanholz-Kraftzellstoff und der gebleichte Weichholz-Kraftzellstoff wurden im Verhältnis von 60 Gew.-% : 40 Gew.-% vermischt, und 95 Gewichtsteile des entstandenen Holzzelllstoffgemischs wurden mit 5 Gewichtsteilen Natriumsalz von faserförmiger Carboxymethylcellulose (Substitutionsgrad: 0,43) vermischt, um eine Papiermasse herzustellen. Aus der Papiermasse wurde unter Verwendung einer Langsiebpapiermaschine ein in Wasser auflösbares Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 37 g/m² hergestellt.
Als nächstes wurden 50 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol) und 50 Gewichtsteile Stärke mit Wasser vermischt, um eine klare Beschichtungslösung mit einer Feststoffkonzentration von 20% herzustellen. Diese klare Beschichtungslösung wurde mit einer Auftragwalze in einer Menge von 2,5 g/m² auf jede Oberfläche auf beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen. Zur Herstellung eines satinierten Blatts wurde das beschichtete Rohpapier dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für das entstandene satinierte Blatt (Probe Nr. 5-1) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen. Als Ergebnis betrug die Luftdurchlässigkeit 83 Coresta, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit (Rührdauer: 5 Minuten) betrug 40%, die, Wasserdispersionsdauer betrug 81 Sekunden. Folglich läßt sich feststellen, daß man wasserdispergierbare Blätter mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit erhalten kann. Ferner betrug die Zugfestigkeit 4,7 kgf, und die Glätte betrug 95 s/10 ml. Daher hatte dieses Blatt Eigenschaften, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet sind.

BEISPIEL 6

Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,420 und einem L/D-Wert von 57,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 77%, und gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 103% wurden bis zu einem Mahlgrad von 530 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Der gebleichte Hartholz-Kraftzellstoff und der gebleichte Weichholz-Kraftzellstoff wurden im Verhältnis von 60 Gew.-% : 40 Gew.-% vermischt, und 95 Gewichtsteile des entstandenen Holzzellstoffgemischs wurden mit 5 Gewichtsteilen Natriumsalz einer faserförmigen Carboxymethylcellulose (Substitutionsgrad: 0,43), 30 Gewichtsteilen Calciumcarbonatpulver und 5 Gewichtsteilen Titandioxidpulver vermischt, um eine Papiermasse herzustellen. Aus der Papiermasse wurde unter Verwendung einer Langsiebpapiermaschine ein in Wasser auflösbares Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² hergestellt.
Als nächstes wurden Poly(vinylalkohol) (PVA) und Stärke in den verschiedenen, in Tabelle 8 (Seite 35) angegebenen Verhältnissen mit Wasser vermischt, um klare Beschichtungsflüssigkeiten mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-% herzustellen. Diese klaren Beschichtungsflüssigkeiten wurden mit einer Auftragwalze in einer Menge von 2,5 g/m² auf jede Oberfläche auf einer Seite oder beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen. Zur Herstellung von satinierten Blättern wurden die beschichteten Rohpapiere dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für die entstandenen satinierten Blätter (Probe Nr. 6-1 bis Nr. 6-6) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 8 dargestellt. Wie aus Tabelle 8 erkennbar, hatte jede Probe eine niedrige Luftdurchlässigkeit und eine hervorragende Wasserdispergierbarkeit, und ferner hatten sowohl die Zugfestigkeit als auch die Glätte jeder Probe geeignete Werte für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten.

