NO163145B - Sigarettpapir. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et sigarettpapir av den i kravets inn-ledning angitte art.

Den sigarettrøk som oppstår ved røkning av en sigarett, er en aerosol og består altså av en gassfase og en partikkelfase. Mens partikkelfasen langt på vei bestemmer smaken av sigarettrø-ken og følgelig er vesentlig for røkenytelsen, er gassfasen, særlig pga. dennes karbonmonoksydinnhold, uønsket. En nedsettelse av gassfasen, eksempelvis ved tilsiktet endring av siga-rettpapirets egenskaper, har imidlertid hittil alltid vist seg å følges av en forminskning av partikkelfasen, slik at smaken av sigaretten påvirkes. Som eksempler på slike tilsiktede, med påvirkning av smaken av sigaretten forbundne endringer av sigarett-papirets egenskaper skal det nevnes en forhøyelse av papirets luftgjennomtrengelighet eller anvendelsen av glødesalter.

Da de vanlig anvendte sigarettpapirkvaliteter har en porøs struktur, strømmer det under sugefasen luft gjennom sigarettpapiret og inn i det indre av sigaretten, hvorved sigarettrøken fortynnes og røkkonsentrasjonen nedsettes. Samtidig reduseres gassfasen ved at gassmolekyler diffunderer gjennom sigarettpapiret og ut.

For konvensjonelt sigarettpapir er det en tilnærmet sammen-heng mellom luftgjennomtrengelighet og diffusjonskoeffisient, slik at kvadratet av diffusjonskoeffisienten er proporsjonalt med luftgjennomtrengeligheten ("Beitrage zur Tabakforschung", Band 9, Heft 3, oktober 1977, s. 131 ff).

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveie-bringe et sigarettpapir av ovennevnte art, hvilket uten betydelig påvirkning av partikkelfasen muliggjør diffusjon av større kar-bonmonoksydmengder fra sigaretten.

Oppfinnelsen er angitt i kravet og det vises til

dette.

Hvert fibermateriale har spesielle egenskaper med hensyn til strukturutformningen av sigarettpapiret. De fordeler som oppnås i henhold til oppfinnelsen, beror på kombinasjonen av en relativt høy andel av bestemte bastfibre, nemlig fibre av lin og/eller hamp, med et bestemt snevert definert innhold av f iberf raks jonen Rlf- (forklart nedenfor) , hvilket har vist seg å være meget viktig for reproduserbare, gode resultater.

Det u'tførte forskningsarbeide har videre vist at de nevnte fiberarter fibermorfologisk har spesielle egenskaper som påvirker karbonmonoksydets diffusjon. Dessuten blir smidig-

heten av disse fibre ved maleprosessen, som på avgjørende måte bestemmer den senere strukturdannelse av sigarettpapiret, ut-nyttet til en god fibrillering, dvs. en optimal oppløsning til de fine enkeltfibre. Herfor må det anvendes en malegrad på minst 92 SR.

Fibrileringen bedømmes ved mikroskopisk subjektiv bedøm-melse under anvendelse av sammenligningspreparater. Måleteknisk blir denne bedømmelse understøttet av tilsvarende målemetoder, hvilke arbeider på basis av avvanningsegenskaper, som eksempelvis malegrad SR.

Denne ekstremt fine fibrillering øker den aktive overflate, da de enkelte fibre legger seg tettere til hverandre, og den gjensidige sammenslyngning begunstiges; herved oppstår i sin tur et høyere antall av mindre porer, hvorved diffusjonskoeffisienten for de relativt små karbonmonoksydmolekyler forhøyes, mens diffusjonskoeffisienten for de andre bestanddeler av gassfasen bare påvirkes i uvesentlig grad.

Ved undersøkelser ble det fastslått at sigarettpapirstruk-turen, særlig den nevnte porestruktur, påvirker karbonmonoksyd-nedsettelsen sterkere når det gjelder sigaretter med filterventilasjon enn når det gjelder sigaretter uten filterventilasjon.

