JP2016185120A - シガレット - Google Patents

Abstract

【課題】喫煙者の吸いきり感を演出可能なシガレット及びその製造方法を提供する。【解決手段】シガレット１は、煙草部（又は刻部）２と、フィルター部３と、前記煙草部２に着火可能に隣接し、ニトロセルロースを含むシート状火薬層４と、この火薬層４とフィルター部３との間に介在した筒状通気部６とを備えている。前記筒状通気部６の通気部には、火薬層４を煙草部２に接触（又は隣接）可能に保持し、螺旋状流路を形成する渦巻状紙（通気性部材５）を配設している。【選択図】図１

Description

本発明は、喫煙者の吸いきり感を実現できる新感覚のシガレットに関する。

廃棄される煙草葉を削減するため、口元部を有するフィルター部と、煙草部とを備えたシガレット（紙巻たばこ）において、煙草部の長さを短くして空洞部を設けたシガレットが知られている。例えば、特開２０１０−１４２２１２号公報（特許文献１）には、たばこ葉の約３０％を削減して空洞部を設けた紙巻たばこが記載されている。また、特開２０００−３２５０６７号公報（特許文献２）には、タバコ葉が充填された第一の円筒状部材（煙草部）と、フィルター材が充填された第二の円筒状部材（フィルター部）と、前記第一の円筒状部材と第二の円筒状部材との間に、内部が空洞であり、外部に連通する開口部を備えた第三の円筒状部材（空洞部）とから構成されるフィルター付紙タバコが記載されている。このようなシガレットは、煙草部とフィルター部との間に空洞部が形成されているため、煙草葉を吸いきることが可能である。しかし、煙草葉を吸いきると、喫味はなくなるものの、喫煙の終点が明確でないため、喫煙者が十分に吸いきり感を得ることができない。

特開平７−３２７６５４号公報（特許文献３）には、長さが５ｃｍ程度の紙巻たばこの葉の部分を１〜１．５ｃｍとすることにより、煙草葉を一服の量（時間にして２０〜３０秒間）に減量した紙巻たばこが記載されている。この文献には、煙草葉の火を消すために、煙草部とフィルター部との間に円盤メッシュ・フィルターを設けている。しかし、煙草葉が完全に燃焼せずに残存すると、残存煙草葉が吸殻（又はフィルター）に付着して灰皿に臭いを発生させるとともに、汚れなどを生じさせる虞がある。また、特許文献１及び２と同様に喫煙者が十分に吸いきり感を得ることができない。

特開２０１０−１４２２１２号公報（特許請求の範囲、［０００５］） 特開２０００−３２５０６７号公報（特許請求の範囲、［００１０］［００１３］） 特開平７−３２７６５４号公報（特許請求の範囲、［０００４］［０００９］［００１１］）

従って、本発明の目的は、喫煙者の吸いきり感を実現（又は演出）可能なシガレットを提供することにある。

本発明の他の目的は、吸殻に煙草葉が残存するのを抑制し、煙草葉に起因する臭いや汚れなどを防止可能なシガレットを提供することにある。

本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、煙草部に隣接（又は接触）して火薬層を設けると、喫煙に伴い煙草部の端部で火薬層に着火して燃焼及び発音するため、喫煙者の吸いきり感を演出できること、前記火薬層とフィルター部との間に筒状通気部を設けると、前記燃焼による発生ガスの膨張圧及び燃焼熱がフィルター部に作用するのを抑制できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明のシガレットは、煙草部とフィルター部とを含むシガレットにおいて、前記煙草部に隣接する火薬層と、この火薬層と前記フィルター部との間に形成された筒状通気部とを備えている。

前記筒状通気部の通気部には、煙草部に対して火薬層を隣接して保持可能であり、かつ通気可能な通気性部材及び／又は通気性充填層を設けてもよく、前記通気部は、整流流路及び／又は乱流流路を形成してもよい。また、前記火薬層は、火薬成分として少なくともニトロ化合物（例えば、ニトロセルロース）を含んでいてもよく、例えば、煙草葉及び繊維状のニトロセルロースの混合物を含んでいてもよい。また、前記火薬層の形態は、シート状であってもよい。火薬成分（例えば、ニトロセルロースなどのニトロ化合物）の使用量は、直径８ｍｍのシガレットにおいて、１〜１５ｍｇ程度であってもよい。