BEISPIEL 7

Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,480 und einem L/D-Wert von 44,2 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 109%, und gebleichter Weichholz- Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 103% wurden bis zu einem Mahlgrad von 500 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Durch Vermischen von 11 Gewichtsteilen faserförmiger Carboxymethylcellulosesäure (Substitutionsgrad: 0,43) mit 58 Gewichtsteilen gebleichtem Hartholz- Kraftzellstoff und 42 Gewichtsteilen gebleichtem Weichholz-Kraftzellstoff wurde eine Papiermasse hergestellt, und aus der Papiermasse wurde unter Verwendung einer Langsiebpapiermaschine ein Rohpapier hergestellt. Dann wurde eine wäßrige Natriumcarbonatlösung mit einer Konzentration von 5 Gew.-% mit Hilfe einer Leimpresse auf das Rohpapier aufgetragen, um ein mit Alkali imprägniertes, in Wasser auflösbares Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 41 g/m² zu erhalten.
Als nächstes wurden verschiedene, in Tabelle 9 (Seite 36) angegebene Arten von klaren Beschichtungsflüssigkeiten auf jede Oberfläche auf einer Seite oder beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen. Zur Herstellung von satinierten Blättern wurden die beschichteten Rohpapiere dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für die entstandenen satinierten Blätter (Probe Nr. 7-1 bis Nr. 7-8) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 9 dargestellt. Wie aus Tabelle 9 erkennbar, hatte jede Probe eine niedrige Luftdurchlässigkeit und eine hervorragende Wasserdispergierbarkeit. Ferner hatte jede Probe eine ausreichende Zugfestigkeit, und die Glätte wurde durch Satinage verbessert. Daher hatten diese Blätter Eigenschaften, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet sind.

BEISPIEL 8

Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,480 und einem L/D-Wert von 44,2 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 109% wurde bis zu einem Mahlgrad von 640 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. 75 Gewichtsteile des gebleichten Hartholz- Kraftzellstoffs, 25 Gewichtsteile faserförmige Carboxymethylcellulosesäure (Substitutionsgrad: 0,43), 30 Gewichtsteile Kaolinpulver und 5 Gewichtsteile Titandioxidpulver wurden vermischt, um eine Papiermasse herzustellen, und aus der Papiermasse wurde dann gemäß JIS P8209 Laborpapier (ein Handblatt) hergestellt.
Dann wurde eine wäßrige Natriumcarbonatlösung mit einer Konzentration von 8 Gew.-% mit Hilfe einer Leimpresse auf das Papier aufgetragen, um ein mit Alkali imprägniertes, in Wasser auflösbares Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 49 g/m² zu erhalten.
Als nächstes wurden verschiedene, in Tabelle 10 (Seite 36) angegebene Arten von klaren Beschichtungsflüssigkeiten auf jede Oberfläche auf einer Seite oder beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen. Zur Herstellung satinierter Blätter wurden dann in einigen Fällen die beschichteten Rohpapiere mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für die entstandenen, satinierten oder nicht satinierten Blätter (Probe Nr. 8-1 bis Nr. 8-5) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 10 dargestellt. Wie aus Tabelle 10 erkennbar, hatte jede Probe eine Luftdurchlässigkeit von weniger als 1 Coresta, d. h. von einem Wert, der für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder Filterhülle für Zigaretten geeignet ist, und da die Wasserdispersionsdauer mit 10 bis 20 Sekunden kurz war, läßt sich erkennen, daß man wasserdispergierbare Blätter mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit erhalten kann. Ferner hatte jede Probe eine ausreichende Zugfestigkeit, und die Glätte wurde durch Satinage verbessert. Daher hatten diese Blätter Eigenschaften, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet sind.

BEISPIEL 9

Es wurde die gleiche Papiermasse wie die in Beispiel 1 verwendete hergestellt, und aus dieser Papiermasse wurde unter Verwendung einer Langsiebpapiermaschine ein in Wasser auflösbares Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² hergestellt.
Als nächstes wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die 70 Gewichtsteile Kaolinpulver, 30 Gewichtsteile Titandioxid, 5,2 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol), 13,8 Gewichtsteile Stärke und 124 Gewichtsteile Wasser enthielt, mit einer Streichrakel auf jede Oberfläche auf einer oder beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen, um auf den Oberflächen der Rohpapiere wasserdispergierbare Überzugsschichten zu bilden, die wasserunlösliches Pulver enthielten.
Zur Herstellung satinierter Blätter wurden die beschichteten Rohpapiere dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für die entstandenen, satinierten oder nicht satinierten Blätter (Probe Nr. 9-1 bis Nr. 9-4) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 11 (Seite 37) dargestellt. Wie aus Tabelle 11 erkennbar, stellt man fest, daß man Blätter mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit erhalten kann. Ferner hatten diese Blätter eine ausreichende Zugfestigkeit, und die Glätte wurde durch Satinage verbessert. Daher hatten diese Blätter Eigenschaften, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet sind.

