GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Umhüllungspapier für Rauchartikel. Insbesondere betrifft sie ein Umhüllungspapier für Rauchartikel, das Teilbereiche höherer Transparenz und Teilbereiche geringerer Transparenz aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Umhüllungspapiers. Des Weiteren betrifft sie einen Rauchartikel umfassend ein solches Umhüllungspapier.

HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK

Eine typische Zigarette besteht aus einem Tabaksstrang, der von einem Zigarettenpapier umhüllt wird. In vielen Fällen sind Zigaretten auch mit einem Filter ausgestattet, typischerweise aus Celluloseacetat, der von einem Filterhüllpapier umhüllt ist und außen zusätzlich durch ein Mundstücksbelagpapier umhüllt ist, das etwas länger als der Filter ist und so den Filter mit dem durch das Zigarettenpapier umhüllten Tabakstrang verbindet. Solche Zigaretten werden üblicherweise konsumiert, indem der Tabak verbrannt und der dabei entstehende Rauch vom Raucher durch den Filter hindurch inhaliert wird.

Alternative Rauchartikel verbrennen den Tabak nicht, sondern erwärmen ihn nur, wobei ein Aerosol freigesetzt wird, das vom Raucher inhaliert wird. Man geht davon aus, dass das Aerosol solcher Rauchartikel weniger schädliche Substanzen enthält als der Rauch konventioneller Zigaretten. Anstatt Tabak können auch andere ein Aerosol erzeugende Materialien eingesetzt werden. Abhängig von der Konstruktion dieser Rauchartikel kann auch für solche Rauchartikel ein Umhüllungspapier erforderlich sein, das den Tabak oder das Aerosol erzeugende Material oder andere Teile des Rauchartikels umhüllt.

Bei der Gestaltung des Umhüllungspapiers für Rauchartikel spielen neben den technischen Anforderungen auch die optischen Eigenschaften des Umhüllungspapiers eine große Rolle. Da die Werbung für Rauchartikel, insbesondere für Zigaretten, in vielen Ländern eingeschränkt oder weitgehend verboten ist, besteht ein Ausweg darin, durch die Gestaltung des Rauchartikels selbst den Rauchartikel in der Wahrnehmung des Konsumenten zu differenzieren. Das Umhüllungspapier eines Rauchartikels ist dabei ein wichtiges Hilfsmittel, weil es bei üblichen Rauchartikeln den Großteil der äußeren Fläche des Rauchartikels bildet. Typische Eigenschaften des Umhüllungspapiers, auf die es zur Differenzierung des Rauchartikels an- kommen kann, sind die Weiße, die Transparenz oder Opazität, der Glanz, Wasserzeichen, Vergelinien oder auf das Umhüllungspapier aufgebrachte, beispielsweise aufgedruckte, Muster wie Logos oder Schriftzüge. Ebenso kann das Aschebild nach Konsum des Rauchartikels eine Rolle spielen. Ein wesentliches Merkmal des Umhüllungspapiers zur Differenzierung eines Rauchartikels ist seine Transparenz, also die Fähigkeit Licht durchscheinen zu lassen. Eine erhöhte Transparenz bedeutet, dass mehr Licht durch das Umhüllungspapier fällt. Auf Rauchartikeln wirken die Stellen höherer Transparenz auf dem Umhüllungspapier typischerweise dunkler, da der unter dem Umhüllungspapier befindliche Tabak oder das Aerosol erzeugende Material durch- scheint.

Ein typisches Umhüllungspapier für Rauchartikel umfasst Zellstofffasern, beispielsweise Holzzellstoff oder Flachszellstoff, und einen oder mehrere Füllstoffe, beispielsweise Calciumcarbonat. Umhüllungspapiere ohne Füllstoffe sind vergleichsweise transparent, während mit steigendem Füllstoffgehalt die Transparenz abnimmt. Auch durch die Wahl des Füllstoffs kann die Transparenz beeinflusst werden. Insbesondere Titandioxid kann als Füllstoff die Transparenz stark senken. In üblichen Herstellungsprozessen für Umhüllungspapiere für Rauchartikel kann die Transparenz des Umhüllungspapiers durch die Zusammensetzung des Umhüllungspapiers nur als Ganzes, aber nicht in Teilbereichen beeinflusst werden.

Für eine Differenzierung eines Rauchartikels ist es aber wünschenswert, wenn das Umhüllungspapier Teilbereiche höherer und niedrigerer Transparenz besitzt. Dazu stehen im Stand der Technik verschiedene Verfahren zur Verfügung, die allerdings mit Nachteilen behaftet sind.

Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren besteht darin, das Umhüllungspapier in Teilbereichen zu komprimieren. Durch die geringere Dicke und die dichtere Papierstruktur wird das Umhüllungspapier in den komprimierten Teilbereichen transparenter. Auf diese Weise können beispielsweise Wasserzeichen oder die sogenannten Vergelinien hergestellt werden. Bei Vergelinien handelt es sich um schmale Linien, entlang denen das Umhüllungspapier komprimiert ist, sodass sich auf dem Rauchartikel dunklere Linien in Umfangsrichtung oder Längsrichtung bilden können. Mit Hilfe desselben Verfahrens, das zur Herstellung von Vergelinien gebräuchlich ist, können neben Linien auch beliebige Muster im Umhüllungspa- pier erzeugt werden.

Während die Herstellung von Wasserzeichen oder Vergelinien typischerweise bei der Produktion des Umhüllungspapiers auf der Papiermaschine erfolgt, kann als alternatives Verfahren das Umhüllungspapier auch nach der Herstellung auf der Papiermaschine geprägt werden. Auch dabei wird das Umhüllungspapier komprimiert und vom optischen Erscheinungsbild und dem Einfiuss auf andere Eigenschaften des Umhüllungspapiers ist das Verfahren dem Herstellen von Wasserzeichen oder Vergelinien ähnlich.

Ein technischer Nachteil beider Verfahren besteht darin, dass durch das Komprimieren die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers erheblich reduziert wird. Die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers erlaubt den Zutritt von Luft von außen durch das Umhüllungspapier in den Rauchartikel. Dadurch wird der Rauch oder das Aerosol verdünnt und der Gehalt an möglicherweise gesundheitsschädlichen Substanzen im Rauch oder Aerosol nimmt ab. Eine Reduktion der Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers in den komprimierten Bereichen ist daher generell von Nachteil.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass durch das Komprimieren die Dicke des Umhüllungspapiers in Teilbereichen reduziert wird. Die Oberfläche des Umhüllungspapiers ist daher rauer und beeinträchtigt die haptischen Qualitäten des Umhüllungspa- piers.

Schließlich hat das bekannte Verfahren den weiteren technischen Nachteil, dass in den komprimierten Teilbereichen die Zugfestigkeit des Umhüllungspapiers reduziert wird. Insbesondere wenn sich die komprimierten Teilbereiche in Querrichtung des Umhüllungspapiers er- strecken, erzeugen sie Schwachstellen in Maschinenrichtung, die bei der Weiterverarbeitung zu einem Abreißen des Umhüllungspapiers führen können.

