Табачные изделия с уменьшенной способностью к горению

Изобретение относится к табачному изделию и обертке для табачного изделия, обладающей улучшенными характеристиками регулирования способности к горению. Бумажную обертку обрабатывают пленкообразующей композицией, которая образует на обертке отдельные обработанные участки. Отдельные обработанные участки обладают проницаемостью, находящейся в заранее заданном диапазоне, достаточной для уменьшения способности к горению у табачного изделия, изготовленного с использованием обертки. Пленкообразующая композиция содержит пленкообразующий материал, который обладает относительно низкой вязкостью. Вследствие этого пленкообразующий материал может обладать относительно большим содержанием твердых веществ и все же быть пригодным для нанесения на обертку с помощью обычных способов печати. Техническим результатом изобретения является получение табачных изделий, обладающих способностью к самопроизвольному тушению при попадании на горючие материалы. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

В табачной промышленности наблюдается все большее стремление выпускать сигареты с оберткой, которая уменьшает способность табачного изделия к горению или склонности табачного изделия зажигать поверхности, приходящие в соприкосновение с табачным изделием. Имеются данные о пожарах, приписанных горящим сигаретам, пришедшим в соприкосновение с горючими материалами. В промышленности проявляется оправданный интерес к уменьшению склонности сигарет или других табачных изделий к зажиганию поверхностей и материалов, применяющихся в мебели, постельных принадлежностях и т.п., при соприкосновении с ними.

Таким образом, желательным свойством табачных изделий, в частности сигарет, является их способность к самопроизвольному тушению, когда они в горящем состоянии падают на горючие материалы или оставлены на них.

В табачной промышленности давно поняли, что обертка сигареты значительно влияет на характеристики тлеющего горения сигареты. В связи с этим в данной области техники были предприняты многочисленные попытки изменения или модификации сигаретных оберток для достижения желательной склонности сигареты к самопроизвольному тушению или, другими словами, к уменьшению способности сигарет к горению.

В предшествующем уровне техники описано нанесение пленкообразующих растворов на сигаретную бумагу для уменьшения проницаемости бумаги и регулирования скорости горения. Показано, что при нанесении этих материалов на отдельные участки по длине сигареты сигарета проявляет уменьшенную склонность к зажиганию материала, на котором она находится, склонна к самопроизвольному тушению и обладает более значительным показателем дымления.

Например, в патенте США U.S. 5878753, выданном Peterson, и в патенте США U.S. 5820998, выданном Hotaling et al., которые включены в настоящее изобретение в качестве ссылки, описана обертка для табачных изделий, которая для уменьшения проницаемости обработана пленкообразующим водным раствором. В патенте США U.S. 5878754, выданном Peterson, который также включен в настоящее изобретение в качестве ссылки, описана обертка для табачных изделий, которая для уменьшения проницаемости обработана неводным раствором растворимого в растворителе полимера, растворенного в неводном растворе.

Хотя в данной области техники осуществлены некоторые улучшения, все же имеется потребность в улучшенном способе изготовления сигаретной обертки с уменьшенной способностью к горению. Точнее имеется потребность в улучшенном способе нанесения пленкообразующего раствора на отдельные участки бумажной обертки для уменьшения проницаемости обертки до необходимого диапазона, в особенности когда обертка обладает высокой начальной пористостью.

Настоящее изобретение в целом относится к бумажным оберткам для табачных изделий, обладающим уменьшенной способностью к горению, и к способу изготовления обертки. Например, в одном варианте осуществления способ включает стадии предоставления бумажной обертки, изготовленной из бумажной ленты. Например, бумажная обертка может содержать льняные волокна, волокна из деревьев мягких пород, волокна из деревьев твердых пород и их смеси. Бумажная обертка также может включать наполнитель, такой как карбонат кальция, в количестве от примерно 10% мас. до примерно 40% мас.

На определенные участки бумажной обертки наносят пленкообразующую композицию. Множество слоев пленкообразующей композиции образует на обертке отдельные обработанные участки. Эти отдельные участки разделены необработанными участками. Отдельные обработанные участки обладают проницаемостью, находящейся в заранее заданном диапазоне, достаточной для уменьшения способности к горению. Например, обработанные участки могут уменьшить способность к горению путем уменьшения количества кислорода, поступающего к тлеющему угольку табачного изделия при горении уголька и его перемещении на обработанные участки.

В соответствии с настоящим изобретением пленкообразующая композиция содержит пленкообразующий материал. Пленкообразующий материал обладает относительно низкой вязкостью, что обычно указывает на уменьшенную молекулярную массу. При использовании пленкообразующего материала, обладающего относительно низкой вязкостью, пленкообразующая композиция может обладать относительно большим содержанием твердых веществ и все же обладать вязкостью раствора, пригодной для использования в обычных методиках нанесения, таких как использующиеся в способе глубокой печати.

