用于發(fā)煙制品的單層紙印刷方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在發(fā)煙制品的包裝物上單層印刷油墨的方法，目的是為了使用膠印技術(shù)獲得具有較低引燃傾向的發(fā)煙制品的包裝物，其特征在于：(1)使用單個印刷單元在中心轉(zhuǎn)鼓膠印機(jī)上執(zhí)行印刷；(2)所述單元具有網(wǎng)紋輥和印刷輥，網(wǎng)紋輥具有在10與40cm3/m2之間的容量，印刷輥配備選自模板加粘合劑和套筒的印版；以及(3)使用包括至少一種成膜物質(zhì)和礦物質(zhì)填料的油墨，本發(fā)明還涉及可通過這種方法得到的包裝物以及包括所述包裝物的發(fā)煙制品。
【專利說明】用于發(fā)煙制品的單層紙印刷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紙印刷的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言涉及用于發(fā)煙制品的包裝紙，并且更具體而言涉及用于自熄(低引燃傾向或LIP)發(fā)煙制品的包裝紙。本發(fā)明特別地提及膠印(fIexographic)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]利用印刷條帶來制造用于發(fā)煙制品的LIP包裝紙是基于將液體油墨從印版轉(zhuǎn)移到紙。目的是為了在ASTM E2187和ISO 12863標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，在燃燒錐到達(dá)印刷帶時阻止香煙燃燒。因此印刷應(yīng)減少在大氣與點燃的煙草之間的氣體交換。
[0003]這種氣體交換通過在紙中的孔隙來進(jìn)行。因此，減少這種氣體交換需要這些孔隙在某種程度上閉合?？墒褂猛笟舛葴y量或氣體擴(kuò)散能力測量來測量這種減少。為了簡單起見，術(shù)語“擴(kuò)散率”將在本說明書中用來指“擴(kuò)散能力”。目前可用于進(jìn)行這些測量的儀器使用二氧化碳和氮?dú)?；它們測量二氧化碳在氮?dú)庵型ㄟ^印刷帶的擴(kuò)散速率。
[0004]在發(fā)煙制品的包裝紙的領(lǐng)域中，使用CORESTAn。40方法(其用作該行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn))來測量透氣度。該方法當(dāng)在基片的兩個面之間施加不同壓力時測量在設(shè)定時間長度上穿過特定表面的空氣流量體積。通常以ml/min.cm2為單位進(jìn)行測量，壓差為lkPa。這是所謂的C0RESTA 單位或 CU。
[0005]氣體D*通過基片的擴(kuò)散率測量在基片的兩個面之間的分子交換速率，在基片的兩個面之間并不存在壓差。以cm/s為單位進(jìn)行測量。目前，這種方法并非行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]在這兩種測量之間的一個重要區(qū)別在于，雖然自然滲透率受到所有紙孔隙特別是孔隙大小影響；但是僅僅大約小于10微米直徑的較小孔隙影響擴(kuò)散率。在香煙紙領(lǐng)域中所用的術(shù)語中被稱作“針孔”的那些大小大于約10微米直徑、大到足以在光下觀察紙時可以看到的孔隙，對于擴(kuò)散率測量或者香煙燃燒速率幾乎沒有任何影響。這通過以下事實證明:當(dāng)使用火花放電方法將香煙紙穿孔(被稱作靜電穿孔，一種形成大約10至80微米大小的穿孔的方法)時，香煙燃燒速率并未增加且擴(kuò)散率僅很小地增加，無論其透氣度增加了多少。然而，香煙的通氣量增加。因此在理論上，與透氣度相比，擴(kuò)散率將是香煙可燃性的更合適量度。因此，該行業(yè)傾向于以增加的頻率使用這種量度來進(jìn)行其當(dāng)前的香煙燃燒預(yù)測。
