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Patent Searching and Data


Title:
WRAP PAPER WITH IMPROVED FLAME RESISTANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/002459
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wrap paper which is suitable for use on aerosol-generating articles and comprises pulp fibres and one or more polyphosphates, the pulp fibres constituting at least 55% and at most 95% of the mass of the wrap paper and the polyphosphates together being present in a concentration of at least 5% and at most 30% relative to the mass of the wrap paper. The polyphosphates are compounds with the empirical formula Mn+2PnO3n+1 or Mn[H2PnO3n+1], where n is at least 2 and at most 100 and M is a monovalent metal or ammonium (NH4+).

Inventors:
ZITTURI ROLAND (AT)
VOLGGER DIETMAR (AT)
Application Number:
PCT/EP2021/061140
Publication Date:
January 06, 2022
Filing Date:
April 28, 2021
Export Citation:
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Assignee:
DELFORTGROUP AG (AT)
International Classes:
A24D1/02; D21H17/10; D21H27/00
Domestic Patent References:
WO2015082648A12015-06-11
WO2011117750A22011-09-29
Foreign References:
CN108589420A2018-09-28
US5038804A1991-08-13
Attorney, Agent or Firm:
LUCKE, Andreas (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Umhüllungspapier, das für die Anwendung auf aerosolerzeugenden Artikeln geeignet ist und das Zellstofffasern und ein oder mehrere Polyphosphate umfasst, wobei die Zellstofffasern mindestens 55% und höchstens 95% der Masse des Umhüllungspa piers ausmachen und die Polyphosphate zusammen in einer Konzentration von min destens 5% und höchstens 30% bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers ent halten sind, wobei die Polyphosphate Verbindungen mit der Summenformel Mn+2P n03n+i oder Mn[H2Pn03n+i] sind, wobei n mindestens 2 und höchstens 100 be trägt und M ein einwertiges Metall oder Ammonium (NH4+) ist.

2. Umhüllungspapier nach Anspruch 1, bei dem der Anteil an Zellstofffasern mindestens 70% und höchstens 90%, vorzugsweise mindestens 75% und höchstens 90% beträgt, jeweils bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers.

3. Umhüllungspapier nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Zellstofffasern ganz oder teilweise aus einer oder mehreren Pflanzen gewonnen sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Nadelbäumen, Laubbäumen, Einjahrespflanzen, Fichte, Föhre, Tanne, Buche, Birke, Eukalyptus, Flachs, Hanf, Jute, Ramie, Bambus, Abaca, Sisal, Kenaf und Baumwolle.

4. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zellstoff fasern ganz oder teilweise durch Fasern aus regenerierter Cellulose gebildet sind, ins besondere durch Tencel™ Fasern, Lyocell™ Fasern, Viskosefasern oder Modal™ Fa sern.

5. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zellstoff fasern zu einem Anteil von mindestens 25% und höchstens 100% bezogen auf die Masse der Zellstofffasern aus Nadelbäumen gewonnen sind.

6. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anteil der Polyphosphate im Umhüllungspapier mindestens 8% und höchstens 27%, bevor zugt mindestens 9% und höchstens 25%, der Masse des Umhüllungspapiers aus macht.

7. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Poly phosphate gilt, dass in der Summenformel Mn+2Pn03n+i oder Mn[H2Pn03n+i] der Wert n mindestens 3 und höchstens 80, bevorzugt mindestens 10 und höchstens 35 beträgt.

8. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Poly phosphate gilt, dass in der Summenformel Mn+2Pn03n+i oder Mn[H2Pn03n+i], das ein wertige Metall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium und Kalium.

9. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Poly phosphate gilt, dass in der Summenformel Mn+2Pn03n+i oder Mn[H2Pn03n+i], der Wert von n mindestens 15 und höchstens 30 beträgt und das einwertige Metall M Natrium ist.

10. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polyphos phate Natriumhexametaphosphat umfassen.

11. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die dem ae rosolerzeugenden Material im bestimmungsgemäßen Gebrauch zugewandte Seite 0- der abgewandte Seite des Umhüllungspapiers einen höheren Anteil an Polyphospha ten enthält als die andere Seite des Umhüllungspapiers.

12. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Poly phosphate auf mindestens 70%, vorzugsweise auf mindestens 90 % der Fläche des Umhüllungspapiers zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind.

13. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umhül lungspapier mit einer weiteren Lage eines Materials verbunden, insbesondere ver klebt ist.

14. Umhüllungspapier nach Anspruch 13, wobei die weitere Lage eines Materials eine Lage aus Aluminiumfolie, Kunststofffolie, Folie aus regenerierter Cellulose oder eine Folie aus Cellulosehydrat ist.

15. Umhüllungspapier nach Anspruch 13, wobei die weitere Lage eine Papierlage ist.

16. Umhüllungspapier nach Anspruch 15, wobei die Papierlage Zellstofffasern und weiße Füllstoffpartikel umfasst und die weißen Füllstoffpartikel mindestens 15% und höchs- tens 45% der Masse der Papierlage ausmachen und die Papierlage beim bestim mungsgemäßen Gebrauch dem aerosolerzeugenden Material abgewandt ist.

17. Umhüllungspapier nach Anspruch 15, wobei die Papierlage eine Luftdurchlässigkeit, gemessen nach ISO 2965:2019, von mindestens 5 cm3/(cm2-min-kPa) und höchstens 30000 cm3/(cm2-min-kPa) aufweist und das Flächengewicht der Papierlage mindes tens 10 g/m2 und höchstens 30 g/m2 beträgt.

18. Umhüllungspapier nach Anspruch 15, wobei die Papierlage ein Flächengewicht von mindestens 30 g/m2 und höchstens 100 g/m2 aufweist.

19. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner min destens eine weitere Komponente umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe beste hend aus Füllstoffen, Leimungsmitteln, Nassfestmitteln, Additiven, Prozesshilfsmit teln, Feuchthaltemitteln und Aromastoffen.

20. Umhüllungspapier nach Anspruch 19, bei dem der Anteil an Füllstoffen mindestens 0% und höchstens 45%, vorzugsweise mindestens 0% und höchstens 35% und beson ders bevorzugt mindestens 0% und höchstens 25% beträgt, jeweils bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers.

21. Umhüllungspapier nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei der Füllstoff ausge wählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Ti tandioxid, Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Kaolin, Tal kum, Bentonit und Mischungen daraus.

22. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umhül lungspapier mit einer Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stärken, wie Maisstärke, Kartoffelstärke oder Tapiokastärke; Stärkederivaten, wie Carboxyme- thylstärke oder oxidierte Stärke; Cellulosederivaten, wie Carboxymethylcellulose, Me thylcellulose, Hydroxyethylcellulose, sowie deren Salze; Polysacchariden, wie Algina ten; Polyvinylalkohol; Polyvinylacetat; Ethylen-Vinyl-Acetat; Gelatine; Gummis wie Gummi Arabicum, Guargummi, Johannisbrotkernmehl oder Tragantgummi; oder Mischungen daraus beschichtet oder imprägniert ist.

23. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem gemäß TAPPI T559 cm-12 bestimmten KIT Level, der mindestens 3 und höchstens 8 beträgt.

24. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Flächenge wicht mindestens 15 g/m2 und höchstens 120 g/m2, bevorzugt mindestens 20 g/m2 und höchstens 80 g/m2 beträgt.

25. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Dicke mindes tens 25 pm und höchstens 150 pm, vorzugsweise mindestens 40 pm und höchstens 100 pm beträgt.

26. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Zugfestigkeit in Längsrichtung gemessen mindestens 10 N/15 mm und höchstens 100 N/15 mm be trägt, vorzugsweise mindestens 20 N/15 mm und höchstens 80 N/15 mm beträgt.

27. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Nassbruch kraft nach ISO 12625-5:2016 in Längsrichtung mindestens 1 N/15 mm und höchstens 10 N/15 mm, vorzugsweise mindestens 2 N/ 15 mm und höchstens 8 N/ 15 mm beträgt.

28. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Luftdurchläs sigkeit mindestens o cm3/(cm2-min-kPa) und höchstens 80 cm3/(cm2-min-kPa), vor zugsweise mindestens o cm3/(cm2-min-kPa) und höchstens 30 cm3/(cm2-min-kPa) beträgt.

29. Umhüllungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Opazität min destens 40% und höchstens 90%, vorzugsweise mindestens 45% und höchstens 80% beträgt, und/oder dessen Weiße mindestens 80% und höchstens 95%, vorzugsweise mindestens 83% und höchstens 90% beträgt.

