JP2019189986A - プラグ用紙、フィルター、およびシガレット - Google Patents

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Abstract

【課題】フィルター製造機での取り扱いが可能な新規なプラグ用紙を提供する。【解決手段】クレープ紙からなるプラグ用紙。【選択図】図1

Description

本発明は、プラグ用紙と、このプラグ用紙を用いたフィルター、シガレットに関する。
図1に、シガレットの構造例を示す。
シガレット1は、たばこ葉刻み11を喫煙物品用巻紙12で包んだたばこロッド10と、フィルター素材21をプラグ用紙22で包んだフィルター部20とを備え、たばこロッド10とフィルター部20とがチップ用紙30により接続されて構成されている。
近年、マイルドな喫味のシガレットへの嗜好が高まり、内部に活性炭を分散させたチャコールフィルターと呼ばれるフィルター部を設けたり、チップ用紙の円周方向に複数個のベンチレーション用の開孔を穿孔して吸引時に流入する周囲空気により喫味を緩和することが行われている。
マイルドな喫味とするため、プラグ用紙に関して、例えば、特許文献1には、化学繊維を含む層の両側にセルロース繊維を主体とする表面層と裏面層が抄き合わせにより積層された4000コレスタ単位以上の通気度を有するフィルター巻取紙(プラグ用紙に相当)が提案されている。しかし、通気度の高い紙は、機械的強度に劣るため、フィルター製造機を用いてフィルター素材をプラグ用紙で包んでフィルター部を製造する際に、紙切れが生じやすいという問題がある。また、フィルター部には適度な硬さが要求されるが、通気度の高い紙を使用するとフィルター部が柔らかくなるという問題もある。
また、特許文献2には、プラグ巻取り紙(プラグ用紙に相当)にエンボス加工を施し、プラグ巻取り紙とチップペーパー(チップ用紙に相当)との間に僅かな間隙を生じさせることにより、ベンチレーションを向上し、かつ、ベンチレーションのばらつきを軽減する方法が提案されている。特許文献2に記載されているプラグ巻取り紙は、フィルター製造時の機械特性に優れているが、エンボス加工時に押し潰されて高密度となっているため、開孔を穿孔する際のレーザーのエネルギーが高くなり、焦げが生じる場合がある。そして、マイルドな喫味のシガレットは、シガレットの喫味が薄められるため、プラグ用紙に焦げが生じると、焦げ臭さによる喫味の低下を感じやすくなる。
特開2001−159097号公報 特開平6−90728号公報
本発明は、フィルター製造機での取り扱いが可能な新規なプラグ用紙を提供することを課題とする。
本発明の課題を解決するための手段は、以下の通りである。
1.クレープ紙からなることを特徴とするプラグ用紙。
2.引張エネルギー吸収量が16J/m以上であることを特徴とする1.に記載のプラグ用紙。
3.厚さが50μm以上であることを特徴とする1.または2.に記載のプラグ用紙。
4.通気度が500c.u.以上であることを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載のプラグ用紙。
5.1.〜4.のいずれかに記載のプラグ用紙を有することを特徴とするフィルター。
6.5.に記載のフィルターを有することを特徴とするシガレット。
本発明のプラグ用紙は、クレープ紙からなる。クレープ紙は、通常の紙と比較して、引張強さが弱いが、破断伸びが大きいため、引張エネルギー吸収量が大きい。そのため、本発明のプラグ用紙は、引張強さが弱いにもかかわらず、フィルター製造機によるフィルター部製造時に紙切れが生じにくく、フィルターを高速で製造することができる。
クレープ紙は、通常の紙と比較して、膜厚、低密度で嵩高であるため、高い通気度を備える。50μm以上の厚さを有する本発明のプラグ用紙は、フィルターを包む円筒形状とした際に大きな断面二次モーメントの値を有するため潰れにくく、硬い吸口のフィルターとすることができる。通気度が500c.u.以上である本発明のプラグ用紙は、レーザー加工による穿孔を低いエネルギーで行うことができ、焦げ臭さを抑えながらマイルドな喫味を実現することができる。
シガレットの構造例を示す図
以下、本発明の詳細を説明する。
本発明のプラグ用紙は、クレープ紙からなることを特徴とする。
クレープ紙とは、小さなしわ(立体的な凹凸)をもった紙の総称であり、MD方向にしわがよせられ、MD方向の起伏を断続的に有する。クレープ紙のしわは、抄紙工程において、クレープ加工、クルパック加工などにより形成される。
