KR20160047478A

KR20160047478A - 효율적으로 생산 가능한 자가 소화 궐련용 궐련 종이

Info

Publication number: KR20160047478A
Application number: KR1020167004811A
Authority: KR
Inventors: 디트마르 폴거; 롤란트 칫투리
Original assignee: 델포르트그룹 아게
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-05-02
Also published as: PL3039186T3; PH12016500362A1; US10231481B2; KR102427680B1; EP3039186A1; ES2747802T3; MY177941A; WO2015028276A1; TR201911238T4; CN105518213B; DE102013109386B3; CN105518213A; BR112016003341A2; US20160198761A1; EP3039186B1; BR112016003341B1

Abstract

본 발명은 궐련 종이에 관한 것으로, 조성물이 도포되는 적어도 하나의 처리된 부분 영역을 갖고, 조성물은 충전-재료 입자 또는 중전-재료 입자의 혼합물을 함유한다. 확산 능력은 궐련 종이의 미처리된 영역에서보다 적어도 하나의 처리된 부분 영역에서 적고, 처리된 부분 영역에서의 충전-재료 입자의 적어도 20 중량%, 바람직하게는 50 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량%는 판형 형상을 갖는 충전 재료 또는 입방체 형상을 갖는 충전 재료에 의해 형성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 입자 크기 분포가 적절하게 선택되는 경우 편삼각면체 또는 능면체 결정 구조를 갖는 충전 재료가 또한 사용될 수 있다.

Description

효율적으로 생산 가능한 자가 소화 궐련용 궐련 종이{EFFICIENTLY PRODUCIBLE CIGARETTE PAPER FOR SELF-EXTINGUISHING CIGARETTES}

본 발명은 자가 소화 특성을 구비한 상태로 이로부터 제조되는 궐련을 제공하는 궐련 종이에 관한 것으로, 여기서 요구되는 종이 특성은 적은 노력으로 조정될 수 있다. 특히, 본 발명은 궐련 종이의 확산 능력을 감소시키고 특정 결정 구조, 입자 형상 또는 입자 크기를 갖는 필러 재료를 포함하는 조성물을 갖는 영역에서 처리되는 궐련 종이, 이 종이의 제조를 위한 공정, 및 이 종이로부터 제조된 궐련에 관한 것이다.

담배 산업의 목표는 낮은 발화 경향을 갖는 궐련을 생산하는 것이다. 이러한 궐련은 이미 다양한 국가 및 지역, 예를 들어, 미국, 캐나다, 유럽 연합 또는 오스트레일리아에서 법적 규제되고 있다. 궐련이 낮은 발화 경향을 갖는지 여부를 결정하기 위해, ISO 12863:2010 또는 ASTM E2187에 개시된 시험이 사용된다.

이 시험에서, 훈소(smoldering) 궐련이 규정된 기재, 예를 들어 10층의 와트먼(Whatman) No. 2 필터 종이 상에 위치되고, 전체의 가시적인 담배 막대가 훈소되어 사라지기 전에 궐련이 자가 소화되는지 여부가 관측된다. 많은 경우, 법적 규제는 40회, 적어도 30회 시험된 궐련이 자가 소화되어야 할 것을 요구한다.

이 시험에서 궐련의 자가 소화를 달성하는 하나의 방법은 궐련 종이의 확산 능력을 감소시키는 조성물을 궐련 종이의 영역에 도포하는 것으로 이루어진다. 이들 영역의 기능은 이들이 궐련의 불타고 있는 원뿔체에의 산소의 접근을 방지하고 이에 의해 궐련의 자가 소화로 이어지는 사실에 의존한다. 훈소 동안 산소의 접근은 주로 궐련 내부와 주변부 사이의 농도 차이에 의해, 이에 따른 확산에 의해 결정되기 때문에, 이들 영역의 확산 능력이 충분히 낮아지도록 선택하는 것이 중요하다.

이러한 영역의 확산 능력의 측정은 코레스타 리커멘디드 방법(CORESTA Recommended Method) No. 77에 따라서 회사 Borgwaldt KC(Borgwaldt A50)로부터의 적절한 특정 장치를 사용하여 실시될 수 있다. 이의 확산 능력은 농도 차이에 의해 구동되는 궐련 종이를 통한 가스 이동을 의미한다. 따라서, 이는 단위 시간당, 단위 면적당, 농도 차이당 종이를 통과하는 가스 체적을 나타내고, 따라서, ㎤/(㎠ s) = cm/s의 단위를 갖는다.

궐련의 자가 소화에 요구되는 궐련 종이에 도포된 영역의 확산 능력은 궐련의 특성뿐 아니라 궐련의 담배 혼합물 및 궐련의 기하 형상에 상당한 범위로 의존한다. 예를 들어, 담배 혼합물의 조대 담배 입자, 소위 스템(stem)의 높은 비율은 자가 소화가 덜 일어나게 하는 반면, 절단된 박편 또는 확장된 담배의 높은 비율은 자가 소화에 유리한 것으로 알려져 있다. 또한 일반적으로, 작은 직경을 갖는 궐련은 더욱 용이하게 자가 소화되고, 또한 담배 막대의 긴 길이는 자가 소화에 유리한데, 이는 영역의 소정의 설계에 대해, 짧은 궐련 막대보다 조성물을 사용하여 처리되는 더욱 많은 영역이 궐련의 담배 막대에 위치된다는 단순한 이유 때문이다.

궐련 종이의 처리 영역에는 단순히 매우 낮은 확산 능력이 제공되고, 이에 의해 궐련 혼합물 또는 전체 궐련 구성과는 대체로 독립적으로 자가 소화를 달성할 수 있다. 그러나, 이 방법은 담배 막대의 훈소 및 퍼핑(puffing) 도중 발생되는 궐련 내로의 산소의 확산뿐 아니라 궐련 외부로의 일산화탄소의 확산이 이 영역에 의해 방지된다는 단점을 갖는다. 따라서, 이들 영역은 연기 내의 일산화탄소 함량을 증가시키고, 이는 연기 내의 최대 일산화탄소 함량에 관한 통상의 법적 규정으로 인해 바람직하지 않다. 추가로, 확산 능력이 너무 낮으면 정상적 흡연 도중 궐련의 빈번한 자가 소화로 이어지고, 이는 이러한 궐련의 흡연자의 수용도를 감소시킨다.

종래 기술에서, 궐련 종이의 가로 방향에 밴드로서 영역을 제공하고 따라서 이들이 이 종이로부터 제조된 궐련의 원주 방향으로 위치되는 점이 알려져 있다. 또한, 자가 소화를 얻기 위해 많은 경우 밴드의 4mm 최소 폭이 요구되는 점이 알려져 있다. 그러나, 실제로, 법적 요구 조건을 준수하기 위해, 전형적으로 전체 영역에 걸쳐 인쇄된 6mm 폭 밴드가 궐련 종이에 대해 요구되는 점이 흔히 판명된다. 그러나, 밴드 사이의 거리는 전형적으로 궐련의 담배 막대의 길이로부터 기인하는데, 이는 적어도 두 개의 밴드가 담배 막대에 존재해야 한다는 흔한 법적 요구 조건 때문이다. 이 영역에 대한 다른 형상, 예를 들어 1 mm 폭 슬릿에 의해 분할된 6 또는 7 mm 폭 밴드가 또한 알려져 있다. 원칙적으로, 이 영역은 조성물을 도포하는 공정과 호환 가능하고 충분한 자가 소화 속도가 확보될 수 있는 한 어떠한 임의의 형상을 가질 수 있다.

종래 기술로부터, 종이의 영역에 도포될 수 있는 많은 조성물이 알려져 있다. 흔히, 적어도 하나의 막-형성 재료를 포함하는 수용성 조성물이 존재한다. 이 막-형성 재료는 도포 이후 종이의 건조 도중 표피막을 형성하고 이에 의해 종이의 세공을 밀봉하여 확산 능력을 감소시킨다. 이 대신에 세공에 진입하는 다른 재료가 또한 알려져 있다. 몇몇 경우, 조성물은 또한 안료를 함유한다. 이들 안료는 영역에 색상을 제공할 수 있으나, 많은 경우 이들은 미처리 종이 및 처리 영역의 백색도 및 불투명도를 동일하게 하고 따라서 이들은 거의 보이지 않게 하기 위해 백색이다.

종이에의 조성물의 도포는 종래 기술의 임의의 가능한 도포 방법에 의해 실시될 수 있고, 인쇄 공정 또는 분사가 이에 해당된다. 도포는 미처리 종이의 제조 이후 또는 종이 기계에서의 종이 제조 도중에 실시될 수 있다.

자가 소화 궐련용 궐련 종이의 제조는 따라서 종이에 확산 능력을 제공하는 것이 요구되고, 확산 능력은 전체 궐련 구성이 법적 요구 조건을 준수하지만 확산 능력이 불필요하게 낮지 않도록 구성된다. 따라서, 궐련 종이 제조사는 심지어 소량의 이러한 종이도 비용 효율적으로 제조될 수 있도록 가능한 가장 넓은 범위에 걸쳐 가장 효율적인 수단을 사용하여 이들 영역의 확산 능력을 조정할 수 있어야 한다. 궐련 종이 등급이 원칙적으로 많은 다양한 궐련 구성에 대해 사용되고 이에 의해 자가 소화에 대한 요구 조건이 없는 경우 대량 제조 뱃치(batch)가 제조될 수 있으나, 이 요구 조건은 다양한 종이 등급의 개수를 증가시키고 결과적으로 제조 뱃치의 크기가 감소된다.

종래 기술은 궐련 종이의 처리 영역에서의 확산 능력을 조정하는 여러 선택 방안을 고려한다.

하나의 선택 방안은 처리 영역에서의 기하 형상을 조정하는 것으로 이루어진다. 처리 영역이 적을수록, 자가 소화는 거의 일어나지 않을 수 있다. 그러나, 처리 영역에서의 기하 형상의 변화는 특별히 효과적이지 않은데, 이는 시간이 소요되고 생산성을 감소시키는 인쇄 실린더, 예를 들어 윤전 그라비어 인쇄 등의 인쇄 공정을 변경하는 것을 요구하기 때문이다. 또한, 이러한 고려 하에서 각각의 기하 형상에 대해, 하나의 인쇄 실린더 및 잠재적으로 예비 실린더가 입수 및 보관되어야 한다. 따라서, 이 공정은 소량 제조 뱃치에 대해 상대적으로 고가이다.