Ein weiteres Verfahren kann darin bestehen, ein vollflächig durchscheinendes Umhüllungspapier als Ausgangspunkt zu verwenden und es in Teilbereichen so zu bedrucken, dass es in diesen Teilbereichen weniger durchscheinend wird. Dazu ist aber der Auftrag von Zusammensetzungen in diesen Teilbereichen notwendig, die mindestens ein Pigment oder einen Farbstoff und mindestens ein Bindemittel enthalten. Farbstoffe sind für die Verwendung auf Umhüllungspapieren für Rauchartikel in sehr vielen Fällen gesetzlich nicht erlaubt, sodass generell nur Pigmente verwendet werden können. In beiden Fällen ist allerdings ein Bindemittel erforderlich, das in vergleichsweise großer Menge auf das Umhüllungspapier aufgetragen werden muss, um die Pigmente oder Farbstoffe am Umhüllungspapier zu fixieren. Dieses Bindemittel verschließt aber die Porenstruktur des Um- hüllungspapiers und senkt damit die Luftdurchlässigkeit noch stärker als es beispielsweise beim Prägen der Fall wäre. Somit erhöht sich der Gehalt an Kohlenmonoxid und anderen Schadstoffen im Rauch, was unerwünscht ist.

Es besteht also ein Bedarf ein Umhüllungspapier zur Verfügung zu haben, das in Teilberei- chen eine erhöhte Transparenz aufweist, aber sich in anderen Eigenschaften, wie Luftdurchlässigkeit, Dicke und Zugfestigkeit nicht wesentlich verändert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umhüllungspapier für Rauchartikel anzugeben, das Teilbereiche höherer und niedrigerer Transparenz aufweist und dessen Luftdurchlässigkeit, Dicke und Zugfestigkeit in den Teilbereichen höherer und niedrigerer Transparenz nicht wesentlich voneinander verschieden sind oder sich in Bezug auf die Verwendung auf einem Rauchartikel zumindest nicht nennenswert verschlechtern. Obwohl die Teilbereiche erhöhter Transparenz an sich für die Erreichung einer bestimmten optischen Erscheinung dienen, stellt deren Erzeugung eine technische Aufgabe dar, die mit technischen Mitteln zu lösen ist und die zudem zum Zweck hat - abweichend vom Stand der Technik - weitere technische Eigenschaften des Umhüllungspapiers nicht oder nicht entscheidend negativ zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird durch ein Umhüllungspapier nach Anspruch 1 , sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Umhüllungspapiers nach Anspruch 24 und einen Rauchartikel umfassend dieses Umhüllungspapier nach Anspruch 35 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Erfinder haben gefunden, dass sich die Aufgabe durch ein Umhüllungspapier für Rauchartikel lösen lässt, das Zellstoffase n und mindestens einen säurelöslichen Füllstoff enthält, wobei der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Masse des Umhüllungspapiers als Ganzes beträgt, und wobei der flächenbezogene Massenanteil dieses säurelöslichen Füllstoffs innerhalb von Teilbereichen des Umhüllungspapiers um mindestens 10% geringer ist als in anderen Teilbereichen des Umhüllungspapiers. Dies bedeutet beispielsweise, dass, wenn die Menge an säurelöslichem Füllstoff in Teilbereichen 5 g/m ² beträgt, sie in anderen Teilbereichen höchstens 4,5 g/m ² beträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Umhüllungspapier bilden die Teilbereiche mit dem um mindestens 10% geringeren Füllstoffgehalt Teilbereiche höherer Transparenz, und die anderen Bereiche Teilbereiche geringerer Transparenz. Wenn die Bereiche ausreichend groß sind, dass sich die Transparenz zuverlässig nach DIN 53147:1993-01 messen lässt, dann soll die Trans- parenz in den Teilbereichen höherer Transparenz um mindestens 20% höher sein als die nach DIN 53147: 1993-01 gemessene Transparenz in den Teilbereichen geringerer Transparenz. Allerdings kann es je nach erwünschtem Transparenzmuster sein, dass die Bereiche höherer Transparenz und/oder die Bereiche niedrigerer Transparenz so klein oder so geformt sind, dass sie nicht mit hinreichender Genauigkeit nach DIN 53147:1993-01 messbar sind. In die- sem Fall soll die Transparenz in den Teilbereichen höherer Transparenz so viel höher sein als in den Teilbereichen geringerer Transparenz, dass sich für den Fall, dass das Umhüllungspapier um einen typischen Tabakstrang gewickelt wird, ein mit bloßem Auge wahrnehmbares Muster aus helleren und dunkleren Abschnitten erhalten lässt, wobei die dunkleren Abschnitte den Teilbereichen höherer Transparenz und die helleren Abschnitte den Teilbereichen gerin- gerer Transparenz entsprechen. Als für diese Beurteilung der Transparenzunterschiede typischer Tabakstrang gilt ein Tabakstrang gefüllt mit einer American Blend Tabakmischung, einem Durchmesser zwischen 7 mm und 8 mm und einer mittleren Fülldichte zwischen 0,1 g/cm und 0,3 g/cm . Da der Zweck der Erfindung die Herstellung von mit bloßem Auge sichtbaren Transparenzmustern ist, ähnlich solchen, die im Stand der Technik durch Prägung erhalten werden, ist dieses zweite Kriterium ein geeignetes Kriterium, um das erfindungsgemäße Umhüllungspapier bezüglich der Transparenz zu charakterisieren.

Die Erfinder haben gefunden, dass sich durch eine Behandlung eines Umhüllungspapiers mit zunächst homogener Zusammensetzung, der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in Teilberei- chen des Umhüllungspapiers senken lässt, in dem auf diese Teilbereiche eine Säure enthaltende Zusammensetzung aufgetragen wird. Diese Zusammensetzung löst den Füllstoff in Teilbereichen auf und vermindert so den Füllstoffgehalt in diesen Teilbereichen und kann zu einer Erhöhung der Transparenz führen. Es kommt dabei aber in bevorzugten Ausführangs- formen noch zu weiteren durchaus positiven Auswirkungen auf das Umhüllungspapier, insbesondere im Hinblick auf die Zugfestigkeit, deren Ursache die Erfinder bisher nicht klären konnten.

Es ist dem Fachmann zwar einsichtig, dass ein reduzierter Füllstoffgehalt zu einer höheren Transparenz führen kann, allerdings nur in Bezug auf das Umhüllungspapier als Ganzes, d. h. über dessen ganze Fläche betrachtet. Den Erfindern sind keine Versuche bekannt, die Transparenz lokal über den Füllstoffgehalt zu variieren, um sichtbare Transparenzmuster zu erzeugen, geschweige denn geeignete Verfahren, mit denen dies effizient erreicht werden könnte. Zudem haben die Erfinder gefunden, dass sich der Füllstoffgehalt durch Behandlung mit einer Säure zwar in Teilbereichen reduzieren lässt, dadurch aber nicht immer eine Steigerung der Transparenz eintritt. Wie weiter unten erläutert wird, haben sie überraschend gefunden, dass nur bei gezielt ausgewählten Säuren und entsprechend gewähltem pFI-Wert tatsächlich der reduzierte Füllstoffgehalt mit einer nennenswerten Steigerung der Transparenz einhergeht. Insbesondere konnte der Effelct nicht mit den für den Fachmann unmittelbar naheliegenden Säuren erzielt werden.

Gleichwohl werden unten konkrete Ausführungsbeispiele gezeigt, in denen der erwünschte Effekt wirksam erreicht wird. Ausgehend von dieser Lehre und dem hier erbrachten Nachweis, dass der erfindungsgemäße Effekt bei richtig ausgewählten Säuren und richtig gewähl- tem pH- Wert erreichbar ist, wird der Fachmann in die Lage versetzt, durch systematisches Ausprobieren auch weitere Ausführungsformen, insbesondere weitere Säuren und pH- Werte zu ermitteln, die in der vorliegenden Offenbarung nicht genannt sind.

