EP3298198B1 - Umhüllungspapier mit durchscheinenden bereichen - Google Patents

Umhüllungspapier mit durchscheinenden bereichen Download PDF

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EP3298198B1
EP3298198B1 EP16722623.2A EP16722623A EP3298198B1 EP 3298198 B1 EP3298198 B1 EP 3298198B1 EP 16722623 A EP16722623 A EP 16722623A EP 3298198 B1 EP3298198 B1 EP 3298198B1
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EP
European Patent Office
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wrapping paper
transparency
weight
acid
particularly preferably
Prior art date
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Roland Zitturi
Dietmar Volgger
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Delfortgroup AG
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Delfortgroup AG
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Publication date
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/02—Cigars; Cigarettes with special covers
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    • D21H—PULP 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
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    • D21H15/02—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution characterised by configuration
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    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/10—Packing paper

Definitions

  • the invention relates to a wrapping paper for smoking articles. More particularly, it relates to a wrapping paper for smoking articles which has portions of higher transparency and portions of lesser transparency, and a method for producing such a wrapping paper. Furthermore, it relates to a smoking article comprising such a wrapping paper.
  • a typical cigarette consists of a tobacco rod wrapped in a cigarette paper.
  • cigarettes are also equipped with a filter, typically cellulose acetate, wrapped in a filter wrap paper and externally wrapped by a tipping paper that is slightly longer than the filter and thus joins the filter to the tobacco rod wrapped by the cigarette paper.
  • a filter typically cellulose acetate
  • Such cigarettes are usually consumed by burning the tobacco and inhaling the resulting smoke from the smoker through the filter.
  • Alternative smoking articles do not burn the tobacco, but only heat it, releasing an aerosol that is inhaled by the smoker. It is believed that the aerosol of such smoking articles contains less harmful substances than the smoke of conventional cigarettes. Instead of tobacco, other aerosol generating materials can be used. Depending on the design of these smoking articles, such wrappers may also require a wrapping paper which wraps around the tobacco or aerosol generating material or other parts of the smoking article.
  • the wrapping paper for smoking articles in addition to the technical requirements and the optical properties of the wrapping paper play a major role. Since the advertising of smoking articles, especially for cigarettes, is limited or largely prohibited in many countries, one way out is to differentiate the smoking article in the perception of the consumer by the design of the smoking article itself.
  • the wrapping paper of a smoking article is an important tool because it forms the majority of the outer surface of the smoking article in conventional smoking articles.
  • Typisehe Characteristics of the wrapping paper that may differentiate the smoking article are whiteness, transparency or opacity, gloss, watermarks, Vergélinien or applied to the wrapping paper, for example, printed patterns such as logos or logos. Likewise, the ash image after consumption of the smoking article may play a role.
  • An essential feature of the wrapping paper for differentiating a smoking article is its transparency, ie the ability to show light through. Increased transparency means more light falls through the wrapping paper. On smoking articles, the areas of higher transparency on the wrapping paper typically appear darker as the tobacco or aerosol producing material under the wrapping paper shows through.
  • a typical wrapping paper for smoking articles comprises pulp fibers, for example wood pulp or flax pulp, and one or more fillers, for example calcium carbonate.
  • Envelope papers without fillers are comparatively transparent, while with increasing filler content the transparency decreases. Also by the choice of the filler, the transparency can be influenced. Titanium dioxide, in particular, can greatly reduce transparency as a filler.
  • the transparency of the wrapping paper can be influenced only by the composition of the wrapping paper as a whole, but not in some areas.
  • Vergé lines are narrow lines along which the wrapping paper is compressed, allowing the smoking article to form darker circumferential or longitudinal lines. Using the same method that is used for the production of Vergélinien, in addition to lines, any pattern can be generated in the wrapping paper.
  • the wrapping paper can be embossed on the paper machine even after manufacture. Again, the wrapping paper is compressed and the optical appearance and the influence on other properties of the wrapping paper, the method is similar to the production of watermarks or Vergélinien.
  • a technical disadvantage of both methods is that the air permeability of the wrapping paper is considerably reduced by the compression.
  • the air permeability of the wrapping paper allows the ingress of air from the outside through the wrapping paper into the smoking article.
  • the smoke or aerosol is diluted and the content of potentially harmful substances in the smoke or aerosol decreases.
  • a reduction of the air permeability of the wrapping paper in the compressed areas is therefore generally disadvantageous.
  • Another disadvantage of the known methods is that compressing reduces the thickness of the wrapping paper in partial areas.
  • the surface of the wrapping paper is therefore rougher and affects the haptic qualities of the wrapping paper.
  • the known method has the further technical disadvantage that the tensile strength of the wrapping paper is reduced in the compressed portions.
  • the compressed portions extend transversely of the wrapping paper, they create weaknesses in the machine direction that can lead to tearing of the wrapping paper during further processing.
  • Another method may be to use a full-coverage translucent wrapping paper as a starting point and to print it in sub-areas so that it is less translucent in these areas. For this purpose, however, the order of compositions in these sub-areas is necessary, which contain at least one pigment or a dye and at least one binder.
  • Dyes are not legally permitted for use on wrapping papers for smoking articles in many cases, so generally only pigments can be used.
  • a binder is required, which must be applied in a relatively large amount to the wrapping paper in order to fix the pigments or dyes on the wrapping paper. But this binder closes the pore structure of the wrapping paper and thus reduces the air permeability even more than crizspielsweisc when embossing the case would be. Thus, the content of carbon monoxide and other pollutants in the smoke increases, which is undesirable.
  • the subregions of increased transparency per se serve to achieve a particular visual appearance, their production represents a technical task that can be solved by technical means and also has the purpose - unlike the prior art - not other technical properties of the wrapping paper or not decisively negative influence.
  • the object can be achieved by a wrapping paper for smoking articles containing pulp fibers and at least one acid-soluble filler, wherein the content of acid-soluble filler is at least 10 wt .-% based on the mass of the wrapping paper as a whole, and wherein the area-related mass fraction of this acid-soluble filler within subregions of the wrapping paper is at least 10% lower than in other subregions of the wrapping paper.
  • the subregions with the filler content which is at least 10% lower form subregions of higher transparency, and the other regions form subregions of lesser transparency. If the areas are sufficiently large that the transparency can be measured reliably according to DIN 53147: 1993-01, then the transparency be at least 20% higher in the subregions of higher transparency than the transparency measured in accordance with DIN 53147: 1993-01 in the subregions of lesser transparency. However, depending on the desired transparency pattern, it may be that the regions of higher transparency and / or the regions of lower transparency are so small or so shaped that they can not be measured with sufficient accuracy according to DIN 53147: 1993-01.
  • the transparency in the subregions of higher transparency should be so much higher than in the subregions of lesser transparency that, in the event that the wrapping paper is wrapped around a typical tobacco rod, a pattern of lighter and darker portions perceptible to the naked eye is obtained leaves, the darker sections corresponding to the subregions of higher transparency and the lighter sections to the subregions of lesser transparency.
  • a tobacco rod filled with an American Blend tobacco mixture, a diameter between 7 mm and 8 mm and an average filling density between 0.1 g / cm 3 and 0.3 g / cm 3 applies as the assessment of the differences in transparency typical tobacco rod. Since the purpose of the invention is to produce transparent patterns visible to the naked eye, similar to those obtained by embossing in the prior art, this second criterion is a suitable criterion for characterizing the wrapping paper according to the invention in terms of transparency.
  • the inventors have found that, by treating a wrapping paper of initially homogeneous composition, the acid-soluble filler content in portions of the wrapping paper can be reduced by applying an acid-containing composition to these portions.
  • This composition dissolves the filler in some areas and thus reduces the filler content in these areas and can lead to an increase in transparency.
  • there are still further quite positive effects on the wrapping paper in particular with regard to the tensile strength, the cause of which the inventors could hitherto not identify.
  • a reduced filler content may result in greater transparency, but only with respect to the wrapping paper as a whole, ie, over its entire area.
  • the inventors are unaware of any attempts to vary the transparency locally over the filler content to produce visible transparency patterns, let alone appropriate methods by which this could be accomplished efficiently.
  • the filler content can be reduced by treatment with an acid in some areas, but this does not always increase the transparency occurs.
  • the reduced filler content is accompanied by a significant increase in transparency. In particular, the effect could not be achieved with the acids immediately obvious to the person skilled in the art.
  • the portions of higher transparency form a scheduled, i. not random pattern.
  • This pattern may be regularly arranged geometric figures, in particular lines or stripes, logos, watermarks or logos.
  • the starting point of the present invention is to selectively form transparency patterns of higher and lower transparency portions on the wrapping paper
  • the treatment proposed for this purpose not only does not deteriorate the properties of the wrapping paper but in some cases can also improve it in terms of tensile strength.
  • the invention also provides to treat the wrapping paper over the entire surface in order to increase its overall transparency and / or to increase the tensile strength.
  • the pulp fibers mentioned are preferably wood pulp fibers, particularly preferably pulp fibers of long-fiber pulp or short-fiber pulp and mixtures thereof.
  • the pulp fibers are partially or wholly formed from pulp fibers of other plants such as flax, hemp, sisal, jute, abacá, cotton, esparto grass or mixtures thereof.
  • the wrapping paper may, for example, also contain pulp fibers of regenerated cellulose such as lyocell fibers, viscose fibers or modal fibers.
  • legal requirements concerning the ingredients of a wrapping paper for smoking articles must be observed.
  • the wrapping paper preferably contains at least 50% by weight, more preferably at least 60% by weight, most preferably at least 70% by weight of pulp fibers and preferably at most 90% by weight, particularly preferably at most 80% by weight of pulp fibers. The percentages are based on the total mass of the wrapping paper.
  • Said acid-soluble filler is preferably an acid-soluble carbonate or bicarbonate, in particular a calcium carbonate, a calcium hydrogencarbonate, a magnesium carbonate or a mixture thereof.
  • Less preferred but useful are lower solubility fillers in acids such as magnesium oxide, magnesium hydroxide or aluminum hydroxide.
  • titanium dioxide provides high opacity and whiteness of the coating material, it is unsuitable as an acid-soluble filler for the present invention as well as talc and kaolin. Some fillers, such as titanium dioxide, can also give the ashes of the wrapping paper a particular color, and are therefore mostly undesirable.
  • the effect of the acid on the acid-soluble filler is above all of a chemical nature, so that there are no particular restrictions on the particle size, particle shape and crystal structure of the acid-soluble filler.
  • the mean particle size of the acid-soluble filler may preferably be at least 0.01 .mu.m, more preferably at least 0.1 .mu.m and most preferably at least 0.5 .mu.m and / or preferably at most 10 .mu.m, more preferably at most 5 .mu.m and most preferably at most 3 ⁇ m.
  • the wrapping paper contains, as described above, at least 10% by weight, but preferably at least 15% by weight, more preferably at least 20% by weight and most preferably at least 25% by weight of the acid-soluble filler and preferably at most 50% by weight .-%, more preferably at most 40 wt .-% and most preferably at most 35 wt .-% of the acid-soluble filler.
  • the percentages are based on the total weight of the wrapping paper, with no difference being made in the determination of the filler content between reduced and non-reduced acid soluble filler portions.
  • the difference in transparency increases as the difference in the content of acid-soluble filler in the respective subregions increases.
  • the content of acid-soluble filler is therefore reduced by at least 10% compared to the content in subregions of lesser transparency, as described above. However, it is preferably reduced by at least 15%, more preferably by at least 20% and most preferably by at least 25%.
  • the percentages refer to the filler content as basis weight within the respective subregions. Thus, if the filler content in a subarea of lower transparency is 8 g / m 2 and within a subarea of higher transparency 6 g / m 2 , then it is a reduction of 25%.
  • the content of acid-soluble filler in the subregions of higher transparency is therefore reduced by at most 100%, preferably at most 80%, particularly preferably at most 60% and very particularly preferably at most 50%, compared to the content in the subregions of lower transparency. These percentages also refer to the filler content as area-related mass within the respective subregions.
  • the proportion of the area of the subregions of higher transparency, that is with a reduced content of acid-soluble filler, on the total area of the wrapping paper can vary. In order to achieve a particularly readily perceivable optical effect, the proportion should preferably be at least 1%, particularly preferably at least 3% and very particularly preferably at least 5%. Likewise, the proportion should preferably be at most 99%, more preferably at most 97%, and most preferably at most 95%.
  • the proportion of the area of the reduced-acid-content filler portions in the total area of the wrapping paper is at least 10% and at most 70%.
  • the wrapping paper may also contain other non-acid soluble fillers.
  • these fillers are preferably oxides, hydroxides or silicates, particularly preferably titanium dioxide, talc, kaolin or mixtures thereof.
  • the total content of the fillers ie the acid-soluble and the non-acid-soluble fillers is at least 10 wt .-% and preferably at least 15 wt .-%, more preferably at least 20 wt .-% and most preferably at least 25 wt .-% of the mass of Enveloping paper and preferably at most 50 wt .-%, more preferably at most 40 wt .-% and most preferably at most 35 wt .-% of the mass of the wrapping paper. It is always assumed that the content of acid-soluble filler is at least 10% by weight of the mass of the wrapping paper.
  • the transparency of the wrapping paper is increased within the sub-ranges with reduced content of acid-soluble filler.
  • the increase in transparency is preferably at least 25%, more preferably at least 30% and most preferably at least 50%, and preferably at most 300%, more preferably at most 200%, and most preferably at most 100%.
  • the percentages are to be understood relative to the value of transparency within the subregions of lesser transparency. If, for example, the transparency is 30% in a subarea of lesser transparency, a transparency of 45% within the subregions of higher transparency represents an increase of 50%.
  • the transparency of the subregions can be increased by the partial or total removal of the acid-soluble filler in these subregions, but at least the pulp flutes still remain in these subregions, so that the transparency can not be increased arbitrarily in absolute terms.
  • the transparency of the wrapping paper within the reduced acid content filler portions is therefore preferably at least 20%, particularly preferably at least 40%, very particularly preferably at least 50% and preferably at most 90%, particularly preferably at most 70% and very particularly preferably maximum 60%.
  • the transparency of the cover paper outside these subareas should be rather low. In the subregions of lesser transparency, it is therefore, measured according to DIN 53147: 1993-01, preferably at most 70%, particularly preferably at most 60%, very particularly preferably at most 50% and preferably at least 0%, particularly preferably at least 10%.
  • the basis weight of the wrapping paper is preferably at least 10 g / m 2 , more preferably at least 20 g / m 2 and preferably at most 100 g / m 2 , more preferably at most 60 g / m 2 and most preferably at most 45 g / m 2 .
  • An important property of the wrapping paper for further processing into a smoking article is its tensile strength, which can be measured according to ISO 1924-2: 2008.
  • a particular advantage of the invention results from the fact that the tensile strength of the wrapping paper is higher than in the case of wrapping papers known from the prior art For example, the transparency was changed by compression of partial areas. In particular, it can be seen that the tensile strength can even be increased by the method described below over a wrapping paper with homogeneous filler distribution.
  • the tensile strength of a wrapping paper is strongly influenced by its basis weight.
  • the tensile strength according to ISO 1924-2: 2008, in N / 15mm can be related to the basis weight measured in accordance with ISO 536: 2012 in g / m 2 and thus to a mass-related tensile strength in N ⁇ M 2 / (15 mm ⁇ g) passes.
  • the mass-related tensile strength is preferably at least 0.3 N ⁇ m 2 / (15 mm ⁇ g), particularly preferably at least 0.4 N.
  • ⁇ M 2 / (15 mm ⁇ g) very particularly preferably at least 0.5 N ⁇ m 2 / (15 mm ⁇ g) and preferably at most 1.6 N ⁇ m 2 / (15 mm ⁇ g), particularly preferably at most 1.4 N ⁇ m 2 / (15 mm ⁇ g), and most preferably at most 1.2 N ⁇ m 2 / (15 mm ⁇ g).
  • the thickness of the wrapping paper is important for use on smoking articles. On the one hand, it plays a role in further processability, for example with regard to the ability to absorb adhesives; on the other hand, the thickness of the wrapping paper on the smoking article should be uniform in order to give a homogeneous visual and haptic impression.
  • the thickness of the wrapping paper is therefore preferably at least 15 ⁇ m, particularly preferably at least 20 ⁇ m and preferably at most 100 ⁇ m and particularly preferably at most 80 ⁇ m.
  • the thickness in the subregions of higher transparency does not differ significantly from the thickness in subregions of lesser transparency. This represents a significant advantage of the wrapping paper according to the invention in comparison to wrapping papers, which are compressed to increase the transparency in partial areas or printed to reduce the transparency in partial areas.
  • the quotient of the thickness within the subregions of higher transparency and the thickness within the subregions of lower transparency is preferably at least 0.5, particularly preferably at least 0.7, very particularly preferably at least 0.8 and preferably at most 1.8, particularly preferably at most 1 , 6, most preferably at most 1.5.
  • Both thicknesses can be measured according to ISO 534: 2011 on a single layer. Since the measuring surface of the thickness measurement according to ISO 534: 2011 can be larger than the subregions with higher or lower transparency, alternatively, the measurement can be carried out on an otherwise similar wrapping paper having sufficiently large subregions. Alternatively, to determine the thickness and in particular the quotient of the two thicknesses, it is also possible to use microscopic analyzes of the cross-section of the wrapping paper, for example using a scanning electron microscope.
  • the wrapping paper Another significant feature of the wrapping paper is its air permeability.
  • the air permeability allows air flow through the wrapping paper as a function of the pressure difference between the sides of the wrapping paper.
  • the smoker creates a pressure differential between the interior of the smoking article and the environment, allowing air to flow through the wrapping paper into the smoking article and thereby dilute the smoke or aerosol present in the smoking article.
  • the amount of harmful substances in the smoke or aerosol can be reduced.
  • the air permeability of the wrapping paper is preferably at least 5 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa), more preferably at least 20 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa) and preferably at most 300 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa), more preferably at most 200 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa), most preferably at most 150 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa).
  • a particular advantage of the invention over wrapping papers in which the transparency in portions is increased by compression is that the difference in air permeability between the portions where the acid-soluble filler content is reduced and the remaining portions of the wrapping paper is small ,
  • the quotient of the air permeability in the subregions of higher transparency and the air permeability in the subregions of lower transparency is preferably at least 0.4, particularly preferably at least 0.5, very particularly preferably at least 0.6 and preferably at most 1.6, particularly preferably at most 1 , 4, most preferably at most 1.2.
  • this quotient is typically less than 0.1 or more than 10 for a paper in which the transparency was partially increased by compression or partially reduced by printing.
  • the air permeabilities of the sections and the wrapping paper can be determined according to ISO 2965: 2009. However, this standard only allows a minimum measuring area of 2 ⁇ 15 mm, so that in many practical cases the measuring surface covers both subareas higher and those with lower transparency. For the measurement of the air permeability of the wrapping paper as a whole, this fact should be ignored.
  • the measurement can be carried out in the partial regions of an otherwise similar wrapping paper, on which sufficiently large partial regions are provided.
  • the air permeability of the partial regions can also be calculated from at least two measurements of the air permeability, in which the proportion of the regions of higher transparency at the measuring surface is known in each case and differs significantly from measurement to measurement. The basic assumption here is that the total air flow flowing through the measuring surface during the measurement is the sum of the air flow through the subregions with higher transparency and the air flow through the subregions of lower transparency.
  • the diffusion capacity can be determined according to CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) and describes the gas transport through the wrapping paper according to a concentration difference between the two sides of the wrapping paper.
  • the diffusion capacity of the wrapping paper is important to smoking articles because in the phases during which the smoker does not draw on the smoking article, that is, there is no pressure differential between the interior of the smoking article and the environment, gases, particularly carbon monoxide and carbon dioxide, can diffuse through the wrapping paper and thus reduce the content of these gases in the smoke or aerosol.
  • the diffusion capacity of the wrapping paper measured according to CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) is preferably at least 0.05 cm / s, more preferably at least 0.1 cm / s and preferably at most 5 cm / s, more preferably at most 3.5 cm / s. Again, for the measurement of the diffusion capacity, the fact can be ignored that the measuring surface typically covers at the same time portions with higher and lower transparency.
  • the diffusion capacity of the subregions of higher transparency can, if the size is sufficient, also be determined according to CORESTA Recommended Method no. 77 (April 2014). Alternatively, an otherwise similar wrapping paper, in which these portions are made sufficiently large, can be used for the measurement. Likewise, as a further alternative, as explained above in the measurement of the air permeability, the diffusion capacity of the subregions with higher and lower transparency can be calculated from at least two measurements, if it is known for each measurement which proportion of the measuring surface is attributable to the respective subregions.
  • the diffusion capacity of the reduced acid content filler portions, i. the subregions of higher transparency is preferably at least 0.01 cm / s, more preferably at least 0.02 cm / s, very particularly preferably at least 0.05 cm / s and preferably at most 3 cm / s, particularly preferably at most 2.5 cm / s, most preferably at most 2 cm / s.
  • the subareas are designed in terms of their geometry and their diffusion capacity so that a smoking article made therefrom, in particular a cigarette, has self-extinguishing properties. This may mean that, tested according to ISO 19-863: 2010, preferably at least 30%, more preferably at least 50%, and most preferably at least 75% of the smoking articles of a sample of, for example, 40 smoking articles are self-extinguished.
  • the partial areas may preferably be designed as bands in the transverse direction of the wrapping paper, so that at least one band, more preferably at least two bands, are located in the circumferential direction on the smoking article made therefrom.
  • the width of such a band in the longitudinal direction of the smoking article is preferably at least 4 mm, particularly preferably at least 5 mm and preferably at most 10 mm, particularly preferably at most 8 mm.
  • the portions where the acid-soluble filler content is reduced i. the subregions of higher transparency, a diffusion capacity measured according to CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) of preferably at least 0.01 cm / s, more preferably at least 0.02 cm / s, very particularly preferably at least 0.05 cm / s and preferably at most 0.5 cm / s, particularly preferably at most 0, 3 cm / s, most preferably at most 0.2 cm / s.
  • the wrapping paper may, of course, be provided with further functions and features known in the art, as long as they are compatible with the desired effect, namely, portions of high and low transparency on the wrapping paper.
  • the wrapping paper according to the invention can be prepared by the following process according to the invention.
  • a preliminary wrapping paper which contains pulp fibers and at least one acid soluble filler wherein the content of acid soluble filler is at least 10% by weight based on the weight of the preliminary wrapping paper.
  • the at least one acid-soluble filler and other fillers or additives contained in the preliminary wrapping paper the same information as to the type and amount as disclosed above with respect to the finished wrapping paper shall apply.
  • the content of acid-soluble filler and the transparency of this preliminary wrapping paper over its entire surface are homogeneous, as far as the usual manufacturing tolerances allow.
  • Such a temporary wrapping paper can be produced by methods known in the art for papermaking.
  • a composition comprising at least one acid and water, which acid is a trivalent acid, preferably a trivalent organic acid and most preferably citric acid, and the pH of the composition is at least 0 and less than 2, is applied to this preliminary wrapping paper , preferably about 1.
  • the wrapping paper After application of the composition, the wrapping paper is dried.
  • the composition may contain other acids, but monovalent or dibasic acids have proven less useful in the practice of the invention so that the proportion of non-trivalent acids in the composition should be low.
  • the molar ratio between the total amount of trivalent acids and the total amount of acids should be greater than 0.7, more preferably greater than 0.8, and most preferably greater than 0.9.
  • the composition may comprise further components which improve the processability of the composition, that is, for example, influence its viscosity or act as a binder. Therefore, the composition preferably also contains at least one binder selected from a group consisting of starch, starch derivatives, modified Starch, cellulose derivatives or a mixture thereof, more preferably modified starch and most preferably maltodextrin.
  • the content of these further components in the composition is preferably at least 0.1% by weight, particularly preferably at least 0.5% by weight, very particularly preferably at least 2% by weight of the composition and preferably at most 30% by weight, more preferably at most 20% by weight, most preferably at most 10% by weight of the composition.
  • the order of the composition can take place over the whole area or in subregions of the wrapping paper. If it takes place only in some areas, the proportion of the area of the areas to which the composition has been applied to the total area of the wrapping paper is preferably at least 1%, more preferably at least 3% and most preferably at least 5%. Likewise, the proportion may preferably be at most 99%, more preferably at most 97%, and most preferably at most 95%.
  • the proportion of the area to which the composition has been applied to the total area of the wrapping paper is at least 10% and at most 70%.
  • the shape of the subregions may represent, for example, lines, patterns, logos or text and is limited only by the possibilities of the order process.
  • the application of the composition may preferably be effected by a printing process, more preferably by gravure printing, flexographic printing or offset printing or by spraying.
  • the amount of composition applied, relative to the area to which the composition is applied, is preferably at least 0.5% by weight, more preferably at least 5.0% by weight, of the basis weight of the finished wrapping paper and preferably at most 50% by weight. %, more preferably at most 30 wt .-% of the basis weight of the finished wrapping paper.
  • the wrapping paper may preferably be moistened by substantially full area application of water or water vapor to one or both sides of the wrapping paper to reduce or eliminate stress or wrinkles created by application of the composition.
  • the wrapping paper can be dried to the equilibrium moisture content of about 3-7% by weight based on the weight of the finished wrapping paper. Thereafter, the wrapping paper may be rolled up or further processing steps may be performed.
  • a possible such further processing step is the cutting into narrow rolls, so-called bobbins, the width of which is typically oriented around the circumference or an integral multiple of the circumference of the smoking article to be produced therefrom.
  • a smoking article may be prepared by methods known in the art.
  • a smoking article containing the wrapping paper of the invention will be a cigarette, most preferably a filter cigarette.
  • a temporary wrapping paper for smoking articles having a basis weight of about 25 g / m 2 and a filler content of about 30% by weight, ie 7.5 g / m 2 , was prepared.
  • acid-soluble filler a precipitated calcium carbonate was used.
  • the pulp fibers in the preliminary wrapping paper were a mixture of long fibers and short fibers.
  • the nominal air permeability (Z) according to ISO 2965: 2009 of the preliminary wrapping paper was 60 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa), the diffusion capacity (D *) according to CORESTA Recommended Method no. 77 (April 2014) was about 1.4 cm / s.
  • the data on thickness and tensile strength, both absolute and by weight, can be taken from Table 1, in which the data of the preliminary wrapping paper are given as paper 1.
  • This provisional wrapping paper was printed by means of a laboratory printing device "Printing Proofer 628" from RK Print - Coat Instruments Ltd. various compositions applied.
  • compositions are given in the lines to papers 2-19 of Table 1. All compositions contained water. In the composition for paper 2, only 10% by weight of maltodextrin was added to the water in order to be able to observe the effect of the maltodextrin in isolation.
