Курительное изделие

 

Обертка 123 табачного стержня курительного изделия 120 согласно настоящей полезной модели включает одну или более продолжающихся в поперечном направлении полосообразных областей 126, нанесенных с помощью способа печати, такого как глубокая печать. Полосообразные области включают крахмал, противосморщивающий агент, такое как 1,2-пропиленгликоль или глицерин, и, необязательно, карбонат кальция. Любой подходящий способ печати может использоваться для нанесения водного раствора на полосообразные области. Рисунок  полосообразных областей может представлять собой полоски, двумерные матрицы, волнистые области и тому подобные, вдоль и/или вокруг табачного стержня. Рисунок может быть нанесен в один или более слоев. Рисунок может быть скомпонован так, чтобы, когда курительное изделие помещают на субстрат, по меньшей мере два места в продольном направлении вдоль длины табачного стержня имели пленкообразующее соединение, размещенное только на боковых сторонах курительного изделия, без контактирования с субстратом.

(ФИГ. 1)

Настоящая полезная модель в целом относится к курительному изделию и, более конкретно, к обертке с полосками для использования в изготовлении сигарет, имеющим к этому отношение материалам, процессам и способам. Представлены противосморщивающие агенты, специально составленный окисленный крахмальный материал, курительные изделия и обертки, которые проявляют характеристики низкой склонности к возгоранию и/или низкой самогашения, и рисунки полосообразных областей («полосок»).

Как часть усилий для сокращения частоты случайных пожаров, вызванных оставленными без присмотра курительными изделиями, различные органы власти устанавливали, устанавливают и могут устанавливать в будущем ограничения на характеристики горения курительных изделий. Одну меру склонности курительного изделия вызывать воспламенение находящегося под ним субстрата представляет собой показатель, называемый поджигающей способностью. Для соответствия этим ужесточающимся общим правительственным требованиям показатель поджигающей способности курительного изделия предпочтительно должен быть не более, чем около 25%. Более предпочтительно, показатель поджигающей способности должен составлять не более, чем около 20%; и еще более предпочтительно не более, чем около 10%. Соответственно этому, многие изготовители курительных изделий прилагают усилия, направленные на удовлетворение таких пределов.

Сниженные показатели поджигающей способности обычно связаны со склонностью курительного изделия к самогашению во время тления между затяжками. Вообще говоря, потребителям не нравится повторно поджигать сигарету, поскольку это уменьшает удовольствие от курения. Мера склонности курительного изделия к самогашению во время свободного горения была разработана и известна как показатель самогашения. Показатель самогашения был признан полезным индикатором для оценки вероятности удовлетворения потребителя от курительного изделия, где для снижения поджигающей способности были использованы разнообразные способы. Средний показатель средней самогашения для курительного изделия предпочтительно должен составлять не более, чем около 80%, и/или показатель самогашения при положении под углом 0С должен быть не более, чем около 50%, и более предпочтительно не более, чем около 25%.

ПОДЖИГАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Поджигающая способность представляет собой стандартное испытание, проводимое, как изложено в стандарте ASTM E 2187-04, «Стандартный Метод Испытания для Измерения Силы Воспламенения от Курительных изделий», который приведен для сведения. Показателем поджигающей способности измеряют вероятность того, что курительное изделие в тлеющем состоянии, будучи помещенным на субстрат, будет выделять количество теплоты, достаточное для поддержания тления табачного стержня. Желательны низкие значения показателя поджигающей способности, поскольку такие значения соотносятся с пониженной вероятностью того, что тлеющее курительное изделие, будучи по невнимательности оставлено без присмотра на субстрате, вызовет возгорание субстрата.

САМОЗАТУХАЕМОСТЬ

Самозатухаемость здесь представляет собой указание на характеристики тления курительного изделия в условиях свободного горения. Для оценки самогашения лабораторное испытание проводят при температуре 23С±3С и относительной влажности 55%±5%, причем оба из этих значений должны отслеживаться с регистрацией гидротермографом. Продукты горения, образовавшиеся во время испытания, удаляют с помощью вытяжного(-ных) колпака(-ков). Перед тестированием испытуемые курительные изделия подвергают кондиционированию при относительной влажности 55%±5% и температуре 23С±3С в течение 24 часов. Непосредственно перед началом испытания курительные изделия помещают в стеклянные стаканы для обеспечения свободного доступа воздуха.

Испытание самогашения происходит внутри камеры или испытательного бокса. Для поджигания курительных изделий для испытания используют одноканальную курительную машину или электрическую зажигалку. Во время испытания прибор или «угловой держатель» удерживает тестируемые курительные изделия с фиксированием за конец под углами 0 (горизонтально), 45 и/или 90 (вертикально). Предпочтительно, при каждом из положений под углами 0, 45 и 90 испытывают двадцать (20) курительных изделий. Если употребляют более чем один прибор, то приборы предпочтительно располагают так, что курительные изделия обращены в стороны друг от друга во избежание взаимовлияния. Если курительное изделие гаснет до того, как фронтальная линия тлеющей зоны обугливания достигнет ободковой бумаги, результат оценивают как «самогашение»; с другой стороны, если курительное изделие продолжает тлеть, пока фронтальная линия тлеющей зоны обугливания достигает ободковой бумаги, то результат оценивают как «отсутствие самогашения». Таким образом, например, показатель самогашения на уровне 95% показывает, что 95% протестированных курительных изделий проявляют самогашение в условиях свободного горения; тогда как показатель самогашения 20% показывает, что только 20% испытанных курительных изделий обнаруживают самогашение при таких условиях свободного горения.

Показатель самогашения может быть выражен понятиями «показатель самогашения при 0», «показатель самогашения при 45» или «показатель самогашения при 90», каждое из которых обозначает показатель самогашения при испытании под конкретным углом. В дополнение, показатель самогашения может быть выражен термином «средний показатель самогашения», который имеет отношение к значению, усредненному из трех угловых положений: а именно, средней величине из (i) «показателя самогашения при 0», (ii) «показателя самогашения при 45» и (iii) «показателя самогашения при 90». Ссылка на «значение самогашения» или «показатель самогашения» не предполагает различения между показателем самогашения при 0, показателем самогашения при 45, показателем самогашения при 90 или средним показателем самогашения, и может относиться к любому из таковых.

При выполнении многопроходных печатных операций оператор типично регулирует печатную машину в самом начале перед печатанием отметок приводки. Соответственно этому, для понимания приведенных здесь в описании терминов «первый проход», «второй проход», «третий проход» и так далее, это следует воспринимать так, что типично таким проходам будет предшествовать один проход (или печатающее устройство) для нанесения на бумагу отметок приводки, каковые отметки употребляют для обеспечения желательного совмещения от прохода к проходу (от одного печатающего устройства к другому печатающему устройству).

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Раскрытые здесь варианты выполнения включают бумаги с полосками и курительные изделия, сформированные из таких бумаг, в которых добавочный материал включает водный раствор крахмала (или систему), который включает противосморщивающий агент как представленное здесь, чтобы обеспечить следующее:

меры противодействия склонности водного раствора создавать морщины и складки на бумаге;

меры противодействия склонности водного раствора вызывать поперечную усадку бумаги в ходе печатных операций, чтобы можно было поддерживать более точную приводку печати от одного печатающего устройства к другому печатающему устройству, в особенности в поперечном измерении бумаги;

при вышеупомянутых мерах противодействия становится возможным печатание замысловатых рисунков на базовом бумажном полотне водными системами добавочных материалов при коммерчески эффективных скоростях печатания;

возможность получения бумаги с полосками посредством однопроходной глубокой печатью водным раствором, в сочетании с достаточно эффективными сушильными приспособлениями;

более точная многопроходная печать на полосчатой бумаге водным раствором; и

повышенная стабильность раствора, в том числе более длительный эксплуатационный срок хранения, которые сокращают затраты и отходы во время выполнения печатных операций.

В дополнение, здесь приведены указания на варианты выполнения, которые включают полосообразные бумаги и курительные изделия, сформированные из таких бумаг, в которых добавочный материал включает водный раствор, предпочтительно крахмальный, который включает мел на уровне содержания, достаточном для снижения склонности полосчатой бумаги обусловливать события самогашения, и для улучшения внешнего вида продукта для потребителя. Дополнительные указания включают варианты выполнения, которые включает признаки и условия для поддержания способности контролировать полосчатую бумагу с помощью машинного зрения во время выполнения печатных операций, несмотря на присутствие мела, содержащегося в добавочном материале.

Далее, здесь приведены указания на варианты выполнения, которые включают полосообразные бумаги и курительные изделия, сформированные из таких бумаг, в которых полоски располагаются соответственно рисункам, которые помогают снизить статистическую частоту событий самогашения, в то же время сохраняя желательный уровень показателя поджигающей способности.

В соответствии с одним аспектом полезной модели, бумажная обертка для курительного изделия может иметь базовое полотно, на которое наносят добавочный материал в виде рисунка с использованием водного крахмального раствора, который включает противосморщивающий агент. Бумажная обертка может включать области из добавочного материала, которые включают крахмал в количестве около 1,5 г/м2 и 1,2-пропиленгликоль в диапазоне от около 0,36 г/м2 до около 0,90 г/м 2. При желании добавочный материал может также включать мел или карбонат кальция в диапазоне от около 0,64 г/м2 до около 1,2 г/м2.

В соответствии с еще одним аспектом полезной модели, курительное изделие может включать табак и бумажную обертку, где бумажная обертка включает рисунок из добавочного материала, нанесенный в виде водного крахмального раствора, содержащего противосморщивающий агент.

Дополнительные аспекты полезной модели включают, без ограничения, рисунки для добавочного материала, характеристики компонентов добавочного материала. Далее, полезная модель относится к конечным признакам курительного изделия, включая без ограничений показатель поджигающей способности и характеристики самогашения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Многие цели и преимущества полезной модели будут очевидными квалифицированным специалистам в этой области технологии по прочтении настоящего описания, в сочетании с сопроводительными чертежами, в которых сходные кодовые номера позиций приписаны подобным элементам, и в которых:

ФИГ. 1 представляет схематический перспективный вид курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 2 представляет схематический вид бумажной обертки согласно полезной модели;

ФИГ. 3 представляет увеличенный вид частичного поперечного сечения по 3-3 на ФИГ. 2;

ФИГ. 4 представляет монтаж, составленный из микрофотографий, снятых на реальной обертке с двумя слоями добавочного материала; ФИГ. 4А-4G соединены друг с другом по указанным линиям совпадения;

ФИГ. 5 представляет схематический вид обертки согласно еще одному варианту выполнения полезной модели;

ФИГ. 6 представляет увеличенный вид частичного поперечного сечения по 6-6 на ФИГ. 5;

ФИГ. 7 представляет схематический вид обертки согласно дополнительному варианту выполнения полезной модели;

ФИГ. 8 представляет схематический вид обертки согласно еще одному дополнительному варианту выполнения полезной модели;

ФИГ. 9 представляет увеличенный схематический вид поперечного сечения по 9-9 на ФИГ. 2;

ФИГ. 10 представляет схематический вид поперечного сечения, подобный ФИГ. 9, многослойной полосообразной конструкции;

ФИГ. 11 представляет схематический вид обертки, имеющей продолжающиеся в продольном направлении полосообразные области;

ФИГ. 12 иллюстрирует вид сверху обертки для изготовления табачного стержня со спиральными в продольном направлении полосообразными областями;

ФИГ. 13 представляет перспективный вид еще одного дополнительного варианта выполнения курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 14 представляет увеличенный вид поперечного сечения курительного изделия, размещенного на субстрате, и иллюстрирующий течение воздуха к тлеющей зоне обугливания;

ФИГ. 15 представляет увеличенный вид поперечного сечения курительного изделия, удаленного с субстрата, и иллюстрирующий течение воздуха к тлеющей зоне обугливания;

ФИГ. 16 представляет перспективный вид курительного изделия в соответствии с еще одним вариантом выполнения;

ФИГ. 17 представляет увеличенный вид сверху развернутой части обертки, используемой в конструкции курительного изделия из ФИГ.16;

ФИГ. 18 представляет увеличенный вид сверху обертки для курительного изделия, иллюстрирующий еще один четырехугольный рисунок;

ФИГ. 19 представляет увеличенный вид сверху обертки для курительного изделия, иллюстрирующий дополнительный четырехугольный рисунок;

ФИГ. 20 представляет увеличенный вид сверху обертки для курительного изделия, иллюстрирующий еще один дополнительный четырехугольный рисунок;

ФИГ. 21 представляет увеличенный вид сверху обертки для курительного изделия, иллюстрирующий треугольный рисунок;

ФИГ. 22 представляет вид сбоку курительного изделия с использованием обертки из ФИГ. 18, с курительным изделием, уложенным на субстрат и ориентированным так, что первая боковая часть курительного изделия контактирует с субстратом;

ФИГ. 23 представляет вид сбоку курительного изделия с использованием обертки из ФИГ. 18, с курительным изделием, уложенным на субстрат и ориентированным так, что вторая боковая часть курительного изделия контактирует с субстратом;

ФИГ. 24 представляет вид сбоку курительного изделия с использованием обертки из ФИГ. 18, с курительным изделием, уложенным на субстрат и ориентированным так, что третья боковая часть курительного изделия контактирует с субстратом;

ФИГ. 25 представляет вид поперечного сечения курительного изделия по 25-25 на ФИГ. 22;

ФИГ. 26 представляет вид поперечного сечения курительного изделия по 26-26 на ФИГ. 22;

ФИГ. 27 представляет вид поперечного сечения курительного изделия по 27-27 на ФИГ. 22;

ФИГ. 28 представляет вариант выполнения с ориентированными в осевом направлении щелевыми полосообразными областями;

ФИГ. 29 представляет вид частичного поперечного сечения по 29-29 на ФИГ. 28;

ФИГ. 30 представляет вариант выполнения с двумя щелями в полосообразных областях, ориентированными в осевом направлении;

ФИГ. 31 представляет вид частичного поперечного сечения по 31-31 на ФИГ. 30;

ФИГ. 32 представляет вариант выполнения с щелевой полосообразной областью в осевом направлении;

ФИГ. 33 представляет вид частичного поперечного сечения по 33-33 на ФИГ. 32;

ФИГ. 34 представляет вид сбоку еще одного варианта выполнения курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 35 представляет увеличенный вид частичного поперечного сечения по 35-35 на ФИГ. 34;

ФИГ. 36 представляет вид сбоку дополнительного варианта выполнения курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 37 представляет увеличенный вид частичного поперечного сечения по 37-37 на ФИГ. 36;

ФИГ. 38 представляет увеличенный вид частичного поперечного сечения альтернативного варианта выполнения, подобного таковому на ФИГ. 31;

ФИГ. 39 представляет перспективный вид еще одного варианта выполнения курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 40 представляет частичный вид сверху обертки в еще одном варианте выполнения;

ФИГ. 41 представляет перспективный вид дополнительного варианта выполнения курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 42 представляет вид сбоку еще одного дополнительного варианта выполнения курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 43 представляет вид сбоку другого еще одного дополнительного варианта выполнения курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 44 иллюстрирует вариант выполнения курительного изделия, включающего спиральные в продольном направлении полосообразные области и угол поворота спирали с примерной величиной арктангенса (2 I/C), где I представляет собой длину табачного стержня, и С представляет собой длину окружности курительного изделия, как здесь описанного;

ФИГ. 45 иллюстрирует вариант выполнения курительного изделия, включающего спиральные в продольном направлении полосообразные области и угол наклона спирали с примерной величиной арктангенса (4 I/C), как здесь описанного;

ФИГ. 46 иллюстрирует вариант выполнения курительного изделия, включающего спиральные в продольном направлении полосообразные области и угол наклона спирали с примерной величиной арктангенса (I/C), как здесь описанного;

ФИГ. 47 иллюстрирует вид сверху обертки для изготовления табачного стержня с продолжающимися в продольном направлении полосообразными областями;

ФИГ. 48 иллюстрирует вариант выполнения курительного изделия, включающего продолжающиеся в продольном направлении полосообразные области, параллельные продольной оси курительного изделия, как здесь описанного;

ФИГ. 49 представляет перспективный вид курительного изделия согласно полезной модели;

ФИГ. 50 представляет схематический вид обертки, имеющей зубчатую полосообразную область;

ФИГ. 51 представляет схематический вид обертки в еще одном варианте выполнения зубчатой полосообразной области;

ФИГ. 52 представляет схематический вид обертки в дополнительном варианте выполнения зубчатой полосообразной области;

ФИГ. 53 представляет схематический вид обертки в еще одном дополнительном варианте выполнения зубчатой полосообразной области;

ФИГ. 54 представляет схематический вид обертки в другом дополнительном варианте выполнения зубчатой полосообразной области;

ФИГ. 55 представляет схематический вид обертки в еще одном варианте выполнения зубчатой полосообразной области;

ФИГ. 56 представляет схематический вид обертки в еще одном варианте выполнения зубчатой полосообразной области;

ФИГ. 57 представляет схематический вид обертки в еще одном варианте выполнения зубчатой полосообразной области;

ФИГ. 58 представляет вид поперечного сечения курительного изделия, включающего еще один вариант выполнения продолжающихся в продольном направлении полосообразных областей, как здесь описанного;

ФИГ. 59 представляет схематический вид процесса глубокой печати, пригодного для реализации вариантов выполнения напечатанной полосчатой обертки, как представленной здесь; и

ФИГ. 60 представляет серию фотографий, показывающих действие противосморщивающих агентов на бумажную обертку.

ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Со ссылкой на ФИГ. 1, настоящая полезная модель относится к курительному изделию 120, такому как сигарета, которое предпочтительно включает табачный стержень 122 и фильтр 132, присоединенный к табачному стержню 122 ободковой бумагой 132. Предпочтительно, табачный стержень 122 включает столбик размельченного табака («нарезанного наполнителя») и обертку 123, размещенную вокруг столбика табака, каковая обертка 123 скомпонована в соответствии с нижеследующими указаниями. Табачный стержень 122 имеет зажигаемый, или горящий, конец 124 и фильтровый конец 130 (который в случае бесфильтровых сигарет называется мундштучным концом 130 сигареты 120). Термин «нарезанный табачный наполнитель» представляет собой обозначение соответственно промышленному стандарту. Далее, табачный стержень 122 типично имеет в основном круглое поперечное сечение, хотя прочие овальные поперечные сечения и другие формы находятся в пределах области полезной модели. Обертку склеивают вдоль продольного шва с образованием табачного стержня 122.

Табачный стержень имеет номинальную длину, измеряемую от края 131 ободковой бумаги до свободного конца табачного стержня вдоль продольной оси курительного изделия. В качестве примера, эта номинальная длина может варьировать в диапазоне от около 60 мм до около 100 мм.

Бумажная «обертка» 123 (смотри ФИГ. 2) типично включает «базовое полотно» 140, которое может быть изготовлено изо льна, древесной целлюлозы, целлюлозного волокна или тому подобного, и может иметь множество полосообразных областей 126, нанесенных на одну или обе стороны. Предпочтительно, полосообразную область 126 наносят на внутреннюю сторону обертки 123, имея в виду сторону, каковой обертка 123 охватывает столбик табака в табачном стержне 122.

В производстве базового полотна, пригодного для компоновки разнообразных вариантов выполнения раскрытой здесь напечатанной полосчатой бумаги, такое производство обычно включает изготовление рулона базового полотна шириной в несколько футов (обычно около 1 метра (3 футов) в ширину, или в поперечном измерении), который затем разрезают на бобины. Печатные операции предпочтительно проводятся на рулоне, но могут быть выполнены после продольного разрезания. Предпочтительно, сами бобины будут иметь поперечный размер, эквивалентный ширине, необходимой для изготовления табачного стержня 122, или целого числа, кратного таким значениям ширины (например, 1, 2 или 4 таких значений ширины). Бобины приспособлены для употребления на типичных машинах для изготовления сигарет. Обертка предпочтительно имеет размер в поперечном направлении, который учитывает номинальную длину окружности табачного стержня и перекрывающийся шов. В результате, когда обертку подвергают продольному разрезанию, сформированное из нее курительное изделие всегда имеет продольный шов с точно отмеренным перекрыванием.

Для целей полезной модели термин «продольный» имеет отношение к направлению вдоль длины табачного стержня (например, вдоль оси 134 на ФИГ. 1), или вдоль длины базового полотна 140 (например, по стрелке 142 на ФИГ. 2), используемого в приготовлении обертки, которая, в свою очередь, может быть применена для изготовления табачного стержня.

Для целей полезной модели термин «поперечный» имеет отношение к направлению, ориентированному по окружности табачного стержня 122 (смотри ФИГ. 1), или поперек базового полотна 140 (например, по стрелке 144 на ФИГ. 2), используемого в приготовлении обертки, которая, в свою очередь, может быть применена для изготовления табачного стержня.

Для целей полезной модели термин «полосообразная область» или «зона» («пятно») представляет собой область 126 (смотри ФИГ. 2) на нижележащем базовом полотне 140, на которое был нанесен добавочный материал. Полосообразная область типично составляет двумерный рисунок, или матрицу, на базовом полотне 140. Более конкретно, рисунок, или матрица, может включать повторяющиеся фрагменты в продольном направлении 142 базового полотна 140, повторяющиеся фрагменты в поперечном направлении 144 базового полотна 123, и или фрагменты, которые повторяются как в поперечном 144, так и в продольном 142 направлениях базового полотна 140. Области 126 из добавочного материала наносят на обертку 123 для получения удовлетворительных или улучшенных характеристик Поджигающей способности и также могут обеспечивать улучшенные характеристики самогашения.

Области 126 из добавочного материала размещены вдоль базового полотна 140 так, что по меньшей мере одна область добавочного материала 126 позиционирована между первым и вторым концами 128, 130 табачного стержня 122 в каждом готовом курительном изделии, но более предпочтительно на табачном стержне 122 располагают по меньшей мере две области добавочного материала. Область 126 из добавочного материала предпочтительно продолжается в окружном направлении в одном или более разнесенных друг от друга местах вдоль оси 134, охватывая по окружности табачный стержень 122 курительного изделия 120. Хотя область 126 добавочного материала показана по существу непрерывной в ее окружном направлении, прочие конфигурации для добавочного материала также входят в объем полезной модели.

Удобства ради следует отметить, что здесь, в описании размеров разнообразных вариантов выполнения, «ширина» этой полоски или зоны является продолжающейся в продольном направлении 134 (смотри ФИГ. 1) табачного стержня 122, тогда как размер в окружном направлении будет выражен как «окружной», или «поперечный», или «в поперечном направлении».

