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Dokumentenidentifikation DE60114931T2 27.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001166656
Titel Papier Umhüllung zur Reduzierung der Brenngeschwindigkeit einer Zigarette
Anmelder Schweitzer-Mauduit International, Inc., Alpharetta, Ga., US
Erfinder Hampl, Jr., Vladimir, Roswell, Georgia 30076, US;
Snow, Larry D., Alpharetta, Georgia 30022, US;
Kraker, Tom, Alpharetta, Georgia 30022, US
Vertreter Canzler & Bergmeier, Patentanwälte, 85055 Ingolstadt
DE-Aktenzeichen 60114931
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 22.06.2001
EP-Aktenzeichen 011151594
EP-Offenlegungsdatum 02.01.2002
EP date of grant 16.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.07.2006
IPC-Hauptklasse A24D 1/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Verwandte Patentanmeldungen

Die vorliegende Erfindung basiert auf einer vorläufigen Patentanmeldung, eingereicht am 22.6.2000 mit der laufenden Nr. 60/213,313 der USA.

Hintergrund der Erfindung

Rauchartikel, wie etwa Zigaretten, Zigarren und ähnliches, werden herkömmlicherweise durch Einwickeln einer Tabaksäule in ein Hüllpapier hergestellt. An einem Ende kann der Rauchartikel beispielsweise einen Filter umfassen, durch welchen der Artikel geraucht wird. Filter können an einem Rauchartikel unter Verwendung eines Filterstückpapiers befestigt werden, welches an dem weißen Hüllpapier angeklebt wird. Die Hüllpapiere und Filterstückpapiere, welche zum Herstellen von Rauchartikeln verwendet werden, werden typischerweise aus Flachs oder anderen Fasern auf Zellulosebasis hergestellt und enthalten ein Füllmaterial, wie etwa eine Kalzium- oder Magnesiumverbindung.

Neben einer Verwendung zum Zusammenhalten der Zigarette und dazu, dieser ein ästhetisches Aussehen zu verleihen, tragen Hüllpapiere ferner zu vielen physikalischen Eigenschaften bzw. Merkmalen der Zigarette bei bzw. steuern diese. Beispielsweise kann ein Hüllpapier dazu verwendet werden, die Teerabgabe pro Zug, die Verbrennungsgeschwindigkeit, die Zahl der Züge etc. abzustimmen. Ein Hüllpapier kann ferner dazu verwendet werden, die Rauchmenge zu begrenzen, welche aus dem angezündeten Ende der Zigarette austritt, wenn man diese brennen lässt. Ferner wird ein Hüllpapier sogar dazu benutzt, die Wahrscheinlichkeit, dass Zigaretten Oberflächen entzünden, welche in Kontakt mit der Zigarette gelangen (das bedeutet, die Entzündungsneigung), zu vermindern und die Zigarette von selbst erlöschen zu lassen, wenn diese unbeaufsichtigt gelassen wird.

Ein besonders wichtiger Aspekt des Fauchartikels, welcher durch das Hüllpapier gesteuert werden kann, ist die Verbrennungsgeschwindigkeit des Rauchartikels. Beispielsweise kann eine niedrige Verbrennungsgeschwindigkeit dazu beitragen, die Entzündungsneigung eines Rauchartikels zu vermindern. Ferner kann eine niedrigere Verbrennungsgeschwindigkeit auch Kunden zufriedenstellen, welche wünschen, dass ein Rauchartikel, wie etwa eine Zigarette, mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit verbrennt, so dass eine optimale Anzahl von Zügen erreicht werden kann.

In jüngerer Zeit wurde aus wirtschaftlichen Gründen begonnen, Rauchartikel mit kleineren Tabakmengen bzw. mit aufgelockertem Tabak, welcher weniger dicht und somit auf Volumenbasis weniger teuer als herkömmlicher Tabak ist, zu produzieren. Ein bedeutendes Problem beim Verwenden von weniger Tabak bzw. aufgelockertem Tabak besteht darin, dass die Verbrennungsgeschwindigkeit des Rauchartikels bedeutend erhöht wird.

Um die Verbrennungsgeschwindigkeit dieses oder anderer Rauchartikel zu vermindern, wurden traditionell verschiedene Techniken verwendet. Beispielsweise umfassen traditionelle Techniken zum Vermindern der Verbrennungsgeschwindigkeit sowohl das Vermindern der Durchlässigkeit der Papierumhüllung, das Vermindern des Anteils eines Verbrennungsmittels (beispielsweise Zitrat) als auch das Vermindern des Anteils von Füllmaterial bzw. Kreide in der Papierumhüllung. In bestimmten Fällen kann es jedoch nicht möglich bzw. nicht wünschenswert sein, diese traditionellen Techniken zu verwenden. Beispielsweise können diese Techniken andere Eigenschaften der Umhüllung beeinträchtigen.

EP-O-0 842 614 offenbart eine Papierumhüllung, welche ein Basispapiergewebe mit einem Flächengewicht von 18–60 g/m2 aufweist und Fasern auf Zellulosebasis umfasst. In dem Basispapiergewebe sind 20–40% eines Füllmaterials mit einer mittleren Partikelgröße von 0,05–15 &mgr;m eingelagert. Die Umhüllung weist eine Durchlässigkeit von etwa 5–80 CORESTA auf. Speziell betrifft das Verfahren, welches in EP-O-0 842 614 beschrieben ist, das Steuern und Abstimmen der Durchlässigkeit der Zigarettenpapierumhüllung. Der Papierumhüllung werden mindestens zwei Füllmaterialien mit verschiedener Größe zugegeben. Das Mengenverhältnis größerer Füllmaterialien im Verhältnis zu kleineren Füllmaterialien wird sodann selektiv erhöht oder vermindert, um die Durchlässigkeit der Umhüllung zu erhöhen oder zu vermindern. Bei Beispiel 2 von EP-O-0 842 614 wurden beispielsweise Proben mit veränderlichen Anteilsverhältnissen von MARBLEWHITE (mit einer Partikelgröße von 15 &mgr;m) und ALBACAR 5970 (mit einer Partikelgröße von 1,9 &mgr;m) hergestellt. Wie in 3 dargestellt, wurde, wenn das Anteilsverhältnis der größeren Füllmaterialpartikel größer als etwa 50% wurde, die Durchlässigkeit der Umhüllung auf über 35 CORESTA erhöht. Wenn MARBLEWHITE beispielsweise 100% des Füllmaterials ausmachte, wies die Durchlässigkeit der Umhüllung einen Wert zwischen 40 und 42 CORESTA auf.

EP-A-0 892 110 offenbart eine Zigarettenpapierumhüllung, welche ein Basispapiergewebe mit einem Flächengewicht von 22–30 g/m2 umfasst und Fasern auf Zellulosebasis enthält. In dem Basispapiergewebe sind 30–40% eines Füllmaterials mit einer mittleren Partikelgröße von 2,3 bis 9 &mgr;m eingelagert, und die Papierumhüllung weist eine Durchlässigkeit von mindestens 69 CORESTA auf.

