ОБЕРТКИ ДЛЯ КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ИМЕЮЩИЕ ПОНИЖЕННУЮ ДИФФУЗИЮ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СНИЖЕНИЕ СПОСОБНОСТИ К ПОДЖИГАНИЮ

Настоящая полезная модель относится к табачной промышленности, а именно к оберткам для курительных изделий, а более конкретно - к оберткам для курительных изделий, имеющим пониженную диффузию, обеспечивающие снижение способности к поджиганию.
В табачной промышленности существует постоянная необходимость в производстве сигарет, имеющих обертки, которые снижают способность курительного изделия к поджиганию, то есть тенденцию курительного изделия поджигать поверхности, которые контактируют с горящим курительным изделием. Существует множество описаний пожаров, которые возникали из-за того, что горящая сигарета контактировала с горючими материалами. В данной области промышленности существует оправданный интерес к снижению способности сигарет, или других курительных изделий, воспламенять поверхности и материалы, применяемые в мебели, постельных принадлежностях и т.п. при контакте.
Таким образом, желательной характеристикой курительных изделий, особенно сигарет, является то, чтобы они сами гасли в случаях, если их роняют, или если их оставляют горящими на горючих материалах.
В табачной промышленности давно известно, что обертка сигареты оказывает значительное влияние на характеристики тления сигареты. В связи с этим, в данной области техники предпринимались различные попытки изменить или модифицировать обертки сигарет для достижения желаемой способности к самозатуханию, или другими словами, снизить способность сигарет к поджиганию.
В известном уровне техники описано применение пленкообразующих растворов на папиросной бумаге для снижения проницаемости бумаги и контроля скорости горения. Было показано, что когда эти материалы наносят на отдельные области по всей длине сигареты, сигарета демонстрирует пониженную склонность к поджиганию субстрата, стремится к самозатуханию и имеет более высокое количество затяжек.
В патенте США №5,878,753 Peterson и патенте США №5,820,998 Hotaling, et al., которые включены сюда посредством ссылки, например, описана бумага для курительных изделий, обработанная пленкообразующим водным раствором для снижения проницаемости. В патенте США №5,878,754 Peterson, который также включен сюда посредством ссылки, описана бумага для курительного изделия, обработанная не водным раствором растворимого в растворителе полимера, растворенного в не водном растворе, для снижения проницаемости.
Хотя в данной области техники было проведено множество улучшений, все еще существует необходимость в улучшенном способе получения сигаретной обертки с пониженными свойствами к поджиганию. Например, множество оберток известного уровня техники, таких как описаны выше, включают отдельные области, которые придают курительному изделию характеристики пониженной способности к поджиганию. Существует необходимость в оберточной бумаге с пониженными характеристиками способности к поджиганию по всей поверхности оберточной бумаги. Например, различные выгоды и преимущества будут получены, если будет получена оберточная бумага, которая позволит снизить характеристики способности курительного изделия к поджиганию благодаря материалам, которые применяют для получения оберточной бумаги, по контрасту с нанесением других композиций на оберточную бумагу после получения оберточной бумаги. Альтернативно, такая оберточная бумага может быть синергетически объединена с обработкой обертки композициями с пониженной способностью к поджиганию.
Данное описание, в общем, относится к бумажным оберткам для курительных изделий с пониженной способностью к поджиганию, и к способу производства бумажных оберток. Например, в одном варианте, бумажная обертка может быть получена из бумажного полотна. Бумажная обертка может содержать волокна льна, волокна мягких пород древесины, волокна твердых пород древесины и их смеси.
В соответствии с данной полезной моделью, обертка также содержит наполнитель, имеющий относительно большой размер частиц. Например, наполнитель может иметь средний размер частиц более около 3,2 микрона, например, от около 3.2 микрона до около 12 микронов. Например, в одном варианте, наполнитель может иметь размер частиц от около 3,5 микрона до около 8 микронов, например, от около 3,5 микрона до около 5,5 микрона. Наполнитель может быть сделан из любого подходящего материала, такого как карбонат или оксид. Примеры наполнителей, которые могут применяться в соответствии с данной полезной моделью, например, включают карбонат кальция и оксид магния.
