用于气溶胶产生制品的耐热包装纸制造技术

本发明专利技术涉及包装纸，所述包装纸适合用于气溶胶产生制品上并且包括纸浆纤维和成炭剂，其中所述纸浆纤维占所述包装纸的质量的至少70％且至多95％，并且所述成炭剂以相对于所述包装纸的质量至少5％且至多20％的浓度被包含，并且以这种浓度存在于所述包装纸中，使得根据ISO 1924

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于气溶胶产生制品的耐热包装纸
专利

[0001]本专利技术涉及用于产生气溶胶制品的包装纸，所述包装纸具有较高的耐热性，并且因此，在使用该制品之后，仍然具有足够的机械强度，以确保制品的无问题的处理，并且另外具有阻燃的作用，使得由所述包装纸制造的气溶胶产生制品不会像吸烟制品一样发烟。这是通过包装纸中高含量的特定成炭剂来实现的。
[0002]背景和现有技术
[0003]在现有技术中，气溶胶产生制品是已知的，其包括气溶胶产生材料和纸，所述纸包裹气溶胶产生材料并由此形成通常为圆柱形的棒。在这点上，气溶胶产生材料是在施加热量时释放气溶胶的材料，其中气溶胶产生材料仅被加热但不燃烧。在许多情况下，气溶胶产生制品还包括过滤器，所述过滤器可以过滤气溶胶的组分，并且所述过滤器由过滤器包装纸以及由将过滤器与具有气溶胶产生材料的经包装的棒彼此连接的另一包装纸包装。
[0004]在气溶胶产生制品的预期使用期间，通常将气溶胶产生材料加热，但不燃烧。这种加热可以例如通过其中插入有气溶胶产生制品的外部装置，或者通过附接至气溶胶产生制品的一端的热源来进行，为了使用所述制品，所述热源例如通过点火来操作。在气溶胶产生材料的加热期间，包装纸也被加热和热降解。这会导致包装纸失去非常多的强度，使得在从加热装置中取出气溶胶产生制品期间它被撕裂。这需要消费者额外的清洁工作，因此是不希望的。另外，对于具有集成热源的气溶胶产生制品，包装纸在加热期间会失去其强度，使得热源脱落并产生火灾的风险。
[0005]此外，希望防止消费者以与香烟相同的方式无意中使用气溶胶产生制品并试图点燃气溶胶产生制品的端部，使得引发气溶胶产生材料的燃烧或阴燃过程。因此，气溶胶产生制品的包装材料需要具有阻燃性能。
[0006]制造用于这种气溶胶产生制品耐热或阻燃的包装纸的尝试仅部分成功。
[0007]例如，在WO 2015/082648中，描述了一种包装纸，其由相对较少的纸浆纤维组成，并涂覆有碳酸钙和粘合剂的组合物，使得至少50％的包装纸由碳酸钙形成。这种包装纸的缺点是，由于较厚的涂层，它相对较脆，并且在由包装纸制造气溶胶产生制品期间产生大量的灰尘。此外，由于纸浆纤维含量低，拉伸强度不是特别高。
[0008]在WO 2011/117750中，描述了一种包装纸，其由铝箔和纸的层压体组成。铝箔面向气溶胶产生材料并部分地保护纸免受热的影响。这种包装纸的缺点是复杂的制造过程和低的生物降解性，因为经验已经表明，许多气溶胶产生制品在使用后在环境中被简单地处置。
[0009]因此，令人感兴趣的是提供一种包装纸，该包装纸在加热后仍具有足够的拉伸强度，具有阻燃作用，并且尽管如此，其为可生物降解的。此外，用于气溶胶产生制品的包装纸的设计必须考虑法律法规、毒理学以及包装纸对气溶胶产生制品的味道的影响。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供用于气溶胶产生制品的包装纸，所述包装纸基本上是耐热的或阻燃的，并且具有关于强度、可加工性、生物降解性和对味道的影响的有利性质。
[0011]在本专利技术的上下文中，气溶胶产生制品是包括气溶胶产生材料和包裹气溶胶产生材料的包装纸的棒状制品，其中在预期使用期间，气溶胶产生材料仅被加热而不燃烧。如果气溶胶产生材料被加热到最高400℃的温度，则在任何情况下，对典型的气溶胶产生材料(例如，烟草)将发生加热而不燃烧。
[0012]该目的通过根据权利要求1所述的用于气溶胶产生制品的包装纸、根据权利要求24所述的包含该包装纸的气溶胶产生制品、根据权利要求26所述的用于气溶胶产生制品的这种包装纸的用途以及根据权利要求27所述的用于制造根据本专利技术的包装纸的方法来实现。在从属权利要求中提供了其它有利的实施方案。
[0013]本专利技术人已经发现该目的可以通过包装纸来实现，该包装纸适合用于气溶胶产生制品并且包括纸浆纤维和成炭剂，其中纸浆纤维占包装纸的质量的至少70％和至多95％，成炭剂以相对于包装纸的质量至少5％和至多20％的浓度被包含，并且以这种浓度存在于包装纸中，使得根据ISO 1924
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2:2008在ISO 187:1990的条件下测量的拉伸强度R0与在包装纸已经暴露于230℃的温度1分钟时长之后根据ISO 1924
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2:2008在ISO 187:1990的条件下测量的拉伸强度R
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的商r＝R
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/R0为至少0.20且至多0.90。