다른 선택 방안은 처리 영역에서의 단위 면적당 궐련 종이에 도포되는 조성물의 양을 변화시키는 것으로 이루어진다. 이는 또한 인쇄 공정, 예를 들어, 윤전 그라비어 인쇄에 대해 인쇄 실린더에 의해 실시될 수 있다. 인쇄 실린더는 인쇄 패턴에 대응하는 복수의 작은 새겨진 또는 에칭된 오목부를 갖고, 인쇄 패턴 내로 조성물이 보관 탱크로부터 픽업되어 오목부로부터 종이 상에 전사된다. 도포량은 오목부의 체적 또는 다른 특성에 의해 영향을 받을 수 있다. 그러나, 인쇄 실린더를 변경하는 것 그리고 인쇄 실린더를 보관하는 것에 관한 단점은 영역의 기하 형상을 조정할 때와 마찬가지이다.

마지막으로, 추가 선택 방안은 조성물의 막-형성 재료의 비율을 변화시키는 것으로 이루어진다. 막-형성 재료가 조성물에서 적을수록, 조성물의 동일한 도포량에 대해 적은 막-형성 재료가 종이에 전사된다. 이 방법은 조성물 내의 막-형성 재료의 비율이 변경될 때 이 조성물의 점성이 또한 변한다는 단점을 갖는다. 대부분의 도포 공정은 도포되는 조성물의 점성의 많은 변화를 허용하지 않거나, 속도 또는 건조 온도 등의 공정 변수에 대한 대응하는 조정을 요구하고, 이 이유로 인해 이 방법은 엄격한 한도 내에서만 사용될 수 있다. 그러나, 점성은 또한 막-형성 재료의 선택에 의해 조정될 수도 있으나, 이는 이러한 종이로부터 제조되는 궐련의 맛에 대한 영향뿐 아니라 궐련 종이의 조성물에 관한 법적 요구 조건에 의해 엄격하게 제한된다.

궐련 종이의 처리 영역에서의 확산 능력을 간단하고 저가로 조정하는 선택 방안에 대한 요구가 존재하고, 따라서 종이의 처리 영역에서 각각 상이한 확산 능력을 갖는 궐련 종이의 비교적 소형 뱃치가 효과적으로 제조될 수 있다.

본 발명의 목적은 처리 영역 내에 규정된 확산 능력을 갖고 저가로 제조될 수 있는 궐련 종이를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1에 따르는 궐련 종이 및 청구항 17 및 27에 따르는 공정에 의해 달성된다. 이러한 궐련 종이는 청구항 33에 따르는 궐련에 사용될 수 있다. 추가 유리한 실시예가 종속 청구항에 개시된다.

본 발명에 따르는 궐련 종이는 처리 영역을 구비하고, 처리 영역 상에 필러 입자 또는 필러 입자의 혼합물을 함유한 조성물이 도포되고, 처리 영역에서의 확산 능력은 궐련 종이의 비처리 영역에서보다 적다. 이에 관해, 처리 영역의 필러 입자의 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량%는 다음의 필러 입자 유형 중 하나 이상에 의해 형성된다.

(a) 플랭크형(flanked) 형상을 갖는 필러,

(b) 편삼각면체(scalenohedral) 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:

p ≥ 0.7, 바람직하게는 p ≥ 0.8, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.85, 특히 p ≥ 0.9, 또는

p ≤ 0.3, 바람직하게는 p ≤ 0.25, 특히 바람직하게는 p ≤ 0.2,

(c) 능면체(rhombohedral) 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:

p ≥ 0.5, 바람직하게는 p ≥ 0.6, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.7,

(d) 입방체 형상을 갖는 필러 또는

(e) 편삼각면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:

p ≥ 0.40, 바람직하게는 p ≥ 0.45 그리고

p ≤ 0.60, 바람직하게는 p ≤ 0.55.

이와 관련하여, p는 d₅₀/(d₉₀-d₁₀)에 의해 규정되는 무차원 변수이며 분포 폭(d₉₀-d₁₀)에 대한 중간 입자 크기(d₅₀)를 나타낸다.

이에 관해 입자 크기에 관한 모든 표시는 Mie에 따르는 레이저 회절 및 모델에 의한 ISO 13320:2009에 따라서 결정되는 입자 크기 분포를 지칭한다. 이 방식으로 결정된 입자 크기 분포로부터, 입자의 체적 분율이 규정된 크기보다 작다는 것을 알 수 있다. 본 개시 내용에서, 이러한 분율은 "d_x"의 형태로 제공되고, x는 0 내지 100의 숫자이고 d는 입자 크기의 측정치이다. 예로서, d₁₀ = 0.5 ㎛은 입자의 10 체적%가 0.5 ㎛보다 적다는 것을 나타낸다. 입자 크기 "d"는 구형 입자의 직경에 대응한다. 구형 형상이 아닌 입자에 대해, 이는 ISO 13320:2009에 따라서 측정된 구형 입자의 직경에 대응하고, 구형 형상이 아닌 입자와 마찬가지의 결과로 이어진다.

따라서, 본 발명에 따르면, 상기 목적은 궐련 종이 상의 영역에 필러 입자 또는 필러 입자의 혼합물을 함유한 조성물을 도포함으로써 달성되고, 이에 의해 영역의 소정의 확산 능력은 이들 필러 입자의 결정 구조, 형상 또는 크기 분포에 의해 획득될 수 있다.

다음의 고려 사항 및 설명에 대한 시작점은 약 2.38 ㎛의 중간 입자 크기를 갖는 지질학적 채굴된 초크(chalk)를 함유한 조성물을 이용하여 이들 영역에서 처리되는 궐련 종이의 영역의 확산 능력이다. 이러한 지질학적 채굴된 초크는 명백한 선택이고 본 발명의 다음의 설명에서 "정상 필러"로 고려될 것이다. 확산 능력에 대한 용어 "높은", "더 높은", "낮은", "더 낮은", 또는 "중간"은 이 기준점에 관해 이해되어야 한다.

본 발명은, 처리 영역에서의 확산 능력이, 필러의 형상, 결정 구조 및 입자 크기 분포의 특성-그렇지 않은 경우 동일한 조성물 및 동일한 필러 중량 함량-의 기능에 따라서 적절한 확산 능력이 제공되도록 복수의 베이스 종이 및 궐련 구성물의 확산 능력이 조정되도록 허용하는 정도까지 달라질 수 있다는 점에 기초한다. 이에 관해 "적절한 확산 능력"은 예를 들어 ISO 12863:2010 또는 ASTM E2187에 따르는 시험에서 안정적인 자가 소화로 이어지지만, 이와 동시에 정상적인 흡연 과정 도중 궐련이 자가 소화되는 것을 방지하는 확산 능력이다.

세 개의 상술된 기준 중 하나 이상에 따라서 필러를 선택함으로써 확산 능력을 조정하는 것은 특히 기술적으로 타당하며, 이는 제조 공정에 대한 영향을 갖는 조성물의 추가 특성이 변하지 않거나, 적어도 실질적으로 변하지 않기 때문이다. 이는 예를 들어 필러의 중량에 의한 비율에 의해 확산 능력이 조정될 수 있는 경우 상이할 수 있는데, 이는 이 경우 조성물의 육안으로 보이는 물리적 특성, 특히 점성이 변경될 수 있어 전체 제조 공정에 영향을 줄 수 있기 때문이다.

처리 영역에서의 확산 능력을 고의적으로 조정할 수 있기 위해, "정상 필러", 예를 들어, 지질학적 채굴된 초크를 갖는 조성물에 비해 확산 능력을 증가 또는 감소시킬 수 있는 이러한 필러 유형을 식별하는 것이 중요하다.

초기에 상술된 필러 유형 (a) 내지 (c)는 확산 능력의 증가로 이어지지만, 필러 유형 (d) 및 (e)는 통상적인, 지질학적 채굴된 초크를 갖는 조성물에 비해 확산 능력의 감소로 이어지고, 따라서 이들은 처리 영역에서의 확산 능력을 소정의 값으로 조정하는데 아주 적합하다.

더 정확하게는, 본 발명자는 필러 입자의 적어도 일부가 플랭크형 형상을 갖는 경우 궐련 종이의 확산 능력이 -조건들이 변하지 않는 한- 증가될 수 있다는 점을 확인하였다(특성 (a) 비교).

또한 본 발명자는 변경되지 않은 조건 하에서, 조성물의 필러 입자의 적어도 일부가 입방체 형상을 갖는 경우 궐련 종이의 영역의 확산 능력이 감소될 수 있다는 점을 확인하였다(특성(d)).

마지막으로, 본 발명자는 변경되지 않은 조건 하에서, 조성물의 필러 입자의 적어도 일부가 편삼각면체 또는 능면체 결정 구조를 갖는 경우 궐련 종이의 처리 영역에서의 확산 능력이 중간 범위라는 점을 확인하였다. 편삼각면체 및 능면체 결정 구조에 관해, 본 발명자는, 그러나, 확산 능력이 간단한 변수, 즉 입자 크기 분포의 기능에 따라서 조정될 수 있는 점을 확인하였다. 이에 관해, 능면체 및 편삼각면체 결정 구조를 갖는 필러는 또한, 필러로서 지질학적 채굴된 초크를 갖는 조성물로부터 발생되는 확산 능력에 비해, 확산 능력을 증가시키거나(특성 (b) 및 (c)), 능면체 결정 구조를 갖는 경우 확산 능력을 감소(특성(e))시키는 잠재성을 갖는다.

따라서, 편삼각면체 결정 구조를 갖는 필러에 대해, 확산 능력은 입자 크기 분포로부터 유래된 무차원 변수(p)에 의해 조정될 수 있다. 분포 폭(d₉₀-d₁₀)에 대한 중간 입자 크기(d₅₀), 즉 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))는 특히 이에 관해 아주 적합한 것으로 판명된다. 0.94 초과의 상관 계수를 갖는 매우 우수한 선형 상관 관계가 확산 능력과 변수((p×(p-1))사이에서 확인되었다. 이는 편삼각면체 필러를 사용하여, 낮은 확산 능력을 위해, 변수(p)가 적어도 0.4, 바람직하게는 적어도 0.45, 그리고 최대 0.6, 바람직하게는 최대 0.55가 되도록 선택되는 점을 의미한다. 높은 확산 능력을 달성하기 위해, 변수(p)는 낮게 되도록, 즉 적어도 0 그리고 최대 0.3, 바람직하게는 최대 0.25, 특히 바람직하게는 최대 0.2이도록 선택되거나, 높게 되도록, 즉 적어도 0.7, 바람직하게는 적어도 0.8, 특히 바람직하게는 적어도 0.85, 그리고 특히 적어도 0.9 이도록 선택될 수 있다.