Vorzugsweise bilden die Teilbereiche höherer Transparenz ein planmäßiges, d.h. nicht zufäl- liges Muster. Bei diesem Muster kann es sich um regelmäßig angeordnete geometrische Figuren, insbesondere Linien oder Streifen, Schriftzüge, Wasserzeichen oder Logos handeln.

Obwohl der Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung darin besteht, gezielt Transparenzmuster aus Teilbereichen höherer und niedrigerer Transparenz auf dem Umhüllungspapier herzustellen, zeigt sich, dass die zu diesem Zweck vorgeschlagene Behandlung die Eigenschaften des Umhüllungspapiers in manchen Fällen nicht nur nicht verschlechtert, sondern auch verbessern kann, insbesondere im Fünblick auf die Zugfestigkeit. Insofern sieht die Erfindung in manchen Ausführungsformen auch vor, das Umhüllungspapier vollflächig zu be- handeln, um seine Transparenz insgesamt zu erhöhen und/oder die Zugfestigkeit zu steigern.

Die genannten Zellstoffasern sind vorzugsweise Holzzellstofffasern, besonders bevorzugt Zellstofffasern aus Langfaserzellstoff oder Kurzfaserzellstoff und Gemische daraus. Bevorzugt sind die Zellstofffasern teilweise oder ganz aus Zellstofffasern aus anderen Pflanzen, wie Flachs, Hanf, Sisal, Jute, Abacä, Baumwolle, Espartogras oder Gemischen daraus gebildet. Grundsätzlich bestehen bei der Auswahl der Zellstofffasern für das erfindungs gemäße Umhüllungspapier keine Einschränkungen, sodass das Umhüllungspapier beispielsweise auch Zellstofffasern aus regenerierter Zellulose wie Lyocellfasern, Viskosefasern oder Modalfasern enthalten kann. Gesetzliche Bestimmungen betreffend die Inhaltsstoffe eines Umhüllungspa- piers für Rauchartikel sind natürlich zu beachten.

Das Umhüllungspapier enthält bevorzugt mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-% Zellstofffasern und bevorzugt höchstens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 80 Gew.-% Zellstofffasern. Die Prozentsätze beziehen sich auf die gesamte Masse des Umhüllungspapiers.

Der genannte säurelösliche Füllstoff ist bevorzugt ein säurelösliches Carbonat oder Hydro- gencarbonat, insbesondere ein Calciumcarbonat, ein Calciumhydrogencarbonat, ein Magnesi- umcarbonat oder ein Gemisch daraus. Weniger bevorzugt, aber verwendbar sind Füllstoffe mit geringerer Löslichkeit in Säuren, wie Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid. Titandioxid führt zwar zu einer hohen Opazität und Weiße des Umhüllungsmaterials, ist aber als säurelöslicher Füllstoff für die vorliegende Erfindung ebenso wie Talkum und Kaolin nicht geeignet. Manche Füllstoffe, wie beispielsweise Titandioxid, können auch der Asche des Umhüllungspapiers eine besondere Farbe verleihen, und sind aus diesem Grund meistens unerwünscht.

Die Wirkung der Säure auf den säurelöslichen Füllstoff ist vor allem chemischer Natur, sodass für die Partikelgröße, Partikelform und Kristallstruktur des säurelöslichen Füllstoffs keine besonderen Einschränkungen bestehen. Die mittlere Partikelgröße des säurelöslichen Füll- Stoffs kann bevorzugt mindestens 0,01 μηι, besonders bevorzugt mindestens 0,1 μπι und ganz besonders bevorzugt mindestens 0,5 μηι betragen und/oder bevorzugt höchstens 10 μηι, besonders bevorzugt höchstens 5 μπι und ganz besonders bevorzugt höchstens 3 μιη betragen. Das Umhüllungspapier enthält, wie oben beschrieben, mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt jedoch mindestens 15 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 25 Gew.-% des säurelöslichen Füllstoffs und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt höchstens 35 Gew.-% des säurelöslichen Füllstoffs. Die Prozentsätze beziehen sich auf die gesamte Masse des Umhüllungspapiers, wobei in der Bestimmung des Füllstoffgehalts kein Unterschied zwischen Teilbereichen mit reduziertem und mit nicht reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff gemacht wird.

Der Unterschied in der Transparenz nimmt zu, wenn der Unterschied im Gehalt an säurelösli- chem Füllstoff in den betreffenden Teilbereichen zunimmt. In den Teilbereichen höherer Transparenz des Umhüllungspapiers ist der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff deshalb gegenüber dem Gehalt in Teilbereichen geringerer Transparenz, wie oben beschrieben, um mindestens 10% reduziert. Bevorzugt ist er allerdings um mindestens 15%, besonders bevorzugt um mindestens 20% und ganz besonders bevorzugt um mindestens 25% reduziert. Die Pro- zentsätze beziehen sich auf den Füllstoffgehalt als flächenbezogene Masse innerhalb der zugehörigen Teilbereiche. Beträgt also der Füllstoffgehalt in einem Teilbereich geringerer Transparenz 8 g/m ² und innerhalb eines Teilbereichs höherer Transparenz 6 g/m ² , so handelt es sich um eine Reduktion von 25%. Es ist möglich, aber durch das weiter unten vorgeschlagene Verfahren nur schwierig erreichbar, dass innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz kein säurelöslicher Füllstoff mehr enthalten ist. Der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff in den Teilbereichen höherer Transparenz ist daher gegenüber dem Gehalt in den Teilbereichen geringerer Transparenz um höchstens 100%, bevorzugt höchstens 80%, besonders bevorzugt höchstens 60% und ganz beson- ders bevorzugt höchstens 50% reduziert. Auch diese Prozentsätze beziehen sich auf den Füllstoffgehalt als flächenbezogene Masse innerhalb der jeweiligen Teilbereiche.

Der Anteil der Fläche der Teilbereiche höherer Transparenz, also mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff, an der Gesamtfläche des Umhüllungspapieres kann variieren. Um einen besonders gut wahrnehmbaren optischen Effekt zu erzielen, sollte der Anteil bevorzugt mindestens 1 %, besonders bevorzugt mindestens 3% und ganz besonders bevorzugt mindestens 5% betragen. Ebenso sollte der Anteil bevorzugt höchstens 99%, besonders bevorzugt höchstens 97% und ganz besonders bevorzugt höchsten 95% betragen.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Fläche der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff an der Gesamtfläche des Umhül- lungspapieres mindestens 10% und höchstens 70%. Neben dem mindestens einen säurelöslichen Füllstoff kann das UmhüUungspapier auch noch weitere nicht säurelösliche Füllstoffe enthalten. Diese Füllstoffe sind bevorzugt Oxide, Hyd- roxide oder Silikate, besonders bevorzugt Titandioxid, Talkum, Kaolin oder Gemische daraus.

Der Gesamtgehalt der Füllstoffe, also der säurelöslichen und der nicht säurelöslichen Füllstof- fe beträgt mindestens 10 Gew.-% und bevorzugt mindestens 15 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 25 Gew.-% der Masse des Umhüllungspapiers und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt höchstens 35 Gew.-% der Masse des Umhüllungspapiers. Vorausgesetzt ist dabei immer, dass der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% der Masse des Umhüllungspapiers beträgt.