2
2
2
В дополнение к относительно большому размеру частиц, наполнитель может присутствовать в бумажной обертке в относительно небольших количествах. Например, обертка может содержать наполнитель в количестве менее около 20 масс %, например, от около 10 масс % до около 16 масс %. Далее, обертка может иметь относительно небольшой вес основы. Например, вес основы обертки может быть менее около 23 г/м, например, от около 18 г/м до около 21 г/м.
Авторами данной полезной модели было обнаружено, что бумажные обертки, полученные как описано выше, при применении в курительном изделии, позволяют получить курительное изделие, имеющее пониженные характеристики способности к поджиганию. Кроме того, указанные выше обертки могут быть получены и могут придавать пониженные характеристики способности к поджиганию курительному изделию при сохранении проницаемости в относительно нормальных пределах. Например, проницаемость обертки может быть от около 15 Кореста до около 80 Кореста, например, от около 25 Кореста до около 60 Кореста.
Курительные изделия, содержащие обертки, полученные в соответствии с данной полезной моделью, могут иметь характеристику прохождения по ASTM Test No. Е2187-04, по меньшей мере, около 75%, показывая, что курительные изделия практически предотвращают поджигание соседних поверхностей. Далее, такие курительные изделия могут быть получены таким образом, чтобы курительные изделия имели степень самогашения на открытом воздухе менее около 50%, например, менее около 30%.
Хотя и необязательно, в одном варианте обертка также может включать отдельные области, обработанные композицией, снижающей способность к поджиганию.
Обработанные отдельные области могут присутствовать на обертке, разделенные не обработанными областями. Отдельные области могут содержать значительные количества композиции, снижающей способность к поджиганию, для дальнейшего снижения способности курительного изделия к поджиганию в этих конкретных областях. Например, обработанные области могут далее снижать способность к поджиганию через снижение подачи кислорода к тлеющему пеплу курительного изделия по мере сгорания табака и продвижения к обработанным областям.
Композиция, снижающая способность к поджиганию, может быть получена из любого подходящего материала. Например, в одном варианте, композиция, снижающая способность к поджиганию, может содержать целлюлозный материал, наносимый на обертку. В другом варианте выполнения, композиция, снижающая способность к поджиганию, может содержать пленкообразующий материал. Пленкообразующий материал может содержать, например, альгинат, такой как альгинат натрия или калия. Должно быть понятно, однако, что могут применяться различные другие пленкообразующие материалы. Другие пленкообразующие материалы могут включать, например, гуаровую камедь, пектин, поливиниловый спирт, поливинилацетат, производные целлюлозы, такие как этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, крахмал и производные крахмала.
Композиция, снижающая способность к поджиганию, может наноситься на обертку различными способами. Например, композиция может быть нанесена на бумагу печатью с применением, например, флексографии, прямой глубокой печати и офсетной глубокой печати.
В одном варианте, отдельные области, образованные композицией, снижающей способность к поджиганию, имеют форму круговых полос, расположенных по всей длине курительного изделия. Полосы могут иметь ширину более около 3 мм, например, от около 4 мм до около 10 мм. Полосы могут быть отделены друг от друга на расстояние от около 5 мм до около 50 мм, предпочтительно, от около 10 мм до около 40 мм.
Количество композиции, снижающей способность к поджиганию, наносимое на бумажные обертки, зависит от конкретного применения и различных факторов. Например, композиция может быть нанесена на обертку в количестве от около 1 масс % до около 30 масс %, по отношению к массе обертки в обработанных областях, и предпочтительно, в количестве от около 2 масс % до около 20 масс %.
Композиция, снижающая способность к поджиганию, при нанесении на бумажную обертку может содержаться в водном растворе, или может содержаться в не водном растворе, при содержании в не водном растворе, например, может присутствовать спирт. Другие признаки и объекты данной полезной модели более подробно описаны ниже.
Полное и исчерпывающее описание данной полезной модели, включая наилучший способ его осуществления, для специалистов в данной области техники, более конкретно представлено ниже в описании, включая ссылки на сопровождающие чертежи, на которых:
На фиг. 1 - вид в перспективе одного варианта курительного изделия, выполненного в соответствии с данной полезной моделью; и
На фиг. 2 - покомпонентный вид другого варианта курительного изделия, выполненного в соответствии с данной полезной моделью.