능면체 결정 구조를 갖는 필러에 대해, 확산 능력은 또한 입자 크기 분포로부터 유래된 동일한 무차원 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))에 의해 조정될 수 있다. 0.98 초과의 상관 계수를 갖는 매우 양호한 선형 상관 관계가 확산 능력과 변수(p×(p-0.6))사이에서 확인되었다. 이는 능면체 필러에 대해, 비교적 낮은 확산 능력을 위해, 변수(p)는 적어도 0.1, 바람직하게는 적어도 0.2 그리고 최대 0.5, 바람직하게는 최대 0.4 이도록 선택되어야 하는 점을 의미한다. 높은 확산 능력을 달성하기 위해, 변수(p)는 높아지도록, 즉 적어도 0.5, 바람직하게는 적어도 0.6, 특히 바람직하게는 적어도 0.7 이도록 선택될 수 있다. 특히 낮은 변수(p)의 선택이 확산 능력의 증가로 이어지는지 여부는 이용 가능한 데이터로부터 결론을 낼 수 없으나, 관련 분야의 통상의 기술자는 적절한 필러가 이용 가능한지를 용이하게 결정할 수 있을 것이다.

필러 입자의 형상이 플랭크형 또는 입방체이거나, 결정 구조가 편삼각면체 또는 능면체인지 여부와 관계없이, 조성물의 필러 입자의 전체량에서 이들 필러 입자의 비율은 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량% 이어야 한다.

이들 필러 입자의 비율이 높을수록, 이들의 형상과 관련된 확산 능력에 대한 영향이 더욱 강해질 수 있다.

본 발명에 따르면, 입자는 이의 형상과 관계없이, 적어도 0.1㎛, 바람직하게는 적어도 0.3㎛, 특히 바람직하게는 적어도 0.5㎛의 중간 크기(d₅₀)를 갖는다. 중간 크기(d₅₀)는 최대 10㎛, 바람직하게는 최대 7㎛, 특히 바람직하게는 최대 5㎛이어야 한다.

특히 플행크형 또는 입방체 필러 입자에 대해, 중간 크기(d₅₀)는 적어도 0.5㎛, 바람직하게는 적어도 1.0㎛ 그리고 최대 5㎛, 바람직하게는 최대 3㎛인 것으로 판명되었다.

플랭크형 필러 입자에 대해, 분포 변수(p=d₅₀/(d₉₀-d₁₀))에 대한 범위는 적어도 0.5, 바람직하게는 적어도 0.6 내지 최대 1.0, 바람직하게는 최대 0.9가 아주 적절하다.

입방체 필러 입자에 대해, 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))에 대한 범위는 적어도 0.2, 바람직하게는 적어도 0.3 내지 최대 0.7, 바람직하게는 최대 0.6이 아주 적절하다.

바람직한 실시예에서, 플랭크형 필러 입자는 길이(l), 폭(b), 및 두께(d)를 갖고, 이들 각각은 3개의 상호 직교 공간 방향에서의 최대 치수에 대응하고, 길이(l) 및 폭(b)은 두께(d)보다 적어도 2배, 바람직하게는 적어도 4배이다.

길이(l) 및 폭(b)은 전형적으로 서로 상이하지만, 이들은 5 미만, 바람직하게는 3 미만, 특히 바람직하게는 2 미만의 인자만큼 상이해야 한다.

거의 입방체의 기하 형상의 이상적인 개념에서, 길이(l), 폭(b), 및 두께(d)는 예를 들어, 입방체의 변의 길이에 대응할 수 있고, 즉, 길이(l)는 반드시 이상적인 입방체에서 본체 대각선에 대응하는 입자의 최대 치수에 대응할 필요는 없다. 일반적으로, 길이(l)는 그러나 폭(b)보다 크거나 동일할 수 있고, 입자의 최대 공간 연장부로부터 2.5 이하의 인자만큼 상이할 수 있다.

설명으로서, 플랭크형 필러 입자를 도시하는 도 3이 참조되어야 하며, 길이(l), 폭(b), 및 두께(d)가 여기에 표시된다.

필터 입자의 결정 구조, 형상, 크기 및 크기 분포 이외의 특정 제한은 없으나, 궐련 종이의 처리 영역이 동일한 궐련 종이의 미처리 영역과 광학적으로 가능한 최소로 상이하도록 백색이 바람직하다.

필러 입자는 금속염, 금속 산화물, 또는 금속 수산화물, 예를 들어, 바람직하게는, 탄산칼슘, 티타늄 디옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 하이드록사이드 또는 알루미늄 하이드록사이드일 수 있다. 산화철이 사용될 수 있으나, 일반적으로 이는 백색이 아니라, 보통 적색, 갈색, 노란색 또는 검은색이기 때문에 바람직하지 않다. 그러나, 유색 궐련 종이의 경우, 산화철이 유리하게 선택될 수 있다.

바람직한 필러는 탄산칼슘, 이 경우 특히 침전된 탄산칼슘이며, 이는 지질학적 채굴된 것보다 더 순수하고, 궐련 종이에 대한 순도 요구 조건에 보다 용이하게 부합될 수 있다. 본 발명이 원칙적으로 실현될 수 있는 방해석, 아라고나이트 및 바테라이트 등의 탄산칼슘의 광물 형태 중에서, 용이한 입수 가능성으로 인해 방해석이 바람직하다.

조성물에서 본 발명에 따르는 필러의 비율은 변할 수 있다. 궐련 종이의 확산 능력을 감소시키는 본 발명에 따르는 조성물에서, 필러는 적어도 1 중량%, 바람직하게는 적어도 3 중량% 그리고 최대 20 중량%, 바람직하게는 최대 10 중량%의 양으로 존재해야 한다. 조성물 내의 필러 입자는 그 형상과 관계없이 분율이 증가함에 따라 확산 능력을 증가시키기 때문에, 조성물 내의 필러 함량은 조성물 내의 다른 조성물이 확산 능력을 강하게 감소시키는 방법에 의해 주로 결정된다. 조성물 내의 필러의 양을 변경함으로써 확산 능력을 변경하는 것이 가능하지만 이는 본 발명에 따르는 것이 아니다. 그러나, 이는 또한 도포 공정에서 예를 들어 속도 또는 건조 온도에 대한 추가적인 조절을 요구할 수 있는 조성물의 점성에 영향을 준다. 그러나, 본 발명에 따르면, 조성물 내의 필러 함량은 일정하게 유지되어야 하고 확산 능력은 오직 필러 입자의 형상, 결정 구조 또는 크기를 변경시킴으로써 조정되어야 한다.

먼저, 조성물 자체는 용매를 포함하고, 용어 "용매"는 더욱 엄격한 화학적 의미에서 용액이라는 것을 의미해서는 안 된다. 대부분의 경우, 필러 입자는 용매에 현탁되고 용해되지 않을 것이다. 물은 특히 바람직한 용매인데, 이는 물은 독물학적으로 문제가 되지 않고 종이의 향 및 맛에 영향을 주지 않기 때문이다. 맛의 이유로 그리고 불순물을 피하기 위해, 식수가 특히 바람직하다. 증류수 또는 탈이온수의 사용은 바람직하지만, 임의의 추가적 이점을 생성하지 않는다. 바람직하지는 않지만, 에탄올 또는 에틸 아세테이트 등의 다른 용매는, 건조 도중 낮은 온도 및 낮은 에너지 소모에 의해 증발될 수 있고 종이 내의 섬유를 팽윤시킴으로써 주름을 발생시키지 않는 점에서 적어도 물에 비해 이점을 갖는다. 용매의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.

용매 및 필러에 추가로, 조성물은 궐련 종이에 도포될 때 확산 능력을 감소시킬 수 있는 적어도 하나의 재료를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 재료는 막을 형성한다. 녹말, 녹말 유도체, 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 덱스트린, 구아(guar) 또는 아라비아 고무 및 알지네이트 또는 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 막-형성 재료가 바람직하다. 산화된 녹말 및 소듐 알지네이트가 특히 바람직하다.

확산 능력을 감소시키는 조성물 내의 재료의 비율은 광범위에 걸쳐 변할 수 있고, 재료가 확산 능력을 강하게 감소시킬 수 있는 방법에 의해 그리고 도포 공정을 위해 조성물이 어느 점도를 가져야 하는지에 의해 주로 결정될 수 있다. 일반적으로, 확산 능력을 감소시키는 재료는 적어도 0.1 중량%, 바람직하게는 1 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 3 중량%의 비율로 조성물에 함유될 수 있다. 재료는 조성물의 최대 40 중량%, 바람직하게는 최대 30 중량%, 특히 바람직하게는 최대 25 중량%를 구성해야 한다. 여기서 다시, 본 발명은 확산 능력을 감소시키는 조성물 내의 재료의 비율 또는 유형을 변경함으로써 확산 능력을 제어하는 것에 관한 것이 아니며, 대신 비율 및 재료는 변하지 않고 오직 필러의 유형이 변화되어야 하며, 따라서 가능한, 점성 및 다른 공정 변수는 변하지 않는다.

종이의 조성물의 특정 특성을 제어하기 위해 조성물 내에 추가 재료가 조성물에 함유될 수 있다. 이는 점성을 조정하기 위한 재료, 색을 조정하기 위한 재료, 또는 실제로 궐련 종이의 훈소 속도를 제어하는 물질, 예를 들어, 시트레이트, 아세테이트 및 포스페이트 또는 다른 연소 첨가제 등을 포함한다. 관련 분야의 통상의 기술자는 도포 공정 또는 종이에 대한 기술적 요구 조건에 따라서 조성물 내의 이들 재료의 함량을 결정할 수 있을 것이다.