30. Aerosolerzeugender Artikel, der ein Umhüllungspapier nach einem der vorhergehen den Ansprüche und ein aerosolerzeugendes Material umfasst, wobei das Umhül lungspapier das aerosolerzeugende Material umhüllt.

31. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch 30, wobei der Anteil der Polyphosphate auf einer Seite des Umhüllungspapiers höher ist als auf der anderen Seite und die Sei te mit dem höheren Anteil an Polyphosphaten dem aerosolerzeugenden Material zu gewandt oder abgewandt ist.

32. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch 30 oder 31, wobei der aerosolerzeugende Artikel ein elektrisch beheizter aerosolerzeugender Artikel ist und das Material des aerosolerzeugenden Artikels im bestimmungsgemäßen Gebrauch von innen beheizt wird, und das Umhüllungspapier Polyphosphate in einer Menge von mindestens 5% und höchstens 25% bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers enthält.

33. Aerosolerzeugender Artikel nach Anspruch 30 oder 31, wobei der aerosolerzeugende Artikel ein elektrisch beheizter Artikel ist und das aerosolerzeugende Material des ae rosolerzeugenden Artikels im bestimmungsgemäßen Gebrauch von außen beheizt wird, und das Umhüllungspapier Polyphosphate in einer Menge von mindestens 10% und höchstens 30% bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers enthält.

34. Verwendung eines Umhüllungspapiers nach einem der Ansprüche 1 bis 29 in einem aerosolerzeugenden Artikel.

35. Verfahren zur Herstellung eines Umhüllungspapiers für aerosolerzeugende Artikel, umfassend die Schritte A bis G,

A - Suspendieren von Zellstofffasern in einer wässrigen Suspension,

B - Mahlen der suspendierten Zellstofffasern in einem Mahlaggregat,

C - Aufbringen der Suspension auf ein umlaufendes Sieb,

D - Bilden einer Faserbahn durch Entwässern der Suspension,

E - Pressen der Faserbahn,

F - Trocknen der Faserbahn,

G - Aufrollen des Umhüllungspapiers, wobei zwischen den Schritten F und G mindestens eine ein oder mehrere Polyphosphate enthaltende Zusammensetzung auf die Faserbahn aufgetragen wird und die Faser bahn getrocknet wird, um das Umhüllungspapier zu bilden, und wobei das Umhüllungspapier aus Schritt G Zellstofffasern und ein oder mehrere Polyphosphate umfasst und die Zellstofffasern mindestens 55% und höchstens 95% der Masse des Umhüllungspapiers ausmachen und die Polyphosphate mindestens 5% und höchstens 30% der Masse des Umhüllungspapiers ausmachen und wobei die Po lyphosphate Verbindungen mit der Summenformel Mn+2Pn03n+i oder Mn[H2Pn03n+i] sind, wobei n mindestens 2 und höchstens 100 beträgt und M ein einwertiges Metall oder Ammonium (NH4+) ist.

36. Verfahren nach Anspruch 35, bei dem der Schritt des Auftragens der die Polyphos phate enthaltenden Zusammensetzung auf die Faserbahn durch einen oder eine Kombination von zwei oder mehr der folgenden Schritte durchgeführt wird:

F.i Auftrag einer Polyphosphate enthaltenden Zusammensetzung auf die Faser bahn in einer Leimpresse einer Papiermaschine, F.2 einseitiger Auftrag einer Polyphosphate enthaltenden Zusammensetzung auf die Faserbahn in einer Filmpresse oder in einem Streichaggregat einer Pa piermaschine, und

F.3 einseitiger Auftrag einer Polyphosphate enthaltenden Zusammensetzung auf die Faserbahn durch Drucken, insbesondere Tiefdruck, oder Sprühen.

37. Verfahren nach Anspruch 36, bei dem die Faserbahn vor dem Schritt F.3 getrocknet, aufgerollt und wieder abgerollt wird.

38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, bei dem einer der Schritte F.i und F.2 durchge führt wird, die Faserbahn danach getrocknet, aufgerollt und wieder abgerollt wird, und dann Schritt F.3 durchgeführt wird, wobei die Faserbahn im getrockneten, aufge rollten Zustand vor dem Schritt F.3 die Polyphosphate vorzugsweise in einer Menge von mindestens 4% und höchstens 20% der Masse der Faserbahn in diesem getrock neten, aufgerollten Zustand enthält.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, bei dem unabhängig davon, welcher oder welche der Schritte F.i, F.2 oder F.3 zur Anwendung kommt bzw. kommen, die Polyphosphate enthaltende Zusammensetzung auf mindestens 70% der Fläche des Umhüllungspapiers, vorzugsweise auf mindestens 95% der Fläche des Umhüllungs papiers aufgetragen wird.

40. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 39, wobei die Zusammensetzung, die in einem oder mehreren der Schritte F.i, F.2 oder F.3 eingesetzt wird, die Polyphosphate und ein Lösungsmittel enthält, wobei das Lösungsmittel vorzugsweise durch Wasser gebildet ist.

41. Verfahren nach Anspruch 36 bis 40, wobei die Zusammensetzung, die in einem oder mehreren der Schritte F.i, F.2 oder F.3 eingesetzt wird, Carboxymethylcellulose in ei ner Menge von mindestens 0,1% und höchstens 15% bezogen auf die Masse der Zu sammensetzung enthält.

42. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 41, wobei mindestens zwei der Schritte F.i, F.2 und F.3 ausgeführt werden, und die Polyphosphate enthaltenden Zusammen setzungen, die in diesen mindestens zwei Schritten aufgetragen werden, verschieden sind.

43. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 42, bei dem der Anteil der Zellstofffasern im Umhüllungspapier nach Schritt G mindestens 70% und höchstens 90%, vorzugs weise mindestens 75% und höchstens 90% beträgt, jeweils bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers nach Schritt G.

44. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 43, bei dem die in Schritt A verwendeten Zellstofffasern ganz oder teilweise aus einer oder mehreren Pflanzen gewonnen sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Nadelbäumen, Laubbäumen, Ein jahrespflanzen, Fichte, Föhre, Tanne, Buche, Birke, Eukalyptus, Flachs, Hanf, Jute, Bambus, Ramie, Abaca, Sisal, Kenaf und Baumwolle, und/oder bei dem die in Schritt A verwendeten Zellstofffasern ganz oder teilweise durch Fasern aus regenerierter Cel lulose gebildet sind, insbesondere durch Tencel™ Fasern, Lyocell™ Fasern, Viskose fasern oder Modal™ Fasern.

45. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 44, bei dem die in Schritt A verwendeten Zellstofffasern zu einem Anteil von mindestens 25% und höchstens 100% bezogen auf die Masse der Zellstofffasern aus Nadelbäumen gewonnen sind.

46. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 45, bei dem das Umhüllungspapier nach Schritt G Polyphosphate zu einem Anteil von mindestens 8% und höchstens 27%, vor zugsweise von mindestens 9% und höchstens 25% der Masse des Umhüllungspapiers enthält.

47. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 46, wobei für die Polyphosphate gilt, dass in der Summenformel Mn+2Pn03n+i oder Mn[H2Pn03n+i] der Wert n mindestens 3 und höchstens 80, bevorzugt mindestens 10 und höchstens 35, beträgt.

48. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 47, wobei für die Polyphosphate gilt, dass in der Summenformel Mn+2Pn03n+i oder Mn[H2Pn03n+i] das einwertige Metall ausge wählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium und Kalium.

49. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 47, wobei für die Polyphosphate gilt, dass in der Summenformel Mn+2Pn03n+i oder Mn[H2Pn03n+i] der Wert von n mindestens 15 und höchstens 30 beträgt und das einwertige Metall M Natrium ist

50. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 47, wobei die Polyphosphate Natriumhe- xametaphosphat umfassen. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 50, bei dem das Umhüllungspapier nach Schritt G ein Umhüllungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 29 ist.

