ES2836530T5 - Improved filter paper for cigarette filters - Google Patents

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Papel de filtro mejorado para filtro de cigarrillo

[0003] Campo de la invención

[0004] La presente invención se refiere a un papel para la producción de un filtro de cigarrillo y a un procedimiento para la producción del papel de filtro. La invención se refiere también a un cigarrillo correspondiente. Un filtro fabricado a partir de papel de filtro de acuerdo con la invención tiene propiedades de retención que son similares a las de los filtros de acetato de celulosa, y por lo tanto mejora la sensación de sabor de un cigarrillo fabricado a partir de este papel de filtro en comparación con cigarrillos con filtros de papel de papeles de filtro convencionales.

[0005] Antecedentes y estado de la técnica relacionado

[0006] Un cigarrillo de filtro producido convencionalmente se compone generalmente de una tira cilíndrica de tabaco que está envuelta en un papel de cigarrillo y de un filtro que se compone de un material de filtro y está envuelto en un papel de envoltura de filtro. Un material de filtro habitual es acetato de celulosa. Normalmente, la tira de tabaco y el filtro están unidos entre sí por un papel de envoltura de boquilla.

[0007] Como alternativa a las fibras de acetato de celulosa, también se conoce el uso de papel para cigarrillos como material de filtro. Un filtro de cigarrillo puede componerse de varios segmentos, pudiendo estar formado cada segmento por un material diferente. Por ejemplo, se conocen en el estado de la técnica filtros de dos segmentos, siendo un segmento un filtro de acetato de celulosa y un segundo segmento un filtro de papel. Es además conocido mezclar fibras de acetato de celulosa y fibras de celulosa en un segmento o disponer por separado dentro de un segmento estructuras de estas fibras por ejemplo en la dirección longitudinal o radial.

[0008] Los filtros de papel tienen generalmente la ventaja de que se degradan más rápidamente en el medio ambiente y de que resultan generalmente más económicos que los filtros de acetato de celulosa. En cambio, una desventaja esencial de un filtro de papel convencional consiste en que presenta varias propiedades de retención distintas a las de un filtro de acetato de celulosa. Se sabe, por ejemplo, que para una resistencia a la calada comparable, la eficiencia de filtración para alquitrán de un filtro de papel es superior a la de un filtro de acetato de celulosa. Los filtros de papel tienden además a retener agua y vapor de agua esencialmente mejor que los filtros de acetato de celulosa. Estos dos efectos pueden, entre otras cosas, cambiar la sensación de sabor de un cigarrillo de manera indeseable. Además, la resistencia a la calada para una eficiencia de filtración predeterminada, es decir, la resistencia que ofrece el filtro al paso del humo, es con frecuencia considerablemente menor que en el caso de un filtro de acetato de celulosa. Igualmente, la dureza de un filtro de papel, es decir, la resistencia a la deformación mecánica, a menudo no corresponde a las expectativas de un fumador que esté acostumbrado a un filtro de acetato de celulosa.

[0009] En el documento EP 2 761 085, por ejemplo, se describe un papel especialmente biodegradable para filtros de papel, no obstante con ello no pueden resolverse de manera completamente satisfactoria los problemas en cuanto al sabor o eficiencia de filtración.

[0010] Se sabe que se pueden agregar determinadas sustancias al filtro de papel para controlar la eficiencia de filtración o mejorar la sensación de sabor, tal como por ejemplo triacetina, propilenglicol, sorbitol, glicerol, polietilenglicol o citrato de tri-etilo. Sin embargo, la adición de tales sustancias no resuelve los problemas existentes en cuanto a resistencia a la calada y dureza y aumenta el precio del filtro de papel.

[0011] Es decir, existe la necesidad de proporcionar un papel de filtro que confiera a un filtro fabricado a partir del mismo, propiedades que sean más similares a las de un filtro de acetato de celulosa que a las de filtros de papel fabricados de papeles de filtro para cigarrillos convencionales.

[0012] En el artículo deSable et al., ‘Comparison of the properties of wood and pulp fibres from lodgepole pine (pinus contorta) and scots pine (pinus sylvestris)’,se comparan las relaciones entre las propiedades de fibras de celulosa de madera y las fibras de celulosa kraft, así como las propiedades del papel, cuando la pasta de celulosa se obtiene de árboles de 27 años de las especies pinus contorta y pinus sylvestri. La anchura de fibra media para la pasta de celulosa de fibra de madera en el caso del pinus sylvestris es de 33,1 pm, y en el caso del pinus contorta a 31,7 pm. El documento EP 1098036 A1 divulga un papel de envoltura de filtro con una capa de papel que tiene una primera y una segunda superficie. El papel de envoltura del filtro tiene una primera permeabilidad al aire de superposición, que se mide cuando un papel perforado está superpuesto con la primera superficie, y una segunda permeabilidad al aire de superposición, que se mide cuando un papel de boquilla perforado está superpuesto con la segunda superficie. La primera permeabilidad al aire de superposición es mayor que la segunda permeabilidad al aire de superposición.

[0013] Resumen de la invención

[0014] Por lo tanto, la presente invención se propone como objetivo proporcionar un papel de filtro que se pueda producir de manera sencilla y económica y al mismo tiempo confiera a un filtro fabricado a partir del mismo una eficiencia de filtración que sea similar a la de un filtro de acetato de celulosa con una resistencia a la calada comparable. Este objetivo se consigue mediante un papel de filtro según la reivindicación 1 y mediante su procedimiento de producción según la reivindicación 10. Otros objetos de la invención son un filtro y un cigarrillo de filtro que hacen uso de este material. En las reivindicaciones dependientes se definen desarrollos ventajosos.

[0015] De acuerdo con la invención, se propone un papel para su uso como papel de filtro, que tiene las siguientes propiedades:

[0016] - el papel de filtro comprende fibras,

[0017] - al menos el 80 % en peso, preferentemente al menos el 90 % en peso y de manera especialmente preferente al menos el 95 % en peso y de manera muy especialmente preferente el 100 % en peso del papel de filtro está formado por fibras de celulosa de fibra larga,

[0018] - la proporción de fibras con una longitud inferior a 0,2 mm con respecto al número de fibras es de entre el 2 % y el 10 %, preferentemente entre el 3 % y el 9 % y de manera especialmente preferente entre el 4 % y el 8 %, - la permeabilidad al aire del papel de filtro, medida según la norma ISO 2965:2009, es de entre 1000 cm-mirn 1 kPa_1 y 9000 cmmin'1 kPa_1,

[0019] - la longitud media de las fibras en el papel de filtro, referida al número de fibras, es de más de 1 mm y menos de 5 mm, preferentemente más de 2 mm y menos de 4 mm, y

[0020] - y la anchura mediade las fibras en el papel de filtro, referida al número de fibras, es de entre 10 pm y 50 pm, preferentemente entre 20 pm y 40 pm, y de manera especialmente preferente entre 25 pm y 35 pm.

[0021] Los inventores observaron que la cantidad de finos en el papel de filtro, es decir, las fibras con una longitud inferior a 0,2 mm, es de importancia para que la eficiencia de filtración de un filtro fabricado a partir del papel de filtro de acuerdo con la invención disminuya y, con ello, sea más similar a la de un filtro de acetato de celulosa. Esto es sorprendente porque los finos por sí mismos tienen una gran superficie y, por lo tanto, su presencia debería aumentar la eficiencia de filtración. Sin embargo, resulta que ni resulta ventajoso que haya demasiados finos ni tampco que haya demasiado pocos finos en el papel de filtro, sino que su proporción con respecto al número de fibras en el papel de filtro deberías estar en el intervalo estrecho entre el 2 % y el 10 %.

