Курильний виріб та смужкуватий обгортковий папір курильного виробу з домішкою проти утворення зморщок

1. Курильний виріб, який має бажані характеристики здатності до займання та самозагасання і включає в себе: певну кількість тютюну; та обгортковий папір, що оточує згадану певну кількість тютюну та визначає тютюновий пруток, який має два кінці, причому обгортковий папір має основне полотно та щонайменше одну смужкувату зону зі зменшеною швидкістю статичного згоряння, розташовану між кінцями тютюнового прутка; 2 (19) 1 3 96336 4 смужкувату зону, становить від приблизно 0,4 до приблизно 1,0. 10. Курильний виріб за п. 9, який відрізняється тим, що: масове співвідношення домішки проти утворення зморщок та крохмалю становить від приблизно 0,3 до приблизно 0,6; та масове співвідношення карбонату кальцію та крохмалю становить приблизно 0,8. 11. Курильний виріб за п. 1, який відрізняється тим, що середня здатність до займання становить не більше ніж приблизно 25 %. 12. Курильний виріб за п. 1, який відрізняється тим, що середня величина самозагасання при 0° становить не більше ніж приблизно 25 %. 13. Обгортковий папір для курильного виробу, який має бажані характеристики здатності до за ймання та самозагасання, й згаданий папір включає в себе: основне полотно паперу, що має поздовжній напрямок та поперечний напрямок і включає в себе множину смужкуватих зон, які простягаються у поперечному напрямку та рознесені на певну відстань одна від одної у поздовжньому напрямку; у якому множина смужкуватих зон містить домішку проти утворення зморщок. 14. Обгортковий папір за п. 13, який відрізняється тим, що множина смужкуватих зон містить крохмаль. 15. Обгортковий папір за п. 14, який відрізняється тим, що множина смужкуватих зон містить карбонат кальцію. Цей винахід загалом має відношення до курильного виробу, зокрема, до смужкуватого обгорткового паперу, призначеного для застосування у виготовленні сигарет, який містить домішку проти утворення зморщок. Раніше багатошарові смужкуваті ділянки на сигаретному обгортковому папері застосовували для здійснення локального зменшення проникності відносно номінальної проникності основного паперу так, щоб задовольнити вимоги стосовно здатності до займання, встановлені у різних юрисдикціях. Матеріали, застосовані для цих багатошарових смужкуватих ділянок, наносили з різноманітними пропорціями, нормою нанесення покриття та складом речовини для досягнення поставлених цілей. Однак у багатьох випадках на одержаному обгортковому папері відбувається утворення складок у зоні складок на ділянці між сусідніми смужкуватими ділянками. Курильний виріб включає в себе тютюновий пруток з обгортковим папером, виготовленим з основного полотна, яке має певну номінальну проникність. За варіантом, якому віддається перевага, ділянки додаткового матеріалу нанесені на основне полотно так, що ці ділянки простягаються у поперечному напрямку основного полотна та розташовані на певній відстані одна від одної у поздовжньому напрямку основного полотна. Кожна ділянка крім крохмалю або суміші крохмалю та карбонату кальцію за варіантом, якому віддається перевага, містить домішку проти утворення зморшок. Додавання домішки проти утворення зморщок на ділянках додаткового матеріалу, розташованих на обгортковому папері, забезпечує вдосконалення курильного виробу, виконаного із застосуванням цього обгорткового паперу, до яких без обмеження належать: (1) зменшення самозагасання ("Self-Extinguishment", SE) за умов вільного горіння, зберігаючи задовільні характеристики здатності до займання ("Ignition Propensity", IP); (2) поліпшення реологічних властивостей розчину, застосованого для утворення ділянок додаткового матеріалу; (3) поліпшення якості (тобто підвищен ня гнучкості, зменшення зморшкуватості тощо) ділянок додаткового матеріалу за наявності домішки проти утворення зморщок; (4) зменшене просочування додаткового матеріалу у основне полотно; (5) можливість застосування основного паперу з високими величинами проникності у одиницях Coresta; та/або (6) придатність для нанесення додаткового матеріалу шляхом друку у один прохід. Численні цілі та переваги цього винаходу будуть зрозумілі фахівцеві в галузі після вивчення цього опису у поєднанні із прикладеними фігурами, на яких аналогічні номери позицій відповідають аналогічним елементам: Фіг. 1 являє собою схематичний вид у перспективі курильного виробу за цим винаходом; Фіг. 2 являє собою схематичний вид обгорткового паперу за одним із варіантів здійснення цього винаходу; Фіг. 3 являє собою схематичний вид обгорткового паперу за другим варіантом здійснення цього винаходу; Фіг. 4 являє собою схематичний вид обгорткового паперу за третім варіантом здійснення цього винаходу; Фіг. 5 являє собою схематичний вид обгорткового паперу за четвертим варіантом здійснення цього винаходу; Фіг. 6 являє собою схематичний вид в розрізі, виконаному по лінії 6-6, показаній на Фіг. 2; Фіг. 7 являє собою схематичний вид в розрізі смужки, яка має багатошарову будову, подібний показаному на Фіг. 6; та Фіг. 8 являє собою схематичний вид прикладу машини для друку у кілька проходів. Відповідно до цього винаходу курильний виріб 20 (як показано на Фіг. 1) може включати в себе тютюновий пруток 22, сформований обгортковим папером 23. Обгортковий папір 23 оточує певну кількість тютюну 24 так, щоб створювати по суті круговий циліндричний тютюновий пруток 22, хоча цей тютюновий пруток 22 може мати овальну або іншу форму поперечного перерізу. Один із кінців 28 тютюнового прутка 22 виконаний з можливістю 5 запалювання, й при згадуванні його іноді називають "жевріючим кінцем". Другий кінець 30 тютюнового прутка 22 при згадуванні іноді називають "мундштучним кінцем" або "кінцем, що вставляється в рот". За бажанням може бути передбачений фільтр 32, розташований