EP-A-0 338 156 betrifft ein Zigarettenpapier mit gutem Aussehen und hoher Undurchsichtigkeit. In dem Papier sind hohe Anteile eines Füllmaterials aus frisch ausgefälltem Magnesiumhydroxid eingelagert. Das bevorzugte Flächengewicht der Papierumhüllung beträgt 45 g/m2. Jedes der Beispiele 1–4 von EP-A-0 338 156 verwendet eine Papierumhüllung mit einem derartigen Flächengewicht. Das amerikanische Patent US 4,453,553 offenbart ein Zigarettenpapier, welches mit einer verbrennungsgeschwindigkeitsvermindernden Substanz behandelt wurde.

Somit besteht gegenwärtig ein Bedarf im Hinblick auf ein Verfahren zum Vermindern der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels, ohne andere Merkmale des resultierenden Rauchartikels zu beeinträchtigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft generell ein Verfahren zum Abwandeln der Papierstruktur, um die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels zu steuern. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels beispielsweise durch Einlagern eines Füllmaterials mit einer mittleren Partikelgröße von mehr als 2,5 &mgr;m vermindert.

Generell kann jegliches Füllmaterial in der Umhüllung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Derartige Füllmaterialien können beispielsweise Kalziumkarbonat, Titandioxid, Magnesiumkarbonat, Magnesiumoxide und ähnliches umfassen. Beispielsweise ist ein geeignetes Füllmaterial aus Kalziumkarbonat von Specialty Minerals, Inc., Adams, Massachusetts, unter dem Handelsnamen ADX 7014 erhältlich, welches ein Material aus ausgefälltem Kalziumkarbonat mit einer mittleren Partikelgröße von 3,5 &mgr;m ist.

Ferner hängt die Menge des Füllmaterials, welches dem Papier zugegeben wird, generell von der erwünschten Durchlässigkeit, Undurchsichtigkeit und der Partikelgröße des verwendeten Füllmaterials ab. Besonders vorteilhafterweise können die erwünschten Verbrennungsgeschwindigkeitswerte jedoch generell erreicht werden, ohne herkömmliche Füllmaterialanteile wesentlich abzuwandeln. Somit kann der Füllmaterial-Gesamtanteil in dem Papier 20% Gewichtsanteil bis 40% Gewichtsanteil betragen, und speziell von 20% Gewichtsanteil bis 30% Gewichtsanteil.

Wie erwähnt, wird ein Füllmaterial mit einer bestimmten mittleren Partikelgröße in die Papierumhüllung eingelagert, um die Verbrennungsgeschwindigkeit des Rauchartikels zu vermindern. Das Füllmaterial weist eine mittlere Partikelgröße von mehr als etwa 2,5 &mgr;m auf. Durch Verwenden von Füllmaterialien mit einer derartigen Partikelgröße kann die Verbrennungsgeschwindigkeit bedeutend vermindert werden.

Genauer weisen Papierumhüllungen der vorliegenden Erfindung typischerweise einen Wert des Diffusionsleitwerts (DCI-Wert; für engl.: Diffusion Conductance Index value) von weniger als 15 cm–1 auf, und bei einigen Ausführungsbeispielen einen zwischen 5 cm–1 und 15 cm–1. Ferner kann die Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR; für engl.: Static Burn Rate) der Rauchartikel, welche mit Papierumhüllungen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, weniger als 5,0 Millimeter pro Minute betragen, und bei einigen Ausführungsbeispielen weniger als 4,0 Millimeter pro Minute. Ferner wird angenommen, dass die Papierumhüllungen der vorliegenden Erfindung eine Verminderung der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels von bis zu 75% erbringen können, verglichen mit einem identischen Rauchartikel, welcher mit einer Papierumhüllung mit einer kleineren Füllmaterial-Partikelgröße (beispielsweise 1,9 &mgr;m) bei etwa der gleichen Durchlässigkeit, gleichem Flächengewicht, Verbrennungssteuerungsmittelanteil und Füllmaterialanteil hergestellt wurde. Beispielsweise kann eine Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung bei einem Ausführungsbeispiel eine Verminderung der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels zwischen 5% und 20% erbringen, verglichen mit einem identischen Rauchartikel, welcher mit einer Papierumhüllung mit einer kleineren Füllmaterial-Partikelgröße, jedoch mit der gleichen Durchlässigkeit, hergestellt wurde.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung ferner in getrennten Bereichen mit einer entzündbarkeitshemmenden Lösung beschichtet werden, um die Verbrennungsgeschwindigkeit des Papiers weiter zu vermindern. Bei einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise eine wässrige filmbildende Lösung, wie etwa gesäuertes Natriumalginat oder ein Polymer auf Zellulosebasis, welches in einem nichtwässrigen Lösungsmittel gelöst ist, auf bestimmte Abschnitte der Papierumhüllung aufgetragen werden. Die entzündbarkeitshemmende Lösung kann generell unter Verwendung herkömmlicher Techniken, wie etwa Gravur oder Flexodruck, auf das Papier aufgetragen werden. Ferner kann die Lösung auch in einer Vielfalt verschiedener Muster aufgetragen werden, wie etwa bandförmig, in Kreuzschraffur, schräg, in unregelmäßigen Formen und ähnliches.

Wie oben erwähnt, kann eine derartige verminderte Verbrennungsgeschwindigkeit eine Anzahl von Vorteilen für den resultierenden Rauchartikel erbringen. Beispielsweise kann eine verminderte Verbrennungsgeschwindigkeit die Wahrscheinlichkeit, dass der Rauchartikel Oberflächen bzw. Gegenstände entzündet, mit welchen dieser in Kontakt gelangt (das bedeutet, die Entzündungsneigung), vermindern. Ferner können aufgrund der Tatsache, dass eine derartige verminderte Verbrennungsgeschwindigkeit auch zu einer erhöhten Anzahl von Zügen führt, Rauchartikel, welche erfindungsgemäß hergestellt werden, auch Kunden zufriedengestellt werden, welche wünschen, dass der Rauchartikel eine optimale Anzahl von Zügen liefert.

Ferner wurde entdeckt, dass erfindungsgemäß hergestellte Papierumhüllungen die oben beschriebenen Vorteile erreichen können, ohne andere Eigenschaften des Rauchartikels, wie etwa Teerabgabe, Geschmack, Seitenströmungsrauch und ähnliches, ernstlich zu beeinträchtigen. Ferner wurde auch entdeckt, dass die erwünschte Verminderung der Verbrennungsgeschwindigkeit bei relativ niedrigen Durchlässigkeiten erreicht werden kann, das bedeutet, bei weniger als 35 CORESTA (wobei die Einheit von „CORESTA" durch den Luftdurchfluss durch ein Gewebe bei einer Druckdifferenz von 1 Zentibar definiert ist).

Weitere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im folgenden genauer erörtert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine vollständige und nachvollziehbare Offenbarung der vorliegenden Erfindung, welche die beste Ausführungsweise davon umfasst, für gewöhnlich Fachkundige ist genauer im Rest der Beschreibung unter Verweis auf die beigefügten Figuren dargelegt, wobei:

1 eine grafische Darstellung der Werte des Diffusionsleitwerts (der DCI-Werte) für ein Ausführungsbeispiel einer Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung ist;

2 eine grafische Darstellung der Ruheverbrennungsgeschwindigkeitswerte (SBR-Werte) für ein Ausführungsbeispiel einer Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung ist; und

3 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Bestimmen des Diffusionsleitwerts einer Papierumhüllung ist.

Eine wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Beschreibung und Zeichnung soll gleiche bzw. analoge Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung darstellen.

Genaue Beschreibung repräsentativer Ausführungsbeispiele Testverfahren

„Diffusionsleitwert (DCI): Der DCI stellt einen Test auf Basis der Entdeckung dar, dass der Widerstand einer Papierumhüllung gegen den Fluss eines elektrischen Stroms sehr gut mit der Fähigkeit der Umhüllung, die Verbrennung einer Zigarette zu fördern, korreliert ist. Um den DCI (auch als Verbrennungsmoduskennwert bekannt) einer Papierumhüllung zu bestimmen, kann das Testverfahren, welches in dem U.S.-Patent Nr. 4,615,345 für Durocher beschrieben ist, verwendet werden. Genauer wird die Umhüllung zuerst generell in eine nichtwässrige Lösung eines Elektrolyten getaucht und sodann zwischen zwei Elektroden angeordnet. Das Verhältnis des spezifischen Widerstands der Elektrolytlösung (Ohm·cm) zu dem Produkt des elektrischen Widerstands des Papiers (Ohm) und der Papierfläche, welche sich in Kontakt mit beiden Elektroden befindet (cm2) ist als DCI definiert, ein direktes Maß für die Fähigkeit einer Umhüllung, die Verbrennung von Zigaretten zu fördern. Dieser elektrische Widerstand kann als Reihenwiderstand mit einer Widerstandsmessbrücke, wie etwa dem Modell 1658, hergestellt durch GenRad Corporation, unter Verwendung einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 1 kHz, welche an die Elektroden angelegt wird, gemessen werden.

Beispielsweise ist eine Testzelle, welche verwendet werden kann, in 3 dargestellt. Wie dargestellt, umfasst das Glasgefäß 50 einen Elektrolyten 52, wie etwa eine 0,5 molare Lösung von Tetraethylammoniumchlorid in Butyrolacton. Eine untere Elektrode 54, beispielsweise mit einem Durchmesser von etwa 7,6 cm, trägt die Papierprobe 56. Eine obere Elektrode 57, beispielsweise mit einem Durchmesser von etwa 1,4 cm, ist auf der Papierprobe 56 angeordnet. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Elektroden 54 und 57 aus mit Gold beschichteten Messingzylindern hergestellt sein. Wie dargestellt, ist die obere Elektrode 57 ferner von einer nichtleitenden Lagerung 59 umgeben, welche beispielsweise aus Teflon (Polytetrafluorethylen) hergestellt sein kann. Die Elektroden 54 und 57 sind durch ein Kabel 58 über eine Widerstandsmessbrücke 60 verbunden, welche einen Wechselstrom mit einer Frequenz von 1 kHz liefert. Der DCI wird durch Dividieren des spezifischen Widerstands der Lösung durch das Produkt des gemessenen Widerstands und der Papierfläche, welche sich in Kontakt mit beiden Elektroden befindet (in dem beschriebenen Fall beträgt die Fläche 1,6 cm2) für gegebene Einheiten von cm–1 bestimmt.

„Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR)": Die SBR ist ein wohlbekanntes Testverfahren, welches verwendet wird, um die Geschwindigkeit, mit welcher ein Rauchartikel verbrennt, wenn dieser in Umgebungsluft entzündet wird, zu messen. Die Zeit, welche erforderlich ist, damit der Rauchartikel in einer bestimmten Länge verbrennt, wird gemessen und aufgezeichnet. Die SBR wird gewöhnlich in Millimeter pro Minute dargestellt.

Genaue Beschreibung

Im folgenden werden die Ausführungsbeispiele der Erfindung genau behandelt, wobei ein oder mehrere Beispiele davon nachfolgend dargelegt werden. Jedes Beispiel wird lediglich zur Erläuterung der Erfindung angegeben, nicht zur Beschränkung der Erfindung.

Generell betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Abwandeln der Papierumhüllung eines Rauchartikels, um die Verbrennungsgeschwindigkeit des Artikels zu steuern. Genauer kann die Verbrennungsgeschwindigkeit des Rauchartikels durch Einlagern eines Füllmaterials mit einer bestimmten mittleren Partikelgröße in die Papierumhüllung vermindert werden. Die mittlere Partikelgröße des Füllmaterials ist größer als 2,5 &mgr;m. Als Ergebnis einer derartigen Verminderung der Verbrennungsgeschwindigkeit können die resultierenden Rauchartikel sowohl eine geringere Wahrscheinlichkeit, andere Gegenstände bzw. Oberflächen zu entzünden (das bedeutet, eine geringere Entzündungsneigung), aufweisen als auch eine erhöhte Anzahl von Zügen liefern. Ferner können derartige verbesserte Eigenschaften erfindungsgemäß erreicht werden, ohne andere Eigenschaften des Rauchartikels wesentlich zu beeinträchtigen, wie etwa den Geschmack, die Teerabgabe und den Seitenströmungsrauch der Umhüllung.

Generell kann die Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung aus einer Vielzahl verschiedener Materialtypen hergestellt werden. Beispielsweise kann die Papierumhüllung bei einigen Ausführungsbeispielen aus Fasern auf Zellulosebasis hergestellt werden, welche beispielsweise aus Flachs-, Weichholz- oder Hartholzfasern gewonnen werden. Ferner können zum wunschgemäßen Ändern der Eigenschaften des Papiers auch verschiedene Mischungen von Fasern auf Zellulosebasis verwendet werden. Wenn dies erwünscht ist, können die Fasern der Papierumhüllung ferner in einer beliebigen herkömmlichen Weise gemahlen werden. Beispielsweise kann sich der Mahlungsgrad bei einigen Ausführungsbeispielen in einem Bereich von 5 Kiloumdrehungen bis 20 Kiloumdrehungen, beispielsweise in einer PFI-Mahlanlage, befinden. Eine Mahlung der Fasern, welche verwendet werden, um die Papierumhüllung herzustellen, kann manchmal dazu beitragen, bestimmte Eigenschaften der resultierenden Umhüllung, wie etwa die Durchlässigkeit, zu steuern und kann ferner die Verbrennungsgeschwindigkeit des resultierenden Rauchartikels beeinflussen.

Das Flächengewicht erfindungsgemäß hergestellter Hüllpapiere kann generell wunschgemäß variieren. Das Papier weist ein Flächengewicht von 18 g/m2 bis 40 g/m2 auf, und speziell von 22 g/m2 bis 30 g/m2. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel weist das Hüllpapier ein Flächengewicht von 28 g/m2 auf.