Например, пленкообразующий материал, содержащийся в композиции, представляющей собой водный раствор концентрации 3% при 25°С, может обладать вязкостью, меньшей, чем примерно 500 сП. Более предпочтительно, чтобы пленкообразующий материал мог обладать вязкостью, равной менее примерно 250 сП, при указанных выше условиях, особенно предпочтительно менее примерно 100 сП, при указанных выше условиях, а в одном варианте осуществления - вязкостью, равной примерно 20-60 сП, при указанных выше условиях.

Содержание твердых веществ в пленкообразующей композиции может составлять не менее 6% мас., предпочтительно не менее 10% мас., а более предпочтительно содержание в количестве, составляющем от не менее примерно 10% мас. до не менее примерно 20% мас. Пленкообразующим материалом может быть, например, альгинат, такой как альгинат натрия. Однако следует понимать, что можно использовать различные другие пленкообразующие материалы. Другие пленкообразующие материалы, которые предположительно можно использовать в настоящем изобретении, включают гуаровую камедь, пектин, поливиниловый спирт, производные целлюлозы, такие как этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, крахмал и производные крахмала.

Вязкость пленкообразующей композиции может меняться в зависимости от способа, с помощью которого композиция наносится на бумажную обертку. Однако для большинства способов нанесения вязкость пленкообразующей композиции должна составлять не менее примерно 250 сП, предпочтительно не менее примерно 500 сП, более предпочтительно не менее примерно 800 сП, а в одном варианте осуществления вязкость при 25°С составляет не менее 1000 сП или более. Композиция может обладать значением рН, равным менее примерно 8,0, таким как менее 7,5. Например, рН композиции может составлять от примерно 4 до примерно 7,5. В одном варианте осуществления пленкообразующую композицию можно нагреть для снижения вязкости композиции при ее нанесении на бумажную обертку.

Пленкообразующую композицию можно нанести на бумажную обертку с помощью разных способов. Например, композицию можно напечатать на бумаге с помощью, например, флексографии, прямой глубокой печати и глубокой офсетной печати.

В одном варианте осуществления отдельные участки, образованные пленкообразующей композицией, обладают формой кольцевых полосок, расположенных вдоль табачного изделия. Полоски могут обладать шириной, равной более примерно 3 мм, такой как от примерно 4 до примерно 10 мм. Полоски могут находиться друг от друга на расстоянии от примерно 5 до примерно 50 мм, а предпочтительно от примерно 10 до примерно 40 мм.

Количество пленкообразующей композицией, которое наносится на бумажную обертку, зависит от конкретного случая применения и различных факторов. Например, пленкообразующую композицию можно нанести на обертку в количестве, равном от примерно 1 до примерно 30% мас. в расчете на массу обертки на обработанных участках, а предпочтительно от примерно 2 до примерно 20% мас.

После нанесения покрытия на бумажную обертку, обработанные участки могут обладать проницаемостью, равной менее примерно 40 ед. Кореста, предпочтительно - менее примерно 30 ед. Кореста, а более предпочтительно - от примерно 5 до примерно 25 ед. Кореста. Начальная проницаемость бумажной обертки может составлять от примерно 20 до примерно 90 ед. Кореста или более.

Другие особенности и воплощения настоящего изобретения более подробно обсуждены ниже.

Полное и достаточное раскрытие настоящего изобретения, включая наилучший способ его осуществления, для специалиста с общей подготовкой в данной области техники, более конкретно выполнено в остальной части настоящего описания, включая ссылки на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:

На Фиг.1 приведен вид в перспективе табачного изделия, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.2 приведен вид в разобранном виде табачного изделия, представленного на Фиг.1.

На Фиг.3 приведена система для обработки бумажной обертки в соответствии с настоящим изобретением.