Там, где полосообразная область 126 продолжается поперечно базовому полотну 140 (или по окружности вокруг табачного стержня), «ширина» полосообразной области 126 измеряется в продольном направлении 142 от переднего края 146 до заднего края 148, и предпочтительно варьирует в диапазоне от около 5 мм до около 9 мм (от переднего края 146 до заднего края 148), более предпочтительно от около 5,5 мм до около 7,5 мм, и еще более предпочтительно от около 6 мм до около 7 мм. Далее, полосообразные области могут иметь «фазу» длиной 27 мм (то есть, расстояние между передним краем 146 одной полосообразной области 126 и передним краем 145 следующей соседней полосообразной области 126). Предпочтительно, полосообразные области из добавочного материала уменьшают проницаемость обертки до диапазона от около 0 до около 12 единиц по стандарту CORESTA (Центр сотрудничества научных исследований относительно табака), более предпочтительно в диапазоне от около 0 до около 10 единиц по стандарту CORESTA.

Для целей полезной модели термин «полосообразный интервал» имеет отношение к расстоянию между задним краем 148 одной полосообразной области 126 и передним краем 146 соседней полосообразной области 126 на базовом полотне 140, из которого выкраивают обертку.

Как используемое здесь, выражение «передний край» имеет отношение к краю 146 (смотри ФИГ. 1) полосообразной области 126, который является ближайшим к надвигающейся зоне обугливания во время тления курительного изделия 120, обертка 123 которого содержит полосообразную область 126, тогда как фраза «задний край» относится к краю 148 полосообразной области 126, который находится дальше всего от надвигающейся зоны обугливания во время тления курительного изделия 120, обертка 123 которого содержит полосообразную область 126. В зубчатых вариантах выполнения общую ширину W полосообразной области измеряют от самой отдаленной выступающей вперед точки переднего края до самой отдаленной выступающей назад точки заднего края, как иллюстрировано на ФИГ. 6 значением ширины W.

Как используемый здесь, термин «зубчатый» имеет отношение к рисунку из множественных, разнесенных друг от друга, геометрически оформленных промежутков, образованных удалением части в остальном по существу непрерывной сплошной полосообразной области 126. Зубчатый рисунок, или зубчатая полоска, могут быть также описаны как зазубренные или оформленные подобно периодической волне. Как используемый здесь, термин «зазубрины» относится к проемам, или впадинам, в зубчатому краю, тогда как термин «зубцы» имеет отношение к выступающим частям, или выступам с плоским верхом (плато) на зубчатом крае между проемами. Как используемый здесь, термин «волнистый» включает зубчатый край, а также геометрические формы в более широком смысле, которые имеют увеличивающиеся и уменьшающиеся характеристики ширины.

Для целей полезной модели термин «слой» имеет отношение к количеству добавочного материала, нанесенного на базовое полотно, из которого выкроена обертка. Полосообразная область 126 может быть сформирована из одного или более слоев 150, 152 (смотри ФИГ. 3), которые могут налагаться друг на друга. Каждая полосообразная область 126 может быть сформирована нанесением одного или более «слоев» 150, 152 из водной пленкообразующей композиции на базовое полотно 140 обертки для снижения проницаемости бумаги в соответствующей полосообразной области. Альтернативно, для формирования полосообразных областей может быть также использован целлюлозный материал.

Там, где применяют пленкообразующую композицию, таковая «пленкообразующая композиция» предпочтительно может включать воду и закупоривающее средство с высокой концентрацией, например, от 14% до около 50% по весу. Пленкообразующее соединение может включать одно или более закупоривающих средств, таких как крахмал, альгинат, целлюлоза или камедь, и также может включать карбонат кальция в качестве наполнителя. Далее, пленкообразующая композиция предпочтительно включает противосморщивающий агент. Там, где пленкообразующее соединение составлено крахмалом, в особенности преимущественной может быть концентрация от около 14% до около 26%, и в данный момент наиболее предпочтительна концентрация около 16%.

«Противосморщивающий агент» представляет собой материал, который предотвращает поперечную усадку базового полотна 140 (смотри ФИГ. 2) во время печати или прочих операций обработки. Пригодное противосморщивающий агент может быть выбрано из группы, состоящей из таких пластифицирующих реагентов, как 1,2-пропиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин и крахмал.

Пленкообразующая композиция может быть нанесена на базовое полотно обертки 140 с использованием таких технологий обработки, как глубокая печать, цифровая печать, нанесение покрытия или напыление с использованием шаблона, или любым другим подходящим способом. Если желательно, полосообразные области 126 из добавочного материала могут быть сформированы путем напечатания многочисленных последовательных слоев, например, двух или более последовательных слоев, в приводке или с выравниванием одного по другому. При конкретных допусках в оборудовании для глубокой печати, например, соседние слои можно рассматривать как находящиеся в приводке, где их соответствующие вышележащие края смещены относительно друг друга примерно на 0,4 мм, при измерении либо в продольном, либо в поперечном направлении базового полотна 140. Далее, когда слои используются для формирования полосообразных областей из добавочного материала, материал соседних слоев может быть одинаковым или различающимся. Например, один слой может быть составлен крахмалом, тогда как следующий слой может представлять собой крахмал и карбонат кальция.

При обсуждении количеств нанесения добавочного материала, наносимого с использованием способов глубокой печати, часто используют значения с «Х» как суффиксом для обозначения объемного расхода (дозировки) нанесения. Таблица ниже представляет объемные эквиваполоски для «Х» в терминах миллиарда кубических микрон, или «ВСМ».

ОбъемВСМ VolumeВСМVolumeВСМ
0,5X3,42,5X 10,74,5Х19,9

1,0X4,6 3,0Х12,35,0Х22,4
1,5X6,83,5X 13,65,5Х24,7
2,0X104,0X17,8 6,0Х27,8

Когда фразу «весовое отношение» употребляют здесь применительно к крахмальному компоненту крахмального раствора, «весовое отношение» представляет собой отношение веса дополнительного материала сравнительно с весом крахмала, используемого для приготовления крахмального раствора. Более того, для целей полезной модели упоминания о «Х% крахмального раствора» имеют отношение к водному раствору крахмала, в котором вес крахмала составляет Х% от веса раствора (например, вес крахмала, деленный на сумму веса крахмала и веса водного компонента).

Обертка включает базовое полотно, которое типично является проницаемым для воздуха. Проницаемость обертки типично обозначают в единицах стандарта CORESTA. Единицами стандарта CORESTA измеряют проницаемость бумаги, выраженную объемным расходом потока (то есть, см 3/сек) на единицу площади (то есть, см2) на единицу перепада давления (то есть, сантиметров водяного столба). Базовое полотно традиционной обертки также имеет общеизвестные значения базового веса, измеряемого в граммах на квадратный метр (г/м2). Проницаемость и базовый вес базового полотна типичной бумаги для курительных изделий, обычно используемой в промышленности, приведены ниже в таблице:

Проницаемость в единицах стандарта CORESTAБазовый вес (г/м2)
2425
3325
4625

6026

Для целей полезной модели базовое полотно предпочтительной обертки имеет проницаемость на уровне по меньшей мере около 20 единиц по стандарту CORESTA. Более предпочтительно, обертка имеет проницаемость более, чем около 30 единиц по стандарту CORESTA, например, обычное базовые полотна, имеющие номинальные значения проницаемости около 33 и около 46 единиц по стандарту CORESTA, при базовом весе около 25 г/м2. Для некоторых вариантов применения базовое полотно может иметь проницаемость более, чем около 60 единиц по стандарту CORESTA, или больше, чем около 80 единиц по стандарту CORESTA, или даже еще бульшие значения проницаемости.

СХЕМАТИЧЕСКИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ СРАВНИТЕЛЬНО С РЕАЛЬНЫМИ ВИДАМИ

Изображения поперечных сечений, проведенных через полосчатую бумагу, такие как на ФИГ. 3, представляются полезными схематическими иллюстрациями бумажного полотна, имеющего полосообразные области, сформированные из одного или более нанесенных слоев, и способов нанесения, каковыми такие полосообразные бумаги изготавливаются. Однако такие схематические представления неточно показывают действительные структуры поперечного сечения базового полотна, или же действительные структуры поперечного сечения базового полотна, на которые были нанесены один или несколько слоев добавочного материала, или действительное строение поперечного сечения этих слоев добавочного материала в конечном продукте из полосчатой бумаги.

Более конкретно, ФИГ. 4 представляет собой монтаж из микрофотографий, сделанных с поперечного сечения полосчатой обертки типа, обсуждаемого выше или где-нибудь еще в настоящем описании. Микрофотографии на ФИГ. 4 покрывают реальную длину обертки, имеющей длину около 2,1 мм, на которую был нанесен добавочный материал в два слоя; один слой, содержащий крахмал и карбонат кальция, и один слой, имеющий крахмал, но без карбоната кальция. На сборный монтаж на ФИГ. 4 нанесены линии совпадения так, чтобы легко различить взаимосвязь между различными частями ФИГ. 4.

Отдельные микрофотографии на ФИГ. 4 показывают реальный бумажный образец с увеличением в 2500 раз. В методическом отношении, реальная полосчатая бумага была разрезана на секции длиной несколько миллиметров и залита эпоксидной смолой SpurrTM. Замурованную бумагу затем разрезали на поперечные секции толщиной 5 мкм (микрометров) с использованием ультрамикротома Leica Ultracut UCT, оснащенного стеклянным лезвием. Образец разместили на углеродном адгезивном диске, присоединенном к алюминиевой стойке, и напылили золото-палладиевое покрытие толщиной 15 нм (нанометров) с использованием устройства для напыления в вакууме Cressington 208HR, работающего в аргоновой атмосфере. Образец сфотографировали с получением изображений соседствующих перекрывающихся участков с использованием Сканирующего Электронного Микроскопа для исследований в условиях окружающей среды (ESEM) модели FEI XL30, работающего при разности потенциалов 15 кВ в режиме высокого вакуума.

ФИГ. 4А, 4В изображают часть базового полотна 140, которое не содержит никакого добавочного материала. Базовое полотно 140 включает множество хаотично распределенных светлых областей (например, 160), которые представляют частицы карбоната кальция, внедренные в базовое полотно во время формирования бумаги. Базовое полотно 140 также включает множество более темных вкраплений 162, из которых некоторые являются удлиненными, прочие же скругленные, каковые представляют собой обрезки волокон, использованных в процессе приготовления бумаги. Базовое полотно 140 имеет пару поверхностей 161, 163, которые могут быть охарактеризованы как имеющие беспорядочную шероховатость на этом уровне увеличения, и имеющие как частицы карбоната кальция, так и волокна, хаотично распределенные вдоль поверхностных областей. Базовое полотно 140 само по себе имеет толщину, которая, в лучшем случае, может быть также охарактеризована как произвольная, но имеющая некоторое статистическое среднее, или номинальное, значение.

Когда нанесли первую порцию, или слой, добавочного материала 164 (смотри ФИГ. 4С), добавочный материал проявляется на поверхности базового полотна 140 главным образом вследствие присутствия мела (или карбоната кальция) в материале. В образце, который был увеличен на ФИГ. 4, вторую порцию, или слой, добавочного материала 166 (смотри ФИГ. 4С) нанесли на поверхность базового полотна 140 и разместили на первом слое 164. Второй слой 166 начинается примерно в месте 168 (ФИГ. 4С). В то время как кажется, что второй слой 166 не выровнен так, чтобы начинаться с того же места, что и первый слой 164, допуски, предусмотренные в таких способах нанесения, как печать, не позволяют эффективно контролировать слои в пределах любого допуска, меньшего чем около 0,3 мм. Из масштаба увеличения, показанного в сборном монтаже из изображений на ФИГ. 4, расстояние между началом первого слоя и началом второго слоя составляет около 0,12 мм; расстояние хорошо укладывается в пределы минимального допуска, отмеченного выше.

При изучении первого слоя, насколько он продолжается на протяжении ФИГ.4С-4G, могут быть сделаны некоторые наблюдения насчет первого слоя 164, содержащего крахмал и карбонат кальция:

(i) слой 164 не является непрерывным в направлении базового полотна 140;

(ii) слой 164 не имеет однородной толщины;

(iii) слой 164 имеет неравномерную толщину;

(iv) слой 164 не имеет гладкой поверхности; и

(v) реальная толщина первого слоя 164 может быть больше, чем реальная толщина второго слоя 166, даже если второй слой обычно является более толстым, чем первый слой.

Подобное исследование второго слоя 166, который не включает крахмала, как этот слой проходит вдоль ФИГ.4С-4G, позволяет сделать несколько подобных заключений:

(i) второй слой 166 не является непрерывным в направлении базового полотна 140;

(ii) второй слой 166 не имеет однородной толщины;

(iii) второй слой 166 имеет неравномерную толщину;

(iv) второй слой 166 склонен иметь гладкую поверхность, но базовое полотно (бумага) имеет области; например, 170 (ФИГ. 4D), 172, 174 (ФИГ. 4Е) и 176 (ФИГ. 4F), которые лишены добавочного материала, составляющего второй слой 166.

Такие различия, каковые обсуждены выше, демонстрируют, что схематические описания бумаги с одним или более слоями добавочного материала существенно расходятся с результатами реального окружения при нанесении одного или более слоев добавочного материала на базовое полотно 140. Соответственно этому, в то время как схематические представления слоев добавочного материала довольно объективно показывают дозировки в процессе нанесения, каковые могли бы быть использованы как инструкция для протравливания зон нанесения на формном цилиндре для глубокой печати или тому подобном, эти схематические представления точно показывают структуру конечной обертки, приготовленной путем нанесения одного или более слоев добавочного материала на базовое полотно.

ИЛЛЮСТРАТИВНЫЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ - СПЛОШНОЙ ПОЛОСООБРАЗНЫЙ РИСУНОК

Со ссылкой на теперь ФИГ. 10, представлен предпочтительный в настоящий момент вариант выполнения многослойного нанесения добавочного материала для формирования сплошной полосообразной конфигурации многократным нанесением добавочного материала, при ширине полоски в диапазоне приблизительно от 6 до 7 мм. Первый слой 210 полоски может быть нанесен при дозировке 4Х, и может включать водный раствор, содержащий приблизительно 16% крахмала, 60% мела или карбоната кальция и 60% 1,2-пропиленгликоля. Второй слой 212 может быть нанесен с меньшей дозировкой на уровне 3,5Х, и может включать тот же раствор, как первый слой. Третий слой 214 может быть нанесен с еще меньшей дозировкой 3Х и может включать водный раствор, содержащий 16% крахмала и 60% 1,2-пропиленгликоля. В таком составе 60%-ное значение для крахмала и пропиленгликоля означает, что вес этих компонентов включен при 60% веса крахмала в водном растворе. После высушивания разнообразных слоев полученное базовое полотно имеет области из добавочного материала, в которых крахмал присутствует в количестве около 1,5 г/м2, 1,2-пропиленгликоль присутствует в количестве, варьирующем от около 0,36 до около 0,90 г/м2, и карбонат кальция присутствует в количестве, варьирующем от около 0,64 до около 1,2 г/м2.

При включении пропиленгликоля в этом варианте выполнения, как описано, можно достигнуть связанных с ним преимуществ, которые обобщены выше при описании сущности полезной модели и подробнее изложены далее в нижеследующем описании.

При включении мела в этом варианте выполнения, как описано, можно уменьшить склонность сигарет с полосчатой бумагой к самогашению, улучшить внешний вид продукта для пользователя и достигнуть этих и прочих связанных с ним преимуществ, которые обобщены выше при описании сущности полезной модели и подробнее изложены далее в нижеследующем описании.

Подобным образом, при нанесении третьего слоя 214 при использовании композиции с меньшим или нулевым содержанием мела, становится возможным и практически реализуемым машинный визуальный контроль полосчатой бумаги во время выполнения печатных операций, несмотря на присутствие определенного количества мела в добавочном материале первого и второго слоев 210 и 212. Этот признак вносит свой вклад в эти и прочие связанные с этим преимущества, которые обобщены выше при описании сущности полезной модели и подробнее изложены далее в нижеследующем описании.

Следует также принимать во внимание, что в конструкции сплошной полоски, как описано в ссылке на ФИГ. 10, формируют обертку, которая способна обеспечивать желательные характеристики поджигающей способности, в том числе во многих вариантах применения, показатели поджигающей способности, равные нулю (0) или близкие к таковому.

ТРУДНОСТИ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ НАНЕСЕНИИ ВОДНЫХ, ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНО КРАХМАЛЬНЫХ, РАСТВОРОВ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Концепция применения водных растворов крахмала в качестве добавочного материала для получения полосчатой обертки имеет свои преимущества в плане контроля характеристик поджигающей способности курительных изделий, изготовленных с использованием такой полосчатой обертки. Однако нанесение водных крахмальных растворов на базовое полотно создает затруднения. Например, водные растворы крахмала имеют склонность проникать в нерегулярную, шероховатую и пористую поверхность базового полотна 140, и склонность вызывать поперечную усадку базового полотна вблизи полосообразных областей. Что касается последнего обстоятельства, было сделано наблюдение, что при нанесении водного раствора крахмала на базовое полотно с размером 92 см (36 дюймов) в поперечном измерении полотно при высушивании может испытывать усадку от около 1,3 см (0,50 дюйма) до около 1,9 см (0,75 дюйма) или более. Эта степень усадки нарушала бы поддержание правильной приводки в ходе печати и других операций обработки.

Поскольку усадка локализуется в полосообразных областях, ширина базового полотна в поперечном направлении в промежутке между соседними полосообразными областями оказывается большей, чем ширина базового полотна в поперечном направлении в полосообразных областях. Эта несоразмерность в поперечном размере ширины приводит к поперечной волнистости базового полотна в таких промежутках между полосообразными областями.

Такая волнистость в обертке оказывает вредное влияние как на последующую обработку обертки, так и на изготовление курительных изделий из обертки. Например, когда обертку с волнистостью наматывают на шпулю, или разрезают в продольном направлении и наматывают на бобины, в процессе наматывания волнистость выглаживается, обусловливая складки в обертке. Когда обертку со складками используют для изготовления курительных изделий, эти складки в обертке переносятся на курительные изделия, приводя к визуально неприемлемым курительным изделиям.

ПРОТИВОСМОРЩИВАЮЩИЙ АГЕНТ

Неожиданно заявители обнаружили, что введение противосморщивающего агента (предпочтительно такого, как пропиленгликоль) в водный крахмальный раствор, используемый для изготовления полосчатой обертки способом, который соответствует приведенным здесь указаниям, может уменьшить поперечную усадку до технологически контролируемых уровней, сократить сильное сморщивание и по существу устранить проблемы образования складок, которые поначалу проявлялись. Было найдено, что введение противосморщивающего агента также обеспечивает дополнительные преимущества. Например, когда противосморщивающий агент вводят в водный раствор крахмала, противосморщивающий агент действует как пластификатор, чтобы крахмал становился более эластичным во время процесса высушивания и в готовой бумаге. Сокращается растрескивание и отслаивание в полосообразных областях. В дополнение, присутствие противосморщивающего агента проявляет себя еще и тем, что обусловливает более длительное пребывание крахмального раствора на поверхности базового полотна с меньшим проникновением в этот материал, и тем самым способствует формированию пленки. По наблюдениям, усадка обертки вблизи полосообразных областей, сформированных из водного раствора крахмала, который включает противосморщивающий агент, варьировала в диапазоне от около 1,6 мм до 3,2 мм (0,0625 дюйма до 0,125 дюйма) при ширине базового полотна 92 см (36 дюймов); это диапазон, который не вызывает ни образования складок, ни волнистости. Далее, было обнаружено, что введение противосморщивающего агента в водный раствор крахмала создает возможность применения добавочного материала для нанесения на базовое полотно в одиночной операции, за один проход или тому подобным образом, при условии, что в таких эксплуатационных условиях обеспечена достаточная эффективность высушивания. Более того, введение противосморщивающего агента в водный раствор крахмала, наносимый в виде рисунков, обусловливающих повышенную сложность по сравнению со сплошными полосообразными областями, обеспечивает более точное поддержание приводки при печати от одного печатающего устройства к другому печатающему устройству. В дополнение, введением противосморщивающего агента, как представленного здесь, ощутимо увеличивается срок годности водного раствора крахмала при хранении.

Вышеназванные преимущества будут более понятными квалифицированным специалистам в этой области технологии из нижеследующих разъяснений. Со ссылкой на теперь ФИГ. 2, области 126 из добавочного материала определяют и регулируют поджигающая способность и характеристики самогашения курительного изделия. Эти области 126 из добавочного материала наносят на базовое полотно 140 (смотри ФИГ. 2) обертки 123 и затем формируют табачный стержень на традиционном оборудовании для изготовления сигарет. Номинальная проницаемость базового полотна 140 может варьировать в диапазоне от около 25 до около 100 единиц по стандарту CORESTA. В настоящее время предпочтительное значение номинальной проницаемости базового полотна варьирует в интервале от около 33 до около 65 единиц по стандарту CORESTA, при наиболее предпочтительных величинах номинальной проницаемости базового полотна от около 33 до около 60 единиц. Базовое полотно 140 имеет продольное направление 142, продолжающееся вдоль длины обертки 123, и поперечное направление 144, продолжающееся поперек обертки 123 так, чтобы быть в общем перпендикулярным, или поперечным относительно продольного направления 142.

Эти области 126 из добавочного материала могут быть нанесены на базовое полотно 140 предпочтительно с помощью технологии печати. В то время как для нанесения области 126 могут быть использованы один или более способов печати (выбранных из группы, состоящей из прямой печати, офсетной печати, струйной печати, глубокой печати и тому подобных), предпочтительно употребляют способ глубокой печати. Глубокая печать обеспечивает широкие возможности регулирования количеств наносимого материала, конфигураций наносимого материала и тому подобного, и пригодна для высокоскоростной печати на базовом полотне 140. Для целей полезной модели термин ««высокоскоростная» печать» имеет отношение к процессам печати, где базовое полотно 140 продвигается через печатный процесс с линейной скоростью, большей чем около 1,5 м/сек (300 футов/мин). Для целей изготовления сигарет предпочтительны скорости печати базового полотна, превышающие 2,3 м/сек (450 футов/мин), и даже еще более предпочтительны скорости, превышающие 2,5 м/сек (500 футов/мин) или более. В этом отношении количества наносимого добавочного материала, а также качество рисунка нанесенного добавочного материала, могут значительно варьировать, когда обертку, приготовленную с использованием процессов высокоскоростной печати, сравнивают с оберткой, полученной процессами низкоскоростной печати. Высокоскоростные печатные операции могут обеспечивать как желательные показатели (эффективности) поджигающей способности, так и желательные показатели (эффективности) самогашения.

Примечательно, что было найдено, что базовое полотно может быть преобразовано (напечатано) для введения полосок соответственно варианту выполнения, описанному со ссылкой на ФИГ. 10, при скорости 5 м/сек (1000 футов в минуту), обеспечивая приемлемый внешний вид бумаги (то есть, без ущерба качеству) и без увеличения количества или неприемлемой статистической частоты возникновения складок или морщин.

