吸烟制品的可生物降解的区段制造技术

示出了吸烟制品的区段，包含基于纤维的网材料和包裹基于纤维的网材料的包装材料，其中基于纤维的网材料相对于网材料的质量分别包含至少40％的纸浆纤维和小于10％的非天然聚合物，具有至少10g/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吸烟制品的可生物降解的区段专利
本专利技术涉及吸烟制品的区段，具体地涉及用于冷却或过滤在吸烟制品中流动的气溶胶的区段，所述区段比现有技术中已知的区段更好地生物降解并且所述区段提供了关于吸阻和过滤效率的性能的良好组合。背景和现有技术吸烟制品通常是柱状制品，其由彼此相邻布置的至少两个柱状区段组成。一个区段含有能够在加热时形成气溶胶的材料，并且至少一个其他区段用于影响气溶胶的性能。吸烟制品可以是滤嘴香烟，其中第一个区段含有气溶胶形成材料，特别是烟草，并且其他区段形成为滤嘴并且用于过滤气溶胶。鉴于此，通过燃烧气溶胶形成材料而产生气溶胶，并且滤嘴主要用于过滤气溶胶并且为滤嘴香烟提供限定的吸阻。然而，吸烟制品也可以是所谓的加热烟草产品，其中气溶胶形成材料仅被加热而非燃烧。鉴于此，减少了气溶胶中有害物质的数目和数量。此类吸烟制品还由至少两个区段，但更经常地是更多区段，特别是四个区段组成。一个区段含有气溶胶形成材料，其通常包括烟草、再造烟草或通过其他方法制备的烟草。吸烟制品中的其他区段在一定程度上任选地用于传递气溶胶、冷却气溶胶或过滤气溶胶。区段通常由包装材料包裹。更经常地，纸被用作包装材料。在下文中，除非上下文明确说明或从上下文中可以直接推导，否则“区段”应理解为意指不含有气溶胶形成材料，但例如用于传递、冷却或过滤气溶胶的吸烟制品的区段。从现有技术中已知由非天然聚合物(例如乙酸纤维素或聚乳酸)生产此类区段。在消耗吸烟制品之后，吸烟制品必须被妥善处置。然而，在许多情况下，消费者只是将消耗的吸烟制品扔在环境中，而且试图通过通告或罚款来限制这种行为几乎没有成功。由于乙酸纤维素和聚乳酸在环境中仅非常缓慢地降解，因此工业上有兴趣由更好地生物降解的其他材料生产吸烟制品的区段。此外，例如，欧盟计划了大幅减少或禁止在吸烟制品中使用非天然聚合物的条例，因此也出于此原因，有兴趣为吸烟制品提供可替代的区段。吸烟制品中的区段必须满足各种要求。第一个要求是过滤气溶胶。通常，这种过滤是选择性的，这意味着从气溶胶中除去某些物质，并且从而影响气溶胶的味道。关于过滤，人们希望有具有特别高的过滤效率的区段(例如如果它们主要用于过滤)，以及具有低过滤效率的区段(例如如果它们主要旨在传递或冷却气溶胶)。其他要求是提供一定的吸阻。在吸烟期间，消费者期望一定的阻力，即一定的压差，以便从吸烟制品中吸取气溶胶。因此，用于吸烟制品的区段通常被设计成使得它们具有一定的吸阻。其他要求是冷却气溶胶。在气溶胶形成之后，气溶胶立即具有几百摄氏度的温度，并且当其流过吸烟制品时必须冷却至消费者可接受的温度。根据现有技术，这通常通过从气溶胶传导热量来实现。最后，其他要求是为吸烟制品提供足够的机械稳定性。消费者在正常消耗吸烟制品期间应该不能意外地压缩吸烟制品；因此，区段需要具有一定的硬度。这也部分地通过选择合适的包装材料来实现。将所有这些要求与良好的可生物降解性相结合的尝试迄今为止还没有充分成功。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于吸烟制品的区段，其可以比吸烟制品中的常规区段更好地生物降解，并且在任何情况下就过滤性能、冷却效果和吸阻而言均不比常规区段差。这一目的通过根据权利要求1所述的区段和根据权利要求21所述的吸烟制品来实现。在从属权利要求中公开了有利的其他实施方案。专利技术人已经发现，用于吸烟制品中的区段的某些基于纤维的网材料适于至少满足关于可生物降解性的要求。基于纤维的网材料描述了可以形成用于吸烟制品的区段的来自短纤维的所有纤维网状材料。合适的基于纤维的网材料具体是纸或非织造物。在下文中，无例外地，“网材料”被理解为意指用于吸烟制品的基于纤维的网材料。专利技术人还发现，网材料和由其制造的区段的性能的某些组合允许以特别有利的方式满足各种附加的要求。具体地，根据本专利技术的区段包含包装材料和由包装材料包裹的网材料。网材料包含至少40％的纸浆纤维和小于10％的非天然聚合物，其中百分比是指网材料的质量。此外，网材料具有至少10g/m2且至多70g/m2的基重，至少25μm且至多400μm的厚度。在区段中，所述网材料具有每cm3体积的区段的至少20cm2且至多90cm2的面积。由网材料制造的区段在没有包装材料的情况下具有至少50kg/m3且至多300kg/m3的密度。最后，对于网材料的密度(ρ网，kg/m3)、没有包装材料的区段的密度(ρ区段，kg/m3)和每cm3体积的区段的网材料的面积(A网，cm2/cm3)，以下不等式必须成立：1300≤ρ网+5·ρ区段+12·A网≤2800。根据专利技术人的发现，区段的吸阻、过滤效率和冷却效果由区段中网材料的结构和量决定。鉴于此，网材料的多孔结构增加了热传递和过滤效率。除了网材料的结构之外，区段中网材料的量也是重要的。一方面，通过每体积区段的区段中网材料的面积来规定，其中较高的每体积的面积增加了吸阻、过滤效率和热传递，并且另一方面，通过没有包装材料的区段的密度来规定，其中较高的密度主要增加了吸阻。特别是对于区段的冷却效果，除了可用于热传递的面积之外，网材料和区段的密度也是重要的，因为它们决定了热的传导。现在，专利技术人已经发现，在网材料的基重、网材料的厚度、网材料的密度、区段中每体积的网材料的面积和没有包装材料的区段的密度的上述限度内，如果由网材料的密度、没有包装材料的区段的密度和每体积区段的网材料的面积计算的参数满足上述不等式，则可以实现性能的特别良好的组合。在吸烟制品的区段中的网材料包含纸浆纤维，其中网材料的质量的至少40％由纸浆纤维形成。纸浆纤维由天然聚合物组成并且能够良好地生物降解，由此是本专利技术的第一个优点。对本专利技术重要的其他优点由纸浆纤维是吸湿的事实产生。吸烟制品中的气溶胶含有水，而纸浆纤维可以吸收部分水并且因此有助于气溶胶的冷却。鉴于此，与由其他材料制成的区段相反，热量不再被传递，而是气溶胶中的一部分水与水中含有的热能一起被保留。因此，气溶胶到达吸烟制品的消费者，其温度不一定大幅降低，但其含有明显较少的热能并且因此对于消费者是更可接受的。因此，优选地，网材料中的纸浆纤维的含量较高，并且相对于网材料的质量分别优选地为至少60％，特别优选地为至少90％，以及高度特别优选地为至少99％。纸浆纤维可以是来自落叶树或针叶树的木纸浆纤维，但也可以来自其他植物，例如大麻、亚麻、剑麻、黄麻、马尼拉麻或茅草(espartograss)，并且根据本领域已知的方法制造。也可以使用不同来源的纸浆纤维的混合物。为了确保区段的良好可生物降解性，网材料应含有小于其质量的10％的非天然聚合物。鉴于此，天然聚合物是直接源自天然原料而没有进行组合物的化学改性或改性的聚合物，或者是与源自自然界的此类聚合物化学上相同的聚合物。具体地，纸浆纤维由天然聚合物组成，并且来自再生纤维素的纤维也属于天然聚合物。然而，对于乙酸纤维素和聚乳酸，已经进行了化学改性，使得它们不属于天然聚合物，并且即使原料存在于自然界，这些原料至少已经被改性使得不再确保快速的生物降解。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.吸烟制品的区段，包含基于纤维的网材料和包裹所述基于纤维的网材料的包装材料，其中所述基于纤维的网材料/n-相对于所述网材料的质量分别包含至少40％的纸浆纤维和小于10％的非天然聚合物，/n-具有至少10g/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190104 DE 102019100112.91.吸烟制品的区段，包含基于纤维的网材料和包裹所述基于纤维的网材料的包装材料，其中所述基于纤维的网材料
-相对于所述网材料的质量分别包含至少40％的纸浆纤维和小于10％的非天然聚合物，
-具有至少10g/m2且至多70g/m2的基重，以及
-具有至少25μm且至多400μm的厚度，
其中所述区段中的所述网材料具有每cm3体积的所述区段的至少20cm2且至多90cm2的面积，
其中没有所述包装材料的区段具有至少50kg/m3且至多300kg/m3的密度，以及
其中由Z＝ρ网+5·ρ区段+12·A网定义的参数Z满足不等式1300≤Z≤2800，其中
ρ网是所述网材料的密度，以kg/m3计，
ρ区段是所述没有包装材料的区段的密度，以kg/m3计，以及
A网是每体积的所述区段的所述网材料的面积，以cm2/cm3计。