本発明では、煙草部に隣接（又は接触）して火薬層を備えているため、煙草部の端部で火薬層に着火し、急激な燃焼とともに発音できる。そのため、喫煙者の吸いきり感を向上できる。しかも、火薬層に隣接して筒状通気部が形成されているため、火薬層が急激にガスを発生してもガスの膨張圧及び燃焼熱が直接フィルター部に作用するのを抑制でき、喫煙者が燃焼ガスを吸収するのを抑制することもできる。さらに、火薬層が燃焼に伴って炭化し固化するため、残存煙草葉を燃焼できるとともに燃焼した煙草葉が脱落することもない。そのため、煙草葉に起因する臭い、汚れなどを防止でき、灰皿を清潔に維持可能である。このようなシガレットは、喫煙者の吸いきり感を向上できる新感覚のシガレットとして有用である。

図１は本発明のシガレットの例を示す概略断面図である。 図２は本発明のシガレットの他の例を示す概略断面図である。

本発明のシガレットは、煙草葉を有する煙草部（又は刻部）と、口元部を有するフィルター部と、通気可能な形態で前記煙草部に着火可能に隣接する火薬層と、この火薬層とフィルター部との間に介在する筒状通気部とを備えている。

前記火薬層は、喫煙に伴って煙草部の端部で着火可能であれば、煙草部（又は煙草葉）に近接又は隣接していてもよく、着火性の観点から、煙草部に接触して（又は接して）隣接しているのが好ましい。なお、必要であれば、火薬層は煙草部に接着していてもよい。

前記火薬層は発火性成分（火薬成分）を含んでいればよく、発火性成分としては、慣用な火薬成分、例えば、ニトロ化合物（例えば、ニトロセルロース、ニトログリセリン、ニトログアニジンなど）、硫黄、リン（赤リン）などが挙げられる。これらの成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの成分のうち、ニトロ化合物［特に、ニトロセルロース（又は硝化綿）］を好適に使用できる。このような発火性成分（火薬成分）を含む火薬層は、煙草部の端部で着火すると、急激に燃焼及び発音し、喫煙の終点を明確にできる。そのため、喫煙者は十分な吸いきり感を得ることが可能である。さらに、前記火薬層の燃焼に伴い、残存煙草葉を燃やし切る（又は燃やし尽くす）ことができる。さらには、火薬層が炭化して固化し、燃焼部を覆うため、燃焼した煙草葉が吸殻から脱離することもない。

なお、火薬層は他の成分（例えば、煙草葉、酸化剤（塩素酸カリウムなど）、燃焼調整剤（シリカ粉、珪藻土などの無機粉粒体など）、結合剤又は接着剤（膠、樹脂など）など）を含んでいてもよい。

火薬層は通気可能な形態で煙草部に隣接して配設可能であればよく、火薬層の断面形状は、特に制限されず、例えば、円形、楕円形、多角形（例えば、三角形、四角形、六角形、八角形など）、不定形などであってもよい。また、通気可能な形態は、シガレット（煙草部）の内径に対してシート状火薬層の直径（平均直径）を小さくして火薬層の周縁部に通気部を形成した形態、内部に通気路を有する通気性火薬層の形態であってもよく、この通気性火薬層は、シート状火薬層に通気孔を形成した形態、発火性成分（火薬成分）と前記他の成分（粉末状又は刻み葉たばこ、シリカなどの無機粒状物など）との通気性混合物の形態などであってもよい。火薬層の周縁部に通気部を形成した形態では、火薬層の直径は、シガレット（煙草部）の内径に対して、例えば、５０〜９５％、好ましくは６０〜８５％程度であってもよい。好ましい態様では、シート状火薬層を使用できる。シート状火薬層は１又は複数（例えば、２〜５程度）のシートで形成してもよい。なお、シート状火薬層には、市販品（例えば、フラッシュペーパーなど）を用いることができる。

