在熱分解過程中具有高擴散能力的香煙紙制造技術

本發明專利技術涉及一種香煙紙，其包含水溶性鹽，優選地為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀或碳酸銨，結果實現在熱分解過程中的高擴散能力以及香煙的煙中的有害一氧化碳的減少。本發明專利技術特別地涉及一種香煙紙，其包括至少一種水溶性鹽，所述水溶性鹽在加熱到230℃之后損失其初始質量的15％以上。本發明專利技術進一步涉及一種通過所述香煙紙制成的香煙、涉及一種用于生產所述香煙紙的方法、涉及一種所述水溶性鹽的用途。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種香煙紙，其包含水溶性鹽，優選地為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀或碳酸銨，結果實現在熱分解過程中的高擴散能力以及香煙的煙中的一氧化碳的減少。
技術介紹
在公知常識中，香煙的煙包含多種有害物質，其中包括一氧化碳。因此，在業界中存在極大興趣的是，生產的香煙中的煙中包含顯著較少的有害物質。為了減少這樣的物質的量，香煙很經常地設置有過濾嘴，其典型地由醋酸纖維素制成。不過，這些過濾嘴不能減少香煙的煙中的一氧化碳的量，這是因為，醋酸纖維素不能吸收一氧化碳。關于將催化劑添加到過濾嘴以將一氧化碳轉化為有害性較低的二氧化碳的各種提議并未成功，這部分地是由于功能性原因且部分地是由于經濟性原因所致。將香煙中生成的煙稀釋也是已知的，例如通過流動穿過水松紙透孔的空氣實現。 這種技術具有的優點是其可減少香煙的煙中的一氧化碳的濃度，但其缺點是其也稀釋了形成香煙味道的物質并因而使香煙的味覺和消費者接受度惡化。另外，已知的是，通過增大氣體穿過香煙紙的擴散度，一氧化碳可被選擇性地減少。用于增大香煙紙擴散常數的各種嘗試在現有技術中是已知的，例如通過選擇適合的填料材料顆粒分布而實現。雖然這些嘗試有所成效，但其仍然不能顯著增大香煙紙的擴散常數以能夠實現一氧化碳的顯著減少。觀測到高的一氧化碳值，特別是對于自熄滅香煙而言，這在現有技術中是已知的。 這樣的香煙使用的香煙紙上具有阻燃帶，從而在標準檢測(ASTM E2187-04)中被分類為自熄滅的。這種檢測已經體現在法律中，例如在美國、加拿大、澳大利亞和芬蘭。 增大的一氧化碳的值由于以下事實所致一氧化碳不能經由阻燃帶而擴散到香煙之外。因此，在產業中存在興趣以提供補償這種不希望出現的副作用的香煙紙。典型的香煙紙包括從木材、亞麻或其它材料中獲得的纖維素纖維。此外，使用不同來源的纖維素纖維的混合物。香煙紙具有10g/m2至60g/m2的典型的基礎重量，其中20g/m2 至35g/m2的范圍通常是優選的。香煙紙常常包括無機的礦物的填料材料，其以10%至40%的質量分數被添加到紙中。常用的填料材料是白堊(碳酸鈣)。不過，也可使用其它氧化物和碳酸鹽，例如氧化鎂或氫氧化鋁。香煙紙也可設置有燃燒鹽，以增大或減小紙的燃燒速率。以紙質量的0%至5%的量添加到所述紙中的檸檬酸三鈉和三鉀和混合物也是很常用的。技術相關的燃燒鹽的組另外還包括檸檬酸鹽，酒石酸鹽，醋酸鹽，硝酸鹽，琥珀酸鹽，延胡索酸鹽，葡萄糖酸鹽，乙醇酸鹽，乳酸鹽，草酸鹽，水楊酸鹽，α -羥基辛酸鹽，和磷酸鹽。所述紙例如在施膠壓機中以這種燃燒鹽的溶液或懸浮物浸潰，或者，所述溶液或懸浮物在覆膜壓機中被施加于紙表面。高程度技術相關的香煙紙的典型性能是其空氣透過率。這描述了由于在紙兩側之間的壓力差所致的所述紙對空氣流的透過率。因此，這指示出單位時間、單位面積和單位壓力差下流動通過所述紙的體積，因而其具有單位cm3/(分鐘cm2kPa)。其常被稱為煙草科學 研究合作中心(C0RESTA)單位(C0RESTA單位，CU)，其中，ICU=Icm3/(分鐘cm2kPa)。典型的 香煙紙具有的空氣透過率在10⑶至300⑶之間，其中從20⑶至120⑶的范圍是優選的?？?氣透過率可例如根據IS02965確定。香煙紙的另一重要性能是其擴散能力。擴散能力是傳遞系數，其描述由于濃度差 所致的香煙紙對氣體流的透過率。