인쇄 공정, 특히 윤전 그라비어 또는 플렉소그래픽(flexographic) 인쇄에서의 적용예에 대해, 60℃의 온도에서 OENORM EN ISO 2431:2011에 따라서 4mm의 개구를 갖는 유동 컵에 의해 측정되는, 적어도 10초, 바람직하게는 적어도 12초 그리고 최대 35초, 바람직하게는 최대 25초의 유동 시간을 갖는 조성물이 값으로 판명되었다.

바람직하게는, 건조 상태에서 단위 면적당 질량으로서 제공되는, 궐련 종이의 영역에 도포되는 재료의 양은 적어도 0.5 g/㎡, 바람직하게는 적어도 1 g/㎡ 그리고/또는 최대 12 g/㎡, 바람직하게는 최대 8 g/㎡ 이다. 이러한 도포량에 의해, 소정의 확산 능력이 유리한 방식으로 달성될 수 있다.

흡연 도중 궐련 상의 궐련 종이의 확산 능력을 추정하기 위해, 궐련 종이는 측정 이전에 가열될 수 있다. 이 경우, 궐련 종이는 ISO 187:1990에 따라서 가열 캐비넷에 보관되고 230℃까지 공기 분위기에서 30분 동안 미리 가열되고, 이후 오븐으로부터 제거되어 공기 조절된다. 확산 능력의 측정은 회사 Borgwaldt KC 로부터의 Borgwaldt A50 측정 장치를 사용하여 코레스타 리커멘디드 방법 No. 77에 따라서 실시된다.

궐련 종이의 열 분해로 인해, 확산 능력은 조성물에서의 확산 능력을 감소시키는 재료의 유형 및 종이 특성의 기능에 따라서 증가한다. 이 열처리 이후, 처리 영역에서의 확산 능력은 적어도 0.05 cm/s, 바람직하게는 적어도 0.1 cm/s 그리고 최대 2 cm/s, 바람직하게는 최대 1 cm/s 이다. 확산 능력은 영역으로부터 영역까지 변할 수 있고, 또한 영역 내의 확산 능력의 변화는, ISO 12863:2010에 따르는 자가 소화가 손상되지 않는 한, 연기 내의 일산화탄소량에 유리한 영향을 줄 수 있다.

조성물의 도포는 임의의 공지된 종래 기술의 공정을 사용하여, 특히 인쇄 또는 분사 공정에 의해 실시될 수 있다. 예를 들어, 윤전 그라이버 인쇄 또는 플렉소그래픽 인쇄가 특히 아주 적절하다.

대부분의 경우 도포는 궐련 종이의 종이 뒷면(wire side)에서 이루어지는데, 이는 담배를 향하고 영역이 궐련의 정상 사용 도중 흡연자에 의해 덜 가시적이기 때문이다. 상부측에 대한 도포도 가능하며, 이는 종이의 이 부분 측이 인쇄에 더욱 적합하기 때문이다.

도포는 도포 공정들 사이에서 종이의 건조 또는 건조 없이 하나 이상의 층에서 실시될 수 있고, 요구되는 정렬, 즉, 서로에 대한 개별 층의 위치 설정으로 인해, 가능한 적은 층, 특히 단 하나의 층에서의 도포가 바람직하다. 더 많은 층이 도포되는 경우, 모든 층이 그 형상 및 도포량에 대해 심지어 조성물에 대해서도 동일한 것이 요구되지는 않는다. 여기서, 종래 기술에 이미 공지되어 있는, 종이 특성, 특히 확산 능력을 어느 정도까지 미세 조정하는 많은 범위가 존재하지만, 간단한 실험에 의해 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 이용 가능하다. 그러나, 본 발명의 원리는 적용 가능한 상태로 유지된다.

수성 조성물의 도포는 추가 처리에 의해, 예를 들어 기계적 부하 하에서 종이의 습기를 순차 건조시킴으로써 제거될 수 있는 종이 상의 주름의 형성과 관련될 수 있다. 추가로, 프로필렌 글리콜 또는 글리세린과 같이 주름의 형성을 감소시키는 물질이 조성물에 함유될 수 있다.

본 발명은 문제점 없이 궐련의 많은 추가 처리 단계와 결합될 수 있는데, 이는 관련 분야의 통상의 기술자가 실험적으로 용이하게 결정할 수 있기 때문이다. 이는, 예를 들어, 엠보싱, 광학적 외관을 개선하는 패턴 인쇄, 또는 이 종이로부터 제조된 궐련의 연기의 조성물에 영향을 주는 물질, 특히 "호프만(Hoffmann) 분석"으로서 공지된 연기 내의 물질을 사용한 코팅을 포함한다. 이들 단계는 종이에의 조성물의 도포 이전 또는 이후 요구 조건에 따라서 실시될 수 있다.

상업적으로 입수 가능한 궐련 기계에 대한 본 발명에 따르는 궐련 종이의 가공성은 변하지 않는다.

궐련 종이에 대한 특정 요구 조건은 없다. 기본적으로, 임의의 종래 기술의 궐련 종이가 본 발명의 상황에서 사용될 수 있다. 이는 수작업 또는 부분적인 수작업 궐련뿐 아니라 기계 작업된 궐련 종이를 포함한다.

궐련 종이는 바람직하게는 9 g/㎡ 내지 70 g/㎡, 바람직하게는 20 g/㎡ 내지 50 g/㎡ 의 평량을 갖고, 바람직하게는, 펄프 섬유, 예를 들어, 나무 펄프 섬유 또는, 삼, 아마, 또는 에스파르토 풀 등의 일년생 식물로부터의 펄프 섬유로 구성된다. 또한 바람직하게는 궐련 종이는 전형적으로 종이 질량의 0 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 45 중량% 범위로 필러 재료, 예를 들어, 초크, 카올린, 티타늄 디옥사이드, 알루미늄 하이드록사이드, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 하이드록사이드, 또는 매우 드물게, 산화철을 함유한다. 침전된 초크가 바람직하다. 추가적으로, 궐련 종이는 예를 들어, 훈소 속도 또는 다른 종이 특성을 제어하기 위해 염을 함유할 수 있고, 예를 들어, 시트레이트, 아세테이트 또는 포스페이트, 말레이트, 타트레이트, 니트레이트, 숙시네이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글리콜이트, 락테이트, 옥시레이트, 살리실레이트, α-하이드록시카프릴레이트, 하이드로겐 카르보네이트, 카르보네이트, 트리-소듐 시트레이트, 트리-포타슘 시트레이트, 또는 모노-암모늄 포스페이스 등을 포함한다. 이들은 바람직하게는 0 중량% 내지 7 중량% 범위의 양으로 종이 질량에 함유되고, 전형적으로 개별 장치 또는 종이 기계의 필름 프레스 또는 크기로 수용액으로부터 종이에 도포된다. 다른 물질, 예를 들어 착색제는 이들이 법적으로 허용되고 독물학적으로 해가 없는 한 궐련 종이에 추가될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 궐련 종이의 제조 공정은 이하의 단계를 포함한다:

- 궐련 종이의 확산 능력을 감소시킬 수 있는 재료 및 용매를 함유한 제1 양의 예비 조성물을 제조하는 단계,

- 예비 조성물의 제1 부분을 제거하는 단계,

- 제1 조성물을 형성하기 위해 상술된 유형의 필러 (a) 내지 (e) 중 적어도 하나 이상을 함유하는 필러를 예비 조성물의 제거된 제1 부분에 추가하는 단계, 및

- 베이스 궐련 종이의 영역을 제1 조성물을 사용하여 처리하는 단계.

따라서, 본 실시예에서, 조성물은 하나의 공정에서 필러를 포함하는 전체로서 형성되지 않는다. 대신에, 먼저, 단지 용매, 및 궐련 종이의 확산 능력을 감소시킬 수 있는 재료를 실제 함유하는 예비 조성물이 제조되지만, 적어도 최종량의 필러는 아직 제조되지 않는다. 이 예비 조성물로부터 일부가 제거되고, 필러 또는 필러의 혼합물이 이에 추가되어 제1 조성물을 형성하고, 우선 예비 조성물의 일부(이 경우, 대부분일 수 있음)는 다시 보유 지지된다. 이 제1 조성물을 사용하여, 비교적 적은 양의 베이스 궐련 종이가 처리될 수 있고, 처리 영역에서의 확산 능력이 소정의 범위까지 감소되는지 여부가 점검될 수 있다. 이 방식으로, 예비 조성물은 많은 양으로 이에 따라 경제적으로 제조될 수 있고, 초기에 일부만이 제1 조성물을 형성하도록 완성된다. 제1 조성물이 처리 영역에서의 확산 능력의 소정의 감소를 발생시키는 것으로 판명되는 경우, 예비 조성물의 추가 부분 또는 전체 잔여부가 또한 필러 또는 필러들의 동일한 선택에 의해 완성될 수 있다.

처리 영역에서의 확산 능력이 소정의 확산 능력에 이르지 못하는 경우, 공정은 다음과 같이 계속될 수 있다.

- 예비 조성물의 제2 부분을 제거하는 단계,

- 제2 조성물을 형성하기 위해 상술된 필러 유형 (a) 내지 (e) 중 적어도 하나를 함유하는 필러를 예비 조성물의 제거된 제2 부분에 추가하는 단계로서, 추가된 필러 입자의 선택은 제1 조성물의 것과 유형 또는 비율이 상이한, 단계, 및

- 베이스 궐련 종이의 영역을 제2 조성물을 사용하여 처리하는 단계.

이 방식에서, 처리 영역에서의 소정의 확산 능력으로 이어지는 필러의 결정 또는 각각의 필러 유형의 적절한 혼합물은 단순하고 경제적인 방식으로 실시될 수 있다. 이는 이하에서 여러 예의 조력에 의해 추가로 설명될 것이다.

유리한 실시예에서, 예비 조성물의 각각의 제거된 부분에의 필러의 추가는 제1 또는 제2 조성물의 도포를 위해 도포 장치 또는 도포 장치까지의 공급 파이프에서 각각 실시된다. 이 경우, 필러의 추가는 도포 공정 도중 "온라인"으로 변화될 수 있고, 따라서, 적절한 필러 또는 적절한 필러의 혼합물은 각각 간단한 방식으로 그리고 비교적 폐기물이 적도록 결정될 수 있다. 필러의 추가를 위해 예비 조성물을 연속해서 공급하는 것은 예비 조성물의 일부를 "제거"하는 것으로 이루어질 수 있는데, 이는 필러가 항상 예비 조성물의 일부에만 추가되고 다른 필러가 예비 조성물의 다른 부분에 추가될 가능성이 있기 때문이라는 점이 이해되어야 한다.

