DE69806993T2

DE69806993T2 - Umschlagpapier mit hoher Porosität

Info

Publication number: DE69806993T2
Application number: DE69806993T
Authority: DE
Inventors: Jun. Hampl
Original assignee: Schweitzer Mauduit International Inc
Current assignee: Mativ Holdings Inc
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: EP0870871A1; ES2181077T3; JP4838405B2; DE69806993D1; US5893372A; EP0870871B1; US20010032653A1; BR9806601A; ATE221939T1; CA2231486A1; JPH1136196A; CA2231486C

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Umhüllungspapiere hoher Undurchlässigkeit zur Verwendung bei Rauchwaren und ein Verfahren zum Herstellen der Umhüllungspapiere. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Umhüllungspapier, welches eine Mischung aus weißen und schwarzen Farbkörpern enthält, welche Licht wirksam sowohl zerstreuen als auch absorbieren, um die Undurchlässigkeit des Umhüllungspapiers unter Aufrechterhaltung der Helligkeit und der Farbe des Papiers innerhalb kommerziell akzeptabler Bereiche zu erhöhen.

Hintergrund der Erfindung

Rauchwaren, wie Zigaretten, werden herkömmlicherweise durch Umhüllen einer Tabaksäule mit weißen Umhüllungspapier hergestellt. An einem Ende umfaßt die Rauchware üblicherweise einen Filter, durch welchen die Ware geraucht wird. Filter werden an Rauchwaren unter Verwendung eines Mundstückpapiers angebracht, welches an das weiße Umhüllungspapier geklebt wird. Die Umhüllungspapiere und Mundstückpapiere, welche zum Herstellen der Rauchwaren verwendet werden, werden typischerweise aus Flachs oder anderen Cellulosefasern hergestellt und enthalten einen Füllstoff, wie Calciumcarbonat.
Neben der Verwendung der Umhüllungspapiere, die Zigarette zusammenzuhalten, tragen Zigarettenumhüllungspapiere zu zahlreichen physischen Eigenschaften und Merkmalen der Zigarette bei und steuern diese. Beispielsweise beeinflusst das Zigarettenumhüllungspapier die Geschwindigkeit, mit der die Zigarette brennt, die Anzahl der Züge pro Zigarette und die Gesamtteerzufuhr pro Zug. Eine weitere Eigenschaft der Zigarette, welche durch die Umhüllung beeinflusst wird, ist das Erscheinungsbild und die Eigenschaften der Asche, die beim Brennen der Zigarette entsteht. Zigarettenpapier kann sogar dazu verwendet werden, die Menge an Rauch zu begrenzen, welcher von dem angezündeten Ende einer Zigarette aufsteigt, wenn diese brennend liegengelassen wird, und die Neigung der Zigarette zu verringern, angrenzende Flächen zu entzünden.
Außer müssen die Zigarettenumhüllungspapiere, neben dem Ausführen der oben beschriebenen Funktionen, ebenso der Zigarette eine ästhetische Gesamterscheinung verleihen. Beispielsweise sollten Zigarettenumhüllungspapiere, welche größtenteils weiß sind, eine möglichst helle Farbe haben. Ferner sollte das Papier eine äußerst hohe Undurchlässigkeit aufweisen. Durch eine hohe Undurchlässigkeit verdeckt das Umhüllungspapier den Inhalt der Zigarette.
In der Vergangenheit wurde die Undurchlässigkeit des Umhüllungspapiers in erster Linie als Funktion der Menge des im Papier integrierten Füllstoffs bestimmt. Allgemein erhöhen sich die Undurchlässigkeitswerte mit einer Erhöhung der Menge des dem Papier hinzugefügten Füllstoffs. Unglücklicherweise jedoch kann ein Erhöhen der Füllstoffniveaus zum Steigern der Undurchlässigkeit andere Eigenschaften des Papiers negativ beeinflussen. Beispielsweise kann ein Erhöhen der Füllstoffniveaus die Festigkeit des Papiers verringern. Ein Verändern der Füllstoffniveaus kann ferner die Durchlässigkeit des Papiers beeinflussen, welche wiederum die Brenneigenschaften des Papiers beeinflussen kann. Daher existiert innerhalb der Industrie ein erhöhter Druck, die Füllstoffniveaus im Zigarettenpapier innerhalb festgelegter Bereiche zu halten, was funktionsfähige Verfahren zum Erhöhen der Papierundurchlässigkeit stark einschränkt.
Neben einer Erhöhung der Füllstoffniveaus kann die Undurchlässigkeit des Zigarettenpapiers ferner durch Verändern des Ausmaßes, in welchem die Faserausstattung verfeinert wird, sowie durch Ändern der Zusammensetzung der Faserausstattung etwas verändert werden. Ein Ändern der Faserausstattung bzw. des Ausmaßes, in welchem diese verfeinert wird, kann jedoch ferner andere physische Eigenschaften des Papiers beeinträchtigen. Ferner liefert ein Verändern der Verfeinerung bzw. ein Auswählen einer anderen Faserausstattung lediglich geringe Undurchlässigkeitszunahmen.
Infolge der obigen Einschränkungen weisen handelsübliche Zigarettenumhüllungen, welche Calciumcarbonat als Füllstoff enthalten, allgemein lediglich eine Undurchlässigkeit von etwa 74% bis etwa 76% auf In der Vergangenheit war es äußerst schwierig, eine kommerziell akzeptable Papierumhüllung mit einer Undurchlässigkeit von 80% oder mehr herzustellen.
Somit besteht ein Bedarf an einem Umhüllungspapier für Rauchwaren, welches eine hohe Undurchlässigkeit, wie beispielsweise mehr als 80%, aufweist. Ferner besteht ein Bedarf an einem Verfahren zum Herstellen derartiger Umhüllungen. Es besteht ebenso ein Bedarf an einem Verfahren zum Erhöhen der Undurchlässigkeit von Zigarettenumhüllungspapieren, ohne dass andere physische Eigenschaften des Papiers beeinträchtigt werden. Ferner besteht ein Bedarf an einem Verfahren zum Erhöhen der Undurchlässigkeit von Zigarettenpapieren, ohne dass die Füllstoffniveaus erhöht werden müssen.