Повторяющее использование ссылочных позиций в данном описании и на чертежах предназначено для обозначения одних и тех же или аналогичных признаков или элементов данной полезной модели.
Далее даны подробные ссылки на варианты данной полезной модели, один или более примеров которой представлены ниже. Каждый пример представлен для объяснения данной полезной модели, но не для ограничения данной полезной модели. Фактически, специалисту в данной области техники будет понятно, что различные модификации и вариации могут быть сделаны для данной полезной модели не выходя за объем и сущность настоящей полезной модели. Например, характеристики, показанные или описанные как часть одного варианта, могут применяться в другом варианте с получением еще одного варианта. Таким образом, предполагается, что данная полезная модель охватывает такие модификации и вариации, попадающие в объем представленной формулы полезной модели, и их эквиваленты.
Для целей объяснения данной полезной модели, варианты выполнения и принципы данной полезной модели объясняются применительно к сигарете. Однако это применяется только для целей данной полезной модели, и не ограничивает данную полезную модель только сигаретами. Любой подходящий тип курительного изделия входит в объем данной полезной модели.
В основу заявляемой полезной модели поставлена задача создания нового и промышленно применимого курительного изделия, демонстрирующего пониженные характеристики способности к поджиганию и обладающие свойством самогашения на открытом воздухе, что в конечном итоге делает изделие более безопасным.
Данное описание относится к курительному изделию и к обертке для курительного изделия, имеющим улучшенные характеристики контроля способности к поджиганию. ″Способность к поджиганию″ является мерой стремления курительного изделия или сигареты поджигать огнеопасную поверхность, если горящая сигарета падает ил другим образом остается на огнеопасном субстрате. Тест на способность сигареты к поджиганию установлен NIST (National Institute of Standards and Technology) и обычно называется «Тестирование модели поджигания″. Тест включает помещение тлеющей сигареты на горючее полотно для тестирования и записывание стремления сигареты поджигать тестируемое полотно, сжигать тестируемое полотно за нормальной контрольной линией полотна, сгорать на полную длину не поджигая полотно или самозатухать до поджигания тестируемого полотна или сгорания на полную длину.
Другой тест способности к поджиганию называется ″Тест затухания сигареты″, который представляет собой ASTM Test No. Е2187-04 с применением 10 слоев фильтровальной бумаги. В Тесте затухания сигареты зажженную сигарету помещают на 10 слоев фильтровальной бумаги. Если сигарета самозатухает, сигарета проходит тест. Если сигарета прогорает всю длину до фильтра, однако, сигарета тест не проходит. Курительные изделия, полученные в соответствии с данной полезной моделью, могут быть получены так, чтобы пройти оба или более тестов.
В дополнение к указанным выше тестам, курительные изделия, обладающие пониженными характеристиками способности к поджиганию, обычно также тестируют на «самогашение на открытом воздухе» (FASE). Во время теста на самогашение на открытом воздухе, курительным изделиям позволяют сгорать на открытом воздухе (в вытяжном шкафу, удерживая их на игле) без затягивания и не помещая на соседнюю поверхность. В большинстве областей применения, для курительного изделия желательно пройти тест модели поджигания или тест затухания сигареты, но не тест самогашения при горении на открытом воздухе. Таким образом, предпочтительные более низкие показатели FASE. особенно предпочтительно, курительные изделия, полученные в соответствии с принципами данной полезной модели, могут быть такими, чтобы самостоятельно гаснуть при помещении на соседнюю поверхность, но также иметь более низкие показатели FASE, чем многие изделия известного уровня техники, которые предположительно имеют характеристики пониженной способности к поджиганию.