BEISPIEL 10

Das in Wasser auflösbare Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 4.
Als nächstes wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die 70 Gewichtsteile Kaolinpulver, 30 Gewichtsteile Titandioxidpulver, 19 Gewichtsteile Stärke und 101 Gewichtsteile Wasser enthielt, mit einer Streichrakel auf die Oberfläche einer Seite des Rohpapiers aufgetragen, um auf der Oberfläche des Rohpapiers eine wasserdispergierbare Überzugsschicht zu bilden, die wasserunlösliches Pulver enthielt.
Zur Herstellung eines satinierten Blatts wurde das beschichtete Rohpapier dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für das entstandene satinierte Blatt (Probe Nr. 10-1) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 11 (Seite 37) dargestellt. Wie aus Tabelle 11 erkennbar, zeigt sich, daß man ein Blatt mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit erhalten kann.
Ferner hatte das Blatt eine Zugfestigkeit und eine Glätte, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet waren.

BEISPIEL 11

Das in Wasser auflösbare Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 6.
Als nächstes wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die 70 Gewichtsteile Kaolinpulver, 30 Gewichtsteile Titandioxidpulver, 13,8 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol), 5,2 Gewichtsteile Stärke und 101 Gewichtsteile Wasser enthielt, mit einer Streichrakel auf jede Oberfläche auf einer Seite oder beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen, um auf den Oberflächen des Rohpapiers wasserdispergierbare Überzugsschichten auszubilden, die wasserunlösliches Pulver enthielten.
Zur Herstellung satinierter Blätter wurden die beschichteten Rohpapiere dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für die entstandenen satinierten Blätter (Probe Nr. 11-1 und Nr. 11-2) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 11 (Seite 37) dargestellt. Wie aus Tabelle 11 erkennbar, zeigt sich, daß man Blätter mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit erhalten kann. Ferner hatten die Blätter eine Zugfestigkeit und eine Glätte, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet waren.

BEISPIEL 12

Gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 103%, und gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,480 und einem L/D-Wert von 44,2 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 109% wurden bis zu einem Mahlgrad von 500 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. 40 Gewichtsteile des gebleichten Weichholz-Kraftzellstoffs, 60 Gewichtsteile des gebleichten Hartholz-Kraftzellstoffs, 10 Gewichtsteile faserförmige Carboxymethylcellulosesäure (Substitutionsgrad: 0,43), 30 Gewichtsteile Kaolinpulver und 5 Gewichtsteile Titandioxidpulver wurden zu einer Papiermasse vermischt, und dann wurde aus der Papiermasse gemäß JIS P8209 Laborpapier (ein Handblatt) mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² hergestellt.
Eine wäßrige Natriumcarbonatlösung mit einer Konzentration von 5 Gew.-%, die 30 Gew.-% Methanol enthielt, wurde mit einer Leimpresse auf das Rohpapier aufgetragen, um ein alkaliimprägniertes, in Wasser auflösbares Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² herzustellen.
Als nächstes wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die 70 Gewichtsteile Kaolinpulver, 30 Gewichtsteile Titandioxidpulver, 19 Gewichtsteile Stärke und 101 Gewichtsteile Wasser enthielt, mit einer Streichrakel auf die Oberfläche auf einer Seite des Rohpapiers aufgebracht, um auf der Oberfläche des Rohpapiers eine wasserdispergierbare Überzugsschicht zu bilden, die wasserunlösliches Pulver enthielt.
Zur Herstellung eines satinierten Blatts wurde das beschichtete Rohpapier dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Für das entstandene satinierte Blatt (Probe Nr. 12-1) wurden die Luftdurchlässigkeit, die Wasserdispersionsgeschwindigkeit, die Wasserdispersionsdauer, Glätte und Zugfestigkeit gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 11 (Seite 37) dargestellt. Wie aus Tabelle 11 erkennbar, zeigt sich, daß man ein Blatt mit niedriger Luftdurchlässigkeit und hervorragender Wasserdispergierbarkeit erhalten kann. Ferner hatte das Blatt eine Zugfestigkeit und eine Glätte, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder als Filterhülle für Zigaretten geeignet waren.

BEISPIEL 13

Das in Wasser auflösbare Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 38 g/m² wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt.
Als nächstes wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die 70 Gewichtsteile Kaolinpulver, 30 Gewichtsteile Titandioxidpulver, 13,8 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol), 5,2 Gewichtsteile Stärke und 101 Gewichtsteile Wasser enthielt, mit einer Streichrakel in einer Menge von 4,7 g/m² auf die Oberfläche einer Seite des Rohpapiers aufgetragen, um eine wasserdispergierbare Überzugsschicht zu bilden, die wasserunlösliches Pulver enthielt. Auf die Oberfläche der anderen Seite des obigen Rohpapiers wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die 40 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol), 60 Gewichtsteile Stärke und 567 Gewichtsteile Wasser enthielt, mit einer Streichrakel in einer Menge von 3,7 g/m² aufgetragen, um eine wasserdispergierbare Überzugsschicht ohne wasserunlösliches Pulver zu bilden.
Zur Herstellung eines satinierten Blatts wurde das obige, beidseitig beschichtete Rohpapier dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Das entstandene satinierte Blatt (Probe Nr. 13-1) hatte eine Luftdurchlässigkeit von 66 Coresta, eine Deckfähigkeit bzw. Undurchsichtigkeit von 71,6%, eine Wasserdispersionsdauer von 33 Sekunden, eine Glätte von 323 s/10 ml und eine Zugfestigkeit von 4,68 kgf. Daher hatte dieses Blatt Eigenschaften, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder Filterhülle für Zigaretten geeignet waren.

BEISPIEL 14

Das in Wasser auflösbare Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 41 g/m² wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 7.
Als nächstes wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die 70 Gewichtsteile Kaolinpulver, 30 Gewichtsteile Titandioxidpulver, 19 Gewichtsteile Stärke und 101 Gewichtsteile Wasser enthielt, mit einer Streichrakel in einer Menge von 10 g/m² auf die Oberfläche einer Seite des Rohpapiers aufgetragen, um eine wasserdispergierbare Schicht zu bilden, die wasserunlösliches Pulver enthielt.
Auf die Oberfläche der anderen Seite des Rohpapiers wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die 45 Gewichtsteile Copolymer von Acrylsäureester und Acrylsäure, 55 Gewichtsteile Poly(vinylalkohol), 285 Gewichtsteile Wasser enthielt, mit einer Streichrakel in einer Menge von 10,7 g/m² aufgetragen, um eine wasserdispergierbare Überzugsschicht ohne wasserunlösliches Pulver zu bilden.
Zur Herstellung eines satinierten Blatts wurde das obige, beidseitig beschichtete Rohpapier dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet.
Das entstandene satinierte Blatt (Probe Nr. 14-1) hatte eine äußerst niedrige Luftdurchlässigkeit von 280 s/100 ml, und die Wasserdispersionsdauer des Blatts hatte einen äußerst kurzen Wert von 11 Sekunden. Ferner betrug die Glätte 320 s/10 ml, und die Zugfestigkeit betrug 2,61 kgf. Daher hatte dieses Blatt Eigenschaften, die für den Gebrauch als Filterverbindungspapier oder Filterhülle für Zigaretten geeignet waren.

BEISPIEL 15 (FÜR ZIGARETTEN)

Das Blatt von Probe Nr. 11-2 in Beispiel 11 (Luftdurchlässigkeit: 86 Coresta) wurde als Körperpapier verwendet, durch Bedrucken mit einer Zeichnung verziert und auf eine Standardbreite für Filterverbindungspapier zugeschnitten (Probe Nr. 15)
Außerdem wurde ein Blatt auf ähnliche Weise wie die Probe Nr. 11-2 in Beispiel 11 hergestellt, wobei aber keine Satinage ausgeführt wurde. Die Luftdurchlässigkeit dieses Blatts betrug 188 Coresta. Aus diesem Blatt wurde auf ähnliche Weise wie oben erwähnt ein Filterverbindungspapier (Probe Nr. 16) hergestellt.
Außerdem wurde als Vergleichsbeispiel ein Blatt mit hoher Luftdurchlässigkeit außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung hergestellt, indem das in Beispiel 11 hergestellte, in Wasser auflösbare Rohpapier ohne Ausbildung der Überzugsschicht verwendet wurde und an dem Rohpapier eine Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC ausgeführt wurde. Die Luftdurchlässigkeit dieses satinierten Blatts betrug 270 Coresta, und als Vergleichsprobe (Probe Nr. 17) wurde Filterverbindungspapier auf die gleiche Weise wie oben erwähnt hergestellt.
Andererseits wurden gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,420 und einem L/D-Wert von 57,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 77%, und gebleichter Weichholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,722 und einem L/D-Wert von 79,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 103% bis zu einem Mahlgrad von 240 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Der gebleichte Hartholz-Kraftzellstoff und der gebleichte Weichholz-Kraftzellstoff wurden im Verhältnis von 80 Gew.-% : 20 Gew.-% vermischt, und 95 Gewichtsteile des entstandenen Holzzellstoffgemischs wurden mit 5 Gewichtsteilen Natriumsalz von faserförmiger Carboxymethylcellulose (Substitutionsgrad: 0,43) und 65 Gewichtsteilen Calciumcarbonatpulver vermischt, um eine Papiermasse herzustellen. Aus der Papiermasse wurde unter Verwendung einer Langsiebpapiermaschine ein in Wasser auflösbares Rohpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 30 g/m² hergestellt. Als nächstes wurde eine klare Beschichtungsflüssigkeit aus Stärke mit einer Feststoffkonzentration von 20% mit einer Auftragwalze in einer Menge von 1 g/m² auf jede Oberfläche auf beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen. Zur Herstellung eines satinierten Blatts wurde das beschichtete Rohpapier dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet. Dieses satinierte Blatt hatte eine Luftdurchlässigkeit von 109 Coresta, und es wurde dann zur Herstellung einer Filterhülle (Probe Nr. 18) auf die vorgeschriebene Größe zugeschnitten.
Als Vergleichsproben wurden Filterverbindungspapier und eine Filterhülle unter den folgenden, gewöhnlichen Bedingungen hergestellt, und unter Verwendung dieses Filterverbindungspapiers und dieser Filterhülle wurden Zigaretten hergestellt:
Gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,530 und einem L/D-Wert von 55,3 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 116%; und gebleichter Weichholz- Kraftzellstoff mit einem l/D-Wert von 0,786 und einem L/D-Wert von 77,6 als Faserabmessungen und einem Wasserretentionswert von 91,5% wurden bis zu einem Mahlgrad von 80 ml CSF gemäß Canadian standard freeness gemahlen. Der gebleichte Hartholz-Kraftzellstoff und der gebleichte Weichholz- Kraftzellstoff wurden im Verhältnis von 50 Gew.-% : 50 Gew.