EP2739781B1 - Cigarette paper with filler having specific particle size distribution - Google Patents

Cigarette paper with filler having specific particle size distribution Download PDF

Info

Publication number
EP2739781B1
EP2739781B1 EP20130776758 EP13776758A EP2739781B1 EP 2739781 B1 EP2739781 B1 EP 2739781B1 EP 20130776758 EP20130776758 EP 20130776758 EP 13776758 A EP13776758 A EP 13776758A EP 2739781 B1 EP2739781 B1 EP 2739781B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cigarette
cigarette paper
weight
particle size
paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20130776758
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2739781A1 (en
Inventor
Dieter Möhring
Roland Zitturi
Kannika PESENDORFER
Dietmar Volgger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delfortgroup AG
Original Assignee
Delfortgroup AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delfortgroup AG filed Critical Delfortgroup AG
Priority to PL13776758T priority Critical patent/PL2739781T3/en
Publication of EP2739781A1 publication Critical patent/EP2739781A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2739781B1 publication Critical patent/EP2739781B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00Cigars; Cigarettes
    • A24D1/02Cigars; Cigarettes with special covers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675Oxides, hydroxides or carbonates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/68Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D21H21/52Additives of definite length or shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zigarettenpapier, das Zellstofffasern und Füllstoffpartikel enthält. Dabei schließt der Begriff "enthalten" nicht aus, dass das Zigarettenpapier noch weitere Bestandteile enthält. Insbesondere betrifft sie ein Zigarettenpapier, das es gestattet, die Menge an Kohlenmonoxid im Zigarettenrauch zu vermindern, sowie eine zugehörige Zigarette.The present invention relates to a cigarette paper containing pulp fibers and filler particles. The term "contain" does not exclude that the cigarette paper contains other ingredients. In particular, it relates to a cigarette paper which makes it possible to reduce the amount of carbon monoxide in cigarette smoke and an associated cigarette.

HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND AND PRIOR ART

Es ist allgemein bekannt, dass der Zigarettenrauch viele schädliche Substanzen, darunter auch Kohlenmonoxid enthält. Es besteht daher ein großes Interesse in der Industrie, Zigaretten zu produzieren, deren Rauch nennenswert weniger schädliche Substanzen enthält. Zur Reduktion der Menge an solchen Substanzen sind Zigaretten oft mit Filtern, typischerweise aus Zelluloseacetat, ausgestattet. Diese Filter sind jedoch nicht geeignet, den Gehalt an Kohlenmonoxid im Rauch der Zigarette zu reduzieren, da Zelluloseacetat das Kohlenmonoxid nicht absorbieren kann. Verschiedene Vorschläge, Katalysatoren in den Filter einzubauen, um Kohlenmonoxid in das weniger schädliche Kohlendioxid umzuwandeln, waren bisher teils aus funktionalen, teils aus wirtschaftlichen Gründen nicht erfolgreich.It is well known that cigarette smoke contains many harmful substances, including carbon monoxide. There is therefore a great interest in the industry to produce cigarettes whose smoke contains significantly less harmful substances. To reduce the amount of such substances, cigarettes are often equipped with filters, typically cellulose acetate. However, these filters are not suitable for reducing the content of carbon monoxide in the smoke of the cigarette, since cellulose acetate can not absorb the carbon monoxide. Various proposals to incorporate catalysts into the filter to convert carbon monoxide into the less harmful carbon dioxide have been unsuccessful, partly for functional reasons and partly for economic reasons.

Es ist auch bekannt, den in der Zigarette entstehenden Rauch beispielsweise durch einen durch eine Perforation des Mundstückbelagspapiers strömenden Luftstrom zu verdünnen. Dadurch kann zwar der Gehalt an Kohlenmonoxid im Zigarettenrauch reduziert werden, jedoch um den Preis, dass auch die den Geschmack der Zigarette bestimmenden Substanzen verdünnt werden und damit der Geschmackseindruck der Zigarette und die Kundenakzeptanz verschlechtert werden. Die Substanzen im Zigarettenrauch werden durch ein Verfahren bestimmt, bei dem die Zigaretten nach genormten Vorgaben abgeraucht werden. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in ISO 4387 beschrieben. Dabei wird die Zigarette zunächst am Beginn des ersten Zuges angezündet und dann jede Minute ein Zug am Mundende der Zigarette mit einer Dauer von 2 Sekunden und einem Volumen von 35 cm3 bei einem sinusförmigen Zugprofil an der Zigarette durchgeführt. Die Züge werden dabei solange wiederholt, bis die Zigarette eine bestimmte, in der Norm vorgegebene Länge unterschreitet. Der aus dem Mundende der Zigarette während der Züge strömende Rauch wird in einem Cambridge Filter Pad gesammelt und dieser Filter wird danach hinsichtlich seines Gehalts an verschiedenen Substanzen, beispielsweise Nikotin, chemisch analysiert. Die aus dem Mundende der Zigarette während der Züge durch das Cambridge Filter Pad hindurchströmende Gasphase wird gesammelt und ebenfalls chemisch analysiert, beispielsweise um den Gehalt an Kohlenmonoxid im Zigarettenrauch zu ermitteln.It is also known to dilute the smoke produced in the cigarette, for example, by a stream of air flowing through a perforation of the tipping paper. As a result, although the content of carbon monoxide in the cigarette smoke can be reduced, but at the price that the substances determining the taste of the cigarette are diluted and thus the taste impression of the cigarette and the customer acceptance are deteriorated. The substances in the cigarette smoke are determined by a method in which the cigarettes are smoked to standardized specifications. Such a method is described for example in ISO 4387. The cigarette is first lit at the beginning of the first turn and then every minute a pull at the mouth end of the cigarette with a duration of 2 seconds and a volume of 35 cm 3 was carried out on a sinusoidal draft profile on the cigarette. The moves are repeated until the cigarette falls below a certain, given in the standard length. The smoke flowing from the mouth end of the cigarette during traction is collected in a Cambridge Filter Pad and this filter is thereafter chemically analyzed for its content of various substances, such as nicotine. The gas phase flowing from the mouth end of the cigarette through the Cambridge Filter Pad during trains is collected and also chemically analyzed, for example to determine the level of carbon monoxide in the cigarette smoke.