В общем, данное описание относится к обертке, имеющей конкретную и желательную конструкцию, которая способна снижать характеристики способности к поджиганию курительного изделия. Особенно предпочтительно, вся обертка снижает способность курительного изделия к поджиганию, в отличие от многих конструкций оберток известного уровня техники, где способность в поджиганию понижена только в определенных областях. Также, особенно предпочтительно, как будет более подробно описано ниже, обертка может снижать характеристики способности курительного изделия к поджиганию, при этом имея обычную проницаемость и без отрицательного влияния на другие свойства курительного изделия, такие как вкус, передачу дыма, внешний вид и т.д.
Обертки получают в соответствии с данной полезной моделью введением в обертку наполнителя, имеющего относительно большой размер частиц. В прошлом один из авторов данной полезной модели обнаружил, что скорость сгорания бумажной обертки для сигареты может быть снижена введением относительно больших частиц в обертку. Например, патент США №6,568,403, который включен сюда посредством ссылки, относится к бумажной обертке для снижения скорости горения сигареты. В патенте ′403 говорится, что общее количество наполнителя в бумаге может быть от около 20 масс % до около 45 масс %. В одном варианте данного описания, однако, обертка содержит наполнитель, имеющий относительно большой размер частиц, в количестве менее около 20 масс %. Было обнаружено, что такая обертка обеспечивает различные преимущества и выгоды. Например, авторы данной полезной модели обнаружили, что в некоторых вариантах, где уровень наполнителя больше около 20 масс %, курительное изделие может иметь тенденцию к самогашению при горении на открытом воздухе, тем самым иметь неприемлемые показатели FASE. В связи с этим, данная полезная модель раскрывает курительное изделие, которое не только значительно улучшает свойства способности к поджиганию, но также имеет приемлемые показатели FASE. Кроме того, курительные изделия могут быть разработаны таким образом, чтобы иметь другие свойства, которые не оказывают неблагоприятный эффект на вкус курительного изделия или другие характеристики курительного изделия, включая количество затяжек и т.д.
Обертки, полученные в соответствии с данной полезной моделью, обычно содержат целлюлозные волокна, смешанные с наполнителем, имеющим относительно большой размер частиц. Целлюлозные волокна могут содержать, например, лен, волокна мягких пород древесины, волокна твердых пород древесины и их смеси. Наполнитель, например, может иметь размер частиц, по меньшей мере, около 3,2 микрона. Например, наполнитель может иметь размер частиц от около 3,2 микрона до около 12 микронов, например, от около 3,5 микрона до около 8 микронов, например, от около 3,5 микрона до около 5,5 микрона. Для сравнения, применяемые обычно наполнители, вводимые в обертки, имеют размер частиц менее 2 микронов. В данном описании, средний размер частиц наполнителя измеряют с применением любого подходящего анализатора размера частиц, такого как SEDIGRAPH, продаваемый Micromeritics Instrument Corporation of Norcross, Georgia.
В дополнение к применению наполнителя, имеющего относительно большой размер частиц, общее количество наполнителя, добавляемого в обертку, также может быть понижено по сравнению с обычными уровнями наполнителя. Например, обертки, полученные в соответствии с данной полезной моделью, могут содержать наполнитель в количестве менее около 20 масс %, например, от около 10 масс % до около 16 масс %. Например, в одном конкретном варианте, наполнитель, добавляемый в обертку, может составлять от около 11 масс % до около 13 масс %.
В общем, любой подходящий наполнитель, имеющий подходящий размер частиц, может быть добавлен в обертку. Для многих областей применения, например, наполнитель имеет белый цвет. Наполнитель может содержать, например, карбонат или оксид. Конкретные примеры частиц наполнителя, который может применяться, включают карбонат кальция или оксид магния, или их смеси.
2
2
2
2
В некоторых областях применения, вес основы обертки является относительно низким. Например, вес основы обертки может быть менее около 23 г/м, например, менее около 21 г/м. Например, в одном конкретном варианте, вес основы обертки может быть от около 18 г/м до около 21 г/м.
Особенно предпочтительно, обертки, полученные в соответствии с данной полезной моделью, могут быть такими, чтобы иметь проницаемость бумаги, которая является практически такой же, как и для обычных оберток, и при этом снижать характеристики способности курительного изделия к поджиганию. Например, проницаемость обертки может быть менее около 200 Кореста, например, от около 15 Кореста до около 120 Кореста. проницаемость обертки может быть разработана для конкретной области применения. В одном варианте, например, проницаемость обертки может быть от около 18 Кореста до около 80 Кореста, например, от около 30 Кореста до около 80 Кореста, например, от около 35 Кореста до около 75 Кореста.