U.S.A 5 893 372 beschreibt die Verbesserung der Ascheeigenschaften eines Zigarettenumhüllungspapiers unter Verwendung eines Feinpartikel- Calicumbarbonatfüllstoffs. Die optischen Eigenschaften solcher Umhüllungspapiere stehen in diesem Dokument nicht zur Debatte.
EPA 0 375 844 beschreibt mehrere Umhüllungspapiere für Rauchwaren, welche verringerte Seitenströmungseigenschaften aufweisen. Die Rauchware besteht aus mindestens zwei Papierschichten, das heißt, einer Deckschicht und einer unteren Schicht. Bei der Deckschicht wird Calciumcarbonat als Füllstoff verwendet. Undurchlässigkeit, Weiße und Helligkeit der Umhüllungspapiere sind nicht beschrieben.
EPA 0 338 159 offenbart ein Zigarettenpapier mit verringerten Seitenströmungsraucheigenschaften, welche durch Integrieren einer Mischung aus frisch gefällten und partikulären Magnesiumhydroxiden in das Zigarettenpapier als Papierfüllstoffe erreicht werden. Die mittlere Teilchengröße des partikulären Hydroxidfüllstoffs ist verhältnismäßig hoch, beispielsweise 15 um. Optische Eigenschaften sind nicht Teil dieses Dokuments.
U.S.A. 5 327 916 beschäftigt sich mit der Optimierung der Verringerung des Seitenströmungsrauchs und - gleichzeitig - mit der Aufrechterhaltung eines akzeptablen Hauptströmungsrauchgeschmacks, der Zuganzahl und der Greifeigenschaften. Dieses Dokument schlägt eine Kombination aus einem Niedereffizienz-/Hochdruck-Tropfenfilter und Zigarettenpapieren geringer Seitenströmung vor, welche Kohlenstoff als eines der aktiven Füllstoffmaterialien enthalten, welche mit herkömmlichen oder anderen Papieren geringer Seitenströmung umhüllt wurden. Wohingegen der Kohlenstoff in der inneren Umhüllung als aktives Füllmaterial zum Verringern von Bestandteilen im Rauch verwendet wird, wird der Kohlenstoff in dem Füllstoff in Höhe von 5-10 Gew.-% bezüglich der inneren Umhüllung verwendet. Die Undurchlässigkeit wird in U.S.A. 5 327 916 nicht erwähnt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erkennt und geht die oben genannten sowie weitere Nachteile von Gestaltungen und Verfahren des Standes der Technik an.
Allgemein betrifft die vorliegende Erfindung Umhüllungspapiere hoher Undurchlässigkeit zur Verwendung bei Rauchwaren. Erfindungsgemäß enthalten die Umhüllungspapiere hoher Undurchlässigkeit eine Mischung aus weißer und schwarzer Farbe.
Die Papierundurchlässigkeit ist eine Funktion sowohl der Fähigkeit des Papiers, Licht zu zerstreuen, als auch der Fähigkeit des Papiers, Licht zu absorbieren. Erfindungsgemäß wird der weiße Pigmentfarbstoff, welcher Calciumcarbonat innerhalb eines vorbestimmten Größenbereichs sein kann, dem Papier hinzugefügt, um Licht zu zerstreuen. Der schwarze Pigmentfarbstoff hingegen, welcher beispielsweise Kohlenstoff sein kann, wird dem Papier hinzugefügt, um Licht zu absorbieren. Allgemein wird der schwarze Pigmentfarbstoff in Mengen hinzugefügt, welche geringer sind als die Menge des hinzugefügten weißen Pigmentfarbstoffs.
In der Vergangenheit waren sowohl Kohlenstoffteilchen als auch Calciumcarbonatteilchen gemeinsam in Zigarettenumhüllungspapieren vorhanden. U.S.A. 3 744 496 an McCarty et al. beispielsweise betrifft eine mit Kohlenstoff gefüllte Umhüllung für Rauchwaren. Der Kohlenstoff wird jedoch nicht hinzugefügt, um die Undurchlässigkeit des Papiers zu verbessern, sondern um im Zigarettenrauch enthaltenen Bestandteile zu verringern. Es wird ferner offenbart, den Kohlenstoff zum Halten von Aromastoffen zu verwenden, welche bei Erwärmung freigegeben werden. Insbesondere offenbaren McCarty et al. das Hinzufügen von etwa 5 bis etwa 90 Gew.-% Kohlenstoff zu dem Papier.
Wurde jedoch, wie in McCarty et al. offenbart, Kohlenstoff den herkömmlichen Zigarettenpapieren hinzugefügt, so verringerte der Kohlenstoff deutlich die Weiße des Papiers und die Helligkeit des Papiers auf nicht akzeptable Niveaus. Folglich wurden die meisten mit Kohlenstoff gefüllten Papiere, welche in der Vergangenheit zum Verringern des Bestandteile des Rauchs bzw. zum Aufnehmen von Aromastoffen verwendet wurden, lediglich als innere Umhüllungen verwendet. Insbesondere wurde ein mit Kohlenstoff gefülltes Papier angrenzend an die Tabaksäule angeordnet und dann mit einer äußeren Umhüllung zum Verbessern der ästhetischen Erscheinung der Zigarette bedeckt. Wie in McCarty et al. dargelegt, wurde die äußere Umhüllung dazu verwendet, das graue, mit Kohlenstoff gefüllte innere Einsatzstück zu verdecken.
Erfindungsgemäß jedoch wird schwarzer Pigmentfarbstoff in Zigarettenumhüllungen integriert, um die Undurchlässigkeit des Zigarettenpapiers unter Beibehaltung der Weiße des Papiers und der Helligkeit des Papiers auf etwa den gleichen Niveaus wie bei herkömmlichen Umwicklungspapieren zu erhöhen. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Papier hoher Undurchlässigkeit zu schaffen, welches weißen und schwarzen Pigmentfarbstoff enthält, welcher als äußere Umhüllung für Rauchwaren verwendet werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Umhüllungspapier für Rauchwaren zu schaffen, welches eine Undurchlässigkeit von mehr als 80% aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Umhüllungspapier für Rauchwaren zu schaffen, welches schwarzen Pigmentfarbstoff zum Erhöhen der Undurchlässigkeit enthält, ohne jedoch die Weiße und Helligkeit des Papiers auf ein inakzeptables Niveau zu verringern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Zigarettenumhüllungspapieren hoher Undurchlässigkeit zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Zigarettenumhüllungspapiere zu schaffen, welche weißen Pigmentfarbstoff mit einer Teilchengröße, welche etwa gleiche der Hälfte der Wellenlänge von sichtbarem Licht ist, in Verbindung mit einer geringen Menge an schwarzem Pigmentfarbstoff enthalten.
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch Schaffen eines Umhüllungspapiers für eine Rauchware gelöst. Das Umhüllungspapier umfaßt ein Papiersubstrat, welches einen ersten Füllstoff und einen zweiten Füllstoff enthält. Der erste Füllstoff umfaßt weißen Pigmentfarbstoff mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,1 um bis etwa 0,5 um, und genauer von etwa 0,2 um bis etwa 0,4 um.
Der zweite Füllstoff enthält schwarzen Pigmentfarbstoff, welcher in dem Papiersubstrat in einer Menge von bis zu etwa 2 Gew.-%, und genauer von etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-%, vorhanden ist. Erfindungsgemäß weist das Umhüllungspapier eine Undurchlässigkeit von mindestens 80% und eine Helligkeit von mindestens 70% auf.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der weiße Pigmentfarbstoff Calciumcarbonat, während der schwarze Pigmentfarbstoff Kohlenstoff, Eisenoxid oder eine Mischung daraus ist. Der weiße Pigmentfarbstoff kann in dem Papiersubstrat in einer Menge von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% vorhanden sein.
Das erfindungsgemäß hergestellte Umhüllungspapier kann ein Basisgewicht in dem Bereich von etwa 18 g/m² bis etwa 60 g/m² und eine Durchlässigkeit in dem Bereich von etwa 5 Coresta-Einheiten bis etwa 80 Coresta-Einheiten aufweisen und kann mit einem Brennsteuerzusatz beschichtet sein.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Umhüllungspapier eine Undurchlässigkeit von mindestens 90% auf.
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden ferner durch Schaffen eines Verfahrens zum Erhöhen der Undurchlässigkeit eines Umhüllungspapiers für eine Rauchware gelöst. Das Verfahren umfaßt die Schritte eines Integrierens eines ersten Füllstoffs in das Papiersubstrat, welcher weißen Pigmentfarbstoff enthält. Der weiße Pigmentfarbstoff weist eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,1 um bis etwa 0,5 um auf und wird dem Substrat in einer Menge von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% hinzugefügt.
Das Verfahren umfaßt ferner den Schritt des Integrierens eines zweiten Füllstoffs in das Papiersubstrat, welcher schwarzen Pigmentfarbstoff enthält. Der schwarze Pigmentfarbstoff wird in einer Menge von bis zu etwa 2 Gew.-% hinzugefügt. Werden der weiße Pigmentfarbstoff und der schwarze Pigmentfarbstoff miteinander wie oben beschrieben kombiniert, so erhöht sich die Undurchlässigkeit des Umhüllungspapiers auf einen Wert von bis zu mindestens etwa 80%, bei einigen Anwendungen auf mindestens etwa 90%.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Rauchware gelöst, welche eine Säule aus einem rauchbaren Füllstoff und ein äußeres Umhüllungspapier umfaßt, welches die Säule des rauchbaren Füllstoffs umgibt, wobei das Umhüllungspapier ein Papiersubstrat umfaßt, welches Calciumcarbonat enthält, das eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,2 um bis etwa 0,4 um aufweist, wobei das äußere Umhüllungspapier ein Basisgewicht in dem Bereich von etwa 22 g/m² bis etwa 36 g/m², eine Durchlässigkeit in dem Bereich von etwa 15 Coresta-Einheiten bis etwa 55 Coresta-Einheiten und einen Gesamtfüllstoffinhalt in dem Bereich von etwa 25 bis etwa 36 Gew.-% aufweist, wobei das Papiersubstrat ferner schwarzen Pigmentfarbstoff enthält und das äußere Umhüllungspapier eine Undurchlässigkeit von mindestens etwa 80% aufweist.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der weiße Pigmentfarbstoff Calciumcarbonat mit einer mittleren Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,2 um bis etwa 0,4 um sein und kann in dem Papier in einer Menge in dem Bereich von etwa 25 bis etwa 35 Gew.-% vorhanden sein. Das Umhüllungspapier kann ein Basisgewicht in dem Bereich von etwa 22 g/m² bis etwa 36 g/m² und eine Durchlässigkeit in dem Bereich von etwa 15 Coresta-Einheiten bis etwa 55 Coresta-Einheiten aufweisen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Rauchwaren, welche eine Säule aus einem rauchbaren Füllstoff enthalten. Die Säule aus einem rauchbaren Füllstoff ist von einem Umhüllungspapier hoher Undurchlässigkeit umgeben, wie oben beschrieben.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend genauer beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine vollständige und Fachleute auf diesem Gebiet befähigende Offenbarung der vorliegenden Erfindung einschließlich deren beste Ausführungsform ist insbesondere in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren dargelegt.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der in Beispiel 1 unten erhaltenen Ergebnisse;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der in Beispiel 2 unten erhaltenen Ergebnisse;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der in Beispiel 3 unten erhaltenen Ergebnisse.