유리한 실시예에서, 궐련 종이를 제조하는 공정은 이하의 단계를 포함한다.

A 베이스 종이를 제공하는 단계,

B 처리 영역에서의 베이스 종이의 확산 능력을 감소시키기 위해 베이스 종이의 선택된 영역을 조성물을 사용하여 처리하는 단계로서, 조성물은 적어도 제1 필러를 함유하는 단계,

C 처리 영역에서의 확산 능력을 적어도 대략적으로 측정하는 단계,

D 확산 능력이 목표 값과 상이한지 여부를 결정하는 단계,

E 측정된 확산 능력과 목표 값 사이의 차이가 미리 정해진 임계값을 초과하는 경우, 확산 능력의 목표 값으로부터 편차를 감소시키기 위해, 제1 필러의 적어도 일부가, 형상, 결정 구조 및 입자 크기 분포 중 하나가 제1 필러와 상이한 제2 필러에 의해 대체되는 점에서 적어도 B 단계의 조성물과 다른 변형된 조성물을 제공하는 단계.

바람직하게는, B 내지 E 단계는 측정된 확산 능력과 목표 값 사이의 편차가 임계값 아래로 떨어질 때까지 반복된다. 이 공정이 자동적으로 실시되는 경우, 이는 제어기에 의해 실시될 수 있다. 그러나, 이 공정은 또한 "수동으로" 또는 반-자동적으로 실시될 수 있고, 예를 들어, E 단계에서, 작업자는 확산 능력의 목표 값으로부터의 측정된 편차에 기초하여, "제1 필러"의 일부를 대체하기 위해 어느 필러가 "제2 필러"로 취해져야 하는지를 결정한다.

바람직하게는, 적어도 확산 능력의 근사 측정은 전자기 방사선의 투과, 흡수 및/또는 반사를 측정함으로써 실시된다. 그러나, 이 방식에서, 확산 능력은 초기에 개시된 방법에서와 같이 정밀하게 결정될 수는 없으나, 확산 능력이 "온라인"으로, 즉 처리 공정 도중에 결정될 수 있다는 이점을 갖는다.

D 단계에서 측정된 확산 능력이 목표 값 아래에 있는 경우, 제2 필러가 상술된 필러 입자 유형 (a) 내지 (c) 중 하나 이상에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 점은 명확하다. D 단계에서 측정된 확산 능력이 목표 값 위에 있는 경우, 제2 필러는 상술된 필러 입자 유형 (d) 및 (e) 중 하나 또는 모두에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 그러나, 공정은 이에 한정되지 않는다. 대신에, 확산 능력에 대해 소정의 영향을 주는 다른 필러 입자 유형을 채용할 수도 있다.

유리한 실시예에서, 조성물은 형상, 결정 구조, 및 입자 크기 분포 중 하나에 대해 상이한 두 개의 필러 유형을 함유하고, 그 중 하나의 필러는- 동일한 중량비 및 그렇지 않은 경우 동일한 조성물에서- 다른 필러보다 처리 영역에서 더 높은 확산 능력으로 이어진다. 이 경우, 조성물 내의 두 개의 필러의 비율은 확산 능력의 목표 값으로부터의 편차를 감소시키기 위해 B 단계의 조성물에 비해 E 단계에서 변형된다. 이러한 공정은 비교적 간단하지만, 그럼에도 불구하고 두 개의 필러 유형의 적절한 선택에 대해 달성 가능한 확산 능력에서 비교적 많은 편차를 허용한다.

도 1은 편삼각면체 필러에 대해, 입자 크기 분포의 무차원 분포 변수(p)와 확산 능력 사이의 관계를 도시한다.
도 2는 능면체 필러에 대해, 입자 크기 분포의 무차원 분포 변수(p)와 확산 능력 사이의 관계를 도시한다.
도 3은 길이(l), 폭(b), 및 두께(d)가 도시된 플랭크형 필러 입자의 개략도이다.
도 4는 제1 베이스 종이(A)를 사용할 때 다양한 필러 유형에 대한 확산 능력 및 점성값을 갖는 표를 도시한다.
도 5는 제2 베이스 종이(B)를 사용할 때 다양한 필러 유형에 대한 확산 능력을 갖는 표를 도시한다.

본 발명의 더 용이한 이해를 위해, 이하에서 몇몇 예가 예시된다.

종이에 도포된 조성물은 13 중량%의 산화된 녹말, 0.5 중량%의 양이온 녹말, 및 필러로서 6 중량%의 초크로 이루어지는 수용성 조성물이다. 제조사의 지시에 따라서 조성물이 제조된다. 전체적으로, 13개의 상이한 필러가 도 4에 따라서 선택되고, 필러 중 하나가 각각 조성물 내에 분산된다.

점성의 측정으로서 조성물의 유동 시간은 60℃의 조성물 온도에서 OENORM EN ISO 2431:2011에 따라서 4mm의 개구를 갖는 유동 컵에 의해 결정되고, 도 4에 도시된다.

조성물이 두 개의 상이한 궐련 종이(A 및 B)에 도포된다. 조성물의 도포 이전에, 궐련 종이(A)는 25 g/㎡의 평량, ISO 2965에 따르는 70 cm.min^- ¹.kPa^-1의 투과도, 33 중량%의 필러 함량 및 연소 첨가제로서 1 중량%의 트리-포타슘 시트레이트 함량을 갖고, 궐련 종이(B)는 24 g/㎡의 평량, ISO 2965에 따르는 75 cm.min^- ¹.kPa^-1의 공기 투과도, 29 중량%의 필러 함량 및 연소 첨가제로서 2 중량%의 트리-포타슘 시트레이트 함량을 갖는다. 흡연 도중 궐련 종이의 열적 조성물을 자극하기 위해, 궐련 종이는 ISO 187:1990에 따라서 가열 캐비닛에 보관되고 공기 분위기에서 30분 동안 230℃까지 예비 가열된 후, 가열 캐비닛으로부터 제거되고 공기 조절된다. 확산 능력의 측정은 회사 Borgwaldt KC 로부터의 Borgwaldt A50 측정 장치를 사용하여 코레스타 리커멘디드 방법 No. 77에 따라서 실시된다.

조성물의 도포없이, 상기 가열 공정 이후, 양쪽 궐련 종이는 10개의 개별 값으로부터 산출된 2.17 cm/s의 평균 확산 능력을 갖는다.

조성물의 도포는 종래 기술에 따라서 윤전 그라비어 인쇄 스테이션에 의해 원본의, 즉 가열 처리되지 않은 궐련 종이의 종이 뒷면의 하나의 층에서, 밴드 중심으로부터 밴드 중심까지 27mm의 거리를 갖는 종이의 가로 방향으로 배향된 6mm의 폭 밴드의 형상으로 실시된다. 도포 이후, 종이는 건조된다.

조성물의 도포 없이 궐련 종이의 확산 능력의 측정에 대해 상술된 바와 유사한 방식으로, 이제 이에 도포된 조성물을 갖는 종이는 ISO 187:1990에 따라서 가열 캐비넷에 보관되고, 공기 분위기에서 30분 동안 230℃까지 예비 가열되고, 이후 가열 캐비닛으로부터 제어되어 공기 조절된다. 이후 확산 능력의 측정은 10개의 상이한 위치 각각에서, 회사 Borgwaldt KC 로부터의 Borgwaldt A50 측정 장치를 사용하여 코레스타 리커멘디드 방법 No. 77에 따라서 실시된다. 확산 능력의 평균값이 도 4 및 도 5의 표 1 및 표 2에 도시된다.

처리 영역 및 미처리된 궐련 종이의 확산 능력의 평균값의 비는, 각각 "비율" 컬럼에서, 종이(A)에 대해 도 4의 표 1에 제공되고 종이(B)에 대해 도 5의 표 2에 제공된다.

예 8 및 23의 지질학적 채굴되고 연삭된 초크는 기준점으로서 기능한다.

먼저 예 1 및 15로부터 현저히 높은 확산 능력이 플랭크형 방해석에 의해 달성되는 점을 알 수 있다. 이러한 유형의 필러의 사용은 미처리된 궐련 종이의 것에 비해 2 내지 4의 인자만큼 확산 능력의 감소를 발생시킨다. 한편, 입방체 방해석에 대해, 매우 낮은 확산 능력 및 이에 대응하여 미처리된 궐련 종이의 것에 비해 5 내지 8의 인자만큼 확산 능력이 감소된 예 13 및 25가 획득된다.

나머지 예의 편삼각면체 및 능면체 방해석은 대부분 중간 범위의 확산 능력을 제공한다.

도 1에서, 편삼각면체 필러를 갖는 조성물이 도포된 종이, 즉, 예를 들어 예 3, 4, 6, 9 내지 11, 16 내지 18, 21, 22, 및 24에 대한 확산 능력 및 분포 변수(p)의 값이 둥근 점으로, 방해석에 추가로 필러가 또한 아라고네이트를 함유하는 예 12 및 26에 대해서는 작은 사각형으로 도식적으로 도시된다. 낮은 값의 p, 예를 들어 p < 0.3뿐 아니라 높은 값의 p, 예를 들어, p > 0.7에 대해, 높은 확산 능력이 획득되는 점을 명확히 알 수 있다. 변수(p)에 대한 이들 범위에서, 확산 능력은 미처리된 궐련 종이에 비해 3 내지 6의 인자만큼 감소된다. 0.3 내지 0.7의 p의 값에 대해, 낮은 확산 능력 및 이에 따른 6 초과의 인자만큼의 확산 능력 감소가 획득된다. 도 1의 선은 곡선(p×(p-1)+0.6 cm/s)을 도시하고 이 변수의 확산 능력과의 우수한 상관 관계를 나타낸다. 상관 계수는 0.94보다 크다.

예 12 및 26은 주로 편삼각면체 결정 구조를 갖는, 방해석 및 아라고네이트의 혼합물을 나타낸다. 데이터는 도 1의 작은 사각형으로 도시되고 편삼각면체 필러에 대한 도면에 잘 맞는다.

