MX2014013297A - Material para envolver productos de tabaco con propiedades de quemado controlado. - Google Patents

Abstract

Se describe un material para envolver productos de tabaco, que comprende partículas compuestas, las partículas compuestas pudiéndose obtener a través de un método en donde: (a) se prepara una suspensión acuosa que contiene partículas de carbonato de calcio, y (b) se agrega una sal metálica que comprende un catión de aluminio, en donde la sal metálica: (i) es capaz de formar un componente metálico básico en la suspensión, y (ii) tiene una solubilidad de más de 9.0 mg/l en agua, medida al pH de la suspensión preparada y a una temperatura de 20°C, así como un método para la producción del mismo, el uso de dicho material para envolver productos de tabaco para la producción de productos de tabaco, y los productos de tabaco producidos con ellos.

Description

MATERIAL PARA ENVOLVER PRODUCTOS DE TABACO CON PROPIEDADES DE QUEMADO CONTROLADO DESCRIPCION DE LA I NVENCION La presente invención se refiere a un material para envolver productos de tabaco, que comprende partículas compuestas basadas en partículas minerales, a un método para su producción, y a su uso en productos de tabaco. Un énfasis principal de la presente solicitud es sobre productos de tabaco con propiedades de quemado controlado.

Los cigarros con filtro usualmente consisten de una barra cilindrica, redonda, u ovalada de tabaco, la cual está envuelta por un papel para cigarrillo; un tapón de filtro similarmente configurado, el cual está rodeado por un papel de envoltura de filtro; y un papel de filtro (papel de base para la cubierta de la boquilla), el cual usualmente es pegado a todo el papel para envoltura de filtro y a la parte del papel para cigarro que rodera la barra de tabaco y de esta forma conecta el tapón de filtro a la barra de tabaco. Todos estos papeles van a ser designados en lo siguiente colectivamente como “materiales para envolver productos de tabaco”.

Los materiales para envolver productos de tabaco usualmente contienen filtros. También pueden estar presentes otros aditivos para lograr propiedades especiales; tales aditivos incluyen agentes resistentes a la humedad, substancias que retrasan la velocidad de combustión, y/o substancias que aceleran la velocidad de combustión.

Substancias tales como carbonato de calcio, dióxido de titanio, hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, caolín, caolín calcinado, talco y sus mezclas usualmente se incorporan como llenadores en los materiales para envolver productos de tabaco, en donde, a través de una selección adecuada del tipo y cantidad de los llenadores, se pueden controlar tanto las propiedades ópticas como las propiedades de quemado. Los materiales para envolver productos de tabaco que no comprenden ningún llenador o solo una pequeña cantidad de llenador pueden tener un fuerte efecto de auto-extinción sobre los productos de tabaco, pero los materiales para envolver productos de tabaco de este tipo no tienen las propiedades ópticas deseadas tales como un alto grado de blancura y un alto grado de opacidad.

Además, con respecto a los materiales para envolver productos de tabaco, también existen limitaciones sobre los llenadores que son permitidos para usarse bajo las varias regulaciones legales aplicables. Se puede utilizar carbonato de calcio, de acuerdo con las regulaciones aplicables, sin restricción en todos los tipos de materiales para envolver productos de tabaco. Sin embargo, se sabe que ciertos llenadores son desventajosos con respecto a las propiedades ópticas y propiedades de quemado. También se sabe que los materiales para envolver productos de tabaco que comprenden una gran cantidad de llenador y que también muestran propiedades de quemado controladas y también un deseado comportamiento de auto-extinción cuando se utilizan en productos de tabaco requieren, además del carbonato de calcio, una proporción considerable de otros llenadores o mezclas de otros llenadores así como substancias posiblemente adicionales, las cuales pueden ser incorporadas en los materiales para envolver productos de tabaco tales como aquellos que, por ejemplo, retrasan la velocidad de combustión .

También se sabe, en el cam po téenico relevante, que substancias tales como polímeros, silicatos y polisacáridos y sus derivados en soluciones o suspensiones acuosas o no acuosas pueden ser aplicadas en una cantidad suficiente y con una adecuada distribución geométrica a un material para envolver productos de tabaco, preferiblemente una papel para cigarrillo, para el propósito de influenciar las propiedades de quemado del material para envolver productos de tabaco.

En años recientes, se han promulgado requerimientos adicionales en artículos de tabaco tales como cigarrillos. De esta manera, recientemente se ha vuelto un requerimiento que un artículo de tabaco, que continua quemándose sin auto-extinguirse cuando se fuma y bajo condiciones normales, deba auto-extinguirse cuando el artículo de tabaco sea colocado en una material combustible, el propósito siendo evitar que el material combustible atrape el fuego. En otras palabras, se desea un comportamiento de quemado controlado, en donde el producto de tabaco se quema moviéndose junto con el material para envolver productos de tabaco en aire libremente accesible, mientras que, cuando reposa en substratos, los cuales por sí mismos son combustibles, se auto-extinguen justo después de hacer contacto con estos substratos.

La Solicitud de Patente Japonesa No. 1 1 -151082 A describe un cigarrillo con propiedades de quemado controlado, en donde un número de áreas con forma de anillo (áreas de control de combustión) están dispuestas a cierta distancia separada en la dirección longitudinal del cigarro. Estas áreas con forma de anillo, a su vez, están recubiertas con una suspensión que comprende un llenador inorgánico tal como greda, arcilla, u óxido de titanio en un pol ímero de celulosa.

La Solicitud de Patente Europea EP 1 321 048 A1 describe un artículo de tabaco con propiedades de quemado controlado, que comprende un papel para cigarrillo recubierto con un agente regulador e combustión, el cual se dice que es para ajustar el comportamiento de quemado del artículo de tabaco. Como ejemplos de agentes reguladores de combustión adecuados, el documento lista proteínas tales como gelatinas, caseína, albúmina, y gluten; espesantes de polisacárido tales como alm idón, xantana (Echo Gum), goma de algarroba, goma guar (Guarpack), goma de tragacanto, goma “Tara”, polisacáridos de semilla de tamarindo (Glyloid) , goma karaya, goma arábiga, pululano, dextrina, ciclodextrina (Oligoseven), y goma ghatti ( Anogeissus latifolia ); polisacáridos gelificantes tales como carragenano, curdlan, agar, furcelaran , pectina, goma “Jeram”, y gel “Kelco"; lípidos tales como lecitina; derivados naturales de alto peso molecular tales como carboximetilcelulosa, metilcelulosa, y propilen glicol alginato éster; almidones procesados tales como fosfato de almidón; compuestos sintéticos de alto peso molecular tales como poli(acrilato de sodio) y varios emulsificantes de alto peso molecular; sales de amonio inorgánicas tales como cloruro de amonio, fosfato de amonio, fosfato ácido de amonio, fosfato diácido de amonio, bromuro de amonio, y sulfato de amonio; hidróxidos inorgánicos tales como hidróxido de bario, hidróxido de calcio, e hidróxido de aluminio; y retardadores de flama de sales inorgánicas tales como borato de sodio, ácido bórico, cloruro de zinc, cloruro de magnesio, cloruro de calcio, y sulfato de sodio. EP 1 321 048 A1 describe que se pueden utilizar uno o más de dichos agentes reguladores de combustión.

CN 101747909 B describe un aditivo retardador de flama que comprende carbonato de calcio e hidróxido de magnesio, que se puede obtener al preparar una solución de sulfato de magnesio, agregar una suspensión de hidróxido de calcio alcalino, agregar una solución de cloruro de calcio, y separar el material precipitado.

La desventaja del procedimiento descrito en esta publicación es que el método es de mucho tiempo y complicado, comprendiendo como tal un total de 10 pasos, en donde el paso 9 solo toma 2-3 días. Además, el paso 4 solicita un tratamiento de ultrasonido, el cual es muy difícil de realizar a una escala industrial .

El producto que se obtiene de esta manera, además, no es capaz de liberar cantidades importantes de agua hasta que la temperatura excede a 200°C. Los espectros de difracción de rayos X del producto muestran que el producto es una mezcla física de carbonato de calcio e hidróxido de magnesio.

En la Solicitud de Patente de E. U.A. 2006/0162884 A1 , se describen pigmentos minerales, los cuales contienen un producto obtenido in situ a través de la reacción de carbonato de calcio con un ácido débil o fuerte, CO2 gaseoso y cierta sal. La sal que se va a utilizar puede ser silicato de aluminio; sílice sintética; silicato de calcio; un silicato de una sal monovalente tal como silicato de sodio, silicato de potasio, y lo silicato de litio; hidróxido de alum inio; aluminato de sodio; y/o aluminato de potasio, en donde el contenido de sales de silicato monovalente debe ser menor que 0.1 % en peso basándose en el peso seco del carbonato de calcio. Los pigmentos minerales que se obtienen de esta manera se dice que tienen un pH, medido a 20°C, de más de 7.5.

El área de superficie BET del pigmento mineral de esta publicación de preferencia debe estar en la escala de 25-200 m2/g.

En el Ejemplo 10 de esta solicitud de patente, se agregan polvo de hidróxido de aluminio y después silicato de sodio a una suspensión de carbonato de calcio natural en agua, y la suspensión resultante se trata con ácido fosfórico.

La adición de una sal metálica a una suspensión de carbonato de calcio, la sal teniendo una solubilidad mayor que 9.0 mg/l en la suspensión medida a 20°C, sin embargo, no se menciona en ningún lado en la publicación.

Además, esta publicación no trata el campo téenica de la presente invención, principalmente, al hacer artículos de tabaco disponibles con propiedades de quemado controlado; de lo contrario, se refiere a la fabricación de llenadores para papeles de chorro de tinta y tiene el objetivo particular de mejorar la capacidad de impresión de papeles recubiertos o no recubiertos convencionales.

Finalmente, hay substancias que no pueden ser utilizadas para los propósitos de la presente invención, en particular, aquellas en donde se forman silicatos de calcio como el producto primario o secundario, ya que los silicatos no son permitidos en papeles para cigarrillos bajo las regulaciones actuales en esta área.

El producto que se obtiene de esta manera, además, no es capaz de liberar cantidades importantes de agua hasta que la temperatura excede a 200°C. Los espectros de difracción de rayos X del producto muestran que el producto es una mezcla física de carbonato de calcio e hidróxido de magnesio.