Одной целью настоящего описания является представление оберток 123 (смотри ФИГ. 2), изготовленных высокоскоростным процессом в промышленном масштабе, которые, будучи сформированными в табачный стержень, проявляют показатели поджигающей способности, не превышающие 25%, и показатели самогашения не больше, чем 50%. Соответственно этому, важные признаки высокоскоростной печати представляют собой здесь количества наносимого материала и характеристики полученных напечатанных областей. В то время как эти показатели поджигающей способности и самогашения рассматриваются в данный момент как адекватные, для полученного курительного изделия еще более предпочтительным является показатель поджигающей способности, не превышающий 15%; и наиболее предпочтителен для полученного курительного изделия показатель поджигающей способности, не больший, чем около 10%. Также желательны более низкие показатели самогашения. В этой связи, более предпочтительный показатель самогашения составляет менее, чем около 25%; тогда как наиболее предпочтительный показатель самогашения составляет менее, чем около 10%.

Материалы, используемые для областей из добавочного материала, могут быть важными для характеристик поджигающей способности и самогашения курительного изделия, изготовленного с использованием обсуждаемой здесь обертки. В одном варианте выполнения области из добавочного материала могут быть напечатаны раствором крахмала, который включает противосморщивающий агент. В то время как водный раствор крахмала в настоящее время является предпочтительным, поскольку водный компонент легко высушивается, применение неводного крахмального раствора также находится в пределах смысла и области полезной модели. В еще одном варианте выполнения области из добавочного материала могут быть напечатаны раствором, включающим смесь частиц карбоната кальция (или мела), крахмала и противосморщивающего агента. Как и с раствором крахмала и противосморщивающим агентом, раствор, включающий смесь частиц карбоната кальция (или мела), крахмала и противосморщивающего агента, предпочтительно наносят в виде водного раствора, но неводный раствор также попадает в пределы смысла и области полезной модели.

Настоящая полезная модель предусматривает, что для придания описываемых здесь желательных характеристик пригодны разнообразные противосморщивающие агенты. В частности, противосморщивающий агент выбирают из группы, состоящей из глицерина, пропиленгликоля и 1,2-пропиленгликоля. Глицерин представляет собой предпочтительный член группы противосморщивающих агентов. Однако в данный момент наиболее предпочтительным членом группы противосморщивающих агентов является 1,2-пропиленгликоль.

Вообще говоря, настоящая полезная модель предусматривает, что для получения раствора добавочного материала, используемого для печати, к номинальному водному раствору крахмала будут добавлены либо (i) противосморщивающий агент, либо (ii) комбинация противосморщивающего агента и карбоната кальция. Для номинального водного раствора крахмала, употребляемого в настоящем описании, крахмал может составлять от около 10% до около 20%, по весу, номинального раствора. Предпочтительно, крахмал может составлять от около 14% до около 26% по весу номинального раствора. Наиболее предпочтительно, крахмал может составлять около 16% по весу номинального раствора.

Противосморщивающий агент предпочтительно добавляют к номинальному крахмальному раствору, причем вес противосморщивающего агента варьирует в диапазоне от около 10% до около 120% от веса крахмала в номинальном растворе крахмала. Когда противосморщивающий агент представляет собой 1,2-пропиленгликоль, вес противосморщивающего агента более предпочтительно варьирует в диапазоне от около 40% до около 120% от веса крахмала в номинальном крахмальном растворе; еще более предпочтительно в диапазоне от около 40% до около 80%; и наиболее предпочтительно в диапазоне от около 55% до около 65%. Там, где противосморщивающий агент представляет собой глицерин, вес противосморщивающего агента более предпочтительно варьирует в диапазоне от около 10% до около 45% от веса крахмала в номинальном крахмальном растворе; еще более предпочтительно в диапазоне от около 20% до около 40%; и наиболее предпочтительно в диапазоне от около 20% до около 30%. Когда глицерин употребляют в качестве противосморщивающего агента в количестве от около 40 до около 45%, глицерин оказывает вредное влияние на качество высушивания раствора добавочного материала.

ПРИМЕРЫ

Нижеследующие иллюстративные, неограничивающие примеры предназначены для представления дополнительного разъяснения. Приведенные в Таблицах I и II результаты сравнивают начальную вязкость и стабильность с течением времени раствора для печати без добавленного противосморщивающего агента, с начальной вязкостью и стабильностью с течением времени раствора для печати с добавленным противосморщивающим агентом. Наблюдения, зарегистрированные в Таблице I (для 1,2-пропиленгликоля) и Таблице II (для глицерина) показывают, что раствор для печати, содержащий противосморщивающий агент, такое как 1,2-пропиленгликоль или глицерин, является менее вязким в начальном состоянии и более стабильным в том отношении, что он имеет более низкую вязкость в течение гораздо более длительного периода времени.

Таблица I
Вязкость 24%-ного раствора крахмала+80% СаСО31Вязкость 24%-ного раствора крахмала+80% СаСО3+100% 1,2-пропиленгликоля2
День 1 65 мПа.сек (сП, сантипуаз) 50 мПа.сек
День 271 мПа.сек 51 мПа.сек
День377 мПа.сек 50 мПа.сек
День 488 мПа.сек -
День 6 -52 мПа.сек
День 7147 мПа.сек 58 мПа.сек
День 8-61 мПа. сек
День 9 -66 мПа.сек
День 10225 мПа.сек 70 мПа.сек
День 16114 мПа.сек
1 Карбонат кальция (СаСО3), добавленный к раствору 24% сухого крахмала в воде; отношение по весу добавленного СаСО3 к сухому крахмалу, присутствующему в растворе, составляет 0,8:1,0. 2 Карбонат кальция (СаСО3), добавленный к раствору 24% сухого крахмала в воде; отношение по весу добавленного 1,2-пропиленгликоля к добавленному СаСО3 к сухому крахмалу, присутствующему в растворе, составляет 1,0:0,8:1,0.

Таблица II
Вязкость 20%-ного раствора крахмала+СаСО 31Вязкость 20%-ного раствора крахмала+СаСО3+глицерин2
День 151 мПа.сек (сП, сантипуаз)41 мПа.сек
День 250 мПа.сек -
День 5 66 мПа.сек52 мПа. сек
День 6 78 мПа.сек-
День 7102 мПа.сек -
День 8 -55 мПа.сек
День 12-62 мПа .сек
День 1472 мПа.сек
1 Карбонат кальция (СаСО3), добавленный к раствору 20% сухого крахмала в воде; отношение по весу добавленного СаСО3 к сухому крахмалу, присутствующему в растворе, составляет 1:1. 2 Карбонат кальция (СаСО3), добавленный к раствору 20% сухого крахмала в воде; отношение по весу добавленного глицерина к добавленному СаСО3 к сухому крахмалу, присутствующему в растворе, составляет 1:5:5.

Вышеприведенные Таблицы демонстрируют, что действительный срок хранения раствора для печати с использованием противосморщивающего агента, как измеренный по его вязкости, по существу вдвое превышает срок хранения раствора для печати без противосморщивающего агента. Добавление противосморщивающего агента в материал, наносимый на области с добавочным материалом, тем самым улучшает реологические характеристики раствора для печати, употребляемого для формирования областей из добавочного материала.

Когда добавочный материал наносят способами печати, большое значение имеет вязкость наносимого материала. Если вязкость наносимого материала возрастает с течением времени, добавочный материал имеет ограниченный срок хранения, или жизнеспособность при хранении, после которого материал утрачивает свою применимость. Как демонстрирует Таблица I, при добавлении противосморщивающего агента в состав наносимого материала начальная вязкость добавочного материала может быть снижена примерно на 20%. Более того, срок хранения, или жизнеспособность при хранении, добавочного материала увеличивается по меньшей мере в два раза или более по сравнению с материалом, не имеющим противосморщивающего агента.

Результаты, приведенные в Таблицах III и IV, показывают, что добавление противосморщивающего агента к раствору для печати снижает самозатухаемость в условиях свободного горения без неприемлемого вредного воздействия на показатели поджигающей способности (то есть, в то же время сохраняя приемлемые уровни поджигающей способности). Для целей информации, представленной в Таблице III, партии по 40 сигарет были протестированы для получения показателя поджигающей способности, в то время как партии по 20 сигарет были испытаны при каждом угловом положении для получения показателя самогашения.

Таблица III
Раствор для печати с 22% крахмала+100% 1,2-пропиленгликоля 1+СаСО3(SE представляет самозатухаемость)
Карбонат кальция СаСО3 , %Ширина/мм Поджигающая способность/%Самозату-хаемость (0)Самоза-тухаемость (45)Самоза-тухаемость (90)Самоза-тухаемость (средняя)
704085 10075
703590 10075
4060 7510010092
65060 10053
701080 10063
6070 107595 60
652585 10070
610540 5032

77,5560 9051
8075 06585 50
625045 5032
1 1,2-Пропиленгликоль, добавленный к раствору 22% сухого крахмала в воде; 1,2-пропиленгликоль, добавленный к раствору крахмала с отношением 1,2-пропиленгликоля к сухому крахмалу, составляющим 1,0:1,0; и СаСО3, добавленный к крахмальному раствору в количестве, указанном в весовых процентах, измеренном относительно веса сухого крахмала, использованного в растворе.

Из Таблицы III можно сделать определенные выводы. Например, поджигающая способность удерживалась на уровне значительно ниже 25% целевого значения для полосок шириной 7 мм. В дополнение к этому, поджигающая способность удерживалась на уровне значительно ниже 25% целевого значения, когда вес карбоната кальция (СаСО3) составлял менее 80% от веса крахмала. Далее, средние показатели самогашения были меньшими или равными 70%, когда вес СаСО3 составлял более 40% от веса крахмала; и самозатухаемость при угле наклона 0 была меньшей или равной 25, когда вес СаСО3 составлял более 40% от веса крахмала.

Для целей информации, представленной в Таблице IV, испытанию подвергали меньшие группы сигарет, а именно группы по пять. Сигареты, протестированные для получения результатов Таблицы IV, были приготовлены с двумя полосками, нанесенным кисточкой вручную с использованием раствора добавочного материала, как указано в Таблице IV.

Таблица IV
РастворПоджигающая способность Самозатухаемость (при угле 0)
20%-ный крахмальный раствор0 из 53 из 5
20%-ный крахмальный раствор+глицерин 1
0 из 5 1 из 5
Весовое отношение глицерина к сухому крахмалу=1:5
1 Глицерин, добавленный к раствору 20% сухого крахмала в воде; отношение по весу добавленного глицерина к сухому крахмалу, присутствующему в растворе, составляет 1:5.

Для обоих растворов, содержащих противосморщивающий агент, все сигареты в испытании на поджигающая способность погасли самопроизвольно до того, как зона обугливания достигла границы фильтра. Однако в испытании самогашения (при наклоне под углом 0) для раствора без противосморщивающего агента 60% сигарет погасли самопроизвольно до достижения границы фильтра, тогда как для раствора, содержащего противосморщивающий агент, только 20% сигарет проявили самогашение до достижения границы фильтра. Тем самым самозатухаемость остается на уровне ниже общепринятого целевого значения в 25%. Показатель поджигающей способности был превосходным, с достигнутым значением 0%, весьма значительно меньшим, чем часто употребляемые целевые значения в 10%, 15% или 25%. Таким образом, добавление или введение противосморщивающего агента в области из добавочного материала снижает самозатухаемость в условиях свободного горения (самозатухаемость) без вредного влияния на показатель поджигающей способности (поджигающая способность).

Введение противосморщивающего агента в добавочный материал также улучшает характеристики полученной полосчатой обертки. Более конкретно, было обнаружено, что противосморщивающий агент повышает гибкость добавочного материала, когда его высушивают на обертке (то есть, он действует как пластификатор). В результате полоски из добавочного материала менее предрасположены отделяться от базового полотна во время обработки и применения, чем полоски на обертке, где противосморщивающий агент не использовали в составе. Далее, как отмечено выше, введение противосморщивающего агента в добавочный материал приводит к улучшению показателя самогашения курительного изделия, изготовленного из обертки, имеющей полоски из добавочного материала, который включает противосморщивающий агент - но без ухудшения показателя поджигающей способности.

Хотя действие противосморщивающего агента в крахмальном растворе еще не полностью доступно пониманию, представляется, что противосморщивающий агент также функционирует в растворе крахмала как пластификатор. Крахмальный раствор без противосморщивающего агента, также способный исполнять функцию пластификатора, склонен просачиваться в подповерхностный слой бумажной структуры. Более того, при отсутствии противосморщивающего агента крахмальный раствор при высушивании проявляет тенденцию обусловливать усадку, или сокращение размера. Эта усадка и/или это сокращение вызывают такие же усадку или сокращение нижележащего полотна, то есть, области, находящейся под полосообразной областью. В качестве примера, наблюдения показали, что бумажное полотно с шириной 92 см (36 дюймов) может претерпевать усадку вплоть до величин от 1,3 см до 1,9 см (от 0,5 дюйма до около 0,75 дюйма) в полосообразной области; то есть, на уровне от около 1% до около 2%. Помимо всего прочего, такая усадка может создавать трудности в таком плане, как поддержание точной приводки между многочисленными печатающими устройствами, когда используют многопроходную печать.

Поскольку нижележащее полотно между полосообразными областями не испытывает усадки, участок между полосообразными областями становится волнистым, где волны продолжаются в продольном направлении нижележащего полотна, и волнообразные изменения от этих волн происходят поперек полотна, или в поперечном направлении нижележащего полотна. После разрезания нижележащего полотна в продольном направлении на части, по размерам соответствующие изготовляемым сигаретам, каждую из этих продольных частей бумажного полотна плотно наматывают на соответствующую бобину. Соответственно этому, вышеописанная волнистость иногда проявляется в складках в областях, не содержащих полосок, где складки бумаги сами корректируют сокращение ширины, обусловленное усадкой в полосообразных областях. Такие складки в обертке в основном являются неприемлемыми для производства табачного стержня. Эффект такой усадки можно без труда увидеть на ФИГ. 60А, 60В, 60С. Эти фигуры представляют собой полученные с использованием оптического микроскопа изображения сморщенной области между напечатанными полосообразными областями, где однократное нанесение пленкообразующего материала составляет количество 5,5Х. Использованный пленкообразующий материал содержал 22% крахмала и 40% мела, или карбоната кальция.

Таким образом, как представляется, усадка полосообразных областей является причиной сморщивания в непокрытой полосками, или в непропечатанной зоне обертки. Опять же, механизмы еще не полностью понятны, но добавление противосморщивающего агента к крахмальному раствору, как представляется, делает напечатанный слой или полосообразную область более гибкими. Эта гибкость может быть обусловлена тем, что напечатанный крахмальный слой является более упругим. Эта гибкость может быть также обусловлена тем, что напечатанный слой имеет пониженную способность впитываться в структуру бумаги, так что напечатанный слой в большей степени располагается на поверхности бумажного полотна. Вне зависимости от того, действует ли какой-то из этих механизмов, комбинация этих механизмов или же проявляется еще какой-нибудь иной механизм, наблюдения показывают, что, когда обертку сгибают, повышенная эластичность слоя или полосообразной области снижает вероятность того, что слой или полосообразная область будут отделяться от обертки. Более того, представляется, что эластичность слоя или полосообразной области позволяют слою или полосообразной области соответствовать по размерам нижележащей бумаге, когда нанесенный раствор высыхает; тем самым усадка в полосообразной области сокращается, и, одновременно, также уменьшаются сморщивание и/или формирование складок между полосообразными областями. Соответственно этому, введение противосморщивающего агента в крахмальный раствор противодействует вышеописанному сморщиванию.

Эффект добавления противосморщивающего агента в пленкообразующий материал можно без труда увидеть на ФИГ. 60D, 60E, 60F, 60G, 60H, 60I, которые представляют собой выполненные с помощью оптического микроскопа фотографии участка между напечатанными полосообразными областями, в таких же условиях, как для ФИГ.60А-60С. на ФИГ. 60D-60F в качестве противосморщивающего агента использовали глицерин. Пленкообразующий материал был нанесен в количестве 5,5Х и содержал 22% крахмала, 40% мела и 20% глицерина. на ФИГ. 60G-60I в качестве противосморщивающего агента употребляли 1,2-пропиленгликоль. В этих фигурах пленкообразующий материал был нанесен в количестве 5Х и содержал 22% крахмала, 40% мела и 100% пропиленгликоля. ФИГ. 60 демонстрирует неожиданное влияние на бумагу с напечатанными полосками, достигнутое добавлением противосморщивающего агента к пленкообразующему материалу.

Дополнительное преимущество представляемого здесь противосморщивающего агента касается характеристик раствора в плане формирования пленки. Более конкретно, представляется, что введение противосморщивающего агента в добавочный материал улучшает характеристики пленкообразования из добавочного материала в отношении поверхности базового полотна, на которое наносят добавочный материал. Как представляется, эта улучшенная характеристика пленкообразования улучшает показатель поджигающей способности полосообразных оберток, сформированных из добавочного материала. Более того, характеристика пленкообразования усиливает желательное герметизирующее действие слоя в достаточной мере, чтобы обеспечить возможность сокращения числа многопроходных актов нанесения, каковые могли бы потребоваться в случае растворов, не содержащих противосморщивающего агента. При наличии противосморщивающего агента может оказаться возможной однопроходная операция в сочетании с надлежащей эффективной сушкой.

Некоторые дополнительные преимущества наблюдались, когда в качестве противосморщивающего агента использовали 1,2-пропиленгликоль. Более конкретно, 1,2-пропиленгликоль может быть эффективно применен, где отношение веса 1,2-пропиленгликоля к весу крахмала в растворе составляет около 100%. Напротив, глицерин может быть эффективно использован, когда отношение веса глицерина к весу крахмала в растворе составляет менее 40%, поскольку при этом отношении время высушивания раствора, содержащего крахмал и крахмальный пластификатор, становится неприемлемо длительным. Такая разница во времени высушивания может быть обусловлена различием между температурой кипения глицерина (290С) и температурой кипения 1,2-пропиленгликоля (187,3С); разница примерно в 100 градусов Цельсия. Для 1,2-пропиленгликоля температура кипения является более близкой к температуре кипения водного раствора, чем температура кипения глицерина.

При добавлении противосморщивающего агента к крахмальному раствору улучшается проницаемость полосообразной области, то есть, проницаемость является более равномерной и меньшей, чем проницаемость полоски, в которой пластификатор не использован. Это явление имеет существенное значение, поскольку обеспечивает возможность нанесения или напечатания требуемого количества крахмального раствора в одиночной стадии печати. Квалифицированные специалисты в этой области технологии примут во внимание, что в прошлом для обеспечения необходимой проницаемости в полосообразных областях типично были необходимы множественные стадии печати. Разумеется, по-прежнему может оказаться желательным, по иным соображениям, продолжения употребления многослойных печатных операций.

КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ

Карбонат кальция, или мел, предпочтительно добавляют к номинальному крахмальному раствору в дополнение к противосморщивающему агенту, причем вес мела может варьировать в диапазоне от 0 до около 100% от веса крахмала в номинальном растворе; предпочтительно в диапазоне от около 40% до около 100%; и наиболее предпочтительно в диапазоне от около 40% до около 80%, с предпочтительным целевым уровнем приблизительно 60%. Мел может быть добавлен к номинальному крахмальному раствору для корректирования отражательной способности полученного добавочного материала, чтобы таковая была сравнимой с отражательной способностью непокрытого материала базового полотна. При такой отражательной способности полосообразные области, сформированные из добавочного материала, являются менее видимыми для случайного наблюдателя.

Отношение «СаСО3 -крахмал» также может представлять собой существенный фактор в определении поджигающей способности показателя самогашения курительного изделия, изготовленного из обертки согласно полезной модели, когда производство выполняют с помощью высокоскоростной печати. Отношение «СаСО3-крахмал» определяется как отношение, по весу, карбоната кальция к крахмалу для области из добавочного материала. Более конкретно, отношение «СаСО 3-крахмал», составляющее менее, чем около 0,8, является предпочтительным для получения желательного показателя поджигающей способности наряду с улучшенным показателем самогашения (при угле 0), меньшим, чем примерно 25%. Карбонат кальция (СаСО 3) включен в состав согласно варианту выполнения, описанному со ссылкой на ФИГ. 10, для повышения показателя самогашения, вместе с другими изложенными здесь соображениями.

Из вышеприведенного описания и прилагаемых чертежей квалифицированным специалистам в этой области технологии будет понятно, что был описан способ изготовления полосчатой обертки для курительных изделий. В этом способе полосообразные области 126 (смотри ФИГ. 2) из добавочного материала обозначены как места, расположенные на определенном расстоянии друг от друга на одной поверхности базового полотна 123. Расстояние между этими полосообразными областями 126 может быть выбрано так, чтобы быть существенно бульшим, чем ширина таковых полосообразных областей 126 в продольном направлении 142 базового полотна 140. Ширина полосообразных областей 126 может быть выбрана варьирующей в диапазоне от около 5 мм до около 10 мм (миллиметров); и промежуток между этими полосообразными областями 126 (каковой промежуток может быть измерен как расстояние от заднего края одной полосообразной области до переднего края следующей соседней полосообразной области) может варьировать в диапазоне от около 12 мм до около 40 мм.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ КРАХМАЛЬНЫЕ КОМПОЗИЦИИ И ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТАКОВЫХ

Полосообразные области согласно полезной модели предпочтительно включают водный раствор, содержащий крахмал, мел, или СаСО 3, и противосморщивающий агент. В то время как рассматриваются многие типы крахмала, в настоящее время для крахмального компонента слоев 210, 212, 214 (ФИГ. 10) предпочтителен крахмал из тапиоки. Пригодным крахмалом, имеющимся в продаже на рынке, является сорт FLO-MAX8, производимый фирмой National Starch & Chemical Co.

Неожиданно было обнаружено, что определенные характеристики крахмального материала приводят к заранее заданным рисункам, которые дают очень низкие показатели Поджигающей способности, когда в курительных изделиях формируют узорчатую базовую бумагу. Еще более неожиданным оказалось понимание того, что в пределах стандартных технических условий для некоторых общеизвестных крахмальных материалов вариации свойств материалов от партии к партии могут влиять на Поджигающая способность полученных курительных изделий. В качестве примера, технические условия на окисленный крахмал из тапиоки, предлагаемый на рынке фирмой National Starch & Chemical Co. как FLO-MAX8, показывает значение рН 1%-ного раствора, варьирующее в интервале от 4,5 до 6,5, с частицами, имеющими молекулярные массы, превышающие 10000. Неожиданно было обнаружено, что, когда заранее заданный рисунок наносили на базовое полотно с использованием партии крахмала FLO-MAX8, имеющего значение рН в диапазоне от около 6 до около 6,5, показатель поджигающей способности оказался гораздо лучшим по сравнению с другими партиями FLO-MAX8, для которых величина рН была менее, чем около 6, но все еще в пределах технических условий изготовителя.

