[發明專利]在水中快速分解的濾嘴紙

有效

• 申請號: 201380036369.1
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN104428467B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 史蒂芬·巴馳曼;迪特馬爾·沃爾格爾;迪特爾·默靈;卡尼卡·帕森多弗;奎多·雷特爾
• 申請（專利權）人: 德爾福特集團有限公司
• 主分類號: D21H27/00
• 分類號: D21H27/00;A24D3/06;A24D3/10;D21H11/20;D21H15/06
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司11204
• 代理人: 王達佐,洪欣

技術領域

本發明涉及紙，用于生產香煙濾嘴或者用作濾嘴卷紙。本發明還涉及對應的香煙以及對應的生產方法。所述紙具有在水中快速分解的特性，從而改善了由其制造的香煙濾嘴的生物降解性。

背景技術

常規生產的濾嘴香煙通常由柱形煙草桿和濾嘴組成，煙草桿被香煙紙卷起，濾嘴由濾嘴材料制成并且被濾嘴卷紙卷起。常用濾嘴材料是醋酸纖維素。典型地，煙草桿和濾嘴通過接裝紙彼此連接。

濾嘴香煙消費之后剩余的殘渣主要由濾嘴組成。在很多情況下，這些殘渣不是以有序的方式處理，而是僅被簡單地扔掉，由于此原因其仍然保留在環境中，直到其由于環境影響而分解。在分解過程期間，首先接裝紙和濾嘴卷紙與濾嘴材料分離。該過程發生地相對快速，然而取決于環境條件，醋酸纖維素纖維的分解需要一個月至三年。因此，行業內感興趣的是尋找在環境中比醋酸纖維素纖維顯著更快地降解的用于香煙濾嘴的材料。

作為醋酸纖維素纖維的替換，還公知的是紙用作香煙的濾嘴材料。盡管紙通常在環境中比醋酸纖維素更快降解，然而公知紙濾嘴的降解仍然比期望地慢。

紙在水中的分解速度能夠用描述于TAPPI方法T?261“濕篩造紙原料的精細重量比例”中的裝置來測量。該裝置由柱形容器組成，該容器具有10cm的內徑，填充有23℃的溫蒸餾水，該容器的下端設置有濾網并且由濾網下面的排出閥封閉。在該容器中存在攪拌單元，攪拌單元的速度能夠設定為每分鐘10至3000轉。該濾網中每25mm具有32網目，開口寬度為0.57mm。關于攪拌單元、其在容器中的位置以及對該裝置的進一步詳細描述能夠從TAPPI?T?261獲取。將紙樣品放入容器，同時攪拌單元運行，在限定的旋轉速度下攪拌具有紙樣品的水達限定時間。然后通過打開排出閥將水排出，使得纖維保留在濾網上。然后將具有纖維的濾網進行干燥，并且通過圖像分析來確定被分解的紙的部分。

詳細地說，測量如下進行。將所要測量的紙在ISO187限定的條件下適應至少兩個小時。切割成20±0.5×20±0.5mm的小紙片。在開始測量時，用800ml的水填充容器。然后啟動攪拌單元，并且設定為每分鐘800轉的旋轉速度。將紙樣品放入容器，在該容器中紙樣品能夠因攪拌單元引起的剪切力的作用而分解。在添加樣品之后30秒停止攪拌單元，通過打開排出閥將水立即排出。沒有分解的單根纖維和紙片會保留在濾網上。

在將水排出之后，將濾網與纖維一起在105℃的烘箱中干燥5分鐘。通過圖像分析來確定留在濾網上的纖維量。為此，將具有紙樣品殘渣的濾網放置在黑基板上，并且使用數碼相機獲得具有足夠分辨度的灰度圖像。用適當的軟件，例如程序“Image?J”，來分析該圖像。

在所獲取的數字圖像中，濾網和單根纖維將變暗，而未分解的纖維束和較大的紙殘渣變亮。灰度值被定義為閾值，該閾值可清楚地區分濾網和單根纖維與纖維束和紙殘渣。對于特征在于值從0(黑)到255(白)的穩定增加的256值灰度值，在多數情況下值為140可以勝任合理的閾值選擇，結果僅在很小程度上依賴于精確數值。

之后，對灰度值大于閾值、故屬于纖維束或者紙的較大殘渣的像素的數量進行計數。確定這些像素的數量與對應于20×20mm無損壞紙樣品的像素總數量之間的比例。用1減去該比例并且以百分率表示。百分率越高，分解的紙越多。

在罕見的情況下會發生的是，稍微分解的紙樣品折疊沉積在網上而不是平鋪沉積在網上。因為可見紙表面較小，所以這些樣品將錯誤地指示紙的較大程度的分解。在這種情況下，必須舍棄該樣品，并且必須用新樣品重復進行測量。

在該分解測試中至少60％的結果對應于在幾分鐘內容器中因稍微移動的水而完全分解的紙，而對于常規紙來說分解測試提供較低的結果，常規紙在這些條件下即使在幾小時之后也不會顯示任何分解跡象。

用這種常規紙制造的香煙濾嘴的劣勢在于，在環境中比期望地降解地更慢。總之，不得不說的是，常規紙在干態下具有足夠的穩定性，例如使得它們能夠被機器加工，一般來說在水中溶解得慢于本發明目的所期望的。

現有技術中已經嘗試開發在水中相對快溶解的紙材料。在該方面的一個例子是使用未漂白漿料，由其可以生產出確實快速分解的濾嘴，然而，其提供的濾嘴具有通常不期望的淺棕色。

發明內容

本發明的目的是提供這樣的濾嘴材料，其能夠方便且廉價地生產，同時在水中相對快地分解。該目的是通過根據權利要求1的在水中快速分解的紙以及根據權利要求13的其生產方法來實現的。本發明的進一步目的是使用這種材料的濾嘴香煙。從屬權利要求公開了進一步優選的實施方案。