Description:
UMHULLUNGSPAPIER MIT VERBESSERTER BRANDHEMMUNG

GEBIET DER ERFINDUNG Die Erfindung betrifft ein Umhüllungspapier für einen aerosolerzeugenden Artikel, das ver gleichsweise hitzebeständig ist und daher nach dem Gebrauch des Artikels noch ausreichen de mechanische Festigkeit besitzt, um eine problemlose Handhabung des Artikels sicherzu stellen und zusätzlich brandhemmend wirkt, sodass der daraus gefertigte aerosolerzeugende Artikel nicht wie ein Rauchartikel geraucht werden kann. Das erfindungsgemäße Umhül- lungspapier weist gegenüber bekannten hitzebeständigen Umhüllungspapieren eine verbes serte Brandhemmung auf. Dies wird durch einen hohen Gehalt an bestimmten Polyphospha ten im Umhüllungspapier erreicht.

HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK

Im Stand der Technik sind aerosolerzeugende Artikel bekannt, die ein aerosolerzeugendes Material umfassen, sowie ein Papier, das das aerosolerzeugende Material umhüllt, und so einen typischerweise zylindrischen Stab bildet. Dabei ist das aerosolerzeugende Material ein Material, das bei Wärmeeinwirkung ein Aerosol freisetzt, wobei das aerosolerzeugende Mate- rial nur aufgeheizt, aber nicht verbrannt wird. In vielen Fällen umfasst der aerosolerzeugende Artikel auch einen Filter, der Bestandteile des Aerosols filtern kann und der von einem Fil terumhüllungspapier umhüllt ist, sowie von einem weiteren Umhüllungspapier, das den Fil ter und den umhüllten Stab mit aerosolerzeugendem Material miteinander verbindet. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch eines aerosolerzeugenden Artikels ist es üblich, dass das aerosolerzeugende Material aufgeheizt, aber nicht verbrannt wird. Dieses Aufheizen kann beispielsweise durch ein externes Gerät geschehen, in das der aerosolerzeugende Artikel ge steckt wird, oder durch eine an einem Ende des aerosolerzeugenden Artikels angebrachte Wärmequelle, die zum Gebrauch des Artikels beispielsweise durch Anzünden in Betrieb ge- nommen wird. Durch das Aufheizen des aerosolerzeugenden Materials wird auch das Umhül lungspapier erhitzt und thermisch abgebaut. Dabei kann es Vorkommen, dass das Umhül lungspapier so viel Festigkeit verliert, dass es beim Entfernen des aerosolerzeugenden Arti kels aus dem Heizgerät zerreißt. Das erfordert einen erhöhten Reinigungsaufwand durch den Konsumenten und ist daher nicht erwünscht. Auch bei aerosolerzeugenden Artikeln mit inte- grierter Wärmequelle kann das Umhüllungspapier beim Erhitzen seine Festigkeit verlieren, so dass die Wärmequelle abfällt und ein Brandrisiko darstellt. Zudem möchte man verhindern, dass der Konsument aerosolerzeugende Artikel versehent lich in derselben Art und Weise verwendet wie eine Zigarette und versucht, ein Ende des ae rosolerzeugenden Artikels anzuzünden, so dass eine Verbrennung oder ein Glimmprozess des aerosolerzeugenden Materials in Gang kommt. Dazu ist es erforderlich, dass das Umhül lungsmaterial des aerosolerzeugenden Artikels brandhemmende Eigenschaften hat.

Versuche Umhüllungspapiere für solche aerosolerzeugenden Artikel hitzebeständig oder brandhemmend zu machen waren nur teilweise erfolgreich.

In WO 2015/082648 ist beispielsweise ein Umhüllungspapier beschrieben, das aus ver gleichsweise wenig Zellstofffasern besteht und mit einer Zusammensetzung aus Kalk und einem Bindemittel beschichtet wird, sodass mindestens 50% des Umhüllungspapiers durch Kalk gebildet werden. Der Nachteil dieses Umhüllungsmaterials besteht darin, dass es durch die dicke Beschichtung vergleichsweise spröde ist und bei der Verarbeitung des Umhüllungs papiers zu einem aerosolerzeugenden Artikel viel Staub erzeugt. Zudem ist wegen des gerin gen Anteils an Zellstofffasern die Festigkeit nicht besonders hoch.

In WO 2011/117750 ist ein Umhüllungsmaterial beschrieben, das aus einem Laminat aus einer Aluminiumfolie und einem Papier besteht. Die Aluminiumfolie ist dem aerosolerzeu genden Material zugewandt und schützt das Papier teilweise vor der Wärmeeinwirkung. Die Nachteile dieses Umhüllungsmaterials sind der aufwändige Herstellungsprozess und die mangelnde biologische Abbaubarkeit, weil erfahrungsgemäß viele aerosolerzeugende Artikel nach dem Gebrauch einfach in der Umwelt entsorgt werden.

Es besteht also ein Interesse daran, ein Umhüllungspapier zur Verfügung zu haben, das nach dem Erhitzen noch ausreichend Festigkeit besitzt, biologisch abbaubar ist und besonders effizient brandhemmend wirkt. Zudem sind bei der Gestaltung von Umhüllungspapieren für aerosolerzeugende Artikel noch unter anderem gesetzliche Bestimmungen, die Toxikologie und die Einflüsse des Umhüllungspapiers auf den Geschmack des aerosolerzeugenden Arti kels zu berücksichtigen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen aerosolerzeugenden Artikel ein Umhül lungspapier zur Verfügung zu stellen, das weitgehend hitzebeständig und stark brandhem mend ist und günstige Eigenschaften bezüglich Festigkeit, Verarbeitbarkeit, biologischer Ab baubarkeit und Geschmackseinfluss hat. Aerosolerzeugende Artikel im Sinne dieser Erfindung sind stabförmige Artikel, die ein aero solerzeugendes Material und ein Umhüllungspapier umfassen, das das aerosolerzeugende Material umhüllt, wobei beim bestimmungsgemäßen Gebrauch das aerosolerzeugende Mate rial nur aufgeheizt und nicht verbrannt wird. Eine Aufheizung ohne Verbrennung liegt für typische aerosolerzeugende Materialien, beispielsweise ein Tabakmaterial, jedenfalls dann vor, wenn das aerosolerzeugende Material auf eine Temperatur von höchstens 400°C aufge heizt wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Umhüllungspapier für einen aerosolerzeugenden Artikel nach Anspruch l, einen aerosolerzeugenden Artikel umfassend dieses Umhüllungspapier nach Anspruch 30, die Verwendung eines solchen Umhüllungspapiers für aerosolerzeugende Arti kel nach Anspruch 34 und ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Umhül lungspapiers nach Anspruch 35 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfinder haben gefunden, dass sich diese Aufgabe durch ein Umhüllungspapier lösen lässt, das für die Anwendung auf aerosolerzeugenden Artikeln geeignet ist und das Zellstoff fasern und ein oder mehrere Polyphosphate umfasst, wobei die Zellstofffasern mindestens 55% und höchstens 95% der Masse des Umhüllungspapiers ausmachen und die Polyphos phate zusammen in einer Konzentration von mindestens 5% und höchstens 30% bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers enthalten sind.

Nach den Erkenntnissen der Erfinder ist der hohe Anteil an Zellstofffasern notwendig, um eine hohe Festigkeit des Umhüllungspapiers zu erreichen. Additive, wie eben die erfindungs gemäßen Polyphosphate, können die Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Zellstofffasern behindern und so die Festigkeit des Umhüllungspapiers reduzieren. Zur Erzielung einer günstigen brandhemmenden Wirkung ist aber fallweise eine hohe Konzentra tion der Polyphosphate notwendig, sodass auch der Anteil an Zellstofffasern im Umhüllungs papier hoch sein muss. Daher können im Umhüllungsmaterial nur wenige weitere Kompo nenten enthalten sein, insbesondere sind Komponenten unerwünscht, die die Festigkeit noch weiter reduzieren.

Erst die Kombination aus dem hohen Gehalt an Zellstoffasern und der geeignet gewählten Konzentration der Polyphosphate erlaubt es, ein Umhüllungspapier herzustellen, das dank seiner anfänglich hohen Festigkeit auch nach dem Erhitzen eine so hohe Zugfestigkeit auf weist, dass ein daraus gefertigter aerosolerzeugender Artikel problemlos aus dem Heizgerät entfernt werden kann bzw. keine Gefahr besteht, dass eine in den aerosolerzeugenden Artikel integrierte Wärmequelle abfallen könnte. Der brandhemmende Effekt ist überdies so gut, dass der aerosolerzeugende Artikel nicht wie eine Zigarette geraucht werden kann.

Die Bestandteile des Umhüllungspapiers erlauben zusätzlich eine ausgezeichnete biologische Abbaubarkeit und eine sehr gute Verarbeitbarkeit bei der Herstellung des aerosolerzeugen den Artikels.