2.根据权利要求1所述的区段，其中所述网材料中纸浆纤维的含量相对于所述网材料的质量分别为至少60％，优选地为至少90％，并且特别优选地为至少99％。


3.根据权利要求1或2所述的区段，其中由木纸浆纤维形成所述纸浆纤维，所述木纸浆纤维源自落叶树或针叶树，其他植物，特别是大麻、亚麻、剑麻、黄麻、马尼拉麻或茅草，或其混合物。


4.根据前述权利要求中任一项所述的区段，其中所述网材料含有小于其质量的5％的非天然聚合物，优选地含有小于其质量的1％的非天然聚合物，并且特别优选地不含有非天然聚合物。


5.根据前述权利要求中任一项所述的区段，其中所述网材料含有来自再生纤维素的纤维，特别是粘胶纤维、莫代尔纤维、莱赛尔纤维或天丝纤维，其中它们的含量优选地小于所述网材料的质量的60％，并且特别优选地小于所述网材料的质量的40％。


6.根据前述权利要求中任一项所述的区段，其中所述网材料含有填充剂材料，其中所述填充剂材料优选地由碳酸钙，特别是沉淀碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化钛和硅酸盐或其混合物形成。


7.根据前述权利要求中任一项所述的区段，其中所述填充剂材料的含量相对于所述网材料的质量为至少0％，优选地为至少5％，并且特别优选地为至少10％，并且为至多50％，优选地为至多35％，并且特别优选地为至多30％。


8.根据前述权利要求中任一项所述的区段，其中所述网材料被涂覆，特别地用聚乙烯醇或多糖涂覆，其中所述多糖优选地选自淀粉、羧甲基纤维素、瓜尔胶、糊精、果胶或其混合物。


9.根据前述权利要求中任一项所述的区段，其中所述网材料被浸渍，特别地用甘油或丙二醇浸渍。


10.根据前述权利要求中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特马尔·伏尔格尔，史蒂芬·巴驰曼，
申请(专利权)人：德尔福特集团有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT