PT1417899E - Método de preparação de papel para cigarros auto-extinguíveis - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO "MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE PAPEL PARA CIGARROS AUTO-EXTINGUÍVEIS"
Objecto da Invenção A presente invenção refere-se a um método de preparação de papel para cigarros auto-extinguiveis, proporcionando caracteristicas essenciais de novidade e vantagens importantes relativamente aos processos conhecidos e utilizados para os mesmos objectivos no estado actual da técnica.
Mais especificamente, o processo da invenção desenvolve um processo por meio do qual é proporcionado um papel para cigarros com um revestimento adequado, de um modo preferido na sua face interna, ou na face em contacto com o tabaco, em zonas ou continuamente, utilizando técnicas de impressão, e obtido a partir de uma solução preparada a partir de goma-arábica ou goma de acácia, isoladamente ou em combinação com um agente de enchimento, de acordo com o que seja adequado, e com o qual a permeabilidade do papel ao ar é alterada de modo a obter a caracteristica auto-extinguivel. 0 campo de aplicação da presente invenção inclui o sector industrial dedicado ao fabrico de produtos destinados a serem fumados e, especialmente, ao fabrico de papel para cigarros. 1
Antecedentes e Sumário da invenção São conhecidos muitos documentos e processos relacionados com o fabrico de cigarros auto-extinguiveis no estado actual da técnica. A dotação desta caracteristica a um cigarro é obtida convencionalmente por meio da aplicação de um qualquer tipo de revestimento sobre o papel de cigarro, pretendido para modificar a permeabilidade do papel ao ar e na qual tanto o tipo de revestimento aplicado como a sua viscosidade desempenham um papel importante nos resultados obtidos.
De modo a obter os objectivos acima referidos, são conhecidos dois métodos de tratamento do papel de cigarro, tal como indicado abaixo: 1) 0 primeiro método consiste na aplicação do revestimento uniformemente, sobre a totalidade da superfície do papel de cigarro, de forma que todo o papel tenha uma tendência reduzida para a combustão; 2) 0 segundo método consiste na aplicação do revestimento sobre a superfície do papel de cigarro apenas em zonas previamente definidas, í. e., para criar zonas com uma capacidade reduzida de combustão alternando com outras com uma tendência normal de combustão.
Em cada um dos métodos de tratamento acima referidos para obter um papel adaptado a um cigarro auto-extinguível, podem ser considerados vários métodos para atingir os objectivos propostos. 2 0 primeiro método (relacionado com um papel de cigarro coberto uniformemente, isto é, com uma baixa propensão para a combustão em toda a sua área) tem a desvantagem de a permeabilidade do papel ao ar ser baixa e, consequentemente, o teor de substâncias tóxicas no fumo ser elevado. Além disso, outra desvantagem deste método é que a combustão dos cigarros fabricados deste modo ser deficiente: por exemplo, são produzidas cinzas negras e também um anel de combustão desigual e normalmente mais grosso que o que seria desejável.
No que se refere ao segundo método, o seu principal objectivo consiste em reduzir a permeabilidade do papel ao ar apenas em determinadas zonas, de modo a que a combustão nessas zonas seja reduzida consideravelmente. Este efeito pode ser obtido através de diferentes métodos, tais como, por exemplo, utilizando uma calandragem forte, por aplicação de fibras de celulose com tratamento especial, ou com substâncias que fundem a uma temperatura elevada, por utilização de determinados polímeros hidrossolúveis ou lipossolúveis, etc. 0 principal objectivo da presente invenção consiste em obter um papel de cigarro adaptado aos requisitos de um cigarro auto-extinguível, por utilização de componentes que não afectem negativamente o seu sabor e que, para além disso, reduzam as possibilidades de combustão dos materiais inflamáveis que possam entrar em contacto com o mesmo.
Este objectivo foi totalmente atingido com o papel de cigarro obtido através do processo da presente invenção e por meio do qual o papel é fabricado, de um modo preferido na sua face interna, com um revestimento adequado distribuído continuamente ou por zonas, de acordo com o que seja 3 conveniente, utilizando técnicas de impressão em que a "tinta" de impressão consiste, como foi constatado ser extremamente vantajoso e contrariamente à experiência do estado da técnica anterior, de uma solução obtida a partir de goma-arábica ou goma de acácia dissolvida em água, com ou sem a adição de agentes de enchimento.
