香菸過濾裝置的製作方法

2023-08-11 18:41:36

專利名稱：香菸過濾裝置的製作方法
香菸過濾裝置本發明關注具有過濾材料和接裝膜的香菸過濾裝置，更具體地關注具有優異物理性質的生物可降解接裝膜，尤其地，不僅關注延伸率、抗張強度和縮率，還關注平面度和彎曲度/捲曲度(tube/curl)。現在亟需透明的香菸接裝膜，其允許吸菸者觀察到封裝在接裝膜內的過濾裝置材料的效力。已經考慮將某些生物可降解基材用作香菸接裝膜。然而，因為在菸草工業中與接裝膜化學組成以及其物理性質有關的嚴格要求，所以亟需提供改進形式的接裝膜，其基本沒有某些特定汙染物並且具有優異的性質，尤其關注延伸率、抗張強度、縮率、平面度以及彎曲度/捲曲度。特別地，必須仔細控制任何這類膜的機械公差以使膜令人滿意地在菸草工業用於在過濾裝置卷繞接裝紙的機器中實施。因為單位膜的較小尺寸，以及其緊密並整潔地纏繞在過濾裝置上的必要性，所以已證明困於開發膜材料，特別是滿足這些標準的具有其它期望質量的膜材料，例如生物可降解性和透明度。本發明試圖解決這些問題。根據本發明，提供了至少部分透明的香菸過濾裝置接裝膜，其包括生物可降解基材和含量小於生物可降解基材的25%重量比的軟化劑。生物可降解基材選自生物可降解基材、PLA基材、基於澱粉的聚合物、羥基鏈烷酸酯以及其它生物聚合物，但是優選選自纖維素基材。本發明還提供了香菸過濾裝置，其包括封裝在前述接裝膜的圓筒內的過濾材料。優選地，接裝膜為至少幾乎透明的，以便通過所述接裝膜觀察到所述過濾材料。優選地，所述軟化劑在接裝膜中存在的量為小於所述生物可降解基材的24 %重量比，更優選小於21 %重量比，並且最優選小於18 %重量比。軟化劑可以選自任何適當材料，但是優選選自丙三醇、丙烷-1，2-二醇和選自德國菸草法(German Tobacco Ordnance) (TVO)列表的任何其它的適當軟化劑，以及它們中的兩種或多種的組合，其中將所述德國菸草法的內容以引用形式併入本文，並且複製其英文譯文作為本文附錄1。接裝膜自身通常為澆鑄的，然後在最終解開並撕裂以用作香菸接裝膜之前纏繞在捲筒上。為了使膜纏繞在捲筒上而不自身粘連，基材優選具有抗粘連/纏繞輔助添加劑。當存在抗粘連/纏繞輔助添加劑時，其優選的提供量為小於生物可降解基材的約0. 5%重量比，更優選小於約0. 4%重量比，甚至更優選小於約0. 3%重量比並且最優選小於約0. 2%
重量比。當存在所述抗粘連/纏繞輔助物時，其可以選自任何適當的材料，但是優選選自無定形二氧化矽、聚乙二醇和選自TVO列表的任何其它適當的抗粘連/纏繞劑，以及它們中的兩種或多種的組合。我們驚訝地發現通過仔細選擇在接裝膜中的軟化劑量，並且本發明的優選實施方案中仔細選擇接裝膜中的軟化劑類型，能夠避免在常規生物可降解基材領域中現出的某些問題。例如，發現適於用作接裝膜的某些常用生物可降解基材是非常容易延長的——該性質導致在菸草工業中通常在香菸過濾裝置周圍捲動接裝材料中使用的機器出現問題。發現某些常用生物可降解基材是不夠平坦，從而表現出不可接受的捲曲水平，缺乏足夠的抗張強度和/或彈性過大，易受收縮影響和/或具有不適當的光學性質。當在本文實施例所涉及的標準檢測條件下時，本發明的接裝膜優選在軸向具有小於15%，更優選小於13%，並且最優選小於11%的延伸率。本發明的接裝膜具有與平面度和彎曲度/捲曲度有關的優異性質。優選地，一旦纏繞，本發明的接裝膜具有小於約4cm，優選小於3cm的平面度，並且具有小於45°，優選小於0°的彎曲度/捲曲度(通過在平臺上放置6m長的鑄制膜並拉膜直到緊密的來測量平面度。通過使用刻度尺檢測平面度，結果記錄為平面度(cm)=中心讀數(cm)-邊緣讀數 (cm)。通過從懸浮的軋輥懸掛約600mm的鑄制膜來測量彎曲度/捲曲度，穿過軋輥的寬度間隔IOOmm處軸向切割條狀，使膜停留15-20秒，目測得到的彎曲度和捲曲度，以角度的形式記錄結果)。重要的是也可以保持接裝膜的抗張強度以便給予膜令人滿意的機械加工性。當在本文實施例所涉及的標準檢測條件下時，優選地，本發明的接裝膜具有大於140MPa，更優選大於150MPa，並且最優選大於155MPa的軸向抗張強度。重要的是也可以保持接裝膜的彈性以便給膜予令人滿意的機械加工性。當在本文實施例所涉及的標準檢測條件下時，優選地，本發明的接裝膜具有大於4000MPa，更優選大於5000MPa，並且最優選大於5500MPa的軸向楊氏模量。