EP3651590A1 - Aerosol erzeugender artikel mit steifem umhüllungsmaterial - Google Patents

Aerosol erzeugender artikel mit steifem umhüllungsmaterial

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EP3651590A1
EP3651590A1 EP19708413.0A EP19708413A EP3651590A1 EP 3651590 A1 EP3651590 A1 EP 3651590A1 EP 19708413 A EP19708413 A EP 19708413A EP 3651590 A1 EP3651590 A1 EP 3651590A1
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EP
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aerosol
wrapping material
layers
generating article
paper
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Christian Mair
Dietmar Volgger
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Delfortgroup AG
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Delfortgroup AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to an aerosol-generating article in which the aerosol-generating Ma material is heated and so an aerosol is released, the aerosol-generating material is not burned.
  • the aerosol-generating article comprises a wrapping material which is intended in particular for the filter part of the aerosol-generating article.
  • the wrapping material has a particularly high flexural rigidity and can be well perforated by using a laser.
  • the wrapping material of the aerosol-generating article according to the invention comprises at least two interconnected paper layers which have different specific densities.
  • the invention also relates to a method for producing an associated wrapping material and a corresponding wrapping material.
  • aerosol-generating articles which comprise an aerosol-generating material and a material which wraps around the aerosol-generating material, thus forming a typically cylindrical strand.
  • the aerosol-generating material is a material that releases an aerosol when exposed to heat, wherein the aerosol-generating material is only heated but not burned.
  • the aerosol-generating article also includes a filter that can filter aerosol components and that is enveloped by a filter wrap material, and a tipping paper that bonds the filter and the strand together.
  • the perforation is in the form of holes arranged circumferentially around the aerosol generating article. These holes are usually produced on the aerosol-generating article by perforation by means of laser radiation.
  • the filter is often a cylindrical strand of filter fibers which passes through the filter wrap paper and the mouthpiece lining membrane. is wrapped in a pier.
  • the flexural stiffness of the wrapping material is of particular importance for aerosol generating articles because these articles are often plugged into a heater during use to heat the aerosol generating material. After use of the aerosol-producing article, it is removed again from the heater. By heating the aerosol-generating article in the heater, it may stick in the heater and require a relatively greater amount of force to remove it from the heater.
  • the aerosol-generating article in the heating device breaks or deforms in such a way that parts of it remain in the heating device and have to be laboriously removed or obstruct the insertion of the aerosol-generating article during the next use.
  • a wrapping material with a high bending stiffness allows to limit the deformation and to prevent such problems largely.
  • a high rigidity of the filter part of an aerosol-producing article is generally desired, because in the consumer's perception this is considered a sign of high quality.
  • the object of the invention is to provide an encasing material for an aerosol-producing article which has a comparatively high rigidity and nevertheless can be perforated well by means of laser radiation.
  • This object is achieved by an aerosol-producing article according to claim 1, a process for producing a suitable coating material according to claim 27 and a coating material according to claim 29.
  • the inventors have found that this object can be achieved by a wrapping material having a thickness of at least 50 pm and at most 350 pm, a basis weight of at least 50 g / m 2 and at most 200 g / m 2 , a specific gravity of at least 500 kg / m 3 and at most 1300 kg / m 3 and a bending stiffness of at least 0.15 Nmm and at most 1.50 Nmm.
  • the wrapping material comprises at least two layers, wherein the layers are interconnected and wherein at least one the layers is a paper layer.
  • This paper layer has a thickness of at least 40 pm and at most 70 pm, a basis weight of at least 50 g / m 2 and at most 80 g / m 2 and a density of at least 700 kg / m 3 and at most 1300 kg / m 3 and has a higher specific gravity than any one of the remaining layers of the wrapping material.
  • interconnected means that a connection between each layer of the wrapping material with the layer above and below it so that the stresses caused by a bend in the paper can be transferred from one layer to the adjacent layers, so that the wrapping material with respect The bending behaves like a composite and does not behave like several loose leaves.
  • the invention is based on the following considerations.
  • the bending stiffness S b (N-mm) of a homogeneous cladding material can be approximated by the equation r _ Q -p-d 3
  • the bending stiffness S b can be increased by increasing the density p or the thickness d. In particular, an increase in thickness, even if the density decreases to the same extent at a constant basis weight, increases the bending stiffness.
  • the thickness of the wrapping material should therefore be less than 350 ⁇ m.
  • the density can not be arbitrarily increased because a too tight Ummül- material can also be perforated by the laser not at high speed. It should be noted that a reduction of the thickness to half requires an increase in density by a factor of 8, if the bending stiffness is to remain the same. For this As a matter of fact, in practice, rigid wrapping materials which require a high density, a high thickness, or both, are in fact difficult to perforate.
  • the inventors have recognized that a much more favorable compromise between stiffness and perforation capability can be achieved if the cladding material has an inhomogeneous distribution of the density.
  • the wrapping material of the invention should be at least 50 pm thick and have a basis weight of at least 50 g / m 2 and at most 200 g / m 2 , so that it has a good mechanical strength.
  • the density of the wrapping material as a whole should be at least 500 kg / m 3 and at most 1300 kg / m 3 so that it can easily be perforated over the entire thickness.
  • the bending stiffness of the wrapping material according to the invention should be at least 0.15 Nmm, which means a considerable increase over conventional wrapping materials for aerosol-producing articles and is very well suited for wrapping filters for aerosol-generating articles.
  • the bending stiffness of the wrapping material should not be too high.
  • the wrapping material is wrapped around the aerosol generating article and bonded to itself or to the aerosol generating article. If the restoring forces are too high due to the high bending stiffness, the adhesive bond opens again before it has reached a sufficient strength.
  • the flexural rigidity of the wrapping material according to the invention should therefore be at most 1.50 Nmm.
  • the wrapping material should comprise at least two layers, the layers being interconnected.
  • An essential aspect of the invention is that one of these layers is a paper layer and has a density that is higher than the density of the other layers.
  • This inhomogeneous distribution of the density across the cross-section of the cladding material enables efficient laser perforation by making sure that this dense but comparatively thin layer is within the maximum energy density of the laser radiation, while the other layers of the cladding material whose density is lower, are located in areas of lower energy density of the laser radiation.
  • the density is adapted to the spatial distribution of the energy density of the laser radiation and an efficient and rapid perforation of the wrapping material is possible.
  • the said paper layer of the wrapping material according to the invention should have a thickness of at least 40 pm and at most 70 pm, a basis weight of at least 50 g / m 2 and at most 80 g / m 2 and a density of at least 700 kg / m 3 and at most 1300 kg / m 3 have.
  • the basis weight of the wrapping material and the layers of wrapping material may be determined according to ISO 536: 2012.
  • the thickness as well as the specific volume and thus the density of the wrapping material and the layers of the wrapping material can be determined according to ISO 534: 2011.
  • the bending stiffness of the wrapping material and the layers of the wrapping material can be determined according to TAPPI T556.
  • a strip of material of known length and width is clamped and applied at a defined distance from the clamping to a force sensor.
  • the clamping takes place so that the gravity is orthogonal to the bending plane and therefore has no influence on the bend.
  • the clamping is rotated by a defined angle, typically 15 °, so that the strip of material bends and exerts a force on the force sensor.
  • This force is measured and used to calculate the bending stiffness.
  • the measurement of the bending is carried out in both directions and the averaging determines the bending stiffness.
  • the flexural rigidity may also depend on the direction in which the strip of material was removed from the wrapping material. Unless otherwise specified, statements of flexural rigidity apply regardless of direction. This means, for example, that the bending stiffness is within a specified interval if it lies in at least one direction in this interval.
  • Typical noninventive wrapping materials for aerosol-producing articles have a flexural stiffness of 0.01 Nmm to 0.10 Nmm.
  • the thickness of the cladding material according to the invention is at least 50 ⁇ m and preferably at least 60 ⁇ m.
  • the thickness is at most 350 ⁇ m, preferably at most 200 ⁇ m and particularly preferably at most 150 ⁇ m.
  • a small thickness means low flexural rigidity and tensile strength, while a higher thickness at the same basis weight means that the wrapping material can be more easily perforated with laser radiation. The preferred intervals therefore allow a particularly advantageous combination of these conflicting requirements.
  • the basis weight of the wrapping material is essential for its mechanical strength.
  • the wrapping material should have a basis weight of at least 50 g / m 2 , preferably of at least 55 g / m 2 and more preferably of at least 60 g / m 2 .
  • the basis weight should be at most 200 g / m 2 , preferably at most 130 g / m 2 and particularly preferably at most 120 g / m 2 .
  • the wrapping material should have a density of at least 500 kg / m 3 , preferably at least 600 kg / m 3 and more preferably at least 700 kg / m 3 .
  • the density of the wrapping material should be at most 1300 kg / m 3 , preferably at most 1250 kg / m 3 and more preferably at most 1200 kg / m 3 . Again, the preferred intervals provide an advantageous compromise between high flexural stiffness and good perforation properties.
  • the bending stiffness of the cladding material should be at least 0.15 Nmm, preferably at least 0.25 Nmm, and more preferably at least 0.27 Nmm. This ensures that an aerosol-producing article made of the wrapping material according to the invention has such a high stability against mechanical deformations that it can already be clearly perceived by the consumer. Since a high flexural rigidity also means a high restoring force in the production of the aerosol-generating article from the wrapping material according to the invention, the flexural rigidity should be at most 1.50 Nmm, preferably at most 1.25 Nmm and particularly preferably at most 1.00 Nmm. The preferred intervals allow a particularly high flexural rigidity with problem-free processing of the wrapping material.
  • the wrapping material consists of at least two layers which are interconnected.
  • the connection between the layers of the wrapping material is designed positively.
  • a form-fitting connection can be produced, for example, by knurling or by mechanical perforation of the layers of the wrapping material that have been stacked on top of each other.
  • the perforation device bends the edges of the perforation hole of a layer into the underlying layer, so that by selecting a sufficient number of perforation holes, a mechanical connection sufficient for the transmission of bending stresses is produced. Knurling also works in a similar way.
  • a significant advantage of this type of connection is that no adhesive is needed and thus the density of the wrapping material is not increased.
  • the layers of the wrapping material are glued together.
  • all bonds are made over the entire surface. This variant is preferred if you want to achieve the highest possible bending stiffness.
  • At least one bonding of two layers of the wrapping material is not carried out over the entire surface.
  • the at least one non-all-over bonding is carried out such that adhesive is applied to at least 10%, more preferably at least 20%, and most preferably at least 40% of the area of a layer of the wrapping material.
  • adhesive is applied to at least 10%, more preferably at least 20%, and most preferably at least 40% of the area of a layer of the wrapping material.
  • the application of adhesive also means an increase in density, so that the adhesive is preferably applied to at most 90%, more preferably to at most 70% and most preferably to at most 60% of the area of a layer of the wrapping material.
  • the amount of adhesive applied is therefore preferably at least 2 g / m 2 , particularly preferably at least 4 g / m 2 and very particularly preferably at least 5 g / m 2 .
  • the amount of adhesive applied is preferably at most 12 g / m 2 , particularly preferably at most 10 g / m 2 and very particularly preferably at most 9 g / m 2 .
  • the application quantity in g / m 2 denotes the amount of adhesive that remains on the paper after the adhesive has dried, based on the area to which the actual adhesive was applied.
  • the adhesive in this at least one bond is applied in the form of a pattern which extends substantially in the direction of the tensile and expected bending stress Compressive stresses extends.
  • the adhesive may be applied in the form of a pattern of a plurality of splices whose mean extension in a direction corresponding to the direction of the tensile and compressive stresses expected by the bending load is greater than in a direction transverse thereto. Due to the orientation at the loading direction even more adhesive can be saved and the density of the wrapping material is not increased so much, without thereby the bending stiffness would significantly decrease.
  • the expected load is mainly due to a compression, ie a bending load in the circumferential direction.
  • the bond it is very particularly preferable for the bond to be executed as a line pattern in the circumferential direction of the aerosol-generating article, so that the wrapping material in this direction receives a particularly high flexural rigidity.
  • direction on the wrapping material will later correspond to the circumferential direction on the aerosol-producing article produced therefrom.
  • the bonding can take place in such a way that the patterns of the adhesive application of each bond extend in different directions. Most preferably, the directions of two such patterns are substantially orthogonal to one another.
  • the adhesive and method of bonding the layers of the wrapping material may be selected by those skilled in the art.
  • the bonding of at least two layers of the wrapping material can preferably be used if the wrapping material is additionally intended to form a good barrier against the penetration of water or oil.
  • Some filters for aerosol-generating articles contain internally at least one capsule which contains at least one flavoring agent and, in use by the consumer, can be broken by pressure with the fingers to release the at least one flavoring agent.
  • the flavorant or associated solvent, such as water or oil may penetrate the wrapping material and create spots on the visible outside of the aerosol generating article that are undesirable.
  • the wrapping material may preferably be designed to resist oil penetration and a KIT level, as measured by TAPPI T559 cm-02, of at least 4, more preferably at least 6 and most preferably of at least 10 possesses.
  • a KIT level as measured by TAPPI T559 cm-02
  • Such resistance to oil penetration can be controlled, for example, by the amount of adhesive, the type of adhesive, and in particular the smoothness of the layers of sheath material to be bonded.
  • a high smoothness generally leads to the formation of a homogeneous, closed adhesive layer and thus also to a higher resistance to the penetration of oils.
  • the glue can preferably also contain fillers or other materials that control the barrier effect.
  • the wrapping material is preferably designed so that it forms a resistance to the ingestion of water.
  • the Cobb öo value measured according to ISO 535: 2014, can be used, which describes the amount of water absorbed in g / m 2 over a certain period of time. Since the water absorption capacity is also determined considerably by the weight per unit area of the coating material, it makes sense to refer the Cobb öo value to the weight per unit area in g / m 2 and thus arrive at a dimensionless ratio which is largely independent of surface area. weight describes.
  • the ratio of the Cobb öo value according to ISO 535: 2014 in g / m 2 divided by the weight per unit area of the wrapping material in g / m 2 is at most 0.80, more preferably at most 0.50 and especially preferably at most 0.20.
  • the wrapping material according to the invention comprises at least one layer which is a paper layer and has a higher specific density than any one of the remaining layers of the wrapping material.
  • the said paper layer has a thickness of at least 40 ⁇ m, preferably of at least 45 ⁇ m and particularly preferably of at least 50 ⁇ m.
  • the thickness of said paper layer is at most 70 ⁇ m, preferably at most 65 ⁇ m and particularly preferably at most 60 ⁇ m.
  • the said paper layer furthermore has a basis weight of at least 50 g / m 2 , preferably at least 55 g / m 2 and particularly preferably at least 60 g / m 2 .
  • the said paper layer has a basis weight of at most 80 g / m 2 , preferably at most 75 g / m 2 and particularly preferably at most 70 g / m 2 .
  • said paper layer has a density of at least 700 kg / m 3 , preferably at least 750 kg / m 2 and at most 1300 kg / m 3 , preferably at most 1250 kg / m 3 .
  • the paper layer can be calendered.
  • the said paper layer is dense, but sufficiently thin to be easily perforated as a component in the wrapping material with the aid of laser light.
  • the said paper layer contributes significantly to the flexural rigidity of the wrapping material and therefore already has a high bending stiffness of its own accord.
  • the flexural rigidity of this paper layer is preferably at least 0.06 Nmm, more preferably at least 0.07 Nmm and preferably at most 0.20 Nmm, particularly preferably at most 0.18 Nmm.
  • the said paper layer comprises pulp.
  • the pulp can be obtained from hardwood, softwood or other plants.
  • the pulp can be produced therefrom, for example, by means of the chemical and mechanical processes or combinations known from the prior art, it being possible to use mechanically produced pulp because of its higher content of lignin and the resulting higher flexural stiffness.
  • mechanically produced pulp because of its higher content of lignin and the resulting higher flexural stiffness.
  • chemically produced pulp can be used with preference when the paper layer is calendered.
  • the said paper layer may comprise at least one filler, wherein the at least one filler is formed from particles and preferably the particles are considerably more extensive in at least one spatial direction than in at least one orthogonal spatial direction. This may mean that the particles are preferably needle-shaped or platelet-shaped. This particle shape helps to increase the bending stiffness of said paper layer.
  • Particularly preferred fillers are acicular lime, platelet-shaped lime, kaolin or talc and mixtures thereof.
  • additives and constituents of the said paper layer can be selected by the person skilled in the art, preference being given to using additives which increase the strength of the paper layer, for example starch, starch derivatives, cellulose derivatives, polyvinyl alcohol, guar, guar derivatives or latex and mixtures it.
  • additives which increase the strength of the paper layer for example starch, starch derivatives, cellulose derivatives, polyvinyl alcohol, guar, guar derivatives or latex and mixtures it.
  • care must be taken to ensure that the paper layer does not become too brittle, ie its energy absorption capacity is too low, and it can not be sufficiently deformed in the production of aerosol-producing articles from the covering material produced therefrom without breaking ,
  • a further layer of the wrapping material is designed as a paper layer
  • this layer comprises pulp, and preferably a part of the pulp is formed by pulp of hemp, flax, sisal, jute or abaca. These pulps make it possible to produce a paper with a particularly low density.
  • a further paper layer contains no or little filler, so that the content of filler is less than 10% by weight, based on the weight of this paper layer, since the filler in such papers mainly increases the density, without contributing significantly to the flexural rigidity ,
  • such a further paper layer is then produced on a known from the prior art Schrägsiebmaschine.
  • the possibly necessary adhesive between the layers increases the basis weight and the density and thus makes it difficult to adhere to the requirements of the wrapping material according to the invention. For this reason, which applies especially in the case of bonded layers, but also independently for reasons of efficiency in the production of the layers and the wrapping material, it is preferable to select the number of layers as small as possible.
  • the wrapping material comprises exactly two or three layers, all layers being in the form of paper layers.
  • the middle paper layer can be designed such that its density is lower than the density of the two outer paper layers. In this way, under the given limitations, a particularly high bending stiffness is achieved, but the thickness of the middle paper layer must not be too high, so that the wrapping material can still be perforated at high speed. Particularly preferably, the thickness of the middle paper layer in this case is at least 30 pm and at most 80 pm. In a further embodiment of the wrapping material according to the invention, in which the wrapping material comprises exactly three layers, all of which are designed as paper layers, said paper layer whose density is higher than that of the further layers can form the middle paper layer in the wrapping material.
  • the thickness of the two outer paper layers must be higher.
  • the thickness of each individual one of the two outer paper layers is therefore particularly preferably at least 40 ⁇ m and at most 100 ⁇ m.
  • Coating materials according to the invention which comprise exactly two or three layers, wherein all layers are paper layers, can preferably be produced by means of a method in which several headboxes are provided on a conventional paper machine, from which different suspensions of pulp and filler are applied to the wire of the paper machine flow and thereby already on the screen a composite of several layers is formed, which then forms the wrapping material according to the invention.