[0014]根据本专利技术人的发现，为了获得包装纸的高初始强度，高纸浆纤维含量是必需的。已知的是，可能潜在地用于纸张中的许多成炭剂破坏纸张中的纸浆纤维，并因此在加热时迅速导致强度的显著损失。然而，它们保护进一步位于纸结构内的纸浆纤维不受热降解。因为纸通常容易燃烧，所以通常认为成炭剂需要以非常高的浓度在纸中使用以达到有效的阻燃效果。然而，在这种浓度下，一般的假设以及本专利技术人的实验表明，纸浆纤维受到如此严重的损坏，并且强度降低得如此强烈，以致不能合理地考虑它们的使用。
[0015]与此相反，本专利技术人已经发现，对于一些成炭剂，实际上存在适当的窄的浓度范围，在该适当的窄的浓度范围中存在良好的阻燃效果并且纸的强度降低不太大。
[0016]只有高含量的纸浆纤维和适当选择浓度的成炭剂的组合才能制造出如下的包装纸，该包装纸由于其高初始强度并且尽管由于成炭剂而导致强度损失，但在加热之后也具有如此高的拉伸强度，使得由其制造的气溶胶产生制品可以从加热装置中取出而没有任何问题，或者不存在集成到气溶胶产生制品中的热源可能掉落的危险。此外，阻燃效果是足够的，使得气溶胶产生制品不会像香烟一样被吸烟。
[0017]另外，包装纸的组分在气溶胶产生制品的制造期间允许优异的生物降解性和非常好的可加工性。
[0018]为了其强度，包装纸需要纸浆纤维，其中纸浆纤维占包装纸的质量的至少70％且至多95％。为了在纸浆纤维与成炭剂之间获得甚至更好的比例，纸浆纤维的比例可以优选为至少75％且至多90％，特别优选至少80％且至多90％，各自相对于包装纸的质量。
[0019]纸浆纤维优选地来源于一种或多种植物，所述植物选自针叶树、落叶树、云杉、松树、冷杉、山毛榉、桦树、桉树、亚麻、汉麻、黄麻、苎麻、马尼拉麻蕉、剑麻、洋麻和棉花。纸浆纤维也可以全部或部分地由来自再生纤维素的纤维形成，例如Tencel
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纤维、Lyocell
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纤维、粘胶纤维或Modal
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纤维。
[0020]优选地，纸浆纤维由来自针叶树的纸浆纤维以相对于纸浆纤维的质量至少40％且至多100％的比例形成，因为这些纸浆纤维为包装纸提供高强度。
[0021]包装纸包含成炭剂，其中成炭剂占包装纸的质量的至少5％且至多20％。根据本发
明人的发现，成炭剂保护位于纸结构内的纸浆纤维免受强烈的氧化，但其本身也损害纸浆纤维，使得成炭剂的浓度必须在窄的范围内并依赖于成炭剂的类型。当成炭剂的浓度增加时，阻燃效果越强，但由于对纸浆纤维的损本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包装纸，所述包装纸适合用于气溶胶产生制品上并且包括纸浆纤维和成炭剂，其中所述纸浆纤维占所述包装纸的质量的至少70％且至多95％，并且所述成炭剂以相对于所述包装纸的质量至少5％且至多20％的浓度被包含，并且以这种浓度存在于所述包装纸中，使得根据ISO 1924
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2:2008在ISO 187:1990的条件下测量的拉伸强度R0与在所述包装纸已经暴露于230℃的温度1分钟时长之后根据ISO 1924
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2:2008在ISO 187:1990的条件下测量的拉伸强度R
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的商r＝R
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/R0为至少0.20且至多0.90。2.根据权利要求1所述的包装纸，其中纸浆纤维的比例为至少75％且至多90％，优选至少80％且至多90％，各自相对于所述包装纸的质量。3.根据权利要求1或2所述的包装纸，其中所述纸浆纤维全部或部分地来源于一种或多种植物，所述植物选自针叶树、落叶树、云杉、松树、冷杉、山毛榉、桦树、桉树、亚麻、汉麻、黄麻、苎麻、马尼拉麻蕉、剑麻、洋麻和棉花。4.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述纸浆纤维全部或部分地由来自再生纤维素的纤维形成，特别是由Tencel
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纤维、Lyocell
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纤维、粘胶纤维或Modal