Während des genormten Abrauchens befindet sich die Zigarette also in zwei strömungstechnisch unterschiedlichen Zuständen. Während des Zuges besteht eine nennenswerte Druckdifferenz, typischerweise im Bereich von 200 Pa bis 1000 Pa zwischen der dem Tabak zugewandten Innenseite und der Außenseite des Zigarettenpapiers. Durch diese Druckdifferenz strömt Luft durch das Zigarettenpapier in den Tabakteil der Zigarette und verdünnt den während des Zuges entstehenden Rauch. Während dieser Phase, die pro Zug 2 Sekunden dauert, wird das Ausmaß der Verdünnung des Zigarettenrauchs durch die Luftdurchlässigkeit des Papiers bestimmt. Die Luftdurchlässigkeit wird nach ISO 2965 bestimmt und gibt an, welches Luftvolumen pro Zeiteinheit, pro Flächeneinheit und pro Druckdifferenz durch das Zigarettenpapier strömt und hat daher die Einheit cm3/(min cm2 kPa). Sie wird oft als CORESTA Einheit (CU, CORESTA Unit) bezeichnet (1 CU = 1 cm3/(min cm2 kPa)). Mit diesem Wert wird die Strangventilation einer Zigarette gesteuert, also der Luftstrom, der bei einem Zug an der Zigarette durch das Zigarettenpapier in die Zigarette strömt. Üblicherweise liegt die Luftdurchlässigkeit von Zigarettenpapieren im Bereich von 0 CU bis 200 CU, wobei der Bereich von 20 CU bis 120 CU im Allgemeinen bevorzugt wird.During standardized smoking, the cigarette is therefore in two fluidically different states. During the draw, there is a significant pressure difference, typically in the range of 200 Pa to 1000 Pa, between the tobacco facing inside and the outside of the cigarette paper. By this pressure difference, air flows through the cigarette paper in the tobacco part of the cigarette and dilutes the resulting smoke during the move. During this phase, which lasts 2 seconds per puff, the extent of dilution of the cigarette smoke is determined by the air permeability of the paper. The air permeability is determined according to ISO 2965 and indicates which air volume per unit time, per unit area and per pressure difference flows through the cigarette paper and therefore has the unit cm 3 / (min cm 2 kPa). It is often referred to as CORESTA unit (CU, CORESTA unit) (1 CU = 1 cm 3 / (min cm 2 kPa)). With this value, the strand ventilation of a cigarette is controlled, ie the air flow, which flows in a train on the cigarette through the cigarette paper into the cigarette. Typically, the air permeability of cigarette papers is in the range of 0 CU to 200 CU, with the range of 20 CU to 120 CU being generally preferred.

Im Zeitraum zwischen den Zügen hingegen glimmt die Zigarette ohne eine nennenswerte Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Tabakteils der Zigarette und der Umgebung, sodass der Gastransport durch die Gaskonzentrationsdifferenz zwischen Tabakteil und Umgebung bestimmt wird. Dabei kann auch Kohlenmonoxid durch das Zigarettenpapier hindurch aus dem Tabakteil in die Umgebungsluft diffundieren. In dieser Phase, die nach dem in ISO 4387 beschriebenen Verfahren pro Zug 58 Sekunden dauert, ist die Diffusionskapazität des Zigarettenpapiers der für die Reduktion des Kohlenmonoxids maßgebliche Parameter.In the period between trains, however, the cigarette will glow without any appreciable pressure difference between the interior of the tobacco part of the cigarette and the environment, so that the gas transport is determined by the gas concentration difference between the tobacco part and the environment. In this case, carbon monoxide can also diffuse through the cigarette paper from the tobacco part into the ambient air. In this phase, which lasts 58 seconds per train according to the procedure described in ISO 4387, the diffusion capacity of the cigarette paper is the relevant parameter for the reduction of carbon monoxide.

Die Diffusionskapazität ist ein Transferkoeffizient und beschreibt die Durchlässigkeit des Zigarettenpapiers für einen Gasstrom, der durch eine Konzentrationsdifferenz verursacht wird. Genauer bezeichnet die Diffusionskapazität das durch das Papier pro Zeiteinheit, pro Flächeneinheit und pro Konzentrationsdifferenz tretende Gasvolumen und hat daher die Einheit cm3/(s cm2) = cm/s. Die Diffusionslcapazität eines Zigarettenpapiers für CO2 kann beispielsweise mit dem CO2 Diffusivity Meter der Firma Sodim bestimmt werden und steht in einem engen Zusammenhang mit der Diffusionskapazität eines Zigarettenpapiers für CO.The diffusion capacity is a transfer coefficient and describes the permeability of the cigarette paper to a gas flow caused by a concentration difference. More specifically, the diffusion capacity refers to the gas volume passing through the paper per unit time, per unit area and per concentration difference, and therefore has the unit cm 3 / (s cm 2 ) = cm / s. The diffusion capacity of a cigarette paper for CO 2 can be determined, for example, with the CO 2 Diffusivity Meter from Sodim and is closely related to the diffusion capacity of a cigarette paper for CO.

Aus den obigen Betrachtungen ergibt sich, dass die Diffusionskapazität des Zigarettenpapiers eine eigenständige, wichtige Bedeutung für den Kohlenmonoxidgehalt im Zigarettenrauch hat und dass sich die Werte an Kohlenmonoxid im Zigarettenrauch durch Erhöhung der Diffusionskapazität verringern lassen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die aus dem Stand der Technik bekannten selbstverlöschenden Zigaretten von Bedeutung, bei denen vergleichsweise hohe Werte an Kohlenmonoxid beobachtet werden. Bei solchen Zigaretten werden brandhemmende Streifen auf das Zigarettenpapier aufgebracht, um in einem genormten Test (ISO 12863) Selbstverlöschung zu erzielen. Dieser oder ein ähnlicher Test ist beispielsweise Bestandteil gesetzlicher Regelungen in den USA, Kanada, Australien und der Europäischen Union. Die erhöhten Werte an Kohlenmonoxid kommen dadurch zustande, dass das Kohlenmonoxid nur in sehr geringem Ausmaß durch die brandhemmenden Streifen aus der Zigarette diffundieren kann. Es wäre daher von großem Vorteil, Zigarettenpapiere zur Verfügung zu haben, die diesen unerwünschten Nebeneffekt kompensieren.From the above considerations, it can be seen that the diffusion capacity of the cigarette paper has an independent, important importance for the carbon monoxide content in the cigarette smoke and that the values of carbon monoxide in the cigarette smoke can be reduced by increasing the diffusion capacity. This is particularly important in view of the self-extinguishing cigarettes known from the prior art, in which comparatively high levels of carbon monoxide are observed. In such cigarettes, fire retardant streaks are applied to the cigarette paper for self extinguishment in a standardized test (ISO 12863). This or a similar test, for example, is part of legal regulations in the US, Canada, Australia and the European Union. The increased levels of carbon monoxide are due to the fact that the carbon monoxide can diffuse from the cigarette only to a very small extent by the fire-retardant strip. It would therefore be of great advantage to have cigarette papers available that compensate for this undesirable side effect.