  • a composite of several layers is formed, which then forms the wrapping material according to the invention.
  • a first pulp-containing suspension may be added from a first headbox onto the wire of a paper machine to form a first paper layer
  • a second pulp-contained suspension from a second headbox onto the first paper layer lying on the wire of the paper machine can be given to form a second paper layer, which forms a composite with the first paper layer
  • a third pulp suspension from a third headbox may be added to the second paper ply to form a third paper ply which will bond to the second paper ply.
  • An aerosol-generating article comprises a filter and a strand containing an aerosol-generating material, wherein the filter is enveloped by the encasing material according to the invention.
  • the wrapping material consists of two layers of paper glued together, with a first layer of paper, referred to as layer of paper A, having a significantly higher density than the other layer of paper.
  • the paper layer A was a calendered paper consisting of a mixture of 80% by weight of softwood pulp and 20% by weight of deciduous wood pulp.
  • the paper was coated with 2 g / m 2 polyvinyl alcohol.
  • the basis weight of the paper was 62.7 g / m 2 , the thickness 50.4 pm and the density 1244 kg / m 3 .
  • the paper had a flexural strength of 0.100 Nmm.
  • This paper was glued as paper layer A with two different papers over the entire surface to produce two different wrapping materials according to the invention.
  • the above paper layer A was bonded to a wrapping material of the present invention having a basis weight of 30.9 g / m 2 , a thickness of 48.8 ⁇ m, a density of 633 kg / m 3, and a flexural strength of 0.022 Nmm.
  • the paper contained no filler and the pulp was a mixture of 25% by weight of softwood pulp (long fiber pulp) and 75% by weight of hardwood pulp (pulp pulp), the percentages being based on the weight of the pulp.
  • the bonding of the paper layers was carried out by a full-surface bonding, were applied to the 11.3 g / m 2 adhesive. This value was determined after drying of the bond from the difference in basis weight before and after bonding.
  • the wrapping material produced in this way had a basis weight of 104.2 g / m 2 , a thickness of 100.6 ⁇ m and a density of 1035 kg / m 3 .
  • the bending stiffness of the wrapping material was measured to give a value of 0.270 Nmm.
  • the KIT level was also measured according to TAPPI T559 cm-02 and a value of 11 was obtained.
  • This flexural rigidity is significantly above the value for conventional cladding materials for aerosol-generating articles.
  • filter rods could easily be produced according to a method known from the prior art, which were coated with this wrapping material.
  • aerosol-generating articles were produced from the filter rods and additional components, which were perforated during production in the circumferential direction approximately in the middle of the filter by means of a C0 2 laser. This was easily possible up to a production speed of 10,000 aerosol-generating articles per minute. lent, so that this exemplary wrapping material combines high flexural stiffness with good perforability.
  • the above paper layer A was bonded to a wrapping material of the present invention by a paper having a basis weight of 22.5 g / m 2 , a thickness of 50.8 ⁇ m, a density of 443 kg / m 3, and a flexural strength of 0.018 Nmm.
  • the paper contained no filler and consisted solely of pulp of softwood (long fiber pulp) and sisal pulp.
  • the bonding of the paper layers was carried out by a full-surface bonding in which 7.2 g / m 2 adhesive were applied. This value was determined after drying of the bond from the difference between the basis weights before and after the bonding.
  • the wrapping material produced in this way had a basis weight of 91.7 g / m 2 , a thickness of 99.4 pm and a density of 922 kg / m 3 .
  • the bending stiffness of the wrapping material was measured to give a value of 0.286 Nmm.
  • the KIT level was also measured according to TAPPI T559 cm-02 and a value of 11 was obtained.

Abstract

Gezeigt wird ein aerosolerzeugender Artikel, umfassend ein aerosolerzeugendes Material, welches im bestimmungsgemäßen Gebrauch aufgeheizt wird, um ein Aerosol freizusetzen, nicht aber verbrannt wird,und ein Umhüllungsmaterial. Dabei hat das Umhüllungsmaterial eine Dicke von mindestens 50 µm und höchstens 350 µm, ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m² und höchstens 200 g/m², eine spezifische Dichte von mindestens 500 kg/m³ und höchstens 1300 kg/m³ und eine Biegesteifigkeit von mindestens 0,15Nmm und höchstens 1,50 Nmmhat.Das Umhüllungsmaterial umfasst ferner mindestens zwei Lagen, wobei die Lagen untereinander verbunden sind, und wobei eine Lage eine Papierlage ist, die eine Dicke von mindestens 40 µm und höchstens 70 µm, ein Flächengewicht von mindestens 50g/m² und höchstens 80 g/m² undeine Dichte von mindestens 700 kg/m³ und höchstens 1300 kg/m³ aufweist, und deren spezifische Dichte höher ist als die spezifische Dichte jeder einzelnen der anderen Lagen des Umhüllungsmaterials.

Description

AEROSOL ERZEUGENDER ARTIKEL MIT STEIFEM UMHULLUNGSMATERIAL
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen aerosolerzeugenden Artikel, bei dem das aerosolerzeugende Ma terial aufgeheizt wird und so ein Aerosol freigesetzt wird, das aerosolerzeugende Material aber nicht verbrannt wird. Der aerosolerzeugende Artikel umfasst ein Umhüllungsmaterial, das insbesondere für den Filterteil des aerosolerzeugenden Artikels bestimmt ist. Das Um hüllungsmaterial weist eine besonders hohe Biegesteifigkeit auf und kann gut durch Anwen- dung eines Lasers perforiert werden. Insbesondere umfasst das Umhüllungsmaterial des er- findungsgemäßen aerosolerzeugenden Artikels mindestens zwei miteinander verbundene Papierschichten, die unterschiedliche spezifische Dichten aufweisen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines zugehörigen Umhüllungsmaterials und ein entspre- chendes Umhüllungsmaterial.
HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik sind aerosolerzeugende Artikel bekannt, die ein aerosolerzeugendes Material und ein Material umfassen, das das aerosolerzeugende Material umhüllt, und so einen typischerweise zylindrischen Strang bildet. Dabei ist das aerosolerzeugende Material ein Material, das bei Wärmeeinwirkung ein Aerosol freisetzt, wobei das aerosolerzeugende Material nur aufgeheizt, aber nicht verbrannt wird. In vielen Fällen umfasst der aerosoler- zeugende Artikel auch einen Filter, der Bestandteile des Aerosols filtern kann und der von einem Filterumhüllungsmaterial umhüllt ist, sowie ein Mundstückbelagpapier, das den Filter und den Strang miteinander verbindet.
Es ist bei aerosolerzeugenden Artikeln mit Filtern üblich, dass sich im Bereich des Filters eine Perforation befindet. Diese Perforation erlaubt beim bestimmungsgemäßen Gebrauch einen Luftstrom in den aerosolerzeugenden Artikel, der das im aerosolerzeugenden Artikel strömende Aerosol verdünnt. Durch diese Perforation wird im Wesentlichen bestimmt, wie viel Aerosol der Konsument beim Gebrauch des aerosolerzeugendes Artikels aufnimmt. In vielen Fällen ist die Perforation in Form von Löchern ausgeführt, die in Umfangsrichtung um den aerosolerzeugenden Artikel angeordnet sind. Diese Löcher werden auf dem aerosoler- zeugenden Artikel zumeist durch Perforation mittels Laserstrahlung hergestellt.
Bei aerosolerzeugenden Artikeln der eingangs genannten Art ist der Filter oft ein zylinder- förmiger Strang aus Filterfasern, der durch das Filterhüllpapier und das Mundstückbelagpa- pier umhüllt ist. Die Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials ist für aerosolerzeugende Ar- tikel von besonderer Bedeutung, weil diese Artikel beim Gebrauch oft in ein Heizgerät ge- steckt werden, um das aerosolerzeugende Material zu erhitzen. Nach dem Gebrauch des ae- rosolerzeugenden Artikels wird er wieder aus dem Heizgerät entfernt. Durch das Aufheizen des aerosolerzeugenden Artikels im Heizgerät kommt es vor, dass er im Heizgerät haftet und ein verhältnismäßig höherer Kraftaufwand erforderlich ist, um ihn aus dem Heizgerät zu ent- fernen. Dabei kommt es sowohl im Bereich des üblicherweise aus dem Heizgerät ragenden Filterteils als auch im Bereich des im Heizgerät befindlichen Strangs aus aerosolerzeugendem Material zu größeren Biegebelastungen und entsprechenden Verformungen des aerosoler- zeugenden Artikels. Teilweise bricht oder verformt sich der im Heizgerät befindliche aeroso- lerzeugende Artikel dabei so, dass Teile davon im Heizgerät verbleiben und aufwändig ent- fernt werden müssen oder beim nächsten Gebrauch das Hineinstecken des aerosolerzeugen- den Artikels behindern. Ein Umhüllungsmaterial mit einer hohen Biegesteifigkeit erlaubt es die Verformungen zu begrenzen und solche Probleme weitgehend zu verhindern. Abgesehen von dieser besonderen Anforderung ist generell eine hohe Steifigkeit des Filterteils eines ae- rosolerzeugenden Artikels erwünscht, weil das in der Wahrnehmung des Konsumenten als Zeichen einer hohen Qualität gilt.