Die Transparenz des Umhüllungspapiers, gemessen nach DIN 53147: 1993-01, ist innerhalb der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff erhöht. Wie oben beschrieben, ist sie in bestimmten Teilbereichen, nämlich den„Teilbereichen höherer Transpa- renz" um mindestens 20% gegenüber der Transparenz in anderen Teilbereichen („Teilbereichen geringerer Transparenz") erhöht. Bevorzugt beträgt die Erhöhung der Transparenz mindestens 25%, besonders bevorzugt mindestens 30% und ganz besonders bevorzugt mindestens 50%), und bevorzugt höchstens 300%, besonders bevorzugt höchstens 200% und ganz besonders bevorzugt höchstens 100%. Die Prozentsätze sind dabei relativ zum Wert der Transpa- renz innerhalb der Teilbereiche geringerer Transparenz zu verstehen. Beträgt also beispielsweise die Transparenz in einem Teilbereich geringerer Transparenz 30%, dann stellt eine Transparenz von 45% innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz eine Erhöhung um 50% dar. Die Transparenz der Teilbereiche lässt sich durch die teilweise oder gesamte Entfernung des säurelöslichen Füllstoffs in diesen Teilbereichen erhöhen, allerdings verbleiben in diesen Teilbereichen noch immer zumindest die Zellstofffasern, sodass sich die Transparenz auch absolut gesehen nicht beliebig erhöhen lässt.

Die Transparenz des Umhüllungspapiers innerhalb der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff, d.h. in Teilbereichen„höherer Transparenz", gemessen nach DIN 53147:1993-01, beträgt daher bevorzugt mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 40%, ganz besonders bevorzugt mindestens 50% und bevorzugt höchstens 90%, besonders bevorzugt höchstens 70% und ganz besonders bevorzugt höchstens 60%.

Die Transparenz des Umhüllungspapiers außerhalb dieser Teilbereiche soll eher niedrig sein. In den Teilbereichen geringerer Transparenz beträgt sie daher, gemessen nach DIN 53147:1993-01, bevorzugt höchstens 70%, besonders bevorzugt höchstens 60%, ganz beson- ders bevorzugt höchstens 50% und bevorzugt mindestens 0%, besonders bevorzugt mindestens 10%.

Bezüglich der Transparenz innerhalb der jeweiligen Teilbereiche sind natürlich die oben angegebenen relativen Verhältnisse zueinander zu beachten, insbesondere dass die Transparenz innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz auch tatsächlich höher ist als in den Teilbereichen geringerer Transparenz.

Für die Verwendung auf Rauchartikeln beträgt das Flächengewicht des Umhüllungspapiers bevorzugt mindestens 10 g/m ² , besonders bevorzugt mindestens 20 g/m ² und bevorzugt höchstens 100 g/m ² , besonders bevorzugt höchstens 60 g/m ² und ganz besonders bevorzugt höchstens 45 g/m ² .

Eine wichtige Eigenschaft des Umhüllungspapiers für die Weiterverarbeitbarkeit zu einem Rauchartikel ist seine Zugfestigkeit, die nach ISO 1924-2:2008 gemessen werden kann. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, dass die Zugfestigkeit des Umhüllungspapiers höher ist als bei aus dem Stand der Technik bekannten Umhüllungspapieren, bei denen beispielsweise die Transparenz durch Kompression von Teilbereichen verändert wurde. Insbesondere zeigt sich, dass die Zugfestigkeit durch das weiter unten beschriebene Verfahren gegenüber einem Umhüllungspapier mit homogener Füllstoffverteilung sogar noch gesteigert werden kann. Die Zugfestigkeit eines Umhüllungspapiers wird stark durch dessen Flächengewicht beeinflusst. Insbesondere ist sie annähernd proportional zum Flächengewicht, sodass die Zugfestigkeit nach ISO 1924-2:2008, in N/15mm, auf das nach ISO 536:2012 gemessene Flächengewicht in g/m ² bezogen werden kann und man so zu einer massenbezogenen Zugfes- tigkeit in N-m ² /(l 5 mm-g) gelangt.

Die massenbezogene Zugfestigkeit, berechnet als Quotient aus der Zugfestigkeit nach ISO 1924-2:2008 und dem Flächengewicht nach ISO 536:2012 beträgt bevorzugt mindestens 0,3 N-m /(15 mm-g), besonders bevorzugt mindestens 0,4 N-m ² /(15 mm-g), ganz besonders be- vorzugt mindestens 0,5 N-m ² /(15 mm-g) und bevorzugt höchstens 1,6 N-m ^z /(15 mm-g), besonders bevorzugt höchstens 1,4 N-m ² /(15 mm-g) und ganz besonders bevorzugt höchstens 1,2 N-m ² /(15 mm-g).

Die Dicke des Umhüllungspapiers ist für die Verwendung auf Rauchartikeln von Bedeutung. Einerseits spielt sie für die Weiterverarbeitbarkeit eine Rolle, beispielsweise bezüglich der Fähigkeit Klebstoffe aufzunehmen, andererseits soll die Dicke des Umhüllungspapiers auf dem Rauchartikel gleichmäßig sein, um einen homogenen optischen und haptischen Eindruck zu vermitteln. Die Dicke des Umhüllungspapiers, gemessen nach ISO 534:2011 auf einer einzelnen Lage, beträgt daher bevorzugt mindestens 15 μιη, besonders bevorzugt mindestens 20 μηι und bevorzugt höchstens 100 μιη und besonders bevorzugt höchstens 80 μηι.

Wichtiger als die absolute Dicke ist, dass sich die Dicke in den Teilbereichen höherer Trans- parenz nicht nennenswert von der Dicke in Teilbereichen geringerer Transparenz unterscheidet. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Umhüllungspapiers im Vergleich zu Umhüllungspapieren dar, die zur Erhöhung der Transparenz in Teilbereichen komprimiert oder zur Reduktion der Transparenz in Teilbereichen bedruckt werden. Der Quotient aus der Dicke innerhalb der Teilbereiche höherer Transparenz und der Dicke innerhalb der Teilbereiche geringerer Transparenz beträgt bevorzugt mindestens 0,5, besonders bevorzugt mindestens 0,7, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,8 und bevorzugt höchstens 1,8, besonders bevorzugt höchstens 1,6, ganz besonders bevorzugt höchstens 1,5. Beide Dicken können nach ISO 534:2011 auf einer einzelnen Lage gemessen werden. Da die Messfläche der Dickenmessung nach ISO 534:2011 größer sein kann, als die Teilbereiche mit höherer oder geringerer Transparenz, kann alternativ die Messung an einem ansonsten gleichartigen Umhüllungspapier durchgeführt werden, das ausreichend große Teilbereiche aufweist. Alternativ können zur Bestimmung der Dicke und insbesondere des Quotienten der beiden Dicken auch mikroskopische Analysen des Querschnitts des Umhüllungspapiers herangezogen werden, beispielsweis unter Verwendung eines Rasterelektronenmiloroskops.

Eine weitere bedeutende Eigenschaft des Umhüllungspapiers ist seine Luftdurchlässigkeit. Die Luftdurchlässigkeit erlaubt einen Luftstrom durch das Umhüllungspapier in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen den Seiten des Umhülmngspapiers. Auf Rauchartikeln, insbesondere auf Zigaretten, erzeugt der Raucher eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Rauchartikels und der Umgebung, sodass Luft durch das Umhüllungspapier in den Rauchartikel strömt und damit den im Rauchartikel befindlichen Rauch bzw. das Aerosol verdünnen kann. Damit kann die Menge an gesundheitsschädlichen Substanzen im Rauch oder Aerosol reduziert werden.