なお、アセテートフィルター等の第一のフィルター素子と、活性炭を含むチャコールフィルター等の第二のフィルター素子とが接続されてなるデュアルフィルターでは、各フィルター素子の外周を構成する素材巻紙と、フィルター素子同士を接続する成形紙とが用いられている。本発明のプラグ用紙は、デュアルフィルターにおいて用いられる素材巻紙、成形紙のいずれか、または両方に使用することができる。
本発明のプラグ用紙は、針葉樹パルプや広葉樹パルプなどの木材パルプ、亜麻パルプ、***パルプ、サイザル麻パルプ、エスパルトなどの非木材パルプ、レーヨン、アクリル、ポリエステルなどの化学繊維から抄造することができる。
パルプとしては、例えば、クラフト蒸解法、酸性・中性・アルカリ亜硫酸塩蒸解法、ソーダ塩蒸解法等による化学パルプ、グランドパルプ、ケミグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ等を使用できる。
化学繊維としては、例えば、レーヨン、リヨセル等の半合成繊維、アセテート、ナイロン、ビニロン、アクリル、ポリエステル(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等の合成繊維、および、これらの複合繊維を使用できる。
また、上記したパルプ、化学繊維を、適宜配合して用いることもできる。
<白色填料>
本発明のプラグ用紙は、公知の白色填料を配合することができる。白色填料としては、炭酸カルシウム、二酸化チタン、カオリン等、一般的にプラグ用紙に用いられている白色填料を使用することができる。
<紙力増強剤>
本発明のプラグ用紙は、機械強度を向上させるために、紙力増強剤を配合することができる。
本発明のプラグ用紙は、クレープ紙からなる。クレープ紙は、しわを有さない未加工紙と比較して嵩高となるため、厚さが増加し、密度が低下する。未加工紙からなるプラグ用紙は、厚さが25〜45μm程度、密度が0.6〜0.8g/cm程度であるのに対し、本発明のプラグ用紙は、厚さが50μm以上250μm以下、密度が0.2g/cm以上0.6g/cm以下とすることができる。
本発明のプラグ用紙の通気度は特に制限されず、マイルドな喫味とするためには通気度を高く、しっかりとした喫味とするためには通気度を低くすればよい。本発明のプラグ用紙は、クレープ加工を強く施すことにより、未加工紙では開孔なしには達成不可能な高い通気度を有することができる。また、本発明のプラグ用紙は、未加工紙と比較して嵩高なクレープ紙からなるため、レーザー加工によるベンチレーション用の開孔を低いエネルギーで穿孔することができる。具体的には、通気度が500c.u.以上であれば、低いエネルギーのレーザーで穿孔加工することができるため、開孔周辺に焦げが生じにくく、焦げ臭さの発生を抑えることができる。本発明のクレープ紙からなるプラグ用紙に、開孔を穿孔することにより、さらに通気度を高くすることができる。
ここで、プラグ用紙を、フィルター製造機で取り扱うためには、JIS P8113で定義される引張強さ(MD)が15.0N/15mm以上であることが要求される。上記した引張強さ(MD)を満足しないプラグ用紙は、機械での取扱い時に紙切れが生じやすく、シガレットの高速生産、大量生産に不向きである。そして、クレープ紙は、未加工紙と比較して、引張強さ(MD)が小さく、引張強さ(MD)が15.0N/15mm未満となる場合もある。
クレープ紙は、未加工紙と比較して、引張強さ(MD)は小さいが、破断伸び(MD)が大きい。しわを有さない未加工紙からなるプラグ用紙の破断伸び(MD)は、通常1.5%以下である。それに対し、クレープ紙からなるプラグ用紙は、MD方向に延伸した際に、しわが伸びるため、2.5%以上の破断伸び(MD)を有する。
クレープ紙は、引張強さ(MD)が15.0N/15mm未満であっても、破断伸び(MD)が2.5%以上と大きいため、20.0J/m以上の大きな引張エネルギー吸収量(MD)を有する。そのため、引張強さ(MD)が15.0N/15mm以下であるクレープ紙を用いた場合でも、フィルター製造機によるフィルター部製造時に紙切れが生じにくく、フィルター部を高速で製造することができる。なお、クレープ紙からなるプラグ用紙の引張エネルギー吸収量(MD)の上限は、600J/m程度である。
<抄紙>