[0022] Además, los inventores observaron que la permeabilidad al aire del papel de filtro es un parámetro esencial para controlar la resistencia a la calada del filtro de papel y, con ello también su eficiencia de filtración en un amplio intervalo. Esto es sorprendente porque el humo de un cigarrillo en el filtro de papel fluye normalmente a lo largo de la superficie del papel de filtro y no a través del papel de filtro. Al contrario de lo esperado por el experto en la materia, se observa una estrecha relación entre la permeabilidad al aire, la resistencia a la calada y la eficiencia de filtración. La permeabilidad al aire se ve influenciada por la intensidad de la molienda de las fibras. A este respecto, fibras molidas intensamente llevan a una baja permeabilidad al aire y fibras molidas con menor intensidad a una alta permeabilidad al aire. Sin embargo, dado que la molienda de las fibras afecta, además de a la permeabilidad al aire, también el contenido de finos, no es evidente que para un contenido de finos aproximadamente constante se pueda si quiera ajustar la permeabilidad al aire en el intervalo de acuerdo con la invención. Adicionalmente, el papel de filtro también tiene que cumplir con los requisitos de resistencia mecánica, que igualmente se ve considerablemente afectada por la molienda de las fibras.

[0023] La compatibilidad simultánea de todos estos requisitos se consigue mediante el procedimiento de acuerdo con la invención que se describe a continuación, en el que al menos parte del material de fibra se muele en una unidad de molienda especial con ajustes determinados.

[0024] Las dimensiones de las fibras en el papel de filtro influyen en su superficie y, por tanto, también en la permeabilidad al aire y la eficiencia de filtración de un filtro fabricado a partir del mismo. Por lo tanto resulta ventajoso que la longitud y la anchura medias de las fibras en el papel de filtro se encuentren dentro de un determinado intervalo. La longitud de las fibras en el papel de filtro y su anchura se pueden medir según la norma ISO 16065 de acuerdo con el método óptico automatizado descrito en la misma. No obstante, a diferencia de la norma ISO 16065, en la medición se tienen en cuenta los porcentajes de fibra con una longitud inferior a 0,2 mm. Una medición de este tipo es posible con el aparato L&W Fiber Tester Plus - code 912 Plus de Lorentzen & Wettre, en el que también se puede determinar la cantidad de finos. Para ello, una muestra de aproximadamente 0,1 g de fibras secas se suspende en agua y el aparato de medición la bombea a través de un delgado espacio entre dos placas. Al mismo tiempo, una cámara monitoriza la suspensión de fibra que fluye a través del espacio de las placas y toma fotografías a intervalos cortos que se analizan para determinar la geometría de las fibras que se atraviesan. Como resultado, este aparato de medición proporciona, entre otras cosas, una distribución de longitudes de fibra y anchuras de fibra, referida al número de fibras, a partir de las que se puede determinar la longitud y la anchura medias, referidas al número de fibras, así como la proporción de finos.

[0025] La longitud media de las fibras en el papel de filtro, referida al número de fibras, determinada de esta manera, debería ser de más de 1 mm y menos de 5 mm, y preferentemente más de 2 mm y menos de 4 mm.

[0026] La anchura media de las fibras en el papel de filtro, referida al número de fibras, determinada de esta manera, debería ser de entre 10 pm y 50 pm, preferentemente entre 20 pm y 40 pm, y de manera muy especialmente preferente a entre 25 pm y 35 pm.

[0027] El papel de filtro de acuerdo con la invención contiene fibras, comprendiendo las fibras en cualquier caso fibras de celulosa. Las fibras de celulosa son fibras a base de celulosa de origen vegetal, por ejemplo, fibras de celulosa de fibra larga o fibras de celulosa de fibra corta. En el sentido de la invención, las fibras de plásticos, fibras de celulosa regenerada y en particular fibras de acetato de celulosa no se consideran fibras de celulosa.

[0028] Las fibras de celulosa pueden estar en principio blanqueadas o sin blanquear o ser una mezcla de fibras de celulosa blanqueadas y sin blanquear. Preferentemente, no obstante, las fibras de celulosa están blanqueadas, porque el papel de filtro es entonces blanco y el fumador espera este color. El uso al menos parcial de fibras de celulosa sin blanquear conlleva un papel de filtro con un tono de color marrón claro a marrón oscuro y es menos preferible. Para conseguir una resistencia y permeabilidad al aire suficientes del papel de filtro y una eficiencia de filtración correspondiente del filtro fabricado con el mismo, es necesario que una alta proporción de fibras esté formada por fibras de celulosa de fibra larga. Por lo tanto, la proporción de fibras de celulosa de fibra larga con respecto al peso del papel de filtro debería ser de al menos el 80 % en peso, preferentemente al menos el 90 % en peso y de manera especialmente preferente al menos el 95 % en peso y de manera muy especialmente preferente el 100 % en peso del papel de filtro.

[0029] La indicación de que el 100 % en peso del papel de filtro está formado por pasta de celulosa de fibra larga se refiere a que el papel de filtro contiene esencialmente en exclusiva fibras de celulosa de fibra larga. Por lo tanto, esta indicación abarca también papeles de filtro que contengan impurezas por cualquier otra sustancia y material, tal como por ejemplo otras fibras, fibras de celulosa de fibra corta, materiales de relleno, pigmentos, aditivos o adyuvantes de proceso, tal como pueden aparecer en la producción de papel según el estado de la técnica.

[0030] La pasta de celulosa de fibra larga puede obtenerse a partir de madera de coniferas, en particular pícea o pino, pero también de otras plantas tal como cáñamo, lino, sisal, abacá, algodón, ramio, yute, kenaf, gampi, kozu o matsumata. El experto en la materia entiende que el término "celulosa de fibra larga" se refiere a la longitud natural de las fibras, no a la longitud real en el estado molido en el papel.

[0031] Es necesario que el papel de filtro de acuerdo con la invención contenga una cierta proporción de finos. Entre los finos figuran todas las fibras cuya longitud es inferior a 0,2 mm. La proporción de finos en el papel de filtro de acuerdo con la invención es de entre el 2 % y el 10 % con respecto al número de fibras en el papel de filtro, preferentemente entre el 3 % y el 9 % y de manera especialmente preferente entre el 4 % y el 8 %, en cada caso con respecto al número de fibras en el papel de filtro.

[0032] Igualmente es necesario para el papel de filtro de acuerdo con la invención que tenga una permeabilidad al aire dentro de un intervalo predeterminado, porque con ello ajusta la eficiencia de filtración del filtro de papel de este papel de filtro. La permeabilidad al aire del papel de filtro de acuerdo con la invención, medida según la norma ISO 2965:2009 con un cabezal de medición con una abertura de 10 mm x 20 mm, es de entre 1000 cmmim1 kPa'1 y 9000 cmmin'1 kPa_1.

[0033] Es compatible con la invención que el papel de filtro contenga otras fibras de celulosa tal como fibras de celulosa de fibra corta, u otras fibras tal como fibras de celulosa regenerada tal como fibras de viscosa, fibras de modal, fibras de Lyocell, fibras de ésteres de celulosa tal como acetato de celulosa o de plásticos tal como por ejemplo poli(alcohol vinílico), polietileno, poliéster o polipropileno o también fibras de polilactatos. No obstante, estas fibras reducen la resistencia mecánica y, por lo tanto, la proporción total de tales fibras no debería ser de más del 10 % en peso, preferentemente no más del 5 % en peso y de manera especialmente preferente no más del 2 % en peso del papel de filtro. En particular fibras de viscosa, fibras de modal, fibras de Lyocell, fibras de acetato de celulosa, poli(alcohol vinílico), polietileno, poliéster o polipropileno empeoran la biodegradabilidad, aumentan el precio del papel de filtro y causan problemas en la producción del papel de filtro debido a su baja densidad, de modo que en una realización especialmente preferida el papel de filtro no contiene tales fibras.