Разнообразные сопоставления и компромиссные решения требуются для того, чтобы сделать выбор параметров крахмала для употребления при нанесении пленок на обертку. Например, в то время как крахмал с высокой молекулярной массой может приводить к эффективному снижению проницаемости, такие высокомолекулярные крахмалы должны быть использованы в низких концентрациях, образуя раствор, имеющий очень большое содержание воды. Но пленки с высоким содержанием воды гораздо труднее эффективно высушить на пористой обертке. Более того, было найдено, что поверхностное натяжение крахмального раствора влияет на удерживание мелких пузырьков воздуха; низкое поверхностное натяжение позволяет мелким пузырькам оставаться в растворе, тогда как высокое поверхностное натяжение заставляет пузырьки сливаться и выделяться из раствора, приводя к более однородному и плотному материалу для нанесения на обертку.

Хоть не будучи полностью понятным, предпочтительный диапазон значений рН окисленного крахмала, как представляется, отражает меньшую степень, или меньшую полноту, окисления полимерных цепей крахмала, обусловливающую более длинные полимерные цепи, чем более кислые (то есть, с меньшей величиной рН) крахмалы.

Далее, более длинные полимерные цепи дают раствор, имеющий более высокую вязкость. Более высокая вязкость крахмального раствора обеспечивает лучший контроль нанесения на обертку в процессе печати.

На основании такого понимания обстоятельств было найдено, что заметное улучшение параметров поджигающей способности узорчатой обертки достижимо для крахмальных растворов, имеющих конкретные, и улучшенные, характеристики. Эти характеристики для водного раствора, содержащего окисленный крахмал, включают значение рН в диапазоне от около 6 до около 6,5; величину поверхностного натяжения по меньшей мере около 6,5×10-2 Н/м (65 дин/сантиметр); вязкость при комнатной температуре не более, чем около 50 мПа.сек (50 сантипуаз); и гранулометрический состав частиц в диапазоне от около 4 мкм (микрон) до около 40 мкм для сухих частиц, причем около 90% также в диапазоне от около 10 мкм до около 100 мкм во влажном состоянии. Далее, частицы предпочтительно имеют такую молекулярную массу, что раствор может иметь концентрации крахмала в диапазоне от около 14% до около 24%. Предпочтительно, крахмал включает окисленный крахмал из тапиоки.

Водные крахмальные растворы, используемые для нанесения на базовое полотно или обертку, типично получают путем приготовления водно-крахмальной смеси первым смешением желательного весового количества сухого крахмального порошка с желательным весовым количеством воды при комнатной температуре (то есть, примерно при температуре от 15°С до около 25°С), для получения водно-крахмальной смеси, имеющей заранее выбранную концентрацию. Например, для получения водно-крахмального раствора с предварительно выбранной концентрацией 20%, 20 частей по весу крахмала смешивают с 80 частями по весу воды. Водно-крахмальный раствор затем нагревают до повышенной температуры, близкой к температуре кипения, в диапазоне от около 90°С до около 95°С; то есть, ниже температуры кипения. Водно-крахмальный раствор выдерживают при повышенной температуре в течение периода времени от около 20 до около 30 минут для термического замачивания. Затем водно-крахмальный раствор охлаждают до комнатной температуры. Эта стадия охлаждения может протекать пассивно, в результате естественных процессов теплообмена; или же стадия охлаждения может быть активной (или принудительной), например, путем погружения в охлаждающую баню и с использованием традиционной системы механического охлаждения. На всем протяжении стадии смешения, стадии нагревания, стадии термического замачивания и стадии охлаждения водно-крахмальную смесь перемешивают. Перемешивание может быть непрерывным или по существу непрерывным. Если в водно-крахмальный раствор должны быть введены дополнительные компоненты, такие как карбонат кальция, то эти компоненты следует добавлять после того, как водно-крахмальный раствор охладится до комнатной температуры после стадии термического замачивания.

Водные крахмальные растворы, имеющие вышеуказанные характеристики и приготовленные вышеописанным способом, могут быть нанесены на базовое полотно с использованием любой из многочисленных технологий печати, включающих, в качестве примера и без ограничений, группу, состоящую из глубокой печати, офсетной печати, струйной печати, напыления и тампопечати. Прочие способы печати также могут быть пригодными и предполагаются находящимися в пределах указаний настоящего описания. Однако предпочтительно для нанесения крахмального раствора на базовое полотно для получения узорчатой обертки употребляют глубокую печать.

Неожиданно было обнаружено, что отношение «СаСО3 /крахмал» представляет собой существенный фактор в определении показателей поджигающей способности и самогашения курительного изделия, изготовленного из обертки согласно полезной модели, полученной с использованием высокоскоростной печати. Отношение «СаСО3/крахмал» определяется как отношение, по весу, карбоната кальция к крахмалу для области 126 из добавочного материала, то есть, для обоих слоев. Более конкретно, отношение «СаСО3/крахмал» на уровне по меньшей мере около 35% предпочтительно для получения показателей поджигающей способности и самогашения (угол 0) меньше, чем около 25%. Еще более предпочтительное отношение «СаСО3/крахмал» составляет по меньшей мере около 45% для получения показателей поджигающей способности и самогашения (угол 0) меньше, чем около 20%.

Если желательно, слой 150, напечатанный на базовом полотне 140 (смотри ФИГ. 3), может представлять собой слой крахмала, и слой 152 может быть слоем, включающим смесь крахмала и карбоната кальция. Однако согласно предпочтительной в настоящий момент компоновке смесь крахмала и карбоната кальция помещают в первый слой 150 и наносят только крахмал в другой слой 152.

Было сделано наблюдение, что (i) отражательная способность в оптическом диапазоне базового полотна 140 и (ii) отражательная способность в оптическом диапазоне смеси крахмала и карбоната кальция довольно сходны. Фактически, эти два значения отражательной способности достаточно близки, чтобы затруднить функционирование оборудования для оптического контроля. С другой стороны, (i) отражательная способность в оптическом диапазоне базового полотна 40 и (ii) отражательная способность в оптическом диапазоне слоя, включающего крахмал, наблюдались как существенно различные.

Различные характеристики отражательной способности слоев 150, 152 преимущественно используются для улучшения характеристик оптического контроля обертки согласно полезной модели. При осаждении слоя крахмала на верхнюю поверхность слоя, содержащего крахмал и карбонат кальция, оптический контроль обертки ощутимо упрощается. Более конкретно, когда базовое полотно 140 продвигается с подающей бобины через машину для глубокой печати на приемную бобину, полотно 140 может также проходить через контрольное устройство. В контрольном устройстве источник света сфокусирован на движущемся полотне 140. Световой пучок, исходящий от источника света, отражается от поверхности движущегося базового полотна 140 так, что отраженный свет попадает на сенсор. Когда каждая область 126 из добавочного материала перемещается через контрольное устройство, область 126 прерывает световой пучок и изменяет количество света, отраженного на сенсор. Поскольку отражательная способность крахмального слоя отличается от отражательной способности базового полотна 140, сенсор может быть сконструирован так, чтобы регистрировать наличие или отсутствие области 126. Вкупе с входными данными, имеющими отношение к скорости перемещения базового полотна через контрольное устройство, более сложный сенсор может даже определять ширину области 126 в продольном направлении базового полотна 140, а также продольные промежутки между соседними областями, для контроля качества и стабильности производства. В отношении контроля полосообразных областей, пожалуйста, смотрите также патенты US 5 966 218 и US 6 198 537, приведенные здесь для сведения.

Неожиданно оказалось, что, когда уровни содержания карбоната кальция повышаются в полосообразных областях 126, подвергаемых оптическому контролю, или в системах машинного зрения, показания этих систем, по наблюдениям, становятся менее надежными. Предположительно, эта сниженная надежность обусловливается повышенной отражательной способностью поверхности полосообразных областей 126. Такая повышенная отражательная способность подавляет, или «ослепляет», контрольные системы, каковое явление, возможно, имеет место в результате того, что отражательная способность полосообразных областей 126 с высокими уровнями содержания карбоната кальция сравнима с отражательной способностью самого базового полотна и может быть по существу эквивалентна таковой. Как представляется, такая равноценность отражательной способности достигается, когда уровень содержания карбоната кальция в поверхностной зоне полосообразных областей 126 становится больше, чем около 80% от уровня содержания крахмала в поверхностной зоне полосообразных областей 126.

Эта проблема равнозначности отражательной способности может быть сокращена созданием структуры полосообразных областей 126, в которой поверхностная зона имеет отражательную способность, которая существенно отличается от отражательной способности базового полотна так, что контрольные системы стабильно идентифицируют вариацию отражательной способности для определения параметров, касающихся полосообразных областей 126, в том числе, в качестве примера, наличие изменения отражательной способности (начало или конец полосообразной области 126), отсутствие изменения отражательной способности (пропуск полосообразной области 126, или неправильное расположение полосообразной области 126), протяженность полосообразной области 126 в продольном направлении или промежуток между полосообразными областями 126 (например, как долго конкретная отражательная способность продолжается для детектируемой скорости или быстроте перемещения базового полотна через контрольное устройство). Один путь установления желательной структуры для полосообразных областей 126 состоит в нанесении слоя с повышенным содержанием карбоната кальция в положение, более отдаленное от контрольной системы, чем слой, содержащий по существу один крахмал. Другими словами, наложением крахмального слоя поверх слоя, содержащего карбонат кальция, эффективность работы систем оптического контроля не будет ухудшена, но будет по-прежнему высокой.

Такая компоновка слоев в полосообразной области 126 придает обертке еще одно неожиданное и весьма благоприятное свойство. Когда первый слой полосообразной области 126, нанесенный на базовое полотно, содержит как карбонат кальция, так и крахмал, присутствие полосообразной области 126 менее заметно при рассматривании или внимательном изучении со стороны базового полотна, противоположной стороне, на которую нанесена полосообразная область 126, то есть, стороны, противолежащей стороне, где действует машинное зрение. Фактически, когда уровень содержания карбоната кальция достигает высоких значений, каковые являются предметом полезной модели, присутствие или наличие полосообразной области 126 становится менее заметным для потребителя, и в действительности может стать по существу невидимым для простого пользователя.

Такая визуальная маскировка важна, так как потребители курительных изделий привыкают к продуктам, в которых обертка имеет однородный, равномерный внешний вид. Предпочтительная компоновка слоев 150, 152 (смотри ФИГ. 3) сообщает дополнительное существенное преимущество курительному изделию, изготовленному с использованием обертки согласно полезной модели.

Подобным образом, многие типы частиц карбоната кальция рассматриваются как попадающие в пределы смысла и области полезной модели. Однако в настоящее время пригодный карбонат кальция, имеющийся в продаже на рынке, представлен карбонатом кальция, который производится фирмой Solvay Chemicals, Inc., как продукт SOCAL 31. Продукт SOCAL 31 представляет собой ультратонкодисперсную, осажденную форму карбоната кальция, имеющую средний размер частиц около 70 нм (нанометров). По наблюдениям, более крупные частицы карбоната кальция не действуют столь же хорошо в этом варианте применения, по сравнению с ультратонкодисперсной осажденной формой карбоната кальция, вследствие, по меньшей мере частично, склонности более крупных частиц быстрее осаждаться из раствора, и ввиду, по меньшей мере отчасти, необходимости в увеличенных количествах для придания преимущественных характеристик, обсуждаемых здесь.

Материалы, используемые для областей из добавочного материала, могут быть важными для показателей поджигающей способности и самогашения курительного изделия, изготовленного с использованием обсуждаемой здесь обертки. В одном варианте выполнения области из добавочного материала могут быть напечатаны раствором крахмала, который включает противосморщивающий агент. В то время как водный раствор крахмала в данный момент является предпочтительным, поскольку водный компонент легко высыхает, применение неводного крахмального раствора также входит в пределы смысла и области полезной модели. В еще одном варианте выполнения области из добавочного материала могут быть напечатаны раствором, включающим смесь частиц карбоната кальция (или мела), крахмала и противосморщивающего агента. Как и с раствором крахмала и противосморщивающего агента, раствор, включающий смесь частиц карбоната кальция (или мела), крахмала и противосморщивающего агента, предпочтительно наносят в виде водного раствора, но неводный раствор также попадает в пределы смысла и области полезной модели.

Вообще говоря, настоящая полезная модель предусматривает, что для получения раствора добавочного материала, используемого для печати, к номинальному водному раствору крахмала будут добавлены либо (i) противосморщивающий агент, либо (ii) комбинация противосморщивающего агента и карбоната кальция.

Как более подробно обсуждалось выше, введение противосморщивающего агента в крахмальный раствор позволяет наносить водный крахмальный раствор в одиночной стадии печати или слоя на нижележащее бумажное полотно. В то время как противосморщивающий агент может быть также использовано в многослойной конструкции для полосообразной области в множественных стадиях печати или проходах, преимущества противосморщивающего агента обусловливаются применением такового в первом слое, нанесенном на базовое полотно.

Из вышеприведенного обсуждения квалифицированным специалистам в этой области технологии теперь будет очевидно, что в пределы смысла и области полезной модели входят многочисленные различные рисунки полосообразных областей обертки. Например, был описан рисунок, включающий множество сплошных полосок, расположенных в поперечном направлении (смотри ФИГ. 2). Сплошные полоски могут быть продолжающимися в поперечном направлении, продолжающимися 220 в продольном направлении (смотри ФИГ. 11) или спиральными 222 (смотри ФИГ. 12). Для целей полезной модели описание в виде сплошной компоновки означает, что области из добавочного материала нанесены в одиночной стадии.

Вышеприведенное обсуждение также разъясняет, что области из добавочного материала, если желательно, могут быть нанесены в двух или более последовательных стадиях или нанесениях. Способы глубокой печати, а также другие способы печати, всецело пригодны для таких последовательных стадий или множественных нанесений.

УЛУЧШЕННЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ САМОГАШЕНИЯ ПРИ СОХРАНЕНИИ ПОКАЗАТЕЛЯ ПОДЖИГАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

Как отмечено выше, желательно достижение показателя поджигающей способности, который соответствует правительственным требованиям и превышает таковые. Это достижимо с помощью такой сплошной полосообразной конфигурации, каковая описана Со ссылкой на ФИГ. 10. Более того, как уже отмечалось ранее, желательный показатель поджигающей способности часто достигается в ущерб показателю самогашения курительного изделия. Иначе говоря, в то время как показатель поджигающей способности может соответствовать правительственным требованиям или превышать таковые, этот показатель поджигающей способности типично связан с курительным изделием, которое будет самопроизвольно гаснуть, будучи в руках курильщика, то есть самозатухаемость составляет 100%. Поскольку курильщики, как правило, предпочитают не испытывать необходимости повторного разжигания курительного изделия, улучшение показателя самогашения с сохранением в то же время показателя поджигающей способности составляет весьма желательный признак улучшенных оберток. Заявители выявили компоновки полосообразных областей на обертке, которые обеспечивают такой улучшенный показатель самогашения, в то же время сохраняя показатель поджигающей способности. Например, введение некоторого количества мела в варианте выполнения, описанном со ссылкой на ФИГ. 10, содействует улучшению показателя самогашения среди прочих параметров.

В дополнение к применению мела или вместо такового для улучшения показателя самогашения, определенные полосообразные конфигурации и рисунки, раскрытые здесь, применимы для формирования курительных изделий, имеющих как улучшенный показатель самогашения, так и желательный показатель поджигающей способности. Например, щелевая полосообразная конфигурация, как показано на ФИГ. 5 и других, способна лучше поддерживать тление во время свободного горения, тогда как, будучи расположенной рядом с субстратом, не поддерживает тления.

Со ссылкой на Таблицы V, обертка А включает щелевую полосообразную компоновку, имеющую три области с шириной около 2 мм каждая, при общей ширине 6 мм для напечатанной полосообразной области с дозировками добавочного материала в различных участках, варьирующими от около 3,5Х до около 5,5Х. Дозировка добавочного материала на уровне 5,5Х соответствует количествам от около 8 г/м2 до около 9 г/м2 добавочного материала в расчете на сухой вес, где обертка имеет номинальный базовый вес около 26,5 г/м2. Более низкие величины дозировки добавочного материала предполагались бы обеспечивающими пропорционально регулируемые значения для веса добавочного материала, измеренные в расчете на сухой вес. Значения ширины полосообразных областей типично измеряются в продольном направлении и имеют фазу протяженностью в 27 мм (то есть, промежуток между передним краем одной полосообразной области и передним краем соседней или последующей полосообразной области).

Таблица V
ОберткаКонфигурация полосообразной областиОбщая ширина полосообразной области Проницаемость базового полотна
A2-2-26 мм33 единиц по стандарту CORESTA
В2,5-2-2,5 7 мм33 единиц по стандарту CORESTA

С2,5-2-2,57 мм60 единиц по стандарту CORESTA
D 3-2-38 мм60 единиц по стандарту CORESTA

В Таблице V «конфигурация полосообразной области» представляет собой сокращенное описание ширины частей полоски, если рассматривать в направлении, в котором зона обугливания перемещается по горящему табачному стержню. Так, конфигурация 2,5-2-2,5 (смотри ФИГ. 5) полосообразной области 126 означает, что первая часть, или зона, 202 (смотри ФИГ. 6) всей полосообразной области в целом составляет 2,5 мм, вторая часть, или зона, 203 всей полосообразной области в целом составляет 2 мм (и может быть просто промежутком), и третья часть, или зона, 204 всей полосообразной области в целом составляет 2,5 мм. Здесь первая часть 202 первой столкнулась бы с надвигающейся зоной обугливания горящего табачного стержня, затем перемещающаяся зона обугливания достигла бы второй части 203, и до третьей части 204 продвигающаяся зона обугливания добралась бы в последнюю очередь.

Таблица VIПараметры обертки А
Зона 1Зона 2Зона 3
Ширина2 мм2 мм2 мм
Слои добавочного материала1 11
Дозировка добавочного материала в расчете на слой 5x3,5-4x5x
Общий добавочный материал 5x3,5-4X5x

Таблица VIIПараметры обертки В
Зона 1Зона 2Зона 3
Ширина2,5 мм2 мм2,5 мм
Слои добавочного материала1 11
Дозировка добавочного материала в расчете на слой 5x3,5-4x5x
Общий добавочный материал 5x3,5-4x5x

Таблица VIIIПараметры обертки С
Зона 1Зона 2Зона 3
Ширина2,5 мм2 мм2.5 мм
Слои добавочного материала1 11
Дозировка добавочного материала в расчете на слой 5x3,5-4x5x
Общий добавочный материал 5x3,5-4x5x

Таблица IXПараметры обертки D
Зона 1Зона 2Зона 3
Ширина3 мм2 мм3 мм
Слои добавочного материала1 11
Дозировка добавочного материала в расчете на слой 5x3,5-4x5x
Общий добавочный материал 5x3,5-4x5x

Таблицы VI-IX показывают, что многозонная полосообразная область 126 (смотри ФИГ. 5) может быть скомпонована в однопроходной операции печати с величинами дозировки нанесения, указанными в этих таблицах. В каждой из оберток А-D добавочный материал предпочтительно включал водный раствор, содержащий крахмал, мел, или карбонат кальция, и 1,2-пропиленгликоль. В настоящий момент предпочтительной является смесь, для которой водный раствор содержит крахмал, мел и 1,2-пропиленгликоль в весовом отношении около 100 (для крахмала) к количеству от около 40 до около 80 (для мела) и к количеству около 100 (для 1,2-пропиленгликоля), в весовых процентах. Количество самого крахмала в водном растворе может варьировать в диапазоне от около 20% до около 24%.

Когда водный раствор наносят на базовое полотно и высушивают, в относительных пропорциях компонентов добавочного материала могут происходить некоторые изменения. Например, наблюдения показывают, что, когда в качестве противосморщивающего агента употребляют 1,2-пропиленгликоль, от около 50% до около 60% добавленного в раствор пропиленгликоля остаются в добавочном материале после его высушивания на бумажном полотне. Некоторая потеря веса может также происходить во время высушивания и с прочими противосморщивающими агентами. Однако такая потеря веса во время процесса высушивания не наблюдалась в отношении крахмала и карбоната кальция как компонентов добавочного материала.

Область 126 из добавочного материала может быть по существу непрерывной поперек бумажного полотна, как показано (смотри ФИГ. 2), или же может иметь один или более продолжающихся в продольном направлении промежутков так, чтобы образовывать С-образную область при формировании обертки для табачного стержня (смотри ФИГ. 7), или может иметь несколько частей 127' дугообразной формы (смотри ФИГ. 8), в основном расположенных симметрично вокруг табачного стержня, если рассматривать в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси 134 табачного стержня 122.

В дополнение, область 126 из добавочного материала на обертке 123 может быть разделена на две или более по существу кольцеобразных части (смотри ФИГ. 5), которые разнесены друг от друга вдоль оси 142 на расстояние w, которое типично не превышает ширины колец 126, если измерять в направлении, в основном параллельном оси 134 табачного стержня 122. Такой промежуток как характерный признак создает «щель» в полосообразной структуре.

В пределы компетенции полезной модели также входит то, что область 126 обертки 123 может включать множество зон 127 (смотри ФИГ. 8), размещенных по окружности вокруг табачного стержня 122, причем зоны 127' в соседней области 126 смещены в окружном направлении относительно зон другой соседствующей области 126. В дополнение, зоны 127, 127' могут быть расположены в соответствии с заранее заданным рисунком, таким, каковой представлен в Патентной Заявке США с серийным 60/924,666, приведенной здесь для сведения.

Области из добавочного материала предпочтительно наносят в виде одиночного слоя 210 (смотри ФИГ. 9). Следует отметить, что представление поперечного сечения базового полотна на ФИГ. 9 является схематическим. Как обсуждалось выше, реальное поперечное сечение базового полотна представляет собой разрез через бесчисленное количество волокон, которые формируют базовое полотно. В случае сигаретной обертки эта толщина может быть порядка примерно 30 микрон (то есть, 30×10 -6 метра, или 30 мкм). Реальная толщина добавочного материала составляет 2 мкм, и добавочный материал имеет склонность просачиваться и принимать форму поверхности, образованной волокнами базового полотна. В результате материал, размещенный в областях из добавочного материала, может быть схематически показан в виде прямоугольников (как на ФИГ. 3, 6 и 9), но в действительности практически незаметен для невооруженного глаза. Для этой цели следует принимать во внимание, что, если для формирования областей из добавочного материала употребляют многочисленные слои, отдельные слои в полученной структуре различить почти невозможно. Такое разрешение на индивидуальные, или отдельные, слои еще более усложняется при нанесении водных растворов, поскольку последующие слои склонны повторно смачивать предшествующий слой и создавать возможность осаждения таких компонентов, как мел, через материал предшествующего слоя.

Величина дозировки нанесения материала в предпочтительном одиночном слое (смотри ФИГ. 9) может варьировать в диапазоне от около 4Х до около 6Х. Употребляемое для этих целей обозначение «Х» было описано выше. Там, где базовое полотно имеет номинальное значение CORESTA около 33, представляется подходящей предпочтительная в настоящее время дозировка нанесения около 5Х. Там, где базовое полотно имеет номинальное значение CORESTA около 60, представляется адекватной предпочтительная в данный момент дозировка нанесения около 5,5Х.