Por outro lado, foi determinado que a adição de um agente de enchimento retardante de fogo à composição ajuda a reduzir a permeabilidade do papel ao ar, sem afectar excessivamente a sua viscosidade, sendo os agentes de enchimento retardantes de fogo mais preferidos aqueles que fazem parte do grupo consistindo em hidróxido de alumínio, sulfato de cálcio ou hidróxido de magnésio.
Descrição de uma Forma de Realização Preferida
De acordo com a presente invenção, o processo que permite a preparação de um papel para cigarros auto-extinguíveis compreende diversas fases, tal como é explicado abaixo. A primeira fase do processo consiste na preparação da composição que será utilizada como revestimento, aplicada continuamente ou por zonas, de um modo preferido na face do papel em contacto com o tabaco. A referida composição é obtida por dissolução de uma quantidade previamente determinada de goma-arábica ou goma de acácia em água, em concentrações que variam desde 0,15% e 60% e, de um modo preferido, entre 0,5% e 55%, ou, melhor ainda, entre 0,65% e 50%. Na prática, a concentração preferida de goma de acácia na composição é de cerca de 15% a 30%. 4
Se esta composição incorporar qualquer agente de enchimento retardante de fogo, o referido material é adicionado na segunda fase do processo, e a sua quantidade especifica depende da sua natureza. Por consequência, as quantidades adequadas de agente de enchimento são de cerca de 10% de hidróxido de aluminio, enquanto o resto da composição consiste em água até completar os 100%.
No entanto, existem outros produtos que podem ser combinados de forma vantajosa com goma-arábica ou goma de acácia, sem afectarem excessivamente a sua viscosidade. Isto deve-se às suas propriedades retardantes de fogo e à sua capacidade de reduzir a propriedade de permeabilidade do papel ao ar, com o subsequente aumento das propriedades auto-extinguiveis do cigarro. Em particular, estes outros produtos preferidos podem consistir em hidróxido de magnésio ou sulfato de cálcio em concentrações compreendidas na gama de 0,25% a 50%, de um modo preferido de 2% a 40% e, de um modo muito preferido, de 3% a 35%.
Depois de ter sido fabricada a composição pretendida ou "tinta" com capacidade para ser aplicada no papel de cigarro, é aplicada na face interna do papel, sobre a área total da sua superfície, quer por zonas ou uniformemente.
De acordo com a presente invenção, a composição utilizável como "tinta" pode ser depositada sobre o papel de cigarro através de técnicas, tais como a serigrafia, heliogravura, flexografia ou offset, embora seja preferido utilizar a flexografia contínua ou em tiras, utilizando um rolo de transferência, concebido para efectuar uma transferência correcta da "tinta" sobre o papel de cigarro. De acordo com a 5 invenção, esta "tinta" é para ser aplicada sobre o papel em concentrações que variam desde 0,5 g/m2 a 10 g/m2 de papel e, de um modo preferido, desde 1,5 g/m2 a 9 g/m2 de papel e, de um modo muito preferido, desde 3 g/m2 a 7 g/m2 de papel.
Existem factores específicos que influenciam decisivamente as características do papel auto-extinguível que é obtido por aplicação das técnicas acima referidas, tais como as características intrínsecas do papel de base utilizado, a natureza dos materiais aplicados sobre o mesmo e a quantidade realmente aplicada.
Um parâmetro extremamente importante que é necessário ter em conta quando se imprime um papel através de qualquer método é a viscosidade da tinta. No caso da heliogravura e flexografia, há um limite de viscosidade acima do qual a transferência de tinta para o crivo de contacto é prejudicada. Além disso, uma tinta com viscosidade elevada provoca uma perda de definição dos textos e desenhos de pequenas dimensões. Por consequência, quando se seleccionar um aglutinante, para além do seu efeito específico em termos de redução da permeabilidade do papel ao ar, a sua tendência para a ignição e a sua influência sobre o sabor do cigarro, é também necessário ter em conta a correspondente limitação da viscosidade. Dado que existe uma relação directa entre o teor sólido de uma solução e a sua viscosidade, o limite de viscosidade é interpretado como um limite à quantidade de sólidos existentes na tinta e, por consequência, um limite à quantidade de material que é aplicado no papel.
Os materiais adequados para a presente invenção consistem em goma-arábica ou goma de acácia. 6
Para objectivos de comparação, a nitrocelulose foi avaliada com a triacetina enquanto um agente de plasticidade combinado com caulino calcinado. 0 sistema de aplicação de tinta inclui a utilização de varas com diferentes concentrações de tinta. As varas em questão aplicam a tinta no lado da tela do papel, ou seja, na face do papel que vai estar em contacto com a tela da máquina de papel aquando da sua produção, e que é a face que irá estar em contacto com o tabaco quando o cigarro for fabricado.