WO 03/034845 A describe cigarrillos con una tendencia de auto-extinción incrementada, en donde el papel para cigarrillo comprende zonas con forma de anillo, la permeabilidad de aire de las cuales se reduce por la presencia de un pol ímero. Los polímeros en cuestión, en particular, son acetato de polivinilo, acetato de polivinilo parcialmente hidrolizado, y alcohol polivinílico.

EP 1 933 651 A1 describe un material para envolver productos de tabaco que involucra un material de envoltura base, sobre el cual, al menos en zonas separadas, se aplica una composición que comprende polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado con un tamaño de partícula (tamaño de partícula promedio en peso) del producto de polisacárido seco en la escala de 1 -1 ,000 mhi .

Los llenadores usualmente utilizados en los materiales para envolver productos de tabaco de esta manera presentan limitaciones y desventajas, especialmente porque no hacen posible la obtención de un control efectivo del comportamiento de combustión del material para envolver productos de tabaco. Sin embargo, podría ser deseable tener un material para envolver productos de tabaco que comprenda llenadores en donde el comportamiento de combustión del material para envolver productos de tabaco pueda ser controlado efectivamente por el llenador.

Contra estos antecedentes, se van a presentar mejores posibilidades para reducir la inflamabilidad de artículos combustibles. Los que se desea en particular son mejores soluciones para controlar las propiedades de quemado y el comportamiento de auto-extinción, sobre todas las mejores soluciones para controlar las propiedades de quemado de artículos de tabaco de tal manera que los artículos de tabaco se queman bajo condiciones normales de fumado sin la auto-extinción al grado posible pero con auto-extinción al contacto con algún otro material combustible cuyo encendido va a ser evitado lo más efectivamente posible; es decir, el producto de tabaco debe quemarse no obstaculizado en el aire abierto pero auto- extinguirse sobre substratos que por sí mismos son combustibles. Debe ser posible realizar la solución de la invención en la forma más simple posible y al costo más bajo posible, y también debe ser aplicable universalmente al grado posible.

Estos y otros objetos, los cuales se pueden derivar directamente de las relaciones discutidas en la descripción de la invención, se logran a través de la provisión de un material para envolver productos de tabaco con todas las características de la reivindicación 1 de la presente. Las sub-reivindicaciones que hacen referencia a la reivindicación 1 describen modalidades preferidas del material para envolver productos de tabaco de la invención. En las reivindicaciones restantes, métodos especialmente ventajosos para la producción del material para envolver productos de tabaco, el uso del material para envolver productos de tabaco de la invención, y productos de tabaco producidos con el uso del material para envolver productos de tabaco de la invención se colocan bajo protección.

Como resultado de las partículas com puestas usadas de acuerdo con la invención, es decir, partículas que se pueden obtener de acuerdo con un método en donde: (a) se prepara una suspensión acuosa que contiene partículas de carbonato de calcio, y (b) se agrega una sal metálica que comprende un catión de aluminio, en donde la sal metálica: (i) es capaz de formar un componente de aluminio básico en la suspensión, y (¡i) tiene una solubilidad de más de 9.0 mg/l en agua, medida al pH de la suspensión preparada y a una temperatura de 20°C, se hace disponible un aditivo en una forma no directamente pronosticable, en particular, un aditivo a través del cual la inflamabilidad, las propiedades de quemado, y el comportamiento de auto-extinción del material para envolver productos de tabaco pueden ser efectivamente controlados. El uso de las partículas compuestas usadas de acuerdo con la invención hace posible, en particular, el control en una forma superior de las propiedades de quemado de los artículos de tabaco, en donde los artículos de tabaco, cuando se fuman bajo condiciones normales, que queman sin auto-extinción al grado posible pero se auto-extinguen después del contacto con algún otro material cuyo encendido va a ser evitado a un grado posible; es decir, la presente invención hace posible proporcionar productos de tabaco que se queman sin obstáculo en el aire abierto pero se auto-extinguen sobre substratos que por sí mismos son combustibles. La solución de la invención puede ser obtenida en la forma más simple posible a un costo extremadamente bajo y es universalmente aplicable.

Comparado con la téenica anterior, especialmente de acuerdo con los métodos para controlar las propiedades de quemado de artículos de tabaco convencionales descritos en las solicitudes de patente JP 1 1 -151082 A y EP 1 321 048 A1 , las ventajas de la presente invención se van a ver en particular ya que las partículas compuestas usadas de acuerdo con la invención pueden substituirse por el llenador que se va a utilizar en cualquier caso en el material para envolver productos de tabaco. En el caso ideal, solo un aditivo, en particular, las partículas compuestas usadas en la invención, se emplean, conduciendo así a las ventajas relacionadas con la teenología del procedim iento correspondientes.

Comparado con polvos que comprende una mezcla física de carbona de calcio y un componente metálico básico tal como hidróxido de aluminio o hidróxido de magnesio, las partículas compuestas usadas en la invención ofrecen varias ventajas. En particular, hacen posible obtener un mejor control y más eficiente de las propiedades de quemado de artículos de tabaco.

Con respecto a la producción de artículos de tabaco, se puede beneficiar del hecho de que básicamente el mismo filtro, en particular, CaCO3, pueda ser utilizado como antes, con el resultado de que los métodos ya existentes para la producción de artículos de tabaco requieren solamente una modificación menor, si la hay. Las partículas compuestas usadas de acuerdo con la invención son fáciles de manejar y muestran muy buena compatibilidad y excelente comportamiento de mezclado, en especial con pulpas de fibra largas.

La materia objeto de la presente invención , por lo tanto, es el de los materiales para envolver productos de tabaco que comprenden partículas compuestas usadas por la invención, las cuales se pueden obtener a través de un método en donde: (a) se prepara una suspensión acuosa que contiene partículas de carbonato de calcio, y (b) se agrega una sal metálica que comprende un catión de aluminio.

Dentro del alcance de la presente invención , las partículas de carbonato de calcio se establecen en una suspensión acuosa.

La suspensión que contiene partículas de carbonato de calcio preparadas en el paso (a) de preferencia tienen un valor de pH en la escala de 6.0-13.0, muy preferiblemente en la escala de 6.0-1 1 .0, medido en cada caso a 20°C .

Además, la suspensión que contiene partículas de carbonato de calcio que se va a preparar en el paso (a) comprenden de preferencia al menos 1 .0% en peso, muy preferiblemente al menos 5.0% en peso, y en especial 8.0-22.0% en peso de carbonato de calcio, basándose en cada caso en el peso total de la suspensión. Después de la adición de mejoradores de viscosidad adecuados conocidos por sí mismos, sin embargo, también son concebibles cantidades significativamente más grandes de hasta 75.0% en peso de carbonato de calcio.

Además, la suspensión puede contener otras substancias minerales tales como talco, caolín, dióxido de titanio, y óxido de magnesio, en donde estas substancias minerales prudentemente son inertes en la suspensión a temperaturas en la escala de 10-90°C y al valor de pH de la suspensión. La cantidad de estas substancias minerales en la suspensión, basándose en el peso total de la suspensión, sin embargo, de preferencia es menor que 25.0% en peso, muy preferiblemente menor que 10.0% en peso, y aún muy preferiblemente menor que 5.0% en peso, de mayor preferencia menor que 1 .0% en peso, y en particular menor que 0.1 % en peso. Dentro del alcance de una modalidad especialmente preferida de la presente invención, la suspensión no contiene ninguna substancia mineral además de los componentes esenciales establecidos en esta solicitud. De acuerdo con la invención, se entiende que “substancias minerales” son elementos químicos o compuestos químicos en la forma de componentes cristalizados conteniendo unidades ultra-pequeñas, las cuales, sin considerar cualquier defecto de cristal posible e irregularidades, están dispuestas en una forma periódica tridimensional y se formaron a traves de procedimientos geológicos.

El origen del carbonato de calcio usado es de menor importancia para la presente invención , y se pueden utilizar tantos las partículas de carbonato de calcio molido (GCC) como las partículas de carbonato de calcio precipitado (PCC), aunque el uso de partículas de carbonato de calcio precipitado es especialmente ventajoso.

La forma de las partículas de carbonato de calcio preferida para usarse, especialmente en partículas de carbonato de calcio, es no someter a restricciones adicionales en la invención y pueden ser ajustadas para adecuar el propósito concreto de la solicitud. Sin embargo, se prefiere utilizar partículas escalenoédricas, romboédricas, aciculares, de tipo placa, o esférica. Dentro del alcance de una modalidad especialmente preferida de la presente invención , se utilizan partículas de carbonato de calcio aciculares (de preferencia aragoníticas), romboédricas (preferiblemente calcíticas), y/o escalenoédricas (preferiblemente calcíticas), partículas de carbonato de calcio prudentemente aciculares (de preferencia aragoníticas) y/o escalenoédricas (de preferencia calcíticas), especialmente partículas de carbonato de calcio precipitado, en donde el uso de partículas de carbonato de calcio escalenoédricas (preferiblemente calcíticas), en especial de partículas de carbonato de calcio precipitado escalenoédricas (preferiblemente calcíticas) son las más preferidas.

El diámetro promedio de las partículas de carbonato de calcio que se utilizan, especialmente de las partículas de carbonato de calcio precipitado, en principio puede ser libremente seleccionado. Está preferiblemente en la escala de 0.05-30.0 mhti , y en especial en la escala de 0.1 -15.0 mhh .

En el caso de partículas de carbonato de calcio escalenoédricas, el diámetro promedio de las partículas de carbonato de calcio está favorablemente en la escala de 0.05-5.0 mhh , de preferencia menor que 3.0 mhh , especial y preferiblemente menor que 1 .8 miti, y en particular menor que 1 .6 miti . En este caso, además, es favorable que el diámetro de partícula promedio sea mayor que 0.1 mm, de preferencia mayor que 0.3 mhh , especial y preferiblemente mayor que 0.6 miti , muy preferiblemente mayor que 0.8 mh? , y en particular mayor que 1 .0 miti .

Los tamaños de partícula promedio citados anteriormente (basados en peso) de las partículas de carbonato de calcio prudentemente se determinan dentro del alcance de la presente Invención a través de métodos de análisis de sedimentación , en donde, en esta relación, el uso de SediGraph 51 00 (Micromerities GmbH) es especialmente ventajoso. Este parámetro de medición y todos los otros parámetros de medición citados en esta solicitud de preferencia se determinan a 20°C a menos que se indique de otra manera.

La suspensión acuosa puede ser producida en una forma conocida al mezclar el componente en conjunto. Alternativamente, también esto es posible para producir la suspensión in situ al introducir un gas conteniendo CO2, por ejemplo, en una lechada acuosa de cal.