Wie oben erwähnt, wird erfindungsgemäß ein Füllmaterial mit einer bestimmten mittleren Partikelgröße in die Papierumhüllung eingelagert. Genauer können zum Vermindern der Verbrennungsgeschwindigkeit des Rauchartikels Füllmaterialien mit einer relativ großen mittleren Partikelgröße verwendet werden. Das Füllmaterial weist eine mittlere Partikelgröße von mehr als 2,5 &mgr;m, bei einigen Ausführungsbeispielen eine zwischen 3 &mgr;m und 15 &mgr;m, bei einigen Ausführungsbeispielen zwischen 3,5 &mgr;m und 15 &mgr;m und bei einigen Ausführungsbeispielen zwischen 3,5 &mgr;m und 10 &mgr;m auf. Gemäß Verwendung in der vorliegenden Schrift bezieht sich der Ausdruck „mittlere Partikelgröße" generell auf die Größe eines Füllmaterials gemäß Messung und Bestimmung durch ein Absetzverfahren, beispielsweise unter Verwendung eines Sedigrafen.

Die Füllmaterialien können ferner eine Vielfalt verschiedener Gestalten aufweisen. Beispielsweise kann das Füllmaterial bei einigen Ausführungsbeispielen eine skalenohedrale Gestalt, eine rhomboidförmige Gestalt, eine kubische Gestalt etc. aufweisen.

Generell kann jedes Füllmaterial, welches die erwünschte Partikelgröße und/oder Gestalt aufweist, in der Umhüllung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispielsweise können einige Beispiele derartiger Füllmaterialien Kalziumkarbonat, Titandioxid, Magnesiumkarbonat, Magnesiumoxid und ähnliches umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel wird beispielsweise ausgefälltes Kalziumkarbonat als Füllmaterial verwendet. Ein geeignetes Füllmaterial aus Kalziumkarbonat ist von Specialty Minerals, Inc., Adams, Massachusetts, unter dem Handelsnamen ADX 7014 erhältlich, wobei dies ein ausgefälltes Kalziumkarbonatmaterial ist.

Beim Herstellen von Papierumhüllungen gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein einziges Füllmaterial mit der erwünschten Partikelgröße verwendet werden. Ferner können, wenn dies erwünscht ist, auch Mischungen aus Füllmaterialien mit verschiedener Größe und/oder Gestalt verwendet werden. Beispielsweise können dem Papier Mischungen aus verschiedenen größeren Füllmaterialien zugegeben werden, oder ein größeres Füllmaterial kann mit einem Füllmaterial mit einer kleineren, herkömmlichen Größe gemischt werden, solange die Verbrennungsgeschwindigkeit des resultierenden Rauchartikels geeignet vermindert wird. Bei einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise ein Kalziumkarbonatfüllmaterial mit einer relativ großen Partikelgröße mit einem Füllmaterial aus Magnesiumoxid mit einer relativ kleinen Partikelgröße gemischt werden.

Die Menge eines Füllmaterials (mehrerer Füllmaterialien), welche dem Papier zugegeben wird, hängt generell von der erwünschten Durchlässigkeit und der Partikelgröße der verwendeten Füllmaterialien ab. Besonders vorteilhafterweise können die oben beschriebenen Verbrennungsgeschwindigkeitsniveaus jedoch erreicht werden, ohne den Füllmaterialanteil in dem Papier gegenüber herkömmlichen Anteilen wesentlich zu erhöhen oder zu vermindern. Somit beträgt der Füllmaterial-Gesamtanteil in dem Papier von 20% Gewichtsanteil bis 45% Gewichtsanteil, und bei einigen Ausführungsbeispielen von 20% Gewichtsanteil bis 30% Gewichtsanteil.

Das Füllmaterial kann (die Füllmaterialien können) in die Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Vielzahl wohlbekannter Techniken eingelagert werden. Beispielsweise wird das Füllmaterial bei einem Ausführungsbeispiel zuerst mit Wasser bzw. einer wässrigen Lösung kombiniert, um einen Füllmaterialbrei herzustellen. Dieser Brei wird einer Suspension von Fasern auf Zellulosebasis (beispielsweise Flachs) während des Papierherstellungsvorgangs zugegeben. Beispielsweise kann die Fasersuspension aus einem Rohstoff aus Fasern auf Zellulosebasis hergestellt werden, welcher in einem Kocher gekocht, gewaschen, gebleicht und sodann gemahlen wurde. Um die Papierumhüllung herzustellen, kann die resultierende Mischung aus Brei und Fasersuspension auf einem Sieb bzw. einer Gruppe von Sieben verteilt und getrocknet werden. Alternativ kann das Füllmaterial während des Papierherstellungsvorgangs einfach als trockenes Pulver auf das Rohmaterial bzw. das Papiergewebe aus Fasern auf Zellulosebasis angewandt werden.

Es wird angenommen, dass, wenn ein Füllmaterial (mehrere Füllmaterialien) gemäß der vorliegenden Erfindung in eine Papierumhüllung eingelagert wird (werden), die Poren, welche sich in der Papierstruktur entwickeln, bei konstanten Füllmaterialanteilen sowohl größer als auch weniger sind. Es wird angenommen, dass infolge einiger oder sämtlicher der oben erwähnten Effekte die Gesamtfläche offener Zwischenräume, welche für die Diffusion von Luft in der Papiergewebestruktur zur Verfügung steht, vermindert wird. Ferner wird generell angenommen, dass die Verbrennungsgeschwindigkeit des Rauchartikels mit der Diffusion von Luft durch die offenen Zwischenräume in einer Papierstruktur zusammenhängt. Somit kann aufgrund der Tatsache, dass die Papierstruktur eine verminderte Fläche offener Zwischenräume enthält, auch die Verbrennungsgeschwindigkeit der Papierumhüllung vermindert werden.

Die Verbrennungsgeschwindigkeit einer bestimmten Papierumhüllung kann generell unter Verwendung einer Vielfalt von Techniken gemessen werden, wie etwa der Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR) oder dem Diffusionsleitwert (DCI). Beispielsweise beträgt der DCI der Papierumhüllung bei den meisten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weniger als 15 cm–1, bei einigen Ausführungsbeispielen zwischen 5 cm–1 und 15 cm–1 und bei einigen Ausführungsbeispielen zwischen 5 cm–1 und 12 cm–1. Ferner beträgt die SBR der Papierumhüllung typischerweise weniger als 5,0 Millimeter pro Minute, bei einigen Ausführungsbeispielen weniger als 4,0 Millimeter pro Minute und bei einigen Ausführungsbeispielen zwischen 2,0 und 3,5 Millimeter pro Minute. Ferner wird angenommen, dass die Papierumhüllungen der vorliegenden Erfindung eine Verminderung der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels von bis zu 75% erbringen können, verglichen mit einem identischen Rauchartikel, welcher mit einem Papier hergestellt wurde, welches eine kleinere Füllmaterial-Partikelgröße (beispielsweise 1,9 &mgr;m), jedoch die gleiche Durchlässigkeit aufweist. Beispielsweise kann eine Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung eine Verminderung der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels von bis zu 50%, bei einigen Ausführungsbeispielen bis zu 25% und bei einigen Ausführungsbeispielen eine Verminderung der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels zwischen 5% und 20% erbringen, verglichen mit einem identischen Rauchartikel, welcher mit einer Papierumhüllung hergestellt wurde, welche eine kleinere Füllmaterial-Partikelgröße aufweist. Wie oben erwähnt, kann eine derartige niedrige Verbrennungsgeschwindigkeit dazu beitragen, die Entzündungsneigung eines Rauchartikels zu vermindern, das bedeutet, zu einer verminderten Wahrscheinlichkeit beitragen, Oberflächen bzw. Gegenstände, mit welchen dieser in Kontakt gelangt, wie etwa durch versehentliches Fallenlassen und ähnliches, zu entzünden.

