DE3421226C2

DE3421226C2 - Papier für einen Rauchartikel und seine Verwendung zur Herstellung von Rauchartikeln

Info

Publication number: DE3421226C2
Application number: DE3421226A
Authority: DE
Inventors: Frederick Joseph Dashley; David Johb Dittrich
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1984-06-07
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2004-06-08
Also published as: US4607647A; GB8316266D0; DE3421226A1

Description

Die Erfindung betrifft Papier für einen Rauchartikel und seine Verwendung bei der Herstellung von Rauchartikeln. Die Rauchartikel, z. B. Zigaretten, bestehen aus einem Rauchmaterial, das in einem Umhüllungspapier mit einer niedrigen Abgabe an feinteiligen Stoffen in dem Seitenstromrauch des Rauchartikels eingehüllt ist, verglichen mit Rauchartikeln, die mit üblichem Umhüllungspapier umhüllt sind.

Ein Verfahren, um ein Zigarettenpapier mit einer verminderten Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch zu versehen, besteht darin, ein Papier mit niedriger Luftdurchlässigkeit zu verwenden. Nähere Angaben über Papiere mit niedriger Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch und mit niedrigen Durchlässigkeiten finden sich in der GB-A 2 094 130. Dieses Dokument offenbart eine Umhüllung für einen Rauchartikel mit einer im wesentlichen einheitlichen Luftdurchlässigkeit von nicht mehr 3 und vorzugsweise nicht mehr als 2 CORESTA-Einheiten.

Ein Zigarettenpapier mit niedriger Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch erhält man auch, indem man in das Papier eine die Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch vermindernde Verbindung oder Verbindungen einbringt. Beispiele hierfür sind Zigarettenpapiere, wie sie in der US-PS 4 231 377 beschrieben werden. Diese beiden Methoden, um die Abgabe an feinteiligen Stoffen zu vermindern, können auch kombiniert angewendet werden.

Der hier verwendete Begriff "Papier mit niedriger Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch" bezieht sich auf ein Rauchartikelumhüllungspapier, welches eine wenigstens 30% ige Verminderung der Geschwindigkeit der Abgabe von feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch, im Vergleich zu üblichem Umhüllungspapier, ergibt.

DE-AS 11 75 066 hat die Aufgabe, die Fleckenbildung an Zigaretten zu verhindern, die oft schon kurz nach deren Herstellung auftritt und vorwiegend auf den Austritt von Farbstoffen aus feuchtem Tabak zurückzuführen ist. Dies wird durch Behandlung eines Papiers hoher Permeabilität mit Organopolysiloxanen erreicht.

Auch AT-PS 126 795 hat zur Aufgabe, die Verfärbung bzw. Fleckenbildung im Zigarettenpapier, hervorgerufen durch die im Tabak der Zigaretten enthaltenden beständigen oder flüchtigen Öle, zu verhindern, was durch den Zusatz von fettigen oder fettartigen Stoffen bei der Papierherstellung gelöst wird.

Den beiden letztgenannten Druckschriften liegt also das Problem zugrunde, die Fleckenbildung des Zigarettenpapiers vor dem Brennen der Zigarette zu verhindern.

Es wurde festgestellt, daß beim Rauchen von gewissen Zigaretten mit einem Umhüllungspapier mit niedriger Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch, und zwar unabhängig davon, ob diese Zigaretten mit einem Umhüllungspapier mit niedriger Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch mit einer Maschine geraucht werden oder durch den Verbraucher, das Zigarettenpapier in der Umfangszone, die sich in einigem Abstand von der Brennzone des Papiers befindet, verfärbt. Dieses Phänomen ist keinesfalls auf Zigaretten einer speziellen Tabakfüllung beschränkt. Es wurde vielmehr auch bei Zigaretten beobachtet, welche die drei typischsten Arten von Tabakfüllmischungen enthalten, nämlich solche, die im Ofen getrocknet, die an der Luft getrocknet wurden sowie sogenannten von amerikanischen Typ. Das Verfärben, das sich bis zu 20 mm von der Brennlinie entwickeln kann, ergibt sich wahrscheinlich durch das Eindringen von Rauchkondensat in das Zigarettenpapier. Das Auftreten dieser Verfärbung stört das ästhetische Aussehen und stört den Verbraucher des Rauchartikels.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, das beim Rauchen von Zigaretten mit niedriger Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch auftretende Verfärben des Zigarettenpapiers in der Umfangszone, die sich in einigem Abstand von der Brennzone des Papiers befindet, zu verhindern oder zumindest stark zu vermindern.

