CN101636537B - 低火焰蔓延性的香烟用包装纸 - Google Patents

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Abstract

本发明的香烟用包装纸具有包装纸原纸(12)和在所述包装纸原纸(12)的一侧表面上相隔而设的多个燃烧抑制区域(14)，所述燃烧抑制区域(14)通过涂布下述聚乙烯醇而形成，所述聚乙烯醇为具有900以上聚合度的聚乙烯醇或其3重量％水溶液在20℃下进行测定显示出5～30mPa·s的粘度的聚乙烯醇。

Description

低火焰蔓延性的香烟用包装纸
技术领域
本发明涉及低火焰蔓延性的香烟用包装纸。
背景技术
为使香烟在因吸烟者的疏忽等而掉到地板上等时，不易产生由其火星引起的向地板等的火焰蔓延，已提出了下述香烟用包装纸：在包装纸上以带状形式涂布成膜组合物，以使涂布部分的包装纸的透气度下降(参见日本特表2004-512849号公报)。作为成膜组合物，可列举海藻酸盐、果胶、硅酸盐、羧甲基纤维素、其它纤维素衍生物、瓜尔胶、淀粉、改性淀粉、聚乙酸乙烯酯、及聚乙烯醇等。
可是，日本特表2004-512849号公报中并未对涂布有成膜组合物的包装纸的实际火焰蔓延性进行测定。
发明内容
在上述各种物质中，本发明人等在针对聚乙烯醇对包装纸的实际火焰蔓延性的效果进行研究时发现：由于聚乙烯醇的聚合度或粘度不同，用于达到相同的火焰蔓延性所需要的涂布量不同。
即，本发明的目的在于提供一种香烟用包装纸，该香烟用包装纸在较少涂布量下即可显示优异的低火焰蔓延特性。
为了达成上述目的，根据本发明的第1方面，提供一种低火焰蔓延性的香烟用包装纸，所述香烟用包装纸具有包装纸原纸(ベ一ス巻紙)和在所述包装纸原纸的一侧表面上相隔而设的多个燃烧抑制区域，所述燃烧抑制区域通过涂布具有900以上聚合度的聚乙烯醇而形成。
另外，根据本发明的第2方面，提供一种低火焰蔓延性的香烟用包装纸，所述香烟用包装纸具有包装纸原纸和在所述包装纸原纸的一侧表面上相隔而设的多个燃烧抑制区域，所述燃烧抑制区域通过涂布聚乙烯醇而形成，所述聚乙烯醇的3重量％水溶液在20℃下进行测定，显示出5～30mPa·s的粘度；利用上述低火焰蔓延性的香烟用包装纸，可提供一种基于ASTME-2187-04测定显示出0～5％的PFLB值的香烟。
附图说明
图1为部分断裂立体示意图，示出了利用本发明的实施方式之一的香烟用包装纸卷装而成的香烟的一实例。
发明的具体实施方式
以下对本发明进行更加具体的说明。
本发明的香烟用包装纸中，在作为基础材料的包装纸(包装纸原纸)上相隔地设有多个燃烧抑制区域，其中，在所述燃烧抑制区域，涂布有包含具有特定聚合度或粘度的聚乙烯醇的燃烧抑制剂。
包装纸原纸是常规的香烟包装纸，以常规的亚麻纸浆等纸浆作为基础材料。所述的包装纸原纸可含有2g/m2以上比例的填充材料，所述填充材料为常规使用的填充材料，可列举碳酸钙、碳酸钾等碳酸盐，氢氧化钙、氢氧化镁等氢氧化物。包装纸原纸中可含有2～8g/m2比例的填充材料。另外，包装纸原纸通常具有15～30g/m2的坪量(表示每平方米纸的重量，是表示纸的厚度或品质的单位)。坪量优选为20～28g/m2。包装纸原纸的固有透气度通常为30～60CORESTA单位。
还可以向包装纸原纸中添加柠檬酸或其盐(钠盐、钾盐)等燃烧调节剂。通常，在混合燃烧调节剂时，在包装纸原纸中使用2重量％以下的比例。
包装纸原纸的一侧表面上相隔地设有多个燃烧抑制区域，所述燃烧抑制区域分别通过涂布燃烧抑制剂(聚乙烯醇)而形成。在将该包装纸卷装成香烟棒(タバコロツド)时，可以以下述方式设置燃烧抑制区域：所述燃烧抑制区域沿香烟棒的长度方向延伸，并在香烟棒的圆周方向上呈现出互相隔开的多个条纹。或以下述方式设置燃烧抑制区域：所述燃烧抑制区域沿香烟棒的圆周方向延伸，并在香烟棒的长度方向上呈现出互相隔开的多个圆环带。