Теперь будут подробно рассмотрены варианты осуществления настоящего изобретения, один или большее количество примеров которых представлены ниже. Каждый пример приведен для разъяснения настоящего изобретения, а не для ограничения настоящего изобретения. В действительности специалисты в данной области техники должны понять, что без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения в настоящее изобретение можно внести различные модификации и изменения. Например, особенности, представленные в качестве иллюстрации или описанные в качестве части одного варианта осуществления, можно использовать в другом варианте осуществления и получить еще один вариант осуществления. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение включает эти и другие модификации и изменения, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Для разъяснения настоящего изобретения варианты осуществления и принципы настоящего изобретения будут обсуждены на примере сигареты. Однако это сделано только в целях разъяснения настоящего изобретения и не означает ограничения настоящего изобретения только сигаретами. Любой тип табачного изделия соответствует объему и сущности настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к табачному изделию и обертке для табачного изделия, обладающей улучшенными характеристиками регулирования способности к горению. "Способность к горению" является мерой склонности табачного изделия или сигареты зажигать горючий материал в случаях, когда горящая сигарета падает на горючий материал или каким-либо образом оставлена на нем. Тест на способность сигареты к горению разработан в NIST (National Institute of Standards and Technology - Национальный институт стандартов и технологии) и обычно называется "Тест на модели". Тест включает помещение горящей сигареты на горючую испытательную ткань и регистрацию способности сигареты воспламенять испытательную ткань, вызывать обгорание испытательной ткани более сильное, чем обычное обугливание ткани, ее обгорание по сильное, чем обычное обугливание ткани, ее обгорание по всей длине без воспламенения ткани или самопроизвольное тушение до воспламенения испытательной ткани или ее обгорания по всей длине.

Другой тест способности к горению называется "Тест по тушению сигареты". В тесте по тушению сигареты лежащую сигарету помещают на один или большее количество слоев фильтровальной бумаги. Если сигарета самопроизвольно гаснет, то сигарета проходит тест. Однако если сигарета сгорает полностью до ее конца около фильтра, то сигарета не проходит тест. Табачные изделия, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, можно изготовить таким образом, чтобы они проходили один или оба этих теста.

Обычно табачные изделия, обладающие уменьшенной способностью к горению, в соответствии с настоящим изобретением изготавливают путем нанесения пленкообразующей композиции на отдельные участки оберточной бумаги. Пленкообразующая композиция содержит пленкообразующий материал. В соответствии с настоящим изобретением используется пленкообразующий материал, обладающий относительно низкой вязкостью, что позволяет композиции содержать большее количество твердых веществ и все же быть пригодной для нанесения на бумажную обертку с помощью обычных способов, таких как печать. При использовании обладающего уменьшенной вязкостью материала с большим содержанием твердых частиц авторы настоящего изобретения обнаружили, что образуется более однородная пленка, которая не содержит трещин и других дефектов. В конечном счете было обнаружено, что пленкообразующая композиция, приготовленная в соответствии с настоящим изобретением, лучше подходит для снижения проницаемости бумажных оберток, чем многие обычные композиции.

Предполагается, что при изготовлении пленкообразующей композиции общие принципы настоящего изобретения можно использовать в сочетании с любым подходящим пленкообразующим материалом. Например, пленкообразующие материалы, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, включают альгинаты, гуаровую камедь, пектин, поливиниловый спирт, производные целлюлозы, такие как этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, крахмал, производные крахмала и т.п.

Способ и продукты, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, ниже будут описаны более подробно на примере использования пленкообразующей композиции, содержащей альгинат. Однако следует понимать, что обсуждение, посвященное использованию альгината, приведено только для примера и предполагается, что в способе можно применять многие другие разные типы пленкообразующих материалов.

Альгинат является производным кислотного полисахарида или камеди, которая в виде нерастворимой смеси кальциевой, натриевой, калиевой и магниевой солей содержится в коричневых морских водорослях Phaeophyceae. В общем случае эти производные представляют собой кальциевые, натриевые, калиевые и/или магниевые соли высокомолекулярных полисахаридов, в различных пропорциях содержащих D-маннуроновую и L-глюкуроновую кислоты. Примеры солей и производных альгиновой кислоты включают альгинат аммония, альгинат натрия, альгинат пропиленгликоля и/или их смеси.

Ранее альгинаты применяли для создания на обертке для сигарет участков, обладающих низкой проницаемостью, с целью уменьшения способности к горению табачного изделия, содержащего обертку. Однако растворы альгинатов, использующиеся для создания обработанных участков, обычно содержали относительно малое количество твердых веществ. Однако, как показано выше, настоящее изобретение обычно включает использование обладающих меньшей вязкостью альгинатов с более значительным содержанием твердых веществ.

Например, альгинаты, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, при концентрации 3% в водном растворе при 25°С обладают вязкостью, меньшей, чем примерно 500 сП. Более предпочтительные альгинаты, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, обладают вязкостью, меньшей, чем примерно 250 сП, при указанных выше условиях, более предпочтительно - менее, чем примерно 100 сП, при указанных выше условиях, а в одном варианте осуществления - вязкостью, равной примерно 20-60 сП. В настоящем изобретении вязкость определяют с помощью вискозиметра Брукфилда LVF. Имеющиеся в продаже альгинаты, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, включают KELGIN RL, MANUCOL LD и MANUCOL LB, которые продает компания ISP Corporation.