з кінця 30 тютюнового прутка 22, що вставляється в рот, для видалення певних складників з тютюнового диму під час куріння курильного виробу 20. Звичайно фільтр 32 прикріплений до тютюнового прутка 22 за допомогою обідкового паперу, який оточує фільтр 32. Між першим та другим кінцями 28, 30 тютюнового прутка 22 обгортковий папір 23 має одну або декілька ділянок або зон 26 додаткового матеріалу. Ці одна або декілька ділянок 26 додаткового матеріалу за варіантом, якому віддається перевага, простягається(-ються) у напрямку вздовж обводу у одному або декількох місцях, рознесених одна від одної на певну відстань вздовж осі 34, охоплюючи тютюновий пруток 22 курильного виробу 20. Незважаючи на те, що ділянка 26 додаткового матеріалу описана у цьому документі по суті суцільною у напрямку вздовж обводу, інші форми ділянок додаткового матеріалу також не виходять за межі суті та обсягу винаходу. У описі цього винаходу прийнято, що ділянка 26 додаткового матеріалу нанесена на обгортковий папір 23 для отримання задовільних або поліпшених характеристик здатності до займання (IP), а також для отримання поліпшених характеристик самозагасання (SE). Визначення здатності до займання є стандартним випробуванням, яке проводять згідно зі стандартом ASTM E2187-04 "Стандартний спосіб випробування для вимірювання інтенсивності займання курильних виробів — Standard Test Method for Measuring the Ignition Strength of Smoking articles", зміст якого включено в опис цього винаходу у всій повноті шляхом цього посилання на нього. Здатність до займання визначає імовірність того, що жевріючий курильний виріб, якщо його покласти на якусь поверхню, утворить достатньо теплоти для підтримування жевріння тютюнового прутка. Бажаними є низькі величини здатності до займання, оскільки такі величини відповідають зменшеній імовірності того, що жевріючий курильний виріб спричинить загоряння речі, на поверхні якої цей виріб ненавмисно залишений без нагляду. Самозагасанням у описі цього винаходу названа здатність курильного виробу до підтримування жевріння за умов вільного горіння. Для оцінювання самозагасання проводять лабораторне випробування при температурі 23±3°С та відносній вологості 55±5%. Обидві ці характеристики контролюють за допомогою гігротермографа, що реєструє їх. Витяжна(-і) шафа(-и) видаляє(-ють) продукти згоряння, утворені під час випробування. Перед випробуванням курильні вироби, що підлягають випробуванню, витримують при відносній вологості 55±5% та температурі 23±3°С протягом 24 год. Безпосередньо перед випробуванням ці курильні вироби розташовують у скляних лабора 96336 6 торних склянках для надання вільного доступу повітря. Випробування на самозагасання проходять усередині захисної камери або випробувального боксу. Одномісну курильну машину або електричну запальничку застосовують для запалювання курильних виробів для випробування. Під час випробування певний пристрій або "кутовий тримач" утримує курильні вироби, які підлягають випробуванню, шляхом утримування одного з кінців під кутом 0° (горизонтально), 45° та/або 90° (вертикально). За варіантом, якому віддається перевага, двадцять (20) курильних виробів випробують у кожному з положень 0°, 45° та 90°. Якщо застосовують більш ніж один пристрій, то ці пристрої за варіантом, якому віддається перевага, розташовані так, що курильні вироби обернені у різні боки один від одного для уникнення взаємного впливу. Якщо певний курильний виріб згасає до того як передній край жарини, що жевріє, досягне обідкового паперу, то результат зараховують як "самозагасання"; у іншому випадку, якщо курильний виріб продовжує жевріти доти, доки передній край жарини, що жевріє, досягне обідкового паперу, то результат зараховують як "незагасання". Таким чином, наприклад, величина самозагасання 95% показує, що 95% випробуваних курильних виробів мали самозагасання за умов вільного горіння, тоді як величина самозагасання 20% показує, що лише 20% випробуваних курильних виробів мали самозагасання за таких умов вільного горіння. Величина самозагасання може бути вказана з визначенням умов "величина самозгасання при 0°", "величина самозгасання при 45°" або "величина самозгасання при 90°", кожна з яких визначає величину самозагасання під вказаним кутом випробування. Крім того, величина самозагасання може бути вказана з визначенням умов "середня величина самозгасання", яка визначає середню величину для трьох кутових положень, а саме: середня величина для (і) "величини самозгасання при 0°", (іі) "величини самозгасання при 45°", та (ііі) "величини самозгасання при 90°". Визначення "величина самозгасання" або "величина самозагасання" не вирізняє самозагасання при 0°, самозагасання при 45°, самозагасання при 90° або середні величини самозагасання та може визначати будь-яку з них. Словосполучення "самозагасати за умов вільного горіння" або "самозагасання за умов вільного горіння" у тлумаченні, вжитому у описі цього винаходу, означає загасання жевріючої сигарети без затягування, тобто за умов вільного горіння. Ділянки 26 додаткового матеріалу визначають та регулюють характеристики здатності до займання та самозагасання курильного виробу 20. Ці ділянки 26 додаткового матеріалу наносять на основне полотно 40 обгорткового паперу 23 (як показано на Фіг. 2), а потім виготовляють тютюновий пруток зі згаданими ділянками із застосуванням звичайного обладнання для виготовлення сигарет. Номінальна проникність основного полотна 40 може бути у діапазоні від приблизно 25 одиниць до приблизно 100 одиниць Coresta. На цей час перевага віддається номінальній проникності 7 основного полотна у діапазоні від приблизно 33 одиниць до приблизно 65 одиниць Coresta, а найбільша перевага віддається номінальній проникності основного полотна у діапазоні від приблизно 33 одиниць до приблизно 60 