Abaixo é apresentada uma tabela que mostra os resultados da aplicação da tinta acima referida sobre o papel de cigarro, por medição da permeabilidade do papel ao ar antes e depois da aplicação da tinta. Foi medida a combustão livre dos cigarros fabricados com tabaco normal e a combustão desses cigarros quando estão em contacto com dez folhas de papel de filtro de laboratório (papel de filtro isento de matéria volátil, La Papelera de Besós, ref. 438, com 15 cm de diâmetro). Os resultados são os seguintes:
TABELA
Produto Concentração % Quanti dade líquida aplicada g/m2 Permeabilidade inicial do papel DC Permeabilidade final do papel UC Combus tão livre do cigarro Combustão do cigarro sobre papel de filtro Referência 1: Nitrocelulose + caulino calcinado (Ansilex Engelhart) 10 + 30 7 33 11 Sim Sim 7 (continuação)
Produto Concentração % Quanti dade líquida aplicada g/m2 Permeabilidade inicial do papel UC Permeabilidade final do papel UC Combus tão livre do cigarro Combustão do cigarro sobre papel de filtro Referência 2: Nitrocelulose 32 7 32 3 Sim Sim Amido (Perfectamyl P255, Avebe) 4 11 35 28 Sim Sim Goma de guar (Meyprofilm 100, Meyhall) 2 11 32 22 Sim Sim Amido + alginato de sódio (Perfectamyl P255, Avebe + Satialgine S60, SKW Biosystems) 3,5 + 0,5 11 35 27 Sim Sim Hidroxipropilmetilcelu- lose (Methofas 65HPM450 ICI) 1 11 32 14 Sim Sim Hidroxipropilmetilcelu-lose (Methofas 65HPM450 ICI) 2 11 33 9 Sim Sim Carboximetilcelulose sódica (Finnfix 1500, Noviant) 2 11 34 14 Sim Sim Carboximetilcelulose sódica (Wallocel MW50, Wolff Walsrode). Viscosidade muito elevada. 6 7 31 0 Sim Não Carboximetilcelulose sódica (Blanose 7ULC, Hercules). Viscosidade muito elevada. 10 11 35 22 Sim Sim Carboximetilcelulose sódica (Blanose 7ULC, Hercules). Viscosidade muito elevada. 15 11 35 8 Não Não Carboximetilcelulose sódica (Blanose 7ULC, Hercules) + Hidróxido de alumínio (Martinfin OL 107, Martins-werk). Viscosidade elevada. 7,5 + 7,5 11 34 14 Sim Sim 8 (continuação)
Produto Concentração % Quanti dade líquida aplicada g/m2 Permeabilidade inicial do papel UC Permeabilidade final do papel UC Combus tão livre do cigarro Combustão do cigarro sobre papel de filtro Carboximetilcelulose sódica (Blanose 7ULC, Hercules) + Hidróxido de alumínio (Martinfin OL 107, Martins-werk). Viscosidade elevada. 10 + 10 11 35 6 Sim Não Carboximetilcelulose sódica (Blanose 7ULC, Hercules) + Hidróxido de alumínio (Martinfin OL 107, Martins-werk). Viscosidade muito elevada. 15 + 10 11 32 4 Sim Não Carboximetilcelulose sódica (Blanose 7ULC, Hercules) + Hidróxido de magnésio. Viscosidade elevada. 10 + 10 11 35 11 Sim Não Carboximetilcelulose sódica (Blanose 7ULC, Hercules) + Hidróxido de magnésio. Viscosidade elevada. 10 + 10 11 54 14 Sim Sim Metilcelulose (Methocel A15 FG, The Dow Chemical Co.) 2 11 37 11 Sim Sim Metilcelulose (Methocel A15 FG, The Dow Chemical Co.) 3, 7 11 31 7 Sim Sim Metilcelulose (Methocel A15 FG, The Dow Chemical Co.) 3, 7 20 32 2 Sim Sim Metilcelulose + Hidróxido de alumínio (Methocel A15 FG, The Dow Chemical Co. + Martinfin OL 107, Martins-werk) 3,7 + 3,7 7 32 4 Sim Sim 9 (continuação)
Produto Concentração % Quanti dade liquida aplicada g/m2 Permeabilidade inicial do papel OC Permeabilidade final do papel OC Combus tão livre do cigarro Combustão do cigarro sobre papel de filtro Metilcelulose + Hidróxido de aluminio (Methocel A15 FG, The Dow Chemical Co. + Martinfin OL 107, Martins-werk) 3,7 + 3,7 11 32 4 Sim Sim Metilcelulose + Hidróxido de aluminio (Methocel A15 FG, The Dow Chemical Co. + Martinfin OL 107, Martins-werk) 3,7 + 3,7 20 33 2 Sim Sim Goma de acácia. Spray Gum GD 25,5 11 38 11 Não Não Goma de acácia. Spray Gum GD 25,5 11 54 22 Sim Não Goma de acácia. Spray Gum GD + Hidróxido de alumínio (Martinfin OL 107, Martins-werk) 20 + 10 11 54 6 Não Não
Como foi referido acima, as tintas com uma viscosidade elevada ou muito elevada prejudicam a utilização dos referidos agentes de enchimento devido a motivos de carácter prático.