In der Praxis stellt es sich allerdings als äußerst schwierig heraus, die Diffusionskapazität unabhängig von der Luftdurchlässigkeit des Papiers im Papierherstellungsprozess einzustellen. Die Luftdurchlässigkeit ist jedoch ihrerseits in den meisten Fällen Gegenstand der von den Zigarettenherstellern vorgegebenen Papierspezifikationen, sodass sich - unter dieser Vorgabe - die Diffusionskapazität praktisch aus dem Papierherstellungsprozess ergibt und nur in einem sehr kleinen Bereich variiert werden kann (vergleiche auch B.E.: The influence of the pore size distribution of cigarette paper on its diffusion constant and air permeability, SSPT17, 2005, CORESTA meeting, Stratford-upon-Avon, UK ). Denn sowohl die Luftdurchlässigkeit als auch die Diffusionskapazität werden durch die Porenstruktur des Zigarettenpapiers bestimmt, wobei zwischen diesen Größen ein Zusammenhang besteht, der annähernd durch D* Z(1/2) gegeben ist, wobei D* die Diffusionskapazität und Z die Luftdurchlässigkeit bezeichnet. Dieser Zusammenhang gilt vor allem dann in sehr guter Näherung, wenn die Luftdurchlässigkeit des Papiers primär durch die Mahlung der Zellstofffasern eingestellt wird.In practice, however, it is extremely difficult to adjust the diffusion capacity regardless of the air permeability of the paper in the papermaking process. However, air permeability is, in turn, in most cases the subject of the paper specifications given by the cigarette manufacturers, so that under this requirement the diffusion capacity is practically derived from the papermaking process and can be varied only in a very small range (cf. BE: The influence of the pore size distribution of cigarette paper on its diffusion constant and air permeability, SSPT17, 2005, CORESTA meeting, Stratford-upon-Avon, UK ). For both the air permeability and the diffusion capacity are determined by the pore structure of the cigarette paper, wherein there is a relationship between these quantities, which is approximately given by D * ~ Z (1/2) , where D * denotes the diffusion capacity and Z the air permeability. This relationship is especially true in a very good approximation, if the air permeability of the paper is adjusted primarily by the grinding of the pulp fibers.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze bekannt, um die Diffusionskonstante des Zigarettenpapiers zu erhöhen, beispielsweise durch Zugabe von thermisch instabilen Substanzen ( WO 2012013334 ) oder durch Wahl der mittleren Größe der Füllstoffteilchen ( EP 1450632 , EP 1809128 ). Trotz solcher Versuche mangelt es immer noch an einer Möglichkeit, die Diffusionskapazität bei vorgegebener Luftdurchlässigkeit wesentlich zu erhöhen.Various approaches are known from the prior art in order to increase the diffusion constant of the cigarette paper, for example by adding thermally unstable substances (US Pat. WO 2012013334 ) or by choosing the average size of the filler particles ( EP 1450632 . EP 1809128 ). Despite such attempts, there is still a lack of opportunity to substantially increase the diffusion capacity at a given air permeability.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zigarettenpapier anzugeben, welches eine selektive Verringerung des Kohlenmonoxidgehalts im Zigarettenrauch bei vorgegebener Luftdurchlässigkeit ermöglicht.The present invention has for its object to provide a cigarette paper, which allows a selective reduction of the carbon monoxide content in cigarette smoke at a given air permeability.

Diese Aufgabe wird durch ein Zigarettenpapier nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a cigarette paper according to claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß enthält das Zigarettenpapier Zellstofffasern und Füllstoff, wobei mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% und besonders vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% des Füllstoffs eine nach ISO 13320 mit Mie-Korrektur für Calcit gemessene Partikelgrößenverteilung hat, für deren Verteilungsparameter p = d10+2·d30+2-d70-d90 gilt: p ≤ 5,0 µm, vorzugsweise p ≤ 4,0 µm und besonders vorzugsweise p ≤ 3,5 µm, und p ≥ - 1,0 µm, vorzugsweise p ≥ 0,0 µm und besonders vorzugsweise p ≥ 1,0 µm.According to the invention, the cigarette paper contains pulp fibers and filler, wherein at least 50 wt .-%, preferably at least 70 wt .-% and particularly preferably at least 90 wt .-% of the filler has a measured according to ISO 13320 with Mie correction for calcite particle size distribution, for the Distribution parameter p = d 10 + 2 * d 30 + 2-d 70 -d 90 applies: p ≤ 5.0 μm, preferably p ≤ 4.0 μm and particularly preferably p ≤ 3.5 μm, and p ≥ - 1, 0 μm, preferably p ≥ 0.0 μm and particularly preferably p ≥ 1.0 μm.

Die Partikelgrößenverteilung kennzeichnet den granulometrischen Zustand eines Partikelkollektivs und beschreibt die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Partikelgröße im Partikelkollektiv. Gemäß ISO 13320 wird die Partikelgröße anhand des Beugungsmusters eines Laserstrahls bestimmt. Zur Berechnung der Partikelgröße aus dem Beugungsmuster gelangen verschiedene Modelle, beispielweise nach Fraunhofer oder nach Mie zum Einsatz. Für die hier relevanten Partikelgrößen wird das Modell nach Mie mit Materialparametern für Calcit verwendet. Aus der auf diese Weise gemessenen Partikelgrößenverteilung kann man beispielsweise entnehmen, welcher Volumenanteil der Partikel kleiner als eine vorgegebene Größe ist. Solche Anteile können beispielsweise in der Form "dx" angegeben werden, wobei x für eine Zahl zwischen 0 und 100 steht und d ein Maß der Partikelgröße ist. Beispielsweise bedeutet d10 = 0,5 µm, dass 10 Vol.-% der Partikel im Kollektiv kleiner als 0,5 µm sind.The particle size distribution characterizes the granulometric state of a particle collective and describes the probability distribution of the particle size in the particle collective. According to ISO 13320, the particle size is determined by the diffraction pattern of a laser beam. To calculate the particle size from the diffraction pattern, different models are used, for example according to Fraunhofer or Mie. For the here relevant particle sizes, the Mie model with material parameters for calcite is used. From the particle size distribution measured in this way it is possible, for example, to deduce which volume fraction of the particles is smaller than a predetermined size. Such proportions may be given, for example, in the form "d x " where x is a number between 0 and 100 and d is a measure of particle size. For example, d 10 = 0.5 μm means that 10 % by volume of the particles in the collective are smaller than 0.5 μm.

Die Partikelgröße "d" entspricht dabei dem Durchmesser eines kugelförmigen Partikels. Bei Partikeln ohne Kugelform, entspricht sie jenem Durchmesser, den ein kugelförmiges Partikel besitzt, das, gemessen nach ISO 13320, zu demselben Ergebnis führt, wie das Partikel ohne Kugelform.The particle size "d" corresponds to the diameter of a spherical particle. For particles without spherical shape, it corresponds to the diameter possessed by a spherical particle, which, measured according to ISO 13320, gives the same result as the particle without spherical shape.