одиниць Coresta. Основне полотно 40 має поздовжній напрямок 42, який простягається вздовж довжини обгорткового паперу 23, та поперечний напрямок 44, який простягається по ширині обгорткового паперу 23 так, що є по суті перпендикулярним поздовжньому напрямку 42 або поперечним до нього. За варіантом, якому віддається перевага, ділянки 26 додаткового матеріалу можуть бути нанесені на основне полотно 40 шляхом друку. Незважаючи на те, що для нанесення ділянок 26 можуть бути застосовані один або більше способів друку (вибраних з групи, що складається з друку безпосередньо з друкарських форм, офсетного друку, струменевого друку, глибокого друку тощо), перевага віддається застосуванню глибокого друку. Глибокий друк забезпечує широкий діапазон керування швидкістю нанесення, різноманітність візерунків, що підлягають нанесенню, тощо, а також є придатним для високошвидкісного друку на основному полотні 40. У цьому описі термін "високошвидкісний" друк означає процеси друку, у яких основне полотно 40 подають протягом виконання цього процесу друку з лінійною швидкістю, що перевищує приблизно 300 фут/хв (1,524 м/с). Для виготовлення сигарет перевага віддається швидкості друку основного полотна, яка перевищує 450 фут/хв (2,29 м/с), а ще більша перевага віддається швидкості, яка перевищує 500 фут/хв (2,54 м/с). У зв'язку із цим швидкості нанесення додаткового матеріалу, а також якість візерунка з нанесеного додаткового матеріалу можуть бути значно вищими у обгорткового паперу, обробленого шляхом застосування процесів високошвидкісного друку, у порівнянні з обгортковим папером, обробленого шляхом застосування процесів низькошвидкісного друку. Із застосуванням операцій високошвидкісного друку можуть бути отримані як потрібні величини здатності до займання (за характеристиками), так і потрібні величини самозагасання (за характеристиками). Одною із цілей цього винаходу є створення обгорткових паперів 23 (як показано на Фіг. 2), виготовлених у промислових масштабах з високою швидкістю, які при формуванні у тютюновий пруток 22 показують величини здатності до займання не вище ніж 25% та величини самозагасання не вище ніж 50%. Відповідно для цього швидкості нанесення та характеристики одержаних надрукованих зон є важливими особливостями високошвидкісного друку. Незважаючи на те, що ці величини здатності до займання та самозагасання на цей час вважають прийнятними, ще більша перевага віддається величині здатності до займання готового курильного виробу, яка становить не більше ніж приблизно 15%; а найбільша перевага віддається величині здатності до займання готового курильного виробу, яка становить не більше ніж приблизно 10%. Нижчі рівні самозагасання також є бажаними. У зв'язку із цим більша перевага віддається величині самозагасання, яка становить менше ніж 96336 8 приблизно 25%, а найбільша перевага віддається величині самозагасання, яка становить менше ніж приблизно 10%. Матеріали, застосовані для ділянок додаткового матеріалу, можуть чинити значний вплив на здатність до займання та самозагасання курильного виробу, виготовленого із застосуванням обгорткового паперу, описаного вище. За одним із варіантів здійснення ділянки додаткового матеріалу можуть бути надруковані розчином крохмалю, який містить домішку проти утворення зморщок. Незважаючи на те, що водному розчинові крохмалю у цьому випадку віддається перевага, оскільки водний складник легко висушити, застосування неводного розчину крохмалю також не виходить за межі суті та обсягу цього винаходу. За іншим варіантом здійснення ділянки додаткового матеріалу можуть бути надруковані із застосуванням розчину, який містить суміш частинок карбонату кальцію (або крейди), крохмалю та домішки проти утворення зморщок. Як і у випадку розчину, який містить крохмаль та домішку проти утворення зморщок, розчин, який містить суміш частинок карбонату кальцію (або крейди), крохмалю та домішки проти утворення зморщок, за варіантом, якому віддається перевага, наносять у вигляді водного розчину, однак неводний розчин також не виходить за межі суті та обсягу винаходу. Незважаючи на те, що прийнятними для використання за винаходом є багато видів крохмалю, зараз перевага віддається тапіоковому крохмалю. Прийнятним наявним на ринку крохмалем є FLOMAX8, який випускає фірма National Starch & Chemical Co. Так само прийнятними для застосування за винаходом є багато видів частинок карбонату кальцію, що не виходять за межі суті та обсягу винаходу. Втім на цей час карбонат кальцію, який випускає фірма Solvay Chemicals, Inc. під назвою SOCAL31, є прийнятним наявним на ринку видом карбонату кальцію. SOCAL 31 є надтонкою осадженою формою карбонату кальцію, що має середній розмір частинок приблизно 70 нм (нанометрів). Виявлено, що більші частинки карбонату кальцію у цьому варіанті застосування не діють так само добре як надтонка осаджена форма карбонату кальцію, принаймні частково внаслідок наявності тенденції більших частинок до швидшого осаджування з розчину та принаймні частково внаслідок необхідності застосування більших кількостей для досягнення корисних характеристик, розглянутих у цьому документі. Відповідно до цього винаходу різноманітні домішки проти утворення зморщок придатні для досягнення потрібних характеристик, описаних у цьому документі. Зокрема, домішка проти утворення зморщок вибрана з групи, що складається з гліцерину, пропіленгліколю та 1,2-пропіленгліколю. Гліцерин у цій групі є домішкою проти утворення зморщок, якій віддається перевага. Однак на цей час 1,2-пропіленгліколь у цій групі є домішкою проти утворення зморщок, якій віддається найбільша перевага. По суті, винаходом передбачено, що (і) домішку проти утворення зморщок або (і) комбінацію 9 домішки проти утворення зморщок та карбонату кальцію додаватимуть до початкового водного