При указанной выше низкой вязкости альгинатные композиции можно приготовить с более высоким содержанием твердых веществ, но все же при вязкости раствора, достаточно низкой, чтобы можно было наносить композицию на бумажную обертку с помощью обычных способов. Например, содержание твердых веществ в растворе альгината, приготовленном в соответствии с настоящим изобретением, может составлять более 6% мас., предпочтительно - более 10% мас., а более предпочтительно - от более примерно 10% мас. до более примерно 20% мас.

При указанных выше содержаниях твердых веществ альгинатные композиции, использующиеся в соответствии с настоящим изобретением, могут обладать вязкостью раствора, большей, чем примерно 250 сП, предпочтительно - большей, чем примерно 500 сП, более предпочтительно - большей, чем примерно 800 сП, а в одном варианте осуществления - вязкостью при 25°С, большей, чем примерно 1000 сП. Обычно вязкость раствора альгинатной пленкообразующей композиции можно подобрать в соответствии со способом, которым композицию наносят на бумагу. Например, вязкость раствора композиции может быть подобрана в соответствии с тем, будет ли композиция распыляться на бумагу или наноситься на бумагу путем печати.

Обычно альгинатные композиции, приготовленные в соответствии с настоящим изобретением, могут содержать альгинат и воду. Хотя это и не необходимо, в композицию могут включаться и другие компоненты. Например, в одном варианте осуществления в композиции может содержаться наполнитель. Наполнителем может являться, например, карбонат кальция, хлорид кальция, лактат кальция, глюконат кальция и т.п. В дополнение к соединениям кальция можно включать и соединения других металлов, в том числе аналогичные соединения магния. В одном варианте осуществления катион металла, содержащийся в наполнителе, может частично сшивать альгинат.

После приготовления альгинатной композиции или другой пленкообразующей композиции, композицию наносят на отдельные участки бумажной обертки. Способы, с помощью которых композицию наносят на бумажную обертку, могут быть различными. Например, композицию можно распылять на обертку, наносить кистью или с помощью печати. Для формирования обработанных участков композицию можно наносить за один проход или за несколько проходов операции. Например, композицию можно наносить на бумажную обертку с помощью последовательных стадий и формировать на бумаге участки, обладающие уменьшенной способностью к горению. Обычно в способе, включающем несколько проходов, обработанные участки можно сформировать путем нанесения композиции с помощью от примерно 2 до примерно 8 проходов.

Количество композиции, которое наносится на бумажную обертку во время каждого последовательного нанесения композиции, также может меняться. Например, в некоторых режимах нанесения композицию сначала наносят на оберточную бумагу в относительно больших количествах. На последующих стадиях количество композиции, нанесенной на бумагу, увеличивается. Однако в других режимах нанесения композицию сначала наносят на оберточную бумагу в небольших количествах. После начального нанесения на бумагу наносят более значительные количества композиции. Путем варьирования количества, наносимого на оберточную бумагу на каждой стадии, можно сформировать обладающие уменьшенной способностью к горению участки с регулируемыми характеристиками.

Обнаружено, что пленкообразующие композиции, обладающие относительно большим содержанием твердых веществ, приготовленные в соответствии с настоящим изобретением, хорошо подходят для формирования на сигаретной оберточной бумаге участков, обладающих уменьшенной способностью к горению. Обнаружено, что, независимо от того, используются ли операции с одним или множеством проходов, композиции весьма эффективны для уменьшения проницаемости бумажной обертки на обработанных участках и для уменьшения способности табачных изделий, содержащих обертку, зажигать соседние поверхности. Особенным преимуществом является то, что пленкообразующие композиции, приготовленные в соответствии с настоящим изобретением, хорошо подходят для устранения проницаемости и способности к горению бумажной обертки, обладающей относительно высокой исходной проницаемостью, такой как бумажная обертка, обладающая проницаемостью, равной не менее 60 ед. Кореста.

Для того чтобы лучше описать и разъяснить настоящее изобретение, на Фиг.1 и 2 в общем виде представлен один вариант осуществления. Табачное изделие (сигарета), в целом обозначаемое числом 10, обладающее улучшенной способностью к горению, включает столбик табака 12 с оберткой 14. Изделие 10 может включать фильтр 26. Обертка 14 может представлять собой любую имеющуюся в продаже обертку для сигарет.

Обычно оберточную бумагу можно изготовить из целлюлозных волокон, полученных, например, из льна, деревьев мягких пород или деревьев твердых пород. Для изменения характеристик бумаги в соответствии с необходимостью можно использовать различные смеси целлюлозных волокон. Также можно менять степень очистки волокон.