[0007]在此情形下，限定香煙紙的最重要參數(shù)是透氣度和擴(kuò)散率，已知這些是與吸煙者抽煙時煙霧通氣量和香煙靜態(tài)燃燒速率最相關(guān)的參數(shù)，并且因此，它們直接影響香煙的焦油和尼古丁含量。更高的透氣度和擴(kuò)散率值意味著更大的開孔面積。
[0008]基于到目前為止所解釋的內(nèi)容，合理地得出以下結(jié)論:具有更高透氣度和擴(kuò)散率的紙需要印刷帶中更多的材料，以便根據(jù)需要減少透氣度和擴(kuò)散率。
[0009]具有高透氣度(超過50 CU)的紙帶來使所用油墨中需要的固體量與油墨黏度兼容的問題，已知如在專利EP1417899中提到:“當(dāng)利用任何方法印刷紙時要考慮的一個很重要的參數(shù)是油墨的黏度。在諸如凹版印刷或膠印等技術(shù)中，關(guān)于油墨粘度存在限制，表示具有高黏度水平的那些油墨并不便于將油墨轉(zhuǎn)移到待印刷的伸展物(stretch)上或者從那里轉(zhuǎn)移到印版或紙，取決于所用的系統(tǒng)。此外，高油墨粘度造成文本和小圖的清晰度損失。因此，當(dāng)選擇粘結(jié)劑時，除了其降低紙的透氣度的具體效果之外，還應(yīng)當(dāng)考慮其引燃傾向性和其對于香煙味道的影響、相對應(yīng)的黏度限制。由于在溶液的固體含量與其黏度之間存在直接關(guān)系，黏度限制被解釋為在油墨中固體的限制和因此施加到紙上的材料量的限制”。
[0010]為了克服這個問題，常用的系統(tǒng)向相同區(qū)域施加各種連續(xù)層，如在專利EP1333729中所描述。這種配置所存在的主要問題在于難以同時控制在各個墨池中的印刷條件的穩(wěn)定性，這就是為什么有利地僅僅使用一個墨池(inkwell)的原因。
[0011]EP 1333729作為這種配置的唯一優(yōu)點示出了以下現(xiàn)實:使用水基油墨在紙上的任何印刷中產(chǎn)生更少的皺紋，并且當(dāng)大量油墨施加到輕重量香煙紙(約24/28 g/m2)時，甚至更加顯著。本發(fā)明是有利的，因為它并不需要在墨池之間對齊。這意味著墨池對準(zhǔn)使得在最終的圖中，不同顏色就在它們應(yīng)該在的位置，并且圖并不模糊。這個優(yōu)點提供對操作更好的控制，并且使之更加通用，例如當(dāng)所用的墨池出現(xiàn)問題時可能更換墨池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的為一種在發(fā)煙制品的包裝物上單層印刷油墨的方法，目的是為了采用膠印技術(shù)獲得具有較低引燃傾向的發(fā)煙制品的包裝物，其特征在于使用中心轉(zhuǎn)鼓膠印機(jī)執(zhí)行印刷，中心轉(zhuǎn)鼓柔性板印刷機(jī)使用單個印刷單元，該單個印刷單元具有網(wǎng)紋輥和印刷輥，網(wǎng)紋輥具有在10與40 CmVm2之間的容量，印刷輥配備印版，其特征還在于使用包括至少一種成膜物質(zhì)和一種礦物質(zhì)填料的油墨。所述印版可以是由已知為模板的塑料膜制成、利用粘合劑粘貼到印刷輥的單元，或者可以是由引入印刷輥內(nèi)的聚合材料制成的中空圓筒或套筒。
[0013]根據(jù)特定實施例，成膜物質(zhì)為阿拉伯樹膠。
[0014]根據(jù)額外特定實施例，礦物質(zhì)填料為至少碳酸鈣。
[0015]成膜物質(zhì)優(yōu)選地阿拉伯樹膠可以以包括在油墨固體重量40%與95%之間的百分比存在于油墨中，優(yōu)選地在50與90 g/m2之間并且更優(yōu)選地在60與85 g/m2之間，包括在所有指示的間隔中的兩端限值。
[0016]填料優(yōu)選地碳酸鈣可以以包括在油墨固體重量5%與60%之間的百分比存在于油墨中，優(yōu)選地在10與45 g/m2之間并且更優(yōu)選地在15與38 g/m2之間，包括在所有指示的間隔中的兩端限值。
[0017]油墨還可包括燃燒劑。所述燃燒劑可以以相對于油墨固體按重量計包括在大約2%與10%之間的百分比存在于油墨中，優(yōu)選地在2.5與6 g/m2之間并且更優(yōu)選地在3.4與3.6g/m2之間，包括在所有指示的間隔中的兩端限值。