Diese Aufgabe wird durch das Papier für Rauchartikel mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben. Erfindungsgemäß wird das Papier zur Herstellung von Zigaretten und anderen Rauchartikeln verwendet.

Die Menge der der Verfärbung entgegenwirkenden Substanz kann beispielsweise 20 g/m² betragen, sollte aber vorzugsweise etwa 5 g/m² nicht übersteigen. Die Menge der der Verfärbung entgegenwirkenden bzw. widerstehenden Substanz soll die Minimalmenge, die erforderlich ist, um die Verfärbung in einem annehmbaren Maße zu verhindern, nicht übersteigen.

Geeignete Substanzen, die die Eigenschaft aufweisen, der Verfärbung entgegenzuwirken, sind Ethylen-Vinylacetat- Copolymere (EVA), Polyvinylacetat (PVA), kationische Stärke, Kaltwasserstärke, Polyvinylalkohol (PVOH), Carboxymethyl cellulose (CMC) und/oder Nitrocelluloselacke. Diese Substanzen können als Überzug auf das Papier in Form einer Emulsion oder als Lösung oder in einer anderen geeigneten Form aufgetragen werden.

Die der Verfärbung entgegenwirkende Substanz kann auf beiden Seiten des Papiers aufgetragen werden, jedoch wird sie vorzugsweise nur auf die Seite aufgetragen, welche später die innere Seite des Papiers bildet, wenn man mit dem Papier einen Rauchartikel herstellt. Diese Substanz wird vorzugsweise über die gesamte Oberfläche der Seite des Papiers, welche den Tabak berührt, aufgetragen und nicht nur etwa auf bestimmte ausgewählte Stellen davon.

Eine alternative Zugabe der der Verfärbung entgegenwirkenden Substanz in das Papier besteht darin, daß man sie schon während des Papierherstellungsverfahrens der Papiermasse zugibt.

Die der Verfärbung entgegenwirkende Substanz kann eine Einzelsubstanz oder eine Kombination von mehreren Einzelsubstanzen sein. Weiterhin kann die der Verfärbung entgegenwirkende Substanz auch mit einer oder mehreren zusätzlichen Substanzen, die beispielsweise die Beschichtungseigenschaften der der Verfärbung entgegenwirkenden Substanz verbessern oder die Abgabe feinteiliger Stoffe in den Seitenstromrauch reduzieren oder welche die Brenngeschwindigkeit des Papiers beschleunigen oder vermindern oder die den Geschmack des Seitenstromrauches modifizieren, kombiniert werden.

Wird eine der Verfärbung entgegenwirkende Substanz auf das Papier beschichtet, so wird die Anfangsdurchlässigkeit des unbeschichteten Papiers vermindert, wobei der Verminderungsgrad von der jeweils verwendeten Substanz und von der Substanzmenge abhängt. Man muß deshalb das Papier so auswählen, daß die Anfangspermeabilität bei der Beschichtung des Papiers mit einer speziellen Beschichtungsmenge eine endgültige Durchlässigkeit, wie sie für ein Papier mit niedriger Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch erforderlich ist, ergibt. Wenn man beispielsweise wünscht, daß die Durchlässigkeit des beschichteten Papiers 5 CORESTA-Einheiten bei einer Beschichtungsmenge von 2 g/m² mit EVA ist, dann ist es erforderlich, ein Papier mit einer Anfangspermeabilität von etwa 50 CORESTA-Einheiten auszuwählen. Vorzugsweise soll die endgültige Permeabilität des Papiers 6 CORESTA-Einheiten nicht übersteigen.