розчину крохмалю для отримання розчину додаткового матеріалу, що має бути застосований для друку. Для початкових водних розчинів крохмалю, застосованих за цим винаходом, масова частка крохмалю може становити від приблизно 10% до приблизно 28% від маси початкового розчину. За варіантом, якому віддається перевага, масова частка крохмалю може становити від приблизно 20% до приблизно 24% від маси початкового розчину. За варіантом, якому віддається найбільша перевага, масова частка крохмалю може становити приблизно 22% від маси номінального розчину. За варіантом, якому віддається перевага, домішку проти утворення зморщок додають до початкового розчину крохмалю, причому масова частка домішки проти утворення зморщок становить від приблизно 10% до приблизно 120% від маси крохмалю у початковому розчині крохмалю. Якщо домішка проти утворення зморщок являє собою 1,2пропіленгліколь, то за варіантом, якому віддається більша перевага, масова частка цієї домішки проти утворення зморщок становить від приблизно 50% до приблизно 120% від маси крохмалю у початковому розчині крохмалю; за варіантом, якому віддається ще більша перевага, — від приблизно 60% до приблизно 110%; а за варіантом, якому віддається найбільша перевага, - від приблизно 90% до приблизно 110%. Якщо домішка проти утворення зморщок являє собою гліцерин, то за варіантом, якому віддається більша перевага, масова частка цієї домішки проти утворення зморшок становить від приблизно 10% до приблизно 45% від маси крохмалю у початковому розчині крохмалю; за варіантом, якому віддається ще більша перевага, — від приблизно 20% до приблизно 40%, а за варіантом, якому віддається найбільша перевага, - від приблизно 20% до приблизно 30%. Якшо гліцерин застосований як домішка проти утворення зморшок у кількості від приблизно 40% до приблизно 45%, то гліцерин виявляє негативний вплив на якість висушування додаткового розчину. Якщо карбонат кальцію, або крейду, додають до номінального розчину крохмалю додатково до домішки проти утворення зморщок, то масова частка крейди може становити від приблизно 0% до приблизно 100% від маси крохмалю у початковому розчині; за варіантом, якому віддається перевага, від приблизно 40% до приблизно 100%, а за варіантом, якому віддається найбільша перевага, - від приблизно 60% до менше ніж приблизно 80%. Крейда може бути додана до початкового розчину крохмалю для регулювання відбивальної здатності готового додаткового матеріалу так, щоб вона була порівнянною з відбивальною здатністю матеріалу основного полотна без покриття. З такою відбивальною здатністю смужкуваті зони, виконані з додаткового матеріалу, є менш видимими сторонньому спостерігачеві. Співвідношення СаСО3 до крохмалю може також являти собою важливий фактор у визначенні характеристик здатності до займання та самозагасання курильного виробу, зформованого з обгорткового паперу за цим винаходом, підданого спеці 96336 10 альній обробці шляхом високошвидкісного друку. Співвідношення СаСО3 до крохмалю визначають як співвідношення маси карбонату кальцію до маси крохмалю для ділянки додаткового матеріалу. Більш конкретно, за варіантом, якому віддається перевага, співвідношення СаСО3 до крохмалю становить менше ніж приблизно 0,8 для отримання характеристик здатності до займання та самозагасання (при 0°) менше ніж приблизно 25%. З наведеного вище опису та прикладених фігур фахівцеві буде зрозуміло, шо був описаний спосіб виготовлення смужкуватого обгорткового паперу для курильних виробів. За цим способом смужкуваті зони 26 (показані на Фіг. 2) додаткового матеріалу розташовані на певній відстані одна від одної на одній поверхні основного полотна 23. Відстань між цими смужкуватими зонами 26 може бути вибрана так, що вона є суттєво більшою, ніж ширина цих смужкуватих зон 26 у поздовжньому напрямку 42 основного полотна 40. Ширина смужкуватих зон 26 може бути вибрана у діапазоні від приблизно 5 мм до приблизно 10 мм (міліметрів), та відстань між цими смужкуватими зонами 26 (ця відстань виміряна як відстань від заднього краю однієї смужкуватої зони до переднього краю наступної сусідньої смужкуватої зони) може бути у діапазоні від приблизно 12 мм до приблизно 40 мм. Основне полотно 40 зі смужкуватими зонами 26 може постачатися у вигляді рулону, це основне полотно 40 може бути нарізане у його поздовжньому напрямку на частини, які мають ширину у поперечному напрямку, що відповідає довжині кола тютюнового прутка плюс ширина клейового шва. Після нарізання окремих частин полотна кожна з цих частин може бути намотана на відповідну бобіну. Із застосуванням звичайного обладнання, такого як машина для виготовлення сигарет, основне полотно 40 подають із бобіни у машину, де різаний тютюновий наповнювач вкладають вздовж того боку паперового полотна 40, на який нанесені смужкуваті зони 26, так, що смужкуваті зони 26 розташовані всередині готового тютюнового прутка 22. Також у звичайний спосіб обгортковий папір обгортають навколо різаного тютюнового наповнювача та заклеюють поздовжнім швом для утворення тютюнового прутка 22 (як показано на Фіг. 1). Відповідно спосіб виготовлення смужкуватого паперу включає підготовку та подавання додаткового розчину на друкувальний пристрій та пропускання основного полотна через цей друкувальний пристрій з кількаразовим нанесенням розчину на частини основного полотна на друкувальному пристрої. Підготовка та подавання додаткового розчину включають додавання домішки проти утворення зморщоку додатковий розчин. Фіг. 8 являє собою схематичне зображення машини для друку у кілька проходів. На Фіг. 8 показаний рулон 41 паперу, перший пристрій 43 глибокого друку, другий пристрій 45 глибокого друку, третій пристрій 46 глибокого друку, приймальний рулон 48, валики 50, друкувальний циліндр 52, опорний валик 54, притискні валики 56, резервуар 