Det nevnte innhold av bastfibre på 20 - 50 vektprosent er avstemt til en luftgjennomtrengelighet på opptil 100 cm 3 /min . cm 2. kPa, hvorved diffusjonskoeffisienten stiger med økende innhold av bastfibre, som fastslått ved forsøk. Denne kjensgjerning er av betydning såvel teknologisk som økonomisk.

For å sikre porestrukturen, den fine arkoppbygning og det tilsvarende porevolum bør dessuten et bestemt lengdeforhold overholdes for de malte bastfibre. Fiber-lengdeforholdet bestem-mes ved bestemmelse av den såkalte "fiberfraksjon R^g" som rest på en sil med 16 masker pr. cm under definerte forsøksbetingel-ser. Ved sigarettpapiret ifølge oppfinnelsen skal fiberresten ligge i området 35 - 45% av den tilførte utgangsmassen, som tilsvarer 100%, for oppnåelse av den tilstrebede porestruk-

tur.

Som det også skal underbygges ved forsøksresultater, lar det seg gjennom de angitte parametre gjøre å påvirke karbonmonoksydinnholdet i hovedrøken fra sigaretten ved uforandret luf t-gjennomtrengelighet og andre konstante egenskaper hos sigarettpapiret, som eksempelvis aske, additiver og brennbarhet, nemlig å minske nevnte innhold på basis av forbedringen av diffusjonen av karbonmonoksydet fra sigaretten.

Videre ble det funnet at impregneringen eller belegningen av sigarettpapiret ved hjelp av de vanlige metoder og egnede hjelpemidler-bindemidler, som eksempelvis stivelse, karboksyme-tylcellulose, alginater og pigmentbelegningen, ikke skader ned-settelsen av karbonmonoksydet gjennom den nevnte forhøyelse av diffusjonen. Herved ligger konsentrasjonene av de påførte bindemidler hensiktsmessig i området mellom 1 og 20 vektprosent, mens pigmentbelegningen bør ligge mellom 4 og 35 vektprosent; disse angivelser refererer seg til den samlede vekt av papiret.

Oppfinnelsen skal i det følgende belyses ved hjelp av noen eksempler på oppskrifter vedrørende et sigarettpapir ved hvilket karbonmonoksyd-andelen i røken nedsettes ved forbedring av C0-diffusjonen.

De etterfølgende vektangivelser er på basis av tørrvekten av papiret.

EKSEMPEL A

22,7 vektprosent bastfibre på basis av lin

42,1 vektprosent kortfibre på basis av eukalyptus- og/eller

esparto-masse

34,0 vektprosent kalsiumkarbonat og/eller magnesiumkarbonat

1,2 vektprosent glødesalt

Fibrenes malegrad lå ved ca. 95 SR, mens fiberresten ved-rørende fiberfraksjon R r var ca. 40%. Det sigarettpapir som ble fremstilt i henhold til denne oppskrift, hadde en luftgjennom-3 2

trengelighet på 25 cm /min . cm . kPa.

EKSEMPEL B

32,4 vektprosent bastfibre på basis av lin

32,4 vektprosent kortfibre på basis av esparto- og/eller

eukalyptus-masse

34,0 vektprosent kalsiumkarbonat og/eller magnesiumkarbonat

1,2 vektprosent glødesalt

Fiberresten og malegraden lå ved de for eksempel A angitte verdier. Det sigarettpapir som ble fremstilt i henhold til denne oppskrift, hadde en luftgjennomtrengelighet på 3 2

4 0 cm /min . cm . kPa.

EKSEMPEL C

23.2 vektprosent bastfibre på basis av bomull

28,6 vektprosent furu-sulfatmasse og/eller celluloseregenerat 13,0 vektprosent kortfibre på basis av eukalyptus- og/eller

esparto-masse

34,0 vektprosent kalsiumkarbonat og/eller magnesiumkarbonat

1,2 vektprosent gødesalt

Fiberresten og malegraden hadde tilnærmet de samme verdier som i eksempel A. Luftgjennomtrengeligheten av det sigarettpapir som ble fremstilt ifølge denne oppskrift, var 25 cm 3 /min . cm 2 . kPa.