Ist das Papier weiß, dann ist es vorteilhaft, wenn man als der Verfärbung entgegenwirkende Substanz eine weiße oder farblose Substanz wählt, damit durch die Zugabe dieser Substanz in das Papier nicht eine Verfärbung des Papiers eintritt.

Vorzugsweise soll das Papier mit niedriger Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch eine wenigstens 50%ige Verminderung in der Geschwindigkeit der Abgabe feinteiliger Stoffe in den Seitenstromrauch im Vergleich zu üblichen Umhüllungspapieren ergeben.

Beispiel 1

Einfache, 70 mm lange Testzigaretten wurden unter Verwendung eines ofengetrockneten Tabaks und unter Verwendung von handelsüblichen Zigarettenpapier hergestellt. Das Zigarettenpapier hatte bei der Lieferung eine Permeabilität von 27 CORESTA-Einheiten. Vor der Verwendung bei der Herstellung von Zigaretten wurde das Papier so mit 4,5 Gew.-% einer wäßrigen Emulsion von EVA beschichtet, daß sich eine EVA-Beschichtungsmenge von insgesamt 2,4 g/m² ergab. Die Permeabilität des Papiers wurde durch diesen Auftrag von EVA auf etwa 3 CORESTA- Einheiten vermindert. Die Zigaretten wurden hergestellt unter Verwendung des Zigarettenpapiers, auf dessen Innenseite das EVA als Überzug vorhanden war.

Beim maschinellen Rauchen der Zigaretten wurde fest gestellt, daß die Geschwindigkeit der Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch, d. h. die gesamte Emission an feinteiligen Stoffen pro Zigarette dividiert durch die Zeit, die man benötigte, um die Zigaretten auf einen Rest von 23 mm zu verbrennen, beim Rauchen unter Standardbedingungen von 35 ml Rauchzug von jeweils 2 Sekunden Dauer pro Minute 1,7 mg min^-1 betrug, wobei dies 41% weniger war als die Geschwindigkeit der Abgabe ein feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch bei Ziaretten, die - mit der Ausnahme, daß das Zigarettenpapier unbeschichtet war - mit den Testzigaretten identisch waren. Das so überzogene Zigarettenpapier war eindeutig ein Papier mit niedriger Abgabe ein feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch. Es wurde festgestellt, daß sich das Zigarettenpapier während des Rauchens der Testzigaretten nicht verfärbte.

Vergleichsbeispiel

Testzigaretten wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch das Zigarettenpapier eine Anfangspermeabilität von 3 CORESTA-Einheiten aufwies und nicht beschichtet war. Die Geschwindigkeit der Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch betrug 1,4 mg min^-1. Nach Beendigung des zweiten Rauchzugs bei jeder Zigarette wurde festgestellt, daß sich eine kreisförmige Verfärbungszone auf dem Zigarettenpapier bildete, wobei sich jede Zone etwa 4 bis 5 mm von der Brennlinie erstreckte. Es wurde beobachtet, daß das während des dritten Rauchzugs verbrauchte Zigarettenpapier ungefähr die Hälfte der längsweisen Erstreckung der verfärbten Zone ausmachte und daß kurz nach Beendigung des dritten Rauchzugs der restliche Teil der verfärbten Zone durch die Entwicklung von weiterer Verfärbung vergrößert wurde. Dieses Verfahren wurde während des nachfolgenden Rauchens der Zigarette wiederholt.

Beispiel 2

Bei Rauchzigaretten, die ähnlich den Testzigaretten im Vergleichsbeispiel waren, wobei jedoch die Innenseite des Zigarettenpapiers mit EVA in einer Menge von 2,8 g/m² beschichtet war, wurde keinerlei Verfärbung beobachtet. Das beschichtete Papier hatte eine Permeabilität von etwa 0,3 CORESTA-Einheiten. Die Geschwindigkeit der Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch der Zigaretten betrug 0,9 mg min^-1.