Die vorliegende Erfindung betrifft generell ein Umhüllungspapier hoher Undurchlässigkeit für Rauchwaren. Das Umhüllungspapier umfaßt weißen Pigmentfarbstoff in Verbindung mit schwarzem Pigmentfarbstoff. Der weiße Pigmentfarbstoff ist wirksam beim Zerstreuen von Licht, welches auf das Papier trifft. Wenn in Verbindung angewendet, so wird die Undurchlässigkeit des Papiers über herkömmliche Niveaus hinaus erhält.
Durch erfindungsgemäßes Erhöhen der Undurchlässigkeit des Umhüllungspapiers wird das gesamte ästhetische Erscheinungsbild einer Rauchware, welche mit der Umhüllung hergestellt wurde, stark verbessert. Das Umhüllungspapier der vorliegenden Erfindung kann in den meisten Fällen eine Durchlässigkeit von mehr als 80% aufweisen, was bezüglich herkömmlicher Zigarettenumhüllungspapiere, welche typischerweise eine Undurchlässigkeit von etwa 74% bis etwa 76% aufweisen, eine deutliche Verbesserung darstellt. In der Tat können erfindungsgemäß hergestellte Umhüllungen eine Undurchlässigkeit von mehr als 90% aufweisen. Bisher beispielsweise wurden Umhüllungen hergestellt, welche eine Undurchlässigkeit von etwa 82% bis etwa 96% aufweisen. Solches Papier hoher Undurchlässigkeit ist, neben dessen besonderer und angenehmer Erscheinung, wenn dieses in einer Rauchware integriert ist, hinsichtlich des Verdeckens der Farbe und des Aussehens des in der Ware enthaltenen Tabaks wirksam.
Es ist von besonderem Vorteil, dass erfindungsgemäß hergestellte Umhüllungspapiere geringe Mengen an schwarzem Pigmentfarbstoff zum Erhöhen der Undurchlässigkeit des Papiers enthalten, ohne die Weiße und Helligkeit des Papiers auf Werte zu verringern, welche unterhalb akzeptabler Werte liegen, was in der Vergangenheit mit herkömmlichen Papieren nicht möglich war. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass schwarzer Pigmentfarbstoff in das Umhüllungspapier zum Erhöhen der Undurchlässigkeit integriert werden kann, wenn dieser mit einem weißen Pigmentfarbstoff mit speziell ausgewählten optischen Eigenschaften kombiniert wird.
Insbesondere wurde festgestellt, dass weiße Pigmentfarbstoffe mit einer Teilchengröße innerhalb eines ausgewählten Bereichs nicht nur die Undurchlässigkeit erhöhen, sondern ebenso deutlich die Weiße und Helligkeit des Papiers erhöhen. Ein Erhöhen der Weiße und Helligkeit des Papier über herkömmliche Werte hinaus macht es möglich, schwarzen Pigmentfarbstoff hinzuzufügen.
Insbesondere der in das Umhüllungspapier der vorliegenden Erfindung integrierte weiße Pigmentfarbstoff sollte eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,1 um bis etwa 0,5 um, und insbesondere von etwa 0,2 um bis etwa 0.4 um aufweisen. Es wird davon ausgegangen, dass die Undurchlässigkeit, Weiße und Helligkeit eines Umhüllungspapiers, welches weißen Pigmentfarbstoff innerhalb des oben definierten Größenbereichs enthält, infolge der Tatsache erhöht werden, dass die Teilchengröße des Pigmentfarbstoffs etwa der Hälfte der Wellenlänge von sichtbarem Licht entspricht. Innerhalb dieses Teilchengrößenbereichs wird davon ausgegangen, dass der weiße Pigmentfarbstoff wirksamer im Zerstreuen von Licht ist, wodurch die optische Vorteile entstehen.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der in dem Umhüllungspapier der vorliegenden Erfindung integrierte weiße Pigmentfarbstoff Calciumcarbonat mit einer Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,1 um bis etwa 0,5 um. Bei einem Ausführungsbeispiel beispielsweise wird ein CalciumcarbonatPigmentfarbstoff, welcher unter dem Namen ULTRAPAQUE® durch Speciality Minerals, Inc. of Adams, Massachussetts, vertrieben wird, verwendet. ULTRAPAQUE® ist ein gefällter Calciumcarbonatfüllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,3 um. Die Calciumcarbonatteilchen weisen eine Rhomboederform bzw. Rhomboedermorphologie und einen Flächenbereich von etwa 7,5 m²/gr auf. ULTRAPAQUE® ist im Handel erhältlich als Schlamm mit etwa 40 Gew.-% Feststoffen bzw. als Trockenpulver. Der Schlamm bzw. das Trockenpulver kann den Cellulosefasern während des Papierherstellverfahrens hinzugefügt werden. Bei dieser Anwendung wird die Teilchengröße einer Zusammensetzung durch ein Sedimentationsverfahren unter Verwendung beispielsweise eines Sedigraphen gemessen und bestimmt.
Neben Calciumcarbonat wird davon ausgegangen, dass andere weiße Pigmentfarbstoffe mit einer Teilchengröße innerhalb des oben definierten Bereichs in ähnlicher Weise zum Herstellen von erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren verwendet werden können. Ferner wird davon ausgegangen, dass Calciumcarbonat allein bzw. in Verbindung mit anderen weißen Pigmentfarbstoffen verwendet werden kann.