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纤维形成。5.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述纸浆纤维来源于针叶树，其比例相对于所述纸浆纤维的质量为至少40％且至多100％。6.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述包装纸中成炭剂的比例占所述包装纸的质量的至少9％且至多16％。7.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述成炭剂是磷酸铵，优选磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸三铵、多磷酸铵或其混合物，或者其中所述成炭剂至少部分地由磷酸胍脲、磷酸胍、磷酸、膦酸盐、磷酸三聚氰胺、双氰胺、硼酸或硼砂形成。8.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中在所述包装纸已经暴露于230℃的温度1分钟时长之后，所述拉伸强度R
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为至少8N/15mm且至多50N/15mm，优选至少10N/15mm且至多40N/15mm。9.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述包装纸在预期使用期间面对所述气溶胶产生材料的一侧包含比所述包装纸的另一侧更高比例的成炭剂。10.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述成炭剂至少基本上均匀地分布在所述包装纸的至少70％、优选至少90％的表面积上。11.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述包装纸与另一纸层结合，特别是通过胶合结合，使得根据本发明的包装纸在预期使用期间面对所述气溶胶产生材料，并且所述另一纸层设置在背对所述气溶胶产生材料的一侧。12.根据权利要求11所述的包装纸，其中所述另一纸层包含纸浆纤维和碳酸钙颗粒，其中所述碳酸钙颗粒占所述另一纸层的质量的至少15％且至多40％。13.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，所述包装纸还包含至少一种另外的组分，所述另外的组分选自填充材料、施胶剂、湿强剂、添加剂、加工助剂、湿润剂和调味剂。14.根据权利要求13所述的包装纸，其中填充材料的比例为至少0％且至多20％，优选至少0％且至多10％，特别优选至少0％且至多5％，各自相对于所述包装纸的质量。15.根据权利要求13或14所述的包装纸，其中所述填充材料选自碳酸钙、碳酸镁、二氧化钛、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、高岭土、滑石及其混合物。
16.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其中所述包装纸含有淀粉或淀粉衍生物，或者用淀粉或淀粉衍生物涂覆，其中所述淀粉或淀粉衍生物的比例优选为所述包装纸的质量的至少2％且至多10％。17.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其具有根据TAPP T559 cm
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12测定的至少4且至多8的KIT水平。18.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其基重为至少15g/m2且至多80g/m2，优选至少20g/m2且至多60g/m2。19.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其厚度为至少25μm且至多100μm，优选至少40μm且至多80μm。20.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，所述包装纸在纵向方向上测量的热负荷之前的拉伸强度R0为至少10N/15mm且至多100N/15mm，优选至少20N/15mm且至多80N/15mm。21.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其根据ISO 12625
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5:2016在纵向方向上的湿拉伸强度为至少1N/15mm且至多10N/15mm，优选至少2N/15mm且至多8N/15mm。22.根据前述权利要求中任一项所述的包装纸，其透气性为至少0cm3/(cm2·
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kPa)且至多50cm3/(cm2·
min
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kPa)，优选至少0cm3/(cm2·
min
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰，
申请(专利权)人：德尔福特集团有限公司，
类型：发明
国别省市：