本発明のプラグ用紙を製造する抄紙機としては、長網式抄紙機、丸網式抄紙機、傾斜短網式抄紙機、ツインワイヤー式抄紙機等のいずれも用いることができる。また、抄紙は中性抄紙、アルカリ性抄紙のいずれかの方式で行われる。また、必要に応じて、硫酸バンドや、各種のアニオン性、カチオン性、ノ二オン性、あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤等の抄紙用内添助剤を添加することができる。さらに、必要に応じて、染料、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の製紙用添加剤を添加することができる。
抄紙工程において、クレープ加工、または、クルパック加工を施すことにより、本発明のクレープ紙からなるプラグ用紙を得ることができる。
クレープ加工は、通常、ロールにクレーピングドクターといわれる刃を当てて、ロールに密着した紙匹を刃で削り取るようにして行われ、乾燥した後にしわを付けるドライ法と湿紙の状態でしわを付けるウェット法に分けられる。
ドライ法は、ヤンキードライヤーに刃を当て、ヤンキードライヤーで乾燥した後にドライヤー表面に貼りついた紙匹を削り取ることで紙にしわをつけるので、一般に柔らかい紙が得られる。
ウェット法は、ドライヤーパート前のプレスロールに刃を当て、湿紙の状態でプレスロールに密着した紙匹を削り取ることでしわを付け、しわが伸びないようドライヤーパートの回転速度をプレスロールの回転速度より下げて乾燥される。ウェット法のドライヤーパートは、ヤンキードライヤー、多筒ドライヤー、熱風ドライヤーなど適宜の乾燥工程で乾燥すればよい。ウェット法は、一般に表面積の多い紙が得られる。
本発明において、クレープ加工を施す場合、嵩高で引張エネルギー吸収量を大きく、また、通気度を高くすることができ、いわゆる比表面積の多い紙の製造に適したウェット法が好ましい。
クルパック加工は、通常、抄紙機のドライヤー群内に設置されたクルパック装置で行われる。クルパック加工は、ウェブをロールとエンドレスのゴム製ブランケットとの間に搬入し、ニップバーとゴム製ブランケットとでウェブを圧縮する間に、あらかじめ伸長させておいたブランケットが収縮することでウェブを収縮させることにより施される。
本発明のクレープ紙からなるプラグ用紙は、上記ドライクレープ加工、ウェットクレープ加工、クルパック加工などの抄紙工程での加工のほかに、抄紙された紙に後から小さなしわ(立体的な凹凸)を形成する二次加工により製造することもできる。二次加工としては、ドライクレープ加工のほかに、マイクレックス加工(特表2009−522466参照)、エンボス加工などが挙げられる。
<シガレット>
本発明のプラグ用紙でフィルター素材を包むことによりフィルター部を製造し、このフィルター部とたばこロッドとをチップ用紙で接続することによりシガレットを製造することができる。
この際、必要に応じて、チップ用紙にベンチレーション用の開孔を穿孔する。穿孔は、レーザー、針、静電気等により行うことができるが、一般的には、シガレット製造後にレーザー加工により行う。シガレット製造後のレーザー加工では、開孔は、チップ用紙のみならず本発明のプラグ用紙を貫通する。また、予め開孔を設けたチップ用紙でフィルター部とたばこロッドとを接続することにより、本発明のプラグ用紙に開孔を設けないこともできる。本発明のプラグ用紙は表面に凹凸を有し、プラグ用紙とチップ用紙との間に空隙を有するため、プラグ用紙の開孔の有無に関わらず、未加工紙からなるプラグ用紙と比較して、周囲空気を所定の量で確実に吸引することができるため、設計したとおりの所望の喫味のシガレットとすることができる。
また、シガレットの吸口の硬さは、喫煙者がシガレットを選択する際の一因であり、多くの喫煙者は硬い吸口を好む。クレープ紙は、低密度なためヤング率は小さいが、紙が厚いため断面2次モーメントが大きくなる。そのため、本発明のプラグ用紙を用いることにより、多くの喫煙者に好まれる吸口の硬いシガレットとすることができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
「実施例1」
木材パルプ(針葉樹パルプ:100%)をろ水度13°SRに叩解して原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、ウェット法にてクレープ加工を施してから、密度:0.436g/cmとなるように乾燥させて、坪量:48.0g/m、厚さ:110.0μm、灰分:0.1%、通気度:1890c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):58.0J/ であるクレープ紙からなるプラグ用紙を得た。
「実施例2」