Der schwarze Pigmentfarbstoff, welcher erfindungsgemäß in Verbindung mit dem weißen Pigmentfarbstoff verwendet wird, kann beispielsweise Kohlenstoff, wie Aktivkohlenstoff, schwarzes Eisenoxid bzw. Mischungen daraus sein. Die Teilchengröße des schwarzen Pigmentfarbstoffs ist allgemein weniger kritisch. Bei den meisten Anwendungen beispielsweise kann die Teilchengröße von schwarzem Pigmentfarbstoff bis zu etwa 10 um oder weniger betragen. Der schwarze Pigmentfarbstoff sollte dem Papier in Verbindung mit dem weißen Pigmentfarbstoff in einer derartigen Menge hinzugefügt werden, dass die Helligkeit des Papiers nicht unter akzeptable Werte verringert wird. Allgemein sollte die Helligkeit des Papiers, wenn dieses den schwarzen Pigmentfarbstoff enthält, mindestens etwa 70% bei einer Messung mit dem TAPPI-Verfahren betragen. Vorzugsweise sollte das Papier ein Helligkeitsniveau von etwa 70% bis etwa 80% aufweisen.
In ähnlicher Weise sollte der schwarze Pigmentfarbstoff dem Papier derart hinzugefügt werden, dass die Weiße des Papiers nicht unter herkömmliche Pegel sinkt. Beispielsweise sollte das Umhüllungspapier der vorliegenden Erfindung einen L-Wert von mindestens etwa 80% bei den meisten Anwendungen aufweisen. Der L-Wert ist ein Maß der Papierweiße auf der Hunter- Farbskala und wird unter Verwendung eines Spektrofotometers, wie einem TCS-II-Spektrofotometer, gemessen. Genauer kann der L-Wert eines erfindungsgemäß hergestellten Umhüllungspapiers einen L-Wert in dem Bereich von etwa 80% bis etwa 90% aufweisen.
Bisher kann, wenn Calciumcarbonat als weißer Pigmentfarbstoff und entweder Kohlenstoff oder Eisenoxid als schwarzer Pigmentfarbstoff verwendet wird, der schwarze Pigmentfarbstoff dem Umhüllungspapier in einer Menge von bis zu etwa 2 Gew.-%, und genauer von etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Papiers hinzugefügt werden: Erfindungsgemäß kann ein schwarzer Pigmentfarbstoff in ein Umhüllungspapier innerhalb des oben genannten Gewichtsbereichs integriert werden, ohne die Weiße bzw. Helligkeit des Papiers unter die oben beschriebenen Werte zu verringern.
Ein weiterer bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Undurchlässigkeit des Umhüllungspapiers wesentlich erhöht werden kann, ohne die Gesamtfüllstoffniveaus innerhalb des Papiers zu erhöhen. Wie herkömmlich können erfindungsgemäß hergestellte Umhüllungen ein Gesamtfüllstoffniveau, welches das Gewicht des weißen und des schwarzen Pigmentfarbstoff umfasst, in dem Bereich zwischen etwa 20 und etwa 40 Gew.-%, und insbesondere zwischen etwa 25 und etwa 36 Gew.-% aufweisen. Der Füllstoff kann vollständig aus dem weißen und dem schwarzen Pigmentfarbstoff bestehen bzw. kann, falls erwünscht, andere Füllstoffmaterialien enthalten.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Calciumcarbonat mit einer Teilchengröße von etwa 0,1 um bis etwa 0,5 um dem Umhüllungspapier in einer Menge von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% in Kombination mit einem schwarzen Pigmentfarbstoff in einer Menge von bis zu 2 Gew.-% hinzugefügt. Innerhalb dieser Bereiche kann die Undurchlässigkeit eines Umhüllungspapiers erhöht werden, ohne die physischen Eigenschaften des Papier, wie beispielsweise die Durchlässigkeit des Papiers, zu beeinflussen.
Die zum Herstellen der erfindungsgemäßen Umhüllungspapiere verwendete Faserausstattung kann Zellulosefasern umfassen, welche beispielsweise aus Flachs, Weichholz oder Hartholz erhalten werden. Um die physischen Eigenschaften des Papiers zu verändern, können verschiedene Fasermischungen verwendet werden, und das Ausmaß der Verfeinerung der Papiere kann verändert werden, ohne die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung zu beeinflussen.
Die Durchlässigkeit von erfindungsgemäß hergestellten Papierumhüllungen kann allgemein in dem Bereich von etwa 5 Coresta-Einheiten bis etwa 80 Coresta-Einheiten liegen. Bei den meisten Anwendungen sollte die Durchlässigkeit zwischen etwa 15 Coresta-Einheiten und 55 Coresta-Einheiten liegen.
Das Basisgewicht der Umhüllungspapiere kann zwischen etwa 18 g/m² und etwa 60 g/m², und insbesondere zwischen etwa 22 g/rn2 und etwa 36 g/m² liegen. Das Umhüllungspapier kann ebenso mit einem Brennsteuerzusatz behandelt werden. Derartige Brennsteuerzusätze können beispielsweise Alkalimetallsalze, Acetate, Phosphatsalze bzw. Mischungen daraus umfassen. Ein besonders bevorzugter Brennsteuerzusatz ist eine Mischung aus Kaliumcitrat und Natriumcitrat. Der Brennsteuerzusatz kann dem Papier in einer Menge von etwa 0,3 bis etwa 12 Gew.-%, und genauer zwischen etwa 0,3 und 3 Gew.-% hinzugefügt werden.
Der weiße und schwarze Pigmentfarbstoff der vorliegenden Erfindung kann in die Papierumhüllung gemäß verschiedener bekannter Verfahren integriert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel beispielsweise können die Pigmentfarbstoffe in einem Schlamm verbunden und einer Suspension aus Cellulosefasern bei der Herstellung des Papiers hinzugefügt werden.
Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele verständlicher.

