ES2288977T3 - Procedimiento de preparacion de un papel para cigarrillos autoextinguibles. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de preparación de papel para cigarrillos autoextinguibles, mediante el que se aplica un recubrimiento al papel de fumar, de forma continuada o por zonas, preferentemente sobre su superficie interna o cara destinada a estar en contacto con el tabaco, estando dicho recubrimiento constituido a base de una composición que reduce la permeabilidad del papel al aire, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas: a) preparación de una composición a base de goma arábiga o goma de acacia disuelta en agua; b) adición de cargas que tienen una influencia despreciable sobre la viscosidad de dicha goma y con propiedades ignífugas y reductoras de la permeabilidad del papel al aire, siendo tales cargas elegidas en el grupo formado por hidróxido de aluminio, hidróxido magnésico y sulfato de calcio; c) depósito de la composición sobre las zonas superficiales elegidas, en cantidades previamente determinadas y con la utilización de técnicas de impresión, en el que la concentración degoma arábiga o goma de acacia en la solución acuosa está comprendida entre el 0, 15% y el 60%, preferentemente entre el 0, 5% y el 55%, y más preferentemente entre el 0, 65% y el 50% en peso.
Description
Procedimiento de preparación de un papel para
cigarrillos autoextinguibles.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de preparación de un papel para cigarrillos
autoextinguibles, que aporta esenciales características de novedad y
notables ventajas con respecto a los procesos conocidos y utilizados
para los mismos fines en el estado actual de la técnica.
Más en particular, el procedimiento de la
invención desarrolla un proceso mediante el que se dota a un papel
para cigarrillos, preferentemente por la cara interna o de contacto
con el tabaco, de un recubrimiento apropiado, por zonas o
continuado, con la utilización de técnicas de impresión, obtenido a
partir de una disolución preparada a base de goma arábiga o goma de
acacia, sola o con carga, según convenga, y con cuyo recubrimiento
se consigue variar la permeabilidad del papel al aire, para la
consecución de la característica de autoextinción.
El campo de aplicación de la invención se
encuentra comprendido dentro del sector industrial dedicado a la
fabricación de productos para fumar, en particular papel para
cigarrillos.
Se conocen en el estado actual de la técnica un
gran número de documentos y procesos relacionados con la fabricación
de cigarrillos autoextinguibles. La provisión de esta característica
a un cigarrillo, se obtiene convencionalmente mediante la aplicación
de algún tipo de recubrimiento al papel del cigarrillo, que está
destinado a modificar la permeabilidad del papel al aire, y en el
que tanto el tipo de producto de recubrimiento aplicado como la
viscosidad del mismo, juegan un papel fundamental en los resultados
obtenidos.
Con el fin de obtener los objetivos mencionados
anteriormente, se conocen dos métodos de tratamiento del papel del
cigarrillo, según se expone a continuación:
- 1)
- El primer método consiste en aplicar uniformemente el recubrimiento a la totalidad de la superficie del papel del cigarrillo, de modo que la totalidad del papel presenta una baja tendencia a la combustión;
- 2)
- el segundo método consiste en aplicar el recubrimiento sobre la superficie del papel del cigarrillo solamente en zonas previamente definidas, es decir, para formar zonas con una capacidad de combustión reducida que alternan con otras con tendencia normal a la combustión.
Dentro de cada uno de los métodos de tratamiento
mencionados para la consecución de un papel adaptado a un cigarrillo
autoextinguible, se pueden considerar varios métodos mediante para
lograr los objetivos propuestos.
El primer método (relacionado con un papel de
fumar uniformemente recubierto, es decir, con poca tendencia a la
combustión en su área total), presenta la desventaja de que la
permeabilidad del papel al aire es baja, con lo que el contenido de
sustancias nocivas en el humo es elevado. Además, otro inconveniente
de este método consiste en que la combustión de los cigarrillos
fabricados de esa manera, resulta deficiente: por ejemplo, producen
cenizas negras y un aro de combustión desigual y generalmente más
grueso de lo que sería deseable.
En cuanto al segundo método, su objetivo
principal consiste en la reducción de la permeabilidad del papel al
aire solamente en determinadas zonas, de manera que la combustión en
esas zonas se reduce considerablemente. Este efecto puede
conseguirse mediante diversos métodos, tales como, por ejemplo,
empleando un fuerte calandrado, aplicando fibras de celulosa
especialmente tratadas, o con sustancias que funden a alta
temperatura, empleando ciertos polímeros hidrosolubles u otros
liposolubles, etc.
El objetivo principal que se ha marcado la
presente invención, consiste en obtener un papel de fumar que se
adapte a las necesidades de un cigarrillo autoextinguible,
utilizando componentes que no afecten negativamente a su sabor, y
que además, reduzcan las posibilidades de ignición de los materiales
inflamables que puedan entrar en contacto con el mismo.