Allerdings zeigte sich in der Praxis, dass die Perforation von steifen Umhüllungspapieren mit der üblicherweise verwendeten Laserstrahlung schwierig ist. Dies bedeutet, dass entweder verringerte Prozessgeschwindigkeiten oder hohe Laserleistungen notwendig sind, um eine Perforation auch bei steifen Papieren sicherzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der Erfindung ist es, für einen aerosolerzeugenden Artikel ein Umhüllungsmate- rial zur Verfügung zu stellen, das eine vergleichsweise hohe Steifigkeit besitzt und sich gleichwohl gut mittels Laserstrahlung perforieren lässt. Diese Aufgabe wird durch einen ae- rosolerzeugenden Artikel nach Anspruch l, ein Verfahren zur Herstellung eines geeigneten Umhüllungsmaterials nach Anspruch 27 sowie ein Umhüllungsmaterial nach Anspruch 29 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfinder haben gefunden, dass sich diese Aufgabe durch ein Umhüllungsmaterial lösen lässt, das eine Dicke von mindestens 50 pm und höchstens 350 pm, ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 200 g/m2, eine spezifische Dichte von mindestens 500 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 und eine Biegesteifigkeit von mindestens 0,15 Nmm und höchstens 1,50 Nmm aufweist. Erfindungsgemäß umfasst das Umhüllungsmaterial mindes- tens zwei Lagen, wobei die Lagen untereinander verbunden sind und wobei mindestens eine der Lagen eine Papierlage ist. Diese Papierlage weist eine Dicke von mindestens 40 pm und höchstens 70 pm, ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 80 g/m2 und eine Dichte von mindestens 700 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 auf und besitzt eine hö- here spezifische Dichte als jede einzelne der übrigen Lagen des Umhüllungsmaterials.
Dabei bedeutet„untereinander verbunden“, dass eine Verbindung zwischen jeder Lage des Umhüllungsmaterials mit der darüber und darunter liegenden Lage so besteht, dass die durch eine Biegung im Papier verursachten Spannungen von einer Lage auf die benachbarten Lagen übertragen werden können, sodass sich das Umhüllungsmaterial bezüglich der Bie- gung wie ein Verbund und nicht wie mehrere lose aufeinander liegende Blätter verhält.
Die Erfindung beruht dabei auf den folgenden Überlegungen. Die Biegesteifigkeit Sb (N-mm) eines homogenen Umhüllungsmaterials kann in guter Näherung durch die Gleichung r _ Q -p - d3
12 beschrieben werden, wobei Q der spezifische Elastizitätsmodul (N-mm-kg 1), p die Dichte (kg-mnr3) und d die Dicke des Umhüllungsmaterials (mm) ist. Unter der Annahme eines konstanten spezifischen Elastizitätsmoduls Q kann die Biegesteifigkeit Sb durch Erhöhen der Dichte p oder der Dicke d gesteigert werden. Insbesondere eine Erhöhung der Dicke, selbst wenn bei konstantem Flächengewicht die Dichte dabei in gleichem Ausmaß abnimmt, stei- gert die Biegesteifigkeit.
Einer Erhöhung der Dicke des Umhüllungsmaterials sind aber Grenzen gesetzt, wenn es da- nach noch mittels Laser perforiert werden soll. Die bei solchen Anwendungen üblicherweise verwendeten Laser erzeugen eine Laserstrahlung, die einen räumlich kleinen Bereich mit maximaler Energiedichte haben, sodass sich bei einem dicken Umhüllungsmaterial ein nen- nenswerter Anteil des Umhüllungsmaterials außerhalb des Bereichs maximaler Energiedich- te befindet und das Umhüllungsmaterial daher nicht mit der gewünschten Geschwindigkeit perforiert werden kann. Erfindungsgemäß soll die Dicke des Umhüllungsmaterial daher un- ter 350 pm liegen.
Andererseits kann auch die Dichte nicht beliebig erhöht werden, weil ein zu dichtes Umhül- lungsmaterial ebenfalls durch den Laser nicht bei hoher Geschwindigkeit perforiert werden kann. Dabei ist zu beachten, dass eine Reduktion der Dicke auf die Hälfte eine Zunahme der Dichte um den Faktor 8 erfordert, wenn die Biegesteifigkeit gleich bleiben soll. Aus diesem Grund ist es verständlich, dass in der Praxis steife Umhüllungsmaterialien, die eine hohe Dichte, eine hohe Dicke oder beides erfordern, in der Tat schwierig zu perforieren sind.
Die Erfinder haben jedoch erkannt, dass sich ein wesentlich günstigerer Kompromiss zwi- schen Steifigkeit und Perforationsfähigkeit erreichen lässt, wenn das Umhüllungsmaterial eine inhomogene Verteilung der Dichte aufweist.
Konkret soll das erfindungsgemäße Umhüllungsmaterial mindestens 50 pm dick sein und ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 200 g/m2 aufweisen, damit es eine gute mechanische Festigkeit besitzt. Die Dichte des Umhüllungsmaterials als Ganzes soll mindestens 500 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 betragen, sodass es über die gesamte Di- cke einfach perforiert werden kann. Die Biegesteifigkeit des erfindungsgemäßen Umhül- lungsmaterials soll mindestens 0,15 Nmm betragen, was eine erhebliche Steigerung gegen- über konventionellen Umhüllungsmaterialen für aerosolerzeugende Artikel bedeutet und sehr gut für die Umhüllung von Filtern für aerosolerzeugende Artikel geeignet ist.
Andererseits soll die Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials nicht zu hoch sein. Bei der Herstellung der aerosolerzeugenden Artikel wird typischerweise das Umhüllungsmaterial um den aerosolerzeugenden Artikel gewickelt und mit sich selbst oder mit dem aerosolerzeugen- den Artikel verklebt. Wenn die Rückstellkräfte durch die hohe Biegesteifigkeit zu hoch sind, öffnet sich die Klebverbindung wieder, bevor sie eine ausreichende Festigkeit erreicht hat. Die Biegesteifigkeit des erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterials soll daher höchstens 1,50 Nmm betragen.
Erfindungsgemäß soll das Umhüllungsmaterial mindestens zwei Lagen umfassen, wobei die Lagen untereinander verbunden sind. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass eine dieser Lagen eine Papierlage ist und eine Dichte aufweist, die höher ist als die Dich- te der übrigen Lagen. Durch diese inhomogene Verteilung der Dichte über den Querschnitt des Umhüllungsmaterials ist eine effiziente Perforation mittels Laser möglich, indem man dafür Sorge trägt, dass diese dichte aber vergleichsweise dünne Lage sich genau im Bereich der maximalen Energiedichte der Laserstrahlung befindet, während sich die übrigen Lagen des Umhüllungsmaterials, deren Dichte geringer ist, in Bereichen geringerer Energiedichte der Laserstrahlung befinden. Durch diese erfinderische Verteilung der Dichte über den Quer- schnitt des Umhüllungsmaterials ist die Dichte an die räumliche Verteilung der Energiedich- te der Laserstrahlung angepasst und eine effiziente und rasche Perforation des Umhüllungs- materials ist möglich. Die besagte Papierlage des erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterials soll dabei eine Dicke von mindestens 40 pm und höchstens 70 pm, ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchsten 80 g/m2 und eine Dichte von mindestens 700 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 aufweisen.
Das Flächengewicht des Umhüllungsmaterials und der Lagen des Umhüllungsmaterials kann gemäß ISO 536:2012 bestimmt werden. Die Dicke, sowie das spezifische Volumen und damit die Dichte des Umhüllungsmaterials und der Lagen des Umhüllungsmaterials können gemäß ISO 534:2011 bestimmt werden.
Die Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials und der Lagen des Umhüllungsmaterials kann gemäß TAPPI T556 bestimmt werden. In diesem Messverfahren wird ein Materialstreifen mit bekannter Länge und Breite eingespannt und in einem definierten Abstand von der Einspan- nung an einen Kraftsensor angelegt. Die Einspannung erfolgt dabei so, dass die Schwerkraft orthogonal auf die Biegeebene steht und daher keinen Einfluss auf die Biegung hat. Anschlie- ßend wird die Einspannung um einen definierten Winkel, typischerweise 15°, gedreht, sodass sich der Materialstreifen durchbiegt und auf den Kraftsensor eine Kraft ausübt. Diese Kraft wird gemessen und daraus die Biegesteifigkeit berechnet. Bei asymmetrischer Struktur des Umhüllungsmaterials, wie sie erfindungsgemäß vorliegen kann, wird die Messung der Bie- gung in beide Richtungen durchgeführt und durch Mittelung die Biegesteifigkeit bestimmt.
Die Biegesteifigkeit kann auch davon abhängen, in welcher Richtung der Materialstreifen aus dem Umhüllungsmaterial entnommen wurde. Soweit nichts anderes spezifiziert ist, gelten Angaben der Biegesteifigkeit unabhängig von der Richtung. Das bedeutet beispielsweise, dass die Biegesteifigkeit innerhalb eines angegebenen Intervalls liegt, wenn sie in mindestens ei- ner Richtung in diesem Intervall liegt.
Typische nicht erfindungsgemäße Umhüllungsmaterialien für aerosolerzeugende Artikel wei- sen eine Biegesteifigkeit von 0,01 Nmm bis 0,10 Nmm auf.
Wie oben beschrieben beträgt die Dicke des erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterials min- destens 50 pm und bevorzugt mindestens 60 pm. Die Dicke beträgt höchstens 350 pm, be- vorzugt höchstens 200 pm und besonders bevorzugt höchstens 150 pm. Eine geringe Dicke bedeutet eine geringe Biegesteifigkeit und Zugfestigkeit, während eine höhere Dicke bei glei- ehern Flächengewicht bedeutet, dass das Umhüllungsmaterial leichter mit Laserstrahlung perforiert werden kann. Die bevorzugten Intervalle erlauben daher eine besonders vorteilhaf- te Kombination dieser sich widersprechenden Anforderungen. Das Flächengewicht des Umhüllungsmaterials ist für seine mechanische Festigkeit wesent- lich. Das Umhüllungsmaterial soll ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2, bevorzugt von mindestens 55 g/m2 und besonders bevorzugt von mindestens 60 g/m2 besitzen. Das Flächengewicht soll höchstens 200 g/m2, bevorzugt höchstens 130 g/m2 und besonders be- vorzugt höchstens 120 g/m2 betragen.