[0034] Las fibras de celulosa de fibra corta se pueden obtener a partir de madera dura, en particular de abedul, haya o eucalipto, pero también de otras plantas, tal como esparto.

[0035] El papel de filtro puede contener materiales de relleno para influir por ejemplo en la blancura, el color u opacidad del papel de filtro. En particular, cuando el filtro del papel de filtro de acuerdo con la invención se extiende en el cigarrillo hasta el extremo de boca, de modo que el fumador pueda verlo, las propiedades ópticas del papel de filtro pueden ser importantes. En cambio, los materiales de relleno reducen la resistencia del papel de filtro y pueden tener un efecto indeseable sobre la estructura porosa. Por lo tanto, la proporción de materiales de relleno no debería ser de más del 10 % en peso, preferentemente no más del 5 % en peso y de manera especialmente preferente no más del 2 % en peso del papel de filtro. En una forma de realización especialmente preferida, el papel de filtro está libre de materiales de relleno.

[0036] Los materiales de relleno pueden ser materiales de relleno minerales, en particular carbonatos, sulfatos, silicatos u óxidos, en particular por ejemplo carbonato de calcio, óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, carbonato de magnesio, dióxido de titanio, talco, caolín o hidróxido de aluminio, así como mezclas de los mismos.

[0037] La forma de partícula, la distribución del tamaño de partícula y la estructura cristalina de los materiales de relleno pueden variar dentro de amplios intervalos y el experto en la materia seleccionará estos parámetros de manera correspondiente al estado de la técnica y el fin que el experto en la materia desee alcanzar con el mismo.

[0038] El papel de filtro de acuerdo con la invención puede contener pigmentos o colorantes, para conferir al papel de filtro un color determinado. Un pigmento a modo de ejemplo son óxidos de hierro, que normalmente son de color amarillo, rojo o negro y pueden usarse solos o en mezclas. Óxidos de hierro u otros pigmentos o colorantes pueden cambiar su color de manera permanente o temporal cuando se calientan, de modo que estas sustancias también se pueden añadir cuando se van a conseguir efectos ópticos especiales durante o después de fumar.

[0039] El papel de filtro de acuerdo con la invención puede contener otros aditivos para influir en determinadas propiedades del papel de filtro. A estos pertenecen, por ejemplo, agentes de encolado, tal como por ejemplo dímero de alquilceteno (AKD), anhídrido de ácido succínico (ASA), ácidos grasos, alcoholes grasos u otras sustancias hidrófobas, para hacer que el papel de filtro sea repelente al agua, o almidón, para aumentar la resistencia del papel de filtro, o agentes de resistencia a la humedad.

[0040] Puede ser de especial interés la adición de aditivos que influyen selectivamente en determinadas sustancias en el humo del cigarrillo. En particular son importantes a este respecto 44 sustancias, los denominados "analitos de Hoffmann". En concreto, el papel de filtro puede contener por lo tanto sustancias para influir en el contenido de monóxido de carbono, tal como por ejemplo catalizadores; óxido de zinc u otros óxidos de metal; nitratos de metales de transición o cobre, hierro o plata; o platino. Para influir en el cianuro de hidrógeno (HCN), en particular en su reducción, pueden utilizarse óxido de zinc o glicinato de sodio. Para influir en el formaldehído pueden servir ácido ascórbico, ácido tartárico, carbonato de sodio o polietilenimina. Igualmente son posibles adiciones de carbón activado, polietilenglicol, triacetina o citrato de trietilo. La suma de pigmentos, colorantes y aditivos, así como todas las demás sustancias que el experto en la materia puede agregar al papel de filtro para lograr determinados efectos, no debería ser de más del 10 % en peso, preferentemente no más del 5 % en peso y de manera especialmente preferente no más del 2 % en peso del papel de filtro. En una forma de realización especialmente preferida el papel de filtro está al menos libre de pigmentos y colorantes.

[0041] En general, en la determinación de los constituyentes del papel de filtro, han de tenerse en cuenta adicionalmente aspectos toxicológicos y requisitos legales.

[0042] Las propiedades mecánicas del papel de filtro son importantes para la producción de un filtro a partir del papel de filtro de acuerdo con la invención. Las propiedades mecánicas en el papel de filtro difieren en dirección máquina, es decir, la dirección en la que el papel de filtro pasa por la máquina de papel, y la dirección transversal, es decir, la dirección ortogonal a la dirección de marcha en la máquina de papel.

[0043] La resistencia a la tracción del papel de filtro en dirección máquina debería ser de al menos 7 N/15 mm, de manera especialmente preferente al menos 8 N/15 mm y de manera especialmente preferente al menos 9 N/15 mm. Una alta resistencia a la tracción no resulta ventajosa. Dado que la producción de un papel de filtro con una alta resistencia a la tracción está asociada con un alto gasto energético para la molienda de las fibras, la resistencia a la tracción no se aumenta innecesariamente. Por lo tanto, la resistencia a la tracción en dirección máquina debería ser como máximo de 50 N/15 mm, preferentemente como máximo 45 N/15 mm y de manera especialmente preferente como máximo 40 N/15 mm.

[0044] El papel de filtro recibe comparativamente menos carga mecánica durante la producción del filtro en dirección transversal, de modo que la resistencia a la tracción en dirección transversal es preferentemente de al menos a 4 N/15 mm y de manera especialmente preferente al menos 5 N/15 mm y preferentemente como máximo 9 N/15 mm y de manera especialmente preferente como máximo de 8 N/15 mm.

[0045] Tan importante como la resistencia a la tracción es también el alargamiento de rotura, dado que describe cómo de bien el papel de filtro puede compensar diferencias de velocidad cuando pasa por la máquina durante la producción del filtro. Por lo tanto, el alargamiento de rotura en dirección máquina es preferentemente de al menos el 1 % y de manera especialmente preferente al menos del 1,2 % y preferentemente como máximo del 2 % y de manera especialmente preferente como máximo del 1,8 %.

[0046] El alargamiento de rotura en dirección transversal también desempeña un papel, porque durante la producción del filtro también pueden producirse alargamientos del papel de filtro en dirección transversal. Por lo tanto, el alargamiento de rotura en dirección transversal es preferentemente de al menos el 4 % y de manera especialmente preferente al menos el 4,5 % y preferentemente como máximo el 6 % y de manera especialmente preferente como máximo el 5,5 %.

[0047] El papel de filtro puede estar cresponado (crepeado) en dirección máquina o en dirección transversal. En este caso, su alargamiento de rotura en la dirección o direcciones en las que el papel de filtro esté cresponado, es de como máximo el 25 %, preferentemente como máximo el 15 % y de manera especialmente preferente como máximo el 10 %.

[0048] La resistencia a la tracción y el alargamiento de rotura en dirección máquina y en dirección transversal se pueden medir según la norma ISO 1924-2:2008.

[0049] El gramaje del papel de filtro puede ser importante por ejemplo para la dureza del filtro fabricado a partir de este papel de filtro. Por lo tanto, el gramaje es preferentemente de 10 a 80 gm -2, de manera especialmente preferente de 20 a 60 gm -2, de manera muy especialmente preferente de 30 a 40 gm -2. El gramaje de un papel de filtro se puede medir según la norma ISO 536:2012.

[0050] Al igual que el gramaje, el grosor del papel de filtro puede ser importante para la dureza del filtro fabricado a partir de este papel de filtro. Por lo tanto, el grosor es preferentemente de 60 pm a 160 pm y de manera especialmente preferente de 80 pm a 120 pm. El grosor de un papel de filtro se puede medir según la norma ISO 534:2011 en una sola capa de papel de filtro.