En el paso (b), se agrega una sal metálica conteniendo un catión de aluminio a la suspensión acuosa, de preferencia a una suspensión acuosa que contiene carbonato de calcio. La sal metálica utilizada, además, se caracteriza por ser capaz de formar un componente de aluminio básico, in situ, como lo es, en la suspensión.

Dentro del alcance de la presente invención, la sal metálica que contienen un catión de aluminio capaz de formar un componente metálico básico, se ha medido, en agua, al valor de pH de la suspensión preparada y a una temperatura de 20°C, una solubilidad mayor que 9.0 mg/l, de preferencia mayor que 100.0 mg/l, muy preferiblemente mayor que 500.0 mg/l, aún muy preferiblemente mayor que 1 .0 g/l, favorablemente mayor que 5.0 g/l, aún más favorablemente mayor que 100.0 g/l, y en particular mayor que 400.0 g/l. Por lo tanto, en lo siguiente ocasionalmente se refiere como una “sal metálica soluble en agua”.

La sal metálica capaz de formar un componente metálico básico también de preferencia comprende menos de 10.0% molar, de preferencia menos de 5.0% molar, favorablemente menos de 1 .0% molar, especial y preferiblemente menos de 0.1 % molar, y en particular nada, es decir, 0.0% molar de aniones diferentes del hidróxido capa de formar sales con iones CA2+, dichas sales, cuando se miden en agua al valor de pH de la suspensión preparada y a una temperatura de 20°C, tienen una solubilidad menor que 5.0 g/l, de preferencia menor que 2.5 g/l, especial y preferiblemente menor que 2.0 g/l, y en particular menor que 1 .0 g/l. sobre todo, la proporción de sales metálicas que comprenden iones de sulfato y/o silicato debe ser lo más pequeña posible para los propósitos de la presente invención.

En vista de las solubilidades en agua de las varias sales resumidas en el siguiente cuadro, el uso de AI(N03) , por lo tanto, es especialmente preferido para los propósitos de la presente invención, mientras que el uso de AI(OH)3 como una sal metálica soluble en agua no es posible.

Las sales metálicas adicionales especialmente adecuadas para los propósitos de la presente invención, es decir, las sales metálicas capaces de formar un componente metálico básico, incluyen cloruro de aluminio, cloruro de polialuminio, sulfato de aluminio, nitrato-sulfato de aluminio, nitrato-sulfato de polialuminio (Nicasol® de Sachtleben Wasserchemie), cloruro ácido de aluminio, sulfato de cloruro de hidróxido de aluminio, y nitrato-sulfato de hidróxido de aluminio.

También se han probado los alum inatos por ser especialmente adecuados como sales metálicas. Estos son sales de ácido alumínico, HAI02 H2O, en donde el aluminio forma un anión complejo [AI(OH)4] con iones de hidróxido como ligando, así como sales en donde el anión está en la forma de un condensado del ion de alum inato. Los aluminatos especialmente preferidos satisfacen la fórmula general Met[AI(OH)4], en donde Met representa un catión monovalente, en especial aluminato de sodio (NaAI(OH)4) y aluminato de potasio (KAI(OH)4).

De acuerdo con la invención, la adición de una sal de aluminio se ha encontrado que es en absoluto especialmente favorable.

La cantidad de sal metálica soluble en agua que se agregará de preferencia se selecciona de tal manera que la relación en peso de aluminio de la sal metálica soluble en agua al mineral de las partículas de carbonato de calcio está en la escala de 0.01 -25.0, de preferencia en la escala de 0.1 -20.0, en especial preferiblemente en la escala de 0.2- 15.0, y en particular en la escala de 2.0-7.5.

La reacción de los componentes en el paso (b) de preferencia se realiza a una temperatura en la escala de 5-90°C, y preferiblemente en la escala de 15.30°C, y de preferencia conduce a la formación in situ de las partículas compuestas básicas usadas en la invención .

Las partículas compuestas usadas en la invención se precipitan dela mezcla de reacción bajo las condiciones antes descritas y puede ser separadas del licor madre en una forma conocida, por ejemplo, a través de filtración o centrifugación. Para una purificación adicional, las partículas compuestas, si es necesario, pueden ser lavadas con agua, acetona, y/u otras substancias adecuadas.

Dentro del alcance de otra variante preferida déla presente invención, la suspensión de las partículas compuestas se usa directamente, sin aislamiento de las partículas compuestas usadas en la invención, en el procedimiento de producción de papel.

También es posible agregar una sal metálica durante la producción de una suspensión de carbonato de calcio a partir de la suspensión acuosa de Ca(OH)2 (leche de cal) al introducir CO2. Con respecto a esto, se prefiere un método en el cual: (a) se prepare una suspensión acuosa de CA(OH)2; (b) se introduzca una primera cantidad de un gas conteniendo C02 en la suspensión acuosa de CA(OH)2; (c) se agregue una sal metálica comprendiendo un catión de aluminio; (d) se introduzca una segunda cantidad de un gas conteniendo C02 en la mezcla de reacción; y (e) se aíslen las partículas compuestas que se han formado.

Los métodos descritos anteriormente conducen a una incorporación del componente metálico básico formado preferiblemente in situ, en las partículas de carbonato de calcio preparadas. Con respecto a los componentes metálicos básicos puros, las partículas compuestas usadas en la invención de preferencia son amorfas a los rayos X; es decir, el grado del orden a gran escala del componente metálico básico agregado está por abajo de la longitud de coherencia de la radiación de rayos X que se está usando, especialmente por abajo de la longitud de coherencia de una radiación de CuKa (longitud de onda: 154 pm).

Por lo tanto, los estudios de difracción de rayos X de las partículas compuestas usadas en la invención de preferencia no muestran ninguna reflexión de Bragg de los componente metálicos básicos puro, especialmente de hidróxido de aluminio; por lo contrario, muestran, si hay señales, solo las así llamadas pendientes de señal, que reflejan la distribución normal gausiana de las distancias interatómicas promedio del componente metálico básico puro.

Por consiguiente, se pueden utilizar espectros de difracción de rayos X, como una regla, para diferenciar las partículas compuestas usadas en la invención de las mezclas convencionales de partículas minerales y un componente metálico básico, especialmente de mezclas convencionales de carbonato de calcio y un componente metálico básico.

De esta manera, especialmente en el caso de partículas compuestas que contienen aluminio que contienen carbonato de calcio calcítico, un difractograma de rayos X de las partículas compuestas usadas en la invención mostrará una intensidad de señal a 2Q = 18.3 ± 1 .0, preferiblemente a 2Q = 18.3 ± 0.5, en especial a 2Q = 18.3, normalmente de menos de 100.%, preferiblemente de menos de 75.0%, muy preferiblemente de menos de 50.0%, favorablemente de menos de 25.0%, prudentemente de menos de 10.0%, aún m uy favorablemente de menos de 5.0% , muy en especial preferiblemente de menos de 1 .0%, y en particular de menos de 0.1 %, en donde la intensidad de la señal a 2Q = 29.5 ± 1 .0, en especial a 2Q = 29.5 ± 0.5, y especialmente a 2Q = 29.5, en el difractograma de rayos X se define como 100%.

Para partículas compuestas que contienen aluminio, las cuales contienen carbonato de calcio argonítico, un difractograma de rayos X de las partículas compuestas usadas en la invención mostrarán una intensidad de señal a 2Q = 18.3 ± 1 .0, preferiblemente a 2Q = 18.3 ± 0.5, en especial a 2Q = 18.3, normalmente de menos de 100.%, preferiblemente de menos de 75.0%, more preferiblemente de menos de 50.0%, favorablemente de menos de 25.0%, prudentemente de menos de 10.0%, aún muy favorablemente de menos de 5.0%, muy en especial preferiblemente de menos de 1 .0% y en particular de menos de 0.1 %, en donde la intensidad de la señal a 2Q = 26.2 ± 1 .0, preferiblemente a 2Q = 26.2 ± 0.5, y en especial a 2Q = 26.2 en el difractograma de rayos X se define como 100%.

La diferencia estructural entre las partículas compuestas usadas en la invención y las mezclas convencionales de partículas minerales y un componente metálico básico, especialmente entre las partículas compuestas usadas en la invención y las mezclas convencionales de partículas de carbonato de calcio y un componente metálico básico, conduce, además, a una diferencia en el comportamiento en el curso de estudios termogravimétricos entre las partículas compuestas usadas en la invención y las mezclas convencionales de partículas minerales y un componente metálico básico, en especial mezclas convencionales de partículas de carbonato de calcio y un componente metálico básico. Las partículas compuestas usadas en la invención, cuando se calientan de temperatura ambiente (20°C) a más de 200°C, de preferencia más de 300°C, y en especial más de 450°C, liberan agua continuamente, mientras que una mezcla de partículas minerales y AI(OH)3, especialmente de PCC y AI(OH)3, no libera cantidades importantes de agua hasta que se alcance una temperatura mínima mayor que 200°C.

En este contexto, los estudios termogravimétricos de preferencia son conducidos en la escala de 40-1 ,000°C. La velocidad de calentamiento es de preferencia de 20°C/minuto. Las partículas compuestas usadas en la invención, las cuales de preferencia tienen un contenido de humedad, medido a 1 30°C, de menos de 5%, de preferencia de menos de 4%, y en especial de menos de 3%, preferiblemente muestran , en el análisis termogravimétrico en la escala de 40-200°C a una velocidad de calentamiento de 20°C/minuto, un pérdida de peso de al menos 0.4%, preferiblemente de al menos 5.0%, y en especial de al menos 10.0% .

La composición de las partículas compuestas usadas en la invención, en principio, se puede seleccionar libremente y adaptarse al propósito concreto de la solicitud. En vista del propósito de la presente invención, sin embargo, las partículas compuestas que, con base en cada caso en el peso total de las partículas compuestas, comprenden: (a) al menos 23.2% en peso, de preferencia al menos 30.3% en peso, en especial preferiblemente al menos 34.8% en peso, y en particular al menos 37.3% en peso de calcio; (b) al menos 34.8% en peso, de preferencia al menos 45.4% en peso, en especial preferiblemente al menos 52.0% en peso, y en particular al menos 55.8% en peso de carbonato; (c) al menos 0.1 % en peso, de preferencia al menos 0.5% en peso, en especial preferiblemente al menos 1 .0% en peso, y en particular al menos 2.5% en peso de un catión de aluminio; y (d) al menos 0.1 % en peso, de preferencia al menos 0.7% en peso, en especial preferiblemente al menos 1 .3% en peso, y en particular al menos 3.5% en peso de hidróxido, han probado ser especialmente adecuadas.