其因而指示出單位時間、單位面積和單位濃度差下流動 通過所述紙的體積，因而具有單位Cm3/ (Cm2S) =cm/s。香煙紙對CO2的擴散能力可通過CO2擴 散系數計(例如來自Sodim公司)而確定。典型的香煙紙在室溫下具有的擴散能力在O.1cm/ s至3. 5cm/s之間；從O. 5cm/s至3. Ocm/s的范圍是優選的。擴散能力可在室溫下或在標準條件下測量，例如在適當調整所述紙之后在23°C的 溫度和50 %的相對空氣濕度下測量?？商娲兀€可以在所述紙暴露于熱應力、特別是通過 升高溫度所致的熱應力之后確定所述紙的擴散能力。空氣透過率和擴散能力均通過香煙紙的孔結構確定，因而在這些性能之間存在聯 系。在技術上難以在造紙過程中獨立于紙的空氣透過率而條件香煙紙的擴散能力。特別地， 在大多數情況下，空氣透過率是由香煙制造商設定的規格的一部分；這意味著，在實踐中， 擴散能力由造紙工藝決定，并僅能在小范圍內改變。因此，存在特別的興趣找到這樣的紙， 其擴散能力僅根據需要而增大，即，精確地在紙溫度因悶燒香煙燃熱尖端而升高之時。香煙的煙中的物質使用一種方法確定，其中香煙在標準條件下吸煙。這樣的方法 在IS04387中描述。在此方法中，首先點燃香煙，在開始第一股煙霧時且之后在每分鐘，在 香煙的嘴端采集持續2秒的噴煙，其具有35cm3的體積并具有正弦曲線形狀。重復香煙上 的噴煙，直到香煙長度減至低于所述標準中限定的長度。在噴煙過程中流出香煙嘴端的煙 被收集在劍橋過濾器中，此后該過濾墊針對其所包含的各種物質(例如尼古丁)進行化學分 析。在噴煙過程中流出香煙嘴端之外并通過劍橋過濾墊的氣相被收集且被化學分析，例如， 確定香煙的煙中的一氧化碳的量。在標準化的吸煙過程中，香煙因而具有兩種不同的流狀態。在噴煙過程中，在香煙 紙的面向煙草的內側與香煙紙的外側之間存在顯著的壓力差，典型地在200Pa至1500Pa的 范圍內。這種壓力差導致空氣流動穿過香煙紙進入香煙的煙草部分中，并稀釋在噴煙過程 中生成的煙。在此階段中(對于每次噴煙持續2秒)，稀釋的程度通過所述紙的空氣透過率 確定。不過，在各噴煙之間的時段中，香煙悶燒，而在香煙的煙草部分的內側與環境之間 沒有顯著壓力差，從而通過在煙草部分與環境之間的氣體濃度差確定氣體的傳輸。這意味 著，一氧化碳可經由香煙紙擴散到煙草部分之外進入周圍空氣中，特別是從燃熱尖端的區 域擴散。在此針對每次噴煙持續58秒的階段中，擴散能力是決定一氧化碳減少的參數。這樣，為了減少煙中的一氧化碳量，重要的是，香煙紙的擴散能力較高，特別是在 燃熱尖端的區域中。這是因為一氧化碳在此生成。這樣，特別有利的是，擴散能力較高，或 者在香煙紙暴露于由于接近燃熱尖端所致的升高溫度時快速增大。當吸煙時，所稱的“炭線”可在燃熱尖端的區域中明顯識別，其將實際上完全熱破 壞的香煙紙分離于仍然大致無損的香煙紙?，F有技術中的測量顯示出所稱的“炭線”具有 約450°C的溫度。相應地，有必要使香煙紙擴散能力較高或者在顯著低于450°C的溫度下迅速增大。本專利技術的目的在于提供一種香煙，其具有增大的擴散能力，以允許減少在香煙的 煙中的一氧化碳。
技術實現思路
本專利技術通過將香煙紙以一種或多種水溶性鹽浸潰或涂覆而實現這種目的，所述水 溶性鹽在相對較低溫度下(即，在顯著低于450°C時)降解，由此打開由這種紙制成的悶燒香 煙上的紙的孔結構，以允許使一氧化碳明顯更好地擴散到香煙之外。特別地，本專利技術的目的利用一種香煙紙實現，該香煙紙包括至少一種水溶性鹽，所 述水溶性鹽在加熱到230°C之后損失其初始質量的15%以上，其中，所述加熱從30°C的溫 度開始、以5° C/分鐘的加熱速度、在25毫升/分鐘的氮流下進行。在一個實施例中，所述水溶性鹽損失其初始質量的20%以上，優選地損失其初始 質量的25%以上，特別優選地損失其初始質量的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：迪特馬·福爾格，
申請(專利權)人：德爾福特集團有限公司，
類型：
國別省市：