도 2에서, 능면체 필러를 갖는 조성물이 도포되는 종이, 즉 예를 들어 예 2, 5, 7, 14, 19, 및 20에 대한 확산 능력 및 분포 변수(p)에 대한 값이 도식적으로 도시된다. 낮은 값의 p, 예를 들어 p < 0.5에 대해, 낮은 확산 능력 및 이에 의해 미처리된 궐련 종이에 비해 약 5 초과의 인자만큼의 확산 능력 감소가 획득될 수 있고, p > 0.5의 값에 대해, 높은 확산 능력, 즉 약 5 미만의 인자만큼의 감소가 획득된다는 점을 명확히 알 수 있다. 도 2의 선은 곡선(3p×(p-0.6)+0.7 cm/s)을 도시하고 이 변수의 확산 능력과의 우수한 상관 관계를 나타낸다. 상관 계수는 0.98보다 크다. 능면체 필러가 분포 변수(p)의 특히 낮은 값에 대해 확산 능력의 증가를 또한 나타내는지 여부는 데이터로부터 확실하게 결정될 수 없다. 그러나, 관련 분야의 통상의 기술자는 간단한 실험에 의해 이를 결정할 수 있다.

도 4 및 도 5의 표 1 및 표 2에서 열은 내림 차순으로 정렬된다. 또한 도 5의 제1 및 제2 컬럼을 비교함으로써 초크 유형의 순서는 거의 동일한 상태인 것을 알 수 있다. 도 4 및 도 5의 표 1 및 표 2의 예는 궐련 종이에 대해서만 상이하기 때문에, 본 발명은 기본적으로 궐련 종이와 관계없이 사용될 수 있다.

추가로, 도 4의 표 1에 표시된 바와 같이, 조성물의 유동 시간은 유의해야 한다. 유동 시간은 점성의 측정치이고, 모든 예에서, 14.3 내지 16.5초의 상대적으로 좁은 간격이며, 따라서 공정 변수에 대한 추가 조정없이, 모든 조성물이 동일한 방식으로 처리될 수 있다. 따라서, 확산 능력을 변경할 때 실질적인 시간 지연 없이 공정에 의존하여 그리고 소량 제조 뱃치에 대해 확산 능력의 신속한 조정이라는 이점이 채용될 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 특별한 이점은 공정 변수 또는 도포되는 조성물의 화학 조성물의 변경없이, 간단히 필러 입자의 적절한 결정 구조, 형상 또는 크기의 선택에 의해 확산 능력이 영향을 받을 수 있다는 점으로 이루어진다.

본 발명은 특히 유리한 방식으로 이하의 공정에서 실현될 수 있다.

먼저, 조성물이 영역에 도포된 궐련 종이가 제공된다.

다음 단계에서, 예비 조성물이 제조되며, 예비 조성물은 적어도 용매 및 확산 능력을 감소시키기 위한 재료를 포함하지만 본 발명에 따르면 기껏해야 무시 가능한 양의 필러를 포함한다. 바람직하게는 이는 저류 탱크에서 실시될 수 있다.

녹말 또는 녹말 유도체의 경우, 이 단계는 녹말 또는 녹말 유도체를 물에 현탁하고, 현탁액을 가열하고 이를 상승된 온도에서 유지한 후 냉각시키는 것을 포함할 수 있다. 모든 이들 단계는 이 예비 조성물을 교반하면서 실시될 수 있다.

일반적으로, 예비 조성물은 확산 능력을 감소시키는 재료의 제조사의 지시에 따라서 제조될 수 있다.

다음 단계는 궐련 종이의 처리 영역에서의 의도된 확산 능력에 기초하여 필러 입자의 유형을 선택하는 것으로 이루어진다.

여기서 다시, 이하의 고려 사항에 대한 시작점은 필러로서 약 2.38㎛의 중간 입자 크기를 갖는 지질학적 채굴된 초크를 함유하는 조성물을 갖는 영역에서 처리되는 궐련 종이의 영역의 확산 능력이다. 확산 능력에 관한 "높은", "더 높은", "낮은", "더 낮은", 또는 "중간" 등의 용어는 이 기준점에 대한 것으로 이해되어야 한다.

높은 확산 능력을 획득하기 위해, 통상의 기술자는 예를 들어 플랭크형 필러를 선택한다. 바람직하게는, 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))는 적어도 0.5, 바람직하게는 적어도 0.6 그리고 최대 1.0, 바람직하게는 최대 0.9 이어야 한다.

낮은 확산 능력을 획득하기 위해, 바람직하게는 입방체 필러가 선택된다. 바람직하게는, 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))는 적어도 0.2, 바람직하게는 적어도 0.3 그리고 최대 0.7, 바람직하게는 최대 0.6 이어야 한다.

중간 범위의 확산 능력을 더욱 정밀하게 조정하기 위해, 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))에 대해 소정의 확산 능력으로 이어지는 편삼각면체 결정 구조를 갖는 필러가 바람직하게 사용될 수 있다. 중간 범위의 높은 확산 능력을 위해, p에 대해 0 초과 0.3 이하, 바람직하게는 0.25 이하, 특히 바람직하게는 0.2 이하의 값을 갖는 필러가 선택될 수 있고, 또는, 대안적으로 p는 0.7 이상, 바람직하게는 0.8 이상, 특히 바람직하게는 0.85 이상, 특히 0.9 이상의 값을 갖는 필러가 선택될 수 있다. 그러나, 이에 관해, p는 1.2이하, 바람직하게는 1.0 이하이어야 한다. 중간 범위의 낮은 확산 능력을 위해, 편삼각면체 필러에 대한 분포 변수(p)는 0.3 이상, 바람직하게는 0.4 이상 그리고 0.7 이하, 바람직하게는 0.6 이하 이도록 선택될 수 있다. 확산 능력을 감소시키기 위해, 0.45 ≤ p ≤ 0.55 범위가 사용될 수 있다.

대안적으로, 중간 범위의 확산 능력을 조정하기 위해, 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))에 대해 소정의 확산 능력으로 이어지는 능면체 결정 구조를 갖는 필러가 또한 사용될 수 있다. 중간 범위의 높은 확산 능력을 위해, p는 0.5, 바람직하게는 0.6 이상, 특히 바람직하게는 0.7 이상, 바람직하게는 1.0 미만, 바람직하게는 0.8 미만의 값을 갖는 필러가 선택될 수 있다. 중간 범위의 낮은 확산 능력을 위해, 능면체 필러의 분포 변수(p)는 0.1 이상, 바람직하게는 0.2 이상, 그리고 0.5 이하, 바람직하게는 0.4 이하 이도록 선택될 수 있다.

필러의 유형에 대해, 상술된 내용이 유리하게 고려된다. 탄산칼슘이 바람직하고, 방해석이 특히 바람직하다.

다음 단계는 예비 조성물에 필러를 분산시키는 것으로 이루어진다. 이에 관해, 보통 이 경우에서와 같이, 필러가 제1 단계에서 제조된 전체 예비 조성물에 추가되지 않고, 그 일부분에만 추가되는 것이 본 발명에 대해 중요하다. 예비 조성물의 이 부분에 추가되는 필러의 양은 최종 조성물 내의 대응하는 소정의 필러 함량이 된다. 이는 최종 조성물의 적은 양의 제조를 가능하게 하고, 따라서 더욱 적은 종이의 뱃치가 제조될 수 있다. 추가로, 예비 조성물을 새로 제조할 필요 없이 필러를 변경함으로써 확산 능력의 신속하며 문제를 일으키지 않는 변화를 가능하게 한다.

필러를 예비 조성물의 일부분에 분산시키는 것은 다양한 방식으로 실시될 수 있다.

예를 들어, 우선, 예컨대 추가의 탱크 내로 펌핑함으로써 그리고 필러의 대응하는 양을 추가하고 예컨대 교반에 의해 이를 분산시킴으로써 예비 조성물의 일부분을 전달할 수 있다.

대안적으로 또는 바람직하게는, 먼저 필러를 용매에, 예를 들어 교반에 의해 분산할 수 있고, 바람직하게는, 예비 조성물을 위한 것과 동일한 용매가 사용되며, 이후 예비 조성물이 도포 장치로 전달되는 도중에 필러 현탁액을 예비 조성물에 추가할 수 있다. 이는 필러가 자주 제조되거나 건식 분말로서가 아닌 수용성 현탁액("슬러리")로서 상업적으로 입수 가능하기 때문에 바람직하다.

예를 들어, 예비 조성물은 수용 탱크로부터 도포 장치까지 파이프 내에서 펌핑될 수 있고, 필러 현탁액은 바람직하게는 펌핑에 의해 필요한 양이 동일 파이프에 추가된다. 특히, 튜브 내의 유동이 난류이고 이에 의해 예비 조성물을 구비한 필러 현탁액의 혼합이 가능한 신속하게 발생하는 공정이 바람직하다. 특히 유리한 방식에서, 이 공정은 종이에 대한 조성물의 도포까지의 라인, 탱크, 및 장치의 사 체적(dead volume)이 가능한 적은 경우 사용될 수 있다. 이는 예를 들어, 도포가 분사 공정에 의한 것일 때의 경우일 수 있다. 이 방식에서, 필러 유형의 변화는 매우 짧은 시간에, 예를 들어 도포 장치를 정지시키지 않고서 궐련 종이 상의 처리 영역에서의 확산 능력에 영향을 줄 수 있다.

다음 단계에서, 최종 조성물은 도포 장치에 전달되어 종이의 영역에 도포된다. 인쇄 공정, 특히 윤전 그라비어 인쇄 및 플렉소그래픽 인쇄 등의 통상의 공정, 또는 분사 공정이 이 목적을 위해 이용 가능하다. 이후, 종이가 건조된다.

수용성 조성물을 도포할 때 발생하는 주름을 제거하기 위해, 상술된 공정이 사용될 수 있다.

본 발명에 따르는 공정의 추가 실시예에서, 처리 영역에서의 확산 능력은 둘 이상의 상이한 필러의 혼합비를 자동적으로 조절함으로써 추가로 조정될 수 있다.