[0051] El papel de filtro de acuerdo con invención se puede producir según el siguiente procedimiento de acuerdo con la invención.

[0052] La primera etapa (A) comprende proporcionar una suspensión acuosa de material de fibra sin moler en un recipiente de almacenamiento. Esta etapa de proceso puede tener lugar según procedimientos que son en sí conocidos por el estado de la técnica.

[0053] El material de fibra sin moler comprende fibras de celulosa, en particular fibras de celulosa de fibra larga. Las fibras de celulosa pueden estar blanqueadas o sin blanquear o ser una mezcla de fibras de celulosa blanqueadas y sin blanquear. Preferentemente, sin embargo, las fibras de celulosa sin moler están blanqueadas, porque el papel de filtro es entonces blanco y el fumador espera este color.

[0054] La proporción de fibras de celulosa de fibra larga sin moler con respecto al peso del material de fibra sin moler es de al menos 80 % en peso, preferentemente al menos el 90 % en peso y de manera especialmente preferente al menos el 95 % en peso y de manera muy especialmente preferente el 100 % en peso.

[0055] La indicación de que el 100 % en peso está formado por fibras de celulosa de fibra larga sin moler se refiere a que el material de fibra sin moler contiene esencialmente en exclusiva fibras de celulosa de fibra larga sin moler. Por lo tanto, esta indicación abarca también material de fibra sin moler que contenga impurezas de cualquier otra sustancia y material, tal como por ejemplo otras fibras, fibras de celulosa de fibra corta, materiales de relleno, pigmentos, aditivos o adyuvantes de proceso, tal como pueden aparecer en la producción de papel según el estado de la técnica.

[0056] La pasta de celulosa de fibra larga se obtiene a este respecto a partir de madera de coniferas, tal como por ejemplo pícea o pino, o de lino, cáñamo, sisal, abacá, algodón, ramio, yute, kenaf, gampi, kozu o matsumata.

[0057] El material de fibra sin moler también puede comprender otras fibras de celulosa, tal como fibras de celulosa de fibra corta, u otras fibras tal como fibras de celulosa regenerada tal como fibras de viscosa, fibras de modal o fibras de Lyocell, fibras de ésteres de celulosa tal como acetato de celulosa o de plásticos tal como por ejemplo poli(alcohol vinílico), polietileno, poliéster o polipropileno o también fibras de polilactatos. La proporción total de tales fibras no debería ser, no obstante, de más del 10 % en peso, preferentemente no más del 5 % en peso y de manera especialmente preferente no más del 2 % en peso del material de filtro sin moler.

[0058] Las fibras de celulosa de fibra corta se pueden obtener a partir de madera dura, en particular de abedul, haya o eucalipto, pero también de otras plantas, tal como esparto.

[0059] En otra etapa opcional del procedimiento, a la suspensión acuosa del material de fibra sin moler pueden agregarse otros materiales tal como materiales de relleno, aditivos, adyuvantes de proceso, pigmentos o colorantes.

[0060] En cuanto al tipo y cantidad de materiales de relleno, aditivos, adyuvantes de proceso, pigmentos y colorantes, se cumplen las indicaciones descritas anteriormente.

[0061] En otra etapa del procedimiento (B), al menos una parte de la suspensión acuosa que se ha proporcionado en la etapa (A), que es principalemente o exclusivamente de fibras de celulosa de fibra larga sin moler, y que opcionalmente contiene otros componentes, es aportada a una unidad de molienda y se muele allí. La parte del material de fibra sin moler que es molido en la unidad de molienda, debería ser de al menos el 40 % en peso, preferentemente al menos el 50 % en peso y de manera especialmente preferente al menos el 60 % en peso, en cada caso con respecto a la cantidad total del material de fibra originalmente sin moler. En el caso de no molerse una parte de la suspensión del material de fibra sin triturar, se puede agregar de nuevo en una etapa de proceso posterior. Sin embargo, también es posible que toda la suspensión proporcionada en la etapa (A) sea sometida a molienda, y que en un momento posterior se añada otra suspensión que contiene fibras de celulosa de fibra larga sin moler u otro material de fibra.

[0062] Es esencial para el procedimiento de acuerdo con la invención que la unidad de molienda sea un refinador Papillon. Los inventores han descubierto que en especial un refinador Papillon de este tipo puede moler el material de fibra de modo que se consiga la combinación especial de propiedades deseada de permeabilidad al aire, contenido de finos y resistencia del papel de filtro.

[0063] A diferencia de los refinadores de doble disco o refinadores de cono habituales, en un refinador Papillon, la molienda tiene lugar en una geometría cilíndrica. Con ello, el material de fibra se trata con especial suavidad y se requiere menos energía para la molienda. Los inventores asumen que la distribución particular de las longitudes de fibra y anchuras de fibra y, en particular, la proporción de finos se puede lograr en especial con tales refinadores, mientras que esto no se consiguió con los refinadores de doble disco o refinadores de cono usados habitualmente.

[0064] Los refinadores Papillon se ofertan por distintos fabricantes de máquinas, por ejemplo por Andritz con el nombre de modelo CS380, CS450, CC380 y CC450. Las siguientes indicaciones se aplican a modo de ejemplo para un refinador Papillon CS380 de Andritz y se puede transferir fácilmente a otras unidades de molienda con el conocimiento del experto en la materia o mediante experimentos.

[0065] Los ajustes del refinador Papillon deben adaptarse al tipo y cantidad de material de fibra sin moler, las dimensiones de la unidad de molienda y el juego de molienda. Ha resultado ser útil una densidad de material, es decir, una proporción referida a la masa del material de fibra seco en la suspensión usada para la molienda, entre el 1 % en peso y el 5 % en peso. El caudal puede ser de entre 300 lm in'1 y 700 lm in'1. La carga específica en los cantos de molienda puede encontrarse entre 0,3 J-mr1 y 1,0 J-mr1.

[0066] Preferiblemente, el material de fibra es molido con un gasto energético de 30 W h k g '1 bis 100 W h k g '1 con respecto a la masa del material de fibra seco sin moler. Para moler el material de fibra en un refinador Papillon, también se deben especificar la velocidad de giro y el suministro de potencia. En el procedimiento de acuerdo con la invención, la velocidad de giro es de entre 500 min'1 y 2000 min'1 y preferentemente entre 600 min'1 y 1600 min'1. La potencia suministrada al refinador Papillon es, en ejemplos de realización preferidos, de entre 50 kW y 200 kW, preferentemente entre 60 kW y 150 kW.

[0067] Mediante la elección de la velocidad de giro y la potencia puede ajustarse sobre todo la permeabilidad al aire del papel de filtro. En general, una velocidad de giro alta o una baja potencia conllevan una mayor permeabilidad al aire. Por el contrario, una velocidad de giro baja o una potencia alta conllevan una baja permeabilidad al aire.

[0068] La parte de la suspensión del material de fibra sin triturar que previamente fue separada y no molida, es entonces agregada a la suspensión del material de fibra molido.

[0069] En otra etapa opcional del procedimiento, pueden agregarse a la suspensión acuosa del material de fibra molido otros materiales tal como materiales de relleno, aditivos, adyuvantes de proceso, pigmentos o colorantes. En cuanto al tipo y cantidad de materiales de relleno, aditivos, adyuvantes de proceso, pigmentos y colorantes, se cumplen las indicaciones realizadas anteriormente.

[0070] También en esta etapa de procedimiento es posible agregar material de fibra molido de una o más unidad(es) de molienda distintas, debiendo tenerse en cuenta, no obstante los límites indicados anteriormente en la primera etapa de proceso (A), a menos que no se trate de fibras de celulosa de fibra larga molidas.