58, насос 60, теплообмінник 62, вузол нанесення 11 64, ванночка 66, колектор 67, злив 68, ракельний ніж 70, регулювальні циліндри 72 та напрямний валик 74. На Фіг. 8 елементи першого пристрою 43 глибокого друку мають позиції з індексом "а", відповідні елементи другого пристрою 45 глибокого друку мають аналогічні позиції з індексом "Ь", а відповідні елементи третього пристрою 46 глибокого друку мають аналогічні позиції з індексом "с". Якщо ділянки додаткового матеріалу наносять у один прохід, то потрібен тільки один друкувальний пристрій. Однак інші друкувальні пристрої можуть бути застосовані для нанесення розмічальних або контрольних позначок, логотипів тощо. Типовий резервуар 58 містить суміш, що являє собою додатковий матеріал для утворення смужкуватих зон на обгортці, розглянутій вище. Цей резервуар 58 з'єднаний з відповідним насосом 60, виконаним з можливістю перекачування в'язкого додаткового матеріалу. Після цього додатковий матеріал може бути поданий у відповідний теплообмінник 62, де температуру додаткового матеріалу підвищують так, щоб в'язкість додаткового матеріалу відповідала рівневі, прийнятному для друку. В'язкість додаткового матеріалу із часом може зростати (наприклад, після перебування у резервуарі) до рівня, коли в'язкість додаткового матеріалу більше не є прийнятною для друку. З 1 96336 12 причини своїх реологічних властивостей додатковий матеріал має обмежений строк зберігання, або життєздатність, після збігання якого матеріал втрачає свою корисність. Втім додавання домішки проти утворення зморщок до складу додаткового матеріалу показало: (1) зменшення початкової в'язкості додаткового матеріалу; та (2) зростання строку зберігання, або життєздатності, додаткового матеріалу у порівнянні з матеріалом, що не має домішки проти утворення зморщок. Наведені нижче приклади не обмежують обсяг винаходу і призначені для надання подальших пояснень. Результати, наведені у Таблиці І та Таблиці II, порівнюють початкову в'язкість та час стабільності розчину для друку без додавання домішки проти утворення зморщок з початковою в'язкістю та часом стабільності розчину для друку з додаванням домішки проти утворення зморщок. Результати спостережень, наведені у Таблиці І (для 1,2-пропіленгліколю) та Таблиці II (для гліцерину), показують, що розчин для друку, що містить домішку проти утворення зморщок, таку як 1,2пропіленгліколь або гліцерин, має меншу в'язкість у початковому стані та більшу стабільність, яка полягає у тому, що він має меншу в'язкість на протязі значно довшого часу. СаСО3 доданий до 24% розчину сухого крохмалю у воді; масове співвідношення доданого СаСОз та сухого крохмалю, наявного у розчині, становить 0,8:1,0. 2 СаСО3 доданий у 24% розчин сухого крохмалю у воді; масове співвідношення доданого 1,2пропіленгліколю, доданого СаСО3 та сухого крохмалю, наявного у розчині, становить 1,0:0,8:1,0. 13 96336 14 1 тковий матеріал має обмежений строк зберігання, або життєздатність, після збігання якого матеріал втрачає свою придатність. Як показано у Таблиці І, з додаванням домішки проти утворення зморщок до складу матеріалу, який наносять, початкова в'язкість додаткового матеріалу може бути зменшена на приблизно 20%. Крім того, строк зберігання, або життєздатність, додаткових матеріалів зростає щонайменше в двічі або більше у порівнянні з матеріалом, що не має домішки проти утворення зморщок. Результати, наведені у Таблиці ІІІ та Таблиці IV, показують, що додавання домішки проти утворення зморщок до розчину для друку зменшує самозагасання за умов вільного горіння без негативного впливу на здатність до займання, тобто зберігаючи прийнятні рівні здатності до займання. Для довідки у Таблиці III показано, що партії з 40 сигарет були випробувані для отримання характеристики здатності до займання, а партії з 20 сигарет були випробувані у кожному кутовому положенні для отримання характеристики самозагасання. 1 СаСО3 була меншою ніж 80% маси крохмалю. Крім того, середні величини самозагасання були меншими або дорівнювали 70%, якщо маса СаСО3 була більшою ніж 40% маси крохмалю; та самозагасання при 0° було меншим або дорівнювало 25, якщо маса СаСО3 була більшою ніж 40% маси крохмалю. Для довідки у Таблиці IV показано, що були випробувані менші групи сигарет, а саме групи з п'яти штук. Сигарети, випробувані для отримання результатів, показаних у Таблиці IV, були підготовлені з нанесенням пензлем вручну двох смужок із застосуванням розчину з додаткового матеріалу, як показано у Таблиці IV. СаСОз доданий до 20% розчину сухого крохмалю у воді; масове співвідношення доданого СаСО3 та сухого крохмалю, наявного у розчині, становить 1:1. 2 СаСО3 та гліцерин додані до 20% розчину сухого крохмалю у воді; масове співвідношення доданого гліцерину, доданого СаСОз та сухого крохмалю, наявного у розчині, становить 1:5:5. Наведені вище таблиці демонструють, що експлуатаційний строк зберігання розчину для друку із застосуванням домішки проти утворення зморщок, виміряний за його в'язкістю, по суті вдвоє перевищує строк зберігання розчину для друку без домішки проти утворення зморщок. Таким чином, додавання домішки проти утворення зморшок до матеріалу, що має бути нанесений на додаткових ділянках, поліпшує реологічні властивості розчину для друку, застосованого для утворення ділянок додаткового матеріалу. Якщо додатковий матеріал нанесений способом друку, то в'язкість матеріалу, який наносять, є важливою його характеристикою. Якщо в'язкість матеріалу, який наносять, із часом зростає, дода 1,2-пропіленгліколь доданий до 22% розчину сухого крохмалю у воді; 1,2-пропіленгліколь доданий до розчину крохмалю у співвідношенні 1,2пропіленгліколю до сухого крохмалю 1,0:1,0; та СаСО3 доданий до розчину крохмалю у вказаному ваговому процентному співвідношенні, яке вимірюють відносно