  • hydrochloric acid ie a monovalent inorganic acid
  • acetic acid a monovalent organic acid
  • the wrapping paper was dried and tested for proper properties according to ISO 187 at 23 ° C and 50% relative humidity after appropriate conditioning.
  • the areas in which the composition was applied were sufficiently large so that the measured values for the papers 2-19 in terms of basis weight, thickness and tensile strength (absolute and weight-related) in Table 1 relate to areas in which the composition was applied over the entire area , Also for papers 2-19, air permeability (Z), diffusion capacity (D *), filler content and transparency as shown in Table 2 were each determined on samples of the wrapping paper on which the composition was applied over the entire surface.
  • the increase in the basis weight explains that the thickness of the papers 2-19 is also slightly higher than the thickness of the preliminary wrapping paper 1.
  • the thickness of the preliminary wrapping paper is 41 ⁇ m, while that of the papers 2-19 is between 42.80 ⁇ m (Paper 16) and 48.11 microns (paper 7) fluctuates.
  • the air permeability (Z) was measured according to ISO 2965: 2009 and is given in Table 2 for all wrapping papers.
  • the measurement for the papers treated with a composition 2-19 was carried out in an area in which the composition was applied over the entire surface.
  • Table 2 taking the air permeability of about 60 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa) at the preliminary wrapping paper 1 to about 50 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa) at paper 2 from, the a composition with 10 wt .-% maltodextrin but without acid was applied.
  • the effect of acid on air permeability is generally low, as can be seen in papers 3-19 in Table 2 is always less than 10 cm 3 / (cm 2 ⁇ min ⁇ kPa) except for papers 14 and 18.
  • the air permeability of the wrapping paper as a whole is then also determined by the proportion of the portions of the total area in which the composition was applied.
  • Table 2 shows that there is a decrease of 1.42 cm / s (Preliminary Covering Paper 1) to 1.01 cm / s (Paper 2) when a composition containing only maltodextrin is applied. In papers 3-17, where the composition also contains an acid, there is no further decrease in diffusion capacity to a comparable extent. By contrast, in the case of the wrapping papers 18 and 19 according to the invention, the decrease in the diffusion capacity is once again markedly greater. According to Table 2, paper 18 has a diffusion capacity of 0.24 cm / s and paper 19 has a diffusion capacity of 0.35 cm / s.
  • Such a significant decrease in diffusion capacity can cause a cigarette to quit itself with a wrapping paper 18 or 19 according to the present invention if the portions in which the composition is applied are designed to match their geometry.
  • the content of calcium carbonate in the wrapping papers 1-19 was determined by titration, the transparency was measured according to DIN 53147: 1993-01.
  • the object of the invention is to produce a higher transparency in subregions of the wrapping paper.
  • the inventive method achieves this by applying a composition with an acid in these subregions.
  • the acid dissolves part of the acid-soluble filler.
  • the fact that a reduced filler content leads to a higher transparency possibly corresponds to the expectation of the person skilled in the art, however, the situation is more complex than the person skilled in the art would suspect.
  • papers 2-17 that even a decrease in the filler content of more than 12% (paper 14) is not accompanied by a correspondingly high increase in transparency.
  • the content of calcium carbonate in the wrapping papers 1-19 was determined by titration, the transparency was measured according to DIN 53147: 1993-01.
  • the object of the invention is to produce a higher transparency in subregions of the wrapping paper.
  • the inventive method achieves this by applying a composition with an acid in these subregions.
  • the acid dissolves part of the acid-soluble filler.
  • the fact that a reduced filler content leads to a higher transparency may correspond to the expectations of the person skilled in the art, but the situation is more complex than would be expected by the person skilled in the art. For it can be seen in papers 2-17 that even a decrease in the filler content of more than 12% (paper 14) is not accompanied by a correspondingly high increase in transparency.

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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Umhüllungspapier für Rauchartikel. Insbesondere betrifft sie ein Umhüllungspapier für Rauchartikel, das Teilbereiche höherer Transparenz und Teilbereiche geringerer Transparenz aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Umhüllungspapiers. Des Weiteren betrifft sie einen Rauchartikel umfassend ein solches Umhüllungspapier.
    • HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
  • Eine typische Zigarette besteht aus einem Tabaksstrang, der von einem Zigarettenpapier umhüllt wird. In vielen Fällen sind Zigaretten auch mit einem Filter ausgestattet, typischerweise aus Celluloseacetat, der von einem Filterhüllpapier umhüllt ist und außen zusätzlich durch ein Mundstücksbelagpapier umhüllt ist, das etwas länger als der Filter ist und so den Filter mit dem durch das Zigarettenpapier umhüllten Tabakstrang verbindet. Solche Zigaretten werden üblicherweise konsumiert, indem der Tabak verbrannt und der dabei entstehende Rauch vom Raucher durch den Filter hindurch inhaliert wird.
  • Alternative Rauchartikel verbrennen den Tabak nicht, sondern erwärmen ihn nur, wobei ein Aerosol freigesetzt wird, das vom Raucher inhaliert wird. Man geht davon aus, dass das Aerosol solcher Rauchartikel weniger schädliche Substanzen enthält als der Rauch konventioneller Zigaretten. Anstatt Tabak können auch andere ein Aerosol erzeugende Materialien eingesetzt werden. Abhängig von der Konstruktion dieser Rauchartikel kann auch für solche Rauchartikel ein Umhüllungspapier erforderlich sein, das den Tabak oder das Aerosol erzeugende Material oder andere Teile des Rauchartikels umhüllt.
  • Bei der Gestaltung des Umhüllungspapiers für Rauchartikel spielen neben den technischen Anforderungen auch die optischen Eigenschaften des Umhüllungspapiers eine große Rolle. Da die Werbung für Rauchartikel, insbesondere für Zigaretten, in vielen Ländern eingeschränkt oder weitgehend verboten ist, besteht ein Ausweg darin, durch die Gestaltung des Rauchartikels selbst den Rauchartikel in der Wahrnehmung des Konsumenten zu differenzieren. Das Umhüllungspapier eines Rauchartikels ist dabei ein wichtiges Hilfsmittel, weil es bei üblichen Rauchartikeln den Großteil der äußeren Fläche des Rauchartikels bildet. Typisehe Eigenschaften des Umhüllungspapiers, auf die es zur Differenzierung des Rauchartikels ankommen kann, sind die Weiße, die Transparenz oder Opazität, der Glanz, Wasserzeichen, Vergélinien oder auf das Umhüllungspapier aufgebrachte, beispielsweise aufgedruckte, Muster wie Logos oder Schriftzüge. Ebenso kann das Aschebild nach Konsum des Rauchartikels eine Rolle spielen.
  • Ein wesentliches Merkmal des Umhüllungspapiers zur Differenzierung eines Rauchartikels ist seine Transparenz, also die Fähigkeit Licht durchscheinen zu lassen. Eine erhöhte Transparenz bedeutet, dass mehr Licht durch das Umhüllungspapier fällt. Auf Rauchartikeln wirken die Stellen höherer Transparenz auf dem Umhüllungspapier typischerweise dunkler, da der unter dem Umhüllungspapier befindliche Tabak oder das Aerosol erzeugende Material durchscheint.
  • Ein typisches Umhüllungspapier für Rauchartikel umfasst Zellstofffasern, beispielsweise Holzzellstoff oder Flachszellstoff, und einen oder mehrere Füllstoffe, beispielsweise Calciumcarbonat. Umhüllungspapiere ohne Füllstoffe sind vergleichsweise transparent, während mit steigendem Füllstoffgehalt die Transparenz abnimmt. Auch durch die Wahl des Füllstoffs kann die Transparenz beeinflusst werden. Insbesondere Titandioxid kann als Füllstoff die Transparenz stark senken. In üblichen Herstellungsprozessen für Umhüllungspapiere für Rauchartikel kann die Transparenz des Umhüllungspapiers durch die Zusammensetzung des Umhüllungspapiers nur als Ganzes, aber nicht in Teilbereichen beeinflusst werden.
  • Für eine Differenzierung eines Rauchartikels ist es aber wünschenswert, wenn das Umhüllungspapier Teilbereiche höherer und niedrigerer Transparenz besitzt. Dazu stehen im Stand der Technik verschiedene Verfahren zur Verfügung, die allerdings mit Nachteilen behaftet sind.
  • Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren besteht darin, das Umhüllungspapier in Teilbereichen zu komprimieren. Durch die geringere Dicke und die dichtere Papierstruktur wird das Umhüllungspapier in den komprimierten Teilbereichen transparenter. Auf diese Weise können beispielsweise Wasserzeichen oder die sogenannten Vergelinien hergestellt werden. Bei Vergélinien handelt es sich um schmale Linien, entlang denen das Umhüllungspapier komprimiert ist, sodass sich auf dem Rauchartikel dunklere Linien in Umfangsrichtung oder Längsrichtung bilden können. Mit Hilfe desselben Verfahrens, das zur Herstellung von Vergélinien gebräuchlich ist, können neben Linien auch beliebige Muster im Umhüllungspapier erzeugt werden.
  • Während die Herstellung von Wasserzeichen oder Vergelinien typischerweise bei der Produktion des Umhüllungspapiers auf der Papiermaschine erfolgt, kann als alternatives Verfahren das Umhüllungspapier auch nach der Herstellung auf der Papiermaschine geprägt werden. Auch dabei wird das Umhüllungspapier komprimiert und vom optischen Erscheinungsbild und dem Einfluss auf andere Eigenschaften des Umhüllungspapiers ist das Verfahren dem Herstellen von Wasserzeichen oder Vergélinien ähnlich.
  • Ein technischer Nachteil beider Verfahren besteht darin, dass durch das Komprimieren die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers erheblich reduziert wird. Die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers erlaubt den Zutritt von Luft von außen durch das Umhüllungspapier in den Rauchartikel. Dadurch wird der Rauch oder das Aerosol verdünnt und der Gehalt an möglicherweise gesundheitsschädlichen Substanzen im Rauch oder Aerosol nimmt ab. Eine Reduktion der Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers in den komprimierten Bereichen ist daher generell von Nachteil.
  • Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass durch das Komprimieren die Dicke des Umhüllungspapiers in Teilbereichen reduziert wird. Die Oberfläche des Umhüllungspapiers ist daher rauer und beeinträchtigt die haptischen Qualitäten des Umhüllungspapiers.
  • Schließlich hat das bekannte Verfahren den weiteren technischen Nachteil, dass in den komprimierten Teilbereichen die Zugfestigkeit des Umhüllungspapiers reduziert wird. Insbesondere wenn sich die komprimierten Teilbereiche in Querrichtung des Umhüllungspapiers erstrecken, erzeugen sie Schwachstellen in Maschinenrichtung, die bei der Weiterverarbeitung zu einem Abreißen des Umhüllungspapiers führen können.
  • Ein weiteres Verfahren kann darin bestehen, ein vollflächig durchscheinendes Umhüllungspapier als Ausgangspunkt zu verwenden und es in Teilbereichen so zu bedrucken, dass es in diesen Teilbereichen weniger durchscheinend wird. Dazu ist aber der Auftrag von Zusammensetzungen in diesen Teilbereichen notwendig, die mindestens ein Pigment oder einen Farbstoff und mindestens ein Bindemittel enthalten.
  • Farbstoffe sind für die Verwendung auf Umhüllungspapieren für Rauchartikel in sehr vielen Fällen gesetzlich nicht erlaubt, sodass generell nur Pigmente verwendet werden können. In beiden Fällen ist allerdings ein Bindemittel erforderlich, das in vergleichsweise großer Menge auf das Umhüllungspapier aufgetragen werden muss, um die Pigmente oder Farbstoffe am Umhüllungspapier zu fixieren. Dieses Bindemittel verschließt aber die Porenstruktur des Umhüllungspapiers und senkt damit die Luftdurchlässigkeit noch stärker als es beispielsweisc beim Prägen der Fall wäre. Somit erhöht sich der Gehalt an Kohlenmonoxid und anderen Schadstoffen im Rauch, was unerwünscht ist.