Las proporciones asociadas de calcio, carbonato, y catión de aluminio preferiblemente se determinan a través de análisis de fluorescencia de rayos X. la cantidad de hidróxido de preferencia se determina a través del cálculo de la diferencia de 100% en peso.

Para los propósitos de la presente invención, el área de superficie BET de las partículas compuestas usadas en la invención de preferencia está en la escala de 0.1 -100 m2/g , preferiblemente en la escala de 1 .0 m2/g a menos de 25.0 m2/g , en especial preferiblemente en la escala de 2.5 m2/g a menos de 20.0 m2/g, y en particular en la escala de 5.0-12.0 m2/g .

El área de superficie específica (área de superficie BET) de las partículas compuestas de preferencia se determina a través de adsorción de nitrógeno mediante el uso del método BET. Se ha encontrado que el uso de un analizador Micromeritics Gemini 2350 es especialmente adecuado con respecto a esto. Las muestras prudentemente fueron desgasificadas a 130°C durante al menos 3 horas, y en especial durante al menos 12 horas, antes de la medición de adsorción, en donde el uso de un desgasificador FlowPrep 060 es especialmente ventajoso.

Inmediatamente se hacen obvias posibles áreas de aplicación de las partículas compuestas usadas en la invención. En particular, son adecuadas como un aditivo para substancias combustibles para controlar sus propiedades de quemado. Por lo tanto, de preferencia se utilizan como un aditivo para controlar las propiedades de quemado de productos de tabaco.

La adición de las partículas compuestas usadas en la invención , además, tiene un fuerte efecto de auto-extinción, ya que las partículas compuestas usadas en la invención liberan agua continuamente, y de esta forma extinguen las cenizas ardientes por si mismas.

La aplicación de las partículas compuestas usadas en la invención, por lo tanto, es especialmente ventajosa en productos de tabaco, especialmente en cigarrillos.

Para papales para cigarrillo, papeles de filtro, y papeles para envolver filtros, las cantidades de las partículas compuestas usadas en la invención agregadas usualmente se selecciona para corresponder al contenido de los llenadores usualmente utilizados, en donde las cantidades agregadas de preferencia están en la escala de 0.1 -50.0% en peso, y en especial en la escala de 0.2-45.0% en peso, para garantizar que las propiedades de quemado efectivamente se están controlando.

Dentro del alcance de una modalidad de la presente invención, las partículas compuestas usadas en la invención se utilizan en materiales para envolver productos de tabaco. Aquí, las partículas compuestas usadas en la invención de preferencia son capaces de, además de su función como llenador, proporcionar al material para envolver productos de tabaco propiedades de quemado controlado.

Para esta aplicación, las partículas compuestas usadas en la invención por lo genera tienen un tamaño de partícula promedio en la escala de 0.1 -10 mhh , de preferencia de 0.5.5 miti, y en especial de 1 -3 mm .

Además, para esta aplicación, el área de superficie BET de las partículas compuestas usadas en la invención preferiblemente está en la escala de 0.1 -100 m2/g, de preferencia en la escala de 1 .0 m2/g a menos de 25.0 m2/g , en especial de preferencia en la escala de 2.5 m2/g a menos de 20.0 m2/g , y en particular en la escala de 5.0.12.0 m2/g .

El contenido de llenador total del material para envolver productos de tabaco de la invención típicamente está en la escala de 0.1 -50% en peso, usualmente de 0.2-45% en peso, de preferencia de 10-45% en peso, preferencialmente de 1 5-40% en peso, y en particular de 25-35% en peso, basado en el peso total del material para envolver productos de tabaco.

Además de las partículas compuestas usadas en la invención, el material para envolver productos de tabaco de la invención opcionalmente puede contener llenadores adicionales tales como carbonato de calcio, dióxido de titanio, hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, caolín , caolín calcinado, y/o talco. La proporciona de estos llenadores adicionales, basado en el peso total del material para envolver productos de tabaco, sin embargo, es de preferencia menor que 25.0% en peso, preferiblemente menor que 10% en peso, aún muy preferiblemente menor que 5.0% en peso, favorablemente menor que 1 .0 en peso, y en particular menos de 0.1 % en peso.

El material para envolver productos de tabaco puede ser un papel para cigarrillo, que rodea la barra de tabaco; un papel para envolver filtros, el cual rodea el filtro; o un papel de filtro (papel de base para cubrir el material de filtro). También puede ser un papel para cigarrillo para cigarrillos sin filtro para envolver la barra de tabaco. En una modalidad preferida, el material para envolver productos de tabaco de la invención es un papel para cigarrillo. En otra modalidad preferida, el material para envolver productos de tabaco de la invención es un papel de filtro.

El material para envolver productos de tabaco de la invención, además, si se desea, puede contener componentes adicionales tales como una substancia de retraso de velocidad de combustión y/o una substancia de aceleración de velocidad de combustión en una cantidad de 0.1 -6%, y de preferencia de 0.3-3%.

Componentes opcionales, adicionales preferidos son aglutinantes basados en polisacáridos tales como guar, galactomanano, almidón y sus derivados, carboximetilcelulosa, agentes resistentes a la humedad para resistencia a la humedad temporal o permanente, y agentes de dimensionamiento para hacer al material para envolver productos de tabaco hidrofóbico y para controlar la penetrabilidad del material para envolver productos de tabaco.

Según sea necesario, como substancias de aceleración de velocidad de combustión se pueden utilizar sales de metal alcalino o de metal alcalinotérreo tales como sales de sodio, potasio, y magnesio o sales de ácido carboxílico tales como sales de ácido acético, ácido cítrico, ácido málico, ácido láctico, y ácido tartárico, en especial sales de ácido cítrico.

Basándose en cada caso en el peso total del material para envolver productos de tabaco, si se utiliza una substancia de retraso de velocidad de combustión y/o de aceleración en el material para envolver productos de tabaco de la invención , usualmente estará presente en la escala de 0-6% en peso, y de preferencia de 0.5-3% en peso.

Los materiales para envolver base preferidos para el material para envolver productos de tabaco de la invención usualmente consiste de fibras de celulosa obtenidas de lino, madera blanda, o madera dura, por ejemplo. Para cambiar las propiedades del material para envolver base, si se desea, se pueden utilizar varias mezclas de fibras de celulosa como el material para envolver base.

Las fibras de celulosa utilizadas para producir el papel usualmente se dividen en fibras largas y cortas, en donde las fibras largas son típicamente fibras de celulosa de coniferas tales como pícea o pino con una longitud de más de 2 mm, mientras que las fibras cortas se originan de árboles caducifolios tales como abedul, fagus, o eucalipto y típicamente tienen una long itud de menos de 2 mm , con frecuencia de menos de 1 m .

En ausencia de las particular compuestas usadas en la invención, el material para envolver productos de tabaco de la invención usualmente tiene una permeabilidad al aire en la escala de 5-200 CU (= UNI DADES CRESTA), de preferencia de 20-130 CU, y en especial de 30-90 CU. La adición de perforaciones de varios tipos, las cuales trabajan en el material para envolver productos de tabaco de la invención, puede conducir a materiales para envolver productos de tabaco con permeabilidades al aire mayores que 200 CU .

El peso base del material para envolver productos de tabaco de la invención está usualmente en la escala de 10-120 g/m2, preferiblemente de 1 5-80 g/m2, muy preferiblemente de 15-70 g/m2, y aún muy preferiblemente de 18-40 g/m2.

El material para envolver productos de tabaco de la invención usualmente se hace en una máquma para elaborar papel tal como una máquina Fourdrinier.

En un primer paso de producción, la pulpa usualmente es suspendida en agua y luego se muele en una unidad de molienda, un así llamado refinador. Es una práctica estándar moler las fibras cortas y largas de forma separada. El grado al cual la pulpa ha sido molida se determina midiendo la finura de la molienda de acuerdo con, por ejemplo, ISO 5267 ("Pulps. Determination of Drainability. Part 1 : Schopper-Riegler Method"). El resultado de esta medición se establece en grados de Schopper-Riegler (°SR).

Para la aplicación de los materiales para envolver productos de tabaco de la invención, la pulpa de fibra larga típicamente se muele a una finura de 50-90 °SR, y de preferencia a 70-80 °SR.

La pulpa de fibra corta usualmente se muele a un grado mucho menor y logra una finura de 20-60 °SR, y de preferencia de 40-60 °SR. También es posible que la pulpa de fibra corta no sea molida para nada.

La suspensión de pulpa así producida es enviada desde una caja de entrada de la máquma de papel a un tamiz de drenaje, en donde puede ser drenada a través de varios medios tales como a través de gravedad o vacío. Luego la red de fibra húmeda puede correr a través de una sección de presión, en donde se drena más a través de presión mecánica contra una correa sin fin de lana de presión. Finalmente, la red de fibra puede ser enviada a una sección de secado, en donde pasa a o largo de correas sin fin de lana de secado o tamices de secado, que oprimen la red de fibra contra un tambor de secado caliente, calentado con vapor, por ejemplo, y de esta manera secar la red de fibra. En lugar de una sección de secado con tambores de secado, también es posible utilizar un procedimiento de secado de aire pasado o de secado de impacto de aire y/o algún otro tipo de secado por convección. Después, el material para envolver productos de tabaco terminado es enrollado. Si se desea, se pueden conducir pasos de procesamiento adicionales en la máquina de papel tales como un dimensionamiento en una prensa de dimensionamiento o película, la aplicación de marcas de agua, realce, etc.

Las partículas compuestas usadas en la invención pueden ser mezcladas en la suspensión de pulpa antes del drenaje y lo en la pulpa antes del drenaje a través de, por ejemplo, una prensa de dimensionamiento o a través de rociado, y/o pueden ser aplicadas a la superficie del material para envolver productos de tabaco de la invención producido como se describió anteriormente a través de téenicas tales como remojo, rociado, impresión, o cepillado.

Para los propósitos de la presente invención, un método para la producción de un material para envolver productos de tabaco de la invención es especialmente preferido, el cual comprende la producción de un material para envolver productos de tabaco de la invención en una máquma para elaborar papel con el uso de una suspensión de pulpa, la cual contiene las partículas compuestas usadas en la invención.

Además, un método para la producción de un material para envolver productos de tabaco de la invención es especialmente preferido, el cual comprende la producción de un material para envolver productos de tabaco en una máquina para elaborar papel, en donde, después del drenaje, se agregan partículas compuestas usadas en la invención a la pulpa de celulosa en una prensa de dimensionamiento y/o a través de cualquier otro tipo de dispositivo de aplicación.