BEISPIEL NR. 1

Um die vorliegende Erfindung zu erläutern, wurden zahlreiche Probeblätter hergestellt, wobei in das Papier ein weißer und ein schwarzer Pigmentfarbstoff integriert wurde. Bei einem Probeblättersatz war der in das Papier integriere weiße Pigmentfarbstoff ein Calciumcarbonatfüllstoff des Typs ALBACAR® 5970, ein herkömmlich verwendeter Füllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 1,9 um. Der Füllstoff des Typs ALBACAR® 5970, welcher von Specialty Minerals, Inc. of Adams, Massachusetts bezogen wurde, wurde in das Papier in einer Menge von 28 Gew.-% integriert. Das Papier bei diesem ersten Satz hatte ein Basisgewicht von 28 g/m².
Bei einem zweiten Satz von Probeblättern wurden anstelle des Füllstoffs des Typs ALBACAR® 5970 ULTRAPAQUE®-Calciumcarbonatteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,3 um dem erfindungsgemäßen Papier hinzugefügt. Der ULTRAPAQUE®-Füllstoff wurde dem Papier in einer Menge von 28 Gew.-% hinzugefügt. Das Basisgewicht des Papiers betrug 28 g/m². Ein dritter Satz von Probeblättern wurde ebenso mit ULTRAPAQUE®- Teilchen erfindungsgemäß hergestellt. Bei diesem dritten Satz jedoch wurde ULTRAPAQUE® in einer Menge von 31 Gew.-% hinzugefügt. Die Probeblätter hatten ein Basisgewicht von 31 g/m².
Jedem der drei oben beschriebenen Probeblättersätze wurde Aktivkohlenstoff in steigenden Mengen bis zu 1 Gew.-% hinzugefügt. Der Aktivkohlenstoff wurde von Calgon Corporation aus Pittsburgh, Pennsylvania, bezogen und wird unter dem Markennamen KCG vertrieben. Die Undurchlässigkeit der Probeblätter wurde dann unter Verwendung eines Undurchlässigkeitsmeßgeräts gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt.
Fig. 1 zeigt, wie sich die Undurchlässigkeit mit steigendem Aktivkohlenstoffniveau erhöht. Wie dargestellt, wiesen die Probeblätter, welche erfindungsgemäß den weißen Pigmentfarbstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 0,3 um enthielten, eine wesentlich höhere Anfangs- und End- Undurchlässigkeit auf als die Probeblätter, welche mit einem Füllstoff des Typs ALBACAR® hergestellt wurden. In der Tat wiesen die Probeblätter, welche den ULTRAPAQUE®-Füllstoff enthielten, eine Undurchlässigkeit von mehr als 90% auf, wenn Kohlenstoff in einer Menge von 1 Gew.-% hinzugefügt wurde.