Das Umhüllungspapier benötigt für seine Festigkeit Zellstofffasern, wobei die Zellstofffasern mindestens 55% und höchstens 95% der Masse des Umhüllungspapiers ausmachen. Zur Er zielung eines noch günstigeren Verhältnisses zwischen Zellstofffasern und Polyphosphaten kann der Anteil an Zellstofffasern bevorzugt mindestens 70% und höchstens 90% und ganz besonders bevorzugt mindestens 75% und höchstens 90% betragen, jeweils bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers.

Die Zellstofffasern sind bevorzugt aus einer oder mehreren Pflanzen gewonnen, die ausge wählt sind aus der Gruppe bestehend aus Nadelbäumen, Laubbäumen, Einjahrespflanzen, Fichte, Föhre, Tanne, Buche, Birke, Eukalyptus, Flachs, Hanf, Jute, Ramie, Bambus, Abaca, Sisal, Kenaf und Baumwolle. Bei den Zellstofffasern kann es sich ganz oder teilweise auch um Fasern aus regenerierter Cellulose, wie Tencel™ Fasern, Lyocell™ Fasern, Viskosefasern 0- der Modal™ Fasern handeln.

Bevorzugt sind die Zellstofffasern zu einem Anteil von mindestens 25% und höchstens 100% bezogen auf die Masse der Zellstofffasern aus Zellstofffasern aus Nadelbäumen gebildet, weil diese Zehstofffasern dem Umhüllungspapier eine hohe Festigkeit verleihen.

Das Umhüllungspapier enthält ein oder mehrere Polyphosphate, wobei die Polyphosphate zusammen mindestens 5% und höchstens 30% der Masse des Umhüllungspapiers ausma chen. Nach den Erkenntnissen der Erfinder schützen die Polyphosphate in der Papierstruk tur innenhegende Zellstofffasern vor zu starker Oxidation. Außerdem sind nach den Er kenntnissen der Erfinder Polyphosphate stark hygroskopisch und erlauben daher eine Einla gerung von Wasser im Papier. Beim Erhitzen des Papiers wird zunächst den Polyphosphaten das Wasser entzogen und so die Temperatur der Zellstofffasern begrenzt. Da beim üblichen Gebrauch aersolerzeugender Artikel die Wärmeeinwirkung zeitlich begrenzt ist und einige Minuten nicht überschreitet und sie insbesondere beim Versuch, den aerosolerzeugenden Artikel anzuzünden, nur einige Sekunden dauert, leistet das von den Polyphosphaten einge lagerte Wasser einen wichtigen Beitrag, um die brandhemmende Wirkung zu verstärken. Daraus ergibt sich ein Vorteil gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Umhüllungs papieren. Bei steigender Konzentration der Polyphosphate verstärkt sich der brandhemmende Effekt, aber die Festigkeit des Umhüllungspapiers nimmt vor allem nach dem Erhitzen ab. Bevor zugt beträgt der Anteil der Polyphosphate im Umhüllungspapier daher zusammen mindes tens 8% und höchstens 27% der Masse des Umhüllungspapiers und ganz besonders bevor zugt mindestens 9% und höchstens 25% der Masse des Umhüllungspapiers.

Polyphosphate im Sinne dieser Erfindung sind Verbindungen mit der Summenformel M n+2 P n 0 3n+i oder M n [H 2 Pn0 3n+i ], wobei gilt, dass n mindestens 2 und höchstens 100 beträgt und M ein einwertiges Metall oder Ammonium (NH 4 + ) ist.

In dieser Definition sind daher auch als Oligophosphate bezeichnete Verbindungen umfasst, die die Summenformel M n+2 Pn0 3n+i oder M n [H 2 Pn0 3n+i ] haben und bei denen der Wert von n üblicherweise mindestens 2 und höchstens 10 beträgt. Des Weiteren sind von dieser Definiti on auch Gemische aus Polyphosphaten mit unterschiedlichen Werten von n innerhalb der erfindungsgemäßen oder bevorzugten Intervalle oder mit unterschiedlichen einwertigen Me tallen M bzw. Ammonium oder Gemische aus linearen und cyclischen Polyphosphaten um fasst. Es ist zu erwarten und auch erfindungsgemäß, dass bei Polyphosphaten mit höheren Werten von n, beispielweise höher als 10, ein Gemisch mit unterschiedlichen Werten von n vorliegt. In diesem Sinn fallen Gemische aus Polyphosphaten mit unterschiedlichen Werten von n unter die Definition, sofern ein mittlerer Wert von n in einem erfindungsgemäßen oder bevorzugten Intervall liegt, wobei n nicht notwendigerweise ganzzahlig ist.

Bevorzugt sind Polyphosphate mit einem Wert von n von mindestens 3 und höchstens 80 und besonders bevorzugt mit einem Wert von n von mindestens 10 und höchstens 35. Bevorzugt, und unabhängig von der Wahl von n, ist M ein einwertiges Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium und Kalium, oder Ammonium und besonders bevorzugt ist das einwertige Metall Natrium.

Ganz besonders bevorzugt weisen die Polyphosphate einen Wert n von mindestens 15 und höchstens 30 auf und das einwertige Metall M ist Natrium. Insbesondere umfassen die Poly phosphate Natriumhexametaphosphat.

Nach den Erkenntnissen der Erfinder ist es von Bedeutung, wie die Polyphosphate über die Dicke des Umhüllungspapiers verteilt sind. Generell kann eine gute brandhemmende Wir kung bereits erreicht werden, wenn die Polyphosphate im Wesentlichen homogen im Umhül lungspapier verteilt sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Umhüllungspapier aber so gestaltet, dass die dem aerosolerzeugenden Material zugewandte oder abgewandte Seite des Umhüllungspapiers einen höheren Anteil an Polyphosphaten enthält als die andere Seite des Umhüllungspapiers. Bevorzugt ist der Gehalt an Polyphosphaten auf jener Seite des Umhüllungspapiers höher von der aus der daraus gefertigte aerosolerzeugende Artikel be heizt wird, weil diese Seite einer höheren thermischen Belastung ausgesetzt ist. Ein höherer Gehalt an Polyphosphaten auf dieser Seite des Umhüllungspapiers kann daher besonders gut zur brandhemmenden Wirkung beitragen. Dadurch kann ohne Einbußen bei der brandhem- menden Wirkung der Anteil an Polyphosphaten im Umhüllungspapier gesenkt und so bei gleichem Flächengewicht der Anteil an Zellstofffasern im Umhüllungspapier erhöht werden, womit insgesamt die Festigkeit des Umhüllungspapiers erhöht wird. Alternativ kann bei die ser bevorzugten Verteilung der Polyphosphate im Umhüllungspapier auch das Flächenge wicht ohne Einbußen bei der brandhemmenden Wirkung gesenkt werden, was den Material- bedarf reduziert.

Die Verteilung der Polyphosphate im Umhüllungspapier kann durch den Herstellungspro zess beeinflusst werden, wie weiter unten erläutert wird. Bevorzugt sind die Polyphosphate auf mindestens 70% der Fläche des Umhüllungspapiers im

Wesentlichen gleichmäßig verteilt, besonders bevorzugt auf mindestens 95% der Fläche, wo bei Schwankungen im Anteil der Polyphosphate innerhalb dieser Flächen nur durch die Her stellung bedingt aber nicht beabsichtigt sind. In diesem Zusammenhang bezieht sich diese gleichmäßige Verteilung auf die Verteilung in Bezug auf die Fläche, nicht aber die Verteilung in Dickenrichtung.

Aus verschiedenen Gründen ist es bevorzugt, wenn das Umhüllungspapier mit einer weiteren Lage eines Materials, insbesondere einer Papierlage verbunden ist. Diese Verbindung ist be vorzugt als Klebverbindung ausgeführt, es ist aber jede Art der Verbindung möglich, insbe- sondere kann es genügen, das Umhüllungspapier und die weitere Lage aufeinanderzulegen und gemeinsam aufzurollen, sodass bei der Herstellung eines aerosolerzeugenden Artikels das Umhüllungspapier und die weitere Lage aufeinander zu liegen kommen und das aeroso lerzeugende Material gemeinsam umhüllen. Die zusätzliche Lage kann auf jeder der beiden Seiten des Umhüllungspapiers angebracht sein, so dass sie auf dem daraus hergestellten ae- rosolerzeugenden Artikel, je nach beabsichtigtem Effekt, dem aerosolerzeugenden Material zugewandt oder abgewandt ist.