먼저, 궐련 종이의 영역의 확산 능력이 측정된다. 이는 개별적인 측정 장치, 예를 들어 코레스타 리커멘디드 방법 No. 77에 따라서 Borgwaldt KC 로부터의 장치(Borgwaldt A50)에서 오프라인으로, 또는 작동중인 도포 장치에서, 즉 온라인으로 표본화함으로써 실시될 수 있다. 확산 능력의 직접적인 온라인 측정이 어렵기 때문에, 이는 다른 변수, 예를 들어, 전자기 방사선의 투과, 흡수 또는 반사로부터 추정될 수 있다. 이러한 추정은 예를 들어, 적어도 100 nm 그리고 최대 500 nm의 파장을 갖는 전자기파에 대한 종이의 투과도에 기초하여, 이미지-분석 툴을 사용하여 실시될 수 있다. 이는 종이를 통과하지 않는 이들 전자기파의 기준 비임의 강도를 종이를 통과하는 비임의 강도와 비교함으로써 행해질 수 있다. 확산 능력 그리고 이에 따라 종이의 세공 체적이 높을수록, 기준 비임에 비해 비임의 감쇠는 낮아질 것이다. 이 강도의 비교는 센서의 작동 영역에서의 처리 영역의 존재와 동기화되어야 한다.

측정되어 획득된 값은 이후 목표 값과 비교되고, 차이가 액추에이터에 전달되어 예비 조성물에 추가되는 필러의 양의 비율을 변경시킨다. 예를 들어, 너무 낮은 확산 능력이 측정되고 확산 능력을 증가시키는 것이 바람직한 경우 입방체 방해석의 비율은 감소되고 플랭크형 방해석의 비율은 증가될 것이다. 너무 높은 확산 능력의 경우, 반대의 절차가 이어진다. 이는, 예를 들어, 유동 제어기를 사용하여 유동 속도를 조정함으로써 실시될 수 있다. 바람직하게는, 비율은 조성물 내의 전체 필러량이 변하지 않는 방식으로 조정된다.

전체적으로 비슷하게, 이 공정은 물론, 또한 상이한 형상 또는 결정 구조, 예를 들어, 입방체 및 편삼각면체, 또는 플랭크형 및 능면체, 또는 입방체, 편삼각면체, 및 플랭크형, 또는 입방체, 능면체, 및 플랭크형 중 둘 이상의 필러의 혼합물을 사용하여 실시될 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에서, 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))가 값(p×(p-1))에 관해 충분히 상이한 두 개의 편삼각면체 필러가 또한 사용될 수 있다. 바람직하게는, 0 초과 0.3 이하, 바람직하게는 0.2 이하의 p 값을 갖는 필러가 선택되어 0.3 이상, 바람직하게는 0.4 이상 그리고 0.7 이하, 바람직하게는 0.6 이하의 p 값을 갖는 필러와 조합될 수 있다. 대안적으로, 0.7 이상, 바람직하게는 0.8 이상 그리고 1.2 이하, 바람직하게는 1.0 이하의 p 값을 갖는 필러가 선택되어 0.3 이상, 바람직하게는 0.4 이상, 그리고 0.7 이하, 바람직하게는 0.6 이하의 p 값을 갖는 필러와 조합될 수 있다.

유사하게, 본 발명의 실시예에서, 값(p×(p-0.6))에 대해 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))와 충분히 상이한 두 개의 능면체 필러가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 0.1 이상, 바람직하게는 0.2 이상 그리고 0.5 이하, 바람직하게는 0.4 이하의 p 값을 갖는 필러가 선택되어 0.5 이상, 바람직하게는 0.6 이상 그리고 1.0 이하, 바람직하게는 0.8 이하의 p 값을 갖는 필러와 조합될 수 있다.

플랭크형 필러 입자에 대해, 바람직하게는 적어도 0.5, 바람직하게는 적어도 0.6으로부터 최대 1.0, 바람직하게는 최대 0.9까지의 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))를 갖는 필러가 선택될 수 있다.

입방체 필러 입자에 대해, 적어도 0.2, 바람직하게는 적어도 0.3으로부터 최대 0.7, 바람직하게는 최대 0.6까지의 분포 변수(p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀))를 갖는 필러가 바람직하게 선택될 수 있다.

이에 대해 원리는, 형상, 결정 구조 및 입자 크기 분포와 관계없이, 항상 둘 이상의 필러가 조합되어 서로 실질적으로 상이한 궐련 종이 상의 영역에서의 확산 능력을 발생시킨다는 점이다.

또한, 이 규제 공정을 사용하여 동일한 형상이지만 상이한 입자 크기 분포, 또는 심지어 상이한 화학 조성물의 둘 이상의 필러가 혼합될 수 있다. 그러나, 두 개의 필러의 혼합물이 바람직하며, 이는 규제 공정이 용이하게 규정될 수 있기 때문이다. 물론, 상기 혼합물의 사용은, 또한 이 규제 없이 가능하다.

본 발명에 따르는 간격 및 분포 변수에 대한 바람직한 간격은 일반적으로 필러가 혼자서 또는 둘 이상의 필러의 혼합물에서 사용되는지 여부와 관계없이 각각의 형상 또는 결정 구조를 갖는 필러 입자의 사용에 대해 유효하다.

본 발명에 따르는 궐련 종이로부터, 궐련은 종래 기술의 공정에 의해 기계에 의해, 수동으로, 또는 부분적으로 수동으로 제조될 수 있다.