Хотя это точно неизвестно, авторы данной полезной модели полагают, что относительно большой размер частиц наполнителя при введении в обертку в соответствии с данной полезной моделью ограничивает диффузию кислорода через обертку, когда курительное изделие зажжено, при этом сохраняя проницаемость бумаги на обычных уровнях. Более конкретно, полагают, что большие частицы образуют поры большого размера в бумаге, которые обеспечивают высокую проницаемость, одновременно обеспечивая меньшие пути диффузии кислорода к горящему табаку, когда курительное изделие подожжено. Ограничивая диффузию кислорода к горящему табаку, обертка эффективно снижает характеристики способности изделия к поджиганию.
Согласно Фиг. 1, показан один вариант курительного изделия 10, полученного в соответствии с данной полезной моделью. Как показано, курительное изделие 10 включает табачный стержень 12 в обертке 14. В общем, табачный стержень 12 может быть сделан из любого подходящего табачного материала. Например, табачный материал может содержать табак трубоогневой сушки, табак Берлей, турецкий листовой табак, ароматический табак, пластины восстановленного табака и их смеси. Табачный материал может включать табачную пыль, табачный ламинат, скрошенный табак, табак расширенного объема, фарматуру табака, табачные черенки и стебли и табак в виде целых листьев.
3
3
3
3
3
3
Плотность укладки табачного наполнителя может варьироваться в зависимости от конкретного применения. В общем, например, плотность укладки табачного наполнителя может быть от около 150 мг/см до около 350 мг/см, например, от около 200 мг/см до около 320 мг/см. В одном варианте, например, плотность укладки может быть от около 240 мг/см до около 280 мг/см.
В дополнение к табачному материалу, табачный стержень 12 также может включать различные другие добавки, включая связующие агенты, неорганические наполнители, углерод, карбонизированный материал, активированный уголь и другие компоненты. Например, в одном варианте, различные компоненты могут быть добавлены в табачный стержень 12, которые разлагаются при нагревании и выделяют кислород. Обертка 14, полученная как описано выше, содержит наполнитель, имеющий размер частиц, по меньшей мере, около 3,2 микрона. Обертка придает курительному изделию 10 улучшенные характеристики способности к поджиганию.
Как показано, курительное изделие 10 может также включать фильтр 26. Фильтр 26 присоединен к одному концу табачного стержня 12. Должно быть понятно, что в других вариантах фильтр может быть необязателен.
Одним из замеров, который может применяться для определения пониженной способности к поджиганию, является Индекс режима горения. Тест для определения Индекса режима горения объяснен в патенте США №4739775 Hampl, который включен сюда посредством ссылки.
-1
-1
-1
-1
В общем, обертки, полученные в соответствии с данной полезной моделью, могут быть получены таким образом, чтобы иметь любой желательный Индекс режима горения (BMI). Особенно предпочтительно, обертка 14 обычно имеет Индекс режима горения, который является одинаковым по всей поверхности обертки. В общем, Индекс режима горения обертки 14 может быть менее около 8 см, и особенно, менее около 5 см. Например, в одном варианте, BMI обертки 14 может быть от около 1 см до около 3 см.
В конечном счете, курительное изделие 10, как показано на фиг. 1, может быть выполнено так, чтобы пройти тестирование модели поджигания или тест затухания сигареты. Например, курительные изделия, полученные в соответствии с данной полезной моделью, могут иметь характеристику прохождения по ASTM Test No. Е2187-04, по меньшей мере, около 75%, например, по меньшей мере, около 90% и, в одном варианте, может иметь характеристику 100%.
Особенно предпочтительно, курительное изделие 10 может иметь пониженные характеристики способности к поджиганиию, при этом имеет такую конфигурацию, что курительное изделие не гаснет само при оставлении в горящем состоянии на открытом воздухе, например, когда курительное изделие держат, но не затягиваются, или когда курительное изделие кладут в пепельницу. Например, курительное изделие 10 также может иметь показатель самогашения на открытом воздухе менее около 50%, например, менее около 30%, например, менее около 10%.