[0071] En particular, en esta etapa pueden agregarse a la suspensión acuosa también finos, es decir, fibras con una longitud de como máximo 0,2 mm, para ajustar la eficiencia de filtración. La proporción de finos en la suspensión acuosa acabada es en total de entre el 2 % y el 10 % con respecto al número de fibras en la suspensión acuosa, preferentemente entre el 3 % y el 9 % y de manera especialmente preferente entre el 4 % y el 8 %, en cada caso con respecto al número de fibras en la suspensión acuosa. La expresión "suspensión acabada" hace referencia a la suspensión en el estado en el que se proporciona a una máquina de papel en una etapa (C) que se describe a continuación, es decir, después de que hayan tenido lugar todas las adiciones de pasta de celulosa de fibra larga sin moler, material de fibra o finos.

[0072] En la suspensión de fibra acuosa acabada, la longitud y la anchura de las fibras son importantes. La longitud media de las fibras en la suspensión de fibra acuosa acabada debería ser preferentemente de más de 1 mm y menos de 5 mm y de manera especialmente preferente más de 2 mm y menos de 4 mm.

[0073] La anchura media de las fibras en la suspensión de fibra acuosa acabada es preferentemente de entre 10 pm y 50 pm, de manera especialmente preferente entre 20 pm y 40 pm, y de manera muy especialmente preferente a entre 25 pm y 35 pm.

[0075] En una etapa de procedimiento posterior (C), la suspensión acuosa acabada se aporta a una máquina de papel y allí se produce un papel de filtro según procedimientos en sí conocidos por el estado de la técnica. Preferentemente la máquina de papel es una cribadora inclinada, porque en estas máquinas se pueden producir papeles con una permeabilidad al aire especialmente alta, cuya eficiencia de filtración es adecuada para filtrar el humo de cigarrillo. Alternativas menos preferidas son las cribadoras longitudinales o redondas.

[0077] En una máquina de papel adecuada para el procedimiento, la suspensión se recoge en primer lugar en una caja de entrada y entonces se bombea a un tamiz, de modo que una gran parte del agua fluya a través del tamiz, mientras que el material de fibra y otros componentes en su mayor parte permanecen sobre el tamiz y forman una red de fibras. Después, la red de fibras pasa por una sección de prensa, en la que la red de fibras se drena adicionalmente por presión mecánica, por ejemplo contra un fieltro, y además una sección de secado, en la que la red de fibras se seca mediante calor, radiación de microondas o radiación infrarroja, preferentemente por contacto con cilindros de secado calentados con vapor y de manera muy especialmente preferente mediante aire caliente, en particular mediante un secado por impacto o secado por flujo continuo, hasta que tenga un contenido de humedad del 3 % en peso al 10 % en peso con respecto a la pulpa del papel de filtro. Se prefiere muy especialmente un secado mediante secado por impacto o secado por flujo continuo, porque puede conferir a papel de filtro una alta porosidad y un alto grosor. Finalmente, el papel de filtro se enrolla y opcionalmente se corta en rollos más estrechos con una anchura de al menos 100 mm y como máximo 400 m, que después se puede usar para la producción de filtros de cigarrillo.

[0078] Para la producción de una varilla de filtro a partir del papel de filtro, una banda de papel de filtro con una anchura de al menos 100 mm y como máximo 400 mm, por ejemplo aproximadamente 300 mm es habitualmente repujada o cresponada, ocasionalmente también bajo temperatura o humedad elevadas. El cresponado puede producirse en dirección máquina, en dirección transversal o en ambas direcciones, igualmente el cresponado también puede tener lugar en diagonal, en cualquier dirección, o en patrones. El papel de filtro se conforma entonces, tal como en el caso de los filtros de acetato de celulosa convencionales, para dar una tira sin fin, que está envuelta en un papel de envoltura de filtro. A continuación, se cortan varillas de filtro a partir de esta tira sin fin.

[0080] Como papel de envoltura de filtro se puede utilizar cualquier papel de envoltura de filtro conocido del estado de la técnica, en particular un papel de envoltura de filtro poco poroso o un papel de envoltura de filtro con una permeabilidad al aire medida según la norma ISO 2965:2009 entre 1000 cmmim1 kPa'1 y 30000 cmmim1 kPa'1.

[0081] La invención se refiere además a un filtro de papel que comprende el papel de filtro de acuerdo con la invención.

[0082] Un filtro de papel de acuerdo con la invención puede darse a este respecto como una varilla de filtro con una longitud de 60 mm a 200 mm, preferentemente con una longitud de 80 mm a 180 mm. La longitud de la varilla del filtro corresponde a un múltiplo entero, preferentemente de cuatro a seis veces, la longitud del tapón de filtro, que entonces sirve como filtro en el cigarrillo.

[0084] Por lo tanto, el filtro de papel de acuerdo con la invención también se puede dar como tapón de filtro con una longitud de 10 mm a 50 mm, preferentemente con una longitud de 15 mm a 30 mm.

[0086] Sin embargo, el filtro de papel de acuerdo con la invención también puede darse como segmento de un filtro de cigarrillo. Este es el caso, por ejemplo, cuando el filtro del cigarrillo se compone de un segmento de acetato de celulosa y un segmento con papel de filtro o también, cuando, por ejemplo, está prevista una cavidad con partículas de carbón activado en el filtro de cigarrillo, que está limitado por dos segmentos, que puede contener papel de filtro. Por lo tanto, el filtro de papel de acuerdo con la invención también puede presentar una longitud de 3 mm a 10 mm, preferentemente de 4 mm a 8 mm.

[0088] El filtro de papel, es decir, la varilla del filtro, tapón de filtro o segmento de filtro de papel, tiene un diámetro entre 3 mm y 10 mm, preferentemente entre 4 mm y 9 mm y de manera especialmente preferente entre 7 mm y 9 mm. El diámetro depende del diámetro del cigarrillo que contendrá el filtro de papel. En la medición del diámetro de un filtro de papel, puede tenerse en cuenta CORESTA Guide n.° 10.

[0090] La resistencia a la calada del filtro de papel depende esencialmente del diámetro, del material de filtro y de la longitud del filtro de papel y puede medirse según la norma ISO 6565:2011 con un caudal volumétrico de 17,5 cm3 s_ 1. La resistencia a la calada de un filtro de papel se indica en Pa y es, en una muy buena aproximación, proporcional a la longitud del filtro de papel, siempre que el filtro de papel sea aproximadamente homogéneo en toda su longitud. Por lo tanto, la resistencia específica a la calada de la longitud se puede expresar como diferencia de presión por mm de longitud del filtro de papel, cuando la indicación sea independiente de la longitud concreta del filtro de papel. El filtro de papel de acuerdo con la invención tiene una resistencia específica a la calada de la longitud entre 10 Pam irr1 y 40 Pa-mirr1, preferentemente entre 15 Pa-mirr1 y 35 Pa-mirr1.

[0091] Una característica esencial de un filtro de papel es su eficiencia de filtración para la fase de partículas del humo de cigarrillo. Más concretamente se considera, en la fase particulada, el condensado seco libre de nicotina (NFDPM;nicotine-free dry particulate matter),que se conoce coloquialmente como "alquitrán" y su contenido en el humo de un cigarrillo a veces se indica en el paquete en mg por cigarrillo. La eficiencia de filtración para NFDPM describe la relación en masa de la fase particulada del humo retenido en el filtro con respecto a la fase particulada total del humo que fluye hacia el filtro. La eficiencia de filtración se expresa en %. El filtro, que comprende el papel de filtro de acuerdo con la invención tiene una eficiencia de filtración para NFPDM entre el 20 % y el 80 %, preferentemente entre el 30 % y el 70 %. La eficiencia de filtración del filtro se ve afectada por el diámetro, longitud y resistencia a la calada del filtro de papel de una manera conocida en el estado de la técnica.