В большинстве случаев применения бумажная обертка будет содержать наполнитель. Наполнителем может являться, например, карбонат кальция, оксид магния или любой другой подходящий материал. Полное количество наполнителя, прибавленного к бумажной обертке, может составлять от примерно 10 до примерно 40% мас.

Проницаемость бумажной обертки для табачных изделий, изготовленной в соответствии с настоящим изобретением, обычно может составлять от примерно 10 до примерно 200 ед. Кореста. В некоторых случаях применения проницаемость может составлять от примерно 15 до примерно 55 ед. Кореста. Однако в одном варианте осуществления настоящего изобретения начальная проницаемость бумажной обертки является относительно высокой. Например, в одном варианте осуществления проницаемость бумажной обертки может составлять от примерно 60 до примерно 110 ед. Кореста, а предпочтительно - от примерно 60 до примерно 90 ед. Кореста.

Поверхностная плотность оберточной бумаги для сигарет обычно составляет от примерно 18 до примерно 60 г/см², а более предпочтительно от примерно 18 до примерно 40 г/см². Оберточная бумага, соответствующая настоящему изобретению, может быть изготовлена с поверхностной плотностью, находящейся в любом из этих диапазонов.

Оберточную бумагу также можно обработать добавкой, регулирующей горение, которая также может выступать в качестве кондиционера для золы. Такие регулирующие горение добавки могут включать, например, соли щелочных металлов, ацетаты, фосфаты или их смеси. Особенно предпочтительной добавкой для регулирования горения является смесь цитрата калия и цитрата натрия. Добавку для регулирования горения можно добавить в бумагу в количестве, равном от примерно 0,3 до примерно 2,5% мас.

При обертывании столбика табака 12 бумажная лента 14 образует наружную цилиндрическую поверхность 16. Отдельные участки 18 наружной цилиндрической поверхности 16 обрабатываются пленкообразующей композицией, приготовленной в соответствии с настоящим изобретением, такой как альгинатная композиция. Также следует понимать, что обработанные участки 18 также могут располагаться на внутренней поверхности обертки 14. Другими словами, обертку 14 можно намотать на столбик табака 12 так, чтобы обработанные участки находились рядом с табаком.

В варианте осуществления, представленном на Фиг.1 и 2, обработанные участки 18 представляют собой поперечные кольцевые полоски 24. Полоски 24 отделены друг от друга в продольном направлении по длине сигареты 10. На Фиг.2 полоски 24 изображены серыми. Однако следует понимать, что на готовой сигарете обработанные участки, показанные на Фиг.1, являются практически невидимыми. Другими словами, курильщик может не увидеть какой-либо внешний признак того, что обертка 14 на отдельных участках 18 была подвергнута обработке. Для этого обработанные участки 18 обладают гладкой и ровной текстурой, практически такой же, как и необработанные участки 28.

Ширина полосок 24 и расстояние между ними зависит от целого ряда факторов, таких как начальная проницаемость обертки 14, плотность столбика табака 12 и т.п. Предпочтительно, чтобы полоски 24 обладали такой шириной, чтобы поступление кислорода к горящему угольку было ограничено в течение промежутка или периода времени, достаточного для того, чтобы уголек погас. Другими словами, если полоска 24 будет слишком узкой, то горящий уголек, прежде чем самопроизвольно погаснуть, пройдет через полоску 24. Для большинства случаев применения предпочтительно, чтобы минимальная ширина полоски 24 составляла 3 мм. Например, ширина полоски может составлять от примерно 4 до примерно 10 мм.

Расстояние между полосками 24 также зависит от целого ряда факторов. Расстояние не должно быть столь большим, чтобы сигарета горела в течение периода времени, достаточного для зажигания материала, на котором она находится, прежде чем горящий уголек переместится на обработанный участок 18. Расстояние между полосками 24 также влияет на термическую инерцию горящего уголька, т.е. способность уголька при горении проходить обработанные полоски без самопроизвольного тушения. Для исследованных сигарет заявители настоящего изобретения обнаружили, что подходящим является расстояние между полосками, равное от 5 до 50 мм, а более предпочтительным является расстояние, равное примерно от 10 до 40 мм. Однако следует понимать, что расстояние между полосками может обладать любым подходящим значением, определяющимся несколькими факторами. Для большинства случаев применения табачное изделие может содержать от примерно 1 до примерно 3 полосок с указанными выше расстояниями между ними.