  • Es besteht also ein Bedarf ein Umhüllungspapier zur Verfügung zu haben, das in Teilbereichen eine erhöhte Transparenz aufweist, aber sich in anderen Eigenschaften, wie Luftdurchlässigkeit, Dicke und Zugfestigkeit nicht wesentlich verändert.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umhüllungspapier für Rauchartikel anzugeben, das Teilbereiche höherer und niedrigerer Transparenz aufweist und dessen Luftdurchlässigkeit, Dicke und Zugfestigkeit in den Teilbereichen höherer und niedrigerer Transparenz nicht wesentlich voneinander verschieden sind oder sich in Bezug auf die Verwendung auf einem Rauchartikel zumindest nicht nennenswert verschlechtern. Obwohl die Teilbereiche erhöhter Transparenz an sich für die Erreichung einer bestimmten optischen Erscheinung dienen, stellt deren Erzeugung eine technische Aufgabe dar, die mit technischen Mitteln zu lösen ist und die zudem zum Zweck hat - abweichend vom Stand der Technik - weitere technische Eigenschaften des Umhüllungspapiers nicht oder nicht entscheidend negativ zu beeinflussen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Umhüllungspapier nach Anspruch 1, sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Umhüllungspapiers nach Anspruch 10 und einen Rauchartikel umfassend dieses Umhüllungspapier nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfinder haben gefunden, dass sich die Aufgabe durch ein Umhüllungspapier für Rauchartikel lösen lässt, das Zellstoffasern und mindestens einen säurelöslichen Füllstoff enthält, wobei der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers als Ganzes beträgt, und wobei der flächenbezogene Massenanteil dieses säurelöslichen Füllstoffs innerhalb von Teilbereichen des Umhüllungspapiers um mindestens 10% geringer ist als in anderen Teilbereichen des Umhüllungspapiers. Dies bedeutet beispielsweise, dass, wenn die Menge an säurelöslichem Füllstoff in Teilbereichen 5 g/m2 beträgt, sie in anderen Teilbereichen höchstens 4,5 g/m2 beträgt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Umhüllungspapier bilden die Teilbereiche mit dem um mindestens 10% geringeren Füllstoffgehalt Teilbereiche höherer Transparenz, und die anderen Bereiche Teilbereiche geringerer Transparenz. Wenn die Bereiche ausreichend groß sind, dass sich die Transparenz zuverlässig nach DIN 53147:1993-01 messen lässt, dann soll die Transparenz in den Teilbereichen höherer Transparenz um mindestens 20% höher sein als die nach DIN 53147:1993-01 gemessene Transparenz in den Teilbereichen geringerer Transparenz. Allerdings kann es je nach erwünschtem Transparenzmuster sein, dass die Bereiche höherer Transparenz und/oder die Bereiche niedrigerer Transparenz so klein oder so geformt sind, dass sie nicht mit hinreichender Genauigkeit nach DIN 53147:1993-01 messbar sind. In diesem Fall soll die Transparenz in den Teilbereichen höherer Transparenz so viel höher sein als in den Teilbereichen geringerer Transparenz, dass sich für den Fall, dass das Umhüllungspapier um einen typischen Tabakstrang gewickelt wird, ein mit bloßem Auge wahrnehmbares Muster aus helleren und dunkleren Abschnitten erhalten lässt, wobei die dunkleren Abschnitte den Teilbereichen höherer Transparenz und die helleren Abschnitte den Teilbereichen geringerer Transparenz entsprechen. Als für diese Beurteilung der Transparenzunterschiede typischer Tabakstrang gilt ein Tabakstrang gefüllt mit einer American Blend Tabakmischung, einem Durchmesser zwischen 7 mm und 8 mm und einer mittleren Fülldichte zwischen 0,1 g/cm3 und 0,3 g/cm3. Da der Zweck der Erfindung die Herstellung von mit bloßem Auge sichtbaren Transparenzmustern ist, ähnlich solchen, die im Stand der Technik durch Prägung erhalten werden, ist dieses zweite Kriterium ein geeignetes Kriterium, um das erfindungsgemäße Umhüllungspapier bezüglich der Transparenz zu charakterisieren.
  • Die Erfinder haben gefunden, dass sich durch eine Behandlung eines Umhüllungspapiers mit zunächst homogener Zusammensetzung, der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in Teilbereichen des Umhüllungspapiers senken lässt, in dem auf diese Teilbereiche eine Säure enthaltende Zusammensetzung aufgetragen wird. Diese Zusammensetzung löst den Füllstoff in Teilbereichen auf und vermindert so den Füllstoffgehalt in diesen Teilbereichen und kann zu einer Erhöhung der Transparenz führen. Es kommt dabei aber in bevorzugten Ausführungsformen noch zu weiteren durchaus positiven Auswirkungen auf das Umhüllungspapier, insbesondere im Hinblick auf die Zugfestigkeit, deren Ursache die Erfinder bisher nicht ldären konnten.
  • Es ist dem Fachmann zwar einsichtig, dass ein reduzierter Füllstoffgehalt zu einer höheren Transparenz führen kann, allerdings nur in Bezug auf das Umhüllungspapier als Ganzes, d. h. über dessen ganze Fläche betrachtet. Den Erfindern sind keine Versuche bekannt, die Transparenz lokal über den Füllstoffgehalt zu variieren, um sichtbare Transparenzmuster zu erzeugen, geschweige denn geeignete Verfahren, mit denen dies effizient erreicht werden könnte. Zudem haben die Erfinder gefunden, dass sich der Füllstoffgehalt durch Behandlung mit einer Säure zwar in Teilbereichen reduzieren lässt, dadurch aber nicht immer eine Steigerung der Transparenz eintritt. Wie weiter unten erläutert wird, haben sie überraschend gefunden, dass nur bei gezielt ausgewählten Säuren und entsprechend gewähltem pH-Wert tatsächlich der reduzierte Füllstoffgehalt mit einer nennenswerten Steigerung der Transparenz einhergeht. Insbesondere konnte der Effekt nicht mit den für den Fachmann unmittelbar naheliegenden Säuren erzielt werden.
  • Gleichwohl werden unten konkrete Ausführungsbeispiele gezeigt, in denen der erwünschte Effekt wirksam erreicht wird. Ausgehend von dieser Lehre und dem hier erbrachten Nachweis, dass der erfindungsgemäße Effekt bei richtig ausgewählten Säuren und richtig gewähltem pH-Wert erreichbar ist, wird der Fachmann in die Lage versetzt, durch systematisches Ausprobieren auch weitere Ausführungsformen, insbesondere weitere Säuren und pH-Werte zu ermitteln, die in der vorliegenden Offenbarung nicht genannt sind.
  • Vorzugsweise bilden die Teilbereiche höherer Transparenz ein planmäßiges, d.h. nicht zufälliges Muster. Bei diesem Muster kann es sich um regelmäßig angeordnete geometrische Figuren, insbesondere Linien oder Streifen, Schriftzüge, Wasserzeichen oder Logos handeln.
  • Obwohl der Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung darin besteht, gezielt Transparenzmuster aus Teilbereichen höherer und niedrigerer Transparenz auf dem Umhüllungspapier herzustellen, zeigt sich, dass die zu diesem Zweck vorgeschlagene Behandlung die Eigenschaften des Umhüllungspapiers in manchen Fällen nicht nur nicht verschlechtert, sondern auch verbessern kann, insbesondere im Hinblick auf die Zugfestigkeit. Insofern sieht die Erfindung in manchen Ausführungsformen auch vor, das Umhüllungspapier vollflächig zu behandeln, um seine Transparenz insgesamt zu erhöhen und/oder die Zugfestigkeit zu steigern.
  • Die genannten Zellstoffasern sind vorzugsweise Holzzellstofffasern, besonders bevorzugt Zellstofffasern aus Langfaserzellstoff oder Kurzfaserzellstoff und Gemische daraus. Bevorzugt sind die Zellstofffasern teilweise oder ganz aus Zellstofffasern aus anderen Pflanzen, wie Flachs, Hanf, Sisal, Jute, Abacá, Baumwolle, Espartogras oder Gemischen daraus gebildet. Grundsätzlich bestehen bei der Auswahl der Zellstofffasern für das erfindungsgemäße Umhüllungspapier keine Einschränkungen, sodass das Umhüllungspapier beispielsweise auch Zellstofffasern aus regenerierter Zellulose wie Lyocellfasern, Viskosefasern oder Modalfasern enthalten kann. Gesetzliche Bestimmungen betreffend die Inhaltsstoffe eines Umhüllungspapiers für Rauchartikel sind natürlich zu beachten.
  • Das Umhüllungspapier enthält bevorzugt mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-% Zellstofffasern und bevorzugt höchstens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 80 Gew.-% Zellstofffasern. Die Prozentsätze beziehen sich auf die gesamte Masse des Umhüllungspapiers.
  • Der genannte säurelösliche Füllstoff ist bevorzugt ein säurelösliches Carbonat oder Hydrogencarbonat, insbesondere ein Calciumcarbonat, ein Calciumhydrogencarbonat, ein Magnesiumcarbonat oder ein Gemisch daraus. Weniger bevorzugt, aber verwendbar sind Füllstoffe mit geringerer Löslichkeit in Säuren, wie Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid. Titandioxid führt zwar zu einer hohen Opazität und Weiße des Umhüllungsmaterials, ist aber als säurelöslicher Füllstoff für die vorliegende Erfindung ebenso wie Talkum und Kaolin nicht geeignet. Manche Füllstoffe, wie beispielsweise Titandioxid, können auch der Asche des Umhüllungspapiers eine besondere Farbe verleihen, und sind aus diesem Grund meistens unerwünscht.
  • Die Wirkung der Säure auf den säurelöslichen Füllstoff ist vor allem chemischer Natur, sodass für die Partikelgröße, Partikelform und Kristallstruktur des säurelöslichen Füllstoffs keine besonderen Einschränkungen bestehen. Die mittlere Partikelgröße des säurelöslichen Füllstoffs kann bevorzugt mindestens 0,01 µm, besonders bevorzugt mindestens 0,1 µm und ganz besonders bevorzugt mindestens 0,5 µm betragen und/oder bevorzugt höchstens 10 µm, besonders bevorzugt höchstens 5 µm und ganz besonders bevorzugt höchstens 3 µm betragen.
  • Das Umhüllungspapier enthält, wie oben beschrieben, mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt jedoch mindestens 15 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 25 Gew.-% des säurelöslichen Füllstoffs und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt höchstens 35 Gew.-% des säurelöslichen Füllstoffs. Die Prozentsätze beziehen sich auf die gesamte Masse des Umhüllungspapiers, wobei in der Bestimmung des Füllstoffgehalts kein Unterschied zwischen Teilbereichen mit reduziertem und mit nicht reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff gemacht wird.
  • Der Unterschied in der Transparenz nimmt zu, wenn der Unterschied im Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in den betreffenden Teilbereichen zunimmt. In den Teilbereichen höherer Transparenz des Umhüllungspapiers ist der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff deshalb gegenüber dem Gehalt in Teilbereichen geringerer Transparenz, wie oben beschrieben, um mindestens 10% reduziert. Bevorzugt ist er allerdings um mindestens 15%, besonders bevorzugt um mindestens 20% und ganz besonders bevorzugt um mindestens 25% reduziert. Die Prozentsätze beziehen sich auf den Füllstoffgehalt als flächenbezogene Masse innerhalb der zugehörigen Teilbereiche. Beträgt also der Füllstoffgehalt in einem Teilbereich geringerer Transparenz 8 g/m2 und innerhalb eines Teilbereichs höherer Transparenz 6 g/m2, so handelt es sich um eine Reduktion von 25%.
  • Es ist möglich, aber durch das weiter unten vorgeschlagene Verfahren nur schwierig erreichbar, dass innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz kein säurelöslicher Füllstoff mehr enthalten ist. Der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in den Teilbereichen höherer Transparenz ist daher gegenüber dem Gehalt in den Teilbereichen geringerer Transparenz um höchstens 100%, bevorzugt höchstens 80%, besonders bevorzugt höchstens 60% und ganz besonders bevorzugt höchstens 50% reduziert. Auch diese Prozentsätze beziehen sich auf den Füllstoffgehalt als flächenbezogene Masse innerhalb der jeweiligen Teilbereiche.
  • Der Anteil der Fläche der Teilbereiche höherer Transparenz, also mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff, an der Gesamtfläche des Umhüllungspapieres kann variieren. Um einen besonders gut wahrnehmbaren optischen Effekt zu erzielen, sollte der Anteil bevorzugt mindestens 1%, besonders bevorzugt mindestens 3% und ganz besonders bevorzugt mindestens 5% betragen. Ebenso sollte der Anteil bevorzugt höchstens 99%, besonders bevorzugt höchstens 97% und ganz besonders bevorzugt höchsten 95% betragen.
  • In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Fläche der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff an der Gesamtfläche des Umhüllungspapieres mindestens 10% und höchstens 70%.
  • Neben dem mindestens einen säurelöslichen Füllstoff kann das Umhüllungspapier auch noch weitere nicht säurelösliche Füllstoffe enthalten. Diese Füllstoffe sind bevorzugt Oxide, Hydroxide oder Silikate, besonders bevorzugt Titandioxid, Talkum, Kaolin oder Gemische daraus.
  • Der Gesamtgehalt der Füllstoffe, also der säurelöslichen und der nicht säurelöslichen Füllstoffe beträgt mindestens 10 Gew.-% und bevorzugt mindestens 15 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 25 Gew.-% der Masse des Umhüllungspapiers und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt höchstens 35 Gew.-% der Masse des Umhüllungspapiers. Vorausgesetzt ist dabei immer, dass der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% der Masse des Umhüllungspapiers beträgt.
  • Die Transparenz des Umhüllungspapiers, gemessen nach DIN 53147:1993-01, ist innerhalb der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff erhöht. Wie oben beschrieben, ist sie in bestimmten Teilbereichen, nämlich den "Teilbereichen höherer Transparenz" um mindestens 20% gegenüber der Transparenz in anderen Teilbereichen ("Teilbereichen geringerer Transparenz") erhöht. Bevorzugt beträgt die Erhöhung der Transparenz mindestens 25%, besonders bevorzugt mindestens 30% und ganz besonders bevorzugt mindestens 50%, und bevorzugt höchstens 300%, besonders bevorzugt höchstens 200% und ganz besonders bevorzugt höchstens 100%. Die Prozentsätze sind dabei relativ zum Wert der Transparenz innerhalb der Teilbereiche geringerer Transparenz zu verstehen. Beträgt also beispielsweise die Transparenz in einem Teilbereich geringerer Transparenz 30%, dann stellt eine Transparenz von 45% innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz eine Erhöhung um 50% dar.