Im Fall, dass das Umhüllungspapier mit einer oder mehreren Papierlagen oder auch Lagen aus anderen Materialien wie Aluminiumfolie, Kunststofffolie, Folie aus regenerierter Cellulo- se, wie Cellulosehydrat (Cellophan®), verbunden ist, gelten die obigen Anforderungen be züglich des Anteils an Zellstofffasern und Polyphosphaten und alle weiter unten genannten Eigenschaften nur für das eigentliche Umhüllungspapier und, sofern es nicht explizit er wähnt ist, nicht für die damit verbundenen weiteren Lagen. Ein Grund für die Verbindung des Umhüllungsmaterials mit einer weiteren Lage kann bei spielsweise darin bestehen, dass Polyphosphate das Umhüllungspapier bei thermischer Be lastung dunkel verfärben. Dieser Nachteil kann überwunden werden, indem das erfmdungs- gemäße Umhüllungspapier mit einer weiteren Lage eines Materials verbunden wird, sodass das erfindungsgemäße Umhüllungspapier dem aerosolerzeugenden Material zugewandt ist und die weitere Lage auf der dem aerosolerzeugenden Material abgewandten Seite ange bracht ist. Bei thermischer Belastung überdeckt diese weitere Lage das Umhüllungspapier, so dass die von außen sichtbare Farbe nicht oder nur unwesentlich verändert wird

In dieser besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Umhüllungspapier daher mit einer zusätzlichen Papierlage verbunden, wobei die zusätzliche Papierlage Zellstofffasern und wei ße Füllstoffpartikel umfasst und die weißen Füllstoffpartikel mindestens 15% und höchstens 45% der Masse der Papierlage ausmachen. Besonders bevorzugt sind die weißen Füllstoffpar- tikel Kalkpartikel. Die weißen Füllstoffpartikel sorgen für eine weiße Farbe der Papierlage und eine hohe Opazität, sodass die Verfärbung des darunterhegenden eründungsgemäßen Umhüllungspapiers nicht oder nur wenig sichtbar wird.

Ein weiterer Grund, das Umhüllungspapier mit einer zusätzlichen Lage eines Materials zu verbinden, besteht beispielsweise darin, einer Fleckenbildung am Umhüllungspapier vorzu beugen. Das aerosolerzeugende Material kann Öle, beispielsweise Aromastoffe, enthalten, die bei Lagerung oder beim Erhitzen in das Umhüllungspapier eindringen und Flecken verursa chen können. Dieses Problem kann überwunden werden, indem das Umhüllungsmaterial mit einer zusätzlichen Lage eines Materials verbunden ist.

In dieser besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Umhüllungspapier daher mit einer zusätzlichen Papierlage verbunden, wobei die zusätzliche Papierlage eine Luftdurchlässigkeit, gemessen nach ISO 2965:2019, von mindestens 5 cm 3 /(cm 2 -min-kPa) und höchstens 30000 cm 3 /(cm 2 · min-kPa) aufweist und das Flächengewicht der zusätzlichen Papierlage mindes- tens 10 g/m 2 und höchstens 30 g/m 2 beträgt. Die Luftdurchlässigkeit der zusätzlichen Pa pierlage ist Folge einer porösen Struktur, die den Transfer von Ölen oder anderen Stoffen durch die Papierlage erschwert.

Ein weiterer Grund, das Umhüllungspapier mit einer zusätzlichen Lage eines Materials zu verbinden, kann beispielsweise darin bestehen, die Steifigkeit des Umhüllungspapiers zu erhöhen. Im Inneren des aerosolerzeugenden Artikels befinden sich oft Hohlräume, sodass der Konsument bei der Handhabung des aerosolerzeugenden Artikels den aerosolerzeugen den Artikel versehentlich zusammendrücken kann und ihn dabei so verformt, dass er bei- spielsweise nicht mehr in das Heizgerät gesteckt werden kann. Ein Umhüllungspapier, das mit einer weiteren Lage mit einer hohen Steifigkeit verbunden ist, kann dem Vorbeugen.

In dieser besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Umhüllungspapier daher mit einer zusätzlichen Papierlage verbunden, wobei die zusätzliche Papierlage ein hohes Flächenge wicht aufweist, das mindestens 30 g/ m 2 und höchstens 100 g/ m 2 beträgt, weil damit auch eine hohe Biegesteifigkeit verbunden ist.

Während für die aus den oben genannten oder auch anderen Gründen zusätzlich vorgesehe ne Lage auf dem Umhüllungspapier grundsätzlich Papierlagen wegen ihrer guten biologi schen Abbaubarkeit bevorzugt sind, kann die zusätzliche Lage weniger bevorzugt auch durch Aluminiumfolie, Kunststofffolie oder Folie aus regenerierter Cellulose, wie Cellulosehydrat (Cellophan®), gebildet sein.

Das erfindungsgemäße Umhüllungspapier oder die zusätzliche Papierlage, mit der es aus den oben genannten oder auch anderen Gründen verbunden ist, kann weitere Komponenten ent halten. Dazu gehören beispielsweise Füllstoffe, Leimungsmittel, Nassfestmittel, Additive, Prozesshilfsmittel, Feuchthaltemittel und Aromastoffe. Diese Komponenten kann der Fach mann nach seiner Erfahrung wählen. Insbesondere Nassfestmittel können für die Anwen dung auf aerosolerzeugenden Artikeln hilfreich sein, weil das beim Gebrauch des aerosoler zeugenden Artikels gebildete Aerosol einen hohen Feuchtegehalt hat. Das Umhüllungspapier kann das Wasser aus dem Aerosol teilweise aufnehmen, wodurch sich seine Festigkeit redu ziert. Dem kann durch den Einsatz von Nassfestmitteln teilweise vorgebeugt werden.

Die Füllstoffe im erfindungsgemäßen Umhüllungspapier können dazu beitragen, dass sich das Umhüllungspapier weniger verfärbt. Die Füllstoffe reduzieren aber auch die Zugfestigkeit des Umhüllungspapiers, sodass deren Anteil nicht zu hoch sein soll. Bevorzugt beträgt der Anteil an Füllstoffen im Umhüllungspapier daher mindestens 0% und höchstens 45%, be sonders bevorzugt mindestens 0% und höchstens 35% und ganz besonders bevorzugt min destens 0% und höchstens 25%, jeweils bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers.

Der Füllstoff ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumcarbonat, Mag nesiumcarbonat, Titandioxid, Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Kaolin, Talkum und Mischungen daraus. Ein besonders bevorzugter Füllstoff ist Bentonit, weil er, wie auch die Polyphosphate, große Mengen Wasser aufnehmen kann und damit zu sätzlich zur Brandhemmung beiträgt. Bei Verwendung von Bentonit kann der Anteil an Poly phosphaten im Umhüllungspapier im unteren Bereich der erfindungsgemäßen oder bevor zugten Intervalle liegen, ohne dass die brandhemmende Wirkung beeinträchtigt wird. Nach den Erkenntnissen der Erfinder ist es sogar möglich, alleine durch Bentonit eine aus reichende Brandhemmung zu erreichen, sodass auf Polyphosphate ganz verzichtet werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Umhüllungspapier mit einer Substanz ausge wählt aus der Gruppe bestehend aus Stärken, wie Maisstärke, Kartoffelstärke oder Tapioka- stärke; Stärkederivaten, wie Carboxymethylstärke oder oxidierte Stärke; Cellulosederivaten, wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, sowie deren Salze; Po lysacchariden, wie Alginaten; Polyvinylalkohol; Polyvinylacetat; Ethylen-Vinyl-Acetat; Gela tine; Gummis wie Gummi Arabicum, Guargummi, Johannisbrotkernmehl oder Tragant gummi; oder Mischungen daraus beschichtet oder imprägniert. Der Anteil dieser Substanzen zusammengenommen beträgt in dieser bevorzugten Ausführungsform mindestens 0,1% und höchstens 20% der Masse des Umhüllungspapiers. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet als zusätzlichen Vorteil einen Widerstand gegen das Durchdringen von Ölen. Das aerosoler zeugende Material kann Öle, beispielsweise Aromastoffe, enthalten, die bei Lagerung oder Gebrauch des aerosolerzeugenden Artikels das Umhüllungspapier durchdringen und zu Fle cken führen. Der Widerstand gegen das Durchdringen von Ölen kann gemäß TAPPI T559 cm-12 bestimmt werden und wird als KIT Level angeben. In dieser bevorzugten Ausfüh- rungsform beträgt der KIT Level mindestens 3 und höchstens 8.