Este objetivo se ha alcanzado plenamente
mediante el papel para cigarrillos obtenido con el procedimiento de
la presente invención, y mediante el que se fabrica el papel,
preferiblemente por su lado interno, con un recubrimiento apropiado,
con la utilización de técnicas de impresión, distribuido de forma
continuada o por zonas, según convenga, y en el que la "tinta"
consiste, según ha sido encontrado como extremadamente beneficioso y
en contra de las enseñanzas de la técnica anterior, en una solución
obtenida a partir de goma arábiga o goma de acacia disuelta en agua,
con o sin carga adicional.
Por otra parte, se ha determinado que la adición
de una carga ignífuga a la composición, ayuda a reducir la
permeabilidad del papel al aire, sin afectar demasiado a su
viscosidad, siendo las cargas ignífugas más preferidas las elegidas
en el grupo consistente en hidróxido de aluminio, sulfato de calcio
o hidróxido magnésico.
De acuerdo con la presente invención, el
procedimiento que permite preparar un papel para cigarrillos
autoextinguibles comprende varias etapas, las cuales se explican a
continuación.
La primera etapa del procedimiento consiste en
preparar la composición que va a ser utilizada como recubrimiento,
aplicado de forma continua o por zonas, preferentemente sobre la
cara del papel en contacto con el tabaco. Tal composición se forma
disolviendo una cantidad predeterminada de goma arábiga o goma de
acacia en agua, en concentraciones que varían entre el 0,15% y el
60%, y con preferencia entre el 0,5% y el 55%, y más preferiblemente
entre el 0,65% y el 50%. En la práctica, la concentración
especialmente preferida de goma de acacia en la composición, está en
torno al 15 a 30%.
En caso de que la composición incorpore alguna
carga ignífuga, se añade dicha carga en la segunda etapa del
procedimiento, dependiendo su cantidad específica de su naturaleza.
Así, las cantidades adecuadas de la carga son del orden de un 10% de
hidróxido de aluminio, mientras que el resto de la composición
consiste en agua hasta completar el 100%.
No obstante, existen otros productos que pueden
ser ventajosamente combinados con la goma arábiga o goma de acacia
sin que afecten excesivamente a su viscosidad. Esto es debido a sus
propiedades ignífugas y a su capacidad de reducir la permeabilidad
al aire del papel, con el consiguiente incremento de las propiedades
de autoextinción del cigarrillo. En particular, estos otros
productos preferidos pueden consistir en hidróxido magnésico o
sulfato de calcio, en concentraciones comprendidas en la gama del
0,25% al 50%, con preferencia entre el 2% y el 40%, y más
preferiblemente entre el 3% y el 35%.
Una vez que la composición deseada o
"tinta" susceptible de ser aplicada al papel del cigarrillo ha
sido producida, ésta se aplica sobre la superficie interna del
papel, sobre la totalidad de su área superficial, ya sea por zonas o
uniformemente.
De acuerdo con la presente invención, la
composición utilizable como "tinta", puede ser depositada sobre
el papel del cigarrillo con técnicas tales como serigrafía,
huecograbado, flexografía u off-set, aunque se
prefiere utilizar flexografía en forma continua o de bandas, con el
empleo de un rodillo de transferencia, diseñado para una
transferencia correcta de la "tinta" al papel del cigarrillo.
De acuerdo con la invención, esta "tinta" debe ser aplicada al
papel en concentraciones comprendidas en la gama de entre 0,5
g/m^{2} y 10 g/m^{2} de papel, con preferencia entre 1,5
g/m^{2} y 9 g/m^{2} de papel, y más preferentemente entre 3
g/m^{2} y 7 g/m^{2} de papel.
Existen factores específicos que influyen de
manera decisiva en las características del papel autoextinguible
obtenido con la aplicación de las técnicas anteriores, tales como
las propias características del papel de base utilizado, la
naturaleza de los materiales aplicados y la cantidad real
depositada.
Un parámetro muy importante a tener en cuenta
cuando se imprime un papel por medio de cualquier técnica, consiste
en la viscosidad de la tinta. En huecograbado y flexografía, existe
un límite de viscosidad por encima del cual se dificulta la
transferencia de la tinta hasta la pantalla de contacto.
Adicionalmente, una viscosidad alta de la tinta se traduce en una
pérdida de definición de los textos y motivos pequeños. Por lo
tanto, a la hora de elegir un ligante, además de su efecto
específico de reducción de la permeabilidad al aire del papel, de su
tendencia a la ignición y de su influencia sobre el sabor del
cigarrillo, debe tenerse también en cuenta la limitación de
viscosidad. Puesto que existe una relación directa entre el
contenido en sólidos de una solución y su viscosidad, la limitación
de la viscosidad se traduce en una limitación de los sólidos
presentes en la tinta, y por lo tanto en una limitación de la
cantidad de material aplicado al papel.