Die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers, gemessen nach ISO 2965:2009, beträgt bevorzugt mindestens 5 cm ³ /(cm ² -min'kPa), besonders bevorzugt mindestens 20 cm ³ /(cm ² -min-kPa) und bevorzugt höchstens 300 cm ³ /(cm ² -min-kPa), besonders bevorzugt höchstens 200 cm ³ /(cm ² -min-kPa), ganz besonderes bevorzugt höchstens 150 cm ³ /(cm ² -min-kPa).

Ein besonderer Vorteil der Erfindung gegenüber Umhüllungspapieren, bei denen die Transpa- renz in Teilbereichen durch Kompression erhöht ist, besteht darin, dass der Unterschied in der Luftdurchlässigkeit zwischen den Teilbereichen, in denen der Gehalt an säurelöslichem Füllstoffreduziert ist, und den übrigen Teilbereichen des Umhüllungspapiers gering ist.

Der Quotient aus der Luftdurchlässigkeit in den Teilbereichen höherer Transparenz und der Luftdurchlässigkeit in den Teilbereichen geringerer Transparenz beträgt bevorzugt mindestens 0,4, besonders bevorzugt mindestens 0,5, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,6 und bevorzugt höchstens 1,6, besonders bevorzugt höchstens 1,4, ganz besonders bevorzugt höchstens 1,2. Im Vergleich beträgt dieser Quotient für ein Papier, bei dem die Transparenz in Teilbereichen durch Kompression erhöht oder in Teilbereichen durch Bedrucken reduziert wurde, typischerweise weniger als 0,1 bzw. mehr als 10. Die Luftdurchlässigkeiten der Teilbereiche und des Umhüllungspapiers können nach ISO 2965:2009 bestimmt werden. Diese Norm erlaubt allerdings nur eine minimale Messfläche von 2 15 mm, sodass in vielen praktischen Fällen die Messfläche sowohl Teilbereiche höherer als auch solche mit geringerer Transparenz überdeckt. Für die Messung der Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers insgesamt, ist diese Tatsache zu ignorieren. Für die Messung der Luftdurchlässigkeit in den jeweiligen Teilbereichen kann die Messung in den Teilbereichen eines ansonsten gleichartigen Umhüllungspapiers durchgeführt werden, auf dem ausreichend große Teilbereiche vorgesehen sind. Alternativ kann die Luftdurchlässigkeit der Teilbereiche auch aus mindestens zwei Messungen der Luftdurchlässigkeit berechnet werden, bei denen der Anteil der Teilbereiche höherer Transparenz an der Messfläche jeweils bekannt ist und sich von Messung zu Messung erheblich unterscheidet. Die zugrundeliegende Annahme dabei ist, dass der gesamte bei der Messung durch die Messfläche strömende Luftstrom die Summe aus dem Luftstrom durch die Teilbereiche mit höherer Transparenz und dem Luftstrom durch die Teilbereiche geringerer Transparenz ist. Neben der Luftdurchlässigkeit ist auch die Diffusionskapazität des Umhüllungspapiers von Bedeutung. Die Diffusionskapazität kann nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) gemessen werden und beschreibt den Gastransport durch das Umhüllungspapier zufolge einer Konzentrationsdifferenz zwischen den beiden Seiten des Umhüllungspapiers. Die Diffusionskapazität des Umhüllungspapiers ist auf Rauchartikeln von Bedeutung, weil in den Phasen, während denen der Raucher nicht am Rauchartikel zieht, also keine Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Rauchartikels und der Umgebung vorliegt, Gase, insbesondere Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, durch das Umhüllungspapier hindurch diffundieren können und damit den Gehalt dieser Gase im Rauch oder Aerosol verringern können. Die Diffusionskapazität des Umhüllungspapiers, gemessen nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) beträgt vorzugsweise mindestens 0,05 cm/s, besonders bevorzugt mindestens 0,1 cm s und bevorzugt höchstens 5 cm/s, besonders bevorzugt höchstens 3,5 cm/s. Auch hier kann für die Messung der Diffusionskapazität die Tatsache ignoriert werden, dass die Messfläche typischerweise gleichzeitig Teilbereiche mit höherer und geringerer Transparenz überdeckt.

Die Diffusionskapazität der Teilbereiche höherer Transparenz kann bei ausreichender Größe ebenfalls nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) gemessen werden. Alternativ kann ein ansonsten gleichartiges Umhüllungspapier, bei dem diese Teilbereiche ausreichend groß gestaltet sind, für die Messung verwendet werden. Ebenso kann als weitere Alternative, wie oben bei der Messung der Luftdurchlässigkeit erläutert, die Diffusionskapazität der Teilbereiche mit höherer und geringerer Transparenz aus mindestens zwei Messungen berechnet werden, wenn für jede Messung bekannt ist, welcher Anteil des Messfläche auf die jeweiligen Teilbereiche entfällt.

Die Diffusionskapazität der Teilbereiche mit reduziertem Gehalt an säurelöslichem Füllstoff, d.h. der Teilbereiche höherer Transparenz beträgt vorzugsweise mindestens 0,01 cm/s, beson- ders bevorzugt mindestens 0,02 cm/s, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,05 cm/s und bevorzugt höchsten 3 cm/s, besonders bevorzugt höchstens 2,5 cm/s, ganz besonders bevorzugt höchstens 2 cm/s.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umhüllungspapiers sind die Teilbereiche hinsichtlich ihrer Geometrie und ihrer Diffusionskapazität so gestaltet, dass ein daraus gefertigter Rauchartikel, insbesondere eine Zigarette, selbstverlöschende Eigenschaften aufweist. Dies kann bedeuten, dass, getestet nach ISO 12863:2010, bevorzugt mindestens 30%, besonders bevorzugt mindestens 50% und ganz besonders bevorzugt mindestens 75% der Rauchartikel aus einer Stichprobe von beispielsweise 40 Rauchartikeln von selbst verlö- sehen.

In dieser bevorzugten Ausführungsform können die Teilbereiche bevorzugt als Bänder in Querrichtung des Umhüllungspapiers gestaltet sein, sodass sich auf dem daraus gefertigten Rauchartikel mindestens ein Band, besonders bevorzugt mindestens zwei Bänder, in Um- fangsrichtung befinden. Die Breite eines solchen Bandes in Längsrichtung des Rauchartikels beträgt dabei bevorzugt mindestens 4 mm, besonders bevorzugt mindestens 5 mm und bevorzugt höchstens 10 mm, besonders bevorzugt höchstens 8 mm. In dieser bevorzugten Ausführungsform haben die Teilbereiche, in denen der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff reduziert ist, d.h. die Teilbereiche höherer Transparenz, eine Diffusionskapazität gemessen nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) von bevorzugt mindestens 0,01 cm/s, besonders bevorzugt mindestens 0,02 cm/s, ganz besonders be- vorzugt mindestens 0,05 cm/s und bevorzugt höchstens 0,5 cm/s, besonders bevorzugt höchstens 0,3 cm/s, ganz besonders bevorzugt höchstens 0,2 cm/s.

Das Umhüllungspapier kann selbstverständlich noch mit weiteren Funktionen und Merkmalen ausgestattet sein, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, sofern sie mit dem gewünsch- ten Effekt, nämlich Teilbereiche hoher und niedriger Transparenz auf dem Umhüllungspapier, vereinbar sind.

Das erfmdungsgemäße Umhüllungspapier kann nach dem folgenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.