BEISPIEL 2

Die gleichen Probeblätter wie in Beispiel 1 wurden ebenso hinsichtlich des L- Werts getestet, welcher ein Maß der Papierhelligkeit auf der Hunter- Farbskala ist. Die Ergebnisse des Test sind in Fig. 2 dargestellt.
Fig. 2 zeigt, wie der L-Wert bzw. die Weiße des Papiers abnimmt, wenn steigende Mengen eines schwarzen Pigmentfarbstoffs dem Papier hinzugefügt werden.
Wie jedoch auch dargestellt, wiesen die Probeblätter, welche mit dem ULTRAPAQUE®-Füllstoff hergestellt wurden, eine wesentlich höhere Anfangsweiße auf als die Probeblätter, welche mit ALBACAR® 5970 hergestellt wurden. In der Tat wiesen die Probeblätter, welche einen weißen ULTRA- PAQUE®-Pigmentfarbstoff und 1 Gew.-% Kohlenstoff enthielten, einen Weißewert auf, welcher vergleichbar ist mit dem anfänglichen Weißewert der Probeblätter ohne Kohlenstoff, welche einen Pigmentfarbstoff des Typs ALBACAR® 5970 enthielten.

BEISPIEL 3

Die in Beispiel 1 beschriebenen Probeblätter wurden ebenso auf Helligkeit unter Verwendung eines Helligkeitsmeßgeräts getestet. Die erzielten Ergebnisse sind in Fig. 3 dargestellt.
Wie in Fig. 3 dargestellt, war die Anfangshelligkeit der erfindungsgemäß hergestellten Probeblätter, welche einen ULTRAPAQUE®-Füllstoff enthielten, wesentlich höher als die Helligkeit der Probeblätter ohne Kohlenstoff, welche mit ALBACAR® 5970 hergestellt wurden.
Wurde Kohlenstoff den Probeblättern hinzugefügt, so verringerte sich die Helligkeit des Papiers. Da jedoch die anfängliche Helligkeit der Blätter, welche ULTRAPAQUE® enthielten, höher war als die anfängliche Helligkeit der Probeblätter, welche ALBACAR® 5970 enthielten, konnte der Kohlenstoff den ULTRAPAQUE®-Blättern hinzugefügt werden, ohne eine deutliche Verringerung der Helligkeit der Blätter unter die anfängliche Helligkeit der Blätter des Typs ALBACAR® 5970 ohne Kohlenstoff zu bewirken.

Claims

1. Umhüllungspapier für eine Rauchware, umfassend ein Papiersubstrat, welches einen ersten Füllstoff enthält, wobei der erste Füllstoff einen weißen Pigmentfarbstoff mit einer mittleren Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,1 um bis etwa 0,5 um aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiersubstrat einen zweiten Füllstoff enthält, wobei dieser zweite Füllstoff einen schwarzen Pigmentfarbstoff enthält, welcher in dem Papiersubstrat in einer Menge von bis zu etwa 2 Gew.-% vorhanden ist, wobei das Umhüllungspapier eine Undurchlässigkeit von mindestens 80% und eine Helligkeit von mindestens 70% aufweist.

2. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei der weiße Pigmentfarbstoff Calciumcarbonat umfaßt.

3. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei der schwarze Pigmentfarbstoff ein Material umfaßt, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Kohlenstoff, Eisenoxid bzw. Mischungen daraus besteht.

4. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei der weiße Pigmentfarbstoff in dem Papiersubstrat in einer Menge von etwa 20 bis etwa 40 Gew.- % vorhanden ist.

5. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei der weiße Pigmentfarbstoff eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,2 um bis etwa 0,4 um aufweist.

6. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei das Papiersubstrat ein Basisgewicht in dem Bereich von etwa 18 g/m² bis etwa 60 g/m² und eine Durchlässigkeit in dem Bereich von etwa 5 Coresta-Einheiten bis etwa 80 Coresta-Einheiten aufweist.