在本发明中，使用聚乙烯醇作为燃烧抑制剂。在本发明的第1实施方式中，使用聚合度(单体数)在900以上的聚乙烯醇。使用的聚乙烯醇的聚合度优选为3000～4000。在本发明的另一实施方式中，使用下述聚乙烯醇：当利用其3重量％水溶液在20℃下进行测定时，显示5～30mPa·s的粘度。聚乙烯醇的所述粘度优选为20～30mPa·s。
聚乙烯醇的聚合度和粘度在一定程度上相关。通过使用上述显示高聚合度或粘度的聚乙烯醇，与使用除此之外的聚乙烯醇相比，可以以更少的涂布量达到相同的低火焰蔓延性水平。
通过涂布上述聚乙烯醇，本发明的香烟包装纸可提供基于ASTME-2187-04测定显示0～5％的PFLB(全长燃烧百分比(percent full-length burn))值的香烟(利用该包装纸卷装香烟填充材料而得到的香烟)。通常，聚乙烯醇燃烧抑制剂的涂布量(干燥标准)优选为：在涂布部位，每1m2面积的涂布量小于3g。当涂布量为0.2～2g/m2时，可实现充分的低火焰蔓延性。
本发明的低火焰蔓延性包装纸用于卷装由烟丝等香烟填充材料制成的香烟的棒，通常，涂布有燃烧抑制剂的面与香烟棒相接触。
图1表示用香烟用包装纸卷装而成的香烟，所述香烟用包装纸上以圆环带形态涂布有燃烧抑制剂。
参见图1，香烟10具有香烟棒11，该香烟棒11由香烟填充材料13制成，所述香烟填充材料13经包装纸原纸12卷装成柱状。香烟棒11通常具有17mm～26mm的圆周长度和49mm～90mm的长度。对于香烟棒11的底端(基端)(即，抽吸方向的下游端)11b，可按照常规方法、使用接装纸(tippaper)17来安装一般的过滤嘴18。
在包装纸原纸12上，形成了多个涂布有燃烧抑制剂(聚乙烯醇)的圆环带状区域14，将这些区域规定为燃烧抑制区域。所形成的这些圆环带状燃烧抑制区域14在香烟棒的长度方向上相互分离。
在相邻的圆环带状燃烧抑制区域14之间，规定了未涂布燃烧调节剂的常规燃烧区域15。该区域15由包装纸原纸12的部分构成，因而与包装纸原纸12本身一样，可以在普通的吸烟状态下燃烧。因此，区域15作为常规燃烧区域发挥作用。例如，可以设置2～3个圆环带状燃烧抑制区域14。另外，圆环带状燃烧抑制区域14在长度方向上的宽度可以是4mm～7mm，厚度通常可以为0.1～5μm。相邻的燃烧抑制区域14之间的间隔优选为18mm～25mm。
在图1所示香烟中的自其顶端到距离为d范围内的区域16中，未涂布燃烧抑制剂。该顶端部位的未涂布燃烧抑制剂的部分也构成常规燃烧区域16，可相当于普通香烟在吸1口烟或吸2口烟时燃烧的区域。作为距离d，可选取距离香烟棒顶端11a 10mm～25mm的距离。没有必要特别在包装纸12中与被接装纸17覆盖部分对应的包装纸内表面形成燃烧抑制区域14。
另外，当在香烟棒11的顶端11a处点燃并抽吸香烟10、以使香烟燃烧时，在常规燃烧区域15，可以像普通香烟一样燃烧，并能够体会到烟草味道。不过，当点燃状态下的香烟10置于地毯、草垫、木制品、布、衣服等可燃物上时，在存在于燃烧方向上的燃烧抑制区域14与由可燃物引起的吸热的共同作用下，香烟10熄灭，从而可抑制可燃物的火焰蔓延。
以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明不受限于这些实施例。
实施例1～4及比较例1～4
首先，本实施例及比较例中采用的聚乙烯醇的聚合度、粘度、皂化度如下述表1所示。使用的聚乙烯醇均为和光纯药制造的产品。