In einem ersten Schritt wird ein vorläufiges Umhüllungspapier bereitgestellt, das Zellstofffasern und mindestens einen säurelöslichen Füllstoff enthält, wobei der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Masse des vorläufigen Umhüllungspapiers beträgt.

Bezüglich der Zellstofffasern, des mindestens einen säurelöslichen Füllstoffs und anderer Füllstoffe oder Zusatzstoffe, die im vorläufigen Umhüllungspapier enthalten sind, gelten dieselben Angaben betreffend Art und Menge, wie sie oben im Flinblick auf das fertige Umhüllungspapier offenbart sind.

Bevorzugt sind der Gehalt an säurelöslichem Füllstoff und die Transparenz dieses vorläufigen Umhüllungspapiers über seine gesamte Fläche homogen, soweit es die üblichen Fertigungstoleranzen erlauben. Ein solches vorläufiges Umhüllungspapier kann nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren der Papierherstellung produziert werden.

Auf dieses vorläufige Umhüllungspapier wird in Teilbereichen eine Zusammensetzung aufgetragen, die zumindest eine Säure und Wasser enthält, wobei die Säure eine dreiwertige Säure, bevorzugt eine dreiwertige organische Säure und ganz besonders bevorzugt Zitronensäure ist und der pH- Wert der Zusammensetzung mindestens 0 und höchstens 2, bevorzugt etwa 1 beträgt.

Nach dem Auftrag der Zusammensetzung wird das Umhüllungspapier getrocknet.

Die Zusammensetzung kann noch weitere Säuren enthalten, allerdings haben sich zur Umsetzung der Erfindung einwertige oder zweiwertige Säuren weniger bewährt, sodass der Anteil von nicht dreiwertigen Säuren in der Zusammensetzung gering sein soll. Bevorzugt soll das molare Verhältnis zwischen der Gesamtmenge dreiwertiger Säuren und der Gesamtmenge der Säuren größer als 0,7, besonders bevorzugt größer als 0,8 und ganz besonders bevorzugt größer als 0,9 sein.

Die Zusammensetzung kann noch weitere Komponenten umfassen, die die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung verbessern, also beispielsweise deren Viskosität beeinflussen oder als Bindemittel wirken. Bevorzugt enthält die Zusammensetzung daher noch mindestens ein Bindemittel ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Stärke, Stärkederivaten, modifizierter Stärke, Cellulosederivaten oder ein Gemisch daraus, besonders bevorzugt modifizierte Stärke und ganz besonders bevorzugt Maltodextrin. Der Gehalt dieser weiteren Komponenten in der Zusammensetzung beträgt bevorzugt mindestens 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 2 Gew.-% der Zusammensetzung und bevorzugt höchstens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt höchstens 10 Gew.-% der Zusammensetzung.

Der Auftrag der Zusammensetzung kann vollflächig oder in Teilbereichen des Umhüllungspapiers erfolgen. Falls er nur in Teilbereichen erfolgt, beträgt der Anteil der Fläche der Teilbereiche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wurde, an der Gesamtfläche des Urnhül- lungspapieres bevorzugt mindestens 1%, besonders bevorzugt mindestens 3% und ganz be- sonders bevorzugt mindestens 5% betragen. Ebenso kann der Anteil bevorzugt höchstens 99%, besonders bevorzugt höchstens 97% und ganz besonders bevorzugt höchsten 95% betragen. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Fläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wurde, an der Gesamtfläche des Umhüllungspapieres mindestens 10% und höchstens 70%. Die Form der Teilbereiche kann beispielsweise Linien, Muster, Logos oder Text repräsentieren und ist nur durch die Möglichkeiten des Auftragsverfahrens beschränkt.

Der Auftrag der Zusammensetzung kann bevorzugt durch ein Druckverfahren, besonders bevorzugt durch Tiefdruck, Flexodruck oder Offsetdruck oder durch Sprühen erfolgen.

Die Menge an aufgetragener Zusammensetzung bezogen auf die Fläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen wird, beträgt bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 5,0 Gew.-% des Flächengewichts des fertigen Umhüllungspapiers und bevorzugt höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 30 Gew.-% des Flächenge- wichts des fertigen Umhüllungspapiers.

Nach dem Trocknen kann das Umhüllungspapier vorzugsweise durch im Wesentlichen voll- flächigen Auftrag von Wasser oder Wasserdampf auf eine oder beide Seiten des Umhüllungspapiers befeuchtet werden, um mechanische Spannungen oder Falten, die durch den Auftrag der Zusammensetzung entstanden sind zu reduzieren oder zu beseitigen.

Im Anschluss an diesen optionalen Schritt kann das Umhüllungspapier auf die Gleichgewichtsfeuchte von etwa 3-7 Gew.-% bezogen auf die Masse des fertigen Umhüllungspapiers getrocknet werden. Danach kann das Umhüllungspapier aufgerollt oder weitere Verarbei- tungsschritte durchgeführt werden.

Ein möglicher solcher Weiterverarbeitungsschritt ist das Schneiden in schmale Rollen, sogenannte Bobinen, deren Breite sich typischerweise am Umfang oder einem ganzzahligen Vielfachen des Umfangs des daraus zu fertigenden Rauchartikels orientiert.

Selbstverständlich können noch weitere aus dem Stand der Technik bekannte Verarbeitungsschritte mit dem Umhüllungspapier durchgeführt werden, sofern sie mit dem gewünschten Effekt, nämlich eine Veränderung der Transparenz auf dem Umhüllungspapier zu erzeugen, vereinbar sind. Aus dem Umhüllungspapier kann nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ein Rauchartikel hergestellt werden. Bevorzugt wird ein solcher Rauchartikel, der das erfindungsgemäße Umhüllungspapier enthält, eine Zigarette sein, ganz besonders bevorzugt eine Filterzigarette.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Erfindung soll im Folgenden am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform näher er- läutert werden.

Zunächst wurde ein vorläufiges Umhüllungspapier für Rauchartikel mit einem Flächengewicht von etwa 25 g/m ² und einem Füllstoffgehalt von etwa 30 Gew.-%, also 7,5 g/m ² , hergestellt. Als einziger und gleichzeitig säurelöslicher Füllstoff wurde ein gefälltes Calciumcarbo- nat verwendet. Die Zellstofffasern im vorläufigen Umhüllungspapier waren ein Gemisch aus Langfasern und Kurzfasern. Die nominale Luftdurchlässigkeit (Z) nach ISO 2965:2009 des vorläufigen Umhüllungspapiers betrug 60 cm ³ /(cm ² -min'kPa), die Diffusionskapazität (D*) nach CORESTA Recommended Method No. 77 (April 2014) betrug etwa 1.4 cm/s. Die Daten zu Dicke und Zugfestigkeit, sowohl absolut als auch gewichtsbezogen, können aus Tabelle 1 entnommen werden, in der als Papier 1 die Daten des vorläufigen Umhüllungspapiers angegeben sind.

Auf dieses vorläufige Umhüllungspapier wurden mittels eines Labordruckgeräts„Printing Proofer 628" der Firma RK Print - Coat Instruments Ltd. verschiedene Zusammensetzungen aufgetragen.