Claims

필러 입자 또는 필러 입자의 혼합물을 함유한 조성물이 도포되는 적어도 하나의 처리 영역을 갖는 궐련 종이이며,
적어도 하나의 처리 영역에서의 확산 능력은 궐련 종이의 미처리 영역에서보다 적고,
처리 영역의 필러 입자의 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량%는 다음 유형의 필러 입자:
(a) 플랭크형 형상을 갖는 필러,
(b) 편삼각면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:
p ≥ 0.7, 바람직하게는 p ≥ 0.8, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.85, 특히 p ≥ 0.9, 또는
p ≤ 0.3, 바람직하게는 p ≤ 0.25, 특히 바람직하게는 p ≤ 0.2,
(c) 능면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:
p ≥ 0.5, 바람직하게는 p ≥ 0.6, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.7,
(d) 입방체 형상을 갖는 필러 또는
(e) 편삼각면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:
p ≥ 0.40, 바람직하게는 p ≥ 0.45 그리고
p ≤ 0.60, 바람직하게는 p ≤ 0.55
여기서, p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀),
중 하나 이상에 의해 형성되는, 궐련 종이.
제1항에 있어서,
각각의 또는 모든 상기 필러 입자 유형 (a) 내지 (e)의 필러 입자는 적어도 0.1 ㎛, 바람직하게는 적어도 0.3 ㎛, 특히 바람직하게는 적어도 0.5 ㎛의 중간 크기(d₅₀) 그리고 최대 10 ㎛, 바람직하게는 최대 7 ㎛, 특히 바람직하게는 최대 5 ㎛의 중간 크기를 갖는, 궐련 종이.
제2항에 있어서,
플랭크형 형상을 갖는 필러 및/또는 입방체 형상을 갖는 필러는 적어도 0.5 ㎛, 바람직하게는 적어도 1.0 ㎛ 그리고 최대 5 ㎛, 바람직하게는 최대 3 ㎛의 중간 크기(d₅₀)를 갖는, 궐련 종이.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
플랭크형 형상을 갖는 필러의 입자 크기 분포에 대해, p ≥ 0.5, 바람직하게는 p ≥ 0.6 그리고 p ≤ 1.0, 바람직하게는 p ≤ 0.9를 유지하는, 궐련 종이.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
입방체 형상을 갖는 필러의 입자 크기 분포에 대해, p ≥ 0.2, 바람직하게는 p ≥ 0.3 그리고 p ≤ 0.7, 바람직하게는 p ≤ 0.6을 유지하는, 궐련 종이.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
플랭크형 형상을 갖는 필러 입자는 3개의 공간적 방향에서 서로에 대해 상호 직교하는 각각의 최대 치수에 대응하는 길이(l), 폭(b) 및 두께(d)를 갖고, 길이(l) 및 폭(b)은 두께(d)의 적어도 2배, 바람직하게는 적어도 4배 큰, 궐련 종이.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 또는 모든 필러 입자 유형 (a) 내지 (e)의 필러 입자는 금속 염, 금속 옥사이드 또는 금속 하이드록사이드, 특히, 탄산칼슘, 티타늄 디옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 하이드록사이드 또는 알루미늄 하이드록사이드에 의해 형성되는, 궐련 종이.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
필러는 침전된 탄산칼슘 및 특히 방해석에 의해 형성되는, 궐련 종이.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 궐련 종이에의 도포시 이의 확산 능력을 감소시킬 수 있는 재료, 특히, 바람직하게는 녹말, 녹말 유도체, 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 덱스트린, 구아 또는 아라비아 고무 및 알지네이트로 구성된 군으로부터의 막-형성 재료, 특히 산화된 녹말 또는 소듐 알지네이트를 함유하는, 궐련 종이.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
건조 상태에서의 질량/도포 면적으로서 제공되는, 처리 영역에 도포된 재료의 양은 적어도 0.5 g/㎡, 바람직하게는 적어도 1 g/㎡ 및/또는 최대 12 g/㎡, 바람직하게는 최대 8 g/㎡인, 궐련 종이.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
처리 영역에서의 확산 능력은, ISO 187:1990에 따라서 종이를 공기 분위기에서 30분 동안 230℃까지 가열하고, 냉각하고 공기 조절한 후, 적어도 0.05 cm/s, 바람직하게는 적어도 0.1 cm/s 그리고 최대 2 cm/s, 바람직하게는 최대 1 cm/s인, 궐련 종이.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 처리 영역은 궐련 종이의 종이 뒷면에 배치되는, 궐련 종이.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
ISO 187:1990에 따라서 궐련 종이를 공기 분위기에서 30분 동안 230℃까지 가열하고, 이어서 냉각 및 공기 조절한 이후 측정되는, 적어도 하나의 처리 영역에서의 확산 능력은 궐련 종이의 미처리 영역에서보다 2 내지 4의 인자만큼 작고, 처리 영역에서의 필러 입자의 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량 %, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량%는 플랭크형 형상을 갖는 필러에 의해 형성되는, 궐련 종이.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
ISO 187:1990에 따라서 궐련 종이를 공기 분위기에서 30분 동안 230℃까지 가열하고, 이어서 냉각 및 공기 조절한 이후 측정되는, 적어도 하나의 처리 영역에서의 확산 능력은 궐련 종이의 미처리 영역에서보다 5 내지 8 인자만큼 작고, 처리 영역에서의 필러 입자의 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량%는 입방체 형상을 갖는 필러에 의해 형성되는, 궐련 종이.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
ISO 187:1990에 따라서 궐련 종이를 공기 분위기에서 30분 동안 230℃까지 가열하고, 이어서 냉각 및 공기 조절한 이후 측정되는, 적어도 하나의 처리 영역에서의 확산 능력은 궐련 종이의 미처리 영역에서보다 3 내지 6 인자만큼 작고, 처리 영역에서의 필러 입자의 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량%는 편삼각면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포:
p ≥ 0.7, 바람직하게는 p ≥ 0.8, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.85, 특히 p ≥ 0.9, 또는
p ≤ 0.3, 바람직하게는 p ≤ 0.25, 특히 바람직하게는 p ≤ 0.2
를 갖는 필러에 의해 형성되는, 궐련 종이.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
ISO 187:1990에 따라서 궐련 종이를 공기 분위기에서 30분 동안 230℃까지 가열하고, 이어서 냉각 및 공기 조절한 이후 측정되는, 적어도 하나의 처리 영역에서의 확산 능력은 궐련 종이의 미처리 영역에서보다 5 미만의 인자만큼 작고, 처리 영역에서의 필러 입자의 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량%는 능면체 결정 구조를 구비하며 다음의 입자 크기 분포:
p ≥ 0.5, 바람직하게는 p ≥ 0.6, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.7
를 갖는 필러에 의해 형성되는, 궐련 종이.
궐련 종이를 제조하는 공정이며,
베이스 종이를 제조하는 단계, 및
베이스 궐련 종이의 확산 능력에 비해 처리 영역에서의 확산 능력을 감소시키기 위해 필러 입자 또는 필러 입자의 혼합물을 함유하는 조성물을 사용하여 베이스 종이의 적어도 하나의 영역을 처리하는 단계를 포함하고,
처리 영역에서의 필러 입자의 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 70 중량%는 다음의 필러 입자 유형:
(a) 플랭크형 형상을 갖는 필러,
(b) 편삼각면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러,
p ≥ 0.7, 바람직하게는 p ≥ 0.8, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.85, 특히 p ≥ 0.9, 또는
p ≤ 0.3, 바람직하게는 p ≤ 0.25, 특히 바람직하게는 p ≤ 0.2,
(c) 능면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러,
p ≥ 0.5, 바람직하게는 p ≥ 0.6, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.7
(d) 입방체 형상을 갖는 필러, 또는
(e) 편삼각면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러
p ≥ 0.40, 바람직하게는 p ≥ 0.45 그리고
p ≤ 0.60, 바람직하게는 p ≤ 0.55,
여기서, p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀),
중 하나 이상에 의해 형성되는, 궐련 종이 제조 공정.
제17항에 있어서,
조성물의 적어도 1 중량%, 바람직하게는 적어도 3 중량%, 그리고 최대 20 중량%, 바람직하게는 최대 10 중량%는 필러 입자에 의해 형성되는, 궐련 종이 제조 공정.
제17항 또는 제18항에 있어서,
조성물은 담배 종이에의 도포시 확산 능력을 감소시킬 수 있는 재료, 특히 막-형성 재료를 함유하고, 막-형성 재료는 바람직하게는 녹말, 녹말 유도체, 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 덱스트린, 구아 또는 아라비아 고무 및 알지네이트로 구성된 군으로부터 선택되고, 특히 산화된 녹말 또는 소듐 알지네이트를 포함하는, 궐련 종이 제조 공정.
제19항에 있어서,
확산 능력을 감소시키는 재료는 적어도 0.1 중량%, 바람직하게는 적어도 1 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 3 중량%의 비율로 그리고/또는 최대 40 중량%, 바람직하게는 최대 30 중량%, 특히 바람직하게는 최대 25 중량%의 비율로 조성물에 함유되는, 궐련 종이 제조 공정.
제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 궐련 종이에의 도포시 확산 능력을 감소시킬 수 있는 재료를 구비한 용액 또는 현탁액을 형성할 수 있는 용매를 함유하는, 궐련 종이 제조 공정.
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
- 궐련 종이의 확산 능력을 감소시킬 수 있는 재료 및 용매를 함유한 제1 양의 예비 조성물을 제조하는 단계,
- 예비 조성물의 제1 부분을 제거하는 단계,
- 제1 조성물을 형성하기 위해 예비 조성물의 제거된 제1 부분에, 제17항에서 규정된 필러 유형 (a) 내지 (e) 중 적어도 하나 이상을 함유하는 필러를 추가하는 단계, 및
- 제1 조성물을 사용하여 베이스 궐련 종이의 영역을 처리하는 단계를 포함하는, 궐련 종이 제조 공정.
제22항에 있어서,
- 예비 조성물의 제2 부분을 제거하는 단계,
- 제2 조성물을 형성하기 위해 예비 조성물의 제거된 제2 부분에, 제17항에서 규정된 필러 유형 (a) 내지 (e) 중 적어도 하나를 함유한 필러를 추가하는 단계로서, 추가된 필러 입자의 선택은 유형 및 비율에 있어서 제1 조성물의 것과는 상이한, 필러 추가 단계, 및
- 제2 조성물을 사용하여 베이스 궐련 종이의 영역을 처리하는 단계를 포함하는, 궐련 종이 제조 공정.
제22항 또는 제23항에 있어서,
예비 조성물의 제거된 부분에의 필러의 도포는 제1 또는 제2 조성물의 도포를 위해 도포 장치 또는 도포 장치까지 공급되는 파이프에서 각각 실시되는, 궐련 종이 제조 공정.
제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 도포 공정에 의해, 특히 윤전 그라비어 인쇄 또는 플렉소그래픽 인쇄에 의해 도포되고, 조성물은 바람직하게는 60℃의 조성물 온도에서 EN ISO 2431:2001에 따라서 4mm 개구를 갖는 유동 컵을 사용하여 측정되는, 적어도 10초, 적어도 12초, 그리고 최대 35초, 바람직하게는 최대 25초의 유동 시간을 갖고, 또는 분사 공정에 의해 도포되는, 궐련 종이 제조 공정.
제17항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
종이는 종이 내의 주름을 피하기 위해 조성물의 도포 이후 재습윤화되고 이어서 기계적 부하 하에서 건조되고, 조성물은 바람직하게는 주름의 형성을 감소시키는 물질, 특히 프로필렌 글리콜 또는 글리세린을 함유하는, 궐련 종이 제조 공정.
궐련 종이를 제조하는 공정이며,
A 궐련 종이를 제공하는 단계,
B 처리 영역에서의 베이스 종이의 확산 능력을 감소시키기 위한 조성물을 사용하여 베이스 종이의 선택된 영역을 처리하는 단계로서, 조성물은 적어도 제1 필러를 함유하는, 단계,
C 처리 영역에서의 확산 능력을 적어도 대략적으로 측정하는 단계,
D 측정된 확산 능력이 목표 값으로부터 벗어나는지 여부를 결정하는 단계,
E 측정된 확산 능력과 목표 값 사이의 편차가 미리 정해진 임계값을 초과하는 경우, 확산 능력의 목표 값으로부터의 편차를 감소시키기 위해, 적어도, 제1 필러의 적어도 일부분이 형상, 결정 구조 및 입자 크기 분포의 특징부 중 적어도 하나에 의해 제1 필러와 상이한 제2 필러에 의해 대체된다는 점에서, B 단계의 조성물과 상이한 변형된 조성물을 제공하는 단계를 포함하는, 궐련 종이 제조 공정.
제27항에 있어서,
B 내지 E 단계는 측정된 확산 능력과 목표 값 사이의 편차가 임계값 아래로 떨어질 때까지 반복되는, 궐련 종이 제조 공정.
제27항 또는 제28항에 있어서,
확산 능력의 적어도 근사 측정은 전자기 방사선의 투과, 흡수 및/또는 반사를 측정함으로써 실시되는, 궐련 종이 제조 공정.
제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
D 단계에서 측정된 확산 능력이 목표 값보다 낮은 경우, 제2 필러는 다음의 필러 입자 유형:
(a) 플랭크형 형상을 갖는 필러,
(b) 편삼각면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:
p ≥ 0.7, 바람직하게는 p ≥ 0.8, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.85, 특히 p ≥ 0.9, 또는
p ≤ 0.3, 바람직하게는 p ≤ 0.25, 특히 바람직하게는 p ≤ 0.2,
(c) 능면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:
p ≥ 0.5, 바람직하게는 p ≥ 0.6, 특히 바람직하게는 p ≥ 0.7,
여기서, p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀),
중 하나 이상에 의해 적어도 부분적으로 형성되는, 궐련 종이 제조 공정.
제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
D 단계에서 측정된 확산 능력이 목표 값 보다 높은 경우, 제2 필러는 다음의 필러 입자 유형:
(d) 입방체 형상을 갖는 필러, 또는
(e) 편삼각면체 결정 구조를 가지며 다음의 입자 크기 분포를 갖는 필러:
p ≥ 0.40, 바람직하게는 p ≥ 0.45 그리고
p ≤ 0.60, 바람직하게는 p ≤ 0.55,
여기서, p = d₅₀/(d₉₀-d₁₀),
중 하나 또는 모두에 의해 적어도 부분적으로 형성되는, 궐련 종이 제조 공정.
제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
조성물은 형상, 결정 구조 및 입자 크기 분포의 특징부 중 하나에 관해 상이한 두 개의 필러 유형을 함유하고, 이중 하나의 필러는-동일한 중량비 및 그렇지 않은 경우 동일한 조성물에서- 다른 필러보다 처리 영역에서의 더욱 높은 확산 능력을 초래하고, E 단계에서 조성물 내의 두 개의 필러의 비율은 확산 능력의 목표 값으로부터의 편차를 감소시키기 위해 B 단계의 조성물에 비해 변경되는, 궐련 종이 제조 공정.
담배 컬럼을 감싸는 궐련 종이를 구비한 궐련이며,
궐련 종이는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따르는 궐련 종이인, 궐련.
제33항에 있어서,
조성물 내의 필러 또는 필러 유형의 혼합물은 각각
- 궐련은 ISO 12863:2010에 따르는 시험에서 적어도 75%의 가능성으로 소화되지만,
- 공기 중에서 훈소 도중, 담배 막대의 전체 길이에 걸쳐 자가 소화되지 않고서 적어도 50%의 가능성으로 훈소되도록
선택되는, 궐련.