Papel para cigarrillos con carga en forma de plaquitas.

Papel para cigarrillos que contiene fibras de celulosa y partículas de carga,

en el que al menos 20%, preferiblemente al menos 40%, con especial preferencia al menos 55% y de forma particular al menos 70% de las partículas de carga, referido a la masa o a la cantidad de partículas, presentan una configuración en forma de plaquitas,

en donde las partículas de carga en forma de plaquitas presentan una longitud l, una anchura b un grosor d, que corresponde a las dimensiones máximas respectivas en tres direcciones espaciales ortogonales unas respecto a otras, en donde tanto la longitud l como también la anchura b es al menos el doble mayor, preferiblemente al menos cuatro veces mayor que el espesor d, en donde el valor de la mediana referido a la masa d50 de la distribución del tamaño de partícula medido de acuerdo con la norma ISO 13317-3 se encuentra entre 0,2 μm y 0,4 μm, preferiblemente entre 0,5 μm y 0,3 μm y en el que las partículas en forma de plaquitas están formadas por carbonato de calcio.

Papel para cigarrillos con carga en forma de plaqultas CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente Invención se refiere a un papel para cigarrillos, que contiene fibras de celulosa y partículas de carga. A este respecto el término "contener" no excluye que el papel para cigarrillo contenga otros componentes. De forma particular se refiere a un papel para cigarrillo que está configurado para reducir la cantidad de monóxldo de carbono en el humo del cigarrillo así como un cigarrillo pertinente.

ANTECEDENTES Y ESTADO DE LA TÉCNICA

Se conoce en general que el humo de cigarrillos contiene muchas sustancias dañinas, entre otras también monóxldo de carbono. Por tanto es de gran interés en la industria producir cigarrillos cuyo humo contenga sustancias dañinas menos significativas. Para la reducción de la cantidad de tales sustancias se configuran cigarrillos frecuentemente con filtros, de forma típica de acetato de celulosa. Este filtro sin embargo no es adecuado para reducir el contenido en monóxido de carbono en el humo de cigarrillos ya que el acetato de celulosa no puede absorber el monóxido de carbono. Se incluyen distintas propuestas, catalizadores en los filtros para transformar el monóxido de carbono en el dióxido de carbono menos dañino pero no fueron hasta ahora exitosos en parte por motivos funcionales, en parte por motivos económicos.

Se conoce también el hecho de diluir el humo que se genera en el cigarrillo por ejemplo con una corriente de aire que fluye por una perforación del papel de filtro. De este modo se puede reducir concretamente el contenido en monóxido de carbono en el humo del cigarrillo, pero con el coste de que también se diluyen las sustancias que determinan el sabor del cigarrillo y con ello se empeoran la impresión de sabor del cigarrillo y la aceptación del cliente.

Las sustancias en el humo del cigarrillo se determinan mediante un procedimiento en el que los cigarrillos son consumidos según disposiciones normalizadas. Un procedimiento de este tipo se describe, por ejemplo, en la norma ISO 4387. A este respecto se enciende el cigarrillo en primer lugar al comienzo de la primera calada y luego cada minuto se realiza una calada al final de la boca del cigarrillo con una duración de 2 segundos y un volumen de 35 cm3 con un perfil de calada sinusoidal en el cigarrillo. Las caladas se repiten hasta que el cigarrillo quede por debajo de una longitud predeterminada en la norma. El humo que fluye desde el final de la boca del cigarrillo durante la calada se reúne en un tampón de filtro Cambridge y este filtro se analiza luego químicamente en lo referente a su contenido en distintas sustancias, por ejemplo, nicotina. La fase gas que fluye desde el final de la boca del cigarrillo durante las caladas por el tampón de filtro Cambridge se reúne y se analiza igualmente químicamente, por ejemplo, para determinar el contenido en monóxido de carbono en el humo de cigarrillo.