Bei Verwendung einer Stärke oder eines Stärkederivats kann es je nach Art des Auftragsver fahrens empfehlenswert sein, die aufzutragende Zusammensetzung nicht in einem gemein samen Prozessschritt mit den Polyphosphaten in das Papier einzubringen oder aufzutragen, weil die Polyphosphate eine Verklumpung der Stärke oder des Stärkederivats in der aufzu- tragenden Zusammensetzung bewirken können.

Das Flächengewicht des Umhüllungspapiers kann variieren, wobei ein höheres Flächenge wicht generell auch eine höhere Zugfestigkeit bedeutet. Mit höherem Flächengewicht wird das Umhüllungspapier aber auch steifer und schwieriger zu verarbeiten und es steigt der Ma- terialbedarf. Bevorzugt beträgt das Flächengewicht des erfindungsgemäßen Umhüllungspa piers daher mindestens 15 g/m 2 und höchstens 120 g/m 2 , besonders bevorzugt mindestens 20 g/m 2 und höchstens 80 g/m 2 . Das Flächengewicht des Umhüllungspapiers kann nach ISO 536:2019 bestimmt werden. Die Dicke des Umhüllungspapiers beeinflusst vor allem die Biegesteifigkeit und den Wär metransport innerhalb des Umhüllungspapiers. Eine hohe Biegesteifigkeit ist günstig, weil sich dann der aus dem Umhüllungspapier gefertigte aerosolerzeugende Artikel weniger ver formt, andererseits kann eine hohe Biegesteifigkeit wegen der Rückstellkräfte Probleme ma- chen, wenn das aerosolerzeugende Material mit dem Umhüllungspapier umhüllt werden soll. Eine hohe Dicke verlangsamt den Wärmetransport durch das Umhüllungspapier und ist für manche aerosolerzeugenden Artikel auch aus diesem Grund günstig. Bevorzugt beträgt die Dicke des erfindungsgemäßen Umhüllungspapiers mindestens 25 pm und höchstens 150 pm und besonders bevorzugt mindestens 40 pm und höchstens 100 pm. Die Dicke kann nach ISO 534:2011 an einer einzelnen Lage bestimmt werden.

Die Zugfestigkeit des Umhüllungspapiers, gemessen in Längsrichtung, beträgt bevorzugt mindestens 10 N/15 mm und höchstens 100 N/15 mm, besonders bevorzugt mindestens 20 N/15 mm und höchstens 80 N/15 mm · Eine hohe Zugfestigkeit kann durch einen hohen An teil an Zellstofffasern erreicht werden. Das bedeutet aber auch einen höheren Materialauf wand, weshalb es nicht sinnvoll ist, eine besonders hohe Zugfestigkeit erreichen zu wollen. Die bevorzugten Intervalle erlauben eine besonders günstige Kombination aus problemloser Verarbeitbarkeit und Materialaufwand. Die Zugfestigkeit kann nach ISO 1924-2:2008 be stimmt werden.

Das aerosolerzeugende Material enthält oft Feuchthaltemittel, sodass beim Erhitzen das ent stehende Aerosol eine vergleichsweise hohe Feuchte aufweist. Diese Feuchtigkeit kann die Festigkeit des Umhüllungspapiers reduzieren, weshalb es günstig ist, wenn das Umhüllungs papier auch eine entsprechende Festigkeit im feuchten Zustand aufweist. Die Nassbruchkraft in Längsrichtung beträgt daher bevorzugt mindestens 1 N/15 mm und höchstens 10 N/15 mm und besonderes bevorzugt mindestens 2 N/15 mm und höchstens 8 N/15 nun. Die Nass bruchkraft in Längsrichtung kann nach ISO 12625-5:2016 bestimmt werden.

Die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers kann niedrig sein. Eine niedrige Luftdurch- lässigkeit wird oft dadurch erreicht, dass die Zellstofffasern intensiver gemahlen werden. Dies trägt auch zu einer Steigerung der Festigkeit bei, sodass bevorzugt die Luftdurchlässig keit mindestens o cm 3 /(cm 2 -min-kPa) und höchstens 80 cm 3 /(cm 2 -min-kPa) und besonde res bevorzugt mindestens o cm 3 /(cm 2 -min-kPa) und höchstens 30 cm 3 /(cm 2 -min-kPa) be trägt. Die Luftdurchlässigkeit kann nach ISO 2965:2019 gemessen werden.

Sofern das erfindungsgemäße Umhüllungspapier von außen auf dem aerosolerzeugenden Artikel sichtbar ist, können die optischen Eigenschaften von Bedeutung sein. Generell sind eine hohe Opazität und eine hohe Weiße wünschenswert. Beide Eigenschaften können durch die Art und Menge des Füllstoffs im Umhüllungspapier wesentlich beeinflusst werden. Be vorzugt beträgt die Opazität mindestens 40% und höchstens 90%, besonders bevorzugt min destens 45% und höchstens 80%. Bevorzugt beträgt die Weiße mindestens 80% und höchs tens 95%, besonders bevorzugt mindestens 83% und höchstens 90%. Aus dem erfindungsgemäßen Umhüllungsmaterial können nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren aerosolerzeugende Artikel gefertigt werden. Ein erfindungsgemäßer aerosolerzeugender Artikel umfasst daher ein aerosolerzeugendes Material und ein Umhül lungspapier nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Um hüllungspapier das aerosolerzeugende Material umhüllt.

In einer bevorzugten Ausführungsform des aerosolerzeugenden Artikels ist der Anteil der besagten Polyphosphate auf einer Seite des Umhüllungspapiers höher als auf der anderen Seite und ist die Seite mit dem höheren Anteil an Polyphosphaten dem aerosolerzeugenden Material zugewandt oder abgewandt. Die Auswahl, welche der beiden Seiten dem aerosoler zeugenden Material bevorzugt zugewandt ist, kann dabei davon abhängen, von welcher Seite aus das aerosolerzeugende Material beheizt wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der aerosolerzeugende Artikel ein elektrisch beheizter Artikel, wobei die Beheizung ausgehend vom aerosolerzeugenden Mate rial, also von innen, erfolgt.

In dieser Ausführungsform dringt beispielsweise eine mit Heizdrähten versehene Keramik spitze in das aerosolerzeugende Material ein, wenn der aerosolerzeugende Artikel in das Heizgerät gesteckt wird. Die höchsten Temperaturen fallen daher im Inneren des aerosoler zeugenden Artikels an und das Umhüllungspapier wird weniger thermisch belastet, sodass der Anteil an Polyphosphaten geringer gewählt werden kann, insbesondere beträgt der Anteil an Polyphosphaten im Umhüllungspapier in dieser Ausführungsform mindestens 5% und höchstens 25% der Masse des Umhüllungspapiers.

In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform des aerosolerzeugenden Artikels ist der aerosolerzeugende Artikel ein elektrisch beheizter Artikel, wobei die Beheizung von außen durch das Umhüllungspapier hindurch erfolgt.

In dieser Ausführungsform muss die gesamte Wärme durch das Umhüllungspapier hindurch in das aerosolerzeugende Material geleitet werden, sodass die thermische Belastung des Um hüllungspapiers höher ist und daher der Anteil an Polyphosphaten im Umhüllungspapier höher gewählt werden soll, insbesondere beträgt der Anteil an Polyphosphaten im Umhül lungspapier in dieser Ausführungsform mindestens 10% und höchstens 30% der Masse des Umhüllungspapiers.

Das erfindungsgemäße Umhüllungspapier kann vorteilhaft in aerosolerzeugenden Artikeln verwendet werden, weshalb auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Umhüllungspa piers in aerosolerzeugenden Artikeln ein Gegenstand der Erfindung ist. Das erfindungsgemäße Umhüllungspapier kann nach dem folgenden erfindungsgemäßen Verfahren, umfassend die Schritte A bis G hergestellt werden.