  • Die Transparenz der Teilbereiche lässt sich durch die teilweise oder gesamte Entfernung des säurelöslichen Füllstoffs in diesen Teilbereichen erhöhen, allerdings verbleiben in diesen Teilbereichen noch immer zumindest die Zellstofffäsern, sodass sich die Transparenz auch absolut gesehen nicht beliebig erhöhen lässt.
  • Die Transparenz des Umhüllungspapiers innerhalb der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff, d.h. in Teilbereichen "höherer Transparenz", gemessen nach DIN 53147:1993-01, beträgt daher bevorzugt mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 40%, ganz besonders bevorzugt mindestens 50% und bevorzugt höchstens 90%, besonders bevorzugt höchstens 70% und ganz besonders bevorzugt höchstens 60%.
  • Die Transparenz des Umhüllungspapiers außerhalb dieser Teilbereiche soll eher niedrig sein. In den Teilbereichen geringerer Transparenz beträgt sie daher, gemessen nach DIN 53147:1993-01, bevorzugt höchstens 70%, besonders bevorzugt höchstens 60%, ganz besonders bevorzugt höchstens 50% und bevorzugt mindestens 0%, besonders bevorzugt mindestens 10%.
  • Bezüglich der Transparenz innerhalb der jeweiligen Teilbereiche sind natürlich die oben angegebenen relativen Verhältnisse zueinander zu beachten, insbesondere dass die Transparenz innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz auch tatsächlich höher ist als in den Teilbereichen geringerer Transparenz.
  • Für die Verwendung auf Rauchartikeln beträgt das Flächengewicht des Umhüllungspapiers bevorzugt mindestens 10 g/m2, besonders bevorzugt mindestens 20 g/m2 und bevorzugt höchstens 100 g/m2, besonders bevorzugt höchstens 60 g/m2 und ganz besonders bevorzugt höchstens 45 g/m2.
  • Eine wichtige Eigenschaft des Umhüllungspapiers für die Weiterverarbeitbarkeit zu einem Rauchartikel ist seine Zugfestigkeit, die nach ISO 1924-2:2008 gemessen werden kann. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, dass die Zugfestigkeit des Umhüllungspapiers höher ist als bei aus dem Stand der Technik bekannten Umhüllungspapieren, bei denen beispielsweise die Transparenz durch Kompression von Teilbereichen verändert wurde. Insbesondere zeigt sich, dass die Zugfestigkeit durch das weiter unten beschriebene Verfahren gegenüber einem Umhüllungspapier mit homogener Füllstoffverteilung sogar noch gesteigert werden kann. Die Zugfestigkeit eines Umhüllungspapiers wird stark durch dessen Flächengewicht beeinflusst. Insbesondere ist sie annähernd proportional zum Flächengewicht, sodass die Zugfestigkeit nach ISO 1924-2:2008, in N/15mm, auf das nach ISO 536:2012 gemessene Flächengewicht in g/m2 bezogen werden kann und man so zu einer massenbezogenen Zugfestigkeit in N·m2/(15 mm·g) gelangt.
  • Die massenbezogene Zugfestigkeit, berechnet als Quotient aus der Zugfestigkeit nach ISO 1924-2:2008 und dem Flächengewicht nach ISO 536:2012 beträgt bevorzugt mindestens 0,3 N·m2/(15 mm·g), besonders bevorzugt mindestens 0,4 N·m2/(15 mm·g), ganz besonders bevorzugt mindestens 0,5 N·m2/(15 mm·g) und bevorzugt höchstens 1,6 N·m2/(15 mm·g), besonders bevorzugt höchstens 1,4 N·m2/(15 mm·g) und ganz besonders bevorzugt höchstens 1,2 N·m2/(15 mm·g).
  • Die Dicke des Umhüllungspapiers ist für die Verwendung auf Rauchartikeln von Bedeutung. Einerseits spielt sie für die Weiterverarbeitbarkeit eine Rolle, beispielsweise bezüglich der Fähigkeit Klebstoffe aufzunehmen, andererseits soll die Dicke des Umhüllungspapiers auf dem Rauchartikel gleichmäßig sein, um einen homogenen optischen und haptischen Eindruck zu vermitteln.
  • Die Dicke des Umhüllungspapiers, gemessen nach ISO 534:2011 auf einer einzelnen Lage, beträgt daher bevorzugt mindestens 15 µm, besonders bevorzugt mindestens 20 µm und bevorzugt höchstens 100 µm und besonders bevorzugt höchstens 80 µm.
  • Wichtiger als die absolute Dicke ist, dass sich die Dicke in den Teilbereichen höherer Transparenz nicht nennenswert von der Dicke in Teilbereichen geringerer Transparenz unterscheidet. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Umhüllungspapiers im Vergleich zu Umhüllungspapieren dar, die zur Erhöhung der Transparenz in Teilbereichen komprimiert oder zur Reduktion der Transparenz in Teilbereichen bedruckt werden.
  • Der Quotient aus der Dicke innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz und der Dicke innerhalb der Teilbereiche geringerer Transparenz beträgt bevorzugt mindestens 0,5, besonders bevorzugt mindestens 0,7, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,8 und bevorzugt höchstens 1,8, besonders bevorzugt höchstens 1,6, ganz besonders bevorzugt höchstens 1,5.
  • Beide Dicken können nach ISO 534:2011 auf einer einzelnen Lage gemessen werden. Da die Messfläche der Dickenmessung nach ISO 534:2011 größer sein kann, als die Teilbereiche mit höherer oder geringerer Transparenz, kann alternativ die Messung an einem ansonsten gleichartigen Umhüllungspapier durchgeführt werden, das ausreichend große Teilbereiche aufweist. Alternativ können zur Bestimmung der Dicke und insbesondere des Quotienten der beiden Dicken auch mikroskopische Analysen des Querschnitts des Umhüllungspapiers herangezogen werden, beispielsweis unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops.
  • Eine weitere bedeutende Eigenschaft des Umhüllungspapiers ist seine Luftdurchlässigkeit. Die Luftdurchlässigkeit erlaubt einen Luftstrom durch das Umhüllungspapier in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen den Seiten des Umhüllungspapiers. Auf Rauchartikeln, insbesondere auf Zigaretten, erzeugt der Raucher eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Rauchartikels und der Umgebung, sodass Luft durch das Umhüllungspapier in den Rauchartikel strömt und damit den im Rauchartikel befindlichen Rauch bzw. das Aerosol verdünnen kann. Damit kann die Menge an gesundheitsschädlichen Substanzen im Rauch oder Aerosol reduziert werden.
  • Die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers, gemessen nach ISO 2965:2009, beträgt bevorzugt mindestens 5 cm3/(cm2·min·kPa), besonders bevorzugt mindestens 20 cm3/(cm2·min·kPa) und bevorzugt höchstens 300 cm3/(cm2·min·kPa), besonders bevorzugt höchstens 200 cm3/(cm2·min·kPa), ganz besonderes bevorzugt höchstens 150 cm3/(cm2·min·kPa).
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung gegenüber Umhüllungspapieren, bei denen die Transparenz in Teilbereichen durch Kompression erhöht ist, besteht darin, dass der Unterschied in der Luftdurchlässigkeit zwischen den Teilbereichen, in denen der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff reduziert ist, und den übrigen Teilbereichen des Umhüllungspapiers gering ist.
  • Der Quotient aus der Luftdurchlässigkeit in den Teilbereichen höherer Transparenz und der Luftdurchlässigkeit in den Teilbereichen geringerer Transparenz beträgt bevorzugt mindestens 0,4, besonders bevorzugt mindestens 0,5, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,6 und bevorzugt höchstens 1,6, besonders bevorzugt höchstens 1,4, ganz besonders bevorzugt höchstens 1,2.
  • Im Vergleich beträgt dieser Quotient für ein Papier, bei dem die Transparenz in Teilbereichen durch Kompression erhöht oder in Teilbereichen durch Bedrucken reduziert wurde, typischerweise weniger als 0,1 bzw. mehr als 10.
  • Die Luftdurchlässigkeiten der Teilbereiche und des Umhüllungspapiers können nach ISO 2965:2009 bestimmt werden. Diese Norm erlaubt allerdings nur eine minimale Messfläche von 2×15 mm, sodass in vielen praktischen Fällen die Messfläche sowohl Teilbereiche höherer als auch solche mit geringerer Transparenz überdeckt. Für die Messung der Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers insgesamt, ist diese Tatsache zu ignorieren. Für die Messung der Luftdurchlässigkeit in den jeweiligen Teilbereichen kann die Messung in den Teilbereichen eines ansonsten gleichartigen Umhüllungspapiers durchgeführt werden, auf dem ausreichend große Teilbereiche vorgesehen sind. Alternativ kann die Luftdurchlässigkeit der Teilbereiche auch aus mindestens zwei Messungen der Luftdurchlässigkeit berechnet werden, bei denen der Anteil der Teilbereiche höherer Transparenz an der Messfläche jeweils bekannt ist und sich von Messung zu Messung erheblich unterscheidet. Die zugrundeliegende Annahme dabei ist, dass der gesamte bei der Messung durch die Messfläche strömende Luftstrom die Summe aus dem Luftstrom durch die Teilbereiche mit höherer Transparenz und dem Luftstrom durch die Teilbereiche geringerer Transparenz ist.
  • Neben der Luftdurchlässigkeit ist auch die Diffusionskapazität des Umhüllungspapiers von Bedeutung. Die Diffusionskapazität kann nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) gemessen werden und beschreibt den Gastransport durch das Umhüllungspapier zufolge einer Konzentrationsdifferenz zwischen den beiden Seiten des Umhüllungspapiers. Die Diffusionskapazität des Umhüllungspapiers ist auf Rauchartikeln von Bedeutung, weil in den Phasen, während denen der Raucher nicht am Rauchartikel zieht, also keine Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Rauchartikels und der Umgebung vorliegt, Gase, insbesondere Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, durch das Umhüllungspapier hindurch diffundieren können und damit den Gehalt dieser Gase im Rauch oder Aerosol verringern können.
  • Die Diffusionskapazität des Umhüllungspapiers, gemessen nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) beträgt vorzugsweise mindestens 0,05 cm/s, besonders bevorzugt mindestens 0,1 cm/s und bevorzugt höchstens 5 cm/s, besonders bevorzugt höchstens 3,5 cm/s. Auch hier kann für die Messung der Diffusionskapazität die Tatsache ignoriert werden, dass die Messfläche typischerweise gleichzeitig Teilbereiche mit höherer und geringerer Transparenz überdeckt.
  • Die Diffusionskapazität der Teilbereiche höherer Transparenz kann bei ausreichender Größe ebenfalls nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) gemessen werden. Alternativ kann ein ansonsten gleichartiges Umhüllungspapier, bei dem diese Teilbereiche ausreichend groß gestaltet sind, für die Messung verwendet werden. Ebenso kann als weitere Alternative, wie oben bei der Messung der Luftdurchlässigkeit erläutert, die Diffusionskapazität der Teilbereiche mit höherer und geringerer Transparenz aus mindestens zwei Messungen berechnet werden, wenn für jede Messung bekannt ist, welcher Anteil des Messfläche auf die jeweiligen Teilbereiche entfällt.
  • Die Diffusionskapazität der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff, d.h. der Teilbereiche höherer Transparenz beträgt vorzugsweise mindestens 0,01 cm/s, besonders bevorzugt mindestens 0,02 cm/s, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,05 cm/s und bevorzugt höchsten 3 cm/s, besonders bevorzugt höchstens 2,5 cm/s, ganz besonders bevorzugt höchstens 2 cm/s.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umhüllungspapiers sind die Teilbereiche hinsichtlich ihrer Geometrie und ihrer Diffusionskapazität so gestaltet, dass ein daraus gefertigter Rauchartikel, insbesondere eine Zigarette, selbstverlöschende Eigenschaften aufweist. Dies kann bedeuten, dass, getestet nach ISO 19-863:2010, bevorzugt mindestens 30%, besonders bevorzugt mindestens 50% und ganz besonders bevorzugt mindestens 75% der Rauchartikel aus einer Stichprobe von beispielsweise 40 Rauchartikeln von selbst verlöschen.
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform können die Teilbereiche bevorzugt als Bänder in Querrichtung des Umhüllungspapiers gestaltet sein, sodass sich auf dem daraus gefertigten Rauchartikel mindestens ein Band, besonders bevorzugt mindestens zwei Bänder, in Umfangsrichtung befinden. Die Breite eines solchen Bandes in Längsrichtung des Rauchartikels beträgt dabei bevorzugt mindestens 4 mm, besonders bevorzugt mindestens 5 mm und bevorzugt höchstens 10 mm, besonders bevorzugt höchstens 8 mm.
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform haben die Teilbereiche, in denen der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff reduziert ist, d.h. die Teilbereiche höherer Transparenz, eine Diffusionskapazität gemessen nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) von bevorzugt mindestens 0,01 cm/s, besonders bevorzugt mindestens 0,02 cm/s, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,05 cm/s und bevorzugt höchstens 0,5 cm/s, besonders bevorzugt höchstens 0,3 cm/s, ganz besonders bevorzugt höchstens 0,2 cm/s.
  • Das Umhüllungspapier kann selbstverständlich noch mit weiteren Funktionen und Merkmalen ausgestattet sein, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, sofern sie mit dem gewünschten Effekt, nämlich Teilbereiche hoher und niedriger Transparenz auf dem Umhüllungspapier, vereinbar sind.
  • Das erfindungsgemäße Umhüllungspapier kann nach dem folgenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.