EKSEMPEL D

21,25 vektprosent bastfibre på basis av lin

21,25 vektprosent bastfibre på basis av bomull 22.3 vektprosent kortfibre på basis av esparto- og/eller

eukalyptus-masse

34,0 vektprosent kalsiumkarbonat og/eller magnesiumkarbonat

1,2 vektprosent glødesalt

Fiberresten og malegraden lå ved tilnærmet de samme verdier som angitt for eksempel A. Luftgjennomtrengeligheten av det sigarettpapir som ble fremstilt ifølge denne oppskrift, var

3 2

100 cm /min . cm . kPa.

EKSEMPEL E

Et sigarettpapir som ble fremstilt i henhold til oppskriften i eksempel B, ble impregnert med en 4 prosentig CMC-oppløs-ning.

EKSEMPEL F

Et sigarettpapir som ble fremstilt etter oppskriften ifølge eksempel B, ble belagt med en pigmentdispersjon med føl-gende sammensetning:

5 % natriumalginat

7 % kalsium- og/eller magnesiumkarbonat

0,1% dispergeringsmiddel

SAMMENLIGN ING SEK SEMPEL (norma Ir. sigarettpapir)

Som sammenligningseksempel ble det anvendt et normalt sigarettpapir på basis av den følgende oppskrift:

55% løv- og nåletremasse

10% bastfibre

5% kortfibermasse

30% kalsiumkarbonat

Malegrad: 80 - 90 SR

For sigarettpapirene ifølge oppskriftene A og C ble diffusjonskoeffisienten bestemt, nemlig i henhold til den metode som er beskrevet i artikkelen på side 127 - 134 i "Int. J. Heat Mass Transfer", bind 23.

Resultatene fra undersøkelsene av disse sigarettpapir og sigarettpapiret i henhold til sammenligningseksemplet er sammen-stilt i nedenstående tabell:

Det vil ses at diffusjonskoeffisienten for de sigarettpapir som ble fremstilt etter oppskriften ifølge oppfinnelsen, ved samme luftgjennomtrengelighet ligger mer enn 20% over diffusjonskoeffisienten for sammenligningsprøven, dvs. at diffusjonen av gassmolekylene ut av sigaretten er meget høyere for sigarettpapiret ifølge oppfinnelsen enn ved konvensjonelt sigarettpapir.

Denne forbedring av diffusjonskoeffisienten ble ennvidere undersøkt under anvendelse av en bestemt gass, nemlig karbonmonoksyd. I henhold til forskriftene i DIN 10240 vedrørende røk-ning av sigaretter ble sigarettpapir i henhold til forskriftene i eksempler B og D utprøvet, under anvendelse av konvensjonelt sigarettpapir som sammenligningsprøven. Resultatene er sammen-stilt i den følgende tabell:

Det vil ses at CO-konsentrasjonen og den samlede CO-mengde i hovedrøken nedsettes sterkt.

Et ekspertpanel har bedømt smaken av røken fra sigaretter fremstilt med sigarettpapiret ifølge oppfinnelsen; det ble ikke nevnt noen negative følger av det utprøvede sigarettpapir.

Lignende resultater ble oppnådd når sigarettpapir i henhold til de angitte oppskrifter ble impregnert eller belagt som angitt i eksemplene E og F.

Sammenfattende kan det altså fastslås at sigarettpapir fremstilt med de angitte oppskrifter ved ellers uforandret siga-rettkonstruksjon og materialutstyr, samt på forhånd gitt luftgjennomtrengelighet for sigarettpapiret, fører til en nedsettelse av CO-hovedrøk-utbyttet opptil 2,5 ml eller 15%. Herved blir det eksempelvis mulig å holde karbonmonoksydinnholdet i hovedrøken uforandret tross nedsettelse av luftgjennomtrengeligheten sam-menlignet med et konvensjonelt sigarettpapir.

Claims (1)

1. Sigarettpapir av a) lin- og/eller hamp-fibre med en ekstremt fin fibrillering og med en malegrad på ca. 90° SR, b) glødesalter og c) fyllstoffer,karakterisert ved de følgende trekk: d) et innhold, beregnet på papirets tørrvekt, på 20-50 vekt% lin- og/eller hamp-fibre med en malegrad på minst 92° SR, og e) en fiberfraksjon R16 i den malte masse i området 35-45 % av utgangsmassen.