Die Dichte des Umhüllungsmaterials ist von maßgeblicher Bedeutung dafür, wieviel Energie für die Laserstrahlung erforderlich ist, um das Umhüllungsmaterial zu perforieren, und sie hat erheblichen Einfluss auf die Biegesteifigkeit. Daher soll das Umhüllungsmaterial eine Dichte von mindestens 500 kg/m3, bevorzugt mindestens 600 kg/m3 und besonders bevor- zugt mindestens 700 kg/m3 aufweisen. Die Dichte des Umhüllungsmaterials soll höchstens 1300 kg/m3, bevorzugt höchstens 1250 kg/m3 und besonders bevorzugt höchstens 1200 kg/m3 betragen. Auch hier bieten die bevorzugten Intervalle einen vorteilhaften Kompromiss zwischen hoher Biegesteifigkeit und guten Perforationseigenschaften.
Die Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials soll mindestens 0,15 Nmm, bevorzugt mindes- tens 0,25 Nmm und besonders bevorzugt mindestens 0,27 Nmm betragen. Dadurch ist si- chergestellt, dass ein aus dem erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterial gefertigter aerosoler- zeugender Artikel eine so hohe Stabilität gegen mechanische Verformungen besitzt, dass sie vom Konsumenten bereits deutlich wahrgenommen werden kann. Da eine hohe Biegesteifig- keit aber auch eine hohe Rückstellkraft bei der Herstellung des aerosolerzeugenden Artikels aus dem erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterial bedeutet, soll die Biegesteifigkeit höchs- tens 1,50 Nmm, bevorzugt höchstens 1,25 Nmm und besonders bevorzugt höchstens 1,00 Nmm betragen. Die bevorzugten Intervalle erlauben dabei eine besonders hohe Biegesteifig- keit bei problemloser Verarbeitbarkeit des Umhüllungsmaterials.
Das Umhüllungsmaterial besteht aus mindestens zwei Lagen, die untereinander verbunden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen den Lagen des Umhüllungsmaterials formschlüssig ausgeführt. Eine formschlüssige Verbindung kann bei- spielsweise durch Rändeln oder durch mechanisches Perforieren der aufeinander geschichte- ten Lagen des Umhüllungsmaterials erzeugt werden. Die Perforationseinrichtung biegt dabei die Ränder des Perforationslochs einer Lage in die darunterliegende Lage, sodass durch Wahl einer ausreichenden Anzahl an Perforationslöchern eine zur Übertragung von Biegespan- nungen ausreichende mechanische Verbindung hergestellt wird. In ähnlicher Weise funktio- niert auch das Rändeln. Ein wesentlicher Vorteil dieser Art der Verbindung besteht darin, dass kein Klebstoff benötigt wird und damit die Dichte des Umhüllungsmaterials nicht er- höht wird. Andererseits kommt es zu einer Reduktion der Zugfestigkeit des Umhüllungsma- terials. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Lagen des Umhüllungsmaterials untereinander verklebt. In einer Variante dieser bevorzugten Ausführungsform sind alle Ver- klebungen vollflächig ausgeführt. Diese Variante ist bevorzugt, wenn man eine möglichst hohe Biegesteifigkeit erreichen möchte.
In einer weiteren Variante dieser bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Verkle- bung zweier Lagen des Umhüllungsmaterials nicht vollflächig ausgeführt.
Bevorzugt ist die mindestens eine nicht vollflächige Verklebung so ausgeführt, dass auf min- destens io%, besonders bevorzugt mindestens 20% und ganz besonders bevorzugt mindes- tens 40% der Fläche einer Lage des Umhüllungsmaterials Klebstoff aufgetragen ist. Dadurch lässt sich eine gute mechanische Verbindung zur Übertragung der Biegespannungen zwi- schen den Lagen des Umhüllungsmaterials erzielen. Andererseits bedeutet der Auftrag von Klebstoff auch eine Erhöhung der Dichte, sodass der Klebstoff bevorzugt auf höchstens 90%, besonders bevorzugt auf höchstens 70% und ganz besonders bevorzugt auf höchstens 60% der Fläche einer Lage des Umhüllungsmaterials aufgetragen ist.
Auch für die Menge des aufgetragenen Klebstoffs lassen sich bevorzugte Intervalle angeben, die eine erhöhte Biegesteifigkeit mit einer niedrigen Dichte besonders gut vereinen. Bevor- zugt beträgt die aufgetragene Menge an Klebstoff daher mindestens 2 g/m2, besonders be- vorzugt mindestens 4 g/m2 und ganz besonders bevorzugt mindestens 5 g/m2. Die aufgetra- gene Menge an Klebstoff beträgt bevorzugt höchstens 12 g/m2, besonders bevorzugt höchs- tens 10 g/m2 und ganz besonders bevorzugt höchstens 9 g/m2. Die Auftragsmenge in g/m2 bezeichnet dabei die Menge an Klebstoff, die nach dem Trocknen des Klebstoffs auf dem Pa- pier verbleibt, bezogen auf die Fläche auf die tatsächlich Klebstoff aufgetragen wurde.
Falls mindestens eine Verklebung der Lagen des erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterials nicht vollflächig ausgeführt ist, ist es besonders bevorzugt, dass der Klebstoff in dieser min- destens einen Verklebung in Form eines Musters aufgetragen ist, das sich im Wesentlichen in Richtung der durch die Biegebelastung erwarteten Zug- und Druckspannungen erstreckt. Insbesondere kann der Klebstoff in Form eines Musters aus einer Vielzahl von Klebestellen aufgetragen werden, deren mittlere Ausdehnung in einer Richtung, die der Richtung der durch die Biegebelastung erwarteten Zug- und Druckspannungen entspricht, größer ist als in einer Richtung quer hierzu. Durch die Orientierung an der Belastungsrichtung kann noch weiter Klebstoff eingespart werden und die Dichte des Umhüllungsmaterials wird nicht so stark erhöht, ohne dass dadurch die Biegesteifigkeit wesentlich abnehmen würde. Bei einem im Wesentlichen zylindrischen aerosolerzeugenden Artikel, der von dem erfin- dungsgemäßen Umhüllungsmaterial umhüllt ist, erfolgt die erwartete Belastung vor allem durch eine Kompression also eine Biegebelastung im Umfangsrichtung. In diesem Fall kann ganz besonders bevorzugt die Verklebung als Linienmuster in Umfangsrichtung des aeroso- lerzeugenden Artikels ausgeführt werden, sodass das Umhüllungsmaterial in dieser Richtung eine besonders hohe Biegesteifigkeit erhält. Generell ist bei der Herstellung des Umhül- lungsmaterials bereits bekannt, welche Richtung auf dem Umhüllungsmaterial später der Umfangsrichtung auf dem daraus gefertigten aerosolerzeugenden Artikel entsprechen wird.
Sofern das Umhüllungsmaterial drei oder mehr Lagen umfasst, also zwei oder mehr Verkle- bungen erforderlich sind, kann die Verklebung so erfolgen, dass sich die Muster des Kleb- stoffauftrags jeder Verklebung in unterschiedliche Richtungen erstrecken. Ganz besonders bevorzugt sind die Richtungen zweier solcher Muster im Wesentlichen orthogonal zueinan- der.
Den Klebstoff und das Verfahren zum Verkleben der Lagen des Umhüllungsmaterials kann der Fachmann gemäß dem Stand der Technik wählen.
Die Verklebung mindestens zweier Lagen des Umhüllungsmaterials kann bevorzugt einge- setzt werden, wenn das Umhüllungsmaterial zusätzlich eine gute Barriere gegen das Durch- dringen von Wasser oder Öl bilden soll. Manche Filter für aerosolerzeugende Artikel enthal- ten im Inneren mindestens eine Kapsel, die mindestens einen Aromastoff enthält und beim Gebrauch durch den Konsumenten durch Druck mit den Fingern zerbrochen werden kann, um den mindestens einen Aromastoff freizusetzen. Der Aromastoff oder das zugehörige Lö- sungsmittel, wie Wasser oder Öl, kann das Umhüllungsmaterial durchdringen und Flecken auf der sichtbaren Außenseite des aerosolerzeugenden Artikels erzeugen, die unerwünscht sind.
Sofern also mindestens zwei Lagen des Umhüllungsmaterials miteinander verklebt sind, kann das Umhüllungsmaterial bevorzugt so gestaltet sein, dass es einen Widerstand gegen das Durchdringen von Ölen bildet und einen KIT Level, gemessen nach TAPPI T559 cm-02, von mindestens 4, besonders bevorzugt von mindestens 6 und ganz besonders bevorzugt von mindestens 10 besitzt. Ein solcher Widerstand gegen das Durchdringen von Ölen lässt sich beispielsweise durch die Menge an Klebstoff, die Art des Klebstoffs und insbesondere die Glätte der zu verklebenden Lagen des Umhüllungsmaterials steuern. Eine hohe Glätte führt im Allgemeinen zur Ausbildung einer homogenen, geschlossenen Klebstoffschicht und damit auch zu einem höheren Widerstand gegen das Durchdringen von Ölen. Der Klebstoff kann bevorzugt auch Füllstoffe oder andere Materialien enthalten, die die Barrierewirkung steu- ern.
Sofern mindestens zwei Lagen des Umhüllungsmaterials miteinander verklebt sind, ist das Umhüllungsmaterial bevorzugt so gestaltet, dass es einen Widerstand gegen die Aufnahme von Wasser bildet. Zur Messung des Wasseraufnahmevermögens kann der Cobböo-Wert, ge- messen nach ISO 535:2014, verwendet werden, der die in einer bestimmten Zeit aufgenom- mene Wassermenge in g/m2 beschreibt. Da das Wasseraufnahmevermögen auch erheblich vom Flächengewicht des Umhüllungsmaterials bestimmt wird, ist es sinnvoll, den Cobböo- Wert auf das Flächengewicht in g/m2 zu beziehen und so zu einem dimensionslosen Verhält- nis zu kommen, das das Wasseraufnahmevermögen weitgehend unabhängig vom Flächen- gewicht beschreibt. Ein guter Widerstand gegen die Aufnahme von Wasser kann für das Um hüllungsmaterial auch von Bedeutung sein, um eine gute Verklebung des Umhüllungsmate- rials mit Komponenten des aerosolerzeugenden Artikels bei hohen Produktionsgeschwindig- keiten zu erreichen. Beim erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterial beträgt daher das Ver- hältnis aus dem Cobböo-Wert nach ISO 535:2014 in g/m2 dividiert durch das Flächengewicht des Umhüllungsmaterials in g/m2 höchstens 0,80, besonders bevorzugt höchstens 0,50 und ganz besonders bevorzugt höchstens 0,20.
Das erfindungsgemäße Umhüllungsmaterial umfasst mindestens eine Lage, die eine Papier- lage ist und eine höhere spezifische Dichte aufweist als jede einzelne der übrigen Lagen des U mhüllungsmaterials .
Die besagte Papierlage hat eine Dicke von mindestens 40 pm, bevorzugt von mindestens 45 pm und besonders bevorzugt von mindestens 50 pm. Die Dicke der besagten Papierlage be- trägt höchstens 70 pm, bevorzugt höchstens 65 pm und besonders bevorzugt höchstens 60 pm. Die besagte Papierlage hat des Weiteren ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2, bevorzugt mindestens 55 g/m2 und besonders bevorzugt mindestens 60 g/m2. Die besagte Papierlage hat ein Flächengewicht von höchstens 80 g/m2, bevorzugt höchstens 75 g/m2 und besonders bevorzugt höchstens 70 g/m2.
Damit die Biegesteifigkeit in einem günstigen Bereich liegt hat die besagte Papierlage eine Dichte von mindestens 700 kg/m3, bevorzugt mindestens 750 kg/m2 und höchstens 1300 kg/m3, bevorzugt höchstens 1250 kg/m3. Zum Erreichen dieser hohen Dichte und auch einer geringen Dicke kann die Papierlage kalandriert sein.
Durch diese erfindungsgemäße Parameterkombination aus Dicke, Flächengewicht und Dich- te lässt sich eine gute Biegesteifigkeit erreichen. Zudem ist die besagte Papierlage zwar dicht, aber ausreichend dünn, um als Bestandteil im Umhüllungsmaterial problemlos mit Hilfe von Laserlicht perforiert zu werden.
Die besagte Papierlage trägt erheblich zur Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials bei und besitzt daher schon von sich aus eine hohe Biegesteifigkeit. Insbesondere beträgt die Biege- steifigkeit dieser Papierlage bevorzugt mindestens 0,06 Nmm, besonders bevorzugt mindes- tens 0,07 Nmm und bevorzugt höchstens 0,20 Nmm, besonders bevorzugt höchstens 0,18 Nmm.
Die besagte Papierlage umfasst Zellstoff. Der Zellstoff kann aus Laubholz, Nadelholz oder auch aus anderen Pflanzen gewonnen werden. Der Zellstoff kann beispielsweise mittels der im Stand der Technik bekannten chemischen und mechanischen Verfahren oder Kombinati- onen daraus hergestellt werden, wobei mechanisch hergestellter Zellstoff wegen seines höhe- ren Gehalts an Lignin und der daraus resultierenden höheren Biegesteifigkeit bevorzugt ein- gesetzt werden kann. Andererseits kann wegen der besseren Bindungen zwischen den Fasern chemisch hergestellter Zellstoff dann bevorzugt eingesetzt werden, wenn die Papierlage ka- landriert wird.
Die besagte Papierlage kann mindestens einen Füllstoff umfassen, wobei der mindestens eine Füllstoff aus Partikeln gebildet wird und bevorzugt die Partikel in mindestens einer Raum- richtung erheblich weiter ausgedehnt sind als in mindestens einer dazu orthogonalen Raum- richtung. Das kann bedeuten, dass die Partikel bevorzugt nadelförmig oder plättchenförmig sind. Diese Partikelform trägt dazu bei, die Biegesteifigkeit der besagten Papierlage zu erhö- hen. Besonderes bevorzugte Füllstoffe sind nadelförmiger Kalk, plättchenförmiger Kalk, Kao- lin oder Talkum und Gemische daraus.
Weitere Additive und Bestandteile der besagten Papierlage kann der Fachmann nach dem Stand der Technik wählen, wobei bevorzugt Additive verwendet werden können, die die Fes- tigkeit der Papierlage steigern, wie beispielsweise Stärke, Stärkederivate, Cellulosederivate, Polyvinylalkohol, Guar, Guarderivate oder Latex und Gemische daraus. Bei Art und Menge solcher Additive ist aber darauf zu achten, dass die Papierlage nicht zu spröde wird, also ihr Energieaufnahmevermögen zu gering wird, und sie bei der Herstellung von aerosolerzeugen- den Artikeln aus dem daraus gefertigten Umhüllungsmaterial nicht ausreichend verformt werden kann ohne zu brechen.
Hinsichtlich der weiteren Lagen im erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterial können aus dem Stand der Technik bekannte bahnförmige Materialien, beispielsweise Papier oder Kunststofffolien, gewählt werden, sofern sichergestellt ist, dass die Anforderungen bezüglich Dicke, Flächengewicht, Dichte und Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials erfüllt werden.
Sofern eine weitere Lage des Umhüllungsmaterials als Papierlage gestaltet ist, umfasst diese Lage Zellstoff, und bevorzugt ist ein Teil des Zellstoffs durch Zellstoff aus Hanf, Flachs, Sisal, Jute oder Abacä gebildet. Diese Zellstoffe erlauben es, ein Papier mit besonders geringer Dichte herzustellen. Bevorzugt enthält eine solche weitere Papierlage keinen oder wenig Füll- stoff, sodass der Gehalt an Füllstoff weniger als io Gew.-% bezogen auf das Gewicht dieser Papierlage beträgt, da der Füllstoff bei solchen Papieren vor allem die Dichte erhöht, ohne nennenswert zur Biegesteifigkeit beizutragen.
Bevorzugt wird eine solche weitere Papierlage dann auf einer aus dem Stand der Technik bekannten Schrägsiebmaschine hergestellt.
Generell sind für die Inhaltsstoffe in Umhüllungsmaterialien für aerosolerzeugende Artikel die gesetzlichen Vorgaben zu beachten.
Bei der Auswahl der weiteren Lagen und insbesondere der Anzahl der weiteren Lagen ist auch zu beachten, dass der möglicherweise nötige Klebstoff zwischen den Lagen das Flächen- gewicht und die Dichte erhöht und somit die Einhaltung der Anforderungen an das erfin- dungsgemäße Umhüllungsmaterial erschweren kann. Aus diesem Grund, der vor allem bei verklebten Lagen zutrifft, aber auch unabhängig davon aus Effizienzgründen bei der Herstel- lung der Lagen und des Umhüllungsmaterials ist es bevorzugt, die Zahl der Lagen so gering wie möglich zu wählen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Umhüllungsmaterial daher genau zwei oder drei Lagen, wobei alle Lagen als Papierlagen ausgeführt sind.
Bezüglich der besagten einen Papierlage, also jener die eine höhere Dichte aufweist als die weiteren Lagen, und der weiteren Lagen, die in dieser bevorzugten Ausführungsform eben- falls als Papierlagen ausgeführt sind, gelten dieselben Einschränkungen und Vorgaben, wie sie bereits oben beschrieben wurden.
Sofern das erfindungsgemäße Umhüllungsmaterial genau drei Lagen umfasst, die alle als Papierlagen gestaltet sind, kann die mittlere Papierlage so gestaltet sein, dass ihre Dichte geringer ist, als die Dichte der beiden äußeren Papierlagen. Auf diese Weise wird unter den gegebenen Einschränkungen eine besonders hohe Biegesteifigkeit erreicht, allerdings darf dabei die Dicke der mittleren Papierlage nicht zu hoch sein, damit das Umhüllungsmaterial noch bei hoher Geschwindigkeit perforiert werden kann. Besonders bevorzugt beträgt die Dicke der mittleren Papierlage in diesem Fall mindestens 30 pm und höchstens 80 pm. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Umhüllungsmaterials, bei der das Umhüllungsmaterial genau drei Lagen umfasst, die alle als Papierlagen gestaltet sind, kann die besagte Papierlage, deren Dichte höher ist als jene der weiteren Lagen, die mittlere Papierlage im Umhüllungsmaterial bilden. Auf diese Weise wird unter den gegebenen Ein- schränkungen eine besonders gute Perforierbarkeit erreicht. Damit die Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials aber ebenfalls hoch ist, muss die Dicke der beiden äußeren Papierlagen höher gewählt werden. Besonders bevorzugt beträgt daher die Dicke jeder einzelnen der bei- den äußeren Papierlagen mindestens 40 pm und höchstens 100 pm.