Обработанные участки 18 обладают проницаемостью в диапазоне, для которого известно, что он обеспечивает улучшенные характеристики способности к горению для изготовленной сигареты 10. Когда горящий уголек сигареты 10 перемещается на обработанные участки 18, количество кислорода, доступного для горящего уголька, значительно уменьшается вследствие уменьшенной проницаемости обертки 14 на обработанных участках. Уменьшение количества кислорода предпочтительно приводит к тому, что на обработанных участках 18 при соприкосновении с материалом, на котором она находится, сигарета самопроизвольно тухнет. Заявители настоящего изобретения установили, что предпочтительная проницаемость составляет менее 40 мл/мин/см² (ед. Кореста), более предпочтительная - менее 30 мл/мин/см², а обычно она находится в диапазоне от 5 до 25 мл/мин/см². Заявители настоящего изобретения установили, что при перемещении горящего уголька на обработанные участки этот диапазон обеспечивает требующееся самопроизвольное тушение.

Кроме проницаемости, другим параметром, который можно использовать для оценки уменьшения способности к горению, является показатель режима горения. В действительности показатель режима горения бумажной обертки может являться более точным средством оценки характеристик горения бумаги, чем простое измерение проницаемости бумаги. Методика определения показателя режима горения описана в патенте США U.S. 4739775, выданном Hampl, который включен в настоящее изобретение в качестве ссылки.

Для обеспечения уменьшенной способности к горению показатель режима горения (ПРГ) для обработанных участков 18 обычно может составлять менее примерно 8 см^-1, предпочтительно от примерно 1 до примерно 5 см^-1. Например, в одном варианте осуществления показатель режима горения обработанных участков 18 может составлять от примерно 1 до примерно 3 см^-1.

Композиция, нанесенная на обертку 14 на обработанных участках 18, обеспечивает уменьшенную проницаемость обработанных участков.

Количество композиции, которое прибавляют к бумаге, будет зависеть от различных факторов, включая тип использующейся композиции и желательный результат. Для большинства случаев применения пленкообразующую композицию можно прибавить к бумаге в количестве, равном от примерно 1 до примерно 30% от массы обработанных участков бумаги, а предпочтительно от примерно 2 до примерно 20% от массы обработанных участков бумаги после их обработки и сушки. Хотя и не всегда, но обычно количество композиции, наносимой на бумагу, будет более значительным при большей проницаемости бумаги. Например, для оберточной бумаги, обладающей проницаемостью, равной менее примерно 30 ед. Кореста, композицию наносят на бумагу в количестве, равном от примерно 1 до примерно 15% мас. С другой стороны, для оберточной бумаги, обладающей проницаемостью, превышающей примерно 60 ед. Кореста, композицию можно наносить на бумагу в количестве, равном от примерно 8 до примерно 30% мас.

Настоящее изобретение относится к обертке для табачного изделия, предназначенной для использования в табачных изделиях, как это в основном описано выше, а также к способу изготовления обертки для табачных изделий.

Как указано выше, композицию можно распылять на обертку, наносить кистью или с помощью печати. Обычно в настоящем изобретении можно использовать любой подходящий способ печати. Заявители настоящего изобретения установили, что подходящие способы печати включают глубокую печать и флексографическую печать. В одном варианте осуществления, представленном на Фиг.3, слой бумаги 14 разматывается с подающего валика 40 и перемещается в направлении, показанном соответствующей стрелкой. Альтернативно слой бумаги 14 можно сформировать с помощью одного или большего количества способов изготовления бумаги и направить непосредственно на технологическую линию 50 без предварительного хранения на подающем валике 40.

Как показано на Фиг.3, слой бумаги 14 проходит через зазор S-образной системы валков 42 по обращенной S-образной траектории. После S-образной системы валков слой бумаги 14 поступает на устройство глубокой печати 44. Способ глубокой печати может представлять собой способ прямой печати или способ непрямой печати, такой как применение офсетной печати. На Фиг.3 представлен способ непрямой печати.

Устройство глубокой печати включает бак 46 с композицией и ракель 48, который используется для нанесения композиции 52 на валик 54 для глубокой печати.

На валик 54 для глубокой печати может быть нанесен углубленный узор с обычным сплошным ячеистым рисунком (например, рисунком из прямоугольных ячеек), расположенный по ширине валика в виде параллельных полосок, между которыми находятся неуглубленные участки. В каждой углубленной ячейке удерживается небольшое количество композиции, которая в виде рисунка переходит на резиновый валик-аппликатор 56. Слой бумаги 14 проходит через зазор между резиновым валиком-апликатором 56 и связанным с ним опорным валиком 58. Композиция переносится с валика-апликатора 56 на поверхность слоя бумаги 14, тем самым формируя бумагу 60 с покрытием. Для воздействия на нанесение композиции скорости вращения валика для глубокой печати 54 и опорного валика 58 можно регулировать так, чтобы они были одинаковыми или немного различными. После нанесения композиции на слой бумаги 14 этот слой бумаги при необходимости можно высушить.