ваги сухого крохмалю, застосованого у розчині. З Таблиці III можна зробити певні висновки. Наприклад, здатність до займання залишалася доброю, не перевищуючи контрольної величини 25% для ділянок або смужок 7 мм. Крім того, здатність до займання залишалася доброю, не перевищуючи контрольної величини 25%, якщо маса 15 'Гліцериндоданий до 20% розчину сухого крохмалю у воді; масове співвідношення доданого гліцерину та сухого крохмалю, наявного у розчині, становить 1:5. Для обох розчинів, які містили домішку проти утворення зморщок, усі сигарети самозагасали до того як передній край жарини досягне лінії фільтра у випробуванні на здатність до займання. Однак у випробуванні на самозагасання (при 0°) для розчину без домішки проти утворення зморщок 60% сигарет самозагасали до лінії фільтра, в той час як для розчину, що містив домішку проти утворення зморщок, лише 20% сигарет самозагасали до лінії фільтра. Таким чином, самозагасання залишалося нижче загального контрольного значення 25%. Характеристики здатності до займання були відмінними з остаточною величиною 0%, яка була значно нижчою за часто застосовані контрольні значення 10%, 15% або 25%. Таким чином, додавання або введення домішки проти утворення зморщок на ділянки додаткового матеріалу зменшує самозагасання за умов вільного горіння (SE) без негативного впливу на характеристики здатності до займання (IP). Введення домішки проти утворення зморщок у додатковий матеріал також поліпшує характеристики готового смужкуватого обгорткового паперу. Більш конкретно, було виявлено, що домішка проти утворення зморщок підвищує гнучкість додаткового матеріалу, висушеного на обгортковому папері (тобто вона діє як пластифікатор). В результаті смужки додаткового матеріалу мають меншу тенденцію до відділення від основного полотна під час обробляння та використання, ніж смужки на обгортковому папері, коли домішка проти утворення зморщок не застосована у його складі. Крім того, як зазначено вище, введення домішки проти утворення зморщок у додатковий матеріал забезпечує досягнення поліпшених характеристик самозагасання у курильному виробі, виготовленому з обгорткового паперу, який мав смужки додаткового матеріалу, що містив домішку проти утворення зморщок, - однак без погіршення здатності до займання. І хоча дія домішки проти утворення зморщок у розчині крохмалю не повністю зрозуміла, виявляється, що домішка проти утворення зморщок також функціонує як пластифікатор у розчині крохмалю. Розчин крохмалю без домішки проти утворення зморщок, здатний також до функціонування як пластифікатор, має тенденцію до просочування у структуру верхнього шару поверхні паперу. Крім того, розчин крохмалю має тенденцію до зсідання або зменшення розмірів під час висихання верхнього шару поверхні паперу. Це 96336 16 зсідання та/або зменшення розмірів також викликає зсідання або зменшення розмірів полотна основи, тобто на ділянці, яка лежить під смужкуватою зоною. Наприклад,спостереження показали, що паперове полотно шириною 91 см (36 дюймів) може зсідатися на величину, що становить від приблизно 1,3 см до приблизно 1,9 см (від приблизно 0,5 дюйма до приблизно 0,75 дюйма) у смужкуватій зоні, - інакше кажучи, від приблизно 1% до приблизно 2%. Таке зсідання може створювати труднощі, серед яких підтримання належної точності позиціонування між декількома друкувальними пристроями при застосуванні друку у кілька проходів. Оскільки у полотні основи між смужкуватими зонами зсідання не відбувається, то зона між смужкуватими зонами стає хвилястою, де хвилі простягаються у поздовжньому напрямку полотна основи, причому хвилястість розташована поперек полотна основи, або у поперечному напрямку полотна основи. Після того як полотно основи розрізане у поздовжньому напрямку на частини, що мають розмір, прийнятний для виготовлення сигарет, кожну із цих поздовжніх частин паперового полотна щільно намотують на відповідну бобіну. Відповідно хвилястість, описана вище, іноді викликає складки у несмужкуватих зонах, де папер накладається сам на себе, щоб компенсувати зменшення ширини, викликане зсіданням у смужкуватих зонах. Такі складки на обгортковому папері загалом є неприйнятними у виробництві тютюнового прутка. Отже, зсідання смужкуватих зон виявляється причиною утворення зморщок у несмужкуватій, або недрукованій, поверхні обгорткового паперу. Знову слід зазначити, що механізми цього не повністю зрозумілі, однак додавання домішки проти утворення зморщок у розчин крохмалю виявляється причиною підвищення гнучкості надрукованого шару або смужкуватої ділянки. Ця гнучкість може бути результатом того, що надрукований шар, який містить крохмаль, є більш еластичним. Ця гнучкість також може бути результатом того, що надрукований шар має зменшене просочування у структуру паперу, так що надрукований шар у більшості випадків лежить на поверхні паперового полотна. Незалежно від того, чи діють ці механізми, комбінація цих механізмів або певний інший механізм, спостереження показують, що коли обгортковий папір гнеться, то підвищена еластичність шару або смужкуватої ділянки зменшує імовірність того, що цей шар або смужкувата ділянка відділиться від обгорткового паперу. Крім того, виявляється, що еластичність шару або смужкуватої ділянки забезпечує відповідність 17 96336 18 розмірів цього шару або смужкуватої ділянки розмірам паперової основи після того як нанесений розчин висихає, - тобто зсідання у смужкуватій зоні зменшено, та одночасно утворення зморщок та/або складок між смужкуватими зонами також зменшено. Відповідно введення домішки проти утворення зморщок до розчину крохмалю протидіє утворенню зморщок, описаному вище. Ще одна перевага домішки проти утворення зморщок, описаної у цьому документі, пов'язана з плівкотвірними властивостями розчину. Більш конкретно - вважають, що