Beispiel 3

Testzigaretten, die mit den Testzigaretten des Beispiels 1 identisch waren, wurden hergestellt, wobei jedoch ein Zigarettenpapier mit einer Anfangspermeabilität von 4 CORESTA-Einheiten verwendet wurde und das weiterhin 10 Gew.-% eines Citrat-Abbrennbeschleunigers enthielt. Das Zigarettenpapier wurde bei der Hälfte dieser Zigaretten mit einer 5%igen wäßrigen Emulsion von EVA beschichtet, so daß sich nach dem Trocknen eine EVA- Beschichtungsmenge von 2,9 g/m² ergab, und eine Verminderung der Permeabilität auf 0,2 CORESTA-Einheiten erfolgte. Das Papier der anderen Hälfte der Zigaretten blieb unbeschichtet. Die Geschwindigkeit der Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch für die Zigaretten mit dem beschichteten Papier betrug 1,0 mg min^-1, während die Geschwindigkeit der Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch bei dem unbeschichteten Papier 1,5 mg min^-1 betrug. Das unbeschichtete Papier zeigte außerdem eine Verfärbung. Keine Verfärbung wurde dagegen bei dem beschichteten Papier festgestellt.

Die Geschwindigkeit der Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch in den obigen Beispielen wurde wie folgt bestimmt. Jede Zigarette wurde nach der Anweisung gemäß Beispiel 1 geraucht und zwar während sie sich in einer Öffnung in einer Wand eines vertikalen Kolbens befand, wobei die Öffnung mit einem Zigarettenkontaktsiegel ausgerüstet war. Ein 82 mm Durchmesser Cambridge-Filter wurde auf die untere Öffnung des Kolbens aufgesetzt. Luft und Seitenstrom wurden von unten nach oben durch das Filter mittels einer Luftpumpe gezogen. Der durch die Pumpe erzeugte Luftstrom, der in die untere Öffnung des Kolbens strömte, wurde auf 1 l/min gehalten. Das Gewicht der Filterpackung vor und nach dem Rauchen der Zigarette wurde festgestellt und auf diese Weise konnte die Menge an feinteiligen Stoffen im Seitenstromrauch in der Zigarette bestimmt werden.

Claims

1. Papier für Rauchartikel, mit einer Luftdurchlässigkeit von weniger als 10 CORESTA-Einheiten und einer niedrigen Abgabe an feinteiligen Stoffen in den Seitenstromrauch, dadurch gekennzeichnet, daß es eine im wesentlichen gleichmäßig verteilte Substanz enthält, die einer Verfärbung des Papiers in einer sich in einigem Abstand von der Brennzone befindlichen Umfangszone entgegenwirkt.

2. Papier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der einer Verfärbung entgegenwirkenden Substanz bis zu 20 g/m² beträgt und vorzugsweise 5 g/m² nicht übersteigt.

3. Papier gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Verfärbung entgegenwirkende Substanz aus einem Copolymer von Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylacetat (PVA), kationischer Stärke, Kaltwasserstärke, Polyvinylalkohol (PVOH), Carboxymethylcellulose (CMC) und/oder einem Nitrocelluloselack besteht.

4. Papier gemäß einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Verfärbung entgegenwirkende Substanz als Überzug auf das Papier in Form einer Emulsion oder Lösung aufgetragen ist.

5. Papier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Verfärbung entgegenwirkende Substanz auf die Seite des Papiers aufgetragen ist, welche die innere Seite bildet, wenn man das Papier zu einem Rauchartikel verarbeitet.

6. Papier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Verfärbung entgegenwirkende Substanz während der Herstellung des Papiers der Papiermasse zugegeben worden ist.

7. Verwendung eines Papier gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung eines Rauchartikels.