Хотя области из добавочного материала предпочтительно наносят однопроходным нанесением, или слоем, настоящее описание также предусматривает нанесение добавочного материала многочисленными стадиями нанесения, или слоями (смотри ФИГ. 10). В этом варианте выполнения, после нанесения первого слоя 210 на поверхность базового полотна 123 на первом устройстве для глубокой печати и высушивания, на обертку может быть нанесен второй слой 212 (смотри ФИГ. 10) добавочного материала, например, на втором устройстве для глубокой печати. Если желательно, на дополнительном устройстве для глубокой печати может быть нанесен третий или последующий слой 214. Второй слой 212 может быть расположен так, чтобы совмещаться с первым слоем 210 и по существу иметь такую же протяженность. Альтернативно, второй слой 212 может покрывать только одну или более частей первого слоя 210. Относительная дозировка нанесения слоев не обязательно должна быть одинаковой, и предпочтительно различается. Например, один слой может иметь толщину, по меньшей мере примерно в 1,5-3 раза превышающую таковую другого слоя.

Например, курительное изделие 120 (смотри ФИГ. 13) может включать одну или более полосообразных областей 250, которые аксиально разнесены относительно друг друга вдоль оси курительного изделия 120. Каждая полосообразная область 250 может включать добавочный материал, нанесенный так, что между концевыми частями 254 полосообразной области 250 существует по меньшей мере один продолжающийся в продольном направлении зазор 252. Вариант выполнения на ФИГ. 13 показывает одиночный зазор 252 в каждой из полосообразных областей 250; однако могут быть предусмотрены два или более зазоров 252 вдоль окружности курительного изделия 120. Там, где предусмотрен более, чем один зазор 252, зазоры предпочтительно расположены в основном параллельно друг другу, и предпочтительно также разнесены относительно друг друга по существу на равные расстояния вдоль окружности курительного изделия 120. Вариант выполнения курительного изделия, имеющего пару по существу диаметрально противоположных областей из добавочного материала, можно увидеть на ФИГ. 15. Как показано, протяженность областей 250, 250' из добавочного материала в окружном направлении может быть по существу одинаковой с протяженностью в окружном направлении промежутков, или зазоров, 252 между этими областями 250, 250' из добавочного материала.

В случае вышеприведенной компоновки, когда курительное изделие 120 находится в состоянии свободного горения (смотри ФИГ. 15), области 250, 250' из добавочного материала преграждают доступ воздуха к горящей зоне обугливания табачного стержня 122 вследствие их уменьшенной проницаемости. С другой стороны, когда курительное изделие держат по существу в горизонтальном положении, нижний зазор 252 обертки 123 свободно пропускает воздух для входа сбоку в табачный стержень 122, чтобы поддерживать горение в зоне обугливания. Совершенно иная ситуация имеет место, когда курительное изделие 120 кладут на субстрат 260 (смотри ФИГ. 14). В этих условиях субстрат 260 блокирует доступ воздуха снизу вверх в нижнюю часть, или нижний зазор 252 табачного стержня 122. Области 250, 250' из добавочного материала и субстрат 260 действуют совместно в формировании участков 258, 259 с гораздо меньшей площадью, через которые воздух может быть втянут через базовое полотно 140 обертки. Более конкретно, вертикальный участок 258 между нижней частью области 250 и субстратом 260 и вертикальный участок 258 между нижней частью области 250' и субстратом 260 обусловливают значительное сокращение площади, через которую воздух может проходить для достижения тлеющей зоны обугливания в табачном стержне 122. В результате расходования кислорода в воздухе тлеющая зона обугливания в курительном изделии 120 самопроизвольно затухает, когда линия горения достигает противолежащих областей из добавочного материала, размещенных так, как изображено на ФИГ.14. Условие существенного сокращения площади для доступа воздуха, поддерживающего горение в зоне обугливания, также имеет место при поворотных положениях табачного стержня 122 между таким положением, иллюстрированным на ФИГ. 14, и другими положениями курительного изделия, если его поворачивать вокруг продольной оси такового.

Однако, когда курительное изделие 120 помещают на субстрат 260 так, что одна из областей 250, 250' из добавочного материала контактирует с субстратом 260, области из добавочного материала по-прежнему могут существенно ограничивать площадь, через которую воздух может поступать мимо них и сквозь базовое полотно 140, и имеет место меньшая степень материального взаимодействия между субстратом 260 и областями из добавочного материала для сокращения этой площади, по сравнению с тем, что происходит в проницаемой для воздуха области 262 втягивания. Для целей настоящего описания «область 262 втягивания» представляет собой область на табачном стержне 122, которая может быть использована для обеспечения затухания горения в зоне обугливания, будучи размещенной на субстрате 260.

В вышеприведенном примере снижение показателя поджигающей способности также связано с сокращением показателя самогашения, и улучшает качество свободного горения курительного изделия 120, имеющего обертку с областями из добавочного материала, как таковые на ФИГ. 13. Квалифицированными специалистами в этой области технологии также должно быть принято во внимание, что улучшение самогашения согласно ФИГ. 15 имеет место, когда курительное изделие находится в горизонтальном положении (то есть, угол 0). Подобные улучшения самогашения также наблюдаются при других положениях оценки самогашения с углами 45 и 90. В ситуации, где курительное изделие 120 располагается на субстрате 260 в одной из трех конкретных ориентаций, причем ориентации разделены между собой (смещены) на угол 45 вокруг оси курительного изделия, характеристики самогашения и желательной поджигающей способности также достигаются. Естественно, обсуждение приведено в такой манере ради краткости. Будет без труда понятно, что компоновка согласно настоящему описанию может гасить курительное изделие вне зависимости от того, какая боковая часть обращена к субстрату 260, и без необходимости нанесения пленкообразующего соединения на бумагу в такой мере, чтобы утратилось желательное качество свободного горения курительного изделия, или так, чтобы уровни содержания монооксида углерода в основном потоке дыма стали повышаться. Это может быть понятным, если признать, что противолежащие области пленкообразующего соединения не обязательно должны располагаться в точности под углом 90 относительно боковой части, которая контактирует с субстратом 260. Эти области могут быть сосредоточены в месте, которое находится ближе к боковой части или дальше от таковой, находящейся в контакте с субстратом 260, например, под углом около 60 и 120 относительно боковой части, контактирующей с субстратом 260.

Дополнительно, для конкретного выбранного рисунка, способность гасить курительное изделие может зависеть в большей степени скорее от создания минимальной в длину протяженности добавочного материала (например, пленкообразующего соединения), нежели от конкретного веса пленкообразующего соединения в расчете на единицу площади в продолжающихся в продольном направлении местах. Например, длина прямоугольной области может быть не менее, чем около 5,5 мм для конкретных используемых компоновки, базового полотна и пленкообразующего соединения. Количество употребляемого пленкообразующего соединения может быть увеличено для улучшения показателя поджигающей способности, обычно без ущерба качеству свободного горения и показателю самогашения, и, если желательно, на бумагу может быть нанесен ускоритель горения для поддерживания даже больших уровней количества добавочного материала.

Ранее предполагалось, что отношение значений проницаемости 3:1 между базовым полотном и областями из добавочного материала было недостаточным для затухания курительного изделия, поскольку имеет место недостаточное сокращение проницаемости бумаги в продольном положении области втягивания. Однако такое отношение значений проницаемости в пределах части окружности курительного изделия может быть достаточным для затухания курительного изделия, когда имеется нижележащий субстрат 260, и когда добавочный материал размещен на боковых сторонах курительного изделия 120, не контактирующих с субстратом 260.

Еще один вариант выполнения курительного изделия, в котором используется взаимодействие между продольными промежутками, разделяющими противолежащие области из добавочного материала, и субстратом, показан на ФИГ. 16. Здесь серия разнесенных в продольном направлении областей втягивания распределена вдоль оси 134 курительного изделия 120. Каждая пара областей из добавочного материала в области втягивания может быть названа как зоны для упрощения упоминания таковых.

Со ссылкой на ФИГ. 17, бумажная обертка 123 далее включает пары из зон добавочного материала в отделенных друг от друга местах вдоль табачного стержня 122 на ФИГ. 16 (такие как противолежащая пара зон 270d, 272d).

Каждая пара прямоугольных зон (например, 270а и 272а - последнюю на ФИГ. 16 не видно) определяет кольцевую область 274 (например, область 274а). «Ширина» полосообразной области 274а измеряется от переднего края 146 области 274а (таковая является ближайшей к надвигающейся зоне обугливания) до заднего края 148 (таковая является наиболее отдаленной от зоны обугливания). Предпочтительно, ширина областей, например, 274а, варьирует в диапазоне от около 5,5 мм до около 12 мм, более предпочтительно от около 7 мм до около 10 мм, и наиболее предпочтительно от около 8 мм до около 9 мм. Более того, в каждой кольцевой области, такой как область 274а, зоны 270а и 272а разделены между собой в окружном направлении так, что при формировании табачного стержня 122 они располагаются во взаимно противолежащих положениях на противоположных сторонах обертки 123. Предпочтительно, ширина каждой зоны 270а, 272а по окружности (то есть, в поперечном направлении относительно бумажного полотна) варьирует в диапазоне от около 5 до около 9 мм при поперечном измерении, более предпочтительно от около 6 мм до около 7 мм при поперечном измерении.

Далее следует отметить, что область 276 базового полотна 140 между соседними областями 274а, 274b, и области между противолежащими зонами внутри каждой зоны (такие как между противолежащими зонами 270b, 272b зоны 274b) предпочтительно по существу не содержат добавочного материала, составляющего зоны (например, зоны 270b, 272b).

Расстояние в продольном направлении между соседними областями (такое как между зонами 274a, 274b) обозначается как полосообразный интервал 276, который предпочтительно составляет от около 4 до около 12 мм, и более предпочтительно от около 6 мм до около 8 мм.

Предпочтительно, соответствующие противолежащие зоны 270, 272 каждой области 274 смещены относительно таковых в предшествующем ряду, или области, в такой степени (в соответствии с нижеприведенными указаниями), и такое достаточное число областей 274 распределено вдоль данного табачного стержня (путем подбора ширины полосообразной области и ширины промежутков между полосообразными областями), чтобы, когда курительное изделие помещают на субстрат, вдоль табачного стержня 122 было по меньшей мере одно место 101, где соответственная пара областей 270 была бы ориентирована по существу по бокам табачного стержня 122, так, как это показано на ФИГ. 14 для пары противолежащих зон 250, 250'. При таком или близком к таковому размещении на табачном стержне 122 создается ситуация, где самозатухаемость может иметь место с наибольшей вероятностью. Местоположение вдоль табачного стержня 122, где такая ориентация происходит наиболее точно, далее будет называться как «ориентированная область втягивания».

Поскольку курительное изделие 120 могло бы быть уложено на субстрат в ином положении, нежели показанное на ФИГ. 16, и/или поскольку рисунок зон в таковом может отличаться, следует понимать, что ориентированная область втягивания может возникать в различных местах вдоль продольного направления табачного стержня 122 для различных поворотных положений табачного стержня 122. Рисунок зон и промежутков 276 между полосообразными областями может быть выбран таким образом, чтобы вдоль табачного стержня 122 могла возникать более чем одна ориентированная область втягивания.

Предпочтительно, каждая зона 270, 272 и 272' включает количество добавочного материала, достаточное для снижения проницаемости обертки в каждой зоне до уровня от около 0 до около 12 единиц по стандарту CORESTA, более предпочтительно около 7 единиц по стандарту CORESTA или менее.

Для целей настоящего описания рисунок из добавочного материала наносят на обертку 123 для получения улучшенных характеристик поджигающей способности и также для достижения улучшенных характеристик самогашения.

По современным понятиям, расположение зон из добавочного материала в шахматном порядке согласно настоящему описанию позволяет сконструировать курительное изделие 120 (смотри ФИГ. 16) с преимущественной комбинацией желательных показателей низкой поджигающей способности и желательных показателей низкой самогашения. Рисунки областей низкой проницаемости из добавочного материала создают участки из пленкообразующего соединения вдоль длины табачного стержня 122, которые могут взаимодействовать с субстратом для затухания зажженного курительного изделия 120, которое уложено на этот субстрат, в то же время эти области из добавочного материала (такого как пленкообразующее соединение) побуждают курительное изделие 120 к самогашению в статистически более редких ситуациях, когда курительное изделие 120 удерживается курильщиком в условиях свободного горения. Таким образом, курительное изделие 120 может проявлять пониженную поджигающая способность, в то же время сохраняя желательное качество свободного горения, или низкий показатель самогашения, при нанесении рисунка из пленкообразующего соединения на базовое полотно согласно настоящему описанию.

Для достижения желательных характеристик поджигающей способности и самогашения на базовое полотно 123 обертки наносят рисунок 300 (смотри ФИГ. 17), предпочтительно, когда базовое полотно 123 находится в развернутом состоянии, таким образом, как показано на ФИГ. 17, или когда базовое полотно находится в рулоне сигаретной бумаги, которая была только что разрезана в продольном направлении на бобины. Цель настоящего описания состоит в представлении оберток, которые, будучи сформированными в табачный стержень 122, проявляют показатели поджигающей способности не более 25, и показатели самогашения не выше 50. Еще более предпочтителен показатель поджигающей способности для полученного курительного изделия не более, чем около 15; и наиболее предпочтителен показатель поджигающей способности для полученного курительного изделия не более, чем около 10. Также желательны более низкие показатели самогашения. В этой связи более предпочтительный показатель самогашения составляет менее, чем около 25; тогда как наиболее предпочтительный показатель самогашения составляет не менее, чем около 10.

С конкретным обращением к ФИГ. 17, поперечные размеры обертки 123 выбирают, основываясь на диаметре конечного курительного изделия (от около 7 до около 10 мм) и с учетом перекрывания материала в продольном шве на величину от около 1 до около 2 мм. Например, при допущении шва с перекрыванием 1 мм размер бумажной обертки поперек полотна может составлять около 27 мм для курительного изделия, имеющего длину окружности около 25,6 мм.

Предпочтительно, рисунок 300 наносят на базовое полотно 140 так, что множество продолжающихся по окружности областей 274a, 274b, 274c, 274d (в ФИГ. 17 обозначенных прерывистыми линиями) размещено в отделенных друг от друга местах вдоль табачного стержня 122 (смотри стрелку 142 на ФИГ. 17). Добавочный материал может быть нанесен на одну или на обе стороны базового полотна. Предпочтительно, по номинальной длине табачного стержня 122 помещаются от трех до шести, и наиболее предпочтительно от четырех до шести областей 274. Каждая из кольцевых областей 274a, 274b, 274c, 274d имеет продольный шаг вдоль табачного стержня 122 (то есть, длину, измеренную вдоль табачного стержня от начала одной области до начала соседней области), который является меньшим, чем номинальная длина табачного стержня 122. При выборе длины продольного шага, составляющей примерно 25% номинальной длины, на каждом табачном стержне 122 будут помещаться четыре области.

Внутри каждой кольцевой области, например, 274а, предусмотрены по меньшей мере две зоны, например, 270а, 272а, из добавочного материала. Следует отметить, что зоны из добавочного материала во всех фигурах изображены с точечным затенением, чтобы упростить их идентификацию; однако в курительном изделии 120 или обертке 123 для такого курительного изделия эти зоны из добавочного материала могут быть или могут не быть визуально идентифицируемыми. Каждая из этих зон предпочтительно разделена по окружности так, что в конечном табачном стержне 122 зоны будут противолежащими относительно друг друга. Более того, для каждой тройки зон, например, 274a, 274b, 274c, зоны 270b, 272b второй области 274b предпочтительно смещены в окружном направлении относительно зон 270а, 272а из первой области. Далее, зоны 270с, 272с третьей области 274с предпочтительно смещены по окружности относительно зон 270b, 272b второй области 274b, и в окружном направлении смещены еще больше относительно зон 270а, 272а первой области 274а.

Как изображено на ФИГ. 17, зоны из добавочного материала в каждой области согласно этому варианту выполнения смещены вбок в направлении окружности относительно зон из добавочного материала соседней области на расстояние, которое является функцией поперечного размера зон из добавочного материала. Каждая зона имеет ширину, измеряемую вдоль табачного стержня 122, и поперечный размер при измерении поперек, то есть в направлении окружности табачного стержня 122. Для этого варианта выполнения ширина зоны является меньшей, чем продольный шаг соответствующей области. Как видно на ФИГ. 17, длина продольного шага может быть больше, чем ширина соответствующей зоны соответственной области. Зоны из добавочного материала в последующих областях вдоль табачного стержня 122 предпочтительно смещены относительно зон из добавочного материала в соседних областях, тем самым определяя рисунок 300 областей, которые покрывают части базового полотна вдоль линий, наклоненных относительно края базового полотна. Далее, рисунок зон из добавочного материала может повторяться, по меньшей мере частично, вдоль длины базового полотна.

В иллюстрированном варианте выполнения (ФИГ. 17) каждая зона размещена на обертке 123 так, что зона центрирована по одному из трех путей 270, 272 и 272', каковые пути представлены соответствующими прерывистыми линиями 270, 272 и 272'. Таким образом, например, путь 270 проходит через соответствующие геометрические фигуры шести зон 270a, 270b, 270c, 270d, 270e, 270f. Каждая зона отделена от других зон, но зоны могли бы, альтернативно, контактировать друг с другом. Пути 270, 272 и 270' параллельны между собой и ориентированы под острым углом относительно бокового края обертки 123. Должно быть понятно, что зоны 272' предпочтительно являются теми же самыми, что и зоны 272, и получаются в результате продвижения по рисунку 300, показанному на ФИГ. 17, где, как только зоны 270 исчезают вдоль одного края, зоны 270' появляются вдоль противоположного края. Каждая пара зон, выровненных в линию поперек полотна, например, зоны 270а, 272а, или зоны 270b, 272b, могут покрывать вплоть до 33% общей площади поверхности соответствующей области 274а, 274b. Для прямоугольных зон каждая зона предпочтительно варьирует в диапазоне от около 8 мм до около 10 мм в продольном направлении, или по ширине, и от около 5 мм до около 7 мм в окружном направлении, при измерении поперек. Промежутки 276 в продольном направлении между зонами предпочтительно варьируют в диапазоне от 4 мм до около 12 мм, и более предпочтительно в диапазоне от около 6 мм до около 8 мм. Расстояние между зонами из добавочного материала в направлении окружности предпочтительно варьирует в диапазоне от около 3 мм до около 20 мм, более предпочтительно в диапазоне от около 5 мм до около 8 мм, и наиболее предпочтительно в диапазоне от около 5,5 мм до около 7,0 мм.

Когда обертку 123 сворачивают вокруг табака для получения табачного стержня 122, зоны из добавочного материала в любом продольном местоположении предпочтительно разнесены примерно на 180 относительно друг друга. Более того, отношение площади, занятой зонами из добавочного материала, ко всей площади в целом, причем общая площадь представляет собой сумму (i) соответствующей области 274d и (ii) кольцевого участка между соседними областями на одной стороне (каковое отношение здесь называется как «отношение площадей зон»), составляет существенно меньше единицы. Предпочтительно, чтобы отношение площадей зон варьировало в диапазоне от значения менее, чем около 20%, до значения менее, чем около 50%, и более предпочтительно в диапазоне от значения менее, чем около 20%, до значения менее, чем около 35%. Более конкретно, в некоторых вариантах выполнения отношение площадей зон для занятой зонами области к общей площади может составлять менее 30% и даже менее 25%. Вообще говоря, желательно поддерживать отношение площадей, занимаемых зонами, на низком уровне, поскольку, как представляется, высокие значения (то есть, близкие к 1) повышают концентрацию монооксида углерода в основном потоке дыма, где для табачного стержня используют обертку с низкой проницаемостью (то есть, низким значением в единицах CORESTA).

Когда обертку 123 формируют для изготовления табачного стержня 122, пути 270, 272, 272' описывают первый спиральный маршрут 272/272' (зоны 272 и 272' на ФИГ. 17 сочетаются с образованием спирального маршрута 272/272') и второй спиральный маршрут 270 (включающий выстроенные по спирали зоны 270), каковые оба продолжаются продольно, вокруг оси 134, и по всей длине табачного стержня 122, как иллюстрировано на ФИГ. 16-17. Спиральные маршруты 272/272' и 270 (как видно из ФИГ. 17) имеют угол поворота спирали и не пересекаются друг с другом. Предпочтительно, оба спиральных маршрута могут следовать по одному из направлений вращения вокруг табачного стержня 122 против часовой стрелки и по часовой стрелке. Как иллюстрировано, оба маршрута 270, 272' следуют направлению по часовой стрелке, начиная с фильтрового конца табачного стержня 122, если рассматривать от горящего конца и смотреть в сторону фильтрового конца.

Зоны рисунка 300 могут быть сформированы нанесением одного или более слоев водной пленкообразующей композиции на базовое полотно обертки для снижения проницаемости бумаги в этих зонах. Введение противосморщивающего агента в пленкообразующую композицию позволяет наносить рисунок в два прохода, если желательно, или одним слоем, если в распоряжении имеется дополнительное сушильное устройство. Альтернативно, для формирования зон может быть также использован целлюлозный материал. Там, где употребляют пленкообразующую композицию, эта пленкообразующая композиция предпочтительно может включать воду и закупоривающее средство с высокой концентрацией, например, от 20% до около 50% по весу. Пленкообразующая композиция может включать одно или более закупоривающих средств, таких как крахмал, альгинат, целлюлоза или камедь, и также может включать карбонат кальция в качестве наполнителя. Где в качестве пленкообразующего соединения используют крахмал, может быть предпочтительной концентрация около 24%. Пленкообразующая композиция может быть нанесена на базовое полотно обертки 123 с использованием глубокой печати, цифровой печати, в виде покрытия и напылением с использованием шаблона, или любым другим пригодным способом. Например, пленкообразующие соединения и способы нанесения пленкообразующих соединений, описанные в Патентной Заявке США 11/500,918, которая приведена здесь для сведения, могут быть выбраны для нанесения рисунка на базовое полотно обертки. Если желательно, зоны из добавочного материала могут быть сформированы путем напечатания множественных последовательных слоев, например, двух или более последовательных слоев, с приводкой или выравниванием относительно друг друга. Далее, когда для формирования зон из добавочного материала используют слои, материал в слоях может быть одинаковым или различающимся. Например, один слой может представлять собой крахмал, тогда как следующий слой может состоять из крахмала и карбоната кальция (или наоборот).