Например, как показано на Фиг.3, после выхода из устройства для глубокой печати 44 бумажная лента 14 проходит через операцию сушки 62. Во время операции сушки 62 обработанную бумагу можно высушить с помощью различных устройств и способов. Например, в одном варианте осуществления операция сушки включает использование сушильного устройства, которое пропускает над бумажной лентой горячий газ, такой как воздух. Температура воздуха может меняться в диапазоне от примерно 100 до примерно 600°F. В альтернативном варианте осуществления сушильное устройство может представлять собой паровой сушильный барабан. После обработки композицией с помощью устройства глубокой печати бумажную ленту можно привести в соприкосновение с паровым сушильным барабаном для сушки композиции.

Наряду с сушкой бумаги с помощью потока горячего воздуха или парового сушильного барабана, в другом варианте осуществления настоящего изобретения бумагу можно высушить путем обработки бумаги инфракрасным излучением. Например, в одном варианте осуществления бумагу можно провести под нагревательной инфракрасной лампой.

В еще одном альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения бумажную ленту 14 во время операции сушки 62 можно просто высушить на воздухе.

Следует понимать, что способ, проиллюстрированный на Фиг.3, представляет собой просто один вариант осуществления для нанесения композиции на бумажную обертку. Например, для нанесения композиции в способе с множеством проходов в любом положении можно расположить большее количество печатающих устройств.

Эти и другие модификации и изменения настоящего изобретения могут быть осуществлены специалистами с общей подготовкой в данной области техники без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения. Следует понимать, что особенности различных вариантов осуществления могут полностью или частично взаимозаменяться. Кроме того, специалисты с общей подготовкой в данной области техники должны понимать, что приведенное выше описание приведено только для примера и не направлено на ограничение настоящего изобретения.

1. Бумажная обертка для табачного изделия, которая придает табачному изделию уменьшенную способность к горению, включающая бумажную обертку, окружающую столбик курительного табака, бумажная обертка включает отдельные участки, обработанные пленкообразующей композицией, обработанные участки разделены необработанными участками, обработанные участки обладают проницаемостью в диапазоне, достаточном для уменьшения способности к горению табачного изделия, включающего бумажную обертку, пленкообразующая композиция, нанесенная на бумажную обертку, включает пленкообразующий материал, содержащийся в растворе в количестве, достаточном для того, чтобы раствор имел содержание твердых веществ по меньшей мере 6 мас.%, пленкообразующий материал при концентрации 3% в растворе при 25°С обладает вязкостью, меньшей, чем примерно 500 сП.

2. Бумажная обертка по п.1, в которой пленкообразующий материал содержит альгинат.

3. Бумажная обертка по п.2, в которой альгинат представляет собой альгинат натрия.

4. Бумажная обертка по п.1 или 2, в которой раствор имеет содержание твердых веществ по меньшей мере 10 мас.%.

5. Бумажная обертка п.1 или 2, в которой пленкообразующий материал при концентрации 3% в растворе при 25°С имеет вязкость менее около 250 сП.

6. Бумажная обертка по п.1 или 2, в которой пленкообразующий материал при концентрации 3% в растворе при 25°С имеет вязкость менее около 100 сП.

7. Бумажная обертка по п.1 или 2, в которой обработанные участки имеют проницаемость менее около 40 ед. Кореста.

8. Бумажная обертка по п.1, в которой пленкообразующий материал представляет собой материал, выбранный из группы, состоящей из гуаровой камеди, пектина, поливинилового спирта, производной целлюлозы, крахмала, производной крахмала и их смеси.

9. Бумажная обертка по любому предшествующему пункту, в которой обработанные участки имеют значение ПРГ от около 1 до около 5 см^-1.

10. Бумажная обертка по любому предшествующему пункту, в которой обработанные участки напечатаны на бумажной обертке.

11. Бумажная обертка по любому предшествующему пункту, в которой необработанные участки имеют проницаемость более около 60 ед. Кореста.

12. Бумажная обертка по любому предшествующему пункту, в которой обработанные участки представляют собой множество отдельных кольцевых полосок, расположенных в продольном направлении вдоль табачного изделия.

13. Бумажная обертка по п.12, в которой полоски находятся друг от друга на расстоянии от около 5 до около 50 мм, полоски имеют ширину, превышающую около 3 мм.