-% vermischt, und 100 Gewichtsteile des entstandenen Holzzellstoffgemischs wurden mit 30 Gewichtsteilen Calciumcarbonatpulver zur Herstellung einer Papiermasse vermischt. Aus dieser Papiermasse wurden mit Hilfe einer Langsiebpapiermaschine Körperpapier für Filterverbindungspapier mit einer flächenbezogenen Masse von 37 g/m² und Körperpapier für eine Filterhülle mit einer flächenbezogenen Masse von 27 g/m² hergestellt. Zur Herstellung von satinierten Blättern wurden diese Körperpapiere ohne Oberflächenbeschichtung dann mittels Satinage unter einem Preßdruck von 175 kg/cm bei einer Kalanderwalzentemperatur von 90ºC fertigbearbeitet. Die Luftdurchlässigkeit des Körperpapiers für Filterverbindungspapier betrug 5 Coresta, und die Luftdurchlässigkeit des Körperpapiers für eine Filterhülle betrug 9 Coresta. Diese Körperpapiere wurden auf die vorgeschriebenen Größen zugeschnitten, um ein Vergleichs-Filterverbindungspapier (Probe Nr. 19) bzw. eine Vergleichs-Filterhülle (Probe Nr. 20) herzustellen.
Die Filterhüllen (Probe Nr. 18 und Nr. 20) wurden auf die gleiche Weise wie im Falle gewöhnlicher Filtermundstücke für Zigaretten zum Umwickeln von Acetatkabel verwendet, um Filtermundstücke für Zigaretten herzustellen. Bei diesem Verfahren trat weder in mechanischer Hinsicht noch in Bezug auf Qualitäten ein Problem auf.
Ferner wurden versuchsweise vier Arten von Filterzigaretten hergestellt, in dem die auf die oben erwähnte Weise hergestellten Filtermundstücke und Zigarettenstäbe, die aus einer mit Zigarettenpapier umwickelten Tabakart geformt wurden, unter Verwendung der in Tabelle 12 (Seite 37) angegebenen Filterverbindungspapiere (Proben Nr. 15, 16, 17 und 19) kombiniert wurden. Beim Herstellungsprozeß jeder Probe gab es weder mechanische Probleme noch Probleme mit der Qualität, außer den Rauchbestandteilen, und die Ergebnisse waren vielversprechend. In Bezug auf diese Filterzigaretten wurden der Ziehwiderstand in der Zigarette, der Teergehalt im Rauch, der Nikotingehalt im Rauch und die Anzahl der Züge gemäß TIJO (Japan Tobacco Association) gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 12 dargestellt, zusammen mit den Daten, in denen die prozentuale Gewichtsabnahme von Filterverbindungspapier und Filterhülle nach 30-ständigen Dauerberegnungstests unter Verwendung eines Bewitterungsmeßgeräts mit kombiniertem Zyklus verglichen wurden.
Nach den Ergebnissen wiesen Zigaretten der Versuchsprodukte B und C eine hohe prozentuale Gewichtsabnahme und eine gute Wasserdispergierbarkeit im Vergleich zu dem Vergleichsversuchsprodukt A auf, und ferner verringerten sich die Bestandteile im Rauch kaum. Daraus läßt sich schließen, daß in den Versuchsprodukten B und C verwendete Papiere für den Gebrauch als Rohmaterialien für Zigaretten geeignet sind. Es zeigt sich, daß der Nikotingehalt und der Teergehalt in der Zigarette des Versuchsprodukts D beträchtlich abnehmen. Daraus läßt sich schließen, daß Papier mit einer höheren Luftdurchlässigkeit als 200 Coresta, wie das Versuchsprodukt D, zur Verwendung als Filterverbindungspapier nicht geeignet ist, da die Gehalte an Rauchbestandteilen, wie z. B. Nikotin oder Teer, zu stark abnehmen. TABELLE 1 TABELLE 2 TABELLE 3 TABELLE 4 TABELLE 5 TABELLE 6 TABELLE 7 TABELLE 8 TABELLE 9
Beschichtungslösung X: Copolymer von Vinylacetat und Acrylsalz
Beschichtungslösung Y: Copolymer von Acrylester und Acrylsalz
Beschichtungslösung Z: Poly(vinylalkohol) TABELLE 10
Beschichtungslösung X: Copolymer von Vinylacetat und Acrylsalz
Beschichtungslösung Y: Copolymer von Acrylester und Acrylsalz
Beschichtungslösung Z: Poly(vinylalkohol) TABELLE 11 TABELLE 12