Должно быть понятно, что обертка в соответствии с данной полезной моделью сама может применяться для снижения характеристик способности курительного изделия к поджиганию, или может применяться в сочетании с химической обработкой. Например, в одном варианте, отдельные области обертки могут быть обработаны композиций, снижающей способность к горению, для дальнейшего снижения характеристик способности курительного изделия к поджиганию в обработанных областях.
Например, согласно фиг. 2, показан альтернативный вариант курительного изделия 1, полученного в соответствии с данной полезной моделью. Одинаковые ссылочные позиции применяют к одинаковым элементам, показанным на фигуре 1.
Как показано, курительное изделие 10 включает табачный стержень 12, окруженный оберткой 14. При желании, курительное изделие 10 также может включать фильтр 26. В этом варианте, курительное изделие 10 также включает отдельные области 18, которые обработаны композицией, снижающей способность к поджиганию.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 2, обработанные области 18 образованы как круговые диагональные полосы 24. Полосы 24 расположены отдельно друг от друга по длине курительного изделия 10. Полосы 24 показаны пунктиром на фиг. 2. Однако должно быть понятно, что обработанные области могут быть практически невидимыми в полученном курительном изделии. Другими словами, курильщик может не понять по внешним признакам, что обертка 14 обработана в отдельных областях 18. В связи с этим, обработанные области 18 могут иметь гладкую и плоскую текстуру, практически такую же, как и необработанные области 28.
Ширина и расстояние между полосами 24 зависит от множества факторов, таких как исходная проницаемость обертки 14, плотность табачного стержня 12, и т.д. Полосы 24 предпочтительно имеют такую ширину, что прохождение кислорода к горящему табаку ограничено в течение достаточного периода времени для угасания табака. Другими словами, если полоса 24 является слишком узкой, горящий табак прогорит через полосу 24 до самогашения.
Расстояние между полосами 24 также является фактором множества переменных. Расстояние не должно быть настолько большим, чтобы сигарета горела в течение достаточного количества времени для поджога субстрата до того, как табак догорит до обработанной области 18. Расстояние между полосами 24 также влияет на тепловую инерцию горящего табака, или способность табака прогорать через обработанные полосы 24 без самогашения. Должно быть понятно, что расстояние между полосами может быть любой подходящей ширины, определенной любым набором переменных. Для большинства областей применения, курительное изделие может содержать от 1 до около 3 полос.
Если обработанные области применяют в сочетании с оберткой, полученной в соответствии с данной полезной моделью, количество полос, ширина полос и расстояние между полосами может варьироваться для оптимизации свойств. Например, так как обертка 14 имеет присущие ей свойства пониженной способности к поджиганию, обработанные области могут быть относительно узкими. Например, каждая полоса может иметь ширину менее около 10 мм, например, менее около 5 мм, или даже менее около 3 мм. Например, в одном варианте, полосы имеют ширину от около 0,5 мм до около 4 мм, например, от около 1 мм до менее 3 мм.
Расстояние между полосами также может варьироваться в широком диапазоне. Например, расстояние может быть от около 5 мм до около 50 мм, например, от около 10 мм до около 40 мм.
Композиция, понижающая способность к поджиганию, которую наносят на обертку в соответствии с данной полезной моделью, может варьироваться в зависимости от конкретного применения и желаемого результата. В одном варианте, композиция, снижающая способность к поджиганию, может включать целлюлозный материал, такой как целлюлозные волокна, которые наносят на обертку 14 во время производства обертки.
Альтернативно, композиция, понижающая способность к поджиганию, может содержать пленкообразующий материал. Например, пленкообразующий материал, который может применяться в соответствии с данной полезной моделью, включает альгинаты, гуаровую камедь, пектин, поливиниловый спирт, поливинилацетат, производные целлюлозы, такие как этилцеллюлоза, метилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза, крахмал, производные крахмала и т.п.