14. Бумажная обертка по любому предшествующему пункту, в которой обработанные участки дополнительно содержат цитрат, который присутствует в полосках в количестве от около 1 до около 3% от массы обертки.

15. Табачное изделие, обладающее уменьшенной способностью к горению, содержащее столбик, включающий курительный табак, и бумажную обертку, окружающую столбик курительного табака, бумажная обертка является такой, как определено в п.1.

16. Табачное изделие по п.15, в котором пленкообразующий материал содержит альгинат.

17. Табачное изделие по п.16, в котором альгинат представляет собой альгинат натрия.

18. Табачное изделие по п.15 или 16, в котором раствор имеет содержание твердых веществ по меньшей мере 10 мас.%.

19. Табачное изделие по п.15 или 16, в котором пленкообразующий материал при концентрации 3% в растворе при 25°С имеет вязкость менее около 250 сП.

20. Табачное изделие по п.15 или 16, в котором пленкообразующий материал при концентрации 3% в растворе при 25°С имеет вязкость менее около 100 сП.

21. Табачное изделие по п.15 или 16, в котором обработанные участки имеют проницаемость менее около 40 ед. Кореста.

22. Табачное изделие по п.15 или 16, в котором пленкообразующий материал представляет собой материал, выбранный из группы, состоящей из гуаровой камеди, пектина, поливинилового спирта, производной целлюлозы, крахмала, производной крахмала и их смеси.

23. Табачное изделие по любому предшествующему пункту, в котором обработанные участки имеют значением ПРГ от около 1 до около 5 см^-1.

24. Табачное изделие по любому предшествующему пункту, в котором обработанные участки напечатаны на бумажной обертке.

25. Табачное изделие по любому предшествующему пункту, в котором необработанные участки имеют проницаемость более около 60 ед. Кореста.

26. Табачное изделие по любому предшествующему пункту, в котором обработанные участки представляют собой множество отдельных кольцевых полосок, расположенных в продольном направлении вдоль табачного изделия.

27. Табачное изделие по п.26, в котором полоски находятся друг от друга на расстоянии от около 5 до около 50 мм, полоски имеют ширину, превышающую около 3 мм.

28. Табачное изделие по любому предшествующему пункту, в котором обработанные участки дополнительно содержат цитрат, который присутствует в полосках в количестве от около 1 до около 3% от массы обертки.

29. Способ изготовления бумажной обертки, обладающей уменьшенной способностью к горению при включении в табачное изделие, включающий следующие стадии: получение бумажной обертки, представляющей собой бумажную ленту, и нанесение пленкообразующей композиции на конкретные участки указанной бумажной обертки, указанная пленкообразующая композиция образует на указанной бумажной обертке отдельные обработанные участки, обработанные участки разделены необработанными участками, дискретные обработанные участки обладают проницаемостью в диапазоне, достаточном для уменьшения способности к горению, пленкообразующая композиция включает пленкообразующий материал, содержащийся в растворе в количестве, достаточном для того, чтобы раствор имел содержание твердых веществ, равным не менее 6 мас.%, пленкообразующий материал при концентрации 3% в растворе при 25°С обладает вязкостью, меньшей, чем примерно 500 сП.

30. Способ по п.29, в котором пленкообразующий материал содержит альгинат.

31. Способ по п.29 или 30, в котором пленкообразующий материал содержится в растворе, так что раствор обладает содержанием твердых веществ, составляющим не менее 15 мас.%.

32. Способ по п.29 или 30, в котором пленкообразующий материал при концентрации 3% в растворе при 25°С обладает вязкостью, меньшей, чем примерно 250 сП.

33. Способ по п.29 или 30, в котором пленкообразующий материал при концентрации 3% в растворе при 25°С обладает вязкостью, меньшей, чем примерно 100 сП.

34. Способ по п.29, в котором пленкообразующий материал представляет собой материал, выбранный из группы, включающей гуаровую камедь, пектин, поливиниловый спирт, производное целлюлозы, крахмал, производное крахмала и их смеси.

35. Способ по любому предшествующему пункту, в котором обработанные участки обладают значением ПРГ, равным от примерно 1 до примерно 5 см^-1.

36. Способ по любому предшествующему пункту, в котором пленкообразующая композиция напечатана на бумажной обертке.

37. Способ по любому предшествующему пункту, в котором пленкообразующая композиция напечатана на бумажной обертке за несколько проходов операции.

38. Способ по любому предшествующему пункту, в котором обработанные участки представляют собой множество отдельных кольцевых полосок, расположенных в продольном направлении вдоль табачного изделия, полоски обладают шириной, превышающей примерно 3 мм, полоски находятся друг от друга на расстоянии, равном от около 4 до около 30 мм.