введення домішки проти утворення зморщок у додатковий матеріал може поліпшувати плівкотвірні властивості додаткового матеріалу стосовно поверхні основного полотна, на яке цей додатковий матеріал нанесений. Вважають, що ці поліпшені плівкотвірні властивості можуть поліпшувати характеристики здатності до займання смужкуватих обгорткових паперів, виготовлених з використанням цього додаткового матеріалу. Крім того, наявність плівкотвірних властивостей поліпшує потрібний стримувальний вплив шару достатньо для того, щоб потрібне зменшення проникності у смужкуватій зоні могло бути здійснене за допомогою нанесення додаткового матеріалу шляхом друку у один прохід, таким чином фактично виключаючи нанесення у декілька проходів, яке може бути необхідним при застосуванні розчинів, які не мають домішки проти утворення зморщок. Певна додаткова перевага спостерігалася, коли 1,2-пропіленгліколь був застосований як домішка проти утворення зморщок. Конкретно — 1,2-пропіленгліколь може бути ефективно застосований, якщо масове співвідношення 1,2пропіленгліколю до крохмалю у розчині становить приблизно 100%. На відміну від нього, гліцерин може бути ефективно застосований, якщо масове співвідношення гліцерину до крохмалю у розчині становить менше ніж 40%, оскільки при цьому співвідношенні час висушування для розчину крохмаль-та-крохмаль-пластифікатор стає не прийнятним. Ця різниця у часі висушування може бути результатом різниці температури кипіння для гліцерину (290°С) та температури кипіння для 1,2-пропіленгліколю (187,3°С) - тобто різниця становить приблизно 100°С. Для 1,2пропіленгліколю температура кипіння є ближчою до температури кипіння водного розчинника, ніж температура кипіння гліцерину. З додаванням домішки проти утворення зморщок у розчин крохмалю проникність смужкуватої зони поліпшується, тобто проникність стає більш рівномірною та є нижчою, ніж проникність для смужки, у якій пластифікатор не застосований. Це явище є важливим, оскільки воно уможливлює нанесення або друк потрібної кількості розчину крохмалю за одну операцію друку. Фахівцям відомо, що у минулому були звичайно необхідні декілька операцій друку для отримання необхідного зменшення проникності у смужкуватих зонах. Зрозуміло, що все ж може виявитися бажаним - з інших причин — продовжувати застосування багатошарового друку. У Таблиці V показано, що обгортка А має візерунок зі смужок з проміжками, розташованих у вигляді трьох ділянок шириною приблизно 2 мм кожна із загальною шириною приблизно 6 мм для надрукованої смужкуватої зони з нормою нанесення у різних ділянках від приблизно 3,5х до приблизно 5,5х. Норма нанесення 5,5х означає 2 нанесення від приблизно 8 г/м до приблизно 9 2 г/м додаткового матеріалу у розрахунку за базовою сухою густиною, причому обгортка має номі2 нальну базову густину приблизно 26,5 г/м . Нижчі норми нанесення використовують для забезпечення пропорційно змінених величин для маси додаткового матеріалу, виміряних у розрахунку за базовою сухою густиною. Ширину смужкуватих зон та ділянок звичайно вимірюють у поздовжньому напрямку. Вона має періодичність 27 мм (тобто відстань від переднього краю однієї зі смужкуватих зон до переднього краю наступної або сусідньої смужкуватої зони). У Таблиці V "форма смужкуватої зони" є скороченим записом ширини частин смуги у напрямку погляду, у якому жарина пересувається у тютюновому прутку, що горить. Таким чином, форма 2,5-2-2,5 означає, що перша частина загальної смужкуватої зони має ширину 2,5 мм, друга частина загальної смужкуватої зони має ширину 2 мм, і третя частина загальної смужкуватої зони має ширину 2,5 мм. У цьому випадку жарина, яка пересувається у тютюновому прутку, досягає спочатку першої частини, другої частини жарина, яка пересувається, досягає після неї, а третьої частини жарина, яка пересувається, досягає останньою. 19 У Таблицях VI-IX показано, що смужкувата зона з декількох ділянок може бути виконана шляхом друку у один прохід із нормою нанесення, вказаною у цих таблицях. У кожній з обгорток A-D додатковий матеріал за варіантом, якому віддається перевага, включає в себе водний розчин, шо містить крохмаль, крейду або карбонат кальцію, та 1,2-пропіленгліколь. За варіантом, якому віддається перевага у цьому випадку, суміш для водного розчину включає в себе крохмаль, крейду та 1,2-пропіленгліколь у співвідношенні масових часток приблизно 100% (для крохмалю), від приблизно 40% до приблизно 80% (для крейди), до приблизно 100% (для 1,2пропіленгліколю). Крохмаль окремо може перебувати у водному розчині у діапазоні від приблизно 20% до приблизно 24%. Слід зазначити, що можуть мати місце певні зміни у відносних пропорціях складників додаткового матеріалу, коли водний розчин наносять на основне полотно та висушують. Наприклад, спостерігалося, що коли 1,2-пропіленгліколь застосований як домішка проти утворення зморщок, то від приблизно 50% до приблизно 60% пропіленгліколю, доданого до розчину, залишається у додатковому матеріалі, коли він висушений на паперовому полотні. Під час процесу висушування 96336 20 певні втрати маси можуть також мати місце й в інших домішках проти утворення зморщок. Однак такі втрати ваги не спостерігалися під час процесу висушування у відношенні крохмалю та карбонату кальцію, що є складниками додаткового матеріалу. Ділянка 26 додаткового матеріалу може бути по суті суцільною та розташованою поперек паперового полотна (як показано на Фіг. 2), або може мати один або більше проміжків, які простягаються у поздовжньому напрямку так, щоб утворювати С-подібну ділянку під час виготовлення обгортки для тютюнового прутка (як показано на Фіг. 4), або може мати декілька частин дугоподібної форми, загалом симетрично розташованих навколо тютюнового прутка, якщо дивитися у поперечному перерізі поперек поздовжньої осі 34 