[0018]根據(jù)特定實施例，燃燒劑可以是例如有機(jī)酸的鹽，諸如檸檬酸、馬來酸、乳酸、醋酸、酒石酸及其混合物。本
【發(fā)明者】發(fā)現(xiàn)檸檬酸鹽特別適用于本發(fā)明，尤其是檸檬酸的金屬鹽，諸如朽1檬酸鈉和朽1檬酸鉀，并且更特別地是朽1檬酸鉀。
[0019]在本發(fā)明的方法中，0.5與7 g/m2之間的固體沉積到發(fā)煙制品的包裝紙上，優(yōu)選地
0.8與4 g/m2之間且甚至更優(yōu)選地I與3.8 g/m2之間，包括所有指示的間隔中的兩端限值。
[0020]油墨可以以直、波狀或鋸齒形帶或者以確保利用這種包裝物制造的香煙確實熄滅的任何其它方式持續(xù)地施加到發(fā)煙制品的包裝物上。[0021]利用本發(fā)明的單層印刷方法，利用油墨處理的區(qū)域具有在0.010與0.300 cm/s之間的擴(kuò)散率。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的單層印刷方法的優(yōu)選實施例，油墨包括:
-在25%與40%之間的固體；
-成膜物質(zhì)，即阿拉伯樹膠，以相對于油墨固體按重量計包括在40%與95%之間的百分比；以及
-填料，諸如碳酸鈣，以相對于油墨固體按重量計包括在5%與60%之間的百分比。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的單層印刷方法的特別優(yōu)選的實施例，油墨包括:
-在26%與39%之間的固體；
-相對于油墨固體按重量計包括在62%與85%之間的百分比的阿拉伯樹膠；以及 -相對于油墨固體按重量計包括在15%與38%之間的百分比的碳酸鈣。
[0024]利用具有中心轉(zhuǎn)鼓的膠印機(jī)所進(jìn)行的印刷基于使用圍繞中心轉(zhuǎn)鼓定位的各個印刷單元來施加單一種油墨或者不同油墨，支承件在中心轉(zhuǎn)鼓外側(cè)移動。
[0025]每個印刷單元具有:
-雕刻有網(wǎng)穴的輥(被稱作網(wǎng)紋輥)，網(wǎng)穴具有可變的體積和設(shè)計；以及；
-輥，具有用于凸版印刷的設(shè)計(印刷輥和印版)。
[0026]根據(jù)印刷機(jī)的具體設(shè)計，在每個印刷單元中的其它部件為輔助沉積件、管、墨池和刮刀或刮刀腔室。
[0027]油墨轉(zhuǎn)移到網(wǎng)紋輥，使用刮刀從網(wǎng)紋輥移除過量油墨；油墨轉(zhuǎn)到印版上并且從印版轉(zhuǎn)到待印刷的支承件。
[0028]假設(shè)油墨填充了所有網(wǎng)紋輥網(wǎng)穴并且完全移除了過量油墨，那么油墨到支承件的轉(zhuǎn)移將由網(wǎng)紋輥與印版之間的壓力、印版與支承件之間的壓力以及印版的材料和硬度來調(diào)節(jié)。
[0029]取決于印刷條件，油墨轉(zhuǎn)移(在支承件上的干油墨的重量占網(wǎng)紋輥上干油墨重量的百分比)可以在30%與50%之間。
[0030]這是基于從壓紋印版(embossed form)向待印刷的支承件上施加油墨的系統(tǒng)。因此，在支承件上的印版的壓力是顯著地影響最終印刷的變量。
[0031]另一方面，在印版上的網(wǎng)紋輥壓力也影響最終印刷，盡管不太顯著。例如，網(wǎng)紋輥相對于印版的位置增加20微米導(dǎo)致4.7%的擴(kuò)散率減小。
[0032]印刷輥相對于支承件的位置(也就是說，印版在支承件上的壓力)的影響是由于兩種因素造成:
-油墨向紙的轉(zhuǎn)移(在紙上的干油墨重量占網(wǎng)紋輥上干油墨的重量多少)；以及 -在支承件上的油墨滲透。
[0033]第一種因素由在網(wǎng)紋輥與印刷輥之間和印刷輥與支承件之間的壓力來調(diào)節(jié)；第二種因素僅由后者調(diào)節(jié)。
[0034]通過使用類似本發(fā)明方法的印刷方法(其使用僅僅一個印刷單元來得到僅僅單層油墨，與多層印刷方法不同)得到的最重要優(yōu)點如下:
1.不再需要在印刷單元之間對齊，這是在多層印刷中是必需的。
[0035]2.更容易管理控制印刷操作和控制僅僅一個印刷單元。[0036]3.在配備了各種墨池或印刷單元的印刷機(jī)中，這個過程變得更靈活，因為可能將一個墨池更換為另一個墨池。
[0037]4.單層印刷方法的另一重要優(yōu)點在于其節(jié)省油墨。
[0038]本發(fā)明還涉及發(fā)煙制品的包裝物，其特征在于，該包裝物可通過在本說明書中所描述的方法得到。
[0039]本發(fā)明還涉及一種發(fā)煙制品，其包括根據(jù)在本說明書中所描述的方法得到的包裝物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法的中心轉(zhuǎn)鼓膠印設(shè)備，其基于通過各個印刷單元來施加單種油墨或各種油墨，所述印刷單元位于中心轉(zhuǎn)鼓周圍，支承件在中心轉(zhuǎn)鼓外側(cè)移動。每個墨池基本上由雕刻有網(wǎng)穴(cell)的輥(網(wǎng)紋輥，anilox)和具有印版的印刷輥組成，其中，網(wǎng)穴具有可變的設(shè)計和體積，印版包含用于凸版印刷的設(shè)計(印刷輥)。
[0041]圖2示出了膠印技術(shù)的示意圖，其中可以觀察到油墨如何轉(zhuǎn)移到網(wǎng)紋輥，過量油墨利用刮刀移除，并且油墨如何從網(wǎng)紋輥傳遞到印版和從印版?zhèn)鬟f到待印刷的支承件。在圖2中的附圖標(biāo)記:
1.模板和印刷滾筒
2.網(wǎng)紋輥
3.轉(zhuǎn)移滾筒
4.材料運(yùn)送滾筒
5.托盤。
[0042]圖3為根據(jù)本發(fā)明使用僅僅一個墨池獲得的曲線圖，其中網(wǎng)紋輥具有27 cm3/m2的體積，并且模板具有80肖氏A級硬度。其示出擴(kuò)散率值與印刷輥相對于支承件的位置之間的關(guān)系。這個曲線圖示出，印版的壓力影響在支承件上的最終印刷。在此圖中，值“O”表示印版與紙接觸，+30表示強(qiáng)制接觸超過30微米，+60表示強(qiáng)制接觸超過60微米，以此類推。
[0043]圖4示出取決于基紙的透氣度、根據(jù)ASTM E2187和ISO 12863標(biāo)準(zhǔn)為了獲得100%自熄香煙所需的條帶中的干油墨材料重量(g/m2)。在所有情況下，使用單層印刷。網(wǎng)紋輥的體積根據(jù)所需層重量而不同，并且所用的油墨擁有以下特征:35%總固體，由22.4%阿拉伯樹膠、9.1%碳酸鈣和3.5%檸檬酸鉀組成。
【具體實施方式】
[0044]示例
如上文所述，限定香煙紙的最重要參數(shù)是透氣度和擴(kuò)散率，已知這些是與吸煙者抽煙時煙霧通氣量和香煙靜態(tài)燃燒速率最強(qiáng)烈相關(guān)的參數(shù)。因此，它們直接影響香煙的焦油、尼古丁和一氧化碳含量。更高的透氣度和擴(kuò)散率值意味著更大的開孔面積。
[0045]比較單層印刷與雙層印刷
示例1:比較兩種膠印機(jī)，第一種使用配備了 10.4cm3/m2網(wǎng)紋輥的僅僅一個墨池，而第二種使用分別配備了 16和9.5cm3/m2大小的網(wǎng)紋輥的兩個墨池。在兩種情況下使用的油墨是相同的，包含37%的固體，該固體由25.2%阿拉伯樹膠和11.8%的碳酸鈣組成，印版為配備了 2.84mm厚|旲板且具有80肖氏A硬度、利用0.20mm厚粘合劑粘貼的印刷棍。所用的基紙具有50 CU的透氣度。下表示出了所得到的結(jié)果，目的是0.150 cm/s的擴(kuò)散率:
【權(quán)利要求】