Da mesma forma, por análise da tabela pode deduzir-se que tanto o tipo de material aplicado sobre o papel de cigarro como a sua concentração são os parâmetros que têm maior influência na propriedade auto-extinguivel dos cigarros.
Os polímeros, tais como, por exemplo, a carboximetilcelulose, metilcelulose ou goma de acácia, são 10 normalmente utilizados nas indústrias de papel de cigarro e de tabaco como aglutinantes para folhas de tabaco e papéis, como acontece no caso dos pacotes de papel de cigarro, porque a sua aplicação é fácil e o seu efeito sobre o sabor do cigarro é reduzido.
No caso especifico da goma-arábica ou goma de acácia, a mistura com o hidróxido de alumínio aumenta tanto uma redução adicional da permeabilidade do papel ao ar como uma redução da sua tendência para a combustão, mesmo em circunstâncias de combustão livre. A viscosidade de uma solução de água composta por 20% de goma de acácia e 10% de hidróxido de alumínio (p/p), medida num Copo 4 de Ford, à temperatura ambiente, varia desde 40 a 60 segundos.
Como será compreendido, os especialistas na matéria poderão incorporar inúmeras variações e alterações às formulações descritas na presente invenção, sem alterarem o âmbito da invenção.
Lisboa, 29 de Outubro de 2007 11
Claims (4)
- REIVINDICAÇÕES 1. Método de preparação de papel para cigarros auto- extinguíveis, através do qual um revestimento é aplicado, continuamente ou por zonas, no papel de cigarro, de um modo preferido na sua superfície interna ou na face que está em contacto com o tabaco, sendo o referido revestimento baseado numa composição que reduz a permeabilidade do papel ao ar, compreendendo o referido método as seguintes fases: a) preparação de uma composição baseada em goma-arábica ou goma de acácia dissolvida em água; b) adição de agentes de enchimento que têm uma influência negligenciável sobre a viscosidade da solução da referida goma e que têm propriedades que retardam a combustão e que reduzem a permeabilidade do papel ao ar, sendo os referidos agentes de enchimento seleccionados do grupo consistindo em hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio e sulfato de cálcio; e c) deposição da composição sobre as zonas da superfície escolhidas, em quantidades determinadas previamente e utilizando técnicas de impressão, em que a concentração da goma-arábica ou goma de acácia na solução aquosa estar compreendida entre 0,15% e 60% e, de um modo preferido, entre 0,5% e 55%, e, de um modo mais preferido, entre 0,65% e 50% em peso.
- 2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a quantidade de agente de enchimento adicionado à solução aquosa estar compreendida entre 0,25% e 50%, de um modo preferido entre 2% e 40% e, de um modo mais preferido, entre 3% e 35% em peso. 1
- 3. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a aplicação da solução aquosa previamente preparada sobre o papel de cigarro ser realizada por utilização de técnicas de impressão, tais como serigrafia, flexografia, heliogravura ou offset, de um modo continuo ou em tiras, sendo esta última preferida.
- 4. Método de acordo com as reivindicações 1 ou 3, em que a quantidade de solução aquosa depositada sobre o papel variar desde 0,5 g/m2 a 10 g/m2 e, de um modo preferido, desde 1,5 g/m2 a 9 g/m2 e, de um modo mais preferido, desde 2 g/m2 a 7 g/m2 em peso. Lisboa, 29 de Outubro de 2007 2
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