Ferner können derartige Vorteile erfindungsgemäß erreicht werden, ohne andere Eigenschaften des Rauchartikels, wie etwa Geschmack, Teerabgabe, Seitenströmungsrauch und ähnliches, wesentlich zu beeinträchtigen. Beispielsweise können die größeren Partikel manchmal Poren ausbilden, welche gleichfalls größer sind, welche die Durchlässigkeit des Papiers erhöhen können. Somit können die Fasern in dem Papiergewebe bis zu einem bestimmten Grad gemahlen werden, so dass die Durchlässigkeit des Papiergewebes weniger als 35 CORESTA und bei einigen Ausführungsbeispielen zwischen 10 CORESTA und 35 CORESTA beträgt. Überraschenderweise wurde entdeckt, dass das Mahlen der Fasern bis zu einem derartigen Grad die Fähigkeit der Umhüllung der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebene Verminderung der Verbrennungsgeschwindigkeit zu erreichen, nicht ändert.

Das Hüllpapier der vorliegenden Erfindung kann ferner mit einem Verbrennungssteuerungsmittel behandelt werden. Derartige Verbrennungssteuerungsmittel können beispielsweise Alkalimetallsalze, wie etwa Kalium- oder Natriumzitrat, oder saure Salze, wie etwa Natrium-, Kalium- oder Monoammoniumphosphate, umfassen. Verschiedene Typen von Verbrennungssteuerungsmitteln können ferner gemischt und auf das Papier angewandt werden. Das Verbrennungssteuerungsmittel kann dem Papier in einer Menge von 0,3% bis 16% Gewichtsanteil zugegeben werden, und bei einer Anwendung in einer von 0,3% bis 3% Gewichtsanteil. Ferner können auch andere Zusätze in der Papierumhüllung eingelagert werden.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung ferner in Verbindung mit anderen Techniken zum weiteren Vermindern der Verbrennungsgeschwindigkeit des Rauchartikels verwendet werden. Einige geeignete Techniken sind in den U.S.-Patenten Nr. 4,739,775 für Hampl, Jr.; Nr. 5,878,753 für Peterson et al.; Nr. 5,878,754 für Peterson et al.; Nr. 5,820,998 für Hotaling et al.; Nr. 5,263,999 für Baldwin et al.; und Nr. 5,417,228 für Baldwin et al., welche für alle Zwecke sämtlich vollständig durch Verweis darauf in der vorliegenden Schrift aufgenommen sind. Beispielsweise kann die Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung bei einigen Ausführungsbeispielen mit getrennten Bereichen einer entzündbarkeitshemmenden Lösung beschichtet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise eine wässrige filmbildende Lösung, wie etwa saures Natriumalginat oder ein Polymer auf Zellulosebasis, welches in einer nichtwässrigen Lösung gelöst ist, auf bestimmte Abschnitte des Papiers aufgetragen werden. Wenn dies erwünscht ist, können der Lösung auch weitere Zusätze, wie etwa mehrwertige Metallkationen oder Füllmaterial in Partikelform, zugegeben werden, bevor diese auf das Papier aufgetragen wird. Die entzündbarkeitshemmende Lösung kann generell unter Verwendung herkömmlicher Techniken, wie etwa Gravur oder Flexodruck, auf die Umhüllung aufgetragen werden. Ferner kann die Lösung in einer Vielfalt verschiedener getrennter Muster aufgetragen werden, wie etwa bandförmig, in Kreuzschraffur, schräg, in unregelmäßigen Formen und ähnliches.

Infolge der vorliegenden Erfindung kann eine Papierumhüllung mit einer relativ niedrigen Verbrennungsgeschwindigkeit innerhalb eines bestimmten natürlichen Durchlässigkeitsbereichs hergestellt werden. Beispielsweise kann eine Papierumhüllung der vorliegenden Erfindung einen DCI von weniger als 15 cm–1 aufweisen. Derartige langsamere Verbrennungsgeschwindigkeiten können zu einer verminderten Entzündungsneigung und erhöhten Anzahlen von Zügen führen und können erreicht werden, ohne andere Merkmale des Rauchartikels wesentlich zu beeinflussen, wie etwa Geschmack, Seitenströmungsrauch etc.

Die vorliegende Erfindung ist unter Verweis auf die folgenden Beispiele besser zu verstehen.

BEISPIEL 1

Die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels, welcher mit einer Papierumhüllung hergestellt wurde, worin das Füllmaterial ADX 7014 aus Kalziumkarbonat (mit einer mittleren Partikelgröße von 3,5 &mgr;m) eingelagert war, wurde mit der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels verglichen, welcher mit einem Papier umhüllt war, in welches das Füllmaterial ALBACAR 5970 aus Kalziumkarbonat (mit einer mittleren Partikelgröße von 1,9 &mgr;m) eingelagert war. Sowohl das Füllmaterial ADX 7014 als auch das Füllmaterial ALBACAR 5970 wurden von Specialty Minerals, Inc., Adams, Massachusetts, bezogen.

Sämtliche der Probeumhüllungen wiesen ein Flächengewicht von etwa 25 g/m2 und einen Füllmaterial-Gesamtzusatz von etwa 28% Gewichtsanteil auf. Ferner wurden die Fasern in der Papierumhüllung in einer geeigneten Weise gemahlen, um Umhüllungen mit veränderlichen Durchlässigkeiten zu erhalten. Nachdem diese hergestellt waren, wurde der Diffusionsleitwert (DCI) der Umhüllungen gemäß dem oben beschriebenen DCI-Testverfahren bestimmt. Die Ergebnisse sind in 1 dargestellt.

Durch dieses Experiment wurde entdeckt, dass das Füllmaterial aus Kalziumkarbonat mit einer Partikelgröße von 3,5 &mgr;m bei einem übereinstimmenden CORESTA-Durchlässigkeitswert einen niedrigeren DCI-Wert als das Füllmaterial aus Kalziumkarbonat mit einer Partikelgröße von 1,9 &mgr;m ergab.