  • In einem ersten Schritt wird ein vorläufiges Umhüllungspapier bereitgestellt, das Zellstofffasern und mindestens einen säurelöslichen Füllstoff enthält, wobei der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Masse des vorläufigen Umhüllungspapiers beträgt.
  • Bezüglich der Zellstofffasern, des mindestens einen säurelöslichen Füllstoffs und anderer Füllstoffe oder Zusatzstoffe, die im vorläufigen Umhüllungspapier enthalten sind, gelten dieselben Angaben betreffend Art und Menge, wie sie oben im Hinblick auf das fertige Umhüllungspapier offenbart sind.
  • Bevorzugt sind der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff und die Transparenz dieses vorläufigen Umhüllungspapiers über seine gesamte Fläche homogen, soweit es die üblichen Fertigungstoleranzen erlauben. Ein solches vorläufiges Umhüllungspapier kann nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren der Papierherstellung produziert werden.
  • Auf dieses vorläufige Umhüllungspapier wird in Teilbereichen eine Zusammensetzung aufgetragen, die zumindest eine Säure und Wasser enthält, wobei die Säure eine dreiwertige Säure, bevorzugt eine dreiwertige organische Säure und ganz besonders bevorzugt Zitronensäure ist und der pH-Wert der Zusammensetzung mindestens 0 und weniger als 2, bevorzugt etwa 1 beträgt.
  • Nach dem Auftrag der Zusammensetzung wird das Umhüllungspapier getrocknet.
  • Die Zusammensetzung kann noch weitere Säuren enthalten, allerdings haben sich zur Umsetzung der Erfindung einwertige oder zweiwertige Säuren weniger bewährt, sodass der Anteil von nicht dreiwertigen Säuren in der Zusammensetzung gering sein soll. Bevorzugt soll das molare Verhältnis zwischen der Gesamtmenge dreiwertiger Säuren und der Gesamtmenge der Säuren größer als 0,7, besonders bevorzugt größer als 0,8 und ganz besonders bevorzugt größer als 0,9 sein.
  • Die Zusammensetzung kann noch weitere Komponenten umfassen, die die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung verbessern, also beispielsweise deren Viskosität beeinflussen oder als Bindemittel wirken. Bevorzugt enthält die Zusammensetzung daher noch mindestens ein Bindemittel ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Stärke, Stärkederivaten, modifizierter Stärke, Cellulosederivaten oder ein Gemisch daraus, besonders bevorzugt modifizierte Stärke und ganz besonders bevorzugt Maltodextrin.
  • Der Gehalt dieser weiteren Komponenten in der Zusammensetzung beträgt bevorzugt mindestens 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 2 Gew.-% der Zusammensetzung und bevorzugt höchstens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt höchstens 10 Gew.-% der Zusammensetzung.
  • Der Auftrag der Zusammensetzung kann vollflächig oder in Teilbereichen des Umhüllungspapiers erfolgen. Falls er nur in Teilbereichen erfolgt, beträgt der Anteil der Fläche der Teilbereiche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wurde, an der Gesamtfläche des Umhüllungspapieres bevorzugt mindestens 1%, besonders bevorzugt mindestens 3% und ganz besonders bevorzugt mindestens 5% betragen. Ebenso kann der Anteil bevorzugt höchstens 99%, besonders bevorzugt höchstens 97% und ganz besonders bevorzugt höchsten 95% betragen.
  • In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Fläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wurde, an der Gesamtfläche des Umhüllungspapieres mindestens 10% und höchstens 70%.
  • Die Form der Teilbereiche kann beispielsweise Linien, Muster, Logos oder Text repräsentieren und ist nur durch die Möglichkeiten des Auftragsverfahrens beschränkt.
  • Der Auftrag der Zusammensetzung kann bevorzugt durch ein Druckverfahren, besonders bevorzugt durch Tiefdruck, Flexodruck oder Offsetdruck oder durch Sprühen erfolgen.
  • Die Menge an aufgetragener Zusammensetzung bezogen auf die Fläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wird, beträgt bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 5,0 Gew.-% des Flächengewichts des fertigen Umhüllungspapiers und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 30 Gew.-% des Flächengewichts des fertigen Umhüllungspapiers.
  • Nach dem Trocknen kann das Umhüllungspapier vorzugsweise durch im Wesentlichen vollflächigen Auftrag von Wasser oder Wasserdampf auf eine oder beide Seiten des Umhüllungspapiers befeuchtet werden, um mechanische Spannungen oder Falten, die durch den Auftrag der Zusammensetzung entstanden sind zu reduzieren oder zu beseitigen.
  • Im Anschluss an diesen optionalen Schritt kann das Umhüllungspapier auf die Gleichgewichtsfeuchte von etwa 3-7 Gew.-% bezogen auf die Masse des fertigen Umhüllungspapiers getrocknet werden. Danach kann das Umhüllungspapier aufgerollt oder weitere Verarbeitungsschritte durchgeführt werden.
  • Ein möglicher solcher Weiterverarbeitungsschritt ist das Schneiden in schmale Rollen, sogenannte Bobinen, deren Breite sich typischerweise am Umfang oder einem ganzzahligen Vielfachen des Umfangs des daraus zu fertigenden Rauchartikels orientiert.
  • Selbstverständlich können noch weitere aus dem Stand der Technik bekannte Verarbeitungsschritte mit dem Umhüllungspapier durchgeführt werden, sofern sie mit dem gewünschten Effekt, nämlich eine Veränderung der Transparenz auf dem Umhüllungspapier zu erzeugen, vereinbar sind.
  • Aus dem Umhüllungspapier kann nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ein Rauchartikel hergestellt werden. Bevorzugt wird ein solcher Rauchartikel, der das erfindungsgemäße Umhüllungspapier enthält, eine Zigarette sein, ganz besonders bevorzugt eine Filterzigarette.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Erfindung soll im Folgenden am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert werden.
  • Zunächst wurde ein vorläufiges Umhüllungspapier für Rauchartikel mit einem Flächengewicht von etwa 25 g/m2 und einem Füllstoffgehalt von etwa 30 Gew.-%, also 7,5 g/m2, hergestellt. Als einziger und gleichzeitig säurelöslicher Füllstoff wurde ein gefälltes Calciumcarbonat verwendet. Die Zellstofffasern im vorläufigen Umhüllungspapier waren ein Gemisch aus Langfasern und Kurzfasern. Die nominale Luftdurchlässigkeit (Z) nach ISO 2965:2009 des vorläufigen Umhüllungspapiers betrug 60 cm3/(cm2·min·kPa), die Diffusionskapazität (D*) nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) betrug etwa 1.4 cm/s. Die Daten zu Dicke und Zugfestigkeit, sowohl absolut als auch gewichtsbezogen, können aus Tabelle 1 entnommen werden, in der als Papier 1 die Daten des vorläufigen Umhüllungspapiers angegeben sind.
  • Auf dieses vorläufige Umhüllungspapier wurden mittels eines Labordruckgeräts "Printing Proofer 628" der Firma RK Print - Coat Instruments Ltd. verschiedene Zusammensetzungen aufgetragen.
  • Die Zusammensetzungen sind in den Zeilen zu den Papieren 2-19 der Tabelle 1 angegeben. Alle Zusammensetzungen enthielten Wasser. Bei der Zusammensetzung für Papier 2 wurden dem Wasser lediglich 10 Gew.-% Maltodextrin hinzugefügt, um den Effekt des Maltodextrins isoliert beobachten zu können. Für die Papiere 3-6 wurde neben dem Maltodextrin noch Salzsäure, also eine einwertige anorganische Säure, verwendet, sodass sich für die Zusammensetzung ein pH-Wert von 4 (Papier 3) bis 1 (Papier 6) ergab. Für die Papiere 7-10 wurden Maltodextrin (10 Gew.-%) und Essigsäure, also eine einwertige organische Säure, in der Zusammensetzung verwendet, ebenfalls mit einem Bereich des pH-Werts der Zusammensetzung von 4 (Papier 7) bis etwa 1 (Papier 10). Für die Papiere 11-14 wurden Maltodextrin (10 Gew.-%) und Oxalsäure, eine zweiwertige organische Säure, in der Zusammensetzung verwendet, mit einem Bereich des pH-Werts der Zusammensetzung von 4 (Papier 11) bis 1 (Papier 15). Schließlich wurde für die Papiere 15-19 Zitronensäure, also eine dreiwertige organische Säure, verwendet, mit einem pH-Wert der Zusammensetzung von 4 (Papier 15) bis 1 (Papiere 18 und 19). In der Zusammensetzung für die Papiere 15-18 wurden auch wieder 10 Gew.-% Maltodextrin verwendet, allerdings wurde für das Papier 19 die Zusammensetzung ohne Maltodextrin hergestellt, um den Effekt der Säure alleine beobachten zu können.
  • Wie sich im Folgenden zeigt, führen aber nur die Zusammensetzungen für die Papiere 18 und 19 zu dem gewünschten Ergebnis und damit zu erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren. Die nicht erfindungsgemäßen Papiere 3-17 zeigen, dass sich entgegen der Erwartung des Fachmanns der gewünschte Effekt nur mit der dreiwertigen Säure bei entsprechend niedrigem pH-Wert erreichen lässt.
  • Nach dem Auftrag der Zusammensetzungen auf das vorläufige Umhüllungspapier wurde das Umhüllungspapier getrocknet und nach entsprechender Konditionierung gemäß ISO 187 bei 23°C und 50% relativer Feuchtigkeit bezüglich verschiedener Eigenschaften getestet. Die Teilbereiche, in denen die Zusammensetzung aufgetragen wurde, waren dabei ausreichend groß, sodass sich die Messwerte für die Papiere 2-19 bezüglich Flächengewicht, Dicke und Zugfestigkeit (absolut und gewichtsbezogen) in Tabelle 1 auf Flächen beziehen, in denen die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen wurde. Ebenso wurden für die Papiere 2-19, die Werte für Luftdurchlässigkeit (Z), Diffusionskapazität (D*), Füllstoffgehalt und Transparenz gemäß Tabelle 2 jeweils auf Proben des Umhüllungspapiers bestimmt, auf denen die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen wurde.
  • Von der aufgetragenen Zusammensetzung verbleiben ein Großteil des Maltodextrins und auch ein Teil der Reaktionsprodukte der Säure mit dem säurelöslichen Füllstoff auf dem Umhüllungspapier, sodass es zu einer Steigerung des Flächengewichts kommt. Dies ist aus Tabelle 1 ersichtlich, die für die Papiere 2-19 eine Erhöhung des Flächengewichts von ursprünglich 25,54 g/m2 für das vorläufige Umhüllungspapier 1 auf mindestens 27,14 g/m2 (Papier 6) und bis zu 31,97 g/m2 (Papier 18) zeigt.
  • Die Zunahme des Flächengewichts erklärt, dass auch die Dicke der Papiere 2-19 geringfügig höher ist als die Dicke des vorläufigen Umhüllungspapiers 1. Gemäß Tabelle 1 beträgt die Dicke des vorläufigen Umhüllungspapiers 41 µm, während jene der Papiere 2-19 zwischen 42,80 µm (Papier 16) und 48,11 µm (Papier 7) schwankt.
  • Im Vergleich dazu wäre die Dicke eines Papiers, in dem Teilbereiche komprimiert wurden, in diesen Teilbereichen erheblich geringer.
  • Ebenso ist der absolute Wert der Zugfestigkeit, Tabelle 1, bei den Papieren 2-17 gegenüber dem vorläufigen Umhüllungspapier 1 gering erhöht. Diese geringe Erhöhung der Zugfestigkeit kommt zum Großteil durch den Auftrag des Maltodextrins zustande. Bei den Papieren 18 und 19, bei denen eine dreiwertige Säure in einer Zusammensetzung mit einem pH-Wert von weniger als 2 aufgetragen wurde, zeigt sich hingegen eine deutliche Steigerung der Zugfestigkeit von 15,71 N/15 mm beim vorläufigen Umhüllungspapier 1 auf 26,45 N/15 mm bei Papier 18 und 26,03 N/15 mm bei Papier 19. Diese Steigerung der Zugfestigkeit ist positiv für die Verarbeitbarkeit des Umhüllungspapiers zu einem Rauchartikel und stellt damit einen Vorteil der erfindungsgemäßen Umhüllungspapiere dar.