7. Umhüllungspapier nach Anspruch 6, ferner umfassend einen Brennsteuerzusatz, welcher auf das Papiersubstrat aufgebracht wird, wobei der Brennsteuerzusatz ein Material ist, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Alkalimetallsalzen, Acetaten, Phosphatsalzen und Mischungen daraus besteht.

8. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei das Umhüllungspapier eine Undurchlässigkeit von mindestens 90% aufweist.

9. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei der schwarze Pigmentfarbstoff in dem Papiersubstrat in einer Menge in dem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-% vorhanden ist.

10. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei das Umhüllungspapier einen L-Wert von mindestens etwa 80% aufweist.

11. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei der schwarze Pigmentfarbstoff ein Material umfaßt, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kohlenstoff, Eisenoxid und Mischungen daraus besteht, wobei der schwarze Pigmentfarbstoff in dem Papiersubstrat in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-% vorhanden ist.

12. Umhüllungspapier nach Anspruch 11, wobei das Calciumcarbonat eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,2 um bis etwa 0,4 um aufweist.

13. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, wobei das Papiersubstrat ein Basisgewicht in dem Bereich von etwa 22 g/m² bis etwa 36 g/m², eine Durchlässigkeit in dem Bereich von etwa 15 Coresta-Einheiten bis etwa 55 Coresta-Einheiten und einen Gesamffüllstoffgehalt in dem Bereich von etwa 25 bis etwa 36 Gew.-% aufweist.

14. Verfahren zum Erhöhen der Undurchlässigkeit eines Umhüllungspapiers für eine Rauchware, die folgenden Schritte umfassend:

Integrieren eines ersten Füllstoffs, welcher einen weißen Pigmentfarbstoff enthält, in das Papiersubstrat, wobei der weiße Pigmentfarbstoff eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,1 um bis etwa 0,5 um aufweist und dem Papiersubstrat in einer Menge von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% hinzugefügt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Schritt eines Integrierens eines zweiten Füllstoffs, welcher einen schwarzen Pigmentfarbstoff enthält, in das Papiersubstrat umfaßt, wobei der schwarze Pigmentfarbstoff dem Papiersubstrat in einer Menge von bis zu etwa 2 Gew.-% hinzugefügt wird; und

wobei der weiße und der schwarze Pigmentfarbstoff dem Umhüllungspapier in einer Menge hinzugefügt wird, welche ausreicht, die Undurchlässigkeit des Umhüllungspapiers auf bis zu mindestens etwa 80% zu erhöhen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Umhüllungspapier eine Helligkeit von mindestens etwa 70% und einen L-Wert von mindestens etwa 80% aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der weiße Pigmentfarbstoff Calciumcarbonat umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der weiße Pigmentfarbstoff in dem Papiersubstrat in einer Menge in dem Bereich von etwa 25 bis etwa 35 Gew.-% vorhanden ist und eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,2 um bis etwa 0,4 um aufweist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der schwarze Pigmentfarbstoff ein Material aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Kohlenstoff, Eisenoxid und Mischungen daraus besteht.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Umhüllungspapier ein Basisgewicht in dem Bereich von etwa 22 g/m² bis etwa 36 g/m² und eine Durchlässigkeit in dem Bereich von etwa 15 Coresta-Einheiten bis etwa 55 Coresta-Einheiten aufweist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Umhüllungspapier eine Undurchlässigkeit von mindestens etwa 90% aufweist.

21. Rauchware, welche eine Säule aus einem rauchbaren Füllstoff und ein äußeres Umhüllungspapier umfaßt, welches die Säule aus einem rauchbaren Füllstoff umgibt, wobei das Umhüllungspapier ein Papiersubstrat aufweist, welches Calciumcarbonat mit einer mittleren Teilchengröße in dem Bereich von etwa 0,2 um bis etwa 0.4 um umfaßt, wobei das äußere Umhüllungspapier ein Basisgewicht in dem Bereich von etwa 22 g/m² bis etwa 36 g/m², eine Durchlässigkeit in dem Bereich von etwa 15 Coresta-Einheiten bis etwa 55 Coresta-Einheiten sowie einen Gesamtfüllstoffgehalt in dem Bereich von etwa 25 bis etwa 36 Gew.-% aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiersubstrat ferner schwarzen Pigmentfarbstoff enthält, und dass das äußere Umhüllungspapier eine Undurchlässigkeit von mindestens etwa 80% aufweist.

22. Rauchware nach Anspruch 21, wobei der schwarze Pigmentfarbstoff Kohlenstoff umfaßt, wobei der Kohlenstoff in dem Papiersubstrat in einer Menge von bis zu etwa 2 Gew.-% vorhanden ist.

23. Rauchware nach Anspruch 21, wobei das Umhüllungspapier eine Helligkeit von mindestens etwa 70% und einen L-Wert von mindestens etwa 80% aufweist.

24. Rauchware nach Anspruch 21, wobei das Umhüllungspapier eine Undurchlässigkeit von mindestens etwa 90% aufweist.