火薬層の厚さは、燃焼性及び安全性の観点から比較的薄く、シガレットの軸方向の長さに対して、例えば、０．１〜５％（例えば、０．５〜３％）、好ましくは１〜３％程度であってもよい。火薬層が厚すぎると、過度の燃焼及び爆音を生じる虞がある。

また、火薬層は前記通気性混合物の充填層で形成することもでき、前記通気性混合物は、発火性成分（火薬成分）と他の成分（煙草葉など）との混合物の充填層、例えば、ニトロセルロース（例えば、繊維状ニトロセルロースなど）と煙草葉との混合物の充填層であってもよい。発火性成分（ニトロセルロースなどの火薬成分）と他の成分（煙草葉など）との重量割合は、例えば、前者／後者（重量比）＝５／９５〜９０／１０（例えば、１０／９０〜８０／２０）、好ましくは２０／８０〜７５／２５（例えば、３０／７０〜７０／３０）、さらに好ましくは４０／６０〜７０／３０程度であってもよい。

なお、直径８ｍｍ程度のシガレットにおいて、火薬層の発火性成分（火薬成分）の量は、例えば、１〜１５ｍｇ、好ましくは３〜１０ｍｇ、さらに好ましくは５〜８ｍｇ程度である。発火性成分（火薬成分）の量が少なすぎると火薬層の燃焼の程度（燃焼性）が低下し、喫煙者の吸いきり感が低下する虞があるとともに、残存煙草葉の燃焼及び火薬層の固化を十分にできなくなる虞がある。逆に多すぎると過度の燃焼及び爆音が生じる虞がある。

前記筒状通気部は、少なくとも中空筒状部材で形成できる。中空筒状部材は、巻紙や薄肉筒状部材を用いて薄肉状に形成してもよく、厚紙や厚肉筒状部材を用いて厚肉状に形成してもよい。なお、筒状通気部は、火薬層の急激な燃焼により発生するガス、燃焼熱及びその膨張圧（又は圧力）がフィルター部に伝達するのを緩衝できるため、緩衝部としても機能できる。

前記筒状通気部の通気部は、整流流路及び／又は乱流流路を形成してもよい。前記整流流路は、直線状流路で形成する場合が多く、例えば、空洞部で形成してもよく、通気部に直線状流路を形成可能な通気性部材を配設して形成してもよい。この直線状流路（空洞部）は、薄片体（紙など）を渦巻き状に巻回した筒状体、断面メッシュ状の筒状体などの中空通気性部材を用いて形成した断面螺旋状（又は渦巻状）流路、断面メッシュ状（又は格子状）流路などであってもよい。

また、前記乱流流路は、通気部に配設され、不規則（又はランダム）な流路などを形成可能な通気性部材、通気部に充填材を充填した通気性充填層などで形成してもよい。前記乱流流路を形成可能な通気性部材は、例えば、エンボス加工及び／又はクレープ加工などにより凹凸部（皺部）及び／又は破断部（貫通した通気部など）などが形成されたシート状の薄片体（紙など）を巻回して形成した渦巻き状の中空筒状の通気性部材であってもよい。

前記通気性部材は、整流流路及び／又は乱流流路の形態に応じて、例えば、木材、紙、ガラス、金属、プラスチックなどで形成してもよい。

図１に、本発明のシガレットの例を示す。この例では、シガレット１は、煙草部（又は刻部）２と、フィルター部３と、前記煙草部２に着火可能に隣接し、かつニトロセルロースを含む断面円形のシート状火薬層４と、この火薬層４とフィルター部３との間に介在し、外周部が本体部巻紙７で形成された筒状通気部６とを備えており、この本体部巻紙７は煙草部２及び火薬層４の外周部も形成している。シート状火薬層４の直径φは、通気のために、シガレット１（煙草部２）の直径（φ８〜１０ｍｍ程度）よりも小さく、例えば、φ５〜９ｍｍ程度に形成されている。前記筒状通気部６の通気部には、渦巻状紙（通気性部材５）が筒状通気部６の全長に亘って配設され、この通気性部材５は、煙草部２に接触して火薬層４を保持するとともに、断面螺旋状の整流流路を形成している。また、本体部（煙草部２、火薬層４及び筒状通気部６）及びフィルター部３を連結するために、本体部巻紙７の端部と重ね合わせ（重複し）てフィルター部３をフィルター部巻紙８で覆っている。