BEISPIEL 2

Die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels, welcher mit einer Papierumhüllung hergestellt wurde, worin das Füllmaterial ADX 7014 aus Kalziumkarbonat (mit einer mittleren Partikelgröße von 3,5 &mgr;m) eingelagert war, wurde mit der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels verglichen, welcher mit einem Papier umhüllt war, in welches das Füllmaterial ALBACAR 5970 aus Kalziumkarbonat (mit eir er mittleren Partikelgröße von 1,9 &mgr;m) eingelagert war. Sowohl das Füllmaterial ADX 7014 als auch das Füllmaterial ALBACAR 5970 wurden von Specialty Minerals, Inc., Adams, Massachusetts, bezogen.

Sämtliche der Probeumhüllungen wiesen ein Flächengewicht von etwa 25 g/m2 und einen Füllmaterial-Gesamtzusatz von etwa 28% Gewichtsanteil auf. Ferner wurden die Fasern in der Papierumhüllung in einer geeigneten Weise gemahlen, um Umhüllungen mit veränderlichen Durchlässigkeiten zu erhalten. In der Gruppe der Proben, welche das Füllmaterial ALBACAR 5970 enthielten, wurde ferner Zitrat in einer Menge von 0,5% Gewichtsanteil eingelagert. Ferner wurde in einer der Gruppen von Proben, welche das Füllmaterial ADX 7014 enthielten, Monoammoniumphosphat (MAP) in einer Menge von 0,5% Gewichtsanteil eingelagert.

Sodann wurden Zigaretten unter Verwendung einer Labor-Zigarettenherstellungsvorrichtung mit den oben beschriebenen Papierumhüllungen hergestellt. Jede der Zigaretten wurde angezündet und durfte in einem Ruhemodus frei brennen. Während die Zigarette verbrannte, wurde die Verbrennungsgeschwindigkeit unter Verwendung des oben beschriebenen SBR-Testverfahrens gemessen. Die Ergebnisse sind in 2 dargestellt.

Durch dieses Experiment wurde entdeckt, dass das Füllmaterial aus Kalziumkarbonat mit einer Partikelgröße von 3,5 um bei einem übereinstimmenden CORESTA-Durchlässigkeitswert einen nedrigeren SBR-Wert als das Füllmaterial aus Kalziumkarbonat mit einer Partikelgröße von 1,9 &mgr;m ergab.

BEISPIEL 3

Verschiedene Eigenschaften von Rauchartikeln, welche mit Papierumhüllungen hergestellt wurden, worin ein Füllmaterial aus ausgefälltem Kalziumkarbonat mit mittleren Partikelgrößen von 1,9 &mgr;m (ALBACAR 5970), 3,5 &mgr;m (ADX 7014), 10 &mgr;m (VICRON) und 15 &mgr;m (MARBLEWHITE) eingelagert war, wurden verglichen. ADX 7014 und ALBACAR 5970 wiesen skalenohedrale Gestalten auf, während VICRON und MARBLEWHITE rhomboidförmige Gestalten aufwiesen. Sämtliche Füllmaterialien wurden von Specialty Minerals, Inc., Adams, Massachusetts, bezogen.

Drei Probeumhüllungen A–C mit einem Flächengewicht von etwa 30 g/m2 wurden unter Verwendung von Flachsfasern hergestellt und in einer PFI-Mahlanlage in einem Ausmaß von 8 Kiloumdrehungen (kU), 8 kU bzw. 16 kU gemahlen. Ferner wies die Probe A einen Füllmaterial-Gesamtzusatz von etwa 25% Gewichtsanteil der Umhüllung auf, während die Proben B–C einen Füllmaterial-Gesamtzusatz von etwa 35% Gewichtsanteil der Umhüllung aufwiesen.

Sodann wurden Zigaretten unter Verwendung einer Labor-Zigarettenherstellungsvorrichtung mit den oben beschriebenen Papierumhüllungen hergestellt. Jede der Zigaretten wurde angezündet und durfte in einem Ruhemodus frei brennen. Während die Zigarette verbrannte, wurde die Verbrennungsgeschwindigkeit unter Verwendung des oben beschriebenen SBR-Testverfahrens gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I dargestellt. Ferner wurde die Durchlässigkeit unter Verwendung wohlbekannter Techniken gemessen, und diese ist in Tabelle II dargestellt.

Tabelle I: Wirkung der Partikelgröße auf die Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR)
Tabelle II: Wirkung der Partikelgröße auf die Durchlässigkeit

Wie oben erwähnt, führten die Papierumhüllungen, welche mit den Füllmaterialien ADX 7014, VICRON und MARBLEWHITE hergestellt wurden, zu niedrigeren Verbrennungsgeschwindigkeiten als die Papierumhüllung, welche mit dem Füllmaterial ALBACAR 5970 hergestellt wurde.

BEISPIEL 4

Die Durchlässigkeit von Rauchartikeln, welche mit Papierumhüllungen hergestellt wurden, worin ein skalenohedralförmiges Füllmaterial aus ausgefälltem Kalziumkarbonat mit mittleren Partikelgrößen von 1,3 &mgr;m, 1,9 &mgr;m, 2,8 &mgr;m, 4,2 &mgr;m und 6,1 &mgr;m eingelagert war, wurde verglichen. Genauer wurden drei Probeumhüllungen A–C mit einem Flächengewicht von etwa 30 g/m2 und einem Füllmaterial-Gesamtzusatz von etwa 30% Gewichtsanteil der Umhüllung unter Verwendung von Flachsfasern hergestellt. Die Proben A–C wurden in einem Ausmaß von 6 kU, 12 kU bzw. 18 kU in einer PFI-Mahlanlage gemahlen.

Sodann wurden Zigaretten unter Verwendung einer Labor-Zigarettenherstellungsvorrichtung mit den oben beschriebenen Papierumhüllungen hergestellt. Sodann wurde die Durchlässigkeit unter Verwendung wohlbekannter Techniken gemessen. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle III dargestellt.

Tabelle III: Wirkung der Partikelgröße auf die Durchlässigkeit

Wie oben erwähnt, stieg die Durchlässigkeit für eine gegebene Mahlungsstärke an, wenn die Partikelgröße des Füllmaterials erhöht wurde. Ferner nahm die Durchlässigkeit der Umhüllung für eine gegebene Partikelgröße generell ab, wenn der Mahlungsgrad erhöht wurde.

BEISPIEL 5

Die Verbrennungsgeschwindigkeit von Rauchartikeln, welche mit Papierumhüllungen hergestellt wurden, worin ein skalenohedralförmiges Füllmaterial aus ausgefälltem Kalziumkarbonat mit mittleren Partikelgrößen von 1,3 &mgr;m, 1,9 &mgr;m, 2,8 &mgr;m, 4,2 &mgr;m und 6,1 &mgr;m eingelagert war, wurde verglichen. Genauer wurden vier Probeumhüllungen A–D mit einem Flächengewicht von etwa 30 g/m2 und einem Füllmaterial-Gesamtzusatz von etwa 30% Gewichtsanteil der Umhüllung unter Verwendung von Flachsfasern hergestellt. Die Proben A–D wiesen Durchlässigkeiten von 20 CORESTA, 40 CORESTA, 60 CORESTA bzw. 80 CORESTA auf.