実施例1と同一の原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、ウェット法にてクレープ加工を施してから、密度:0.366g/cmとなるように乾燥させて、坪量:53.0g/ 、厚さ:145.0μm、灰分:0.1%、通気度:2578c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):92.9J/ であるクレープ紙からなるプラグ用紙を得た。
「実施例3」
実施例1と同一の原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、ウェット法にてクレープ加工を施してから、密度:0.317g/cmとなるように乾燥させて、坪量:58.6g/m、厚さ:185.0μm、灰分:0.1%、通気度:3850c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):454.3J/ であるクレープ紙からなるプラグ用紙を得た。
「実施例4」
木材パルプ(針葉樹パルプ:65%、広葉樹パルプ:35%)をろ水度75°SRに叩解し、炭酸カルシウム(白石工業製PCX−850)を木材パルプの全質量に対し26質量%添加して原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、ウェット法にてクレープ加工を施してから、密度:0.420g/cmとなるように乾燥させて、坪量:23.1g/m、厚さ:55.0μm、灰分:16.8%、通気度:253c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):23.9J/ であるクレープ紙からなるプラグ用紙を得た。
「実施例5」
木材パルプ(針葉樹パルプ:65%、広葉樹パルプ:35%)をろ水度72°SRに叩解し、湿潤紙力剤(星光PMC製、WS4026)を木材パルプの全質量に対し0.5%およびサイズ剤(荒川化学工業製、サイズパインK901)を木材パルプの全質量に対し0.3%添加し、原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、酸化でんぷん(日本コーンスターチ製、SK−100)/サイズ剤(星光PMC製、SS2526)の91/9混合液をサイズプレス塗工した後、ウェット法にてクレープ加工を施してから、密度:0.268g/cmとなるように乾燥させて、坪量:62.7g/m、厚さ:234.0μm、灰分:0.1%、通気度:279c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):330.6J/ であるクレープ紙からなるプラグ用紙を得た。
「実施例6」
木材パルプ(針葉樹パルプ:65%、広葉樹パルプ:35%)をろ水度72°SRに叩解し、湿潤紙力剤(星光PMC製、WS4026)を木材パルプの全質量に対し0.5%およびサイズ剤(荒川化学工業製、サイズパインK901)を木材パルプの全質量に対し0.3%添加し、原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、酸化でんぷん(日本コーンスターチ製、SK−100)/サイズ剤(星光PMC製、SS2526)の91/9混合液をサイズプレス塗工した後、ウェット法にてクレープ加工を施してから、密度:0.500g/cmとなるように乾燥させて、坪量:32.0g/m、厚さ:64.0μm、灰分:0.1%、通気度:8c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):48.5J/ であるクレープ紙からなるプラグ用紙を得た。
「比較例1」
実施例1と同一の原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して、坪量:42.0g/m、厚さ:76.0μm、密度:0.553g/cm、灰分:0.1%、通気度:215c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):29.7J/ であるプラグ用紙を得た。
「比較例2」
実施例4と同一の原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して、坪量:24.1g/m、厚さ:34.0μm、密度:0.709g/cm、灰分:17.0%、通気度:10c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):16.5J/ であるプラグ用紙を得た。