  • Auch in der gewichtsbezogenen Zugfestigkeit, Tabelle 1, zeigt sich für die Papiere 2-17 nur eine geringe Steigerung gegenüber dem vorläufigen Umhüllungspapier 1, während es bei den mit der dreiwertigen organischen Säure mit pH-Wert 1 behandelten Papieren 18 und 19 zu einer deutlichen Steigerung der gewichtsbezogenen Zugfestigkeit von 0,615 N·m2/(1,5 mm·g) beim vorläufigen Umhüllungspapier 1 auf 0,827 N·m2/(15 mm·g) bei Papier 18 und 0,839 N·m2/(15 mm·g) bei Papier 19 kommt. Dies zeigt, dass es zu einer Steigerung der Zugfestigkeit kommt, die bei den erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren 18 und 19 über den Effekt durch die Zunahme des Flächengewichts noch hinausgeht. Tabelle 1
    Aufgetragene Zusammensetzung Zugfestigkeit
    Papier Maltodextrin Säure pH-Wert Flächengewicht Dicke absolut N/15 mm gewichtsbezogen N.m2/(15 mm.g)
    Nr. Gew.-% g/m2 mm
    1 keine 25,54 41,0 0 15,71 0,615
    2 10 keine 6,74 27,60 43,2 0 17,95 0,650
    3 10 Salzsäure 4 27,92 44,11 18,33 0,656
    4 10 Salzsäure 3 29,39 46,0 0 19,18 0,653
    5 10 Salzsäure 2 28,26 45,17 18,32 0,648
    6 10 Salzsäure 1 27,14 44,4 4 16,89 0,622
    7 10 Essigsäure 4 27,88 48,11 18,33 0,657
    8 10 Essigsäure 3 27,58 45,6 7 17,35 0,629
    9 10 Essigsäure 2 28,54 46,11 19,07 0,668
    10 10 Essigsäure 1,28 27,86 44,7 8 17,56 0,630
    11 10 Oxalsäure 4 27,74 44,7 8 17,63 0,636
    12 10 Oxalsäure 3 28,88 44,7 8 18,63 0,645
    13 10 Oxalsäure 2 27,89 44,5 6 18,27 0,655
    14 10 Oxalsäure 1 28,90 44,6 7 19,17 0,663
    15 10 Zitronensäure 4 28,54 44,2 0 18,05 0,632
    16 10 Zitronensäure 3 27,90 42,8 0 18,15 0,650
    17 10 Zitronensäure 2 28,13 44,2 0 19,34 0,688
    18 10 Zitronensäure 1 31,97 47,4 0 26,45 0,827
    19 0 Zitronensäure 1 31,04 47,4 0 26,03 0,839
  • Die Luftdurchlässigkeit (Z) wurde nach ISO 2965:2009 gemessen und ist in Tabelle 2 für alle Umhüllungspapiere angegeben. Die Messung für die mit einer Zusammensetzung behandelten Papiere 2-19 erfolgte dabei in einem Bereich, in dem die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen war. Wie anhand der Tabelle 2 erkennbar ist, nimmt die Luftdurchlässigkeit von etwa 60 cm3/(cm2·min·kPa) beim vorläufigen Umhüllungspapier 1 auf etwa 50 cm3/(cm2·min·kPa) bei Papier 2 ab, auf das eine Zusammensetzung mit 10 Gew.-% Maltodextrin aber ohne Säure aufgetragen wurde. Die Wirkung der Säure auf die Luftdurchlässigkeit ist, wie man an den Papieren 3-19 in Tabelle 2 sehen kann, im Allgemeinen gering und beträgt mit Ausnahme der Papiere 14 und 18 stets weniger als 10 cm3/(cm2·min·kPa). Die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers als Ganzes wird dann auch von dem Anteil der Teilbereiche an der Gesamtfläche bestimmt, in denen die Zusammensetzung aufgetragen wurde.
  • Die Diffusionskapazität (D*), gemessen nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014), verhält sich ähnlich wie die Luftdurchlässigkeit (Z). Tabelle 2 zeigt, dass es zu einer Abnahme von 1,42 cm/s (vorläufiges Umhüllungspapier 1) auf 1,01 cm/s (Papier 2) kommt, wenn eine Zusammensetzung aufgetragen wird, die nur Maltodextrin enthält. In den Papieren 3-17, bei denen die Zusammensetzung auch eine Säure enthält, kommt es zu keiner weiteren Abnahme der Diffusionskapazität in einem vergleichbaren Ausmaß. Bei den erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren 18 und 19 hingegen ist die Abnahme der Diffusionskapazität noch einmal deutlich stärker. Papier 18 erreicht laut Tabelle 2 eine Diffusionskapazität von 0,24 cm/ und Papier 19 eine Diffusionskapazität von 0,35 cm/s. Eine so bedeutende Abnahme der Diffusionskapazität kann dazu führen, dass eine Zigarette mit einem erfindungsgemäßen Umhüllungspapier 18 oder 19 von selbst verlöscht, wenn die Teilbereiche, in denen die Zusammensetzung aufgetragen wird, bezüglich ihrer Geometrie entsprechend gestaltet sind. Insbesondere kann mindestens ein mindestens 6 mm breites Band, das auf der Zigarette in Umfangsrichtung verläuft, für die Selbstverlöschung der Zigarette bereits ausreichend sein.
  • In Tabelle 2 sind in den beiden mit "Füllstoffgehalt" übertitelten Spalten der Füllstoffgehalt ("Wert") der Umhüllungspapiere 1-19 und die Veränderung ("Änderung") relativ zum vorläufigen Umhüllungspapier 1 in Prozent angegeben. Ebenso sind in Tabelle 2 in den beiden mit "Transparenz" übertitelten Spalten die Transparenz ("Wert") der Umhüllungspapiere 1-19, und die Veränderung ("Änderung") relativ zum vorläufigen Umhüllungspapier 1 in Prozent angegeben. Die Werte für die Umhüllungspapiere 2-19, auf die jeweils die entsprechende Zusammensetzung aufgetragen wurde, beziehen sich auf ein Umhüllungspapier, auf das die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen wurde.
  • Der Gehalt an Calciumcarbonat in den Umhüllungspapieren 1-19 wurde durch Titration bestimmt, die Transparenz wurde gemäß DIN 53147:1993-01 gemessen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in Teilbereichen des Umhüllungspapiers eine höhere Transparenz zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Verfahren erreicht dies, indem in diesen Teilbereichen eine Zusammensetzung mit einer Säure aufgetragen wird. Durch die Säure wird ein Teil des säurelöslichen Füllstoffs aufgelöst. Dass ein reduzierter Füllstoffgehalt zu einer höheren Transparenz führt, entspricht möglicherweise der Erwartung des Fachmanns, allerdings ist die Situation komplexer als der Fachmann vermuten würde. Denn es zeigt sich bei den Papieren 2-17, dass selbst eine Abnahme des Füllstoffgehalts von über 12% (Papier 14) nicht von einer entsprechend starken Erhöhung der Transparenz begleitet wird. Durch den Auftrag einer Zusammensetzung mit Maltodextrin, aber ohne Säure, Papier 2, kommt es hingegen bereits zu einer Steigerung der Transparenz um 11,36%, aber auch bei den Papieren 3-17 steigt die Transparenz trotz der Säure und des teilweisen niedrigen pH-Werts der Zusammensetzung nur um etwa 10% bis etwa 15%. Wie bei den erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren 18 und 19 ersichtlich, bewirkt erst die Verwendung einer dreiwertigen Säure bei einem pH-Wert von weniger als 2 eine deutlichen Steigerung der Transparenz um mehr als 60%. Dieses Ergebnis ist insofern überraschend, als nicht absehbar war, dass sowohl die Wahl der Säure als auch des pH-Werts eine derart große Rolle für die Erhöhung der Transparenz spielen. Des Weiteren ist überraschend, dass der Füllstoffgehalt und die Transparenz nicht so eng gekoppelt sind, wie der Fachmann es erwartet hätte, sondern dass beide Eigenschaften durchaus unabhängig voneinander von Bedeutung sein können. Tabelle 2
    Füllstoffgehalt Transparenz
    Papier Nr. Z cm3/(cm2.min.kPa) D* cm/s Wert g/m2 Änderung % Wert % Änderung %
    1 60,68 1,42 7,5 31,94
    2 50,02 1,01 7,5 0,0 35,65 +11,63
    3 50,37 0,96 7,3 -3,4 36,78 +15,15
    4 44,32 0,96 8,1 +8,4 35,07 +9,79
    5 48,26 0,95 8,0 +6,1 35,38 +10,76
    6 53,13 0,93 7,4 -1,0 36,16 +13,23
    7 49,28 0,97 7,4 -1,0 35,16 +10,10
    8 49,48 0,96 7,6 +1,3 36,43 +14,07
    9 48,40 0,97 7,1 -5,7 36,11 +13,07
    10 47,46 1,05 7,1 -5,7 35,04 +9,70
    11 49,49 0,98 7,6 +1,4 35,79 +12,06
    12 46,59 0,96 7,6 +1,4 35,76 +11,97
    13 49,24 0,93 7,6 +1,4 36,49 +14,26
    14 37,66 0,80 6,5 -12,8 35,22 +10,27
    15 48,92 1,01 7,7 +2,1 34,94 +9,41
    16 49,31 1,02 7,7 +2,1 35,31 +10,56
    17 49,55 1,00 6,8 -8,9 35,40 +10,82
    18 38,39 0,24 4,8 -35,6 53,49 +67,48
    19 45,17 0,35 4,4 -41,9 54,20 +69,70
  • Abnahme von 1,42 cm/s (vorläufiges Umhüllungspapier 1) auf 1,01 cm/s (Papier 2) kommt, wenn eine Zusammensetzung aufgetragen wird, die nur Maltodextrin enthält. In den Papieren 3-17, bei denen die Zusammensetzung auch eine Säure enthält, kommt es zu keiner weiteren Abnahme der Diffusionskapazität in einem vergleichbaren Ausmaß. Bei den erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren 18 und 19 hingegen ist die Abnahme der Diffusionskapazität noch einmal deutlich stärker. Papier 18 erreicht laut Tabelle 2 eine Diffusionskapazität von 0,24 cm/ und Papier 19 eine Diffusionskapazität von 0,35 cm/s. Eine so bedeutende Abnahme der Diffusionskapazität kann dazu führen, dass eine Zigarette mit einem erfindungsgemäßen Umhüllungspapier 18 oder 19 von selbst verlöscht, wenn die Teilbereiche, in denen die Zusammensetzung aufgetragen wird, bezüglich ihrer Geometrie entsprechend gestaltet sind. Insbesondere kann mindestens ein mindestens 6 mm breites Band, das auf der Zigarette in Umfangsrichtung verläuft, für die Selbstverlöschung der Zigarette bereits ausreichend sein.
  • In Tabelle 2 sind in den beiden mit "Füllstoffgehalt" übertitelten Spalten der Füllstoffgehalt ("Wert") der Umhüllungspapiere 1-19 und die Veränderung ("Änderung") relativ zum vorläufigen Umhüllungspapier 1 in Prozent angegeben. Ebenso sind in Tabelle 2 in den beiden mit "Transparenz" übertitelten Spalten die Transparenz ("Wert") der Umhüllungspapiere 1-19, und die Veränderung ("Änderung") relativ zum vorläufigen Umhüllungspapier 1 in Prozent angegeben. Die Werte für die Umhüllungspapiere 2-19, auf die jeweils die entsprechende Zusammensetzung aufgetragen wurde, beziehen sich auf ein Umhüllungspapier, auf das die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen wurde.
  • Der Gehalt an Calciumcarbonat in den Umhüllungspapieren 1-19 wurde durch Titration bestimmt, die Transparenz wurde gemäß DIN 53147:1993-01 gemessen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in Teilbereichen des Umhüllungspapiers eine höhere Transparenz zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Verfahren erreicht dies, indem in diesen Teilbereichen eine Zusammensetzung mit einer Säure aufgetragen wird. Durch die Säure wird ein Teil des säurelöslichen Füllstoffs aufgelöst. Dass ein reduzierter Füllstoffgehalt zu einer höheren Transparenz führt, entspricht möglicherweise der Erwartung des Fachmanns, allerdings ist die Situation komplexer als der Fachmann vermuten würde. Denn es zeigt sich bei den Papieren 2-17, dass selbst eine Abnahme des Füllstoffgehalts von über 12% (Papier 14) nicht von einer entsprechend starken Erhöhung der Transparenz begleitet wird. Durch den Auftrag einer Zusammensetzung mit Maltodextrin, aber ohne Säure, Papier 2, kommt es hingegen bereits zu einer Steigerung der Transparenz um 11,36%, aber auch bei den Papieren 3-17 steigt die Transparenz trotz der Säure und des teilweisen niedrigen pH-Werts der Zusammensetzung nur um etwa 10% bis etwa 15%. Wie bei den erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren 18 und 19 ersichtlich, bewirkt erst die Verwendung einer dreiwertigen Säure bei einem pH-Wert von weniger als 2 eine deutlichen Steigerung der Transparenz um mehr als 60%. Dieses Ergebnis ist insofern überraschend, als nicht absehbar war, dass sowohl die Wahl der Säure als auch des pH-Werts eine derart große Rolle für die Erhöhung der Transparenz spielen. Des Weiteren ist überraschend, dass der Füllstoffgehalt und die Transparenz nicht so eng gekoppelt sind, wie der Fachmann es erwartet hätte, sondern dass beide Eigenschaften durchaus unabhängig voneinander von Bedeutung sein können. Tabelle 2
    Füllstoffgehalt Transparenz
    Papier Nr. Z cm3/(cm2.min.kPa) D* cm/s Wert g/m2 Änderung % Wert % Änderung %
    1 60,68 1,42 7,5 31,94
    2 50,02 1,01 7,5 0,0 35,65 +11,63
    3 50,37 0,96 7,3 -3,4 36,78 +15,15
    4 44,32 0,96 8,1 +8,4 35,07 +9,79
    5 48,26 0,95 8,0 +6,1 35,38 +10,76
    6 53,13 0,93 7,4 -1,0 36,16 +13,23
    7 49,28 0,97 7,4 -1,0 35,16 +10,10
    8 49,48 0,96 7,6 +1,3 36,43 +14,07
    9 48,40 0,97 7,1 -5,7 36,11 +13,07
    10 47,46 1,05 7,1 -5,7 35,04 +9,70
    11 49,49 0,98 7,6 +1,4 35,79 +12,06
    12 46,59 0,96 7,6 +1,4 35,76 +11,97
    13 49,24 0,93 7,6 +1,4 36,49 +14,26
    14 37,66 0,80 6,5 -12,8 35,22 +10,27
    15 48,92 1,01 7,7 +2,1 34,94 +9,41
    16 49,31 1,02 7,7 +2,1 35,31 +10,56
    17 49,55 1,00 6,8 -8,9 35,40 +10,82
    18 38,39 0,24 4,8 -35,6 53,49 +67,48
    19 45,17 0,35 4,4 -41,9 54,20 +69,70

Claims (15)

  1. Umhüllungspapier für Rauchartikel, das Zellstofffasern und mindestens einen säurelöslichen Füllstoff enthält, wobei der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die gesamte Masse des Umhüllungspapiers beträgt,
    wobei das Umhüllungspapier Teilbereiche mit einer geringeren Transparenz und Teilbereiche mit einer höheren Transparenz aufweist,
    wobei der auf die Fläche bezogene Masseanteil des genannten säurelöslichen Füllstoffes in den Teilbereichen höherer Transparenz um mindestens 10% geringer ist als in den Teilbereichen geringerer Transparenz, und
    wobei für die Transparenz in den Teilbereichen höherer Transparenz mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllt ist:
    die nach DIN 53147:1993-01 gemessene Transparenz in den Teilbereichen höherer Transparenz ist um mindestens 20% höher als die nach DIN 53147:1993-01 gemessene Transparenz in den Teilbereichen geringerer Transparenz, oder
    - die Transparenz ist in den Teilereichen höherer Transparenz so viel höher als in den Teilbereichen geringerer Transparenz, dass sich für den Fall, dass das Umhüllungspapier um einen Tabakstrang mit einer American Blend Tabakmischung, einem Durchmesser von 7 mm bis 8 mm und einer Fülldichte von 0,1 g/cm3 bis 0,3 g/cm3 gewickelt wird, ein mit bloßem Auge wahrnehmbares Muster aus helleren und dunkleren Abschnitten erhalten lässt, wobei die dunkleren Abschnitte den Teilbereichen höherer Transparenz und die helleren Abschnitte den Teilbereichen geringerer Transparenz entsprechen.