[0092] La eficiencia de filtración de un filtro se determina, fumando en primer lugar una cantidad suficiente de cigarrillos, por ejemplo 20 piezas, en una máquina de fumar de acuerdo con la norma ISO 3308:2012 y, a partir de esto, se determina el contenido de NFDPM en mg por cigarrillo, designado con X, de acuerdo con la norma ISO 4387:2000. En otra etapa, se separa el filtro de cada cigarrillo fumado y se analiza la cantidad de NFDPM contenida en el filtro en mg por cigarrillo, designada con Y. La eficiencia de filtración F del filtro es entonces la relación F=Y-(X+Y)-1 y se expresa en %.

[0093] En el caso de que el filtro se componga de varios segmentos, por ejemplo de n segmentos con i = 1,2,... n, la cantidad de NFDPM contenida en cada segmento de filtro, designada con Yi se puede determinar en mg por cigarrillo. Los segmentos de filtro se numerarán a este respecto en orden ascendente en la dirección de flujo del humo durante el uso normal del cigarrillo. Es decir, el segmento i=1 limita directamente con el rollo de tabaco del cigarrillo, mientras que el segmento i=n se encuentra en el extremo de boca del cigarrillo. La eficiencia de filtración Fk del segmento k puede calcularse entonces mediante

[0094] Yk

[0095] Fk =

[0096] X T t=kYi

[0097] es decir, mediante la relación de la cantidad de NFDPM retenida en el segmento de filtro k y la cantidad de NFDPM que fluye hacia el segmento de filtro k y se expresa en %.

[0098] La invención se refiere también a un cigarrillo de filtro que comprende un filtro de papel. El filtro de papel puede ser el único filtro en el cigarrillo de filtro o, preferentemente, puede ser un segmento en un filtro de cigarrillo segmentado. Se prefiere especialmente un cigarrillo de filtro, en el que el segmento de filtro más cercano al extremo de boca esté formado de acetato de celulosa y al menos otro segmento más cercano a la tira de tabaco contenga el papel de filtro de acuerdo con la invención, porque entonces la apariencia visual del extremo de boca corresponde a la de un cigarrillo de filtro con filtro de acetato de celulosa y por lo tanto cumple con las expectativas del fumador.

[0099] La producción de un cigarrillo de filtro que comprende un filtro de papel de acuerdo con la invención puede tener lugar según procedimientos conocidos en el estado de la técnica.

[0100] Breve descripción de las figuras

[0101] La figura 1 muestra una tabla 1, que contiene propiedades de fibra de 16 papeles de filtro diferentes, cuyo material de fibra se molió con diferentes ajustes de un refinador Papillon.

[0102] La figura 2 muestra una tabla 2, que contiene el gramaje, el grosor, la permeabilidad al aire, el alargamiento de tracción y el alargamiento de rotura de los 16 papeles de la tabla de la figura 1.

[0103] La figura 3 muestra una tabla 3, que contiene la eficiencia de filtración, la resistencia a la calada y la resistencia específica a la calada de los 16 papeles de la tabla de la figura 1.

[0104] La figura 4 muestra la relación entre la permeabilidad al aire de los papeles de filtro de acuerdo con la invención y la eficiencia de filtración para NFDPM de los filtros de papel fabricados a partir de los papeles de filtro.

[0105] La figura 5 muestra la relación entre la resistencia a la calada de un filtro y la eficiencia de filtración para NFDPM para los filtros de papel de acuerdo con la invención (círculos), filtros de papel convencionales (cuadrados) y filtros convencionales de acetato de celulosa (triángulos).Descripción de las formas de realización preferentes

[0106] Los siguientes ejemplos demostrarán la invención y sus ventajas.

[0107] Como material de fibra se molieron exclusivamente fibras de celulosa de fibra larga blanqueadas sin moler en un refinador Papillon a diferentes velocidades de giro entre 600 min-1 y 1200 min-1 y potencias entre aproximadamente 60 kW y aproximadamente 140 kW. Se seleccionaron en total 16 combinaciones distintas de potencia y velocidad de giro. Los valores concretos se indican en la tabla 1 ("Ajustes del refinador Papillon"), que está representada en la figura 1. Se agregaron fibras de celulosa de fibra larga sin moler a las fibras de celulosa de fibra larga molidas, de modo que toda la suspensión de fibras de celulosa de fibra larga contenía aproximadamente el 60 % en peso de fibras de celulosa de fibra larga molidas y aproximadamente el 40 % en peso de fibras de celulosa de fibra larga sin moler.

[0108] Además, las propiedades de las fibras en la suspensión se determinaron siguiendo la norma ISO 16065 con el uso de un aparato L&W Fiber Tester Plus - code 912 Plus, teniéndose en cuenta también los finos, es decir, fibras con una longitud inferior a 0,2 mm.

[0109] La longitud de fibra media, la anchura de fibra media y la proporción de finos en % con respecto al número de fibras se indican en las columnas correspondientes de la tabla 1 de la figura 1. La longitud de fibra media para los papeles de filtro de acuerdo con la invención a modo de ejemplo es deproximadamente a entre 2 mm y 2,5 mm, la anchura de fibra media entre 30,5 pm y 31,5 pm, y la proporción de finos entre el 5 % y el 8 % con respecto al número de fibras en el material de fibra.

[0110] Los inventores parten de la hipótesis que tales propiedades constantes de la fibra solo se pueden lograr con un refinador Papillon a pesar de la permeabilidad al aire variable del papel de filtro y que estas propiedades de fibra contribuyen esencialmente a la eficiencia de filtración de los filtros fabricados con estos papeles de filtro.

[0111] A partir de estas 16 pastas de celulosa de fibra larga molidas de manera diferente, se produjeron 16 papeles de filtro distintos en una cribadora inclinada. Los papeles de filtro están numerados del 1 al 16 de manera correspondiente a la columna "N.°" en las Tablas 1 a 3 mostradas en las Figuras 1 a 3, designando en todas las tablas un número en cada caso el mismo papel de filtro o el filtro fabricado a partir del mismo.

[0112] El gramaje según la norma ISO 536:2012, el grosor según la norma ISO 534:2011 y la permeabilidad al aire según la norma ISO 2965:2009 se determinaron para cada papel de filtro y se indican en las columnas correspondientes en la Tabla 2 (figura 2). El gramaje se encuentra entre 34,9 gm -2 y 36,6 gm -2 y con ello en una zona muy estrecha, asimismo, el grosor solo varía entre 83 pm y 101 pm. La permeabilidad al aire de los papeles de filtro, por el contrario, varía en función de la molienda del material de fibra y se encuentra entre 1099 CU y 8364 CU.

[0113] La resistencia a la tracción y el alargamiento de rotura de acuerdo con la norma ISO 1924-2:2008 para el papel de filtro no cresponado se determinaron en cada caso en dirección máquina (MD;machine direction)y en dirección transversal (CD;cross direction).Estos valores también se indican en las columnas correspondientes de la tabla 2 (figura 2). Todos los valores de la resistencia a la tracción superan el mínimo técnicamente necesario para poder producir filtros a partir de papeles de filtro. Igualmente los alargamientos de rotura también se encuentran en un intervalo favorable para el procesamiento adicional del papel de filtro.

[0114] A partir de un rollo de 240 mm de anchura de cada uno de los 16 papeles de filtro, se produjeron varillas de filtro de papel con una circunferencia de 24,35 mm y una longitud de 132 mm en una máquina de filtro de laboratorio con el uso de un papel de envoltura de filtro no poroso.

[0115] La resistencia a la calada de cada varilla de filtro de papel se determinó según la norma ISO 6565:2011 y se convirtió a una longitud de 22 mm y se indicó como resistencia específica a la calada en las columnas correspondientes de la tabla 3 (figura 3).