Además, un método para la producción de un material para envolver productos de tabaco de la invención es especialmente preferido, el cual comprende la aplicación de partículas compuestas usadas en la invención a un material para envolver productos de tabaco producido a través de una máquma para elaborar papel.

En una modalidad preferida, las partículas compuestas usadas en la invención se agregan a la suspensión de pulpa. En otra modalidad preferida, las partículas compuestas usadas en la invención se aplican a la superficie de un material para envolver productos de tabaco de la invención producido a través de una máquina para elaborar papel, esta aplicación ocurre ya sea sobre toda la superficie o solo en zonas especiales, de preferencia solo en zonas especiales, como se describirá más adelante.

En una modalidad, una en donde el material para envolver productos de tabaco es un papel de filtro, es posible omitir el uso de llenadores adicionales más allá de las partículas compuestas usadas en la invención en el papel de filtro. La cantidad de partículas compuestas usadas en la invención en un papel de filtro de este tipo, principalmente, uno que contiene estas partículas como llenador, puede están convenientemente en la escala de 0.1 -50% en peso, usualmente de 0.2-45% en peso, y de preferencia de 10-45% en peso.

En otra modalidad, en particular, una en donde el material para envolver productos de tabaco de la invención es un papel para envolver filtros, es posible omitir el uso de cualquier otro llenador además de las partículas compuestas usadas en la invención en el papel para envolver filtros. La cantidad de partículas compuestas usadas por la invención en un papel para envolver filtros de este tipo, en particular, uno que contiene estas partículas como llenador, convencionalmente puede estar en la escala de 0.1 -50% en peso, usualmente 0.2-45% en peso, y de preferencia 1 0-45% en peso.

En otra modalidad, principalmente, una en donde el material para envolver productos de tabaco de la invención es un papel para cigarrillo, las partículas compuestas usadas en la invención pueden ser utilizadas en cantidades convencionales de 0.1 -50% en peso, usualmente de 0.2-45% en peso, y de preferencia de 10-45% en peso, basándose en el peso del papel para cigarrillos, como el único llenador; o puede utilizarse como un componente de una mezcla de llenador, en donde toda la cantidad de llenador es convencionalmente de 0.1 -50% en peso, usualmente 0.2-45% en peso, y de preferencia 10-45% en peso, basándose en el peso del papel para cigarrillos, y la proporción de las partículas compuestas usadas en la invención es de 20-99%, de preferencia 50-99%, y en especial 60-99%, basándose en el peso de la mezcla de llenador. La mezcla de llenador puede ser una mezcla de las partículas compuestas usadas en la invención y un llenador adicional, de preferencia carbonato de calcio precipitado producido a través de una reacción de precipitación, por ejemplo, entre hidróxido de calcio y dióxido de carbono.

A través de la incorporación de una mezcla de llenador de este tipo en el material para envolver productos de tabaco de la invención, es posible modificar el efecto promotor normalmente de combustión del llenador adicional tal como carbonato de calcio precipitado al agregar las partículas compuestas usadas por la invención, las cuales tienen un efecto reductor de combustión, en proporciones adecuadas de más de 20% , preferiblemente de más de 50%, basado en el peso de la mezcla de llenador, para cancelar el efecto promotor de combustión , por ejemplo, en donde se ha encontrado que este efecto, de acuerdo con la invención, comienza a proporciones de más de 30% de las partículas compuestas usadas en la invención con base en el peso de la mezcla de llenador. De esta manera es posible controlar efectivamente las propiedades de quemado del material para envolver productos de tabaco de la invención, por ejemplo, para controlar la velocidad de combustión del papel para cigarrillos y de esta formar el número de bocanadas que caracterizan a productos de tabaco tales como cigarrillos sin tener que cambiar cualquiera de los otros parámetros del papel para cigarrillos tal como su peso base, permeabilidad al aire, o tipo y cantidad de sal reguladora de quemado. Esta medida puede ser utilizada para obtener un producto de tabaco con un resultado sensorial equilibrado.

En otra modalidad, el material para envolver productos de tabaco de la invención puede ser un papel para cigarrillos conteniendo zonas discretas en donde la permeabilidad al aire del material para envolver base se cambia (así llamados papeles para cigarrillos “LI P” [Propensión I nferior a Encendido]). En una modalidad, estas zonas discretas con permeabilidad al aire cambiada son zonas con con una permeabilidad al aire de 0-30 CU , de preferencia de 3-15 CU, y en especial de 3-10 CU.

En una modalidad, el material para envolver productos de tabaco de la invención al cual se aplican las zonas discretas antes mencionadas, es decir, las zonas en donde la permeabilidad al aire del papel para envolver base se cambia, puede ser un material para envolver productos de tabaco en donde las partículas compuestas usadas en la invención han sido incorporadas o, alternativamente, en otra modalidad, un material para envolver productos de tabaco que no contiene las partículas compuestas usadas en la invención. En una modalidad preferida, las zonas discretas se aplican a un material para envolver productos de tabaco de la invención, estas zonas contienen las partículas compuestas usadas en la invención en una cantidad de 5-20% en peso, basado en el peso total de as zonas separadas aplicadas, en donde el material para envolver productos de tabaco de la invención al cual se aplican las zonas discretas contiene las partículas compuestas usadas en la invención en una cantidad de 15-40% basado en el peso total del material para envolver productos de tabaco de la invención.

Las zonas discretas pueden ser formadas mediante la aplicación de una sal reguladora de quemado tal como la mencionada anteriormente y/o a traves de la aplicación de las partículas compuestas usadas en la invención y/o a través de la aplicación de una mezcla de partículas compuestas usadas en la invención y un llenador adicional tal como carbonato de calcio y/o a través de la aplicación de un pollsacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado, posiblemente junto con las partículas compuestas usadas en la invención.

En una modalidad preferida, las zonas discretas se aplican a un material para envolver productos de tabaco de la invención, el cual contiene una substancia de retraso de velocidad de combustión y posiblemente las partículas usadas en la invención, en donde la substancia que se va a aplicar para formar las zonas discretas también contiene la substancia de retraso de velocidad de combustión, de manera que el material para envolver productos de tabaco de la invención que comprende las zonas discretas se caracteriza porque el contenido de la substancia de retraso de combustión en las áreas en las zonas discretas es diferente de aquel fuera de las zonas discretas.

En otra modalidad preferida, las zonas discretas se aplican a un material para envolver productos de tabaco de la invención, el cual contiene una substancia de cambio de velocidad de combustión y posiblemente partículas compuestas usadas en la invención, en donde la substancia que será aplicada para formar las zonas discretas contiene una substancia de cambio de velocidad de combustión, la cual es diferente de la substancia de retraso de velocidad de combustión contenida en el material para envolver productos de tabaco, de manera que el material para envolver productos de tabaco de la invención que comprende las zonas discretas se caracteriza porque el tipo de substancia de cambio de velocidad de combustión en las áreas en las zonas discretas es diferente de aquella fuera de las zonas discretas.

En otra modalidad preferida, las zonas discretas se aplican a un material para envolver productos de tabaco de la invención , el cual contiene partículas compuestas usadas en la invención , en donde la substancia formadora de zona discreta que se va a aplicar tambien contiene partículas compuestas usadas en la invención, de manera que el material para envolver productos de tabaco de la invención que comprende las zonas discretas se caracteriza porque el contenido de partículas compuestas usadas en la invención en las áreas en las zonas discretas es diferente a aquel fuera de las zonas discretas.

En otra modalidad preferida, las zonas discretas se aplican a un material para envolver productos de tabaco de la invención, el cual contiene partículas compuestas usadas en la invención, en donde la substancia formadora de zona discreta que va a ser aplicada contiene un polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado, de manera que el material para envolver productos de tabaco de la invención que comprende las zonas discretas se caracteriza porque el contenido de las partículas compuestas usadas en la invención en las áreas en las zonas discretas no es diferente de aquel fuera de las zonas discretas.

Como resultado de la incorporación de las partículas compuestas usadas en la invención en el material para envolver productos de tabaco de la invención antes de la aplicación de zonas discretas, es posible, especialmente cuando, por ejemplo, un polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado es aplicado en las zonas discretas, que el polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado en las zonas discretas pueda ser utilizado en cantidades más pequeñas que antes para disminuir la permeabilidad al aire a, por ejemplo, 3-15 CU. Un material para envolver productos de tabaco de la invención que comprende una permeabilidad al aire que ha sido reducido en las zonas discretas, de esta manera también se caracteriza porque las zonas discretas son mucho menos visibles o nada visibles al ojo humano.

Además, en el caso de este tipo de material para envolver productos de tabaco de la invención con zonas discretas de permeabilidad al aire reducida, la diferencia sensorial entre las zonas discretas y las áreas fuera de las zonas discretas percibida cuando el producto de tabaco se fuma es menos pronunciada en el caso de papeles para cigarrillo convencionales sin las partículas compuestas usadas en la invención y con diferencias correspondiente y fuertemente pronunciadas entre las zonas discretas y las áreas fuera de las zonas discretas.

Como el polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado, es posible utilizar un almidón mecánicamente fragmentado y químicamente entrelazado, almidón modificado, derivado de almidón, celulosa, derivado de celulosa, quitosán, derivado de quitosán , quitina, derivado de quitina, alginato, derivado de alginato, o una combinación de estos compuestos, de preferencia un almidón mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado.

Se debe entender que un polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado es un polisacárido que ha sido reducido a partículas pequeñas a través de una acción de esfuerzo cortante y después expandido a través del uso de, por ejemplo, un extrusor, en donde este polisacárido también puede ser sometido a una amplia variedad de reacciones químicas, tales como oxidación o reducción.

De esta manera, cuando se utiliza un almidón en forma granulada como el material de partida, es posible utilizar un almidón natural; un almidón que haya sido desnaturalizado a través de oxidación, o hidrólisis; o un derivado de éter o éster químicamente modificado del mismo.

Se pueden producir derivados de polisacáridos ionizados con los siguientes agentes de cationización o anionización en la escala de substitución de 0.02-0.1 (D. S. ): cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio, cloruro de 2,3-epoxipropiltrimetilamonio, cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropildimetildodec¡lamonio, cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropildimetiloctadecilamonio, monocloroacetato de sodio, anhídrido acético, y/o anhídrido maleico.