Erfindungsgemäße Umhüllungsmaterialien die genau zwei oder drei Lagen umfassen, wobei alle Lagen Papierlagen sind, können bevorzugt mittels eines Verfahrens hergestellt werden, bei dem auf einer konventionellen Papiermaschine mehrere Stoffaufläufe vorgesehen sind, aus denen verschiedene Suspensionen aus Zellstoff und Füllstoff auf das Sieb der Papierma- schine strömen und dabei bereits auf dem Sieb ein Verbund aus mehreren Lagen entsteht, der danach das erfindungsgemäße Umhüllungsmaterial bildet. Auf diese Weise kann auf eine Verklebung der Schichten verzichtet werden, wodurch Material und Produktionsschritte ein- gespart werden und die im Umhüllungsmaterial vorhandenen Papierlagen noch besser hin- sichtlich Biegesteifigkeit und Perforierbarkeit gestaltet werden können. Konkret kann eine erste Zellstoff enthaltene Suspension aus einem ersten Stoffauflauf auf das Sieb einer Pa- piermaschine gegeben werden, um eine erste Papierlage zu bilden, und eine zweite Zellstoff enthaltene Suspension aus einem zweiten Stoffauflauf auf die auf dem Sieb der Papierma- schine liegende erste Papierlage gegeben werden, um eine zweite Papierlage zu bilden, die mit der ersten Papierlage einen Verbund bildet. Optional kann eine dritte Zellstoff enthaltene Suspension aus einem dritten Stoffauflauf auf die zweite Papierlage gegeben werden, um eine dritte Papierlage zu bilden, die mit der zweiten Papierlage einen Verbund bildet.
Ein erfindungsgemäßer aerosolerzeugender Artikel umfasst einen Filter und einen Strang, der ein aerosolerzeugendes Material enthält, wobei der Filter durch das erfindungsgemäße Umhüllungsmaterial umhüllt ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Umhül- lungsmaterialien beschrieben. In allen Beispielen besteht das Umhüllungsmaterial aus zwei Papierlagen, die miteinander verklebt sind, wobei eine erste Papierlage, bezeichnet als Papierlage A, eine erheblich höhere Dichte aufweist als die andere Papierlage.
In allen Beispielen war die Papierlage A ein kalandriertes Papier, bestehend aus einem Ge- misch aus 80 Gew.-% Zellstoff aus Nadelhölzern und 20 Gew.-% Zellstoff aus Laubhölzern. Das Papier wurde mit 2 g/m2 Polyvinylalkohol beschichtet. Das Flächengewicht des Papiers betrug 62,7 g/m2, die Dicke 50,4 pm und die Dichte 1244 kg/m3. Das Papier hatte eine Bie- gesteifigkeit von 0,100 Nmm.
Dieses Papier wurde als Papierlage A mit zwei verschiedenen Papieren vollflächig verklebt, um daraus zwei verschiedene erfindungsgemäße Umhüllungsmaterialien zu erzeugen.
Beispiel 1
Die obige Papierlage A wurde mit einem Papier mit einem Flächengewicht von 30,9 g/m2, einer Dicke von 48,8 pm, einer Dichte von 633 kg/m3 und einer Biegesteifigkeit von 0,022 Nmm zu einem erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterial verbunden. Das Papier enthielt keinen Füllstoff und der Zellstoff war ein Gemisch aus 25 Gew.-% Zellstoff aus Nadelhölzern (Langfaserzellstoff) und 75 Gew.-% Zellstoff aus Laubhölzern (Kurzfaserzellstoff), wobei sich die Prozentangaben auf das Gewicht des Zellstoffs beziehen. Die Verbindung der Papierlagen erfolgte durch eine vollflächige Verklebung, bei der 11,3 g/m2 Klebstoff aufgetragen wurden. Dieser Wert wurde nach dem Trocknen der Verklebung aus der Differenz der Flächengewich- te vor und nach der Verklebung bestimmt.
Das auf diese Weise hergestellte Umhüllungsmaterial hatte ein Flächengewicht von 104,2 g/m2, eine Dicke von 100,6 pm und eine Dichte von 1035 kg/m3. Die Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials wurde gemessen, wobei sich ein Wert von 0,270 Nmm ergab. Auch der KIT Level wurde nach TAPPI T559 cm-02 gemessen und ein Wert von 11 erhalten.
Diese Biegesteifigkeit liegt deutlich über dem Wert für konventionelle Umhüllungsmat eria- lien für aerosolerzeugende Artikel. Aus dem Umhüllungsmaterial konnten problemlos nach einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren Filterstäbe hergestellt werden, die mit diesem Umhüllungsmaterial umhüllt waren. Nach einem weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wurden aus den Filterstäben und zusätzlichen Komponenten aerosolerzeugende Artikel gefertigt, die während der Herstellung in Umfangsrichtung in etwa der Mitte des Filters mittels eines C02-Lasers perforiert wurden. Dies war problemlos bis zu einer Produktionsgeschwindigkeit von 10000 aerosolerzeugenden Artikeln pro Minute mög- lieh, sodass dieses beispielhafte Umhüllungsmaterial eine hohe Biegesteifigkeit mit einer guten Perforierbarkeit vereint.
Beispiel 2
Die obige Papierlage A wurde mit einem Papier mit einem Flächengewicht von 22,5 g/m2, einer Dicke von 50,8 pm, einer Dichte von 443 kg/m3 und einer Biegesteifigkeit von 0,018 Nmm zu einem erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterial verbunden. Das Papier enthielt keinen Füllstoff und bestand ausschließlich aus Zellstoff aus Nadelhölzern (Langfaserzell- stoff) und Zellstoff aus Sisal. Die Verbindung der Papierlagen erfolgte durch eine vollflächige Verklebung, bei der 7,2 g/m2 Klebstoff aufgetragen wurden. Dieser Wert wurde nach dem Trocknen der Verklebung aus der Differenz der Flächengewichte vor und nach der Verkle- bung bestimmt.
Das auf diese Weise hergestellte Umhüllungsmaterial hatte ein Flächengewicht von 91,7 g/m2, eine Dicke von 99,4 pm und eine Dichte von 922 kg/m3. Die Biegesteifigkeit des Um- hüllungsmaterials wurde gemessen, wobei sich ein Wert von 0,286 Nmm ergab. Auch der KIT Level wurde nach TAPPI T559 cm-02 gemessen und ein Wert von 11 erhalten.
Diese Biegesteifigkeit hegt deutlich über dem Wert für konventionelle Umhüllungsmat eria- lien für aerosolerzeugende Artikel. Aus dem Umhüllungsmaterial konnten problemlos nach einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren Filterstäbe hergesteht werden, die mit diesem Umhüllungsmaterial umhüllt waren. Nach einem weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wurden aus den Filterstäben und zusätzlichen Komponenten aerosolerzeugende Artikel gefertigt, die während der Herstellung in Umfangsrichtung in etwa der Mitte des Filters mittels eines C02-Lasers perforiert wurde. Dies war problemlos bis zu einer Produktionsgeschwindigkeit von 10000 aerosolerzeugenden Artikeln pro Minute mög- lich, sodass dieses beispielhafte Umhüllungsmaterial eine hohe Biegesteifigkeit mit einer guten Perforierbarkeit vereint.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Aerosolerzeugender Artikel, umfassend ein aerosolerzeugendes Material, welches im bestimmungsgemäßen Gebrauch aufgeheizt wird, um ein Aerosol freizusetzen, nicht aber verbrannt wird, und ein Umhüllungsmaterial, wobei das Umhüllungsmaterial
- eine Dicke von mindestens 50 gm und höchstens 350 gm,
- ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 200 g/m2,
- eine spezifische Dichte von mindestens 500 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 und
- eine Biegesteifigkeit von mindestens 0,15 Nmm und höchstens 1,50 Nmm hat,
wobei das Umhüllungsmaterial mindestens zwei Lagen umfasst, wobei die Lagen untereinander verbunden sind, und
wobei eine Lage eine Papierlage ist, die
- eine Dicke von mindestens 40 gm und höchstens 70 gm,
- ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 80 g/m2 und
- eine Dichte von mindestens 700 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 aufweist, und
- deren spezifische Dichte höher ist als die spezifische Dichte jeder einzelnen der anderen Lagen des Umhüllungsmaterials.
2. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dicke des Umhüllungsmaterials mindestens 60 gm und höchstens 200 gm, vorzugsweise höchstens 150 gm beträgt.
3. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Flächengewicht des Umhüllungsmaterials mindestens 55 g/m2, vorzugsweise mindestens 60 g/m2 und höchstens 130 g/m2, vorzugsweise höchstens 120 g/m2 beträgt.
4. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dichte des Umhüllungsmaterials mindestens 600 kg/m3, vorzugsweise mindestens 700 kg/m3 und höchstens 1250 kg/m3, vorzugsweise höchstens 1200 kg/m3 beträgt.
5. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Biegesteifigkeit des Umhüllungsmaterials mindestens 0,25 Nmm, vorzugsweise mindestens 0,27 Nmm und höchstens 1,25 Nmm, vorzugsweise höchstens 1,00 Nmm beträgt.
6. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verbindung zwischen mindestens zwei Lagen, vorzugsweise zwischen sämtlichen Lagen des Umhüllungsmaterials formschlüssig ausgeführt ist, wobei die formschlüssige Verbindung durch Rändeln oder durch mechanisches Perforieren der aufeinander geschichteten Lagen des Umhüllungsmaterials erzeugt ist.
7. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens zwei Lagen, vorzugsweise sämtliche Lagen des Umhüllungsmaterials untereinander verklebt sind.
8. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch 7, bei dem die Verklebungen vollflächig ausgeführt sind.
9. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch 7, bei dem mindestens eine Verklebung zweier Lagen des Umhüllungsmaterials nicht vollflächig ausgeführt sind, wobei die mindestens eine nicht vollflächige Verklebung vorzugsweise so ausgeführt ist, dass auf mindestens 10%, besonders bevorzugt auf mindestens 20% und ganz besonders bevorzugt auf mindestens 40%, und auf höchstens 90%, bevorzugt auf höchstens 70% und besonders bevorzugt auf höchstens 60% der Fläche einer Lage des Umhüllungsmaterials Klebstoff aufgetragen ist.
10. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die Menge an Klebstoff, die nach dem Trocknen verbleibt, bezogen auf die Fläche, auf die tatsächlich Klebstoff aufgetragen wurde, mindestens 2 g/m2, bevorzugt mindestens 4 g/m2 und besonders bevorzugt mindestens 5 g/m2 beträgt, und/oder höchstens 12 g/m2, bevorzugt höchstens 10 g/m2 und besonders bevorzugt höchstens 9 g/m2 beträgt.
11. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der Ansprüche 9oder 10, bei dem der Klebstoff in mindestens einer Verklebung zwischen zwei Lagen des Umhüllungsmaterials in Form eines Musters aufgetragen ist, das aus einer Mehrzahl von Klebestellen gebildet wird, deren mittlere Ausdehnung in einer Richtung, die der Richtung der durch die Biegebelastung erwarteten Zug- und Druckspannungen entspricht, größer ist als in einer Richtung quer hierzu.
12. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch li, der eine im wesentlichen zylindrische Gestalt hat, und bei dem die Verklebung in Form eines Musters aus Linien aufgetragen ist, die sich entlang einer Richtung erstrecken, die einer Umfangsrichtung des aerosolerzeugenden Artikels entspricht.
13. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dessen
Umhüllungsmaterial drei oder mehr Lagen umfasst, die durch zwei oder mehr Verklebungen verbunden sind, wobei mindestens zwei dieser zwei oder mehr Verklebungen jeweils aus einem Muster aus einer Mehrzahl von Klebestellen gebildet wird, deren mittlere Ausdehnung in einer jeweiligen Vorzugsrichtung größer ist, als in einer Richtung quer hierzu, und wobei die genannten Vorzugsrichtungen bei diesen mindestens zwei Verklebungen unterschiedlich sind, vorzugsweise im Wesentlichen orthogonal zueinander sind.
14. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dessen
Umhüllungsmaterial einen KIT Level, gemessen nach TAPPI T559 cm-02, von mindestens 4, besonders bevorzugt von mindestens 6 und ganz besonders bevorzugt von mindestens 10 besitzt.
15. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der Ansprüche 7 bis 14, bei dessen Umhüllungsmaterial ein Verhältnis aus dem Cobböo-Wert nach ISO 535:2014 in g/m2 dividiert durch das Flächengewicht des Umhüllungsmaterials in g/m2 höchstens 0,80, bevorzugt höchstens 0,50 und besonders bevorzugt höchstens 0,20 beträgt.
16. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannte Papierlage höchster spezifischer Dichte des Umhüllungsmaterials eine Dicke von mindestens 45 pm und bevorzugt von mindestens 50 pm hat und/oder eine Dicke von höchstens 65 pm und bevorzugt von höchstens 60 pm hat.
17. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannte Papierlage höchster spezifischer Dichte des Umhüllungsmaterials ein Flächengewicht von mindestens 55 g/m2 und bevorzugt von mindestens 60 g/m2 und/oder ein Flächengewicht von höchstens 75 g/m2 und besonders bevorzugt von höchstens 70 g/m2 hat.
18. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannte Papierlage höchster spezifischer Dichte des Umhüllungsmaterials eine Dichte von mindestens 1150 kg/m2 und von höchstens 1250 kg/m3 hat.
19. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Biegesteifigkeit der genannten Papierlage höchster spezifischer Dichte des Umhüllungsmaterials für sich betrachtet mindestens 0,06 Nmm, bevorzugt mindestens 0,07 Nmm und höchstens 0,20 Nmm, bevorzugt höchstens 0,18 Nmm beträgt.
20. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannte Papierlage höchster spezifischer Dichte des Umhüllungsmaterials einen Füllstoff umfasst, der aus Partikeln gebildet wird, deren Ausdehnung in mindestens einer Raumrichtung im Durchschnitt um einen Faktor von mindestens 1,75, vorzugsweise von mindestens 2 und besonders vorzugsweise von mindestens 2,5 größer ist, als in einer dazu orthogonalen Raumrichtung, wobei dieser Füllstoff vorzugsweise durch nadelförmigen Kalk, plättchenförmigen Kalk, Kaolin, Talkum oder Gemischen daraus gebildet ist.
21. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem die genannte Papierlage höchster spezifischer Dichte des Umhüllungsmaterials ein oder mehrere Additive enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Stärke, Stärkederivaten, Cellulosederivaten, Polyvinylalkohol, Guar, Guarderivaten, und Latex.
22. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine weitere Lage des Umhüllungsmaterials ebenfalls durch Papier oder durch eine Kunststofffolie gebildet ist bzw. sind.
23. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch 22, bei der die mindestens eine weitere Lage als eine weitere Papierlage gestaltet ist, die Zellstoff umfasst, wobei zumindest ein Teil des Zellstoffs durch Zellstoff aus Hanf, Flachs, Sisal, Jute oder Abacä gebildet ist, wobei diese weitere Papierlage vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% Füllstoff enthält, bezogen auf das Gewicht dieser weiteren Papierlage.
24. Aerosolerzeugender Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Umhüllungsmaterial genau zwei oder drei Lagen umfasst, wobei alle Lagen als Papierlagen gestaltet sind.
25. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch 24, dessen Umhüllungsmaterial genau drei Lagen umfasst, die alle als Papierlagen gestaltet sind, wobei die Dichte der mittleren Papierlage geringer ist als die Dichte der beiden äußeren Papierlagen.
26. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch 23, dessen Umhüllungsmaterial genau drei Lagen umfasst, die alle als Papierlagen gestaltet sind, wobei die genannte Papierlage, deren Dichte höher ist als jene der weiteren Lagen, die mittlere Papierlage im Umhüllungsmaterial bildet, wobei die Dicke jeder einzelnen der beiden äußeren Papierlagen mindestens 40 pm und höchstens 100 pm beträgt.
27. Verfahren zum Herstellen eines Umhüllungsmaterials für einen aerosolerzeugender Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei das Umhüllungsmaterial
- eine Dicke von mindestens 50 pm und höchstens 350 pm,
- ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 200 g/m2,
- eine spezifische Dichte von mindestens 500 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 und
- eine Biegesteifigkeit von mindestens 0,15 Nmm und höchstens 1,50 Nmm aufweist,
wobei das Umhüllungsmaterial mindestens zwei Papierlagen umfasst, die untereinander verbunden sind, darunter eine Papierlage, deren spezifische Dichte höher ist als die spezifische Dichte jeder einzelnen der anderen Lagen des Umhüllungsmaterials und die
- eine Dicke von mindestens 40 pm und höchstens 70 pm,
- ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 80 g/m2 und
- eine Dichte von mindestens 700 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 aufweist,
bei dem eine erste Zellstoff enthaltene Suspension aus einem ersten Stoffauflauf auf das Sieb einer Papiermaschine gegeben wird, um eine erste Papierlage zu bilden, und eine zweite Zellstoff enthaltene Suspension aus einem zweiten Stoffauflauf auf die auf dem Sieb der Papiermaschine liegende erste Papierlage gegeben wird, um eine zweite Papierlage zu bilden, die mit der ersten Papierlage einen Verbund bildet.
28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem eine dritte Zellstoff enthaltene Suspension aus einem dritten Stoffauflauf auf die zweite Suspension gegeben wird, um eine dritte Papierlage zu bilden, die mit der zweiten Papierlage einen Verbund bildet.
29. Umhüllungsmaterial für aerosolerzeugende Artikel, die ein aerosolerzeugendes Material enthalten, welches im bestimmungsgemäßen Gebrauch aufgeheizt wird, um ein Aerosol freizusetzen, nicht aber verbrannt wird, mit
- einer Dicke von mindestens 50 pm und höchstens 350 pm,
- einem Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 200 g/m2,
- einer spezifischen Dichte von mindestens 500 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 und
- einer Biegesteifigkeit von mindestens 0,15 Nmm und höchstens 1,50 Nmm,
wobei das Umhüllungsmaterial mindestens zwei Lagen umfasst, wobei die Lagen untereinander verbunden sind, und
wobei eine Lage eine Papierlage ist, die
- eine Dicke von mindestens 40 pm und höchstens 70 pm,
- ein Flächengewicht von mindestens 50 g/m2 und höchstens 80 g/m2 und
- eine Dichte von mindestens 700 kg/m3 und höchstens 1300 kg/m3 aufweist, und
- deren spezifische Dichte höher ist als die spezifische Dichte jeder einzelnen der anderen Lagen des Umhüllungsmaterials.
30. Umhüllungsmaterial nach Anspruch 29, zur Verwendung in einem aerosolerzeugenden Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 26.
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