A - Suspendieren von Zellstofffasern in einer wässrigen Suspension,

B - Mahlen der suspendierten Zellstofffasern in einem Mahlaggregat,

C - Aufbringen der Suspension auf ein umlaufendes Sieb,

D - Bilden einer Faserbahn durch Entwässern der Suspension,

E - Pressen der Faserbahn,

F - Trocknen der Faserbahn,

G - Aufrollen des Umhüllungspapiers, wobei zwischen den Schritten F und G mindestens eine ein oder mehrere Polyphosphate enthalten de Zusammensetzung auf die Faserbahn aufgetragen wird und die Faserbahn getrocknet wird, um das Umhüllungspapier zu bilden, und wobei das Umhüllungspapier aus Schritt G Zellstofffasern und ein oder mehrere Poly phosphate umfasst und die Zellstofffasern mindestens 55% und höchstens 95% der Masse des Umhüllungspapiers ausmachen und die Polyphosphate zusammen mindestens 5% und höchstens 30% der Masse des Umhüllungspapiers ausmachen.

Vorzugsweise wird der Schritt des Auftragens der die Polyphosphate enthaltenden Zusam mensetzung auf die Faserbahn durch einen oder eine Kombination von zwei oder mehr der folgenden Schritte durchgeführt:

F.i Auftrag einer Polyphosphate enthaltenden Zusammensetzung auf die Faserbahn in einer Leimpresse einer Papiermaschine,

F.2 einseitiger Auftrag einer Polyphosphate enthaltenden Zusammensetzung auf die Faser bahn in einer Filmpresse oder in einem Streichaggregat einer Papiermaschine, und F.3 einseitiger Auftrag einer Polyphosphate enthaltenden Zusammensetzung auf die Faser bahn durch Drucken, insbesondere durch Tiefdruck oder Sprühen.

Dabei wird der Schritt F.i in einer Leimpresse ausgeführt und so die Faserbahn mit einer Polyphosphate enthaltenden Zusammensetzung durchtränkt. Diese Variante bietet den Vor teil, dass sie einfach auszuführen ist. Sie führt im Allgemeinen zu einer weitgehend homoge nen Verteilung der Polyphosphate über die Dicke des Umhüllungspapiers, sodass vergleichs weise mehr Polyphosphate benötigt werden, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Es ist aber auch möglich, die Einstellungen der Leimpresse bereits in diesem Schritt so anzupassen, dass die Polyphosphate über die Dicke der Faserbahn, und daher des Umhüllungspapiers, ungleich verteilt sind. Gemäß Schritt F.2 wird die Polyphosphate enthaltende Zusammensetzung in einer Filmpres se oder in einem Streichaggregat auf eine Seite der Faserbahn aufgetragen. Dadurch wird eine ungleiche Verteilung der Polyphosphate über die Dicke des Umhüllungspapiers erreicht und die hohe brandhemmende Wirkung kann durch einen geringeren Anteil an Polyphos phaten im Umhüllungspapier erreicht werden.

Gemäß Schritt F.3 wird die Polyphosphate enthaltende Zusammensetzung durch Drucken oder Sprühen auf eine Seite der Faserbahn aufgetragen, wobei die Zusammensetzung in be sonders bevorzugten Ausführungsformen durch ein Tiefdruckwerk auf eine Seite der Faser bahn aufgedruckt wird. Dabei wird die Faserbahn vorzugsweise vor dem Schritt F.3 getrock net, aufgerollt und wieder abgerollt. Im aufgerollten Zustand kann die Faserbahn dann zu einer weiteren Vorrichtung transportiert werden, auf der der Auftrag der Zusammensetzung durch Drucken oder Sprühen durchgeführt wird. Während die Schritte F.i und F.2 in der Regel auf derselben Papiermaschine durchgeführt werden, auf der das Umhüllungspapier hergestellt wird, findet der Auftrag gemäß Schritt F.3 typischerweise in einer separaten Vor richtung statt.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Schritte F.i und F.3 kom biniert, sodass zunächst in einem Schritt F.i die Faserbahn mit einer Polyphosphate enthal tenden Zusammensetzung in einer Leimpresse getränkt wird und in Schritt F.3 eine weitere Polyphosphate enthaltende Zusammensetzung in einem Tiefdruckwerk auf eine Seite der Faserbahn aufgedruckt wird. In dieser ganz besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Polyphosphate sowohl im Umhüllungspapier verteilt, als auch in höherer Konzentration auf einer Seite des Umhüllungspapiers vorhanden, wodurch die brandhemmende Wirkung nochmals deutlich gesteigert werden kann.

In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Schritte F.i, und F.2 kombiniert, wobei der Schritt F.i in einer Leimpresse und der Schritt F.2 in einem Streichaggregat durchgeführt wird. In dieser ganz besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Umhüllungspapier besonders effizient hergestellt werden, weil beispielsweise alle Auftragsvorrichtungen in eine Papiermaschine integriert sein können.

Unabhängig davon, welcher oder welche der Schritte F.i, F.2 oder F.3 zur Anwendung kommt bzw. kommen, wird die Polyphosphate enthaltende Zusammensetzung bevorzugt auf mindestens 70% der Fläche des Umhüllungspapiers, besonders bevorzugt auf mindestens 95% der Fläche des Umhüllungspapiers aufgetragen. Die Zusammensetzung, die in den Schritten F.i, F.2 oder F.3 eingesetzt wird, enthält Poly phosphate und ein Lösungsmittel, wobei das Lösungsmittel bevorzugt Wasser ist. Die Menge der Polyphosphate in der Zusammensetzung kann variieren und hängt von der Art des Auf tragsverfahrens, der Auftragsmenge und der gewünschten Menge an Polyphosphaten im Umhüllungspapier ab. Der Fachmann ist in der Lage eine geeignete Zusammensetzung unter diesen Gesichtspunkten festzulegen und das Auftragsverfahren entsprechend zu gestalten. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann die Zusammensetzung zusätzlich Carboxymethylcellulose enthalten, die als Bindemittel die Polyphosphate in der Faserbahn fixiert und auch die Festigkeit des Umhüllungspapiers steigert. In einer besonders bevorzug ten Ausführungsform, enthält die Zusammensetzung mindestens 0,1% und höchstens 15% Carboxymethylcellulose, bezogen auf die Masse der Zusammensetzung.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird einer der Schritte F.i oder F.2 durchgeführt, die Faserbahn danach getrocknet, aufgerollt und wieder abgerollt, und dann Schritt F.3 ausgeführt, wobei die Faserbahn im getrockneten, aufgerollten Zustand vor dem Schritt F.3 die Polyphosphate vorzugsweise in einer Menge von mindestens 4% und höchs tens 20% der Masse der Faserbahn in diesem getrockneten, aufgerollten Zustand enthält. Falls die Schritte F.i, F.2 und/oder F.3 in irgendeiner Form kombiniert werden, können die Polyphosphate enthaltenden Zusammensetzungen, die in den Schritten F.i, F.2 und/oder F.3 eingesetzt werden, gleich oder verschieden sein.

Im Umhüllungspapier nach Schritt G machen die Zellstofffasern mindestens 55% und höchs tens 95% der Masse des Umhüllungspapiers aus. Zur Erzielung eines noch günstigeren Ver hältnisses zwischen Zellstofffasern und Polyphosphaten kann der Anteil an Zellstofffasern bevorzugt mindestens 70% und höchstens 90% und ganz besonders bevorzugt mindestens 75% und höchstens 90% betragen, jeweils bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers nach Schritt G.

Die Zellstofffasern in Schritt A sind bevorzugt aus einer oder mehreren Pflanzen gewonnen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Nadelbäumen, Laubbäumen, Einjahres pflanzen, Fichte, Föhre, Tanne, Buche, Birke, Eukalyptus, Flachs, Hanf, Jute, Bambus, Ra mie, Abaca, Sisal, Kenaf und Baumwolle. Bei den Zellstofffasern kann es sich ganz oder teil weise auch um Fasern aus regenerierter Cellulose, wie Tencel™ Fasern, Lyocell™ Fasern, Viskosefasern oder Modal™ Fasern handeln.

Bevorzugt sind die Zellstofffasern in Schritt A zu einem Anteil von mindestens 25% und höchstens 100%, bezogen auf die Masse der Zellstofffasern, aus Zellstofffasern aus Nadel- bäumen gebildet, weil diese Zellstofffasern dem Umhüllungspapier in Schritt G eine hohe Festigkeit verleihen.

Das Umhüllungspapier nach Schritt G enthält ein oder mehrere Polyphosphate, wobei die Polyphosphate zusammen mindestens 5% und höchstens 30% der Masse des Umhüllungspa piers ausmachen. Bevorzugt beträgt der Anteil der Polyphosphate im Umhüllungspapier zu sammen mindestens 8% und höchstens 27% der Masse des Umhüllungspapiers und ganz besonders bevorzugt mindestens 9% und höchstens 25% der Masse des Umhüllungspapiers.

