DE3210461C1 - Umhuellungspapier fuer rauchbare Artikel - Google Patents

Description

30

Die Erfindung betrifft ein unter Verwendung von Aluminiumoxid hergestelltes Umhüllungspapier für rauchbare Artikel, insbesondere Cigarettenpapier.

Als Cigarettenpapier wird im allgemeinen ein Papier mit einem Flächengewicht verwendet, das zwischen 12 und etwa 30 g/m² liegt. Der Faserstoff wird im allgemeinen aus Hadern, Hanf, Flachs, Gräsern und Hölzern gewonnen. Das Cigarettenpapier sollte porös sein, jedoch keine groben Löcher enthalten. Diese poröse Struktur des Papiers führt jedoch zu einem sehr ungleichmäßigen Aufbau, was sich vor allem in starken Schwankungen der Papierqualität, insbesondere der mechanischen und strömungsmechanischen Eigenschaften, bemerkbar macht.

Nach der Tabalverordnung ist es zulässig, als Additiv für Cigarettenpapier Aluminiumoxid zu verwenden; dieses Aluminiumoxid wird in Form von Pulverteilchen auf die Oberfläche des Cigarettenpapiers aufgebracht und dient als Flott- und Weißbrandmittel, soll also die Abbrenngeschwindigkeit des Cigarettenpapiers beeinflussen und zu der angestrebten, weißen Asche führen.

Einen Einfluß auf die Faserstruktur des Papiers hat dieses Additiv nicht.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Umhüllungspapier für rauchbare Artikel, insbesondere Cigarettenpapier, der angegebenen Gattung zu schaffen, das eine gleichmäßigere Faserstruktur und damit bessere mechanische und strömungsmechanische Eigenschaften sowie ein verbessertes Abbrennverhalten hat.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in die Faserstruktur des Papiers Aluminiumoxid-Fasern eingebaut sind.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen zunächst darauf, daß die in die Faserstruktur des Papiers integrierten Aluminiumoxid-Fasern sehr temperaturstabil sind, also beim Abrauchen nicht verbrennen, sondern als extrem poröse Röhre zurückbleiben,[Dadurch erhöht sich jedoch die Stabilität des beim Rauchen entstehenden Ascheschlauches, s.o daß der Glutausfall wesentlich geringer wird.

Weiterhin haben die Aluminiumoxid-Fasern eine höhere mechanische Festigkeit als die Zellstoff-Fasern des Papiers, so daß die Alumihiumoxid-Fasern sehr gezielt in die Faserstruktur ,des Papiers, eingebaut werden können und sich da'durch eine sehr gleichmäßige Faserstruktur und damit konstante Qualität des Papiers und der Cigarette ergibt. ■■··.-'.:.·-■

Diese sehr gleichmäßige Faserstruktur kann wiederum dazu benutzt werden, exakte 'mechanische und strömungsmechanische Eigenschaften des Papiers vorzugeben, wie beispielsweise Reißfestigkeit und Diffusionsverhalten. Durch das verbesserte Abbrennverhalten können außerdem über eine gleichmäßigere Glimmgeschwindigkeit letztlich auch die Rauchausbeuten pro Zug und über alle Züge addiert durch Verwendung entsprechender Faserstrukturen beeinflußt werden.

In diesem Zusammenhang ist wiederum die Möglichkeit der Beeinflussung des Diffusionsverhaltens wesentlich, da durch gezielte Erhöhung des Diffusionskoeffizienten des Cigarettenpapiers die Hauptrauch-Ausbeuten unerwünschter Gasphasenbestandteile mit niedrigen Molekulargewichten, wie beispielsweise CO, HCN und NO, stark verringert werden können.

Obwohl Cigaretten-Papier nur ca. 5% zum Gewicht des Cigarettenkörpers (ohne Filter) beiträgt, liegt sein Beitrag zum Hauptrauch und damit zum Geschmack einer Cigarette bei ca. 10%, ist also weit überproportional. Durch den Einbau von Aluminiumoxid-Fasern in die Faserstruktur des Papiers wird jedoch die brennbare Papiermasse stark verringert, da das Aluminiumoxid eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit hat, also bei den in der Glutzone erreichbaren Temperaturen von etwa 800 bis 1000° C noch beständig ist und damit keinen Beitrag zum Hauptrauch liefert. Dadurch ergibt sich jedoch eine positive Beeinflussung des Geschmackseindrucks aufgrund der Verringerung des. Beitrags des Papiers zum' Hauptrauch. Gleichzeitig entsteht in den Zugpausen auch weniger Nebenrauch. ■■■ "

Und schließlich 'haben die in die Faserstruktur integrierten Aluminiunioxid-Fasern eine positive katalytische Wirkung auf die Bildung und Zusammensetzung der Rauchinhältsstoffe. ' .