Dabei können die Partikel, die gemäß der obengenannten Partikelgrößenverteilung verteilt sind, zum überwiegenden Teil plättchenförmig oder nicht-plättchenförmig sein und insbesondere aus Kalk bestehen. Als nicht-plättchenförmig wird hierbei ein Partikel betrachtet, bei dem die Länge 1 und die Breite b weniger als viermal so groß, vorzugsweise weniger als doppelt so groß sind, wie die Dicke d, wobei die Länge 1, die Breite b und die Dicke d jeweils den maximalen Abmessungen in drei zueinander orthogonalen Raumrichtungen entsprechen. Bei der idealisierten Vorstellung einer nahezu quaderförmigen Geometrie könnten die Länge 1, die Breite b und die Dicke d beispielsweise den Kantenlängen des Quaders entsprechen, d. h. es ist keinesfalls nötig, dass die Länge 1 der längsten Abmessung des Partikels entspricht, welche bei einem idealisierten Quader der Raumdiagonale entsprechen würde. In der Regel wird die Länge 1 jedoch größer oder gleich der Breite b sein und sich ihrerseits um einen Faktor von 2,5 oder weniger von der längsten Raumrichtung des Partikels unterscheiden.In this case, the particles, which are distributed according to the above-mentioned particle size distribution, for the most part be platelet-shaped or non-platelet-shaped and in particular consist of lime. In this case, a non-platelet-shaped particle is considered in which the length l and the width b are less than four times as large, preferably less than twice the thickness d, the length l, the width b and the thickness d each corresponding to the maximum dimensions in three mutually orthogonal directions in space. In the idealized idea of a nearly cuboid geometry, the length 1, the width b and the thickness d could correspond, for example, to the edge lengths of the cuboid, i. H. it is by no means necessary for the length 1 to correspond to the longest dimension of the particle, which in the case of an idealized cuboid would correspond to the spatial diagonal. In general, however, the length 1 will be greater than or equal to the width b and in turn differ by a factor of 2.5 or less from the longest spatial direction of the particle.

Die Erfinder haben gefunden, dass sich durch die Verwendung von Füllstoffen mit einer speziellen Partikelgrößenverteilung die Diffusionskapazität des Zigarettenpapiers besonders günstig beeinflussen lässt. Insbesondere lässt sich bei vorgegebener Luftdurchlässigkeit eine vergleichsweise hohe Diffusionskapazität erreichen.The inventors have found that by using fillers with a specific particle size distribution, the diffusion capacity of the cigarette paper can be influenced particularly favorably. In particular, a comparatively high diffusion capacity can be achieved for a given air permeability.

Die Form der Partikelgrößenverteilung wird dabei durch die vier Werte d10, d30, d70 und d90 charakterisiert und daraus ein Verteilungsparameter p durch p=d10+2·d30+2·d70-d90 berechnet. Die Erfinder haben gefunden, dass es, wenn dieser Verteilungsparameter p eine Größe von etwa 5 µm unterschreitet, zu einem unerwarteten und starken Anstieg der Diffusionskapazität des Zigarettenpapiers kommt. Weiter haben die Erfinder gefunden, dass sich, wenn der Verteilungsparameter einen Wert von etwa 4 µm unterschreitet, ein Plateau ausbildet und kein ähnlich starker Anstieg in der Diffusionskapazität erwartet werden kann, sondern die Diffusionskapazität auf einem hohen Niveau bleibt. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 3 dargestellt.The shape of the particle size distribution is characterized by the four values d 10 , d 30 , d 70 and d 90 and from this a distribution parameter p is calculated by p = d 10 + 2 * d 30 + 2 * d 70 -d 90 . The inventors have found that when this distribution parameter p is about 5 μm in size falls short of an unexpected and sharp increase in the diffusion capacity of the cigarette paper. Further, the inventors have found that if the distribution parameter falls below a value of about 4 μm, a plateau is formed and no similar increase in the diffusion capacity can be expected, but the diffusion capacity remains at a high level. This connection is in Fig. 3 shown.

Der Verteilungsparameter p kann auch Werte kleiner als 0 µm annehmen, und im Allgemeinen wird man die Partikelgrößenverteilung so wählen, dass p größer als -1 µm ist.The distribution parameter p may also assume values less than 0 μm, and in general, one will choose the particle size distribution such that p is greater than -1 μm.

Vorzugsweise ist die Partikelgrößenverteilung des gesamten Füllstoffs im Papier derart gewählt, dass der Verteilungsparameter p einen wie oben definierten Wert annimmt. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch möglich, einen Füllstoff mit der erfindungsgemäßen Partikelgrößenverteilung mit anderen Füllstoffen mit anderen Partikelgrößenverteilungen zu kombinieren, solange der Anteil des Füllstoffs mit einer erfindungsgemäßen Partikelgrößenverteilung ausreichend hoch ist, um den beschriebenen technischen Effekt bereitzustellen. Aus diesem Grund sollte der Anteil des Füllstoffs mit der erfindungsgemäßen Partikelgrößenverteilung am gesamten Füllstoffgehalt wie oben erwähnt mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% und insbesondere mindestens 90 Gew.-% betragen.Preferably, the particle size distribution of the total filler in the paper is chosen such that the distribution parameter p assumes a value as defined above. However, it is within the scope of the invention also possible to combine a filler with the particle size distribution according to the invention with other fillers with other particle size distributions, as long as the proportion of the filler with a particle size distribution according to the invention is sufficiently high to provide the described technical effect. For this reason, the proportion of the filler with the particle size distribution according to the invention in the total filler content as mentioned above should be at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight and in particular at least 90% by weight.

Bei dem Füllstoff handelt es sich vorzugsweise um gefällten Kalk. Da der Effekt, der durch die Füllstoffe im Papier bewirkt wird, primär physikalischer Natur ist, lassen sich ähnliche Vorteile jedoch auch mit anderen Füllstoffen erreichen, beispielsweise Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Titandioxid, Eisenoxid oder Kombinationen derselben.The filler is preferably precipitated lime. However, since the effect caused by the fillers in the paper is primarily physical in nature, similar benefits can be achieved with other fillers, for example, magnesium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, titanium dioxide, iron oxide, or combinations thereof.

Wie eingangs erwähnt ist die Diffusionskapazität D * bei üblichen Papieren in guter Näherung proportional zur Wurzel aus der Luftdurchlässigkeit Z in CU, das heißt es gilt D* ∼ Z(1/2). Ein typischer Wert für die Diffusionskapazität für CO2 bei einer Luftdurchlässigkeit von Z = 50 CU beträgt z. B. 1,65 cm/s. Bisher ist es technisch außerordentlich schwierig, die Diffusionskapazität D * unabhängig von der Luftdurchlässigkeit Z derart zu variieren, dass sich bei vorgegebener Luftdurchlässigkeit Z eine erhöhte Diffusionskapazität D * ergibt. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Füllstoff mit einer erfindungsgemäßen Partikelgrößenverteilung ist es jedoch möglich, die Diffusionskapazität D * für CO2 bei einem ansonsten gleichen Papier mit einer Luftdurchlässigkeit von Z = 50 CU auf D* ≥ 1,80 cm/s oder mehr anzuheben. Eine ähnliche relative Erhöhung der Diffusionskapazität D* aufgrund Füllstoffs mit einer derartigen Partikelgrößenverteilung ergibt sich auch bei Luftdurchlässigkeiten Z, die von Z = 50 CU abweichen. Um diesen Effekt auch für allgemeine Luftdurchlässigkeiten von x CU zu quantifizieren, lässt sich die Diffusionskapazität D * für CO2 unter Ausnutzung der Beziehung D x * Z 1 / 2