Polyphosphate im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Verbindungen mit der Summenformel M n+2 Pn0 3n+i oder M n [H 2 Pn0 3n+i ], wobei gilt, dass n mindestens 2 und höchs tens 100 beträgt und M ein einwertiges Metall oder Ammonium (NH 4 + ) ist.

In dieser Definition sind daher auch als Oligophosphate bezeichnete Verbindungen umfasst, die die Summenformel M n+2 Pn0 3n+i oder M n [H 2 Pn0 3n+i ] haben und bei denen der Wert von n üblicherweise mindestens 2 und höchstens 10 beträgt. Des Weiteren sind von dieser Definiti on auch Gemische aus Polyphosphaten mit unterschiedlichen Werten von n innerhalb der erfindungsgemäßen oder bevorzugten Intervalle oder mit unterschiedlichen einwertigen Me tallen M bzw. Ammonium oder Gemische aus linearen und cyclischen Polyphosphaten um fasst. Es ist zu erwarten und auch erfindungsgemäß, dass bei Polyphosphaten mit höheren Werten von n, beispielweise höher als 10, ein Gemisch mit unterschiedlichen Werten von n vorliegt. In diesem Sinn fallen Gemische aus Polyphosphaten mit unterschiedlichen Werten von n unter die Definition, sofern ein mittlerer Wert von n in einem eründungsgemäßen oder bevorzugten Intervall hegt, wobei n nicht notwendigerweise ganzzahlig ist.

Bevorzugt sind Polyphosphate mit einem Wert von n von mindestens 3 und höchstens 80 und besonders bevorzugt mit einem Wert von n von mindestens 10 und höchstens 35. Bevorzugt, und unabhängig von der Wahl von n, ist M ein einwertiges Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium und Kalium, oder Ammonium und besonders bevorzugt ist das einwertige Metall Natrium.

Ganz besonders bevorzugt weisen die Polyphosphate einen Wert n von mindestens 15 und höchstens 30 auf und das einwertige Metall M ist Natrium. Insbesondere ist das Polyphos phat ein Natriumhexametaphosphat.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Umhüllungspapier nach Schritt G ein Umhül lungspapier nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFUHRUNGSFORMEN WO 2022/002459 - l6 - PCT/EP2021/061140

Im Folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Umhül lungspapiere beschrieben.

Ein Basispapier für das erfindungsgemäße Umhüllungspapier wurde auf einer Langsieb- Papiermaschine hergestellt. Dazu wurden Zellstofffasern in Wasser suspendiert (Schritt A) und in einem Mahlaggregat gemahlen (Schritt B). Danach wurde die Suspension auf ein um laufendes Sieb aufgebracht (Schritt C) und dort entwässert, um eine Faserbahn zu bilden (Schritt D). Die Faserbahn wurde gepresst (Schritt E), um sie weiter zu entwässern und durch Kontakt mit beheizten Trockenzylindern getrocknet (Schritt F). Das Flächengewicht des Ba sispapiers betrug etwa 30 g/m 2 , es enthielt, abgesehen von den in der Papiererzeugung übli chen Prozesshilfsmitteln und Additiven, nur Zellstoffasern und keine Füllstoffe. Durch weite re Schritte wurden aus dem Basispapier insgesamt sechs eründungsgemäße Umhüllungspa piere hergestellt. Diese Schritte wurden teilweise auch während der Herstellung des Basispa piers in der Papiermaschine durchgeführt.

In der Leimpresse der Papiermaschine wurde die Faserbahn mit einer Zusammensetzung, umfassend Wasser und Polyphosphat, wobei n zwischen 23 und 30 betrug und das einwertige Metall M Natrium war, vollflächig beidseitig getränkt (Schritt F.i) und die Faserbahn danach durch Kontakt mit beheizten Trockenzylindern getrocknet. Abschließend wurde die Faser bahn aufgerollt (Schritt G). Die Konzentration der Polyphosphate in der Zusammensetzung wurde variiert, sodass verschiedene erfindungsgemäße Umhüllungspapiere erhalten wurden. In einem weiteren Schritt wurde durch ein Tiefdruckverfahren (Schritt F.3) eine Zusammen setzung, umfassend Wasser, Natriumpolyphosphate und Carboxymethylcellulose auf das zuvor getränkte Umhüllungspapier im Wesentlichen vollflächig auf eine Seite aufgetragen. Auch dabei wurde die Konzentration der Polyphosphate variiert, sodass sich insgesamt sechs verschiedene erfindungsgemäße Umhüllungspapiere Pi bis P6 ergaben. Die Menge an Poly phosphaten nach dem Tränken in der Leimpresse (Schritt F.i) und dem Aufdrucken (Schritt F.3) der Zusammensetzungen ist in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1 Zu beachten ist, dass bereits die nach Schritt F.i erhaltenen Umhüllungspapiere ebenfalls erfindungsgemäße Ausführungsformen darstellen.

Um die brandhemmenden Eigenschaften des Umhüllungspapiers zu testen, wurde das Papier schräg in eine Flamme gehalten, sodass beide Seiten des Papiers von der Flamme umschlos sen waren. Bei allen Umhüllungspapieren zeigte sich, dass das Papier zwar verkohlt aber kei ne Verbrennung und kein sich selbst erhaltender Glimmprozess in Gang kommt.

Aus den Umhüllungspapieren Pi bis P6 konnten problemlos aerosolerzeugende Artikel her gestellt werden, sodass diese Umhüllungspapiere für die Verwendung in aerosolerzeugenden Artikeln geeignet sind. Ein Einfluss auf den Geschmack des aerosolerzeugenden Artikels konnte nicht festgestellt werden.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Umhüllungspapier wurde unter Verwendung eines Basispa piers mit 20 g/m 2 aus Zellstofffasern und ohne Füllstoffe hergestellt, das in der Leimpresse (Schritt F.i) beidseitig vollflächig mit einer Zusammensetzung umfassend Wasser und Poly phosphate getränkt wurde, sodass es danach 8% Polyphosphate bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers enthielt. Das Umhüllungspapier wurde mit einer weiteren Papierlage durch Laminieren verbunden. Die weitere Papierlage hatte ein Flächengewicht von 24 g/m 2 , einen Füllstoffant eil von 28% bezogen auf das Gewicht der Papierlage und eine Luftdurchläs sigkeit von 75 cm 3 /(cm 2 -min-kPa). Auch für dieses Umhüllungspapier konnte eine gute brandhemmende Wirkung festgestellt werden. Ein aerosolerzeugender Artikel wurde herge stellt und nach dem Gebrauch war deutlich zu erkennen, dass durch die weitere, außenhe gende Papierlage die Verfärbung des Umhüllungspapiers wesentlich weniger erkennbar war.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Umhüllungspapier wurde unter Verwendung eines Basispa piers mit 30 g/m 2 hergestellt, wobei das Basispapier Zellstofffasern enthielt und Bentonit als Füllstoff in einer Menge von etwa 34%, bezogen auf die Masse des Basispapiers, ebenfalls enthalten war. Dieses Basispapier wurde in der Leimpresse (Schritt F.i) beidseitig vollflächig mit einer Zusammensetzung umfassend Wasser und Polyphosphate getränkt, sodass es da nach etwa 5% Polyphosphate enthielt. Trotz des geringen Gehalts an Polyphosphaten konnte eine gute brandhemmende Wirkung festgestellt werden. Die Erfinder gehen davon aus, dass der hohe Wassergehalt des Bentonits zur brandhemmenden Wirkung beiträgt.

Auch aus diesem erfindungsgemäßen Umhüllungspapier wurde ein aerosolerzeugender Arti kel hergestellt, und es zeigte sich, das durch den geringeren Gehalt an Polyphosphaten die Verfärbung des Umhüllungspapiers weniger deutlich war. WO 2022/002459 - l8 - PCT/EP2021/061140

Die erfindungsgemäßen Umhüllungspapiere sind somit für die Verwendung in aerosolerzeu genden Artikeln sehr gut geeignet und weisen bei guter biologischer Abbaubarkeit eine brandhemmende Wirkung in einer besseren Kombination an Eigenschaften auf als ver gleichbare Umhüllungspapiere aus dem Stand der Technik.