Предпочтительный в настоящее время вариант выполнения для рисунка 300 зон из добавочного материала иллюстрирован на ФИГ. 18. Подобно варианту выполнения на ФИГ. 17, зоны из добавочного материала на ФИГ. 18 являются четырехугольными, более конкретно, в основном прямоугольными. Предпочтительно, по меньшей мере две зоны, например, 280а, 280b, из добавочного материала наносят в каждой области 274a, 274b, 274c, 274d так, чтобы они были распределены по окружности в готовом курительном изделии. Размер каждой зоны 280а, 280b в окружном направлении предпочтительно выбирают меньшим, чем около 50% поперечного размера базового полотна 123 в развернутом состоянии, и наиболее предпочтительно около 25% поперечного размера этого базового полотна 123, или длины окружности табачного стержня 122. Размер каждой зоны 280а, 280b по направлению окружности, если добавить величину промежутка по окружности между зонами 280а, 280b, предпочтительно составляет около 50% поперечного размера по окружности базового полотна 123.

Длина зон 280а, 280b в продольном направлении плюс промежуток в продольном направлении между зонами 280а, 280b и зонами 282а, 282b (то есть, длина продольного шага) предпочтительно выбирают так, что по номинальной длине табачного стержня 122 курительного изделия будут укладываться три или четыре области 274а, 274b, 274c, 274d, и так, что зоны из добавочного материала в соседних областях разнесены друг от друга в продольном направлении. Предпочтительно, протяженность в продольном направлении, или «ширина» зон, например, 280а, 280b (то есть, ширина зоны или ширина области, как определено выше), варьирует в диапазоне от около 8 до около 10 мм. Величина смещения в окружном направлении, х, между (i) зонами 282а, 282b области 274b и (ii) зонами 280а, 280b области 274а предпочтительно варьирует в диапазоне от около 10% до около 35% от общего поперечного размера базового полотна 123 в развернутом состоянии. Более предпочтительно, смещение в окружном направлении, х, варьирует в диапазоне от около 12% до около 35% от общего поперечного размера базового полотна 123 в развернутом состоянии. Наиболее предпочтительно, смещение в окружном направлении, х, составляет примерно половину размера по окружности, или поперечного размера зоны 280а, 280b из добавочного материала. Зоны из добавочного материала в других областях, 274с, 274d, подобным образом еще более смещены по окружности на ту же величину смещения, х, относительно друг друга. Следует отметить, например, что в области 274d одна из зон 286а, 286с из добавочного материала оказывается разрезанной вдоль между двумя частями краев базового полотна 123, когда базовое полотно находится в развернутом состоянии.

Рисунок  300, нанесенный в областях 274а-274d, предпочтительно повторяется вдоль длины базового полотна 123. Очевидно, что, если смещение по окружности, х, составляет менее 12,5% от ширины базового полотна в поперечном направлении, то длину полного цикла, или фазу, рисунка 300 будут определять более, чем четыре области. Наоборот, если смещение по окружности, х, составляет более 12,5%, то длину полного цикла рисунка 300 будут определять менее чем четыре области (как в случае рисунка на ФИГ. 17).

В дополнительном варианте выполнения рисунка 300 (смотри ФИГ. 19) используют четырехугольные зоны 290а, 290b из добавочного материала, а именно зоны по существу в форме параллелограммов. В то время как зоны 290а, 292а размещены так, чтобы выстраиваться в основном по спирали относительно друг друга, когда обертку сворачивают в табачный стержень 122, при желании может быть выбрана конфигурация форм 290, 292, 294, 296 в виде параллелограммов. Например, могут быть выбраны зеркальные изображения форм (зеркально отраженные относительно продольного направления), даже если может быть утрачено впечатление общей спиральной компоновки. Подобным образом, при желании может быть изменена несимметричность зон в форме параллелограммов. В общем, однако, размеры по окружности, промежутки в окружном направлении, или смещение, размеры в продольном направлении и промежутки в продольном направлении или смещение, зон 290, 292, 294, 296 и областей 31а-31d в этом варианте выполнения могут быть выбраны, как описано в других вариантах выполнения.

В еще одном дополнительном варианте выполнения рисунка 300 (смотри ФИГ. 20) используют четырехугольные зоны 310, 312, 314, 316 из добавочного материала, а именно по существу трапециевидной формы. Здесь опять в основном трапецеидальные зоны 310а, 312а могут быть расположены так, чтобы в целом быть выстроенными по спирали относительно друг друга, когда обертку сворачивают в табачный стержень 122. В дополнение, реальная форма трапецеидальных зон 310, 312, 314, 316 может быть выбрана по желанию. Например, несимметричность трапецеидальных зон и пропорции трапецеидальных зон могут быть изменены так, как может оказаться желательным. В общем, однако, размеры по окружности, промежутки в окружном направлении или смещение, размеры в продольном направлении и промежутки в продольном направлении или смещение, зон 310, 312, 314, 316 и областей 274а-274d в этом варианте выполнения могут быть выбраны, как описано в других вариантах выполнения. Предпочтительно, чтобы передний край 146 была более длинной из двух параллельных краев зон 310.

В еще одном дополнительном варианте выполнения рисунка 300 (смотри ФИГ. 21) употребляют в общем треугольные зоны 320, 322, 324, 326 из добавочного материала. В общем треугольные зоны 320а, 320b области 274а могут быть сформированы и размещены так, чтобы касаться соответствующих в общем треугольных зон 322а, 322b следующей соседней области 274b. Если желательные характеристики поджигающей способности и самогашения требуют этого, в общем треугольные зоны 320а, 320b первой области 274а могут быть продолжающимися в продольном направлении от треугольных зон 322а, 322b соседней области 274b. В зависимости от характеристик, требуемых для конструкции курительного изделия, также предусматривается, что в общем треугольные области могут быть ориентированы так, чтобы горящая зона обугливания тлеющего курительного изделия встречалась с вершиной треугольника и постепенно возрастающей величиной в поперечном направлении в общем треугольных зон (то есть, справа налево на ФИГ. 21), или так, чтобы горящая зона обугливания тлеющего курительного изделия встречалась с основанием треугольных зон и скачкообразным изменением условий в зонах низкой проницаемости (то есть, слева направо на ФИГ. 21). Промежутки между треугольными зонами 320, 322, 324, 326 в окружном направлении и размер этих треугольных зон могут быть определены в соответствии с предпочтительными диапазонами, изложенными в других местах настоящего описания. Более того, треугольные зоны могут представлять собой равнобедренные треугольники, как изображено, или равносторонние треугольники, или прямоугольные треугольники, или любые иные треугольные формы, которые могут быть желательными. Однако в общем размеры по окружности, промежутки в окружном направлении или смещение, размеры в продольном направлении и промежутки в продольном направлении или смещение, зон 320, 322, 324, 326 и областей 274а-274d в этом варианте выполнения могут быть выбраны, как описано в других вариантах выполнения. Предпочтительно, чтобы треугольные формы зон 320 были ориентированы так, чтобы была четко обозначена передний край 146 (ближайшая к надвигающейся зоне обугливания).

Действие этих вариантов выполнения рисунка 300 обертки будет более понятным при рассмотрении ФИГ.22-24. Эти фигуры иллюстрируют три различных положения курительного изделия 120, покоящегося на субстрате 260, и являются иллюстративными для взаимодействия, которое имеет место между зонами с низкой проницаемостью из добавочного материала и субстратом 260. Одно положение (смотри ФИГ. 22) иллюстрирует вид сбоку курительного изделия 120 согласно настоящему описанию. Вращение курительного изделия на угол 45 вокруг его продольной оси (по часовой стрелке с левого конца на ФИГ. 22) имеет результатом вертикальный профиль, подобный тому, какой показан на ФИГ. 23. Подобным образом, дальнейшее вращение курительного изделия 120 еще на угол 45 (также по часовой стрелке с левого конца на ФИГ. 22) приводит к вертикальному профилю, каковой иллюстрирован на ФИГ. 24. В каждой из ФИГ.22-24 можно видеть, что по меньшей мере одна пара зон из добавочного материала позиционирована по бокам курительного изделия в каком-то месте вдоль длины табачного стержня 122, например, зоны 332, 332' на ФИГ. 22, зоны 324, 324' на ФИГ. 23, и зоны 326, 326' на ФИГ. 24. В тех местах, где зоны 332, 332' из добавочного материала позиционированы по существу на боковых сторонах курительного изделия 120 (ФИГ. 26), зоны 332, 332' расположены по существу вертикально, или в общем перпендикулярно поверхности субстрата 260. Такая ориентация зон 332, 332' лучше всего иллюстрирована на ФИГ. 27, где противолежащие зоны 332, 332' расположены на соответствующих противоположных сторонах курительного изделия 120, если рассматривать в поперечном сечении, по существу симметрично позиционированы относительно диаметра табачного стержня 122, каковой диаметр по существу параллелен поверхности субстрата 260.

Ориентации зон из добавочного материала в других местоположениях в продольном направлении вдоль курительного изделия 20 показаны на ФИГ. 25 и 26. на ФИГ. 25 зоны 330, 330' из добавочного материала позиционированы так, что одна зона 330 касается субстрата 260. Зоны 334, 334' курительного изделия 120 на ФИГ. 22 также должны быть позиционированы, как на ФИГ. 25, если рассматривать с правого конца на ФИГ. 22. на ФИГ. 26 одна зона 336' контактирует с субстратом 260, но другая противолежащая зона 336 расположена на верхней части курительного изделия 120. Из рассмотрения ФИГ.22-24 будет очевидно, что независимо от углового положения курительного изделия 120, имеющего описанный рисунок зон из добавочного материала, по меньшей мере одна пара противолежащих зон из добавочного материала позиционирована, как показано на ФИГ. 25, или на ФИГ. 27, или в поворотном положении между этими положениями. Это положение было названо выше как ориентированная область втягивания.

Соответственно этому видно, что положение противолежащих зон из добавочного материала при вращении по спирали создает ситуацию, где, независимо от того, какая боковая часть обертки размещена на субстрате 260, всегда будет по меньшей мере одно место в продольном направлении, в котором пленкообразующее соединение на боковых частях не контактирует с субстратом 98, в то же время имея достаточное количество добавочного материала и геометрическую форму, чтобы эти зоны могли взаимодействовать с субстратом 260 для самогашения курительного изделия, когда линия горения достигает этого места в продольном направлении. Этот факт реализуется в улучшенном показателе поджигающей способности курительного изделия и позволяет разработать курительное изделие с показателем поджигающей способности не более 25%. Тем не менее, в отсутствии субстрата 260 курительное изделие не испытывает самогашения, по-прежнему оставаясь в состоянии свободного горения, таком, когда курительное изделие находится в руках курильщика. Этот факт проявляется в улучшенном показателе самогашения курительного изделия и позволяет сконструировать курительное изделие с показателем самогашения не выше 50%, каковой показатель самогашения может представлять собой средний показатель самогашения. Показатели самогашения при угле 0 могут быть гораздо меньшими, чем средний показатель самогашения, и могут составлять менее 25%.

В вышеописанных вариантах выполнения курительное изделие в основном имеет круглое поперечное сечение. Поэтому можно положить курительное изделие на субстрат 260 любой боковой стороной. Однако указанный здесь рисунок может быть таким, что вышеописанные характеристики горения (показатели поджигающей способности не более 25% и показатели самогашения не более 50%) в отношении ФИГ.14 и 15 могут быть реализованы независимо от того, какой боковой частью курительное изделие уложено на субстрат 260. Предпочтительно, рисунок выбирают так, чтобы, когда базовое полотно оборачивают вокруг табачного стержня 122, зоны из пленкообразующего соединения оказывались на противоположных боковых сторонах без контакта с субстратом 260 в одном или более (предпочтительно по меньшей мере двух) местах в продольном направлении вдоль табачного стержня 122.

Если желательно, зонам из добавочного материала также могут быть приданы другие геометрические формы, отличные от четырехугольных, например, включающие овалы, прочие многоугольники или тому подобные. Далее, вышеописанный угол поворота спирали может быть увеличен, в то же время с сохранением размеров зон такими же, как в иллюстрированных вариантах выполнения. Это изменение может поместить зоны в области перекрывания рисунка (или по меньшей мере поместить зоны в тесной близости относительно друг друга). Альтернативно, многоярусный спиральный рисунок может быть сформирован путем увеличения размера зон или зон в окружном направлении, в то же время при таком же угле поворота спирали, как на ФИГ. 17, и/или зона такого же размера, как показанная на ФИГ. 17, может быть помещена между каждой зоной и вдоль путей 270, 272, 272 (таким образом, что оказываются 12 зон вместо 6 вдоль пути 270).

ЩЕЛЕВЫЕ ПОЛОСООБРАЗНЫЕ ОБЛАСТИ

Разумеется, в пределах компетенции полезной модели также находятся другие рисунки для областей из добавочного материала. Более того, включение противосморщивающего агента в водные растворы, используемые для формирования полосообразных областей, позволяет эффективно использовать замысловатые рисунки.

Например, в еще одном варианте выполнения полосообразная область может включать первую, вторую и третью зоны из добавочного материала, каковые могут быть нанесены любым из раскрытых здесь способов, в которой вторая зона включает перфорации, которые предпочтительно заполнены закупоривающим материалом, который расплавляется или испаряется, когда горящая зона обугливания достигает полосообразной области, чтобы тем самым обеспечивать повышенную проницаемость второй зоны.

Таким образом, представлена обертка курительного изделия, включающая базовое полотно и по меньшей мере одну поперечную полосообразную область с первой, второй и третьей зонами. Первая и третья зоны включают добавочный материал, который сокращает проницаемость обертки. Каждая из первой и третьей зон имеет такую ширину, что, если любую из названных первой и третьей зон наносят по отдельности на обертки курительных изделий, курительные изделия будут проявлять статистически достоверные значения частоты событий полного сгорания на всю длину и статистически редкую частоту событий или отсутствие таковых самогашения в условиях свободного горения (например, после испытаний партии из 20-50 сигарет). Сумма значений ширины первой и третьей зон такова, что, если бы зоны были нанесены на обертки курительных изделий в виде одиночной непрерывной полоски (без щели или иной прерывистости), курительные изделия проявляли бы статистически редкую частоту событий или отсутствие таковых полного сгорания на всю длину и статистически достоверные значения частоты событий самогашения в условиях свободного горения. Первая и третья зоны разделены второй зоной. Обертка имеет более высокую проницаемость вдоль второй зоны, чем вдоль первой и третьей зон. Вторая зона имеет меньшую ширину, чем ширина любой из первой и третьей зон (которые могут иметь одинаковую или различную величину ширины), так что зажженные курительные изделия, включающие первую, вторую и третью зоны, проявляют статистически сниженную частоту событий самогашения в условиях свободного горения, по сравнению с курительными изделиями, включающими обертки, на которые первая и третья зоны были нанесены в виде одиночной непрерывной полоски, в то же время сохраняя статистически редкую частоту событий или отсутствие таковых полного сгорания на всю длину. Предпочтительно, первая и третья зоны составлены добавочным материалом, однородно распределенным по первой и третьей зонам. Необязательно, вторая зона может иметь ширину, по существу равную таковой в первой и третьей зонах.

Общий вес добавочного материала для полосообразной области предпочтительно варьирует в диапазоне от 0,5 грамма на квадратный метр до 15 граммов на квадратный метр (г/м2 ). Общеупотребительная сигаретная бумага является проницаемой, причем проницаемость обычно обозначают единицами стандарта CORESTA, которыми измеряют проницаемость бумаги в терминах объемного расхода потока (то есть, см3/сек) на единицу площади (то есть, см2) на единицу перепада давления (то есть, сантиметров (см) водяного столба). Проницаемость сигаретной бумаги обычно превышает 20 единиц CORESTA, и предпочтительно сигаретная бумага имеет проницаемость от около 33 до около 60 единиц CORESTA и базовый вес от около 22 г/м2 до 30 г/м2 . Однако проницаемость через полосообразные области и расположенную под ними сигаретную бумагу варьирует в диапазоне от 0 до 15 единиц CORESTA. Снижение проницаемости предпочтительно ограничивает течение воздуха, необходимое для поддержания горения в зоне обугливания сигареты вблизи полосообразной области.

Первая и третья зоны предпочтительно имеют более высокий базовый вес в граммах на квадратный метр, чем промежуточная вторая зона; например, базовый вес в граммах на квадратный метр в первой и третьей зонах может по меньшей мере вдвое превышать базовый вес в граммах на квадратный метр во второй зоне. Вторая зона может иметь зазор. Как употребляемый здесь, термин «зазор» имеет отношение к раздельной площади полосообразной области, между первой и третьей зонами, в которой отсутствует любой добавочный материал, снижающий проницаемость (то есть, не содержащей слоев снижающего проницаемость добавочного материала). Чтобы способствовать горению во второй зоне, обертка в местоположении второй зоны может включать оксид железа. Вторая зона предпочтительно имеет более высокую проницаемость, чем первая и третья зоны.

По меньшей мере одна поперечная полосообразная область предпочтительно включает первый напечатанный слой, контактирующий с базовым полотном, и поверх первого напечатанного слоя второй напечатанный слой, предпочтительно имеющий равный или более высокий базовый вес в граммах на квадратный метр, чем первый напечатанный слой. Однако второй и/или последующие слои могут иметь меньший базовый вес, чем первый слой. Например, базовый вес в граммах на квадратный метр второго напечатанного слоя может по меньшей мере вдвое превышать базовый вес в граммах на квадратный метр первого напечатанного слоя. В одном варианте выполнения вторая зона может включать одиночный напечатанный слой, а каждая из первой и третьей зон может включать по меньшей мере по два напечатанных слоя (более предпочтительно три или более слоев). Альтернативно, каждая из первой и третьей зон может включать по меньшей мере три или четыре напечатанных слоя, и вторая зона может включать только один или два напечатанных слоя или вообще ни одного такового.

Участки базового полотна, не содержащие полосообразных областей, предпочтительно не включают снижающий проницаемость добавочный материал. Как описано ниже Со ссылкой на ФИГ. 30, поперечная полосообразная область может включать больше, чем три зоны. Например, поперечная полосообразная область может включать, например, пять зон, причем вторая и четвертая зоны разделяют первую, третью и пятую зоны, и обертка имеет более высокую проницаемость вдоль второй и четвертой зон, чем вдоль первой, третьей и пятой зон.

Также представлена обертка курительного изделия, включающая базовое полотно и поперечную полосообразную область из добавочного материала. Поперечная полосообразная область предназначена для обеспечения самогашения курительных изделий, включающих поперечную полосообразную область, когда таковые оставлены лежать на субстрате. Обертка далее включает промежуточную зону с более высокой проницаемостью вдоль поперечной полосообразной области так, что частота событий самогашения курительных изделий, включающих обертку, статистически снижается по сравнению с таковыми без промежуточной зоны.

В дополнительном варианте выполнения обертка курительного изделия включает базовое полотно и по меньшей мере одну поперечную полосообразную область, включающую первую, вторую и третью зоны на базовом полотне. По меньшей мере одна поперечная полосообразная область может не содержать наполнителей и, необязательно, по меньшей мере одна из зон сформирована, по меньшей мере частично, из добавочного материала, который включает наполнитель. Добавочный материал предпочтительно равномерно распределен по первой и третьей зонам. Первая и третья зоны находятся снаружи второй зоны, и общая структура обертки во второй зоне имеет более высокую проницаемость по сравнению с общей структурой обертки в первой и третьей зонах.

Дополнительно представлена обертка курительного изделия, включающая базовое полотно и по меньшей мере одну поперечную полосообразную область, включающую первую, вторую и третью зоны на базовом полотне. Первая и третья зоны находятся снаружи второй зоны, вторая зона имеет более высокую проницаемость по сравнению с первой и третьей зонами, и вторая зона и первая и третья зоны включают добавочный материал.

Более того, представлен способ изготовления полосчатой обертки курительного изделия, включающий подачу базового полотна и формирование по меньшей мере одной поперечной полосообразной области, включающей первую, вторую и третью зоны на базовом полотне. Первая и третья зоны находятся снаружи второй зоны, вторая зона имеет более высокую проницаемость по сравнению с первой и третьей зонами, и по меньшей мере первая и третья зоны сформированы из добавочного материала, не содержащего наполнителей. Необязательно, по меньшей мере одна из зон сформирована, по меньшей мере частично, из добавочного материала, который включает наполнитель. Добавочный материал предпочтительно однородно распределен по первой и третьей зонам.

Далее, представлен способ изготовления полосчатой обертки курительного изделия, включающий подачу базового полотна и формирование по меньшей мере одной поперечной полосообразной области, включающей первую, вторую и третью зоны на базовом полотне. Первая и третья зоны находятся снаружи второй зоны, вторая зона имеет более высокую проницаемость по сравнению с первой и третьей зонами, и вторая зона и первая и третья зоны сформированы из добавочного материала. Необязательно, по меньшей мере одна из зон сформирована, по меньшей мере частично, из добавочного материала, который включает наполнитель. Добавочный материал предпочтительно однородно распределен по первой и третьей зонам.

ФИГ. 28-33 иллюстрируют курительные изделия, включающие щелевую полосчатую бумагу, как здесь описано. Более конкретно, ФИГ. 28 иллюстрирует курительное изделие, имеющее две полосообразных области 126, каждая из которых включает первую и третью зоны 400, 402 из добавочного материала, разделенные второй зоной 404, которая может быть в форме зазора, или может быть в форме зоны с пониженным количеством добавочного материала. Каждая из первой и третьей зон 400, 402 из добавочного материала может иметь ширину, например, около 2-5 мм, и вторая зона 404 может быть, например, около 1-2 мм шириной. Более конкретно, каждая из первой и третьей зон 400, 402 из добавочного материала может иметь ширину, например, 3 мм, и вторая зона 404 может быть, например, шириной около 1,5 или 2 мм. Первая и третья зоны 400, 402 из добавочного материала предпочтительно включают множественные слои добавочного материала, например, такие, как два, три или четыре слоя добавочного материала. Добавочный материал предпочтительно равномерно распределение по первой и третьей зонам.

ФИГ. 30 иллюстрирует курительное изделие, имеющее две полосообразных области 126, каждая из которых включает первую, третью и пятую зоны 410, 412, 414 из добавочного материала, разделенные второй и четвертой зонами 416, 418, которые могут быть в форме зазоров (смотри ФИГ. 31) или в форме зон с уменьшенными уровнями содержания добавочного материала (смотри ФИГ. 38). Каждая из первой, третьей и пятой зон 410, 412, 414 из добавочного материала может иметь ширину, например, от около 2 мм до около 3 мм, и каждая из второй и четвертой зон 416, 418 может быть, например, от около 1 мм до около 2 мм шириной. Более предпочтительно, каждая из первой, третьей и пятой зон 410, 412, 414 из добавочного материала может иметь ширину, например, около 2 мм, и каждая из второй и четвертой зон 416, 418 может быть, например, шириной около 1 мм или менее. Первая, третья и пятая зоны 410, 412, 414 из добавочного материала предпочтительно включают множественные слои добавочного материала, например, такие, как два, три или четыре слоя добавочного материала. Добавочный материал предпочтительно равномерно распределение по первой, третьей и пятой зонам 410, 412, 414.