Figure imgb0001
auf eine erwartete Diffusionskapazität bei 50 CU normieren, indem man sie mit einem Faktor 50 / x
Figure imgb0002
multipliziert, also D 50 * = D x * 50 / x .
Figure imgb0003
As mentioned above, the diffusion capacity D * in conventional papers is, to a good approximation, proportional to the root of the air permeability Z in CU, that is, D * ~ Z (1/2) . A typical value for the diffusion capacity for CO 2 at an air permeability of Z = 50 CU is z. B. 1.65 cm / s. Until now, it has been technically extremely difficult to vary the diffusion capacity D * independently of the air permeability Z such that, given a given air permeability Z, an increased diffusion capacity D * results. By the invention However, using filler having a particle size distribution according to the invention, it is possible to raise the diffusion capacity D * for CO 2 to D * ≥ 1.80 cm / s or more for an otherwise similar paper having an air permeability of Z = 50 CU. A similar relative increase in the diffusion capacity D * due to filler having such a particle size distribution also results at air permeabilities Z which deviate from Z = 50 CU. To quantify this effect also for general air permeabilities of x CU, the diffusion capacity D * for CO 2 can be exploited using the relationship D x * ~ Z 1 / 2
Figure imgb0001
normalize to an expected diffusion capacity at 50 CU by factoring them 50 / x
Figure imgb0002
multiplied, so D 50 * = D x * 50 / x ,
Figure imgb0003

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung gilt für die Diffusionskapazität D x *

Figure imgb0004
für CO2 eines Zigarettenpapiers mit einer Luftdurchlässigkeit von x CU daher: D x * 50 / x 1 , 80 cm / s ,
Figure imgb0005
vorzugsweise ≥ 1,90 cm/s und insbesondere ≥ 2,0 cm/s. Dies gilt insbesondere für Luftdurchlässigkeitswerte x aus dem Bereich 20 ≤ x ≤ 120, vorzugsweise 30 ≤ x ≤ 100, und zumindest für Papiere mit Füllstoffgehalten zwischen 20 und 40 Gew.-%.In an advantageous embodiment of the invention applies to the diffusion capacity D x *
Figure imgb0004
for CO 2 of a cigarette paper with an air permeability of x CU, therefore: D x * 50 / x 1 . 80 cm / s .
Figure imgb0005
preferably ≥ 1.90 cm / s and in particular ≥ 2.0 cm / s. This applies in particular to air permeability values x from the range 20 ≦ x ≦ 120, preferably 30 ≦ x ≦ 100, and at least for papers with filler contents between 20 and 40 wt .-%.

Es zeigt sich, dass für den erfindungsgemäßen Effekt die gesamte Partikelgrößenverteilung wesentlich entscheidender ist als die mittlere Partikelgröße alleine, d. h. der erwünschte Effekt wird im Wesentlichen unabhängig von der mittleren Partikelgröße erzielt. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Medianwert d50 der nach ISO 13320 mit Mie-Korrektur für Calcit gemessenen Partikelgrößenverteilung zwischen 0,2 µm und 4,0 µm, vorzugsweise zwischen 0,5 µm und 3,0 µm.It turns out that for the effect according to the invention, the total particle size distribution is significantly more critical than the mean particle size alone, ie the desired effect is achieved essentially independently of the mean particle size. In a preferred embodiment, the median value d 50 of the particle size distribution measured according to ISO 13320 with Mie correction for calcite is between 0.2 μm and 4.0 μm, preferably between 0.5 μm and 3.0 μm.

Der erfindungsgemäße Füllstoff kann dem Papier in der üblichen Weise beigegeben werden, wie es in der Papierherstellung dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt ist. Auch bei der Herstellung des Papiers bedarf es nach Beigabe des erfindungsgemäßen Füllstoffes keiner zusätzlichen, besonderen Maßnahmen.The filler according to the invention can be added to the paper in the usual way, as is known to the person skilled in the art in papermaking. Also, in the production of the paper requires no additional, special measures after the addition of the filler according to the invention.

Vorzugsweise beträgt der gesamte Füllstoffgehalt des Papiers zwischen 10 Gew.-% und 45 Gew.-%, besonders vorzugsweise zwischen 20 Gew.-% und 40 Gew.-%. Ferner hat das Zigarettenpapier vorzugsweise ein Flächengewicht von 10 g/m2 bis 60 g/m2, besonders vorzugsweise von 20 g/m2 bis 35 g/m2.Preferably, the total filler content of the paper between 10 wt .-% and 45 wt .-%, particularly preferably between 20 wt .-% and 40 wt .-%. Furthermore, that has Cigarette paper preferably has a basis weight of 10 g / m 2 to 60 g / m 2 , particularly preferably from 20 g / m 2 to 35 g / m 2 .

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Papier in Bereichen mit brandhemmenden Materialien behandelt, die geeignet sind, einer aus dem Papier gefertigten Zigarette Selbstverlöschungseigenschaften zu verleihen. Wie eingangs erwähnt wurde, behindern derartige brandhemmende Bereiche die Diffusion des CO aus der Zigarette heraus zwischen zwei aufeinander folgenden Zügen. Dies ist der Grund, weshalb man bei derartigen selbstverlöschenden Zigaretten typischerweise erhöhte CO-Werte beobachtet. Dies ist ein erhebliches Problem, weil der erhöhte Brandschutz die Gesundheitsschädlichkeit des Zigarettenrauchs nicht erhöhen sollte. Mit dem erfindungsgemäßen Zigarettenpapier lässt sich der typische Anstieg des CO-Gehalts im Zigarettenrauch aufgrund der brandhemmenden Bereiche durch die erhöhte Diffusionskapazität des Papiers in den unbehandelten Abschnitten zumindest teilweise kompensieren. Daher entfaltet die Erfindung in Zusammenhang mit derartig behandeltem Papier einen besonderen technischen Effekt.In a particularly preferred embodiment, the paper is treated in areas with fire retardant materials that are capable of imparting self extinguishing properties to a cigarette made from the paper. As previously mentioned, such fire retardant areas hinder the diffusion of CO out of the cigarette between two consecutive trains. This is the reason why such self-extinguishing cigarettes are typically observed to have elevated CO levels. This is a significant problem because the increased fire protection should not increase the health hazard of cigarette smoke. With the cigarette paper according to the invention, the typical increase in the CO content in cigarette smoke due to the fire-retardant regions can be at least partially compensated by the increased diffusion capacity of the paper in the untreated sections. Therefore, the invention in connection with such treated paper unfolds a special technical effect.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Fig. 1Fig. 1
zeigt eine Tabelle, in der die Werte für d10, d30, d70, d90, für achtzehn verschiedene Kalksorten angegeben sind. Ferner zeigt die Tabelle Werte für die Luftdurchlässigkeit Z und die Diffusionskapazität D*, die sich für Zigarettenpapiere ergeben, welche den betreffenden Kalk in einem niedrigen (18 Gew.-%) bzw. hohen (28 Gew.-%) Anteil enthalten.shows a table in which the values for d 10 , d 30 , d 70 , d 90 , are given for eighteen different types of lime. Further, the table shows air permeability Z and diffusion capacity D * values for cigarette papers containing the respective lime in a low (18% by weight) and high (28% by weight) ratio, respectively.
Fig. 2Fig. 2
zeigt eine Tabelle, die für dieselben Kalksorten und Papiere wie in Tabelle 1 die Werte D 50 *
Figure imgb0006
für niedrigen und hohen Kalkgehalt sowie deren Differenz Δ D 50 *
Figure imgb0007
enthält.
shows a table which, for the same types of lime and papers as in Table 1, the values D 50 *
Figure imgb0006
for low and high lime content and their difference Δ D 50 *
Figure imgb0007
contains.
Fig. 3Fig. 3
zeigt eine grafische Darstellung von Δ D 50 *
Figure imgb0008
in Abhängigkeit vom Verteilungsparameter p=d10+2·d30+2·d70-d90 der Partikelgrößenverteilung für die Papiere und Kalksorten von Fig. 1.
shows a graphical representation of Δ D 50 *
Figure imgb0008
depending on the distribution parameter p = d 10 + 2 · d 30 + 2 · d 70 -d 90 of the particle size distribution for the papers and lime types of Fig. 1 ,
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE UND VERGLEICHSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS AND COMPARATIVE EXAMPLES

Um den erfindungsgemäßen Effekt zu demonstrieren wurden Papierblätter aus Zellstofffasern gefüllt mit einer von 18 verschiedenen Kalksorten mit unterschiedlichen Partikelgrößenverteilungen getestet. Dabei wurden pro Kalksorte zwei Papierblätter hergestellt, eines mit einem Kalkgehalt von etwa 18 Gew.-% (Kalkgehalt "niedrig") und eines mit einem Kalkgehalt von etwa 28 Gew.-% (Kalkgehalt "hoch"). Diese Prozentangaben sind immer als Gewichtsprozent relativ zur Masse des Papierblatts zu verstehen.To demonstrate the effect of the invention, paper sheets of pulp fibers filled with one of 18 different types of lime having different particle size distributions were tested. Two paper sheets were produced per type of lime, one with a lime content of about 18% by weight (lime content "low") and one with a lime content of about 28% by weight (lime content "high"). These percentages are always to be understood as weight percent relative to the mass of the paper sheet.

Von jeder Kalksorte wurde die Partikelgrößenverteilung mittels Laserbeugung nach ISO 13320 bestimmt. Dabei wurde die Messung aller Kalksorten mit einem Gerät der Firma CILAS mit der Bezeichnung CILAS 1064 (Seriennummer 273) und die Auswertung mit der Software "The Particle Expert" v 6.15 durchgeführt. Für die computergestützte Auswertung wurde das Modell nach Mie für Calcit verwendet. Die Messung wurde mittels einer Nassdispersion durchgeführt, bei der die Probe in einer Flüssigkeit mittels des im Messgerät integrierten Ultraschalldispensors dispergiert wurde. Dieser Ultraschalldispensor wurde bei einer Leistung von 50 Watt und einer Frequenz von 38 kHz betrieben. Bei der verwendeten Flüssigkeit handelte es sich um destilliertes Wasser. Insgesamt wurden bei jeder Messung 500 ml Wasser in die Dispersionseinheit des Messgerätes gefüllt. Die Probenmenge bestand aus etwa 0,1 g des zu untersuchenden Materials im trockenen Zustand. Von jeder Probe wurden 6 Messungen durchgeführt, wobei bei Abweichen einer Messung ein Stabilitätstest von 15 Messungen durchgeführt wurde. Die Durchführung der Messungen erfolgte anhand der Bedienungsanleitung des verwendeten Geräts, wobei wenn nicht anders angegeben die Standardeinstellung des Geräts gewählt wurde, sowie nach ISO 13320. Die Auswertung der Partikelgrößenverteilung durch das Gerät liefert die Größen d10, d30, d70 und d90, aus denen gemäß p=d10+2·d30+2·d70-d90 der Verteilungsparameter p berechnet wurde.The particle size distribution of each type of lime was determined by means of laser diffraction according to ISO 13320. The measurement of all types of lime was carried out with a device from CILAS named CILAS 1064 (serial number 273) and the evaluation with the software "The Particle Expert" v 6.15. For the computer-aided evaluation, the Mie model for calcite was used. The measurement was carried out by means of a wet dispersion, in which the sample was dispersed in a liquid by means of the ultrasonic dispenser integrated in the measuring device. This ultrasonic dispenser was operated at a power of 50 watts and a frequency of 38 kHz. The liquid used was distilled water. In total, 500 ml of water were filled into the dispersion unit of the measuring instrument for each measurement. The amount of sample consisted of about 0.1 g of the material to be examined in the dry state. From each sample, 6 measurements were taken with a stability test of 15 measurements when a measurement was deviated. Measurements were taken in accordance with the operating instructions of the equipment used, and the standard setting of the instrument was chosen, unless otherwise stated, as well as ISO 13320. The evaluation of the particle size distribution by the instrument provides the sizes d 10 , d 30 , d 70 and d 90 , from which, according to p = d 10 + 2 * d 30 + 2 * d 70 -d 90, the distribution parameter p was calculated.

Bei allen Papierblättern wurde die gleiche Zellstofffasermischung bestehend aus einem Gemisch aus Kurz- und Langfasern verwendet, um das Ergebnis nur von der Partikelgrößenverteilung des Kalks und dem Kalkgehalt abhängig zu machen. Im Anschluss an die Herstellung der Papierblätter wurden die Diffusionskapazität sowie die Luftdurchlässigkeit gemessen. Die Diffusionskapazität D* der Papiere wurde nach Konditionierung gemäß ISO 187 mit einem Sodim Paper Diffusivity Meter, Typ 95X-2 (Serie 4 Nr. 26) gemessen. Die Luftdurchlässigkeit Z der Papiere wurde nach ISO 2965 bestimmt, wobei ein Messkopf mit einer rechteckigen Öffnung von 10×20 mm verwendet wurde. Eine Zusammenstellung der Messdaten ist in Tabelle 1 gezeigt, die in Fig. 1 wiedergegeben ist.For all paper sheets, the same pulp fiber mixture consisting of a mixture of short and long fibers was used to make the result dependent only on the particle size distribution of the lime and the lime content. Following the production of the paper sheets, the diffusion capacity and air permeability were measured. The Diffusion capacity D * of the papers was measured after conditioning according to ISO 187 with a Sodim Paper Diffusivity Meter, Type 95X-2 (Series 4 No. 26). The air permeability Z of the papers was determined according to ISO 2965, using a measuring head with a rectangular opening of 10 × 20 mm. A summary of the measurement data is shown in Table 1, which is in Fig. 1 is reproduced.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Diffusionskapazität möglichst stark und die Luftdurchlässigkeit möglichst wenig zu beeinflussen, wenn man den Füllstoffgehalt verändert. Da die Papierblätter alle eine unterschiedliche Luftdurchlässigkeit aufweisen, ist es notwendig, die Werte auf die oben beschriebene Weise auf ein Papier mit einer einheitlichen Luftdurchlässigkeit - hier 50 CU - zu normieren.The aim of the invention is to influence the diffusion capacity as much as possible and the air permeability as little as possible, if one changes the filler content. Since the paper sheets all have a different air permeability, it is necessary to normalize the values on the paper with a uniform air permeability - here 50 CU - in the manner described above.

Es ergeben sich dann die Werte in Tabelle 2, die in Fig. 2 wiedergegeben ist, wobei Δ D 50 *

Figure imgb0009
die Differenz der Diffusionskapazitäten D 50 *
Figure imgb0010
bei hohem und niedrigem Kalkgehalt bei einem Papier mit 50 CU Luftdurchlässigkeit bezeichnet.The values in Table 2 which result in Fig. 2 is reproduced, wherein Δ D 50 *
Figure imgb0009
the difference of the diffusion capacities D 50 *
Figure imgb0010
high and low lime content for a paper with 50 CU air permeability.

Stellt man den Zusammenhang zwischen dem Verteilungsparameter p der Partikelgrößenverteilung des Füllstoffs und der Änderung Δ D 50 *

Figure imgb0011
der Diffusionskapazität in einem Diagramm dar, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, dann zeigt sich, dass eine besonders hohe Änderung der Diffusionskapazität erreicht werden kann, wenn der Verteilungsparameter p höchstens 5,0 µm, vorzugsweise höchstens 4,0 µm und besonders vorzugsweise höchstens 3,5 µm beträgt, gleichzeitig aber wenigstens -1,0 µm, vorzugsweise wenigstens 0,0 µm und besonders vorzugsweise wenigstens 1,0 µm beträgt.If one considers the relationship between the distribution parameter p of the particle size distribution of the filler and the change Δ D 50 *
Figure imgb0011
the diffusion capacity in a diagram, as in Fig. 3 shown, it can be seen that a particularly high change in the diffusion capacity can be achieved if the distribution parameter p is not more than 5.0 μm, preferably not more than 4.0 μm and particularly preferably not more than 3.5 μm, but at least -1, 0 microns, preferably at least 0.0 microns and more preferably at least 1.0 microns.

Die Papiere mit den Nummern 10 und 12-18 gehören also zu den erfindungsgemäßen Ausführungen, während die anderen Papiere zeigen, dass sich mit Füllstoffen mit Partikelgrößenverteilungen, deren Verteilungsparameter p außerhalb des erfindungsgemäßen Wertebereichs liegt, der gewünschte Effekt nicht erzielen lässt.Papers Nos. 10 and 12-18 thus belong to the embodiments according to the invention, while the other papers show that fillers with particle size distributions whose distribution parameter p is outside the value range according to the invention do not achieve the desired effect.

Wenn man davon ausgeht, dass sich die Luftdurchlässigkeit Z und die Diffusionskapazität D* in guter Näherung gemäß D * Z

Figure imgb0012
verhalten, sollte Δ D 50 * = 0
Figure imgb0013
sein, was bedeuten würde, dass die Diffusionskapazität D* praktisch nicht unabhängig von der Luftdurchlässigkeit eingestellt werden kann. Davon verschiedene Werte von Δ D 50 *
Figure imgb0014
hingegen weisen auf Abweichungen von diesem starren Zusammenhang hin, die man sich im Rahmen der Erfindung zunutze macht. Diese größeren Werte von Δ D 50 *
Figure imgb0015
erhält man, wie die Erfinder zeigen konnten, für Füllstoffe mit einer Partikelgrößenverteilung, deren Verteilungsparameter p zwischen 5,0 µm und -1,0 µm liegt, wobei bevorzugte Obergrenzen für den Verteilungsparameter p bei 4,0 µm, bevorzugt bei 3,5 µm liegen, und bevorzugte Untergrenzen bei 0,0 µm, bevorzugt bei 1,0 µm liegen.Assuming that the air permeability Z and the diffusion capacity D * are in good approximation according to D * ~ Z
Figure imgb0012
behave, should Δ D 50 * = 0
Figure imgb0013
be, which would mean that the Diffusion capacity D * practically can not be set independently of the air permeability. Of which different values of Δ D 50 *
Figure imgb0014
on the other hand, they indicate deviations from this rigid relationship, which are used in the context of the invention. These larger values of Δ D 50 *
Figure imgb0015
one obtains, as the inventors could show, for fillers with a particle size distribution whose distribution parameter p is between 5.0 μm and -1.0 μm, preferred upper limits for the distribution parameter p being 4.0 μm, preferably 3.5 μm are, and preferred lower limits at 0.0 microns, preferably at 1.0 microns.

Man erkennt aus Tabelle 2 ferner, dass sich bei den erfindungsgemäßen Papieren mit derartiger Füllstoff-Partikelgrößenverteilung bei einer Luftdurchlässigkeit Z = 50 CU dann in der Tat ein vergleichsweise hoher absoluter Wert für die Diffusionskapazität Δ D 50 *

Figure imgb0016
erhalten lässt, der größer als 1,80 cm/s, vorzugsweise größer als 1,90 cm/s und insbesondere größer als 2,0 cm/s ist.It is also evident from Table 2 that in the case of the papers according to the invention having such a filler particle size distribution with an air permeability Z = 50 CU, in fact a comparatively high absolute value for the diffusion capacity Δ D 50 *
Figure imgb0016
greater than 1.80 cm / s, preferably greater than 1.90 cm / s and in particular greater than 2.0 cm / s.

Claims (9)