Durante el consumo normalizado se encuentra el cigarrillo también en dos estados distintos de corriente. Durante la calada se da una diferencia de presión reseñable, de forma típica en el intervalo de 2 Pa a 1 Pa entre la parte Interior que da al tabaco y la parte exterior del papel de cigarrillo. Debido a esta diferencia de presión fluye el aire por el papel de cigarrillo en la parte del tabaco del cigarrillo y se diluye el humo que se genera durante la calada. Durante esta fase que dura por calada 2 segundos, se determina la medida de la dilución del humo del cigarrillo con la permeabilidad del aire del papel. La permeabilidad al aire se determina según norma ISO 2965 y resulta aquel volumen de aire por unidad de tiempo, por unidad de superficie y por diferencia de presión que fluye por el papel de cigarrillo y presenta por tanto la unidad cm3/(mln cm2 kPa). Se caracteriza frecuentemente como unidad CORESTA CU, CORESTA Unit) (1 CU = 1 cm3/(mln cm2 kPa)). Con este valor se controla la ventilación del cordón de un cigarrillo, por ejemplo la corriente de aire que fluye en una calada en el cigarrillo por el papel de cigarrillo en el cigarrillo. Normalmente la permeabilidad al aire de papeles de cigarrillo en encuentra en el intervalo de CU a 2 CU, prefiriéndose el intervalo de 2 CU a 12 CU en general.

En el periodo de tiempo entre las caladas arde el cigarrillo sin una diferencia de presión reseñable entre el interior de la parte del tabaco del cigarrillo y el entorno, de modo que el transporte de gas por la diferencia de concentración de gas entre la parte del tabaco y el entorno. A este respecto también el monóxido de carbono puede difundir por el papel de cigarrillo desde la parte de tabaco al aire del entorno. En esta fase, que dura según el procedimiento descrito en la norma ISO 4387 por calada 58 segundos, la capacidad de difusión es el parámetro decisivo para la reducción del monóxido de carbono.

La capacidad de difusión es un coeficiente de transferencia y describe la permeabilidad del papel de cigarrillo para una corriente de gas que es provocada por una diferencia de concentración. Exactamente la capacidad de difusión designa el volumen de gas que va por el papel por unidad de tiempo, por unidad de superficie y por diferencia de concentración y presenta por tanto la unidad cm3/(s cm2) = cm/s. La capacidad de difusión de un papel de cigarrillo para CO2 puede determinarse por ejemplo con el dlfusímetro de CO2 de la compañía Sodlm y se relaciona en un estrecho contexto con la capacidad de difusión de un papel para cigarrillo para CO.

A partir de las observaciones anteriores resulta que la capacidad de difusión debería tener un significado independiente, importante, para el contenido en monóxido de carbono en el humo del cigarrillo y que se debería

poder reducir los valores en monóxldo de carbono en el humo de cigarrillos mediante aumento de la capacidad de difusión. Esto es de importancia particular a la vista de los cigarrillos autoextinguibles conocidos del estado de la técnica, en los que se observan comparativamente altos valores de monóxido de carbono. En tales cigarrillos se aplican bandas ignífugas sobre el papel para cigarrillos, para conseguir la autoextinguibilidad en un ensayo normalizado (norma ISO 12863). Este o un ensayo similar es, por ejemplo, parte de las regulaciones legales en los EEUU, Canadá, Australia y la Unión Europea. Los valores elevados en monóxido de carbono quedan en nada en tanto el monóxido de carbono solo puede difundir en muy pequeña medida por las bandas ignífugas desde el cigarrillo. Por tanto sería de gran ventaja proporcionar papeles para cigarrillos que compensen estos efectos secundarios no deseados.

En la práctica se manifiesta sin embargo como extraordinariamente difícil ajustar la capacidad de difusión independientemente de la permeabilidad del aire del papel en el proceso de fabricación del papel. Sin embargo la permeabilidad del aire es por su parte en la mayor parte de los casos objeto de especificaciones de papel determinadas por el fabricante de cigarrillos, de modo que - con esta prescripción - la capacidad de difusión resulta prácticamente del proceso de fabricación de papel y solo se puede variar en un intervalo muy pequeño (véase también B.E.: The influence of the pore size distribution of cigarette paper on its diffusion constant and air permeability, SSPT17, 25, CORESTA meeting, Stratford-upon-Avon, RU). Entonces tanto la permeabilidad al aire como también la capacidad de difusión se determinan con la estructura de poros del p^apel de cigarrillo, dándose entre estas magnitudes una relación que aproximadamente de D*~Zt1/2), en donde D designa la capacidad de difusión y Z la permeabilidad al aire. Esta relación es válida sobre todo con muy buena aproximación si se ajusta la permeabilidad al aire del papel principalmente mediante la molienda de las fibras de celulosa.