[0116] Cada varilla de filtro de papel se dividió en seis tapones de filtro de papel de la misma longitud, respectivamente de 22 mm de largo, y cigarrillos con una longitud de 83 mm, una circunferencia de 24,5 mm, una longitud del rollo de tabaco de 61 mm y un peso de tabaco de 600 mg. El tabaco se lió con un papel de cigarrillo convencional con una permeabilidad al aire de 50 cmmin'1 kPa-1 para dar una tira de tabaco. Los filtros de papel se envolvieron en un papel de boquilla de 27 mm de longitud, de modo que el papel de boquilla quedase superpuesto 5 mm al rollo de tabaco y así conectase el filtro de papel con el rollo de tabaco.

[0117] La mezcla de tabaco y todos los datos geométricos de los cigarrillos fueron idénticos, de modo que solo diferían en cuanto al filtro de papel. Con la ayuda de estos cigarrillos, se determinó la eficiencia de filtración de los filtros de papel según el procedimiento descrito anteriormente.

[0118] La eficiencia de filtración para condensado seco libre de nicotina (NFDPM) se indica para cada uno de los 16 tapones de filtro (22 mm) en la tabla 3 (figura 3). Resulta una eficiencia de filtración para NFPDM entre el 36,2 % y el 55,2 %. Al cambiar la longitud del tapón de filtro o al usar una anchura de rollo diferente en la producción de la varilla de filtro de papel, se pueden lograr eficiencias de filtración sin problemas por debajo o por encima de este intervalo, de modo que se puede cubrir un intervalo de eficiencias de filtración con el papel de filtro de acuerdo con la invención, tal como es habitual para los filtros de acetato de celulosa.

[0119] La figura 4 muestra la relación entre la eficiencia de filtración para NFPDM de los filtros de papel de acuerdo con la invención y la permeabilidad al aire del papel de filtro. Se puede ver que la permeabilidad al aire es un parámetro esencial para ajustar la eficiencia de filtración en amplios intervalos, porque todos los demás parámetros, tal como por ejemplo el gramaje, espesor o propiedades de fibra se mantienen aproximadamente constantes.

[0121] La ventaja esencial de la invención se puede demostrar por medio de la figura 5. La figura muestra la relación entre la resistencia a la calada de un filtro y la eficiencia de filtración para NFPDM para los filtros de papel de acuerdo con la invención (círculos), filtros de papel convencionales (cuadrados) y filtros convencionales de acetato de celulosa (triángulos). Todos los filtros tenían una longitud de 22 mm.

[0123] Una de las desventajas de los filtros de papel convencionales se puede ver claramente en la figura. Por ejemplo, si se desea lograr una eficiencia de filtración para NFDPM del 45 %, entonces un filtro de papel convencional tiene una resistencia a la calada de aproximadamente 300 Pa, mientras que un filtro de acetato de celulosa convencional tiene una resistencia a la calada de aproximadamente 600 Pa. La resistencia a la calada de un cigarrillo de filtro sin ventilación está determinada esencialmente por la resistencia a la calada del filtro y la del rollo de tabaco. Para un cigarrillo de tamaño King-Size con una circunferencia de 24 mm a 25 mm, el fumador espera una resistencia a la calada de aproximadamente 1000 Pa. Es decir, si en un diseño de cigarrillo existente se cambia el filtro de acetato de celulosa convencional con una resistencia a la calada de 600 Pa por un filtro de papel convencional con 300 Pa, entonces la resistencia a la calada del cigarrillo de filtro cae hasta los 700 Pa, es decir en un 30 %. Esta diferencia es claramente perceptible e indeseable para el fumador.

[0125] Con el papel de filtro de acuerdo con la invención, sin embargo, con una eficiencia de filtración para NFPDM del 45 %, se puede producir un filtro de papel con una resistencia a la calada de aproximadamente 400 Pa, véase el ejemplo 6, de modo que la resistencia a la calada de los cigarrillos solo cae hasta los 800 Pa. Con ello se requiere un esfuerzo considerablemente menor en comparación con un papel de filtro convencional, para adaptar el diseño del cigarrillo al cambio de resistencia a la calada.

[0127] Igualmente, con un filtro convencional de acetato de celulosa para una resistencia a la calada de 700 Pa, se consigue una eficiencia de filtración para NFPDM de poco menos del 50 %, mientras que un filtro de papel convencional ya tiene una eficiencia de filtración de alrededor del 70 % para esta resistencia a la calada. Con el papel de filtro de acuerdo con la invención, por ejemplo, el del ejemplo 3, puede producirse un filtro de papel que presente una eficiencia de filtración de poco más del 50 % con una resistencia a la calada similar y, con ello, está más cerca de un filtro de acetato de celulosa que de un filtro de papel convencional. Esto significa que el filtro de papel de acuerdo con la invención también ofrece ventajas frente a los filtros de papel convencionales cuando se desea mantener constante la resistencia a la calada del filtro.

[0129] En conjunto, la figura 5 muestra que los filtros de papel de acuerdo con la invención se encuentran siempre entre los filtros de papel convencionales y los filtros de acetato de celulosa convencionales en cuanto a la eficiencia de filtración y resistencia a la calada, y adicionalmente, la diferencia entre los filtros de papel de acuerdo con la invención y los filtros de acetato de celulosa se reduce a resistencias a la calada mayores.

[0131] Con los papeles de filtro y los filtros de papel de acuerdo con la invención se pueden aprovechar mejor las ventajas de un filtro de papel y el cambio de los filtros de acetato de celulosa a los filtros de papel de acuerdo con la invención requiere menos adaptaciones en el diseño del cigarrillo que para los filtros de papel convencionales.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Papel de filtro para la producción de filtros para artículos de fumar, en particular cigarrillos de filtro, con las siguientes propiedades:

- el papel de filtro comprende fibras, las cuales comprenden fibras de celulosa,

- al menos el 80 % en peso, preferentemente al menos el 90 % en peso, de manera especialmente preferente al menos el 95 % en peso y de manera muy especialmente preferente el 100 % en peso del papel de filtro está formado por fibras de celulosa de fibra larga,

- una proporción de las fibras, referida al número de fibras, de entre el 2 % y el 10 %, preferentemente entre el 3 % y el 9 % y de manera especialmente preferente entre el 4 % y el 8 %, tiene una longitud de menos de 0,2 mm,

- la permeabilidad al aire del papel de filtro, medida según la norma ISO 2965:2009, es de entre 1000 cm-mirn 1 kPa_1 y 9000 cmmin'1 kPa_1,

- la longitud media de las fibras en el papel de filtro es, respecto al número de fibras, de más de 1 mm y menos de 5 mm, preferentemente más de 2 mm y menos de 4 mm, y

- y la anchura media de las fibras en el papel de filtro es, respecto al número de fibras, de entre 10 pm y 50 pm, preferentemente entre 20 pm y 40 pm, y de manera especialmente preferente entre 25 pm y 35 pm.

2. Papel de filtro según la reivindicación 1, en el que las fibras de celulosa están blanqueadas, están sin blanquear o forman una mezcla de fibras de celulosa blanqueadas y sin blanquear.

3. Papel de filtro según la reivindicación 1 o 2, en el que la pasta de celulosa de fibra larga se obtiene de madera de coniferas, en particular pícea o pino, o de cáñamo, lino, sisal, abacá, algodón, ramio, yute, kenaf, gampi, kozu o matsumata.

4. Papel de filtro según alguna de las reivindicaciones anteriores, que se compone hasta como máximo el 10 % en peso, preferentemente como hasta máximo el 5 % en peso y de manera especialmente preferente hasta como máximo el 2 % en peso, con respecto a la pulpa del papel de filtro, de fibras de celulosa de fibra corta, obteniéndose las fibras de celulosa de fibra corta mencionadas preferentemente de madera dura, en particular de abedul, haya o eucalipto, o de esparto.