Para entrelazamiento, un agente bifuncional o polifuncional, el cual puede reaccionar con al menos dos grupos hidroxilo libres de la molécula de polisacárido, preferiblemente en una cantidad de 0.1 - 0.8% en peso calculado en la base del peso del polisacárido en forma granulada, se hace reaccionar con los granos de almidón. El agente bifuncional o polifuncional que se va a utilizar usualmente se selecciona del grupo que consiste de compuestos epoxihalógeno o dihalógeno alifáticos, fosforoxihalogenuros, metafosfato alcalinos, aldehidos incluyendo resinas que contienen aldeh ido, anhídridos de ácido, y reactivos polifuncionales tales como cloruro de ácido cianúrico.

Se pueden conducir reacciones e modificación química tanto antes de la extrusión como en el extrusor. Puede ser útil realizarlas antes de la extrusión, ya que se obtienen dispersiones con fragmentos más pequeños después de la fragmentación en el extrusor y la subsecuente dispersión del producto molido en el agua.

Los almidones preferiblemente pueden originarse de almidones de tubérculo o raíces y de almidones de grano como material de partida. Los almidones de tubérculo y raíz típicos son almidón de papa y almidón de tapioca, mientras que los almidones de grano fácilmente disponibles incluyen almidón de maíz y almidón de trigo. Los almidones que se van a utilizar no están limitados de ninguna forma a estos almidones, sin embargo; la ventaja de los almidones previamente mencionados es meramente que ahora son fáciles de obtener de manera comercial. Es obvio que se puedan utilizar mezclas de dos o más almidones seleccionados del grupo que consiste de almidón natural ; almidón oxidante, térmica, o hidrolíticamente desnaturalizado; y almidones de tubérculo, raíz o grano químicamente modificados. Como material de partida, tam bién se pueden utilizar flores de tubérculo, raíz o grano. A través de un extrusor (son adecuados extrusores tanto de tornillo individual como de tornillo doble), es posible lograr una fragmentación definida de, por ejemplo, granos de almidón de papa, en donde el producto seco terminado es molido a un tamaño de grano menor que 2 mm, y de preferencia menor que 1 mm , con un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 500 mhi .

La reducción mecánica y térmica en el tamaño de los granos de polisacárido entrelazado conduce a fragmentos con superficies que no consisten de regiones moleculares ordenadas sino que más bien de estructuras de polisacárido sueltas, parcialmente hidrolizadas. Esta capa, la cual se vuelve “suave” cuando se deja hincha en agua, hace posible obtener áreas de contacto más grandes para el procedimiento de depositar los fragmentos sobre las fibras y así obtener una unión más fuerte de las partículas de polisacárido a las fibras.

La composición que se va a aplicar al material para envolver productos de tabaco de la invención opcionalmente puede contener un solvente además del agente responsable para la permeabilidad al aire del material para envolver productos de tabaco.

Como este solvente se puede utilizar agua y/o un solvente orgánico. Los solventes orgánicos adecuados incluyen, por ejemplo, isopropanol, etanol, dimetilacetamida, N-metilpirrolidona, y/o N-óxido de N-metilmorfolina.

Opcionalmente, la composición que se va a aplicar al material para envolver productos de tabaco de la invención también puede contener otros componentes tales como substancias adicionales para cambiar la permeabilidad al aire del material para envolver base, llenadores, substancias de retraso de velocidad de combustión, y/o substancias para acelerar la velocidad de combustión.

Las substancias adicionales para cambiar la permeabilidad al aire del material para envolver base que pueden ser mencionadas incluyen en particular un polisacárido que no ha sido sometido a fragmentación mecánica y entrelazamiento quím ico tal como alm idón, almidón modificado, derivados de almidón, celulosa, derivados de celulosa, quitosán, derivados de quitosán, quitina, derivados de quitina, alginato, derivados de alginato, y combinaciones de estos compuestos.

Las proporciones de los varios componentes en la composición que se va a aplicar al material para envolver productos de tabaco de la invención , basadas en cada caso en el peso del contenido sólido de la composición, pueden ser, por ejemplo: 20-100%, preferiblemente 45- 100% , y en especial preferiblemente 70-100%, de polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado, en especial almidón; -- posiblemente 0-40% , y preferiblemente 0-20%, de un polisacárido convencionalmente utilizado; -- posiblemente 0-50%, y preferiblemente 0-30%, de un llenador; y -- opcionalmente 0-6%, y preferiblemente 0-3% de la substancia de retraso de velocidad de combustión y/o de aceleración .

La aplicación de la composición al material para envolver productos de tabaco usualmente se realiza después de la producción del material para envolver productos de tabaco base a través de una téenica de aspersión o impresión, por ejemplo, de preferencia a través de una técnica de impresión por grabado. Estos métodos son bien conocidos a los expertos en la técnica en el área técnica relevante y también se describen con detalle en la literatura de patentes, de manera que no necesidad aquí para una descripción detallada de los métodos de aplicación que se pueden utilizar.

En otra modalidad especialmente preferida de la presente invención, la aplicación de la composición al material para envolver productos de tabaco de la invención puede realizarse mediante la aplicación a través de una boquilla de presión con una ranura de descarga, la cual usualmente es transversal a la dirección de descarga. La boquilla de presión que puede ser utilizada usualmente es una boquilla con una cámara interior bajo una entrada de presión; con válvulas controladas, de rápida acción, las cuales controlan la alimentación hacia la ranura de boquilla; y con una geometría de boquilla y ranura de descarga adaptada a la aplicación deseada.

El uso de dicha boquilla de presión hace posible aplicar el material continua o discontinuamente al material para envolver productos de tabaco de la invención en las áreas discretas requeridas para el uso descrito o sobre toda la superficie del material para envolver productos de tabaco. Para la aplicación deseada, también es posible combinar varias boquillas individuales separablemente controlables en forma modular.

Siempre que la viscosidad del medio de aplicación sea suficiente, el método ofrece revestimientos uniformes con bordes delanteros y traseros claros y precisamente definidos. Ya que esto no es un procedimiento de aspersión, no hay nada de salpicadura del material aplicado fuera de las áreas discretas.

La aplicación de la composición que se va a aplicar al material para envolver productos de tabaco de la invención de acuerdo con un o más de los métodos de aplicación antes descritos usualmente se realiza al menos en las zonas discretas del material para envolver productos de tabaco, o, si se desea, sobre todo el material para envolver productos de tabaco.

La velocidad a la cual la composición es aplicada al material para envolver productos de tabaco de la invención usualmente está en la escala de 0.1 -10 g/m2, y de preferencia de 0.3-5 g/m2 del material para envolver productos de tabaco.

La aplicación usualmente se lleva a cabo de tal manera que el material aplicado al material para envolver productos de tabaco de la invención obtenido es casi o completamente invisible, y las zonas tratadas tienen una apariencia uniforme, nivelada, la cual es esencialmente igual a aquella de las zonas no tratadas. El ancho y separación de las zonas aplicadas dependen de un número de diferentes variables tales como la permeabilidad al aire del material para envolver productos de tabaco, la densidad de la composición de la barra de tabaco, el diseño del cigarrillo, etc. Las zonas usualmente tienen un ancho de al menos 3 mm , y de preferencia de 5-10 mm.

La distancia entre las zonas también depende de un número de variables. La distancia entre las zonas usualmente debe ser de 1 -35 mm , y de preferencia 10-25 mm .

En el caso normal, el material para envolver productos de tabaco de la invención (en forma enrollada) contiene 1 -3 zonas con forma de anillo tratadas, las cuales son separadas como se describió anteriormente.

Dentro del alcance de otro aspecto de la presente invención, el material para envolver productos de tabaco déla invención previamente descrito se utiliza para la producción de productos de tabaco.

Generalmente será el caso de que el material para envolver productos de tabaco de la invención tenga una permeabilidad al aire reducida en el área de estas zonas, como resultado de lo cual, el cigarrillo se auto-extinguirá en esta área si no hay ningún obstáculo para el acceso libre de aire. Para medir la tendencia de auto-extinción, usualmente se utilizar un estándar generalmente conocido tal como la prueba NI ST de acuerdo con la Notificación Téenica de NI ST 1436. Además, también se puede conducir una prueba para quemado libre, la cual es convencional en el campo técnico general, en donde un cigarrillo está sujetado a un soporte que permite el libre acceso al aire y después encender una vez. En una prueba exitosa para quemado libre, el cigarrillo se quema completamente en el soporte después de ser encendido; no se apagó. Si esto no pasa y el cigarrillo se apaga antes de que se querne por completo, el cigarrillo no pasa o solo parcialmente pasa esta prueba.

Las partículas compuestas usadas en la invención se pueden utilizar en materiales para envolver productos de tabaco de la invención de cualquier permeabilidad al aire deseada, ya que el tamaño de partícula, la forma, y otros parámetros importantes de las partículas compuestas de la invención puede llevarse a armonía con aquellas substancias convencionalmente utilizada como llenadores, en especial con carbonato de calcio precipitado. Otros llenadores que también tiene un efecto de reducción de combustión no pueden cubrir esta amplia escala de permeabilidades al aíre del papel para cigarrillo o no se permiten bajo las regulaciones legales aplicables.

En lo siguiente, la presente invención se ilustra con más detalle a través de los ejemplos y ejemplos de comparación, pero no se pretende limitar la Idea de la invención a éstos.

Métodos de Medición Microscopio Electrónico Se hicieron imágenes de barrido electrónico con un microscopio electrónico de alto voltaje (Zeiss, DSM 962) a 15 kV. Una capa de oro-paladio se roció sobre las muestras.

Termogravimetría La termogravimetría se condujo con un PerkinElmer STA 6000 bajo nitrógeno (velocidad de flujo de nitrógeno: 20 ml/minuto) en la escala de 40-1 ,000°C a una velocidad de calentamiento de 20°C/minuto.

Prueba de Agujero de Quemado Un lazo de alambre con un diámetro de aproximadamente 1 mm se calentó a 550°C y se introdujo horizontalmente a una tira de papel, en particular, el papel para envolver productos de tabaco que se va a probar, el cual se sujetó en una posición vertical. El lazo se mantuvo en esta posición durante la medición. La temperatura del lazo de alambre caliente se midió con un sensor de temperatura y se mantuvo a 550°C. El lazo de alambre caliente quemó el papel, formó un agujero de quemado, e inició el procedimiento de quemado. El aumento en el tamaño horizontal del diámetro del agujero de quemado menos el diámetro del lazo de alambre dio como resultado el crecimiento del agujero de quemado y se expresó en milímetros. La prueba de agujero de quemado se condujo 5 veces con cada muestra de papel.