Sodann wurden Zigaretten unter Verwendung einer Labor-Zigarettenherstellungsvorrichtung mit den oben beschriebenen Papierumhüllungen hergestellt. Jede der Zigaretten wurde angezündet und durfte in einem Ruhemodus frei brennen. Während die Zigarette verbrannte, wurde die Verbrennungsgeschwindigkeit unter Verwendung des oben beschriebenen SBR-Testverfahrens gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV dargestellt. Ferner wurde der Diffusionsleitwert (DCI) der Umhüllungen A–D gemäß dem oben beschriebenen DCI-Testverfahren bestimmt. Die DCI-Ergebnisse sind unten in Tabelle V dargestellt.

Tabelle IV: Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR)
Tabelle V: Diffusionsleitwert (DCI)

Somit nahm, wie oben erwähnt, die Verbrennungsgeschwindigkeit der Rauchartikel ungeachtet der Durchlässigkeit generell ab, wenn die Partikelgröße der Füllmaterialpartikel erhöht wurde.

Beispiel 6

Die Verbrennungsgeschwindigkeit von Rauchartikeln, welche mit Papierumhüllungen hergestellt wurden, worin ein skalenohedralförmiges Füllmaterial aus ausgefälltem Kalziumkarbonat mit mittleren Partikelgrößen von 1,9 &mgr;m (ALBACAR 5970, skalenohedralförmige Gestalt), 4,2 &mgr;m (MD 4079, skalenohedralförmige Gestalt) und 4,5 &mgr;m (VICALITY EXTRA HEAVY, kubische Gestalt) eingelagert war, wurde verglichen. ALBACAR 5970 und VICALITY EXTRA HEAVY wurden als trockenes Pulver angewandt. MD 4079 wurde als Brei angewandt. Sämtliche Füllmaterialien wurden von Specialty Minerals, Inc., Adams, Massachusetts, bezogen.

Drei Probeumhüllungen A–C mit einem Flächengewicht von etwa 30 g/m2 und einem Füllmaterial-Gesamtzusatz von etwa 30% Gewichtsanteil der Umhüllung wurden unter Verwendung von Flachsfasern hergestellt und in einer PFI-Mahlanlage in einem Ausmaß von 6 kU, 12 kU bzw. 18 kU gemahlen.

Sodann wurden Zigaretten unter Verwendung einer Labor-Zigarettenherstellungsvorrichtung mit den oben beschriebenen Papierumhüllungen hergestellt. Jede der Zigaretten wurde angezündet und durfte in einem Ruhemodus frei brennen. Während die Zigarette verbrannte, wurde die Verbrennungsgeschwindigkeit unter Verwendung des oben beschriebenen SBR-Testverfahrens gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI dargestellt. Ferner wurde der Diffusionsleitwert (DCI) der Umhüllungen gemäß dem oben beschriebenen DCI-Testverfahren bestimmt. Die DCI-Ergebnisse sind in Tabelle VII dargestellt.

Tabelle VI: Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR)
Tabelle VII: Diffusionsleitwert (DCI)

Wie oben erwähnt, wiesen die Rauchartikel, welche mit den Füllmaterialien MD 4079 und VICALITY EXTRA HEAVY hergestellt wurden, für eine gegebene Mahlungsstärke generell niedrigere Verbrennungsgeschwindigkeiten als der Rauchartikel, welcher mit dem Füllmaterial ALBACAR 5970 hergestellt wurde, auf.

Beispiel 7

Die Verbrennungsgeschwindigkeit von Rauchartikeln, welche mit Papierumhüllungen hergestellt wurden, worin ein Füllmaterial aus ausgefälltem Kalziumkarbonat mit mittleren Partikelgrößen von 3,2 &mgr;m (ADX 7014, skalenohedrale Gestalt) 4,5 &mgr;m (VICALITY EXTRA HEAVY, kubische Gestalt) und 12 &mgr;m (VICALITY ULTRA HEAVY, kubische Gestalt) eingelagert war, wurde verglichen. Sämtliche Füllmaterialien wurden von Specialty Minerals, Inc., Adams, Massachusetts bezogen und als trockenes Pulver angewandt.

Drei Probeumhüllungen A–C mit einem Flächengewicht von etwa 30 g/m2 und einem Füllmaterial-Gesamtanteil von 30% Gewichtsanteil der Umhüllung wurden unter Verwendung von Flachsfasern hergestellt und in einer PFI-Mahlanlage in einem Ausmaß von 6 kU, 12 kU bzw. 18 kU gemahlen.

Sodann wurden Zigaretten unter Verwendung einer Labor-Zigarettenherstellungsvorrichtung mit den oben beschriebenen Papierumhüllungen hergestellt. Jede der Zigaretten wurde angezündet und durfte in einem Ruhemodus frei brennen. Während die Zigarette verbrannte, wurde die Verbrennungsgeschwindigkeit unter Verwendung des oben beschriebenen SBR-Testverfahrens gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII dargestellt. Ferner wurde der Diffusionsleitwert (DCI) der Umhüllungen gemäß dem oben beschriebenen DCI-Testverfahren bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IX dargestellt.

Tabelle VIII: Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR)
Tabelle IX: Diffusionsleitwert (DCI)

Wie oben erwähnt, nahm die Verbrennungsgeschwindigkeit der Papierumhüllungen für eine gegebene Mahlungsstärke generell ab, wenn die Füllmaterial-Partikelgröße erhöht wurde.

Obgleich verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Verwendung spezifischer Ausdrücke, Vorrichtungen und Verfahren beschrieben wurden, dient diese Beschreibung lediglich erläuternden Zwecken. Die verwendeten Ausdrücke sind beschreibende Ausdrücke, keine beschränkenden.


Anspruch[de]
  1. Papierumhüllung zur Verwendung in einem Rauchartikel, wobei die Umhüllung umfasst:

    ein Basispapiergewebe, welches Fasern auf Zellulosebasis umfasst, wobei in dem Basispapiergewebe ein Füllmaterial eingelagert ist, welches im wesentlichen aus Partikeln mit einer mittleren Partikelgröße von mehr als 2,5 &mgr;m besteht, wobei das Basispapiergewebe einen Füllmaterial-Gesamtzusatz in einer Menge von 20% bis 45% Gewichtsanteil des Papiergewebes, ein Flächengewicht von 18 g/m2 bis 40 g/m2 und eine Durchlässigkeit von weniger als 35 CORESTA aufweist; und

