DE1546469A1 - Verfahren zur Herstellung von Zigarettenpapier - Google Patents

Description

In der französischen Patentschrift 985 847 und der zu dieser gehörigen Zusatzpatentschrift 60 198 ist die Herstellung von Mikrofibrillen aufweisenden künstlichen Zellulosefasern beschrieben, die jetzt unter der Warenbezeichnung "Polynosie"-Fasern bekannt sind_e

Die Erfindung betrifft Zigarettenpapiere, die aus Gemischen eines Breis aus Fasern dieser Art und eines Breis aus natürlicher Zellulose hergestellt werden können.

Der Zusatz von fibrillierten künstlichen Zellulosefasern zu Papierstoff ermöglicht, Papiere zu erzielen, die besondere Eigenschaften besitzen«, Die gewöhnlich verwendeten Zigarettenpapiere sind entweder mit Flachszeliu-

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lose oder mit HanfZellulose hergestellt. Es existieren billige Papiere, die mit Holzzellstoff hergestellt sind, jedoch werden diese Papiere wegen ihres besonderen Geschmacks selten für die industrielle Herstellung von Zigaretten verwendet; sie finden hauptsächlich Anwendung zur Herstellung von Zigarettenpapieren, die in Form von Päckchen zum Rollen der Zigaretten von Hand verkauft werden,,

Unter den verschiedenen Eigenschaften von Zigarettenpapieren ist die Porosität wesentlich, und in gewissem Maß ist die Undurchsichtigkeit wichtig. Die Porosität beeinflußt die Eigenschaften des Endproduktes, d. h„ der Zigarette; je poröser das für die Zigarettenherstellung verwendete Papier ist, umso mehr wird die Verbrennungstemperatur herabgesetzt, weil von der beim Rauchen der Zigarette angesaugten gesamten luftmenge ein größerer Teil aus Luft besteht, die durch die"Papierhülle der Zigarette hindurchgeht. Infolgedessen ist die durch den brennenden Teil der Zigarette hindurchgehende Luftmenge geringer, und der Zigarettenrauch ist durch reine und kalte Luft stärker verdünnt und hat eine niedrigere Temperatur. Diese niedrigere Temperatur ermöglicht ihrerseits, daß eine größere Menge der in dem Rauch enthaltenen Teerstoffe sich auf ihrem Weg kondensiert, und

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demzufolge ist der aus der Zigarette austretende Rauch ärmer an Teerstoffen. Bei sehr hohen Porositäten werden die Mengen an Teerstoffen, die sich beim Wandern durch die Zigarette selbst hindurch kondensieren, derart groß, daß der Rauch der Zigarette seinen Geschmack ändert.

Ferner ist, wenn die Porosität des Papiers groß ist, auch die Verbrennbarkeit der Zigarette groß. Wird die Zigarette angezündet und liegen gelassen, dann kann sie entweder von selbst erlöschen oder weiterbrennen. Falls das zu ihrer Herstellung verwendete Papier sehr wenig luftdurchlässig ist, erlischt die Zigarette. Wenn die Zigarette weiterbrennt, hängt die Geschwindigkeit, mit der sie aborennt, von der Porosität des Papiere ab, und diese Geschwindigkeit ist umso größer, je größer die Porosität ist.

Die Undurchsichtigkeit des Papiers ist vom handelsmäßigen Gesichtspunkt aus wichtig. Das Papier, das als Hülle der Zigarette dient, soll den Tabak, den die Zigarette enthält, unsichtbar machen. Je undurchsichtiger das iapier ist, umso weniger ist ihr Inhalt erkennbar. Für Luxuszigaretten, die teurer verkauft werden, werden eehr undurchsichtige Papiere verwendet.

Die Zigarettenpapiere auf Flachs- und Hanfzellulose-

ΐ Gewichten in ;
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basis werden mit Gewichten in ier Größenordnung von 20 g/m

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hergestellt. Der Papierstoff wird sehr fein gemahlen (auf 80 bis 90° SR), um die maximale Festigkeit des Papiers zu erzielen, was gestattet, ihm die Füllstoffe einzuverleiben, welche dem Papier die Porosität und zugleich die Undurchsichtigkeit verleihen und der Asche ein weißes Aussehen geben. Die Füllstoffe bestehen sehr häufig aus Calciumcarbonat, und ihr Anteil kann 15 1° und sogar 20 ⁰Jo erreichen. Ihr Vorhandensein schwächt das Papier, das jedoch eine ausreichende Festigkeit haben soll, damit es die Zigarettenherstellungsmaschine durchlaufen kann. Dies ist einer der Gründe, warum das Gewicht von zur Herstellung von Zigaretten verwendeten lapieren kaum

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weniger als 20 g/m beträgt. Ein weiterer Grund ist die ■Verminderung der Undurchsichtigkeit des Papiers, die für eine gegebene Stoffzusammensetzung dem Papiergewicht je m^ proportional ist.