重要的是也可以確保本發明的接裝膜不表現出過高的縮率以便給予膜令人滿意的機械加工性。當在本文實施例所涉及的標準檢測條件下時，優選地，本發明的接裝膜在炎熱條件下具有小於5%，更優選小於4%，並且最優選小於3. 75%的軸向和/或橫向縮率。重要的是也可以保持接裝膜的光學性能。當在本文實施例所涉及的標準檢測條件下時，優選地，本發明的接裝膜具有小於2. 15，更優選小於2. 10，並且最優選小於2. 05的霧度。當在本文實施例所涉及的標準檢測條件下時，優選地，本發明的接裝膜具有大於98，更優選大於99，並且最優選大於100的光澤度。
實施例在標準條件下並且在約12%重量比的丙三醇軟化劑和約0. 重量比的無定形二氧化矽抗粘連劑的存在下，由溶液澆鑄28 μ m的再生纖維素膜。膜的任何其它添加劑和成分以標準量存在，並選自TVO列表。根據由BS1133修改的BS2782-3，使膜的五個樣本以及包含約20%重量比的軟化劑(纖維素基材的25%重量比的軟化劑)的對比樣本進行物理測試以測定割線1%、抗張強度、延伸率、載荷和楊氏模量。在下表1中給出結果。表 權利要求
1.香菸過濾裝置接裝膜，其包括生物可降解基材和含量小於所述生物可降解基材的 25%重量比的軟化劑，所述接裝膜為至少部分透明的。
2.如權利要求1所述的香菸過濾裝置接裝膜，其具有小於15%的軸向延伸率。
3.如權利要求1或2所述的香菸過濾裝置接裝膜，其具有大於140MPa的軸向抗張強度。
4.如權利要求1至3中任一權利要求所述的香菸過濾裝置接裝膜，其具有大於 4000MPa的軸向楊氏模量。
5.如權利要求1至4中任一權利要求所述的香菸過濾裝置接裝膜，其在炎熱條件下具有小於5%的軸向和/或橫向縮率。
6.如權利要求1至5中任一權利要求所述的香菸過濾裝置接裝膜，其具有小於2.15的霧度。
7.如權利要求1至6中任一權利要求所述的香菸過濾裝置接裝膜，其具有大於98的光澤度。
8.香菸過濾裝置接裝膜，其包括生物可降解基材和含量小於所述生物可降解基材的 25%重量比的軟化劑，所述接裝膜具有a.軸向延伸率小於15%；b.軸向抗張強度大於140MPa；c.軸向楊氏模量大於4000MPad.在炎熱條件下的軸向和/或橫向縮率小於5%；e.霧度小於2.15 ；和/或f.光澤度大於98。
9.如權利要求8所述的香菸過濾裝置接裝膜，其為至少部分透明的。
10.如權利要求1至9中任一權利要求所述的香菸過濾裝置接裝膜，其中所述生物可降解基材選自纖維素基材、PLA基材、基於澱粉的聚合物、羥基鏈烷酸酯以及其它生物聚合物。
11.如權利要求10所述的香菸過濾裝置接裝膜，其中所述生物可降解基材為纖維素基材。
12.如權利要求1至11中任一權利要求所述的香菸過濾裝置接裝膜，其中所述軟化劑以小於所述生物可降解基材的24 %重量比存在於所述接裝膜中。
13.如權利要求1至12中任一權利要求所述的香菸過濾裝置接裝膜，其中所述軟化劑選自丙三醇、丙烷-1，2-二醇、TVO列表中提及的軟化劑，以及它們中的兩種或多種的組合。
14.如權利要求1至13中任一權利要求所述的香菸過濾裝置接裝膜，其包括抗粘連/ 纏繞輔助添加劑。
15.如權利要求14所述的香菸過濾裝置接裝膜，其中以小於所述生物可降解基材的約 0. 5%重量比提供所述抗粘連/纏繞輔助添加劑。
16.如權利要求14或15所述的香菸過濾裝置接裝膜，其中所述抗粘連/纏繞輔助物選自無定形二氧化矽、聚乙二醇、TVO列表中提及的抗粘連/纏繞輔助物，以及它們中的兩種或多種的組合。
17.香菸過濾裝置，其包含封裝在權利要求1至16中任一權利要求所述接裝膜的圓筒中的過濾材料。
18.香菸，其包括可抽吸物質和權利要求17所述的過濾裝置。
19.香菸過濾裝置芯棒材料，其包括機械處理的權利要求1至16中任一權利要求所述的接裝膜。
全文摘要
本發明關注至少部分透明的香菸過濾裝置接裝膜，其包括生物可降解基材和含量小於生物可降解基材的25％重量比的軟化劑，並且香菸過濾裝置包含封裝在所述接裝膜的圓筒內的過濾材料。
文檔編號A24D3/06GK102469834SQ201080035991
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月5日 優先權日2009年8月14日
發明者保羅·沃特斯, 科林·馬歇爾 申請人:伊諾維亞薄膜有限公司