  1. Cigarette paper which contains pulp fibres and filler material particles, wherein at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight and in particular at least 90% by weight of the filler material has a particle size distribution, measured in accordance with ISO 13320 with Mie-correction for calcite, for which the distribution parameter p=d10+2·d30+2.d70-d90 holds:
    p≤5.0 µm, preferably p≤4.0 µm, and particularly preferably p≤3.5 µm, and
    p≥-1.0 µm, preferably p≥0.0 µm, and particularly preferably p≥1.0 µm.
  2. Cigarette paper according to claim 1, in which the filler material consists entirely or partially of one or more of the following materials: precipitated chalk, magnesium oxide, magnesium hydroxide, aluminium hydroxide, titanium dioxide and iron oxide.
  3. Cigarette paper according to claim 1 or 2, with an air permeability of x CU and a diffusion capacity D x *
    Figure imgb0019
    for CO2, wherein D x * 50 / x 1 , 80 cm / s ,
    Figure imgb0020
    preferably ≥1.90 cm/s and particularly preferably ≥2.0 cm/s.
  4. Cigarette paper according to claim 3, wherein 20 ≤ x ≤ 120, preferably 30 ≤ x ≤ 100.
  5. Cigarette paper according to one of the preceding claims, in which the median value d50 of the particle size distribution measured in accordance with ISO 13320 with Mie-correction for calcite is between 0.2 µm and 4.0 µm, preferably between 0.5 µm and 3.0 µm.
  6. Cigarette paper according to one of the preceding claims, in which the total filler material content of the paper is between 10% by weight and 45% by weight, preferably between 20% by weight and 40% by weight.
  7. Cigarette paper according to one of the preceding claims, in which the basis weight is between 10 g/m2 and 60 g/m2, preferably between 20 g/m2 and 35 g/m2.
  8. Cigarette paper according to one of the preceding claims, in which the paper is treated with burn-retardant materials in discrete areas which are suitable for providing a cigarette manufactured from the paper with self-extinguishing properties.
  9. Cigarette comprising a tobacco rod and a cigarette paper wrapping the tobacco rod, wherein the cigarette paper is a cigarette paper according to one of claims 1 to 8.
EP20130776758 2012-10-10 2013-10-08 Cigarette paper with filler having specific particle size distribution Active EP2739781B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL13776758T PL2739781T3 (en) 2012-10-10 2013-10-08 Cigarette paper with filler having specific particle size distribution

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012109642.2A DE102012109642B8 (en) 2012-10-10 2012-10-10 Cigarette paper with filler with special particle size distribution and cigarette
PCT/EP2013/070945 WO2014056912A1 (en) 2012-10-10 2013-10-08 Cigarette paper with filler having specific particle size distribution

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2739781A1 EP2739781A1 (en) 2014-06-11
EP2739781B1 true EP2739781B1 (en) 2015-04-29

Family

ID=49356403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20130776758 Active EP2739781B1 (en) 2012-10-10 2013-10-08 Cigarette paper with filler having specific particle size distribution

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9414626B2 (en)
EP (1) EP2739781B1 (en)
CN (1) CN104685124B (en)
BR (1) BR112015005266B1 (en)
DE (1) DE102012109642B8 (en)
ES (1) ES2542685T3 (en)
MY (1) MY168555A (en)
PH (1) PH12015500521A1 (en)
PL (1) PL2739781T3 (en)
WO (1) WO2014056912A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013109386B3 (en) * 2013-08-29 2015-01-15 Delfortgroup Ag Efficiently produced cigarette paper for self-extinguishing cigarettes, process for its preparation and a cigarette
DE102013114012B3 (en) * 2013-12-13 2014-12-11 Delfortgroup Ag Wrapping material for smoking articles with directional diffusion capacity
CN113163852A (en) * 2018-10-05 2021-07-23 斯瓦蒙卢森堡公司 Tobacco-containing packaging material having a bright white appearance

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6823872B2 (en) * 1997-04-07 2004-11-30 Schweitzer-Mauduit International, Inc. Smoking article with reduced carbon monoxide delivery
US5861209A (en) * 1997-05-16 1999-01-19 Minerals Technologies Inc. Aragonitic precipitated calcium carbonate pigment for coating rotogravure printing papers
US6929013B2 (en) * 2001-08-14 2005-08-16 R. J. Reynolds Tobacco Company Wrapping materials for smoking articles
US20060054291A1 (en) * 2001-12-20 2006-03-16 Dimmick Amy C High gloss calcium carbonate coating compositions and coated paper and paper board manufactured from same
DE102004050960B4 (en) 2004-10-19 2008-07-24 Glatz Feinpapiere Julius Glatz Gmbh Smoking article wrapping material with improved carbon monoxide reduction properties
US20070084475A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-19 Oglesby Robert L Smoking articles and wrapping materials therefor
DE102010032814B4 (en) 2010-07-30 2013-12-05 Delfortgroup Ag Cigarette paper with high diffusion capacity during thermal decomposition, cigarette, process for producing a cigarette paper and use of a water-soluble salt

Also Published As

Publication number Publication date
CN104685124A (en) 2015-06-03
BR112015005266A2 (en) 2017-07-04
DE102012109642B8 (en) 2014-06-26
PL2739781T3 (en) 2015-12-31
CN104685124B (en) 2016-09-28
PH12015500521B1 (en) 2015-04-27
WO2014056912A1 (en) 2014-04-17
DE102012109642B3 (en) 2014-03-20
ES2542685T3 (en) 2015-08-10
EP2739781A1 (en) 2014-06-11
MY168555A (en) 2018-11-12
US9414626B2 (en) 2016-08-16
US20150327593A1 (en) 2015-11-19
BR112015005266B1 (en) 2021-07-06
PH12015500521A1 (en) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2761087B1 (en) Cigarette paper with homogeneous visual impression
EP2445362B1 (en) Film-forming composition for applying to cigarette paper
DE69328848T3 (en) Process for the preparation of reconstituted tobacco foil
AT397027B (en) SMOKING ITEMS
EP2804497B1 (en) Paper filled with tobacco particles
DE102012106154B4 (en) Cigarette paper with improved air permeability, cigarette and method for producing a cigarette paper
EP2552253B1 (en) Perforated cigarette paper
EP2597975B1 (en) Cigarette paper having a high diffusion capacity during thermal decomposition
EP2739781B1 (en) Cigarette paper with filler having specific particle size distribution
DE2457574C2 (en)
DE2644921A1 (en) IMPROVEMENTS IN CIGARETTES
EP2760297B1 (en) Improved cigarette paper for self-extinguishing cigarettes
EP2761086B1 (en) Cigarette paper comprising a lamellar filler
DE2717182C2 (en) Method and apparatus for making smokable tobacco products
DE102013114012B3 (en) Wrapping material for smoking articles with directional diffusion capacity
DE102019100112B4 (en) Biodegradable segment of a smoking article
DE102019105417A1 (en) Procedure for processing at least two input materials
DE2737718C2 (en) Smokable tobacco product
DE102022102066A1 (en) SMOKING ARTICLE SEGMENT WITH CALENDED FIBRE WEB
WO2022175292A1 (en) Improved wrapping paper having a low diffusion capacity
DE1532123C (en) Filter mouthpiece for cigarettes or similar smokers' articles
DE1532123B (en) Filter mouthpiece for cigarettes or similar smokers' articles

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20140114

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
INTG Intention to grant announced

Effective date: 20141222

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R108

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: DELFORTGROUP AG

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 724522

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20150515

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R108

Effective date: 20150415

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: T3

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2542685

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20150810

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150729

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150831

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150730

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150829

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

REG Reference to a national code

Ref country code: PL

Ref legal event code: T3

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150429

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20160201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20151008

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 4

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20151008

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20131008

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20161031

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20161031

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20151031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150429

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20221025

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Payment date: 20221004

Year of fee payment: 10

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230313

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20231024

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20231110

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20231026

Year of fee payment: 11

Ref country code: AT

Payment date: 20231018

Year of fee payment: 11