В одном конкретном варианте, пленкообразующий материал может содержать альгинат. В общем, альгинатом является производное кислого полисахарида или камеди, которое существует в виде нерастворимой смешанной кальциевой, натриевой, калиевой и магниевой соли в коричневых водорослях Phaeophyceae. Говоря в общем, эти производные включают кальциевые, натриевые, калиевые и/или магниевые соли полисахаридов с высокой молекулярной массой, состоящих из различных пропорций D-маннуроновой кислоты и L-глюкуроновой кислоты. Примеры солей или производных альгиновой кислоты включают альгинат аммония, альгинат калия, альгинат натрия, альгинат пропиленгиколя и/или их смеси.
В одном варианте, может применяться альгинат с относительно низкой молекулярной массой. Например, альгинаты могут иметь вязкость менее около 500 сП при содержании в 3 масс % водном растворе при 25°C. Более конкретно, альгинаты могут иметь вязкость менее 250 сП в указанных выше условиях, особенно менее 100 сП, и в одном варианте, вязкость около 20-60 сП. В данном описании вязкость определяют на вискозиметре Brookfield LVF Viscometer.
Коммерчески доступные альгинаты, которые могут применяться, включают KELGIN RL, MANUCOL LD и MANUCOL LB, которые коммерчески доступны от ISP Corporation.
При указанных выше уровнях вязкости, композиции альгината могут быть получены при более высоком содержании твердых веществ, но так, чтобы образовывать раствор с достаточной низкой вязкостью для того, чтобы наносить композицию на бумажную обертку с применением обычных методов. Например, содержание твердых веществ в растворе альгината, полученном в соответствии с данной полезной моделью, может быть более около 6%, особенно более около 10%, и более предпочтительно, от около 10% до около 20 масс %.
При указанных выше уровнях композиции альгината, применяемые в соответствии с данной полезной моделью, могут иметь вязкость раствора более около 250 сП, особенно более около 500 сП, более предпочтительно, более около 800 сП, и в одном варианте, вязкость более около 1000 сП при 25°C. В общем, вязкость раствора альгинатной пленкообразующей композиции может быть отрегулирована в зависимости от способа нанесения композиции на бумагу. Например, вязкость раствора композиции может быть отрегулирована в зависимости от того, распыляется ли композиция на бумагу или печатается на бумагу.
В других вариантах, должно быть понятно, что в зависимости от применения, могут применяться альгинат с относительно высокой молекулярной массой. Например, альгинат может иметь вязкость более около 500 сП при содержании в 3 масс % водном растворе при 25°C.
Композиция, снижающая способность к поджиганию, наносимая на бумажную обертку, может содержать различные другие ингредиенты. Например, в одном варианте, в композиции может содержаться наполнитель. Наполнителем может быть, например, карбонат кальция, хлорид кальция, лактат кальция, глюконат кальция и подобные. В дополнение к соединениям кальция, также могут быть включены другие соединения металлов, включая похожие соединения магния.
Композиция, понижающая способность к поджиганию, в одном варианте, может быть на основе воды. В частности, композиция, понижающая способность к поджиганию, может содержать водную дисперсию или водный раствор. Альтернативно, композиция, понижающая способность к поджиганию, до нанесения на бумажную обертку, может содержать не водный раствор или дисперсию. В этом варианте, например, спирт может присутствовать для нанесения композиции на обертку.
Как только пленкообразующая композиция получена, композицию наносят на обертку в отдельных областях. Метод нанесения композиции на обертку может варьироваться. Например, композиция может быть распылена, нанесена кистью или напечатана на обертку. Для получения обработанных областей, композиция может быть нанесена одним проходом или несколькими проходами. Например, композиция может быть нанесена на оберточную бумагу последовательно для получения областей на бумаге, имеющих пониженную способность к поджиганию. В общем, во время многостадийного процесса, обработанные области могут быть получены нанесением композиции за от около 2 до около 8 проходов.