5. Papel de filtro según alguna de las reivindicaciones anteriores, que se compone, con respecto a la pulpa del papel de filtro, hasta como máximo el 10 % en peso, preferentemente hasta como máximo el 5 % en peso, de manera especialmente preferente hasta como máximo el 2 % en peso, de materiales de relleno, en el que dichos materiales de relleno están seleccionados preferentemente de un grupo que consiste en carbonatos, sulfatos, silicatos u óxidos, en particular carbonato de calcio, óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, carbonato de magnesio, dióxido de titanio, talco, caolín o hidróxido de aluminio, así como mezclas de los mismos.

6. Papel de filtro según alguna de las reivindicaciones anteriores, que contiene pigmentos o colorantes, en particular óxido de hierro o una mezcla de óxidos de hierro, y/o

que contiene un agente de encolado, en particular dímero de alquilceteno (AKD), anhídrido de ácido succínico (ASA), una sustancia hidrófoba, en particular uno o varios ácidos grasos o uno o varios alcoholes grasos, almidón, o agentes de resistencia a la humedad.

7. Papel de filtro según alguna de las reivindicaciones anteriores, cuya resistencia a la tracción en dirección máquina es de al menos 7 N/15 mm, preferentemente al menos 8 N/15 mm y de manera especialmente preferente al menos 9 N/15 mm y/o como máximo 50 N/15 mm, preferentemente como máximo 45 N/15 mm y de manera especialmente preferente como máximo 40 N/15 mm, y/o

cuya resistencia a la tracción en dirección transversal es de al menos 4 N/15 mm, es preferentemente al menos 5 N/15 mm y/o como máximo 9 N/15 mm, preferentemente como máximo 8 N/15 mm.

8. Papel de filtro según alguna de las reivindicaciones anteriores, cuyo alargamiento de rotura en dirección máquina es de al menos el 1 %, preferentemente al menos el 1,2 % y/o como máximo el 2 %, preferentemente como máximo el 1,8 %, y/o

cuyo alargamiento de rotura en dirección transversal es de al menos el 4 %, preferentemente al menos el 4,5 % y/o como máximo el 6 %, preferentemente como máximo el 5,5 %, o

que está cresponado en dirección máquina y/o en dirección transversal, y cuyo alargamiento de rotura en la dirección o las direcciones en las que el papel de filtro está cresponado, asciende como máximo al 25 %, preferentemente como máximo el 15 % y de manera especialmente preferente como máximo el 10 %.

9. Papel de filtro según alguna de las reivindicaciones anteriores, cuyo gramaje es de entre 10 y 80 g ir r2, preferentemente entre 20 y 60 g ir r2 y de manera muy especialmente preferente de 30 a 40 g ir r2, y/o

cuyo espesor es de entre 60 pm y 160 pm, preferentemente entre 80 pm y 120 pm.

10. Procedimiento para la producción de un papel de filtro para la producción de filtros para artículos de fumar, en

particular cigarrillos de filtro, que comprende las siguientes etapas:

(A) proporcionar una suspensión acuosa de material de fibra sin moler, en el que el material de fibra sin moler comprende fibras de celulosa de fibra larga sin moler, siendo la proporción de fibras de celulosa de fibra larga sin moler de al menos el 80 % en peso, preferentemente al menos el 90 % en peso, de manera especialmente preferente al menos el 95 % en peso y de manera muy especialmente preferente el 100 % en peso del material de fibra sin moler, y conteniendo la suspensión acuosa entre el 1 % en peso y el 5 % en peso de material de fibra sin moler,

(B) moler el material de fibra en la suspensión acuosa de la etapa (A), o el material de fibra de una parte separada de la suspensión acuosa de la etapa (A), en un refinador Papillon con una energía de molienda entre 30 W h kg -1 y 100 W h kg -1 con respecto a la masa del material de fibra sin moler y con una carga específica en los cantos de molienda de entre 0,3 Jm -1 y 1,0 J m -1 y,

(C) aportar la suspensión de la etapa (B) a una máquina de papel, preferentemente una cribadora inclinada, y formar un papel de filtro en la máquina de papel,

en el que la longitud media de las fibras en la suspensión que se aporta en la etapa (C) es, con respecto al número de fibras, de más de 1 mm y menos de 5 mm, preferentemente más de 2 mm y menos de 4 mm, y en el que la anchura media de las fibras en la suspensión que se aporta en la etapa (C) es, con respecto al número de fibras, de entre 10 pm y 50 pm, preferentemente entre 20 pm y 40 pm, y de manera especialmente preferente entre 25 pm y 35 pm.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que entre las etapas (B) y (C) se aporta a la suspensión que se sometió a molienda en la etapa (B) una suspensión adicional que contiene fibras de celulosa de fibra larga sin moler, de modo que en la mezcla de las dos suspensiones al menos el 40 % en peso, preferentemente al menos el 50 % en peso y de manera especialmente preferente al menos el 60 % en peso de las fibras de celulosa de fibra larga están molidas, en el que dicha suspensión adicional está formada preferentemente por una parte separada de la suspensión proporcionada en la etapa (A), y/o

en el que la etapa (B) de la molienda del material de fibra se lleva a cabo de tal manera, y se añaden, en su caso, entre la etapa (B) y (C) fibras con una longitud de como máximo 0,2 mm, que en la suspensión que se aporta en la etapa (C) una proporción referida al número de fibras de entre el 2 % y el 10 %, preferentemente entre el 3 % y el 9 % y de manera especialmente preferente entre el 4 % y el 8 % tiene una longitud de menos de 0,2 mm, y/o que comprende además una etapa (D) de cresponado del papel de filtro en dirección máquina y/o en dirección transversal.

12. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 10 u 11 para la producción de un papel de filtro según alguna de las reivindicaciones 1 a 9.

13. Filtro de cigarrillo, que está fabricado al menos en parte a partir de un papel de filtro según alguna de las reivindicaciones 1 a 9.

14. Filtro de cigarrillo según la reivindicación 13, que se da en una de las siguientes formas:

- como varilla de filtro con una longitud de 60 mm a 200 mm, preferentemente una longitud de 80 mm a 180 mm, a partir de los cuales se pueden fabricar tapones de filtro o segmentos de tapón de filtro,

- como tapón de filtro con una longitud de 10 mm a 50 mm, preferentemente de 15 mm a 30 mm, o

- como segmento de tapón de filtro con una longitud de 3 mm a 10 mm, preferentemente de 4 mm a 8 mm, y/o con un diámetro de 3 mm a 10 mm, preferentemente de 4 mm a 9 mm y de manera especialmente preferente de 7 mm a 9 mm, y/o

con una resistencia específica a la calada de 10 Pamm-1 a 40 Pamm-1, preferentemente de 15 Pamm-1 a 35 Pamm-1.

15. Cigarrillo de filtro que comprende una tira de tabaco y un filtro de cigarrillo según alguna de las reivindicaciones 13 o 14, en el que el filtro de cigarrillo está formado por un tapón de filtro según la reivindicación 14 o por un segmento de tapón de filtro según la reivindicación 14, en el que

el filtro de cigarrillo presenta preferentemente una eficiencia de filtración para NFDPM del 20 % al 80 %, preferentemente del 30 % al 70 %, y/o

en el que el filtro de cigarrillo es un filtro de cigarrillo segmentado que comprende un segmento de tapón de filtro según la reivindicación 14 y un segmento de tapón de filtro de acetato de celulosa, en el que el segmento de tapón de filtro de acetato de celulosa se encuentra en el extremo de boca del cigarrillo.