Indice de Oxígeno El índice de oxígeno (abreviado OI o LOI = I ndice de Oxígeno Limítrofe) es una característica utilizada para describir el comportamiento de combustión del plástico. Es la concentración mínima de oxígeno de una mezcla de oxígeno-nitrógeno a la cual la combustión de una muestra verticalmente montada persiste bajo las condiciones de prueba.

La muestra para la cual se va a determinar el índice de oxígeno es encendida desde arriba en un tubo de vidrio vertical, a través del cual fluye una mezcla de oxígeno-nitrógeno. Después de que la flama de encendido es removida, se observa el comportamiento de combustión. Si la flama se quema durante más de 180 segundos o alcanza un punto de 50 mm por abajo de la marca de medición en el borde superior, la concentración de oxígeno se reduce en la siguiente prueba o, en el caso contrario, se incrementa. Esto se continúa hasta que 50% de las muestras se queman a una cierta concentración.

Análisis de Sedimentación Determinación de la distribución de tamaño de partícula con un SediGraph 5100.

Procedimiento de Prueba La distribución de tamaño de partícula se determinó al medir la velocidad de sedimentación de la substancia de prueba. La misma medición prosigue en la base de la atenuación de un hay de rayo X, el cual se envía a través de la suspensión. Al principio, la atenuación es alta, y después, a medida que la suspensión se hace “más delgada”, el haz puede pasar a través de ésta más fácilmente a medida que la sedimentación comienza; es decir, la atenuación disminuye.

Equipo, Químicos Equipo de laboratorio general; SediGraph 5100 con Master-Tech 51 de Micrometrics; y Soluciones de dispersión, 0.5% y 0.1 % de polifosfato de sodio (NPP) en agua completamente desionizada.

Metodo 1. Preparación Primero la muestra se preparó al tarar el contenedor de muestra en una balanza, cargando o poniendo mediante una pipeta la cantidad de muestra de acuerdo con el Cuadro 1 , y formando la solución de dispersión de acuerdo con el Cuadro 1 a un total de aproximadamente 80 gramos.

CUADRO 1 * La cantidad cargada siempre se basa en 3 gramos de material absolutamente seco; la cantidad debe ser ajustada en casos en donde el contenido de sólidos se desvía mucho de esto. 2. Medición v Evaluación Se utilizó SediGraph para realizar la medición y la evaluación. El software calculó la distribución de tamaño de partícula.

Ejemplo 1 Materiales de partida utilizados: 20 gramos de una suspensión de carbonato de calcio en agua; estructura de cristal: calcita/tamaño de partícula escalenoédrico (análisis de sedimentación , SediGraph): d5o = aproximadamente 1 .5 mm ; < 1 mhi = aproximadamente 19%, valor de pH = 8-9 contenido de sólidos (gravimétrico): 17% área de superficie específica (BET) : 9 m2/g 1 .12 kg de una solución de cloruro de polialuminio (12.5% Al ± 0.3% , producto comercial PAX-XL 19 de Kemira).

Equipo: aparato de disolución Dispermat de Emod con un contenedor de mezclado de propulsor-agitador, aproximadamente 25 litros, sin desviador.

Se prepararon 20.0 kg de una suspensión acuosa de 14% en peso de carbonato de calcio y se agitó a 450 rpm . Bajo condiciones de agitación continua, después se agregaron rápidamente 1 120 gramos de PAX-XL 19, y la velocidad de agitación se incrementó a 1 , 000 rpm . Cuando la viscosidad visiblemente disminuyó, la velocidad se redujo a 450 rpm . La suspensión se agitó a durante 20 minutos. Al final de la precipitación, el pH fue de entre 6 y 7.

Análisis La suspensión se filtró a través de un filtro de succión (d = 26 cm) y un filtro de tira azul (“42" cuantitativo), y la torta de filtro se lavó con agua completamente desionizada hasta que, a través de floculación con nitrato de plata en una forma conocida, no se detectaron más iones de cloruro en el filtrado. La torta de filtro húmeda se secó en un secador de compartimento de aire en circulación a 100°C hasta que el peso fue constante. Después al torta de filtro seca se molió en un molino de pasador (UPZ de alpine a 220 V) .

Datos de Análisis del Polvo La Figura 1 muestra el difractograma del carbonato de calcio de partida; la Figura 2 muestra el difractograma de la partícula compuesta. La Figura 3 muestra una imagen REM de la partícula compuesta; y la Figura 4 muestra la curva TGA de la partícula compuesta.

Se mezclaron 750 gramos de la suspensión de carbonato de calcio del ejemplo 1 con 1 5.2 gramos de hidróxido de aluminio (Alfrimal de Alpha), se agitó durante 1 5 minutos, y se secó como de describió previamente a 130°C.

La Figura 5 muestra el difractograma del hidróxido de aluminio, la Figura 6 muestra el difractograma de la mezcla resultante. La Figura 7 muestra una imagen REM de la mezcla resultante.

En contraste a las partículas compuestas usadas en la invención, el difractograma de la mezcla de carbonato de calcio e hidróxido de aluminio muestra señales para hidróxido de aluminio tales como aquellas a 2Q = 18.3; en la imagen REM, el hidróxido de aluminio es claramente reconocible.

La Figura 8 muestra la curva TGA de la mezcla resultante. En contraste a las partículas compuestas usadas en la invención, la mezcla de carbonato de calcio e hidróxido de alum inio no libera agua hasta que la temperatura está por arriba de 200°C.

Ejemplo 2 El procedimiento es como en el Ejemplo 1 con el uso de 0.09 kg de PAX-XL 19.

Datos de Análisis del Polvo Ejemplo de Comparación 2 Suspensión de carbonato de calcio: estructura de cristal: calcita/escalenoédrica tamaño de partícula (análisis de sedimentación, SediGraph): d50 = aproximadamente 1 .5 pm; < 1 mm = aproximadamente 19% valor de pH: 8-9 contenido de sólidos (gravimétrico): 17% área de superficie específica (BET) : 9 m2/g Ejemplo 3 El procedimiento es como en el ejemplo 1 con el uso de lo siguiente: Suspensión de carbonato de calcio: estructura de cristal: calcita/escalenoédrica tamaño de partícula (análisis de sedimentación, SediGraph): d50 = aproximadamente 2.95 pm; < 1 mm = aproximadamente 0.47% valor de pH: 8-9 contenido de sólidos (gravimétrico): 17% área de superficie específica (BET): 6 m2/g Datos de Análisis del Polvo El procedimiento es como en el Ejemplo 3, excepto que en lugar de 1 .12 kg de una solución de cloruro de polialuminio, solo se utilizaron 0.56 kg de la solución de cloruro de polialuminio.

Datos de Análisis del Polvo Materiales de partida utilizados: 6 kg de una suspensión de carbonato de calcio en agua; estructura de cristal: calcita/tamaño de partícula escalenoédrico (análisis de sedimentación, SediGraph): d50 = aproximadamente 2.0 mhh ; < 1 mm = aproximadamente 7%, valor de pH = 8-9 contenido de sólidos (gravimétrico): 13.8% área de superficie específica (BET): 7 m2/g 0.964 kg de una solución de sulfato de aluminio (4.3% Al, producto comercial ALS de Kemira).

Equipo: aparato de disolución Dispermat de Emod con un contenedor de mezclado de propulsor-agitador, aproximadamente 210 litros, sin desviador.

Se prepararon 6 kg de 14% en peso de una suspensión acuosa de carbonato de calcio y se agitó a 450 rpm. Después, bajo agitación continua, se agregaron rápidamente 964 gramos de ALS, y la velocidad se incrementó a 1 ,000 rpm . Tan pronto como se redujo visiblemente la viscosidad, la velocidad se redujo otra vez a 450 rpm . La suspensión se agitó durante 20 minutos. Al final de la precipitación, el valor de pH fue de entre 6 y 7.

Análisis La suspensión se filtró a través de un filtro de succión (d = 26) y un filtro de tira azul redondo (“42” cuantitativo), y la torta de filtro se lavó con agua completamente desionizada hasta que, a través de floculación con nitrato de plata en la forma conocida, no se observaron más iones de cloruro en el filtrado. La torta de filtro húmeda se secó en un secador de compartimiento de aire en circulación a 100°C hasta que el peso fue constante. Después, la torta de filtro seca se molió en un molino de pasador UPZ de Alpine a 220 V).

Datos de Análisis del Polvo Ejemplo 6 El procedimiento es como en el Ejemplo 5 excepto que, en lugar de 0.964 kg de una solución de sulfato de aluminio, se utilizaron 0.767 kg de una solución de nitrato-sulfato de aluminio (5.4% Al; producto comercial Nicasal de Sachtleben).

Datos de Análisis del Polvo Ejemplo 7 El procedimiento es como en el Ejemplo 5 excepto que, en lugar de 0.964 kg de una solución de sulfato de aluminio, se utilizaron 0.796 kg de una solución de cloruro de aluminio (5.2% Al, producto comercial Sachtoklar P de Sachtleben) .

Datos de Análisis del Polvo En una máquma de Fourdrinier, se produjeron varios papeles para envolver productos de tabaco a partir de una pulpa de fibra larga (2/3 Aspa - 1 /3 Stendal , finura de molienda 75 °SR) . Las partículas compuestas se agregaron a una caja de entrada en una cantidad tal que el papel para envolver productos de tabaco contuvo las partículas compuestas en una cantidad de 25% en peso, basado en el peso total del papel para envolver. Además, se incorporó 1 .1 % en peso de una sal reguladora de quemado (citrato de sodio/potasio = 1 : 1 ), basado en el peso total del material para envolver productos de tabaco. En el material para envolver productos de tabaco de comparación del ejemplo de Comparación 3, la suspensión de carbonato de calcio producida en el ejemplo de Comparación 2 se incorporó en una cantidad tal que la proporción del carbonato de calcio, basado en el peso total del material para envolver, fue de 25% en peso. El peso base de los papeles para envolver productos de tabaco así producidos fue de 30 g/m2. La cantidad de sal reguladora de quemado en los papeles, el tiempo de quemado, y los resultados de la prueba de agujero de quemado se resumen en el siguiente cuadro.