Wenn ein Zigarettenpapier mit dem Fasermaterial gemäß der französischen Patentschrift 985 847 und der zu dieser gehörigen Zusatzpatentschrift 60 198 hergestellt wird, das eine Irockenzähigkeit von mindestens 5,7 g/den, eine Kaßzähigkeit von mindestens 4,6 g/den, eine Trockendehnung von 8,8 /o und eine Naßdehnung von 10 ^ besitzt, dann wird ein Papier erhalten, welches Eigenschaften besitzt, wie sie mit Papieren auf der Grundlage von natürlicher Zellulose unmöglich erzielt werden können. Ein solches Papier

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hat beispielsweise die folgenden Eigenschaften (für einen auf 88° SR feingemahlenen Stoff):

Gewicht 20 g/m²

Zugfestigkeit an einem Probestück

von 3 cm Breite 2 883 g

Dehnung 3,8 fi

Undurchsichfcigkeit (prozentuales Verhältnis zwischen dem Faktor der photomebrischen diffusen Reflexion des auf einem schwarzen Untergrund angeordneten Papiers und dem Faktor, der dem auf weißem Untergrund angeordneten Papier entspricht und der den willkürlich angenommenen «Vert 100 hat) i.:0' >

"SEITA"-Porosität (von einer 2 cm² großen Fläche bei einem Unterdruck von 500 mm HpO durchgelassen^ Luftiuenge) mehr als

1 000 cmVmin

Verbrennoarkeit (Gewichtsverlust einer Zigarette von 8,8 m Durchmesser, gemessen mit der Zigarettenrau ciivorrichtung "SEITA" - dociete d¹ .Exploitation Industrielle des Tabacs et Alumettes -, wobei dieser Gewichtsverlust den Mittelwert aus zehn gleichzeitig durchgeführten Versucnen darstellt) 551 "8 mg/min

Asche 0,8 %

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Ein solches Papier ist allerdings teuer; sein Preis "beträgt auf Grund der Kosten des Hauptbestandteils praktisch das Doppelte desjenigen von Zigarettenpapier auf der Grundlage von Flachs- oder HanfZellulose. Es ist jedoch gefunden worden, daß den fibrillierten "Polynosio" -Fasern große Mengen von natürlichem Zellstoff zugemischt werden können und daß dabei, die Porosität und die Undurchsichfcigkeit von Papieren im wesentlichen erhalten bleiben, die vollständig aus fibrillierten "Polynosic"-Fasern hergestellt sind»

Die Tatsache, daß die Porosität und die Undurchsichtigkeit nicht durch einen inerten Füllstoff, sondern durch ein Zellulosematerial bedingt werden,das seine eigene Festigkeit besitzt, gestattet, das Gewicht des Papiers ziemlich erheblich herabzusetzen, wobei jedoch eine bestimmte Anteilmenge an Füllstoff aufrechterhalten wird, die erforderlich ist, um der Asche das von dem Raucher gewünschte weiße Aussehen zu geben. Überdies liefern die fibrillierten "Polynosic"-Fasern einen Rauch, der keinerlei Geschmack erzeugt, und ihr Vorhandensein gestattet, bei der Herstellung von Zigarettenpapier, das zur Herstellung von Handelszigaretten bestimmt ist, den Flachs- oder Hanfzellstoff durch Holzzellstoff zu ersetzen, ohne daß dieser Ersatz im Geschmack der Zigarette feststellbar ist,

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sofern das Papier mindestens 35 $ fibrillierte "Polynosic^H-Fasern enthält.

Um Papiere herzustellen, die gegebene Eigenschaften besitzen, kann entweder der prozentuale Anteil der in dem Papier enthaltenen "Polynosic^u-Fasern oder für einen gegebenen prozentualen Anteil dieser Pasern ihr Feinmahlgrad geändert werden.