このようなシガレット１では、火薬層４の着火により、急激に燃焼するとともに発音し、喫煙者の吸いきり感を向上できる。また、前記通気性部材５を使用して断面螺旋状の流路を形成するため、比較的圧力損失（通気抵抗）が小さく、燃焼発生ガスの緩衝性を向上できるとともに、煙草部に接触させて火薬層４を保持できる。さらに、火薬層４が急激に燃焼して固化するため、煙草葉を残存させることなく燃焼でき、しかも燃焼した煙草葉の脱落を抑制できる。

通気部に乱流流路を形成すると燃焼発生ガスのショートパスを防止できる。図２に示す例では、シガレット１１は、通気部に通気性充填層１５を設ける以外、図１に示すシガレット１と同様である。すなわち、シガレット１１の筒状通気部１６の通気部には、シート状火薬層４を煙草部２に隣接して保持するため、石英砂（粒状充填材）が充填され、石英砂（粒状充填材）の充填層（通気性充填層）１５で迷路状でランダムな流路を形成している。

このようなシガレット１１では、通気性充填層１５を利用しているため、迷路状に交絡した（又は不規則な）流路が形成され、火薬層４の急激な燃焼により発生するガスのショートパスを有効に抑制できる。さらに、火薬層４を確実に保持できるとともに、火薬層４が急激に燃焼しても不燃性の通気性充填層（又は不燃層）１５に隣接しているため、フィルター部３が着火することがなく、フィルター部３の口元部への熱の伝導を防止でき、安全性も向上できる。なお、石英砂（無機粒状充填材）で通気性充填層１５を形成すると、火薬層４の急激な燃焼により、少なくとも火薬層４側の通気性充填層１５が溶融して融着し、凝結した形態の固化部を形成できる場合がある。そのため、残存する煙草葉を燃焼でき、煙草部（又は刻部）２に煙草葉が残存することを防止できるとともに、火薬層４の固化と相まって、燃焼した煙草葉の脱落も防止できる。

充填材の形態は、粒状、粉状、繊維状など（特に粒状）であってもよい。充填材としては、例えば、金属酸化物［二酸化ケイ素（石英砂、ケイ砂、シリカ、珪藻土、ガラス粉など）、アルミナ、酸化鉄など］、金属水酸化物（水酸化アルミニウムなど）、金属炭酸塩（炭酸カルシウムなど）、ケイ酸塩（ゼオライトなど）などの無機充填材が挙げられる。これらの充填材は単独又は二種以上組み合わせて使用できる。

粒状の充填材の平均粒子径は、例えば、１〜１０００μｍ程度の範囲から選択でき、通常、１０〜１０００μｍ、好ましくは５０〜８００μｍ、さらに好ましくは１００〜６００μｍ（例えば、２００〜５００μｍ）程度であってもよい。

なお、通気性充填層が形成された筒状通気部の空間率［通気性充填層の体積に対する空間の体積（充填材を除く体積）］は、例えば、０．０１〜０．３、好ましくは０．０５〜０．２程度であってもよく、０．２〜０．７（例えば、０．２５〜０．６）、好ましくは０．３〜０．５、さらに好ましくは０．４〜０．５程度であってもよい。空間率が大きすぎると発生ガスのショートパスを有効に抑制できなくなる虞があり、逆に小さすぎると圧力損失（通気抵抗）が大きくなる虞がある。

なお、通気性部材は、通気部の全長に亘って配設する必要はなく、部分的に配設して、部分的に空洞部を形成してもよい。また、筒状通気部の通気部には、１又は複数の通気性部材及び／又は通気性充填層を組み合わせて配設することもできる。例えば、断面円形のメッシュ状の通気性部材を火薬層に隣接して設けて煙草部に保持させ、この通気性部材とフィルター部との間に通気性充填層を設けてもよい。このような通気部では、前記整流流路と前記乱流流路とを組み合わせて形成できる。