表1所示的粘度是按照下述方法测定的结果：将聚乙烯醇的3重量％水溶液200g添加到200mL或300mL的烧杯中，将该烧杯置于恒温水槽中，并将水溶液的温度保持在20±0.5℃，用玻璃棒缓慢地进行约1分钟的搅拌混合，期间要防止气泡进入，然后，静置10分钟后用B型粘度计测定粘度。
[表1]
聚乙烯醇的型号   聚乙烯醇的聚合度(单体数) 粘度(mPa·s) 皂化度(摩尔％)
  P500   400～600   3.9   86.0～90.0
  P1000   900～1100   5.3   86.0～90.0
  P3500   3100～3900   28.4   86.0～90.0
然后，在具有表2所示式样的包装纸原纸(宽27mm、长1.500m；填充材料：碳酸钙；燃烧调节剂：柠檬酸钠)上，以直接凹印方式，在长度方向上以7mm的固定宽度、20mm的固定间隔、呈条纹状地涂布(印刷)燃烧抑制剂(聚乙烯醇)的3重量％水溶液，从而设置了共计56个燃烧抑制剂涂布区域。针对所得到的包装纸，利用下述方法测定了聚乙烯醇的总涂布量。结果一并记载在表2中。
<聚乙烯醇的总涂布量的测定>
本测定基于下述事实：聚乙烯醇与硼酸形成胶体化合物，且该硼酸-聚乙烯醇胶体呈蓝色。
从上述涂布了燃烧抑制剂的包装纸(宽27mm、长1.500m)(约1.0g)上切下1mm见方之后，加入蒸馏水100mL，在70℃的恒温槽中进行了充分抽提。向抽提液5mL中添加预先配制的4重量％硼酸水溶液15mL并进行搅拌之后，添加3mL碘水溶液，并加水使该混合液达到50mL，从而配制了测定样品溶液。针对该测定样品溶液，采用将吸收峰波长设定在690nm的紫外可见吸光光度计测定了690nm处的吸光度。利用预先作成的吸光度-浓度校正曲线将所得到的吸光度换算成浓度，从而求出了上述包装纸的总涂布量。
[表2]
Figure G2008800089427D00051
如表2所示，对于实施例1～4的样品，在涂布有燃烧抑制剂(聚乙烯醇)的部分，每1m2面积对应的燃烧抑制剂的涂布量为1.0～2.7g。在将该燃烧抑制剂的涂布量换算为单位面积包装纸的涂布量时，要在该值上乘7/27。
用所得到的包装纸卷装由美国混合型烟丝(アメリカンブレンド刻み)(不设置过滤嘴时的焦油量：19～20mg)制成的香烟棒，并按照自香烟燃烧顶端空出5mm的宽度再设置第1涂布区域的方式进行了切割。每根香烟的长度为59mm，其燃烧抑制剂涂布区域为2个。
按照ASTM E-2187-04对所得的香烟进行了火焰蔓延性试验，测定了PFLB(全长燃烧百分比(percent full-length burn))值。另外，针对这些香烟，按照下述方法测定了每根香烟样品的主流烟雾中的CO量、吸烟次数及焦油量。并由测得的CO量和焦油量算出了CO/焦油的比(C/T比)。结果如表3所示。
<CO量及吸烟次数的测定>
为了测定CO量，使用FILTRONA公司制造的可容纳8根烟量的线型吸烟器(8本掛けリニア型
Figure G2008800089427D00061
煙器)(SM342)来收集香烟烟雾。香烟样品的燃烧依照ISO标准，间隔60秒钟进行35mL/2秒的抽吸，并利用气袋(gas bag)对通过玻璃纤维过滤嘴的烟雾进行了收集。在香烟样品达到标准燃烧长度(距离香烟的点火端51mm(从包装纸与接装纸的边界处到顶端一侧的距离为8mm))时停止了抽吸。记录到此时为止的吸烟次数。燃烧后，为了收集香烟样品中残留的气体，在熄灭火星之后进行了3次空吸。由此，将香烟样品的气体收集在了气袋中，将总颗粒物质(TPM)收集在了玻璃纤维过滤嘴中。
利用收集后的气袋，通过FILTRONA公司制造的CO测定装置测定了每根香烟样品中的CO量。