Claims

1. Wasserdispergierbares Blatt zur Verwendung als Filterhülle oder Filterverbindungspapier für Zigaretten, wobei das Blatt aufweist:

(1) ein wasserlösliches Trägerpapier aus Faserrohstoffen, die nicht weniger als 20 Gew.-% wasserdispergierbare Fasern enthalten, die Faserabmessungen mit einem l/D-Wert von höchstens 0,45 und einem L/D-Wert von höchstens 60 sowie einen Wasserretentionswert von höchstens 95% aufweisen, wobei das Trägerpapier eine Luftdurchlässigkeit von nicht mehr als 40000 Coresta-Einheiten aufweist; und

(2) eine wasserdispergierbare Deckschicht, die wasserlösliches Polymer enthält und auf der Oberfläche mindestens einer Seite des Trägerpapiers ausgebildet ist;

wobei das Blatt eine Luftdurchlässigkeit von nicht mehr als 200 Coresta-Einheiten aufweist.

2. Wasserdispergierbares Blatt nach Anspruch 1, wobei wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver mit den Faserrohstoffen vermischt wird.

3. Wasserdispergierbares Blatt für Zigaretten nach Anspruch 1, wobei das Trägerpapier durch Alkaliimprägnierungsbehandlung eines aus den Faserrohstoffen bestehenden Papiers hergestellt wird.

4. Wasserdispergierbares Blatt für Zigaretten nach Anspruch 3, wobei wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver mit den Faserrohstoffen vermischt wird.

5. Wasserdispergierbares Blatt nach Anspruch 1, wobei Salz von faserförmiger Carboxymethylcellulose oder Salz von faserförmiger Carboxyethylcellulose mit den Faserrohstoffen vermischt wird.

6. Wasserdispergierbares Blatt nach Anspruch 1, wobei Salz von faserförmiger Carboxymethylcellulose oder Salz von faserförmiger Carboxyethylcellulose und wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver mit den Faserrohstoffen vermischt werden.

7. Wasserdispergierbares Blatt zur Verwendung als Filterhülse oder Filterverbindungspapier für Zigaretten, wobei das Blatt aufweist:

(1) ein wasserlösliches Trägerpapier, hergestellt aus einem Papiervlies aus Faserrohstoffen, die wasserdispergierbare Fasern und faserförmige Carboxymethylcellulosesäure oder faserförmige Carboxyethylcellulosesäure enthalten, wobei das Papiervlies eine Alkaliimprägnierungsbehandlung erfahren hat und das Trägerpapier eine Luftdurchlässigkeit von nicht mehr als 40000 Coresta-Einheiten aufweist; und

8. Wasserdispergierbares Blatt nach Anspruch 7, wobei wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver mit den Faserrohstoffen vermischt wird.

9. Wasserdispergierbares Blatt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die wasserlösliches Polymer enthaltende wasserdispergierbare Deckschicht wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver in einem Anteil von nicht mehr als 20 Gewichtsteilen pro 1 Gewichtsteil des wasserlöslichen Polymers enthält.

10. Wasserdispergierbares Blatt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die wasserdispergierbaren Deckschlichten auf den Oberflächen beider Seiten des wasserlöslichen Trägerpapiers ausgebildet werden.

11. Wasserdispergierbares Blatt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei auf der Oberfläche einer Seite des wasserlöslichen Trägerpapiers eine wasserdispergierbare, aus wasserlöslichem Polymer bestehende Deckschicht und auf der Oberfläche der anderen Seite des wasserlöslichen Trägerpapiers eine wasserdispergierbare Deckschicht ausgebildet ist, die wasserunlösliches oder schwach wasserlösliches Pulver in einem Anteil von nicht mehr als 20 Gewichtsteilen pro 1 Gewichtsteil des wasserlöslichen Polymers enthält.

12. Filterzigarette, wobei das in einem der Ansprüche 1 bis 11 spezifizierte Blatt als Filterhülse verwendet wird.

13. Filterzigarette, wobei das in einem der Ansprüche 1 bis 11 spezifizierte Blatt als Filterverbindungspapier verwendet wird.