ФИГ. 32 иллюстрируют курительное изделие, имеющее две полосообразных области 126, каждая из которых включает первую и третью зоны 420, 422 из добавочного материала, разделенные второй зоной 424 с меньшим количеством добавочного материала. Каждая из первой и третьей зон 420, 422 из добавочного материала может иметь ширину, например, от около 2 до около 3 мм, и вторая зона 424 с меньшим количеством добавочного материала может быть, например, от около 1 мм до около 2 мм шириной. Более предпочтительно, каждая из первой и третьей зон 420, 422 из добавочного материала может иметь ширину, например, 3 мм, и вторая зона 424 с меньшим количеством добавочного материала может быть, например, шириной около 2 мм или менее. Первая и третья зоны 420, 422 из добавочного материала предпочтительно включают множественные слои добавочного материала, например, такие, как два, три или четыре слоя добавочного материала, тогда как вторая зона 424 с меньшим количеством добавочного материала может включать, например, один или два слоя добавочного материала. Добавочный материал предпочтительно равномерно распределен по первой и третьей зонам 420, 422. Хотя вторые зоны 424 действуют при ширине 1 мм, вариант выполнения реализуется лучше при ширине 1,2 мм или больше.

Со ссылкой на ФИГ.28-33, щелевая полосчатая бумага облегчает использование оберток с более низкой проницаемостью для данного уровня монооксида углерода (СО), чем предшествующие конструкции полосчатой бумаги. Например, было найдено, что табачный стержень, включающий бумагу, которая имеет проницаемость 33 единицы по стандарту CORESTA, и уровень выделения СО (FTC) (Федеральная Комиссия по торговле США) 11 мг, производил бы 15 мг СО (FTC), если использовать предшествующие варианты полосок без дополнительного изменения. Чтобы противодействовать такому повышению, проницаемость обертки пришлось бы повысить до уровня около 46 единиц CORESTA. Такие изменения создают множество последствий в конструкции сигареты, например, таких, как изменение числа затяжек, возможное снижение технологичности обработки бумаги и тому подобных. Напротив, щелевая полосчатая бумага, имеющая проницаемость 33 единицы CORESTA, обеспечивает выделение 12 мг СО (FTC). Таким образом, описываемая здесь технология щелевой полосчатой бумаги облегчает применение полосок с меньшим влиянием на уровни выделения монооксида углерода (CO) (FTC).

Обращаясь к ФИГ. 34-37, дополнительные варианты выполнения могут включать полосообразные области, в которых зоны являются продолжающимися в продольном направлении вместо окружного. Более конкретно, ФИГ. 34 соответствует конфигурации полосообразной области из ФИГ. 30 с зонами, продолжающимися в продольном направлении вместо направления по окружности, и ФИГ. 36 соответствует конфигурации полосообразной области из ФИГ. 32, с зонами, продолжающимися в продольном направлении вместо направления по окружности.

В предпочтительном варианте выполнения первый слой каждой полосообразной области предпочтительно формируют с использованием водной закупоривающей композиции, которая распространена полностью на всю полосообразную область. Последующий слой (или слои) каждой полосообразной области может быть сформирован с использованием той же водной пленкообразующей композиции или отличающихся водных композиций. Например, все множественные слои могут включать слои, содержащие исключительно крахмал, или множественные слои могут включать один или более слоев, содержащих исключительно крахмал, и один или более слоев, содержащих карбонат кальция (в любом порядке). Во время выполнения глубокой печати закупоривающую композицию предпочтительно нагревают до температуры, при которой ее вязкость варьирует в диапазоне вязкостей, пригодных для глубокой печати. Когда нагретую закупоривающую композицию наносят, закупоривающая композиция охлаждается или гасится и может желатинироваться. Таким образом, часть свободной воды в закупоривающей композиции становится связанной и неспособной увлажнять нижележащие волокна базового полотна или мигрировать в таковые. Это связывание свободной воды подавляет образование волнистости, морщинистости и/или сморщивания в базовом полотне. Последующие слои полосообразных областей предпочтительно имеют увеличенную толщину сравнительно с первым слоем. Полосообразные области обеспечивают снижение проницаемости в сторону нижележащего базового полотна, что предпочтительно ограничивает доступ воздуха, необходимый для поддержания горения в зоне обугливания сигареты вблизи полосообразной области.

Закупоривающий состав, используемый в закупоривающей композиции, может быть выбран из группы, состоящей из крахмала, альгината, каррагенина, гуаровой камеди, пектина и смесей таковых. Предпочтительно, закупоривающая композиция включает крахмал, более предпочтительно окисленный крахмал, например, такой как крахмал тапиоки, более конкретно окисленный крахмал тапиоки. В этих вариантах выполнения закупоривающая композиция предпочтительно не содержит наполнители, например, такие как карбонат кальция, который повышал бы скорость горения в пределах полосообразной области. В предпочтительном варианте выполнения закупоривающая композиция, употребляемая для печати, включает воду и закупоривающий состав в количестве от около 20% до около 50%, по весу. При более высоких концентрациях закупоривающего состава в композиции последняя может испытывать желатинирование, когда ее температура быстро снижается. Таким образом, может происходить связывание свободной воды в напечатанной полосообразной области.

При комнатной температуре (около 23С) закупоривающая композиция с высоким содержанием твердого вещества имеет вязкость, превышающую примерно 200 мПа. сек (сантипуаз (сП)), и непригодна для глубокой печати; однако при температуре в диапазоне от около 40С до около 90С вязкость закупоривающей композиции снижается в степени, достаточной для применения в качестве композиции для глубокой печати. Для глубокой печати верхний предел применимой вязкости составляет около 200 мПа.сек. Наиболее предпочтительно, закупоривающая композиция имеет вязкость около 100 мПа. сек при температуре в диапазоне от 40С до 90С, так что композиция может быть резко охлаждена при контакте с бумагой после выполнения глубокой печати при этой температуре. Также важна вязкость композиции при комнатной температуре. Высокая вязкость при комнатной температуре необходима, чтобы закупоривающая композиция образовывала гель при комнатной температуре.

Предпочтительно, полосообразные области наносят на обертку с использованием последовательных операций глубокой печати. При выполнении глубокой печати можно обеспечивать точную приводку для последовательных операций печати. Соответственно этому, глубокая печать может быть использована для эффективного нанесения путем напечатания не только первого слоя полосообразных областей, но и необязательных последующих слоев.

ПРИМЕРЫ

Предполагается, что нижеследующие примеры являются неограничивающими и только иллюстративными. Сигареты с пятью различными обертками (то есть, обертки с пятью различными конфигурациями полосообразных областей) были протестированы на поджигающая способность («поджигающая способность») и самозатухаемость при угле 0 (горизонтальном положении). Базовое полотно каждой из оберток имело проницаемость 33 единицы по стандарту CORESTA и базовый вес 25 г/м2.

Таблица ХIP представляет поджигающая способность, SE представляет самозатухаемость
Оберт-каКонфигура-ция полосооб-разной области*Общая ширина полосообраз-ной областиИспы-тание 1Испы-тание 2Испы-тание 3Средний показатель поджигающей способностиСамозату-хаемость при угле 0
A Контроль6 мм0%0%0% 0%95%
В3-1-37 мм0%2,5% 0%0,8%60%
С3-2-38 мм0% 0%5%1,7%25%
D2-2-26 мм 2,5%0%0%0,8%45%
E2-1-2-1-2 8 мм2,5%2,5%2,5%2,5% 20%
* Числа имеют отношение к значениям ширины зоны в мм (смотри Таблицы XI-XV ниже)

Со ссылкой на Таблицы Х, обертка А была контрольной, включающей непрерывную, сплошную напечатанную полосообразную область шириной 6 мм, имеющую величину дозировки добавочного материала 5,5Х. Как используемый здесь, термин «дозировка добавочного материала 5,5Х» означает количество от 8 г/м2 до 9 г/м2 добавочного материала в расчете на сухой вес, и базовый вес 26,5 г/м 2 для полосообразных областей шириной 6 мм с фазой 27 мм (то есть, расстоянием от переднего края полосообразной области до переднего края следующей полосообразной области), нанесенных на базовое полотно с базовым весом 25 г/м2.

Таблица XI
Параметры обертки В
Зона 1Зона 2Зона 3
Ширина3 мм1 мм3 мм
Слои добавочного материала2 12
Дозировка добавочного материала в расчете на слой 1,5x/4x1,5x/0 1,5x/4x
Общий добавочный материал5,5x1,5x 5,5x

Таблица XII
Параметры обертки С
Зона 1Зона 2Зона 3
Ширина3 мм2 мм3 мм
Слои добавочного материала2 12
Дозировка добавочного материала в расчете на слой 1,5x/4x1,5x/0 1,5x/4x
Общий добавочный материал5,5x1,5x 5,5x

Таблица XIII
Параметры обертки D
Зона 1Зона 2Зона 3
Ширина2 мм2 мм2 мм
Слои добавочного материала2 22
Дозировка добавочного материала в расчете на слой 1,5x/4x1,5x/2x 1,5x/4x
Общий добавочный материал5,5x3,5x 5,5x

Таблица XIV
Параметры обертки E
Зона 1Зона 2Зона 3Зона 4Зона 5
Ширина2 мм1 мм 2 мм1 мм2 мм
Слои добавочного материала 212 12

Дозировка добавочного материала в расчете на слой1,5x/4x 1,5x/01,5x/4x 1,5x701,5x/4x
Общий добавочный материал5,5x 1,5x5,5x1,5x5,5x

По сравнению с контрольной оберткой А, обертки В-Е проявляли желательное снижение самогашения, в то же время с сохранением поджигающей способности (то есть, без существенного повышения поджигающей способности). В частности, обертка В демонстрирует улучшение сравнительно с контрольной оберткой А, как очевидно из снижения среднего показателя самогашения с 95 до 60%. Далее, при сравнении оберток В и D можно видеть, что при увеличении ширины второй зоны от 1 мм до 2 мм средний показатель самогашения снижается от 60% до 25% (в то же время приблизительно с сохранением показателя поджигающей способности). Таким образом, ширина второй зоны предпочтительно составляет более 1 мм, предпочтительно около 1,5 мм или около 2 мм. В то время как хорошие результаты были также получены с оберткой С, которая проявила средний показатель самогашения 45%, наилучшие результаты были показаны на обертке Е, которая показала средний показатель самогашения 20%.

Следует отметить, что обертка Е, имеющая полосообразную область, которая включает первую, вторую, третью, четвертую и пятую зоны, и которая показала наилучшие результаты, имела ширину второй и четвертой зон с более высокой проницаемостью величиной 1 мм. Напротив, обертка В, имеющая полосообразную область, включающую всего лишь первую, вторую и третью зоны, с шириной второй зоны с более высокой проницаемостью величиной 1 мм, действовала не столь эффективно. Таким образом, обертки, имеющие полосообразные области, включающие только первую, вторую и третью зоны, предпочтительно имеют более широкие зоны с большей проницаемостью (то есть, около 1,5 мм или около 2 мм), чем зоны с более высокой проницаемостью в обертках, имеющих полосообразные области, включающие первую, вторую, третью, четвертую и пятую зоны.

Более того, способ изготовления полосчатой обертки курительного изделия может включать подачу базового полотна и формирование по меньшей мере одной поперечной полосообразной области, включающей первую, вторую и третью зоны на базовом полотне. Первая и третья зоны находятся снаружи от второй зоны, причем вторая зона имеет более высокую проницаемость по сравнению с первой и третьей зонами, и по меньшей мере первая и третья зоны сформированы из добавочного материала, не содержащего наполнителей. Необязательно, по меньшей мере одна из зон сформирована, по меньшей мере частично, из добавочного материала, который включает наполнитель. Добавочный материал предпочтительно равномерно распределен в первой и третьей зонах.

Далее, способ изготовления полосчатой обертки курительного изделия может включать подачу базового полотна и формирование по меньшей мере одной поперечной полосообразной области, включающей первую, вторую и третью зоны на базовом полотне. Первая и третья зоны находятся снаружи от второй зоны, причем вторая зона имеет более высокую проницаемость по сравнению с первой и третьей зонами, и вторая зона и первая и третья зоны сформированы из добавочного материала. Необязательно, по меньшей мере одна из зон сформирована, по меньшей мере частично, из добавочного материала, который включает наполнитель. Предпочтительно, добавочный материал равномерно распределен в первой и третьей зонах.

В предпочтительном варианте выполнения первый слой каждой полосообразной области предпочтительно сформирован с использованием водной закупоривающей композиции, которая распространена полностью на всю полосообразную область. Последующий слой (или слои) каждой полосообразной области может быть сформирован с использованием той же водной пленкообразующей композиции или отличающихся водных композиций. Например, все множественные слои могут включать слои, содержащие исключительно крахмал, или множественные слои могут содержать один или более слоев, содержащих исключительно крахмал, и один или более слоев, содержащих карбонат кальция (в любом порядке). Во время выполнения глубокой печати закупоривающую композицию предпочтительно нагревают до температуры, при которой ее вязкость варьирует в диапазоне вязкостей, пригодных для глубокой печати. Когда нагретую закупоривающую композицию наносят, закупоривающая композиция охлаждается или гасится и может желатинироваться. Таким образом, часть свободной воды в закупоривающей композиции становится связанной и неспособной увлажнять нижележащие волокна базового полотна или мигрировать в таковые. Это связывание свободной воды подавляет образование волнистости, морщинистости и/или сморщивания в базовом полотне. Последующие слои полосообразных областей предпочтительно имеют увеличенную толщину сравнительно с первым слоем. Полосообразные области обеспечивают снижение проницаемости в сторону нижележащего базового полотна, что предпочтительно ограничивает доступ воздуха, необходимый для поддержания горения в зоне обугливания сигареты вблизи полосообразной области. В вариантах выполнения, которые включают слой из добавочного материала, каковой включает карбонат кальция, этот слой предпочтительно наносят в качестве верхнего слоя для полосообразной области, предназначенного для наружной стороны обертки или соседствующего с оберткой для полосообразной области, или внутри обертки так, чтобы максимизировать его благоприятное влияние на внешний вид курительного изделия.

Закупоривающая композиция полосообразных областей может быть выбрана из группы, состоящей из крахмала, альгината, каррагенина, гуаровой камеди, пектина и смесей таковых. Предпочтительно, закупоривающая композиция включает крахмал, более предпочтительно окисленный крахмал, например, такой как крахмал тапиоки, более конкретно окисленный крахмал тапиоки. В вариантах выполнения закупоривающая композиция предпочтительно не содержит наполнители, например, такие как карбонат кальция, который повышал бы скорость горения в пределах полосообразной области. В предпочтительном варианте выполнения закупоривающая композиция, употребляемая для печати, включает воду и закупоривающий состав в количестве от около 20% до около 50%, по весу. При более высоких концентрациях закупоривающего состава в композиции последняя может испытывать желатинирование, когда ее температура быстро снижается. Таким образом, может происходить связывание свободной воды в напечатанной полосообразной области.

При комнатной температуре (около 23С) закупоривающая композиция с высоким содержанием твердого вещества имеет вязкость, превышающую примерно 200 мПа. сек (сантипуаз (сП)), и непригодна для глубокой печати; однако при температуре в диапазоне от около 40С до около 90С вязкость закупоривающей композиции снижается в степени, достаточной для применения в качестве композиции для глубокой печати. Для глубокой печати верхний предел применимой вязкости составляет около 200 мПа.сек. Наиболее предпочтительно, закупоривающая композиция имеет вязкость около 100 мПа. сек при температуре в диапазоне от 40С до 90С, так что композиция может быть резко охлаждена при контакте с бумагой после выполнения глубокой печати при этой температуре. Такая закупоривающая композиция может включать 24% по весу крахмала. Альтернативно, закупоривающая композиция может включать 20% по весу крахмала, каковая имеет вязкость от около 10 мПа. сек до 40 мПа.сек при комнатной температуре, и низкую вязкость при более высоких температурах. Также важна вязкость композиции при комнатной температуре. Высокая вязкость при комнатной температуре необходима, чтобы закупоривающая композиция образовывала гели при комнатной температуре.

ФИГ. 39 представляет перспективный вид курительного изделия 120, имеющего полосообразные области с наклонными щелями 450. на ФИГ. 40 приведено примерное представление наклонных щелей на развернутой обертке 140. ФИГ. 41 представляет перспективный вид курительного изделия 120, имеющего полосообразные области 126 с одной или, необязательно, двумя продольными щелями 460, которые оканчиваются вблизи переднего края 146 и заднего края 148 полосообразной области 126.

ФИГ. 42 представляет вид сбоку курительного изделия, включающего полосчатую бумагу с полосообразными областями, имеющими наклонные щели, как изображено на ФИГ. 39. Однако, в отличие от ФИГ. 39, наклонные щели 450 наклонены в направлении, противоположном таковому для щелей на ФИГ. 39.

В еще одном варианте выполнения рассматривается применение окружных щелей как в окружном, так и в продольном направлениях (смотри ФИГ. 43). Полученный рисунок из добавочного материала напоминает разделенные области 126, имеющие множество зон 460 в таковых.

В других вариантах выполнения продолжающиеся в продольном направлении полосообразные области 470 спирально намотаны вокруг длины курительного изделия 120 (смотри ФИГ. 44-46). Эти спиральные компоновки хорошо пригодны в основном для круглых сигарет. Когда курительное изделие 120 находится в условиях свободного горения, противолежащие намотанные по спирали продольные полосообразные области ограничивают доступ воздуха только к горящей зоне обугливания в табачном стержне вследствие их пониженной проницаемости. Однако неуплотненные части обертки обеспечивают курительному изделию возможность иметь стабильные и благоприятные условия для поддержания горения в продвигающейся зоне обугливания курительного изделия. С другой стороны, радикально иная ситуация возникает, когда курительное изделие помещают на субстрат. Противолежащие намотанные по спирали продольные полосообразные области и субстрат взаимодействуют так, что создают гораздо меньшие участки, через которые воздух может поступать к базовому полотну, как обсуждалось ранее.

ФИГ. 44 иллюстрирует курительное изделие 120, включающее спиральные продольные полосообразные области 470, которые предпочтительно являются продолжающимися по длине обертки. Следует понимать, что ширину этих спиральных полосок 470 в окружном направлении предпочтительно подбирают так, чтобы спиральные полоски 470 покрывали не более, чем около 33% площади поверхности обертки 123, охватывающей табачный стержень. Угол поворота спирали (смотри ФИГ. 12) спиральных продольных полосообразных областей 470 равен арктангенсу (2I/c), где «I» представляет длину табачного стержня, и «с» представляет длину окружности курительного изделия. При таком исходном положении спиральных продольных полосообразных областей 470, как показано на ФИГ. 44, курительное изделие 120 имеет одно место вдоль своей длины, где спиральные продольные полосообразные области 470 находятся в противолежащей ориентации на диаметре курительного изделия, которое расположено параллельно субстрату, когда курительное изделие 120 помещают на субстрат во время испытания.

Предпочтительно, угол поворота спирали спиральных продольных полосообразных областей выбирают так, чтобы по меньшей мере одно место вдоль табачного стержня соответствовало конфигурации, показанной на ФИГ. 12, независимо от ротационного положения курительного изделия относительно его продольной оси. Более предпочтительно, угол поворота спирали выбирают варьирующим между примерно арктангенсом (2I/c) и примерно арктангенсом (I/c), таким образом, что по меньшей мере два места вдоль табачного стержня соответствуют компоновке согласно ФИГ. 12, независимо от ротационного положения курительного изделия относительно его продольной оси. Если желательно, угол поворота спирали может быть выбран с еще меньшими значениями, чем арктангенс (I/c), чтобы вдоль длины табачного стержня возникало еще больше ситуаций согласно ФИГ. 12.

Такие варианты выполнения предпочтительно обеспечивают то, что, независимо от углового положения курительного изделия относительно субстрата, курительное изделие будет иметь по меньшей мере одно место, и предпочтительно два, три, четыре или больше мест, вдоль его длины, где спиральные продольные полосообразные области позиционированы таким образом, чтобы в поперечном сечении полосообразные области располагались по существу симметрично по концам основного размера поперечного сечения, ориентированного параллельно нижележащему субстрату, то есть подобно виду поперечного сечения на ФИГ. 12. Предпочтительно, продольные полосообразные области покрывают 25% или менее площади поверхности курительного изделия, и/или имеют ширину в окружном направлении, меньшую или равную примерно 6 мм. Предпочтительно, каждая продольная полосообразная область включает добавочный материал в количестве, достаточном для снижения проницаемости обертки в каждой продольной полосообразной области примерно от 0,0 до около 12 единиц CORESTA, более предпочтительно около 7 единиц CORESTA или менее.

Когда угол достигает 0, полосообразные области 126 становятся продольными полосками 480 (смотри ФИГ. 48), позиционированными в основном параллельно оси курительного изделия 120.

Обертка курительного изделия также может включать базовое полотно 140 (смотри ФИГ. 49), имеющее номинальную проницаемость и множество полосообразных областей 126 с достаточным количеством добавочного материала, чтобы обертка имела проницаемость в полосообразной области, меньшую, чем номинальная проницаемость базового полотна. Передний край 500 каждой полосообразной области 126 может быть зубчатой. Необязательно, зубчатую форму может иметь также задний край 502 полосообразной области.

В то время как квалифицированные специалисты в этой области технологии могут вообразить разнообразные компоновки зубчатых областей, некоторые такие компоновки иллюстрированы в сопроводительных фигурах. Например (смотри ФИГ. 50), полосообразная область 12 может иметь передний край 500, в которой между зубцами 506 расположены впадины 504. В этом варианте выполнения зубцы 506 имеют размер в поперечном направлении базового полотна 140, который по существу равен размеру впадин 504 в поперечном направлении. Как изображено, зубцы 506 и связанные с ними впадины 504 могут быть по существу прямоугольными. Однако, если желательно, зубцы 506 и впадины 504 могут иметь другие геометрические формы, включающие, без ограничений, четырехугольные, трапецеидальные, треугольные, шестиугольные и прочие правильные или неправильные геометрические конфигурации. Расстояние между вершиной зубца 506 и дном соседней впадины 504 может варьировать в диапазоне от около 2 мм до около 5 мм, и предпочтительно может составлять около 3 мм. Подобная зубчатая компоновка может быть также предусмотрена на заднем крае полосообразной области 126.

С обращением к ФИГ. 51, пропорции зубцов 524 и впадин 526 переднего края 520 отличаются от компоновки согласно ФИГ. 50. на ФИГ. 51 зубцы 524 могут иметь размер поперек полотна, составляющий примерно половину от размера поперек полотна примыкающей впадины 526. Тем не менее, общее число пар зубцов 524 и впадин 526 в целом соответствует номинальной длине окружности курительного изделия, как обсуждалось выше. Высота зубцов 524, или глубина впадин 526, предпочтительно варьирует в таком же диапазоне значений, как обсуждается в связи с ФИГ. 59. На заднем крае полоски согласно варианту выполнения на ФИГ. 51 размеры поперек полотна зубцов 530 заднего края и впадин 528 заднего края отличаются от размеров поперек полотна зубцов переднего края и впадин переднего края.