Die Zusammensetzungen sind in den Zeilen zu den Papieren 2-19 der Tabelle 1 angegeben. Alle Zusammensetzungen enthielten Wasser. Bei der Zusammensetzung für Papier 2 wurden dem Wasser lediglich 10 Gew.-% Maltodextrin hinzugefügt, um den Effekt des Maltodextrins isoliert beobachten zu können. Für die Papiere 3-6 wurde neben dem Maltodextrin noch Salzsäure, also eine einwertige anorganische Säure, verwendet, sodass sich für die Zusammensetzung ein pH- Wert von 4 (Papier 3) bis 1 (Papier 6) ergab. Für die Papiere 7-10 wurden Maltodextrin (10 Gew.-%) und Essigsäure, also eine einwertige organische Säure, in der Zusammensetzung verwendet, ebenfalls mit einem Bereich des pH- Werts der Zusammensetzung von 4 (Papier 7) bis etwa 1 (Papier 10). Für die Papiere 11-14 wurden Maltodextrin (10 Gew.-%) und Oxalsäure, eine zweiwertige organische Säure, in der Zusammensetzung verwendet, mit einem Bereich des pH- Werts der Zusammensetzung von 4 (Papier 11) bis 1 (Papier 15). Schließlich wurde für die Papiere 15-19 Zitronensäure, also eine dreiwertige organische Säu- re, verwendet, mit einem pH- Wert der Zusammensetzung von 4 (Papier 15) bis 1 (Papiere 18 und 19). In der Zusammensetzung für die Papiere 15-18 wurden auch wieder 10 Gew.-% Maltodextrin verwendet, allerdings wurde für das Papier 19 die Zusammensetzung ohne Maltodextrin hergestellt, um den Effekt der Säure alleine beobachten zu können. Wie sich im Folgenden zeigt, führen aber nur die Zusammensetzungen für die Papiere 18 und 19 zu dem gewünschten Ergebnis und damit zu erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren. Die nicht erfindungsgemäßen Papiere 3-17 zeigen, dass sich entgegen der Erwartung des Fachmanns der gewünschte Effekt nur mit der dreiwertigen Säure bei entsprechend niedrigem pH- Wert erreichen lässt.

Nach dem Auftrag der Zusammensetzungen auf das vorläufige Umhüllungspapier wurde das Umhüllungspapier getrocknet und nach entsprechender Konditionierung gemäß ISO 187 bei 23 °C und 50% relativer Feuchtigkeit bezüglich verschiedener Eigenschaften getestet. Die Teilbereiche, in denen die Zusammensetzung aufgetragen wurde, waren dabei ausreichend groß, sodass sich die Messwerte für die Papiere 2-19 bezüglich Flächengewicht, Dicke und Zugfestigkeit (absolut und gewichtsbezogen) in Tabelle 1 auf Flächen beziehen, in denen die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen wurde. Ebenso wurden für die Papiere 2-19, die Werte für Luftdurchlässigkeit (Z), Diffusionskapazität (D*), Füllstoffgehalt und Transparenz gemäß Tabelle 2 jeweils auf Proben des Umhüllungspapiers bestimmt, auf denen die Zusam- mensetzung vollflächig aufgetragen wurde.

Von der aufgetragenen Zusammensetzung verbleiben ein Großteil des Maltodextrins und auch ein Teil der Reaktionsprodukte der Säure mit dem säurelöslichen Füllstoff auf dem Umhüllungspapier, sodass es zu einer Steigerung des Flächengewichts kommt. Dies ist aus Tabelle 1 ersichtlich, die für die Papiere 2-19 eine Erhöhung des Flächengewichts von ursprünglich 25,54 g/m ² für das vorläufige Umhüllungspapier 1 auf mindestens 27,14 g/m ² (Papier 6) und bis zu 31,97 g/m ² (Papier 18) zeigt. Die Zunahme des Flächengewichts erklärt, dass auch die Dicke der Papiere 2-19 geringfügig höher ist als die Dicke des vorläufigen Umhüllungspapiers 1. Gemäß Tabelle 1 beträgt die Dicke des vorläufigen Umhüllungspapiers 41 μηι, während jene der Papiere 2-19 zwischen 42,80 μηι (Papier 16) und 48,11 μιη (Papier 7) schwankt.

Im Vergleich dazu wäre die Dicke eines Papiers, in dem Teilbereiche komprimiert wurden, in diesen Teilbereichen erheblich geringer.

Ebenso ist der absolute Wert der Zugfestigkeit, Tabelle 1, bei den Papieren 2-17 gegenüber dem vorläufigen Umhüllungspapier 1 gering erhöht. Diese geringe Erhöhung der Zugfestigkeit kommt zum Großteil durch den Auftrag des Maltodextrins zustande. Bei den Papieren 18 und 19, bei denen eine dreiwertige Säure in einer Zusammensetzung mit einem pH- Wert von weniger als 2 aufgetragen wurde, zeigt sich hingegen eine deutliche Steigerung der Zugfestigkeit von 15,71 N/15 mm beim vorläufigen Umhüllungspapier 1 auf 26,45 N/15 mm bei Papier 18 und 26,03 N/15 mm bei Papier 19. Diese Steigerung der Zugfestigkeit ist positiv für die Verarbeitbarkeit des Umhüllungspapiers zu einem Rauchartikel und stellt damit einen Vorteil der erfindungsgemäßen Umhüllungspapiere dar.

Auch in der gewichtsbezogenen Zugfestigkeit, Tabelle 1, zeigt sich für die Papiere 2-17 nur eine geringe Steigerung gegenüber dem vorläufigen Umhüllungspapier 1, während es bei den mit der dreiwertigen organischen Säure mit pH- Wert 1 behandelten Papieren 18 und 19 zu einer deutlichen Steigerung der gewichtsbezogenen Zugfestigkeit von 0,615 N-m ² /(15 mm-g) beim vorläufigen Umhüllungspapier 1 auf 0,827 N-m ² /(15 mm-g) bei Papier 18 und 0,839 N-m ² /(15 mm-g) bei Papier 19 kommt. Dies zeigt, dass es zu einer Steigerung der Zugfestig- keit kommt, die bei den er findungs gemäßen Umhüllungspapieren 18 und 19 über den Effekt durch die Zunahme des Flächengewichts noch hinausgeht.

Aufgetrag ene Zusammensetzung Zugfestigkeit

Papier Maltodextrin Säure pH-Wert Flächengewicht Dicke absolut gewichtsbezogen

Nr. Gew.-% g/m ² mm N/15 mm N.m ² /(15 mm.g)

1 keine 25,54 41,00 15,71 0,615

2 10 keine 6,74 27,60 43,20 17,95 0,650

3 10 Salzsäure 4 27,92 44, 1 1 18,33 0,656

4 10 Salzsäure 3 29,39 46,00 19,18 0,653

5 10 Salzsäure 2 28,26 45, 17 18,32 0,648

6 10 Salzsäure 1 27, 14 44,44 16,89 0,622

7 10 Essigsäure 4 27,88 48, 1 1 18,33 0,657

8 10 Essigsäure 3 27,58 45,67 17,35 0,629

9 10 Essigsäure 2 28,54 46, 1 1 19,07 0,668

10 10 Essigsäure 1,28 27,86 44,78 17,56 0,630

11 10 Oxalsäure 4 27,74 44,78 17,63 0,636

12 10 Oxalsäure 3 28,88 44,78 18,63 0,645

13 10 Oxalsäure 2 27,89 44,56 18,27 0,655

14 10 Oxalsäure 1 28,90 44,67 19, 17 0,663

15 10 Zitronensäure 4 28,54 44,20 18,05 0,632

16 10 Zitronensäure 3 27,90 42,80 18, 15 0,650

17 10 Zitronensäure 2 28,13 44,20 19,34 0,688

18 10 Zitronensäure 1 31,97 47,40 26,45 0,827

19 0 Zitronensäure 1 31,04 47,40 26,03 0,839

Tabelle 1

Die Luftdurchlässigkeit (Z) wurde nach ISO 2965:2009 gemessen und ist in Tabelle 2 für alle Umhüllungspapiere angegeben. Die Messung für die mit einer Zusammensetzung behandelten Papiere 2-19 erfolgte dabei in einem Bereich, in dem die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen war. Wie anhand der Tabelle 2 erkennbar ist, nimmt die Luftdurchlässigkeit von etwa 60 cm ³ /(cm ² -min-kPa) beim vorläufigen Umhüllungspapier 1 auf etwa 50