Del estado de la técnica se conocen distintos enfoques para aumentar la constante de difusión del papel de cigarrillo, por ejemplo mediante adición de sustancias térmicamente inestables (documento WO 21213334) o mediante elección del tamaño medio de partículas de carga (documentos EP 145632, EP 189128). A pesar de tales ensayos hace falta todavía una posibilidad de aumentar esencialmente la capacidad de difusión con permeabilidad al aire predeterminada.

El documento US 5.253.66 da a conocer un papel para cigarrillos en el que se usa una carga nueva, que en la combustión reacciona con fuerte endotermia y a este respecto genera gases no combustibles, no venenosos y no corrosivos. La carga se compone de una mezcla de huntita (Mg3Ca(COs)4) e hidromagnesita (Mg4(C3)3(H)2-3H2). La carga con esta composición química puede aparecer en cinco vahantes distintas, de las cuales se describe una como "en forma de plaquitas".

RESUMEN... [Seguir leyendo]

1. Papel para cigarrillos que contiene fibras de celulosa y partículas de carga,

en el que al menos 2%, preferiblemente al menos 4%, con especial preferencia al menos 55% y de forma particular al menos 7% de las partículas de carga, referido a la masa o a la cantidad de partículas, presentan una configuración en forma de plaquitas,

en donde las partículas de carga en forma de plaquitas presentan una longitud I, una anchura b un grosor d, que corresponde a las dimensiones máximas respectivas en tres direcciones espaciales ortogonales unas respecto a otras, en donde tanto la longitud I como también la anchura b es al menos el doble mayor, preferiblemente al menos cuatro veces mayor que el espesor d, en donde el valor de la mediana referido a la masa dso de la distribución del tamaño de partícula medido de acuerdo con la norma ISO 13317-3 se encuentra entre ,2 pm y ,4 pm, preferiblemente entre ,5 pm y ,3 pm y en el que las partículas en forma de plaquitas están formadas por carbonato de calcio.

2. Papel para cigarrillos según la reivindicación 1 ó 2, que presenta una permeabilidad al aire de x CU y una capacidad de difusión D*x para C2, y donde es válido

D\- JSQ/-Jx > 1,8 cm/s

preferiblemente > 1,85 cm/s y con especial preferencia > 1,9 cm/s.

3. Papel para cigarrillos según la reivindicación 2, en donde 2 <x < 12, preferiblemente 3 < x < 1.

4. Papel para cigarrillos según la reivindicación 1, en el que el carbonato de calcio comprende una calcita, una vaterita o una mezcla de estos.

5. Papel para cigarrillos según la reivindicación 4, en el que la mezcla se compone de 5% en peso a 7% en peso de calcita y de 3% en peso a 5% en peso de vaterita.

6. Papel para cigarrillos según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el contenido en carga total del papel se encuentra entre 1% en peso y 45% en peso, preferiblemente entre 2% en peso y 35% en peso.

7. Papel para cigarrillos según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el peso superficial se encuentra entre 1 g/m2 y 6 g/m2, preferiblemente entre 2 g/m2 y 35 g/m2

8. Papel para cigarrillos según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el papel se trata en zonas con materiales ignífugos, que son adecuados para proporcionar a un cigarrillo fabricado de papel propiedades autoextinguibles.

9. Cigarrillo que comprende un cordón de tabaco y un papel para cigarrillo que rodea el cordón de tabaco, en donde el papel para cigarrillo es un papel para cigarrillo según una de las reivindicaciones 1 a 8.