  2. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, bei dem die Teilbereiche höherer Transparenz ein planmäßiges, nicht zufälliges Transparenzmuster bilden, insbesondere regelmäßig angeordnete geometrische Figuren, insbesondere Linien oder Streifen, Schriftzüge, Wasserzeichen oder Logos.
  3. Umhüllungspapier nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Zellstofffasern durch Holzzellstofffasern, insbesondere Zellstofffasern aus Langfaserzellstoff, Kurzfaserzellstoff oder Gemischen daraus gebildet sind, oder bei dem die Zellstofffasern zumindest teilweise aus Flachs, Hanf, Sisal, Jute, Abacá, Baumwolle, Espartogras oder Gemischen daraus gebildet sind, und/oder
    welches mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-%, besonders vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% Zellstofffasern und höchstens 90 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 80 Gew.-% Zellstofffasern enthält, jeweils bezogen auf die gesamte Masse des Umhüllungspapiers, und/oder
    bei dem der säurelösliche Füllstoff durch ein säurelösliches Carbonat oder Hydrogencarbonat gebildet wird, insbesondere durch ein Calciumcarbonat, ein Calciumhydrogencarbonat, ein Magnesiumcarbonat oder ein Gemisch daraus.
  4. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mittlere Partikelgröße des säurelöslichen Füllstoffs mindestens 0,01 µm, vorzugsweise mindestens 0,1 µm und besonders vorzugsweise mindestens 0,5 µm beträgt und/oder höchstens 10 µm, vorzugsweise höchstens 5 µm und besonders vorzugsweise höchstens 3 µm beträgt, und/oder
    bei dem das Umhüllungspapier mindestens 15 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-% und besonders vorzugsweise mindestens 25 Gew.-% des säurelöslichen Füllstoffs und/oder höchstens 50 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 40 Gew.-% und besonders vorzugsweise höchstens 35 Gew.-% des säurelöslichen Füllstoffs enthält, jeweils bezogen auf die gesamte Masse des Umhüllungspapiers, und/oder
    bei dem der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in einem Teilbereich höherer Transparenz gegenüber dem Gehalt in einem Teilbereich geringerer Transparenz um mindestens 15%, vorzugsweise um mindestens 20% und besonders vorzugsweise um mindestens 25% reduziert ist, jeweils bezogen auf den Füllstoffgehalt als flächenbezogene Masse innerhalb der jeweiligen Teilbereiche, und/oder
    bei dem der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in einem Teilbereich höherer Transparenz gegenüber dem Gehalt in einem Teilbereich geringerer Transparenz um höchstens 100%, vorzugsweise um höchstens 80%, besonders vorzugsweise um höchstens 60% und insbesondere um höchstens 50% reduziert ist, jeweils bezogen auf den Füllstoffgehalt als flächenbezogene Masse innerhalb der jeweiligen Teilbereiche.
  5. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anteil der Fläche der Teilbereiche höherer Transparenz an der Gesamtfläche des Umhüllungspapiers mindestens 1%, vorzugsweise mindestens 3% und besonders vorzugsweise mindestens 5%, und höchstens 99%, vorzugsweise höchstens 97% und besonders vorzugsweise höchstens 95% beträgt, wobei der Anteil insbesondere zwischen 10% und 70% beträgt, und/oder
    welches neben dem genannten mindestens einen säurelöslichen Füllstoff mindestens einen nicht säurelöslichen Füllstoff enthält, vorzugsweise ein nicht säurelösliches Oxid, Hydroxid oder Silikat, insbesondere Titandioxid, Talkum, Kaolin oder Gemische daraus,
    bei dem vorzugsweise der Gesamtgehalt der säurelöslichen und nicht säurelöslichen Füllstoffe mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 15 Gew.-%, besonders vorzugsweise mindestens 20 Gew.-% und insbesondere mindestens 25 Gew.-% der Masse des Umhüllungspapiers, und höchstens 50 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 40 Gew.-% und besonders vorzugsweise höchstens 35 Gew.-% der Masse des Umhüllungspapiers beträgt.
  6. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Transparenz nach DIN 53147:1993-01 des Umhüllungspapiers innerhalb Teilbereichen höherer Transparenz diejenige in Teilbereichen geringerer Transparenz um mindestens 25%, vorzugsweise um mindestens 30% und besonders vorzugsweise um mindestens 50% und/oder um höchstens 300%, vorzugsweise um höchstens 200% und besonders vorzugsweise um höchstens 100% übersteigt, und/oder
    bei dem die Transparenz nach DIN 53147:1993-01 innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 40% und besonders vorzugsweise mindestens 50% und/oder höchstens 90%, vorzugsweise höchstens 70% und besonders vorzugsweise höchstens 60% beträgt, und/oder
    bei dem die Transparenz nach DIN 53147:1993-01 in den Bereichen geringerer Transparenz höchstens 70%, vorzugsweise höchstens 60%, besonders vorzugsweise höchstens 50% und mindestens 0%, vorzugsweise mindestens 10% beträgt.
  7. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Flächengewicht von mindestens 10 g/m2, vorzugsweise mindestens 20 g/m2 und höchstens 100 g/m2, vorzugsweise höchstens 60 g/m2 und besonders vorzugsweise höchstens 45 g/m2, und/oder
    dessen massenbezogene Zugfestigkeit, berechnet als Quotient aus der Zugfestigkeit nach ISO 1924-2:2008 und dem Flächengewicht nach ISO 536:2012, mindestens 0,3 N.m2/(15 mm·g), vorzugsweise mindestens 0,4 N·m2/(15 mm·g), besonders vorzugsweise mindestens 0,5 N·m2/(15 mm·g) und/oder höchstens 1,6 N·m2/(15 mm·g), vorzugsweise höchstens 1,4 N·m2/(15 mm·g) und besonders bevorzugt höchstens 1,2 N·m2/(15 mm·g) beträgt, und/oder
    dessen Dicke nach ISO 534:2001 auf einer einzelnen Lage mindestens 15 µm, vorzugsweise mindestens 20 µm und/oder höchstens 100 µm, vorzugsweise höchstens 80 µm beträgt, und/oder
    bei dem der Quotient aus der Dicke innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz und der Dicke innerhalb der Teilbereiche geringerer Transparenz mindestens 0,5, vorzugsweise mindestens 0,7 und besonders vorzugsweise mindestens 0,8 und/oder höchstens 1,8, vorzugsweise höchstens 1,6 und besonders vorzugsweise höchstens 1,5 beträgt.
  8. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Luftdurchlässigkeit mindestens 5 cm3/(cm2·min·kPa), vorzugsweise mindestens 20 cm3/(cm2·min·kPa) und/oder höchstens 300 cm3/(cm2·min·kPa), vorzugsweise höchstens 200 cm3/(cm2·min·kPa) und besonders bevorzugt höchstens 150 cm3/(cm2·min·kPa) beträgt, und/oder
    bei dem der Quotient aus der Luftdurchlässigkeit in den Teilbereichen höherer Transparenz und der Luftdurchlässigkeit in den Teilbereichen geringerer Transparenz mindestens 0,4, vorzugsweise mindestens 0,5, besonders vorzugsweise mindestens 0,6 und/oder höchstens 1,6, vorzugsweise höchstens 1,4 und besonders vorzugsweise höchstens 1,2 beträgt.
  9. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Diffusionskapazität für CO2 mindestens 0,05 cm/s , vorzugsweise mindestens 0,1 cm/s und/oder höchstens 5 cm/s und vorzugsweise höchstens 3,5 cm/s beträgt, und/oder
    bei dem die CO2-Diffusionskapazität in den Teilbereichen höherer Transparenz mindestens 0,01 cm/s, vorzugsweise mindestens 0,02 cm/s, besonders vorzugsweise mindestens 0,05 cm/s und/oder höchstens 3 cm/s, vorzugsweise höchstens 2,5 cm/s und besonders vorzugsweise höchstens 2 cm/s beträgt.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Umhüllungspapiers für Rauchartikel, umfassend die folgenden Schritte:
    - Bereitstellen eines vorläufigen Umhüllungspapiers, das Zellstofffasern und mindestens einen säurelöslichen Füllstoff enthält, wobei der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Masse des vorläufigen Umhüllungspapiers beträgt,
    - Auftragen einer Zusammensetzung auf das vorläufige Umhüllungspapier, die Wasser und eine dreiwertige Säure enthält, und deren pH-Wert mindestens 0 und weniger als 2 beträgt, und
    - Trocknen des Umhüllungspapiers.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das molare Verhältnis zwischen der Gesamtmenge dreiwertiger Säuren und der Gesamtmenge sämtlicher Säuren in der Zusammensetzung größer als 0,7, vorzugsweise größer als 0,8 und besonders vorzugsweise größer als 0,9 ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Zusammensetzung mindestens ein Bindemittel ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Stärke, Stärkederivaten, modifizierter Stärke, Cellulosederivaten oder einem Gemisch daraus enthält, insbesondere Maltodextrin,
    wobei vorzugsweise der Gehalt des Bindemittels in der Zusammensetzung mindestens 0,1 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und besonders vorzugsweise 2 Gew.-% und/oder höchstens 30 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 20 Gew.-% und besonders vorzugsweise höchstens 10 Gew.-% der Zusammensetzung beträgt, und/oder bei dem der Auftrag der Zusammensetzung vollflächig erfolgt, oder
    bei dem der Auftrag der Zusammensetzung auf Teilbereichen des Umhüllungspapiers erfolgt, die mindestens 1%, vorzugsweise mindestens 3% und besonders vorzugsweise mindestens 5%, und höchstens 99%, vorzugsweise höchstens 97% und besonders vorzugsweise höchstens 95% der Gesamtfläche des vorläufigen Umhüllungspapiers ausmachen, wobei der Anteil ganz besonders bevorzugt zwischen 10% und 70% der Gesamtfläche des vorläufigen Umhüllungspapiers ausmacht.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Form der Teilbereiche Linien, Muster, Logos oder Text repräsentiert, und/oder
    bei dem die Zusammensetzung durch ein Druckverfahren, insbesondere durch Tiefdruck, Flexodruck oder Offsetdruck, oder durch Sprühen aufgetragen wird, und/oder bei dem die Menge an aufgetragener Zusammensetzung bezogen auf die Fläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wird, nach dem Trocknen vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5,0 Gew.-% und höchstens 50 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 30 Gew.-% des Flächengewichts des fertigen Umhüllungspapiers beträgt, und/oder
    bei dem das Umhüllungspapier nach dem Trocknen durch im Wesentlichen vollflächigen Auftrag von Wasser oder Wasserdampf auf eine oder beide Seiten des Umhüllungspapiers befeuchtet wird, um mechanische Spannungen oder Falten, die durch den Auftrag der Zusammensetzung entstanden sind, zu reduzieren oder zu beseitigen, und/oder
    bei dem die dreiwertige Säure eine organische Säure, insbesondere Zitronensäure ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem ein Umhüllungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt wird.
  15. Rauchartikel, umfassend einen Tabakstrang oder ein ein Aerosol freisetzendes Material und ein Umhüllungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    wobei der Rauchartikel vorzugsweise durch eine Zigarette, insbesondere eine Filterzigarette gebildet wird, und/oder
    bei dem aus einer Stichprobe von 40 Rauchartikeln mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 50% und besonders vorzugsweise mindestens 75% in einem Test nach ISO 12863:2010 von selbst verlöschen.
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