Pigmento Sal reguladora de Tiempo de Agujero de quemado, quemado, s quemado, % /peso mm Ej.Comp. 3 Ejemplo de Comparación 2 1.17 63 7-oo Ejemplo 8 Ejemplo 2 1.09 72.5 4 Ejemplo 9 Ejemplo 1 1.15 76 2 La muestra del Ejemplo de Comparación 3 logró un aumento de agujero de quemado de más de 5 mm; en algunas muestras, todo el papel se quemó (aumento infinito en el tamaño del agujero de quemado). A través de la adición de las partículas compuestas usadas en la invención en los Ejemplos 8 y 9, el aumento de agujero de quemado se vuelve progresivamente más pequeño y se mantiene a menos de 5 mm (valor medio de 5 pruebas). Estos 5 mm se consideran un límite reconocido en el campo téenico relevante para se capaz de llamar a un papel para envolver productos de tabaco como exhibiendo una “combustión reducida” (menos de o igual a 5 mm). En el caso de un aumento de agujero de quemado de más de 5 mm , el papel para envolver productos de tabaco se dice que no exhibe una “combustión reducida”.

Ejemplos 10 y 11 y Ejemplos de Comparación 4 y 5 En analogía al Ejemplo 8, se produjeron papeles para envolver productos de tabaco con las partículas compuestas del Ejemplo 2.

Se produjeron papeles para envolver productos de tabaco con un contenido de llenador de 25%, un peso base de 30 g/m2, y una permeabilidad al aire de 15-150 CU. El componente de pulpa, el cual constituyó el 75% en peso del papel para envolver productos de tabaco, consistió de pulpa de fibra larga molida con una finura de 65-84 °SR para la preparación de la escala de permeabilidad al aire antes mencionada. La cantidad de sal reguladora de quemado en los papeles, el tiempo de quemado, y los resultados de la prueba de agujero de quemado se resumen en el siguiente cuadro.

Pigmento Sal reguladora de Tiempo de Agujero de quemado, quemado, s quemado, 7o/ peso mm Ej. Comp.4 Ejemplo de Comparación 2 0 O1 Ej. Comp.5 Ejemplo de Comparación 2 1 60 Ejemplo 10 Ejemplo 1 0 O1 < 5 Ejemplo 11 Ejemplo 1 1 70 < 5 1 No pudo ser medido. Auto-extinción.

Ejemplos 12-14 v Ejem plo de Comparación 6 Los papeles para envolver descritos en el Ejemplo de Comparación 5 y Ejemplo 10 se proporcionaron con bandas especiales (bandas LI P [Propensión de Encendido Inferior]) para la prueba de auto-extinción de cigarrillos; la capacidad de difusión de las bandas fue de 0. 16 cm/s. La experiencia mostró que esto está en la escala en la cual es posible para analizar los efectos de las varios llenadores en la auto-extinción del cigarrillo en un papel filtro consistiendo de 10 capas (ver valores de ASTM) y la propensión del cigarrillo a auto-extinguirse bajo condiciones de quemado libre (rodeado solo por aire libre y no yaciendo sobre un substrato) (ver valores FASE [Auto-Extinción de Aire Libre]) ; y también es una escala en la cual es posible diferenciar entre los llenadores con base en los valores FASE. Todas las muestras estudiadas lograron el 1 00% de las especificaciones de ASTM con una difusión de banda de 0.16 cm/s en cada caso. La composición de los materiales estudiados y los valores FASE observados se resumen en el siguiente Cuadro.

Pigmento en el papel de cigarrillo Pigmento en el revestimiento FASE LIP % Ej. Comp.6 Ejemplo de Comparación 2 60 Ejemplo 12 Ejemplo de Comparación 2 Ejemplo 1 (8 %/p) 40 Ejemplo 13 Ejemplo 1 100 Ejemplo 14 Ejemplo 1 Ejemplo 1 (8 %/p) 20 Entre más bajo es el valor FASE (20% FASE significa que el 80% de todos los cigarrillos continúan quemándose en un ambiente libre) con una valor ASTM de más de 75% al mismo tiempo, más ventajosa es la evaluación de dichos cigarrillos para el fabricante de cigarrillos y el fumador.

La muestra de papel del ejemplo 14 con partículas compuestas en el papel para cigarrillos y también como un componente del material de banda LI P logró aquí el mejor resultado en comparación con PCC estándar, seguido por la muestra de papel del Ejemplo 12 (partículas compuestas en el revestimiento LI P).

Ejemplo 15 v Ejemplos de Comparación 8 v 9 En una máquma Fourdrinier, se produjeron varios papeles para envolver productos de tabaco a partir de una pulpa de fibra larga (2/3 Aspa - 1 /3 Stendal, finura de molienda 75 °SR). Las partículas compuestas se agregaron a la caja de entrada a una velocidad tal que el papel para envolver productos de tabaco contuvo las partículas com puestas en una cantidad e 25% en peso basado en el peso total del papel para envolver. En el papel para envolver productos de tabaco de comparación del Ejemplo de Comparación 8, la suspensión de carbonato de calcio producida en el Ejemplo de Comparación 2 se incorporó en una cantidad tal que la proporción de carbonato de calcio basado en el peso total del material para envolver fue de 25% en peso. El e papel para envolver productos de tabaco de comparación del Ejemplo de Comparación 9, una mezcla de la suspensión de carbonato de calcio producida en el Ejemplo de Comparación 2 e hidróxido de aluminio en una relación de 90: 10 (basado en peso) se incorporó en una cantidad tal que la proporción del carbonato de calcio y el hidróxido de aluminio en la mezcla, basado en el peso total del material para envolver, fue de 25% en peso. Además, una cantidad de 1.2% en peso de la sal reguladora de quemado (citrato de sodio/potasio = 1 : 1 ) basada en el peso total del material para envolver productos de tabaco se incorporó en los papeles para envolver productos de tabaco. El peso base de los papeles para envolver productos de tabaco fue de 30 g/m2. El tiempo de quemado y los resultados de la prueba de agujero de quemado se resumen en el siguiente Cuadro.

Pigmento Sal reguladora de Tiempo de Agujero de quemado, quemado, s quemado, %/P mm Ej. Comp. 8 Ejemplo de Comparación 2 1.17 63 7-¥ Ej. Comp. 9 90% Ej. Comp. 2 + 1.20 69 6 10% hidróxido de aluminio (Afrimal, Alpha) Ejemplo 15 Ejemplo 1 1.15 76 2 La mezcla de 90% de carbonato de calcio y 10% de hidróxido de aluminio en papeles para envolver productos de tabaco (Ejemplo de Comparación 9) es eficiente en comparación con el Ejemplo de Comparación 8 con solo carbonato de calcio como pigmento con respecto a aumentar el tiempo de quemado (disminuyendo la velocidad de quemado) y reducir el tamaño del agujero de quemado, pero es mucho menos eficiente que el Ejemplo 15 (partículas compuestas). La permeabilidad al aire fue de 100 CU.

Claims (20)

REIVI NDICACIONES

1 . Un material para envolver productos de tabaco que comprende partículas compuestas que se obtienen de acuerdo con un metodo en donde: (a) se prepara una suspensión acuosa que contiene partículas de carbonato de calcio; (b) se agrega una sal metálica que comprende un catión de aluminio, en donde la sal metálica: (i) es capaz de formar un componente metálico básico en la suspensión, y (ii) tiene una solubilidad de más de 9.0 mg/l en agua, medida al pH de la suspensión preparada y a una temperatura de 20°C.

2. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde las partículas compuestas se pueden obtener con el uso de AI(N03)3, cloruro de polialuminio, sulfato de aluminio, y/o nitrato-sulfato de aluminio.

3. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde, en un difractograma de rayos X de las partículas compuestas, la intensidad de señal a 2Q = 18.3 ± 1 .0 es menor que 100.0%, en donde la intensidad de la señal a 2Q = 29.5 ± 1 .0 se define como 100.0%.

4. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde, en un difractograma de rayos X de las partículas compuestas, la intensidad de señal a 2Q = 18.3 ± 1 .0 es menor que 100.0%, en donde la intensidad de la señal a 2Q = 26.2 ± 1 .0 se define como 100.0%.

5. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, en donde las partículas compuestas tiene un área de superficie BET en la escala de 0.1 m2/g a menos de 25 m2/g .

6. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, en donde las partículas compuestas están presentes en cantidades de 1 -50% en peso basado en el peso total del material para envolver productos de tabaco.

7. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, en donde el material para envolver productos de tabaco es un papel de filtro.

8. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con las reivindicaciones 1 -6, en donde el material para envolver productos de tabaco es un papel para envolver filtro.

9. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con las reivindicaciones 1 -6, en donde el material para envolver productos de tabaco es un papel para cigarrillos.

10. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el papel para cigarrillos contiene zonas discretas de permeabilidad al aire reducida.

1 1 . Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con la reivindicación 10, en donde las zonas discretas del papel para cigarrillos difieren del papel fuera de las zonas discretas con respecto a: el contenido de sal reguladora de quemado, o el contenido del material compuesto, o el contenido de sal reguladora de quemado y el contenido del material compuesto, o el contenido de sal reguladora de quemado y el contenido del pigmento compuesto en la mezcla con carbonato de calcio.

12. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con la reivindicación 10 o reivindicación 1 1 , en donde las zonas discretas del papel para cigarrillos contiene un polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado con un tamaño de partícula, definido como el tamaño de partícula promedio en peso del producto seco, en la escala de 1 -1 ,000 mhi.

1 3. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado es un almidón mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado.

14. Un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con la reivindicación 12 o reivindicación 1 3, en donde las zonas discretas del papel para cigarrillos contiene también partículas compuestas de acuerdo con la definición de la reivindicación 1 y posiblemente filtros adicionales además del polisacárido mecánicamente fragmentado, químicamente entrelazado con un tamaño de partícula, definido como el tamaño de partícula promedio en peso del producto seco, en la escala de 1 -1 ,000 pm.

1 5. Un método para la producción de un material para envolver productos de tabaco, en donde el método comprende la producción de un material para envolver productos de tabaco en una máquma Fourdrinier, en donde las partículas compuestas de acuerdo con la definición de la reivindicación 1 se agregan a la pulpa de celulosa a través de una prensa de dimensionamiento o algún otro aparato de aplicación después de que la pulpa ha sido drenada.

16. El uso de un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 -14 para la producción de productos de tabaco.

17. El uso de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el material para envolver productos de tabaco es un papel de filtro.

18. El uso de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el material para envolver productos de tabaco es un papel para envolver filtro.

19. El uso de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el material para envolver productos de tabaco es un papel para cigarrillos.

20. Un producto de tabaco, en donde comprende un material para envolver productos de tabaco de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 -14.