    wobei die Papierumhüllung einen Diffusionsleitwert (DCI) von weniger als 15 cm–1 aufweist, wobei, wenn die Papierumhüllung in eine nichtwässrige Elektrolytlösung getaucht und zwischen zwei Elektroden angeordnet wird, der Parameter DCI als Verhältnis des spezifischen Widerstands der Elektrolytlösung (Ohm·cm) zum Produkt des elektrischen Widerstands des Papiers (Ohm) und der Papierfläche, welche sich in Kontakt mit beiden Elektroden befindet (cm2), definiert ist.
  2. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei das Füllmaterial eine mittlere Partikelgröße von 3 &mgr;m bis 15 &mgr;m aufweist.
  3. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei das Füllmaterial eine mittlere Partikelgröße von 3,5 &mgr;m bis 15 &mgr;m aufweist.
  4. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei das Basispapiergewebe einen Füllmaterial-Gesamtzusatz in einer Menge von 20% bis 30% Gewichtsanteil des Papiergewebes aufweist.
  5. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei das Füllmaterial ausgefälltes Kalziumkarbonat umfasst.
  6. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei die Papierumhüllung eine Durchlässigkeit zwischen 10 CORESTA-Einheiten und 35 CORESTA-Einheiten aufweist.
  7. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei die Papierumhüllung einen DCI zwischen 5 cm–1 und 15 cm–1 aufweist.
  8. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei die Papierumhüllung einen DCI zwischen 5 cm–1 und 12 cm–1 aufweist.
  9. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei die Papierumhüllung eine Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR) von weniger als 5 Millimeter pro Minute aufweist.
  10. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei die Papierumhüllung eine Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR) von weniger als 4 Millimeter pro Minute aufweist.
  11. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei die Papierumhüllung eine Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR) zwischen 2 und 3,5 Millimeter pro Minute aufweist.
  12. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei das Füllmaterial eine skalenohedrale Gestalt aufweist.
  13. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei das Füllmaterial eine rhomboidförmige Gestalt aufweist.
  14. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei das Füllmaterial eine kubische Gestalt aufweist.
  15. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei die Fasern auf Zellulosebasis einen Mahlungsgrad zwischen 5 Kiloumdrehungen und 20 Kiloumdrehungen aufweisen.
  16. Papierumhüllung nach Anspruch 1, wobei die Umhüllung mit getrennten Bereichen einer entzündbarkeitshemmenden Lösung beschichtet ist.
  17. Papierumhüllung zur Verwendung in einem Rauchartikel, wobei die Umhüllung umfasst:

    ein Basispapiergewebe, welches Fasern auf Zellulosebasis umfasst, wobei in dem Basispapiergewebe ein Füllmaterial eingelagert ist, welches im wesentlichen aus Partikeln mit einer mittleren Partikelgröße von mehr als 2,5 &mgr;m besteht, wobei das Basispapiergewebe einen Füllmaterial-Gesamtzusatz in einer Menge von 20% bis 45% Gewichtsanteil des Papiergewebes, ein Flächengewicht von 18 g/m2 bis 40 g/m2 und eine Durchlässigkeit von weniger als 35 CORESTA aufweist; und

    wobei die Papierumhüllung eine Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR) von weniger als 5 Millimeter pro Minute aufweist.
  18. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei das Füllmaterial eine mittlere Partikelgröße von 3 &mgr;m bis 15 &mgr;m aufweist.
  19. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei das Füllmaterial eine mittlere Partikelgröße von 3,5 &mgr;m bis 15 &mgr;m aufweist.
  20. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei das Basispapiergewebe einen Füllmaterial-Gesamtzusatz in einer Menge von 20% bis 30% Gewichtsanteil des Papiergewebes aufweist.
  21. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei das Füllmaterial ausgefälltes Kalziumkarbonat umfasst.
  22. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei die Papierumhüllung eine Durchlässigkeit zwischen 10 CORESTA-Einheiten und 35 CORESTA-Einheiten aufweist.
  23. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei die Papierumhüllung einen Diffusionsleitwert (DCI) zwischen 5 cm–1 und 15 cm–1 aufweist.
  24. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei die Papierumhüllung einen Diffusionsleitwert (DCI) zwischen 5 cm–1 und 12 cm–1 aufweist.
  25. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei die Papierumhüllung eine SBR von weniger als 4 Millimeter pro Minute aufweist.
  26. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei die Papierumhüllung eine SBR zwischen 2 und 3,5 Millimeter pro Minute aufweist.
  27. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei das Füllmaterial eine skalenohedrale Gestalt aufweist.
  28. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei das Füllmaterial eine rhomboidförmige Gestalt aufweist.
  29. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei das Füllmaterial eine kubische Gestalt aufweist.
  30. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei die Fasern auf Zellulosebasis einen Mahlungsgrad zwischen 5 Kiloumdrehungen und 20 Kiloumdrehungen aufweisen.
  31. Papierumhüllung nach Anspruch 17, wobei die Umhüllung mit getrennten Bereichen einer entzündbarkeitshemmenden Lösung beschichtet ist.
  32. Rauchartikel, umfassend:

    eine Tabaksäule; und

    ein Papiergewebe, welches um die Tabaksäule gewickelt ist, wobei das Papiergewebe Fasern auf Zellulosebasis enthält, wobei in dem Papiergewebe ein Füllmaterial aus Kalziumkarbonat eingelagert ist, welches im wesentlichen aus Kalziumkarbonatpartikeln mit einer mittleren Partikelgröße von 3,5 &mgr;m bis 15 &mgr;m besteht, wobei das Papiergewebe einen Füllmaterial-Gesamtzusatz in einer Menge von 20% bis 45% Gewichtsanteil des Papiergewebes, ein Flächengewicht von 18 g/m2 bis 40 g/m2 und eine Durchlässigkeit von weniger als 35 CORESTA aufweist; und wobei das Papiergewebe eine Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR) zwischen 2 und 3,5 Millimeter pro Minute und einen Diffusionsleitwert (DCI) zwischen 5 cm–1 und 12 cm–1 aufweist.
  33. Rauchartikel nach Anspruch 32, wobei das Füllmaterial eine Gestalt aufweist, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus skalenohedral, rhomboidförmig, kubisch und ähnlichem besteht.
  34. Rauchartikel nach Anspruch 32, wobei die Fasern auf Zellulosebasis einen Mahlungsgrad zwischen 5 Kiloumdrehungen und 20 Kiloumdrehungen aufweisen.
  35. Verfahren zum Herstellen eines Rauchartikels, umfassend:

    Bereitstellen einer wässrigen Lösung von Fasern auf Zellulosebasis; Mahlen der Fasern auf Zellulosebasis; Herstellen eines Basispapiergewebes aus den Fasern auf Zellulosebasis, wobei das Basispapiergewebe ein Flächengewicht zwischen 18 g/m2 und 40 g/m2 und eine Durchlässigkeit von weniger als 35 CORESTA aufweist;

    Vermindern der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Rauchartikels durch Einlagern eines Füllmaterials, welches im wesentlichen aus Partikeln mit einer mittleren Teilchengröße von mehr als 2,5 &mgr;m besteht, in das Basispapiergewebe, wobei das Füllmaterial in einer derartigen Menge eingelagert wird, daß das Füllmaterial zwischen 20% und 45% Gewichtsanteil des Basispapiergewebes ausmacht, wobei der Rauchartikel einen Diffusionsleitwert von weniger als 15 cm–1 und eine Ruheverbrennungsgeschwindigkeit (SBR) von weniger als 5 Millimeter pro Minute aufweist; und

    Wickeln des Papiergewebes um eine Tabaksäule.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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