С обращением к ФИГ. 52, передний край полосообразной области 126 может иметь по существу такие же характеристики, обсужденные выше в связи с ФИГ. 50. Однако задний край 540 может иметь зубцы 542, имеющие размеры поперек полотна, по существу бульшие, чем размеры поперек полотна противолежащих впадин 504 переднего края, тогда как размеры поперек полотна впадин 544 заднего края являются по существу меньшими, чем размеры поперек полотна соответствующих противолежащих зубцов 506 переднего края.

ФИГ. 53 иллюстрирует еще один дополнительный вариант выполнения зубчатых полосообразных областей в соответствии с настоящей полезной моделью. В этом варианте выполнения передний край 500 может иметь характеристики, описанные выше в связи с ФИГ. 50. Однако в этом варианте выполнения задний край 550 зубчатой полосообразной области 126 может быть прямолинейной.

В то время как вышеприведенные варианты выполнения изображают зубчатые края, имеющие традиционную пилообразную форму, зубчатая полоска 126 на ФИГ. 54 имеет иную компоновку зубчатых краев 560. Более конкретно, зубчатый край 560 имеет зубцы 506, которые являются по существу треугольными, разделенными по существу треугольными же впадинами 504. Если желательно, задний край 562 полоски может быть прямолинейной. Однако предпочтительно, задний край 562 полоски 126 также может иметь треугольную зубчатую конфигурацию, описанную выше в связи с передним краем 80.

Подобно зубчатой полоске на ФИГ. 54, зубчатая полоска 126 на ФИГ. 55 имеет зубчатый край 80, имеющую зубцы, которые являются по существу треугольными, разделенными и определяемыми по существу треугольными впадинами. В то время как задний край 562 полоски может быть прямолинейной на ФИГ. 55, задний край 562 полоски также имеет такую же треугольную зубчатую конфигурацию, как передний край 560. Как далее иллюстрировано на ФИГ. 55, полоска может быть подразделена на две полосообразных части 564, 56', которые разделены между собой «щелью» 566. Щель 81 типично не превышает ширины отдельных полосообразных частей, если измерять в направлении, в общем параллельном оси курительного изделия, имеющего полоски. Промежуток как признак создает «щель» 566 (или прерывность) в полосообразной структуре, где находится меньшее количество добавочного материала или же таковой отсутствует.

ФИГ. 56 показывает зубчатые полоски, подобные таковым на ФИГ. 55, но с полоской, разделенной на три полосообразных части 564, 564', 564, которые отделены друг от друга вдоль оси курительного изделия парой щелей 566, 568.

В варианте выполнения, показанном на ФИГ. 57, полоска 126 имеет иную форму зубчатых краев 560. В частности, передний край, которая является зубчатой (то есть, вырезана в виде скругленных фестонов). Фестоны 505 (то есть, круглые сегменты или угловые выступы) могут иметь переменные или равномерные значения ширины и/или длины. Задний край 562 полоски может быть прямолинейной, зубчатой (в соответствии с любой из ФИГ.49-56) или зазубренной. Предполагается, что зазубренная полоска на ФИГ. 57 может далее включать «щель» в полосообразной структуре, как иллюстрировано на ФИГ. 55-56. В дополнение, хоть это и не показано, полосообразная структура может включать мелкозазубренные (то есть, имеющие неоднородно волнистый или пилообразный профиль) переднюю и/или заднюю края, причем полоска необязательно включает одну или более «щелей».

Геометрическая форма курительного изделия 120 может быть скомпонована так, что способствовать достижению предпочтительной ориентации для целей снижения поджигающей способности. Например, противолежащие продольные полосообразные области 600 (смотри ФИГ. 58) может быть расположены по концам главной оси по существу эллиптического курительного изделия 120А, где главная ось по существу эллиптического курительного изделия 120А естественным образом располагается в положении, по существу параллельном субстрату 260, на который помещено курительное изделие.

Такое курительное изделие 120А также известно как овальное курительное изделие. Базовое полотно для обертки, используемой в таком овальном курительном изделии, предпочтительно имеет нанесенные на него продольные полосообразные области из пленкообразующего соединения (компоненты которого могут быть такими же, как обсужденные в прочих местах настоящего описания). Эти продольные полосообразные области могут иметь вид двух параллельных продольных полосок, продолжающихся в продольном направлении вдоль боковых частей курительного изделия. Другими словами, полоски могут быть предусмотрены на базовом полотне так, что, когда бумагой оборачивают табачный стержень, полоски размещаются до некоторой степени напротив друг от друга. Курительное изделие 120 может включать продолжающиеся в продольном направлении полосообразные области (или полоски), которые предпочтительно продолжаются по всей длине обертки или табачного стержня. Предпочтительно, полосообразные области располагают одну против другой на противоположных сторонах курительного изделия.

Благодаря естественной форме эллипса можно предполагать, что независимо от того, как овальное курительное изделие будет помещено на субстрат 260, курительное изделие 120А в конечном счете будет находиться в одном из двух устойчивых положений, будучи обращенным к субстрату либо верхней, либо нижней стороной. Поэтому, даже если продолжающиеся в продольном направлении полосообразные области из добавочного материала сформированы только вдоль боковых частей в основном эллиптического изделия, где имеет место максимальная кривизна, пленкообразующее соединение всегда будет присутствовать на тех боковых частях курительного изделия 120А, которые не контактируют с сорбентом 260. Более того, взаимодействие между этими продольными полосообразными областями и субстратом 260 в устойчивых положениях представляется зависящим от ограничения доступа воздуха в табачный стержень и ведет к самогашению и низкому показателю поджигающей способности, независимо от того, как курительное изделие 120 первоначально размещено на субстрате 230.

Заранее заданный рисунок размещения добавочного материала типично наносят на базовое полотно, имеющее проницаемость, которая варьирует в диапазоне от около 20 до около 80 единиц по стандарту CORESTA. Будучи в сухом состоянии, добавочный материал часто образует пленку на базовом полотне, которая эффективно обеспечивает локальное снижение проницаемости до значений, варьирующих в диапазоне от 0 до около 12 единиц по стандарту CORESTA, более предпочтительно от 0 до около 10 единиц CORESTA. В некоторых вариантах применения добавочный материал наносят в виде водного раствора, содержащего крахмал.

ПРОЦЕССЫ ПЕЧАТИ

Предпочтительно, полосообразную область наносят на обертку с использованием процесса печати. Операции глубокой печати пригодны для точной приводки последующих печатных операций. Соответственно этому, глубокая печать может быть использована для эффективного напечатания не только первого слоя полосообразных областей, но также необязательных последующих слоев.

В последовательном процессе глубокой печати, предпочтительно после нанесения первого слоя на базовое полотно, слою дают высохнуть на полотне с использованием подходящего оборудования, перед отправлением ко второму устройству для глубокой печати, где второй слой наносят на первый слой с использованием общеупотребительного оборудования для глубокой печати с последовательным продвижением. Предпочтительно, второй слой совпадает с первым слоем как по ширине, так и по длине; однако второй слой может иметь иной базовый вес в граммах на квадратный метр, нежели первый слой. Закупоривающая композиция второго слоя желатинируется на охлажденном первом слое - и свободная вода не мигрирует в бумагу или не будет поглощаться таковой. Предпочтительно, второму слою дают высохнуть с использованием пригодных устройств до перемещения к последующему(-щим) устройству(-вам) для глубокой печати, где наносят последующий(-щие) слой(слои). Предпочтительно, последующий(-щие) слой(слои) совпадают с предшествующим(-щими) слоем(-ями) как по ширине, так и по длине (то есть, слои не выглядят как ступенчатые); однако последующий(-щие) слой(слои) может(-гут) иметь иной базовый вес в граммах на квадратный метр, нежели предшествующий(-щие) слой(слои), и может(-гут) включать различные составы добавочного материала. Предпочтительно, последующему(-щим) слою(слоям) преимущественно дают высохнуть после напечатания каждого последующего слоя в соответствии с хорошо известным способом глубокой печати и традиционными системами глубокой печати.

Процесс глубокой печати может быть использован непосредственно после изготовления бумаги, то есть, с размещением печатающего устройства в месте, приближенном к концу бумагоделательной машины. Альтернативно, процесс глубокой печати может быть применен в сочетании с рулонами, содержащими обертку, на которой должны быть напечатаны полосообразные области. Например, рулон с оберткой, имеющей выбранную проницаемость и выбранный базовый вес, устанавливают так, чтобы обертка могла сматываться с рулона в виде непрерывного базового полотна.

Базовое полотно продвигается, или проходит, через первое устройство для глубокой печати, где на бумаге пропечатывают первый слой каждой полосообразной области. Печатный процесс может быть выполнен на войлочной стороне или на сеточной стороне бумаги, или на обеих таковых. Затем обертка проходит через второе устройство для глубокой печати, где на соответствующем первом слое печатают второй слой каждой полосообразной области. Дополнительные слои наносят подобным образом, как описано. Наконец, обертку с напечатанными полосообразными областями наматывают на приемный рулон. Приемный рулон затем разрезают на бобины. Бобины затем используют при получении желательного курительного изделия на традиционных машинах для изготовления табачного стержня.

Оборудование в каждом из устройств для глубокой печати по существу является одинаковым в его материальном воплощении. Соответственно этому, будет вполне достаточным подробное описание одного из устройств глубокой печати для понимания, что прочие устройства для глубокой печати имеют общие признаки, если только не оговорено нечто иное. Для изготовления полосчатой бумаги может быть использован однопроходный способ вместо многопроходного способа.

В первом устройстве для глубокой печати установка включает формный цилиндр глубокой печати, или валок, в основном смонтированный для вращения вокруг горизонтальной оси. На цилиндрическую в основном поверхность валка нанесен рисунок (то есть, точки, линии, ячейки и т.д.) с применением способа, пригодного для формирования негативного изображения первого слоя полосообразных областей. Для нанесения рисунка на поверхность формного цилиндра глубокой печати могут быть использованы общеупотребительные методы гравирования (вытравливания), химического гравирования, электронного гравирования и фотогравирования. Длину окружности валка подбирают так, чтобы на ней укладывалась целая сумма номинальных расстояний между полосообразными областями плюс значений ширины полосообразных областей. Таким образом, для каждого оборота валка, на обертке печатают такое целое число первых слоев полосообразных областей.

С помощью глубокой печати, в то время как каждый слой из добавочного материала может быть нанесен равномерно, каждый слой из добавочного материала не требует равномерного нанесения. Например, слой из добавочного материала может быть нанесен так, чтобы отдельные части слоя имели значения базового веса, отличающиеся от других участков слоя. Это может быть выполнено, например, путем напечатания отдельной части слоя, имеющей иной базовый вес, нежели другие участки слоя, в отдельной стадии печати с использованием добавочного материала, имеющего отличающийся базовый вес. Альтернативно, слой добавочного материала может быть нанесен так, что отдельные части слоя имеют глубины, отличающиеся от таковых на прочих участках слоя. Это может быть выполнено, например, нанесением рисунка на формный цилиндр глубокой печати или валок таким образом, чтобы создать отдельную часть слоя, имеющую иную глубину, нежели другие участки слоя.

Множественные зоны, например, первая, вторая и третья зоны, описанных здесь полосообразных областей могут быть нанесены в одиночной печатной стадии или множественных стадиях печати. При нанесении в множественных стадиях печати каждая зона, которая содержит добавочный материал, может быть нанесена в отдельной стадии печати. Например, для полосообразной области, содержащей первую, вторую и третью зоны, в которой только первая и третья зоны содержат добавочный материал, первая зона может быть нанесена в первой стадии печати, и третья зона может быть нанесена во второй стадии печати. Альтернативно, при нанесении в одиночной печатной стадии, зоны, содержащие добавочный материал, наносят с использованием надлежащим образом снабженного рисунком формного цилиндра глубокой печати или валка. Например, для полосообразной области, содержащей первую, вторую и третью зоны, в которой только первая и третья зоны содержат добавочный материал, на формный цилиндр глубокой печати или валок наносят рисунок так, чтобы наносить добавочный материал только в первой и третьей зонах.

Печатный цилиндр монтируют с вращением в противоположном направлении на горизонтальной оси, параллельной оси валка. В некоторых вариантах применения печатный цилиндр включает неметаллическую упругую поверхность. Печатный цилиндр позиционируют между валком и прессовым валком, который также смонтирован с вращением вокруг оси, параллельной оси формного цилиндра, и который вращается в направлении, противоположном таковому для печатного цилиндра. Одна из функций, исполняемых прессовым валком, состоит в придании большей жесткости центральной части печатного цилиндра с тем, чтобы обеспечивать равномерное давление между формным цилиндром и печатным цилиндром. Формный цилиндр глубокой печати, или валок, и печатный цилиндр взаимодействуют так, чтобы создавать зазор, через который базовое полотно продвигается во время процесса печати. Величину этого зазора подбирают так, чтобы сдавливать базовое полотно при его перемещении между формным цилиндром и печатным цилиндром. Давление в зазоре на базовое полотно обеспечивает правильный перенос композиции с формного цилиндра на бумагу.

Резервуар содержит обсужденную выше закупоривающую композицию для формирования полосообразных областей на обертке. Резервуар сообщается с подходящим насосом, который способен обрабатывать вязкую закупоривающую композицию. Закупоривающая композиция затем может перетекать в подходящий теплообменник, где температура закупоривающей композиции повышается так, чтобы она варьировала в диапазоне от около 40С до около 90С, с тем, чтобы вязкость закупоривающей композиции отрегулировать до уровня, каковой пригоден для глубокой печати. Как обсуждалось выше, вязкость для глубокой печати обычно требуется меньшей, чем около 200 мПа.сек (сП). Предпочтительно, температуру закупоривающей композиции подбирают так, чтобы вязкость была меньше, чем около 100 мПа.сек. Например, закупоривающая композиция может иметь вязкость от около 10 мПа.сек до 40 мПа.сек при комнатной температуре.

Поскольку представлен отдельный теплообменник, может быть желательным обеспечение термического кондиционирования закупоривающей композиции в самом резервуаре. Например, в резервуар могут быть помещены нагревательные элементы и перемешивающее приспособление, чтобы поддерживать повышенную температуру для закупоривающей композиции. Обустройство термического кондиционирования в резервуаре имеет преимущество в упрощении выбора насоса и эксплуатационных условий, поскольку не требуется работа насоса с закупоривающей композицией с более высокой вязкостью, обусловленной более низкими температурами, так как закупоривающая композиция уже была бы нагрета и, поэтому, имела бы более низкую вязкость. Где бы ни обеспечивалось термическое кондиционирование, будь то в резервуаре или в отдельном теплообменнике, важно, чтобы стадия термического кондиционирования выполнялась при температуре, выбранной во избежание пригорания закупоривающей композиции. Пригорание может вызывать обесцвечивание закупоривающей композиции и может оказывать вредное воздействие на закупоривающие характеристики композиции. Таким образом, пригорание должно быть исключено, когда закупоривающую композицию подвергают термическому кондиционированию.

Независимо от того, где проводят стадию термического кондиционирования, нагретую закупоривающую композицию подают на подходящий аппликатор, который распределяет закупоривающую композицию по длине формного цилиндра глубокой печати. Эта стадия распределения может быть выполнена путем полива и набрызгивания закупоривающей композиции на формный цилиндр, или простым подведением жидкой закупоривающей композиции в ванночку для закупоривающей композиции, которая располагается под формным цилиндром, между формным цилиндром и сборником. Цилиндр может быть нагрет для предотвращения преждевременного охлаждения композиции.

В общем, сборник продолжается вертикально вокруг формного цилиндра до высоты, достаточной для сбора раствора, но до высоты существенно ниже верхней точки формного цилиндра. Когда раствор достигает верха сборника, закупоривающая композиция может перетекать через сток у дна устройства обратно в резервуар. Таким образом, закупоривающая композиция циркулирует через печатное устройство и может поддерживаться при надлежащем для печати уровне вязкости с помощью устройства для термического кондиционирования, обсуждаемого выше.

Когда формный цилиндр глубокой печати вращается мимо аппликатора и/или ванны, закупоривающая композиция прилипает к поверхности формного цилиндра, заполняя сделанные в таковом углубления для формирования полосообразных областей. Дальнейшее вращение формного цилиндра в сторону зазора подводит поверхность цилиндра к подходящему ракелю. Ракель продолжается вдоль всей длины формного цилиндра и позиционирован так, чтобы вытирать поверхность формного цилиндра. Этим путем те части формного цилиндра, которые формируют номинальные промежутки между соседними полосообразными областями, по существу очищаются от закупоривающей композиции, тогда как выгравированные части формного цилиндра, которые определяют сами полосообразные области, перемещаются в сторону зазора, будучи заполненными закупоривающей композицией.

Когда обертка и поверхность формного цилиндра перемещаются через зазор, закупоривающая композиция переносится на поверхность обертки. Линейная скорость, или быстрота, перемещения обертки согласована с тангенциальной поверхностной скоростью как формного цилиндра, так и печатного цилиндра, когда обертка проходит через зазор. Этим путем избегают проскальзывания и/или смазывания закупоривающей композиции на обертке.

Толщина многослойных полосообразных областей предпочтительно составляет менее, чем около 20% от толщины базового полотна, и может быть менее 5% от толщины базового полотна. Толщина первого слоя полосообразной области, нанесенного в первом устройстве для глубокой печати, предпочтительно составляет менее 4% от толщины базового полотна, и может быть меньше, чем 1% от толщины базового полотна. Таким образом, видно, что толщина первого слоя мала относительно толщины нижележащего базового полотна.

ФИГ. 59 схематически представляет вид многосекционной печатной машины. Со ссылкой на вышеприведенное описание многостадийной печати, ФИГ. 59 иллюстрирует рулон 600, первое устройство 602 для глубокой печати, второе устройство 604 для глубокой печати, третье устройство 606 для глубокой печати, сборный рулон 608, формные цилиндры 610, печатный цилиндр 612, прессовый цилиндр 614, зазоры 616, резервуар 618, насос 620, теплообменник 622, аппликатор 624, ванну 626, сборник 627, сток 628, ракель 630, натяжные валки 632 и направляющий валок 634. на ФИГ. 59 конструкционные особенности первого устройства 602 для глубокой печати содержат кодовые номера позиций с суффиксом «а», соответствующие признаки второго устройства 604 для глубокой печати содержат такие же кодовые номера позиций с суффиксом b, и соответствующие признаки третьего устройства 606 для глубокой печати содержат такие же кодовые номера позиций с суффиксом с.

В качестве альтернативы печатанию, полосообразные области могут включать суспензию из высокочистой волокнистой целлюлозы (например, волокна, фибриллы, микрофибриллы или комбинации таковых), или другой добавочный материал, который наносят с помощью разнообразных способов набрызгивания или покрытия, в том числе способов нанесения, в которых употребляют подвижный аппликатор с соплом на секции формования бумагоделательной машины, как описано в патентах US 5 997 691 и US 6 596 125, которые приведены здесь для сведения.

Когда слово «около» употребляют в этом описании в связи с численным значением, предполагается, что связанное с этим численное значение включает допуск ±10% в обе стороны от численного значения. Более того, когда в настоящем описании упоминают процентные доли, предполагается, что эти процентные доли основываются на весе, то есть, весовые процентные доли.

Использованные здесь термины и фразы не должны быть интерпретированы с математической или геометрической точностью, скорее геометрическую терминологию следует трактовать как означающую приближение или сходство геометрических терминов и принципов. Такие термины, как «в основном» и «по существу» предполагаются охватывающими как точные значения связанных с этим понятий, так и концепции, а также включающими приемлемый интервал, который согласуется с формой, назначением и/или смыслом.

Квалифицированным специалистам в этой области технологии теперь будет очевидно, что настоящее описание описывает новое, полезное и неочевидное курительное изделие. Квалифицированным специалистам в этой области технологии будет также понятно, что многообразные модификации, вариации, замены и эквиваполоски существуют для разнообразных аспектов курительного изделия, которые были описаны в вышеприведенном подробном описании. Соответственно этому, недвусмысленно предполагается, что тем самым охватываются все такие модификации, вариации, замены и эквиваполоски, которые попадают в пределы смысла и области полезной модели, каковые определены прилагаемыми пунктами формулы полезной модели.


Формула полезной модели

1. Курительное изделие, имеющее показатель поджигающей способности менее чем около 25 и показатель самогашения менее чем около 50, включающее: количество табака; бумажную обертку, окружающую указанное количество табака и формирующую табачный стержень, имеющий мундштучный конец; фильтр, присоединенный к мундштучному концу табачного стержня; и добавочный материал, нанесенный на бумажную обертку в виде рисунка, причем добавочный материал наносят в виде водного раствора крахмала, включающего в качестве противосморщивающего агента пропиленгликоль в количестве от около 0,36 г/м2 до около 0,90 г/м2.

2. Курительное изделие по п.1, в котором рисунок включает по меньшей мере две полосообразные области, разнесенные в продольном направлении и расположенные по спирали вокруг табачного стержня.

3. Курительное изделие по п.1, в котором рисунок включает матрицу из зон, продолжающуюся по окружности и в продольном направлении вдоль табачного стержня.

4. Курительное изделие по любому из пп.1-3, в котором на обертку дополнительно нанесен слой, содержащий карбонат кальция.

5. Курительное изделие по п.4, в котором на базовое полотно бумажной обертки дополнительно нанесен материал, содержащий карбонат кальция, а указанный добавочный материал на основе крахмала нанесен на дополнительный материал, содержащий карбонат кальция.

6. Курительное изделие по любому из пп.1-3, в котором рисунок включает первое множество зон и второе множество зон, размещенных вдоль спиральных маршрутов вокруг табачного стержня.

7. Курительное изделие по п.6, в котором табачный стержень имеет ось, и зона из первого множества отделена от соответствующей зоны второго множества симметрично относительно оси табачного стержня.

8. Курительное изделие по п.7, в котором: каждая зона первого множества отделена от соответствующей зоны второго множества симметрично относительно оси табачного стержня; когда курительное изделие расположено на субстрате, который, по существу, ограничивает доступ воздуха к курительному изделию вблизи первой боковой стороны курительного изделия, ни одна зона из первого множества и ни одна зона из второго множества не расположена в контакте с субстратом в первом месте в продольном направлении курительного изделия, причем курительное изделие самопроизвольно гаснет, когда продвигающаяся линия горения достигает указанного первого места в продольном направлении; и когда курительное изделие не поддерживается субстратом, продвигающаяся линия горения не испытывает самогашения в первом месте в продольном направлении.




 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к табачной промышленности, в частности к устройствам для формирования табачного жгута (штранга)

Полезная модель относится к табачной промышленности, в частности к устройствам для формирования табачного жгута (штранга)
Наверх