тютюнового прутка 22 (як показано на Фіг. 5). Крім того, ділянка 26 додаткового матеріалу на обгортковому папері 23 може бути розділена на дві або більше частин загалом кільцевої форми (як показано на Фіг. 3), які рознесені одна від одної у напрямку вздовж осі 34 на відстань w, яка звичайно не перевищує ширину кілець 26, якщо вимірювати у напрямку, загалом паралельному 21 осі 34 тютюнового прутка 22. Таке розташування на певній відстані утворює "проміжок" у смужці. Цим винаходом також передбачено, що ділянка 26 на обгортковому папері 23 може включати в себе множину плям 27 (як показано на Фіг. 5), розташованих по колу навколо тютюнового прутка 22, причому плями 27' прилеглої ділянки 26 по колу зсунуті відносно плям інших прилеглих ділянок 26. Крім того, плями 27, 27' можуть бути розташовані згідно із заздалегідь визначеним візерунком, таким як описаний у нашій патентній заявці США № 60/924,666, повний зміст якої включено в цей документ шляхом цього посилання на неї. За варіантом, якому віддається перевага, ділянки додаткового матеріалу нанесені у один шар 80 (як показано на Фіг. 6). Слід зазначити, що зображення поперечного перерізу основного полотна, наведене на Фіг. 6, є схематичним. Фактичний поперечний переріз основного полотна являє собою переріз, виконаний через велику кількість волокон, які утворюють основне полотно. У випадку сигаретного обгорткового паперу його товщина може бути порядку приблизно 30 -6 мкм (тобто 30х10 м). Фактична товщина додаткового матеріалу становить 2 мкм, і цей додатковий матеріал має тенденцію просочуватися та наслідувати форму поверхні волокон основного полотна. В результаті матеріал, накопичений на ділянках додаткового матеріалу, може бути схематично показаний у вигляді прямокутників (як показано на Фіг. 6 та Фіг. 7), однак у дійсності він є майже непомітним для неозброєного ока. Зрозуміло, що коли для утворення ділянки додаткового матеріалу застосовані декілька шарів, то у отриманій структурі майже неможливо розрізнити окремі шари. Це розрізнення на окремі, або індивідуальні, шари додатково ускладнене у випадках, коли нанесені водні розчини, оскільки подальші шари мають тенденцію повторно зволожувати попередній шар та уможливлювати осадження складників, таких як крейда, крізь матеріал попереднього шару. Норма нанесення матеріалу в одиночному шарі, якому віддається перевага, (дивись Фіг. 6) може становити від приблизно 4х до приблизно 6х. Для цього символ "х" являє собою номінальну величину, яку звичайно застосовують у глибокому друці для визначення відносної кількості матеріалу, що нанесений, відносно базової мінімальної норми нанесення. Якщо основне полотно має номінальну величину приблизно 33 одиниці Coresta, то за варіантом, якому віддається перевага у цьому випадку, вважають прийнятною норму нанесення приблизно 5х. Якщо ж основне полотно має номінальну величину приблизно 60 одиниць Coresta, то за варіантом, якому віддається перевага, у цьому випадку вважають прийнятною норму нанесення приблизно 5,5х. 96336 22 Хоча ділянки додаткового матеріалу за варіантом, якому віддається перевага, наносять у один прохід, одну операцію нанесення або один шар, цим винаходом також передбачене нанесення додаткового матеріалу у декілька операцій нанесення або шарів (як показано на Фіг. 7). За цим варіантом здійснення після того як перший шар 80 нанесений на поверхню основного полотна 23 на першому пристрої 43 глибокого друку (як показано на Фіг. 8) та висушений, другий шар 82 (як показано на Фіг. 7) додаткового матеріалу може бути нанесений на обгортковий папір, наприклад, на другому пристрої 45 глибокого друку (як показано на Фіг. 8). За бажанням третій або наступний шар 84 (як показано на Фіг. 7) може бути нанесений на додаткових друкувальних пристроях, наприклад, 46 (як показано на Фіг. 8). Другий шар 82 може бути розташований над першим шаром 80 та по суті збігатися з ним. Альтернативно другий шар 82 може покривати тільки одну або більше частин першого шару 80. Відносна норма нанесення для різних шарів не має бути однаковою, і за варіантом, якому віддається перевага, є різною. Наприклад, один шар може мати товщину, у щонайменше приблизно 1,5-3 рази більшу, ніж інший шар. Коли словосполучення "масове співвідношення" вжите у цьому документі стосовно крохмалю, що являє собою складник розчину крохмалю, то "масове співвідношення" являє собою співвідношення маси додаткового матеріалу до маси крохмалю, застосованого для приготування розчину крохмалю. Крім того, у цьому описі словосполучення "Х% розчин крохмалю" означає водний розчин крохмалю, у якому маса крохмалю становить Х% маси розчину (наприклад, маса крохмалю, поділена на суму маси крохмалю та маси водного складника). Коли ж термін "приблизно" вжитий у цьому описі із певним значенням цифрової величини, то слід розуміти, що у діапазон значень включено не тільки це значення цифрової величини, але також і значення у межах допуску або діапазону ±5% точного значення цифрової величини, стосовно якої було вжитий термін "приблизно". Отже, фахівцям у цій галузі буде очевидно, що у цьому документі описаний новий, корисний та неочевидний курильний виріб, обгортковий папір та склад речовини для смужок додаткового матеріалу. Також фахівцям буде очевидно, що для різних варіантів таких виробів, паперу та/або речовини, які були описані у вищенаведеному докладному описі, існують численні вдосконалення, модифікації, заміни та еквіваленти. Відповідно прямо вважається, що усі такі вдосконалення, модифікації, заміни та еквіваленти, які охоплюються змістом та обсягом винаходу, визначеними наведеною формулою винаходу, мають бути включені у обсяг цього винаходу. 23 96336 24 25 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 96336 Підписне 26 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601