Количество композиции, которую добавляют на бумагу, зависит от множества факторов, включая тип применяемой композиции и желаемый результат. Для большинства применений, пленкообразующая композиция может быть добавлена на бумагу в количестве от около 1 масс  % до около 30 масс % от массы бумаги в обработанных областях, и особенно, от около 2 масс % до около 20 масс % от массы бумаги в обработанных областях, после получения и высушивания полос. Хотя и не всегда, обычно количество композиции, наносимой на бумагу, повышается при повышении проницаемости бумаги. Например, оберточные бумаги, имеющие проницаемость менее около 30 единиц Кореста, композиция может наноситься на бумагу в количестве от около 1 масс % до около 15 масс %. Для оберточных бумаг, имеющих проницаемость более 60 единиц Кореста, с другой стороны, композиция может наноситься на бумагу в количестве от около 8 масс % до около 30 масс %.
В дополнение к композиции, снижающей способность к поджиганию, различные другие добавки могут наноситься на обертку, при желании. Например, в одном варианте, на обертку может наноситься агент, способствующий горению. Примеры агентов, способствующих горению, включают соли щелочных металлов, соли щелочноземельных металлов и их смеси. В одном варианте, агент, способствующий горению, может содержать соль карбоновой кислоты. В конкретных примерах, например, агент, способствующий горению, может включать соль уксусной кислоты, соль лимонной кислоты, соль яблочной кислоты, соль молочной кислоты, соль винной кислоты, соль карбоновой кислоты, соль муравьиной кислоты, соль пропионовой кислоты, соль гликолевой кислоты, соль фумаровой кислоты, соль щавелевой кислоты, соль малоновой кислоты, соль янтарной кислоты, соль азотной кислоты, соль фосфорной кислоты и их смеси. В одном конкретном варианте, например, агент, способствующий горению, может содержать цитрат калия, цитрат натрия, сукцинат калия, сукцинат натрия или их смеси.
2
Особенно в вариантах, где композиции наносят на обертку, количество частиц наполнителя, содержащихся в обертке, может варьироваться и, в одном варианте, может быть более 20 масс %, особенно если обертка обработана агентом, способствующим горению. Кроме того, вес основы также может быть увеличена, например, до более 23 г/м.
В другом альтернативном варианте, наполнитель, содержащий относительно большие частицы, также может быть объединен с другими наполнителями и введен в обертку. В этом варианте, например, общее количество наполнителя может быть более 20 масс %, при этом количество наполнителя, содержащего большие частицы, остается в меньших количествах.
Данная полезная модель может быть более понято из представленных ниже примеров.
ПРИМЕР
Представленные ниже тесты проводят для демонстрации тезисов данной полезной модели и для того, чтобы показать, что обертки, полученные в соответствии с данной полезной моделью, способны снижать характеристики способности к поджиганию курительного изделия, содержащего обертку.
2
Получают различные бумажные обертки, содержащие целлюлозные волокна в сочетании с наполнителем. Наполнитель содержится в обертке в количестве 12 масс %. Наполнитель содержит карбонат кальция, имеющий средний размер частиц 4,6 микрона. Обертки имеют вес основы 19 г/м.
Получают три разных обертки, имеющих разную проницаемость.
Каждую из оберток затем применяют для курительных изделий, содержащих табачный стержень. Курительные изделия тестируют в тесте затухания сигареты по ASTM Test No. Е2187-04. Кроме того, курительные изделия тестируют на самогашение на открытом воздухе (FASE).
Получают следующие результаты:
№ образца
Проницаемость (Кореста)
Прохождение ASTM Test No. Е2187-04 (%)
Оценка FASE (%)
1
18
100
65
2
38
100
30
3
65
75
0
Как показано выше, курительные изделия, полученные в соответствии с данной полезной моделью, не только демонстрируют пониженные характеристики способности к поджиганию, но также благоприятно проходят тест на самогашение на открытом воздухе.
Эти и другие модификации и вариации данной полезной модели могут применяться на практике специалистом в данной области техники не выходя из объема и сущности настоящей полезной модели, которые более конкретно представлены в формуле полезной модели. Кроме того, необходимо понимать, что объекты различных вариантов выполнения данной полезной модели могут быть взаимозаменяемы полностью и частично. Более того, специалист в данной области техники поймет, что представленное ниже описание дано только в качестве примера и не предназначено для ограничения полезной модели, описанной в формуле полезной модели.