Fig. 1 zeigt in graphis-cher Darstellung die Änderungen der Undurchsichtigkeit und der Porosität eines Papiers mit einem Gewicht von 20 g/m in Abhängigkeit von dem prozentualen Anteil an fibrillierten "Polynosic"-Fasern in einem Gemisch mit Flachszellstoff. Der Flachszellstoff ist auf 94° SR und der aus den fibrillieren Fasern bestehende Stoff auf 80° SR feingemahlen. Bei einem Papier aus reinem Flachszellstoff ohne jeden Fülletoffzusatz wird, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, eine Undurchsichtigkeit von 52 und eine Porosität von 23 erhalten. Durch Ändern des prozentualen Anteils der fibrillierten "Polynosic"-Fasern können sämtliche Zwischenwerte zwischen den oben genannten Werten und ein Wert von mehr als 1000 für die Porosität und von 80 für die Undurchsichtigkeit (wobei die letztgenannten Werte einem Papier aus reiner "Polynosic"-Faser entsprechen) erhalten

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werden, wie dies die beiden ^urven in Fig. 1 zeigen.

Fig» 2 gibt die entsprechenden Kurven für ein aus einem Gemisch von 40 $ Brei aus fibrillierten "Polynosie"-Fasern und 60 $ Brei aus Natronholzzellstoff hergestelltes Papier in Abhängigkeit von dem Feinmahlgrad des aus den fibrillierten Fasern bestehenden Breis wieder_e Die Versuchspapiere hatten einöewicht von ungefähr 30 g/m , und der Feinmahlgrad des Holzzellstoffes betrug 80° SR₀ Die nnter diesen Bedingungen zu erzielenden Änderungen der Undurchsichtigkeit sind weniger groß. Dagegen kann die Porosität des Papiers in sehr weiten Grenzen geändert werden.

Das Feinmahlen der beiden das Gemisch bildenden Stoffe soll getrennt durchgeführt werden. Der aus natürlicher Zellulose bestehende Stoff wird feingemahlen, wie es in der Papierindustrie üblich ist. Dann werden die beiden Stoffe in dem gewählten Anteilverhältnis gemischt und dem Gemisch die Füllstoffe, die ihm einverleibt werden sollen, hinzugefügt, worauf das Gemisch in üblicher Weise auf einer Papiermaschine in die Form einer Papierbahn gebracht wird. Durch den Zusatz der "Polynosic"· Fasern ist es möglich, leichtere Zigarettenpapiere zu erhalten, die jedoch noch zufriedenstellende mechanische Eigenschaften besitzen, um auf Zigarettenherstellungs-

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maschinen in zweckentsprechender Weise verarbeitet werden -zu können„

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, an dem jedoch im Rahmen der Erfindung verschiedene Abänderungen vorgenommen werden können„

Beispiel

50 fo Brei aus gebleichtem und auf 80 SR feingemahlenem, nach dem Natronverfahren bereiteter Kiefernholzzellstoff und 50 fo Brei aus dem oben definierten fibrillierten Fasermaterial, das auf 80 SR feingemahlen war, wurden zusammengemischt. Dann wurde dem Gemisch eine ^iiaenge Calciumcarbonat hinzugefügt, wie sie erforderlich ist, um in dem Papier 8 $ an verbleibendem Füllstoff zu bilden. Aus dem so bereiteten Gemisch wurde auf der Papiermaschine ein Papier mit einem Gewicht von 20 g/m hergestellt, das folgende Eigenschaften hatte:

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Zugfestigkeit an dem Probestück von 3 cm Breite

Undurchsichtigkeit (gemäß der oben angegebenen Definition)

"SEITA¹¹ -Porosität (gemäß der oben angegebenen Definition)

Verbrennbarkeit (gemäß der oben angegebenen Definition)

Asche

000 g 75 Io cm /min

46 mg/min

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Bei der Verwendung des erhaltenen Papiers zur Herstellung von Zigaretten verleiht es diesen einen Geschmack, der sich sehr wenig von demjenigen unterscheidet, der bei der Verwendung eines aus reiner Flachszellulose hergestellten Papiers erhalten wird»

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Claims (2)

Patentansprüohe

1. Verfahren zur Herstellung von Zigarettenpapier, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brei von feingemahlener natürlicher Zellulose und ein Brei von aus regenerierter Zellulose bestehenden Fasern, die mittels üblicher Feinmahlvorgänge eine Fibrillierung erfahren haben, miteinander gemischt werden und aus diesem Gemisch eine Papierbahn erzeugt wird·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stoffgemisch ein Füllstoff einverleibt wird.

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