Los materiales apropiados para la presente
invención consisten en goma arábiga o goma de acacia.
A efectos comparativos, se ha evaluado asimismo
la nitrocelulosa con triacetina como plastificante combinada con
caolín calcinado.
El sistema de aplicación de tinta incluye la
utilización de varillas con diferentes concentraciones de aplicación
de tinta. Estas varillas aplican la tinta sobre el lado de tela del
papel, es decir, la cara que está en contacto con la tela de la
máquina de papel tras su introducción, y que constituye la cara que
estará en contacto con el tabaco cuando se elabore el
cigarrillo.
En lo que sigue se presenta una tabla que se
muestra los resultados de la aplicación de la tinta mencionada
anteriormente sobre el papel del cigarrillo mediante la medición de
la permeabilidad del papel al aire antes y después de la aplicación
de la tinta. Se midió la combustión libre de los cigarrillos
realizados con tabaco estándar, y la combustión de esos cigarrillos
cuando están en contacto con diez hojas de papel filtro de
laboratorio (papel de filtro sin cenizas, La Papelera del Besós,
ref. 438, diámetro de 15 cm). Los resultados son como sigue:
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Según se ha dicho anteriormente, las tintas con
viscosidades altas o muy altas comprometen la utilización de las
cargas mencionadas por razones prácticas.
Asimismo, a partir del estudio de la tabla se
deduce que tanto el tipo de material aplicado sobre el papel del
cigarrillo como su concentración, constituyen los parámetros que
tienen mayor influencia sobre la propiedad de autoextinción de los
cigarrillos.
Polímeros tales como, por ejemplo, la
carboximetilcelulosa, la metilcelulosa o la goma de acacia, son
utilizados habitualmente en las industrias del papel para
cigarrillos y del tabaco como ligantes para hojas de tabaco y
papeles, como en libritos de papel de fumar, debido a que su
aplicación es fácil y su efecto sobre el sabor del cigarrillo es
pequeño.
En el caso particular de la goma arábiga o goma
de acacia, la mezcla con hidróxido de aluminio aumenta tanto una
reducción adicional de la permeabilidad al aire del papel, como una
reducción de su tendencia a quemar, incluso bajo condiciones de
combustión libre. La viscosidad de una solución acuosa realizada con
un 20% de goma de acacia y un 10% de hidróxido de aluminio
(peso/peso), es de 40 a 60 segundos medida en Copa Ford núm. 4, a
temperatura ambiente.
Como se comprenderá, los expertos en la materia
podrán llevar a cabo múltiples variaciones y modificaciones en las
formulaciones descritas en la presente invención, sin alterar el
alcance de la invención.
Claims (4)
1. Un procedimiento de preparación de papel para
cigarrillos autoextinguibles, mediante el que se aplica un
recubrimiento al papel de fumar, de forma continuada o por zonas,
preferentemente sobre su superficie interna o cara destinada a estar
en contacto con el tabaco, estando dicho recubrimiento constituido a
base de una composición que reduce la permeabilidad del papel al
aire, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas: a)
preparación de una composición a base de goma arábiga o goma de
acacia disuelta en agua; b) adición de cargas que tienen una
influencia despreciable sobre la viscosidad de dicha goma y con
propiedades ignífugas y reductoras de la permeabilidad del papel al
aire, siendo tales cargas elegidas en el grupo formado por hidróxido
de aluminio, hidróxido magnésico y sulfato de calcio; c) depósito de
la composición sobre las zonas superficiales elegidas, en cantidades
previamente determinadas y con la utilización de técnicas de
impresión, en el que la concentración de goma arábiga o goma de
acacia en la solución acuosa está comprendida entre el 0,15% y el
60%, preferentemente entre el 0,5% y el 55%, y más preferentemente
entre el 0,65% y el 50% en peso.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la cantidad de carga adicionada a la solución acuosa está
comprendida entre el 0,25% y el 50%, preferiblemente entre el 2% y
el 40%, y más preferiblemente entre el 3% y el 35% en peso.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la etapa de aplicación de la solución acuosa previamente
preparada sobre el papel de fumar, se realiza con la utilización de
técnicas de impresión tales como serigrafía, flexografía,
huecograbado u off-set, en continuo o en bandas,
siendo la última la preferida.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó
3, en el que la cantidad de solución acuosa depositada sobre el
papel está comprendida en la gama de entre 0,5 g/m^{2} y 10
g/m^{2}, con preferencia entre 1,5 g/m^{2} y 9 g/m^{2}, y más
preferiblemente entre 2 g/m^{2} y 7 g/m^{2}.
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