Die katalytische Wirkung von Aluminiuinoxid'trifft nur bei erhöhten Temperaturen in der Größenordnung von mindestens 800° C auf; in der Glutzone einer Cigarette entstehen jedoch Temperaturen von 800 bis 1000⁰C, so daß sich die katalytische Wirkung des Aluminiumoxids entfalten kann.

Die gute katalytische Wirkung der Aluminiumoxidfasern beruht auf der größeren aktiven Oberfläche, so daß sich eine bessere Umsetzung pro Flächeneinheit ergibt. Außerdem sind die Aluminiumoxid-Fasern in das Papier integriert, dienen also als Strukturträger, so daß die einzelnen Fasern sich direkt und länger in der Glutzone befinden, also die katalytische Wirkung der einzelnen Fasern auch über einen längeren Zeitraum erhalten bleibt.

Die katalytische Wirkung der Aluminiumoxid-Fasern führt zu einer Verringerung der Stickoxide NO_x, die nach den bisher vorliegenden Erkenntnissen zu

molekularem Stickstoff N₂ reduziert werden. Außerdem entsteht auch weniger Kohlenmonoxid CO, da der vorhandene Kohlenstoff weitgehend in Kohlendioxid CO2 umgewandelt wird. Der geringe Anteil an trotzdem entstehendem Kohlenmonoxid CO wird durch Reaktion mit den vorhandenen Kohlenwasserstoffen in CO2 und H2O umgewandelt.

Und schließlich werden geschmacklich unerwünschte Rauchinhaltsstoffe, insbesondere bestimmte Kohlenwasserstoffe, bei den in der Glutzone gegebenen Temperaturen von 800 bis 1000° C durch die Fasern katalytisch gespalten, wodurch sich ihr Anteil ebenfalls verringert.

Der Anteil der Aluminiumoxid-Fasern sollte, bezogen auf das Papiergewicht, maximal 40% betragen; in Abhängigkeit von der Zielsetzung kann der Anteil entweder zwischen 0,5 und 5% oder zwischen 10 und 25%, bezogen auf das Papiergewicht, liegen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Im Handel erhältliche Aluminiumoxid-Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 20 μπι wurden auf eine Länge von etwa 1 mm geschnitten; diese kurzen Aluminiumoxid-Fasern wurden bei der üblichen Herstellung des Cigarettenpapiers der Faser-" > Stoffaufschwemmung zugesetzt, und zwar einmal mit einem Anteil von etwa 2,5% und zum anderen mit einem Anteil von etwa 17,5%, jeweils bezogen auf das Papiergewicht. Die Aluminiumoxid-Fasern wurden also bei der Papierherstellung mitverarbeitet und dadurch in die Faserstruktur des fertigen Papiers integriert.

Dieses, Aluminiumoxidfasern als integrierten Bestandteil enthaltende Papier wurde in der üblichen Weise für die Umhüllung von Tabaksträngen verwendet; die extrem gleichmäßige Faserstruktur dieses

i' Papiers hat die oben erläuterten Wirkungen bei der Handhabung und beim Abrauchen.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß die angegebenen Prozentzahlen sich auf das Gesamtgewicht des Papiers, also einschließlich der Aluminiumoxid-Fasern

-⁽⁾ beziehen.

- Leerseite -

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Unter Verwendung von Aluminiumoxid hergestelltes Umhüllungspapier für rauchbare Artikel, insbesondere Cigaretten-Papier, dadurch gekennzeichnet, daß in die Faserstruktur des Papiers Aluminiumoxid-Fasern eingebaut sind.

2. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen maximalen Gehalt von 40% Aluminiumoxid-Fasern, bezogen auf das Papiergewicht. -

3. Umhüllungspapier nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,5 bis 5% Aluminiumoxid-Fasern, bezogen auf das Papiergewicht · ■

4. Umhüllüngspapier nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 10 bis 25% Aluminiumoxid-Fasern, bezogen auf das Papiergewicht. . .

5. Umhüllungspapier nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern einen Durchmesser von 0,001 bis 0,1 mm, insbesondere von 0,01 bis 0,05 m, haben.

6. Umhüllungspapier nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumoxid-Fasern eine Länge von 0,1 bis 4 mm, insbesondere 0,2 bis 2 mm haben.