1.一種在發(fā)煙制品的包裝物上單層印刷油墨的方法，目的是為了通過膠印技術(shù)獲得具有較低引燃傾向的用于發(fā)煙制品的包裝物，其特征在于:(I)使用單個印刷單元在中心轉(zhuǎn)鼓膠印機(jī)中執(zhí)行所述印刷；(2)所述單元配備: -網(wǎng)紋輥，其具有在10與40 cm3/m2之間容量；以及， -印刷輥，其配備選自下列的印版: -模板加上粘合劑；和 -套筒；以及 (3)使用包括至少一種成膜物質(zhì)和礦物質(zhì)填料的油墨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層印刷方法，其特征在于，所述成膜物質(zhì)為阿拉伯樹膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層印刷方法，其特征在于，所述礦物質(zhì)填料為至少碳酸鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單層印刷方法，其特征在于，存在于所述油墨中的所述阿拉伯樹膠的量相對于油墨固體按重量計在40%與95%之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單層印刷方法，其特征在于，存在于所述油墨中的所述碳酸隹丐的量相對于所述油墨固體按重量計在5%與60%之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層印刷方法，其特征在于，所述油墨還包括燃燒劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單層印刷方法，其特征在于，存在于所述油墨中的燃燒劑的量相對于油墨固體按重量計在3%與10%之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單層印刷方法，其特征在于，所述燃燒劑選自有機(jī)酸鹽的組，優(yōu)選地檸檬酸、馬來酸、乳酸、醋酸和酒石酸及其混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單層印刷方法，其特征在于，所述燃燒劑為檸檬酸的金屬鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單層印刷方法，其特征在于，所述燃燒劑為檸檬酸的鉀鹽。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層印刷方法，其特征在于，在0.5與7g/m2之間的固體量沉積于所述發(fā)煙制品的包裝物上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層印刷方法，其特征在于，所述油墨持續(xù)地施加到所述發(fā)煙制品的包裝物上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層印刷方法，其特征在于，所述油墨以直、波狀或鋸齒形帶形式施加到所述發(fā)煙制品的包裝物上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層印刷方法，其特征在于，所述油墨以一種量施加，使得用它處理的區(qū)域具有在0.010與0.300 cm/s之間的擴(kuò)散率。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層印刷方法，其特征在于，所述油墨包括: -在26%與39%之間的固體， -相對于所述油墨固體按重量計包括在62%與85%之間的百分比的阿拉伯樹膠；以及 -相對于所述油墨固體按重量計包括在15%與38%之間的百分比的碳酸鈣。
16.一種用于發(fā)煙制品的包裝物，其特征在于，所述包裝物能夠通過根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所限定的方法得到。
17.一種發(fā)煙制品，其特征在于，所述發(fā)煙制品包括能夠根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所描述的方法獲得的包裝物。
【文檔編號】A24D1/02GK103998244SQ201280050442
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月17日
【發(fā)明者】A.托薩斯富恩特斯, P.德馬里斯卡瑞戈梅茲 申請人:米蓋爾伊科斯達(dá)斯和米蓋爾公司