cm /(cm ² -mnrkPa) bei Papier 2 ab, auf das eine Zusammensetzung mit 10 Gew.-% Malto- dextrin aber ohne Säure aufgetragen wurde. Die Wirkung der Säure auf die Luftdurchlässigkeit ist, wie man an den Papieren 3-19 in Tabelle 2 sehen kann, im Allgemeinen gering und beträgt mit Ausnahme der Papiere 14 und 18 stets weniger als 10 cm ³ /(cm ² -min-kPa). Die Luftdurchlässigkeit des Umhüllungspapiers als Ganzes wird dann auch von dem Anteil der Teilbereiche an der Gesamtfläche bestimmt, in denen die Zusammensetzung aufgetragen wurde.

Die Diffusionskapazität (D*), gemessen nach CO ESTA Recommended Method No. 77 (April 2014), verhält sich ähnlich wie die Luftdurchlässigkeit (Z). Tabelle 2 zeigt, dass es zu einer Abnahme von 1,42 cm/s (vorläufiges Umhüllungspapier 1) auf 1,01 cm/s (Papier 2) kommt, wenn eine Zusammensetzung aufgetragen wird, die nur Maltodextrin enthält. In den Papieren 3-17, bei denen die Zusammensetzung auch eine Säure enthält, kommt es zu keiner weiteren Abnahme der Diffusionskapazität in einem vergleichbaren Ausmaß. Bei den erfmdungsgemä- ßen Umhüllungspapieren 18 und 19 hingegen ist die Abnahme der Diffusionskapazität noch einmal deutlich stärker. Papier 18 erreicht laut Tabelle 2 eine Diffusionskapazität von 0,24 cm/ und Papier 19 eine Diffusionskapazität von 0,35 cm/s. Eine so bedeutende Abnahme der Diffusionskapazität kann dazu führen, dass eine Zigarette mit einem erfindungs gemäßen Umhüllungspapier 18 oder 19 von selbst verlöscht, wenn die Teilbereiche, in denen die Zusam- mensetzung aufgetragen wird, bezüglich ihrer Geometrie entsprechend gestaltet sind. Insbesondere kann mindestens ein mindestens 6 mm breites Band, das auf der Zigarette in Um- fangsrichtung verläuft, für die Selbstverlöschung der Zigarette bereits ausreichend sein.

In Tabelle 2 sind in den beiden mit„Füllstoffgehalt" übertitelten Spalten der Füllstoffgehalt („Wert") der Umhüllungspapiere 1-19 und die Veränderung („Änderung") relativ zum vorläufigen Umhüllungspapier 1 in Prozent angegeben. Ebenso sind in Tabelle 2 in den beiden mit „Transparenz" übertitelten Spalten die Transparenz („Wert") der Umhüllungspapiere 1-19, und die Veränderung („Änderung") relativ zum vorläufigen Umhüllungspapier 1 in Prozent angegeben. Die Werte für die Umhüllungspapiere 2-19, auf die jeweils die entsprechende Zusammensetzung aufgetragen wurde, beziehen sich auf ein Umhüllungspapier, auf das die Zusammensetzung vollflächig aufgetragen wurde.

Der Gehalt an Calciumcarbonat in den Umhüllungspapieren 1-19 wurde durch Titration bestimmt, die Transparenz wurde gemäß DIN 53147:1993-01 gemessen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in Teilbereichen des Umhüllungspapiers eine höhere Transparenz zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Verfahren erreicht dies, indem in diesen Teilbereichen eine Zusammensetzung mit einer Säure aufgetragen wird. Durch die Säure wird ein Teil des säurelöslichen Füllstoffs aufgelöst. Dass ein reduzierter Füllstoffgehalt zu einer höheren Transparenz führt, entspricht möglicherweise der Erwartung des Fachmanns, allerdings ist die Situation komplexer als der Fachmann vermuten würde. Denn es zeigt sich bei den Papieren 2-17, dass selbst eine Abnahme des Füllstoffgehalts von über 12% (Papier 14) nicht von einer entsprechend starken Erhöhung der Transparenz begleitet wird. Durch den Auftrag einer Zusammensetzung mit Maltodextrin, aber ohne Säure, Papier 2, kommt es hin- gegen bereits zu einer Steigerung der Transparenz um 11,36%, aber auch bei den Papieren 3- 17 steigt die Transparenz trotz der Säure und des teilweisen niedrigen pH- Werts der Zusammensetzung nur um etwa 10% bis etwa 15%. Wie bei den erfindungsgemäßen Umhüllungspapieren 18 und 19 ersichtlich, bewirkt erst die Verwendung einer dreiwertigen Säure bei einem pH- Wert von weniger als 2 eine deutlichen Steigerung der Transparenz um mehr als 60%. Dieses Ergebnis ist insofern überraschend, als nicht absehbar war, dass sowohl die Wahl der Säure als auch des pH- Werts eine derart große Rolle für die Erhöhung der Transparenz spielen. Des Weiteren ist überraschend, dass der Füllstoffgehalt und die Transparenz nicht so eng gekoppelt sind, wie der Fachmann es erwartet hätte, sondern dass beide Eigenschaften durchaus unabhängig voneinander von Bedeutung sein können.

Füllstoffgehalt Transparenz

Papier Z D* Wert Änderung Wert Änderung

Nr. cm ³ /(cm ² . min . kPa) cm/s g/m ² % % %

1 60,68 1,42 7,5 31,94

2 50,02 1 ,01 7,5 0,0 35,65 +11,63

3 50,37 0,96 7,3 -3,4 36,78 +15, 15

4 44,32 0,96 8, 1 +8,4 35,07 +9,79

5 48,26 0,95 8,0 +6, 1 35,38 +10,76

6 53, 13 0,93 7,4 - 1,0 36,16 +13,23

7 49,28 0,97 7,4 -1 ,0 35,16 +10, 10

8 49,48 0,96 7,6 +1,3 36,43 +14,07

9 48,40 0,97 7,1 -5,7 36,11 +13,07

10 47,46 1,05 7,1 -5,7 35,04 +9,70

11 49,49 0,98 7,6 +1,4 35,79 +12,06

12 46,59 0,96 7,6 +1,4 35,76 +1 1,97

13 49,24 0,93 7,6 +1 ,4 36,49 +14,26

14 37,66 0,80 6,5 -12,8 35,22 +10,27

15 48,92 1,01 7,7 +2, 1 34,94 +9,41

16 49,31 1 ,02 7,7 +2, 1 35,31 +10,56

17 49,55 1,00 6,8 -8,9 35,40 +10,82

18 38,39 0,24 4,8 -35,6 53,49 +67,48

19 45, 17 0,35 4,4 -41,9 54,20 +69,70

Tabelle 2