<焦油量的测定>
在测定上述CO量时，在由玻璃纤维过滤嘴中收集的颗粒成分称量出粗焦油量之后，将过滤嘴放入血清瓶中，添加2-丙醇(和光纯药公司制造的GC级)10mL，并进行了20分钟的剧烈振荡。将抽提液过滤并注入到管形瓶中。对上述抽提液进行气相色谱分析，从而测定了水和尼古丁含量。采用内标法进行了定量，并从粗焦油量中扣除水和尼古丁量，将所得差值视为焦油量。
[表3]
  PFLB值(％)   吸烟次数   焦油量(mg)   CO量(mg)   C/T比
  比较例1   100   6.8   19.9   13.8   0.69
  比较例2   81～95   7.2   20.0   12.7   0.64
  比较例3   40～60   6.8   20.7   15.2   0.73
  比较例4   40～60   7.4   22.2   14.2   0.64
  实施例1   0～5   7.2   21.3   15.4   0.72
  实施例2   0～5   7.6   23.6   14.6   0.62
  实施例3   0～5   6.9   22.7   15.9   0.70
  实施例4   0～5   7.4   22.7   14.7   0.65
由比较例3和4的结果可知：与比较例1～2的情况相比，当使用聚乙烯醇P500时，尽管PFLB有所降低，但即使在进行涂布时的涂布量达到2.7g/m2时，也无法实现0～5％的PFLB值。与此相反，在使用了聚乙烯醇P1000和P3500的实施例1～4中，其PFLB值均可达到0～5％。另外，由比较例3与实施例1、以及比较例4与实施例2的结果可知：在相同涂布量下，相对于前者的40～60％的PFLB值，后者的PFLB值为0～5％，就本发明而言，为了达到相同水平的0～5％的值，使用较少涂布量即可完成。此外，由实施例1～4的结果可知：为了达到同样水平的0～5％的PFLB值，相比于使用聚乙烯醇P1000的情况，使用聚乙烯醇P3500时可以在较少涂布量下完成。

Claims (8)

1.一种低火焰蔓延性的香烟用包装纸，其具有包装纸原纸和多个燃烧抑制区域，所述多个燃烧抑制区域间隔地设置在所述包装纸原纸的一侧表面上，且所述多个燃烧抑制区域是通过涂布下述聚乙烯醇而形成的，所述聚乙烯醇具有900～1100的聚合度以及86.0～90.0摩尔％的皂化度，或者所述聚乙烯醇具有3100～3900的聚合度以及86.0～90.0摩尔％的皂化度。
2.根据权利要求1所述的香烟用包装纸，其中，所述包装纸原纸具有15～30g/m2的坪量。
3.根据权利要求1所述的香烟用包装纸，其中，在涂布部位，以每1m2面积低于3g的比例涂布有所述聚乙烯醇。
4.根据权利要求1所述的香烟用包装纸，其中，在将该包装纸卷装成香烟棒时，所述燃烧抑制区域沿香烟棒的长度方向延伸，并在香烟棒的圆周方向上呈现出互相隔开的多个条纹的形态。
5.根据权利要求1所述的香烟用包装纸，其中，在将该包装纸卷装成香烟棒时，所述燃烧抑制区域沿香烟棒的圆周方向延伸，并在香烟棒的长度方向上呈现出互相隔开的多个圆环带的形态。
6.根据权利要求1所述的香烟用包装纸，其中，在涂布部位，以相对于每1m2面积为0.2～2g的比例涂布有所述聚乙烯醇。
7.根据权利要求1所述的香烟用包装纸，其能够提供一种香烟，该香烟按照ASTM E-2187-04测定的PFLB值为0～5％。
8.一种香烟，其包含权利要求1～7任一项所述的香烟用包装纸。
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