なお、筒状通気部の長軸方向の長さは、緩衝性を損なわない範囲であればよく、シガレットの長軸方向の長さに対して、例えば、１〜３０％、好ましくは５〜２０％程度であってもよい。

フィルター部を形成するフィルター素材としては、例えば、セルロースエステル繊維（例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネートなどのセルロースエステル繊維）、天然セルロース繊維（例えば、木材パルプ、種子毛繊維など）、再生セルロース繊維（例えば、ビスコースレーヨンなど）などのセルロース繊維；ポリプロピレン繊維などの合成繊維などが例示できる。これらの繊維は単独又は二種以上組み合わせてもよい。これらの繊維のうち、セルロースアセテートなどのセルロースエステル繊維、木材パルプなどの天然セルロース繊維などが好ましい。また、繊維の断面形状は、有害成分の濾過性を高めるために、例えば、異形状（例えば、Ｘ字状、Ｙ字状、Ｈ字状、Ｉ字状、Ｒ字状など）にすることができる。なお、繊維は捲縮していてもよく、捲縮した前記繊維を用いると、さらに有害成分の濾過性（又は除去率）を向上できる。

また、フィルター部は、前記フィルター素材（例えば、セルロースエステル繊維、木材パルプなどの天然セルロース繊維など）を抄造したシート状素材で形成することもできる。特に、エンボス加工及び／又はクレープ加工を施したシート状素材を利用すると、有効にガスの濾過性を向上できる。なお、フィルター部の製造方法として、前記フィルター素材をフィルターロッド成形用金型に導入してフィルターロッドとする方法、前記シート状素材をフィルタープラグ巻き上げ機に導入して、渦巻状に巻き上げ又は折りたたんでフィルターロッドとする方法などが挙げられる。

さらに、万一喫煙者が火薬層からの燃焼ガスを吸引するのを防止するため、フィルター部は吸着剤を含んでいてもよい。吸着剤としては、例えば、活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル、ベントナイトなどが例示できる。これらの吸着剤のうち、活性炭を好適に使用できる。吸着剤は、繊維状であってもよいが、好ましくは粉粒状であってもよい。また、吸着剤は、フィルター部内で均一に分布していてもよく、不均一又は部分的に存在していてもよい。吸着剤がフィルター部内で部分的に分布する場合、長軸方向の端部又は中央部で均一に分散又は充填されていてもよい。なお、デュアルチャコールフィルターなどのように部分的に偏在してもよい。

前記シガレットは、長尺な円柱状の形態を有し、長軸方向の長さは、通常、６０〜１００ｍｍ（例えば、８０〜１００ｍｍ）程度、直径は、通常、５〜９ｍｍ（例えば、７〜９ｍｍ）程度である。また、シガレット（長さ８５ｍｍ及び直径８ｍｍ）における空気流速１７．５ｍｌ／秒での圧力損失（通気抵抗）は、例えば、２００〜１０００ｍｍＷＧ（ウォーターゲージ）、好ましくは３００〜９００ｍｍＷＧ、さらに好ましくは４００〜８００ｍｍＷＧ程度である。

本発明は、前記シガレットの製造方法も包含する。すなわち、煙草部とフィルター部とを含むシガレットの製造方法において、前記煙草部に隣接して火薬層を形成し、この火薬層とフィルター部との間に筒状通気部を形成してもよい。例えば、図１及び２に示すシガレットは、煙草葉、火薬層及び渦巻状紙（通気性部材）又は石英砂（粒状充填材）を本体部巻紙により巻き上げて本体部（煙草部、火薬層及び筒状通気部）を形成し、本体部巻紙と重複して本体部巻紙の端部とフィルター部とをフィルター部巻紙を用いて巻き上げることにより製造してもよい。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

（実施例１）
市販の煙草「ピース・ライト・ボックス（日本たばこ産業（株）製）」を用いて、煙草カラム（煙草部）から、巻紙を傷つけないように注意深く、一旦煙草葉をすべて掻き出し、掻き出した煙草葉を後で再充填するために保存した。煙草葉をすべて掻き出した巻紙のチューブ状の空洞に、石英砂（キシダ化学（株）製、粒子径０．３〜０．５ｍｍ（３０〜５０メッシュ））を１ｇ充填し、充填した石英砂の上に、室温で風乾した直径６ｍｍの円形に切り抜いたフラッシュペーパー(発売元：エスアンドシーマジック（株）)を３枚重ね（フラッシュペーパーの総重量６ｍｇ）、さらに、このフラッシュペーパーの上に、保存しておいた煙草葉を充填して、図２に示される形態のシガレットを得た。このシガレットをピストンタイプの定容量型自動喫煙器（ボルグワルド社製、「ＲＭ２０／ＣＳ」）により、流量１７．５ｍｌ／秒で喫煙時間２秒／回、喫煙頻度１回／分の条件で喫煙を行った結果、喫煙の最後にフラッシュペーパーが燃焼及び発音し吸い切り感を演出することができた。また、火薬層（フラッシュペーパー）は炭化して固化し、煙草葉は残存することなく燃焼していた。なお、石英砂の表面が固まる現象（融着）が起きた。

（実施例２）
フラッシュペーパーに代えて、硝化綿（太平化学製品株式会社、「Ｈ１／１６」）６ｍｇと掻き出した煙草葉６ｍｇとの混合物を充填した以外は実施例１と同様にして、シガレットを作製し、喫煙実験を実施した。喫煙の最後で、硝化綿と煙草葉との混合物が燃焼し、吸い切り感を演出できた。また、火薬層（フラッシュペーパー）は炭化して固化し、煙草葉は残存することなく燃焼していた。

（実施例３）
石英砂に代えて、コピー用紙（「Ｖ−Ｐａｐｅｒ」、坪量６４ｇ／ｍ^２、富士ゼロックス社製）で作製した長さ２０ｍｍの渦巻状の円筒をスペーサーとして用いたこと以外は、実施例１と同様にして図１に示される形態のシガレットを作製し、喫煙実験を実施した。喫煙の最後にフラッシュペーパーが燃焼し、吸い切り感を演出することができた。

（比較例１）
フラッシュペーパーを充填することなく、実施例１と同様にしてシガレットを作製し、喫煙実験を実施したが、喫煙の最後に何も目立った燃焼の変化がなく、吸い切り感を演出できなかった。また、吸殻には煙草葉が残存していた。

本発明のシガレットは、喫煙者の吸いきり感を実現できるため、新感覚のシガレットとして有用である。しかも、煙草葉を燃やし尽くし、火薬層が固化可能なため、煙草葉に起因する臭いや汚れなどを防止でき、灰皿の美観、清潔感などを維持可能であるとともに、フィルター部の回収も容易である。さらに、煙草葉を端部に至るまで吸うことができるため、無駄に廃棄する煙草葉を削減でき、環境保全にも有用である。

１，１１…シガレット
２…煙草部
３…フィルター部
４…火薬層
５…通気性部材
１５…通気性充填層
６，１６…筒状通気部
７…本体部巻紙
８…フィルター部巻紙

Claims (7)

1. 煙草部とフィルター部とを含むシガレットであって、前記煙草部に隣接する火薬層と、この火薬層とフィルター部との間に形成された筒状通気部とを備えているシガレット。
2. 筒状通気部の通気部に、煙草部に対して火薬層を隣接して保持でき、かつ整流流路及び／又は乱流流路を形成する通気性部材及び／又は通気性充填層を設けた請求項１に記載のシガレット。
3. 火薬層が、火薬成分として少なくともニトロ化合物を含む請求項１又は２に記載のシガレット。
4. 火薬層が、火薬成分としてニトロセルロースを含む請求項１〜３のいずれかに記載のシガレット。
5. 火薬層が、煙草葉及び繊維状のニトロセルロースの混合物を含む請求項４に記載のシガレット。
6. 火薬層の形態が、シート状である請求項１〜５のいずれかに記載のシガレット。
7. 直径８ｍｍのシガレットにおいて、火薬成分の使用量が、１〜１５ｍｇである請求項４〜６のいずれかに記載のシガレット。

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