「比較例3」
実施例5と同様にして、基紙を形成し、サイズプレス塗工し、坪量:48.5g/m、厚さ:46.0μm、密度:1.054g/cm、灰分:0.1%、通気度:0c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):58.4J/ であるプラグ用紙を得た。
「比較例4」
実施例6と同様にして、基紙を形成し、サイズプレス塗工し、坪量:36.1g/m、厚さ:35.0μm、密度:1.031g/cm、灰分:0.1%、通気度:0c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):50.7J/ であるプラグ用紙を得た。
従来のプラグ用紙(未加工紙)を下記参考例1、2に記載する。
「参考例1」
木材パルプ(針葉樹パルプ:65%、広葉樹パルプ:35%)をろ水度10°SRに叩解し、湿潤紙力剤(星光PMC製、WS4026)を木材パルプの全質量に対し1.5%添加し、原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙して、坪量:27.5g/m、厚さ:47.5μm、密度:0.579g/cm、灰分:0.1%、通気度:397c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):24.6J/ であるプラグ用紙を得た。
「参考例2」
木材パルプ(針葉樹パルプ:73%、広葉樹パルプ:27%)をろ水度15°SRに叩解し、サイズ剤(荒川化学工業製、サイズパインK901)を木材パルプの全質量に対し0.4%および添加し、原料スラリーを調成した。この原料スラリーを円網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、ポリビニルアルコール(デンカ製、A−50)/サイズ剤(荒川化学工業製、ポリマロン360)の98/2混合液をサイズプレス塗工し、坪量:25.1g/m、厚さ:50.2μm、密度:0.500g/cm、灰分:0.1%、通気度:1960c.u.、引張エネルギー吸収量(MD):29.7J/ であるプラグ用紙を得た。
<評価>
上記実施例、比較例において、下記評価を行った。結果を表1に示す。
(パルプろ水度)
各例で使用されたパルプ原料のろ水度は、JIS P8121−1に規定されるショッパー・リーグラ法により測定した。
(坪量)
各例で得られたプラグ用紙の坪量は、JIS P8124に規定される方法により測定した。
(厚さ・密度)
各例で得られたプラグ用紙の厚さは、JIS P8118に規定される方法により測定し、同規格の定める方法によって密度を計算した。
(引張強さ・破断伸び・引張エネルギー吸収量)
各例で得られたプラグ用紙の縦方向(MD方向)の引張強さ(MD)・破断伸び(MD)・引張エネルギー吸収量(MD)は、熊谷理機工業株式会社製:横型引張試験機(No.2000−C)を用いて、JIS P8113に規定された方法(縦方向のみ)に基づいて測定した。
(通気度)
各例で得られたプラグ用紙の通気度は、ボルグワールド製:ガス透過度試験機(Air Permeability Tester A20)を用いてISO2965に規定される方法により測定した。
(灰分)
各例で得られたプラグ用紙の灰分は、JIS P8252により測定された525℃における灰分量で示した。
実施例1〜6で製造したクレープ紙であるプラグ用紙は、比較例1〜4で製造した未加工紙であるプラグ用紙と比較して、嵩高となり、厚さが増加し、密度が低下し、通気度が向上した。また、実施例1〜6で製造したクレープ紙であるプラグ用紙は、比較例1〜4で製造した未加工紙であるプラグ用紙と比較して、引張強さ(MD)の低下と破断伸び(MD)の増加による引張エネルギー吸収量(MD)の増加が確認できた。
(フィルター製造)
各例で得られたプラグ用紙を使用し、フィルター巻き上げ機(ハウニ製 KDF−3)にて、円周:24.2mm、巻長さ:120mmのプレーンフィルターを作製した。
実施例、比較例、参考例で製造したプラグ用紙は、いずれもプレーンフィルターの製造に用いることができた。特に、引張強さ(MD)が15N/15mm未満である実施例3、4で製造したプラグ用紙も、紙切れを生じることなくプレーンフィルターを製造することができた。
実施例1〜6で製造したクレープ紙からなるプラグ用紙は、通気度が8c.u.〜3850c.u.と、参考例1、2で製造した従来の未加工紙からなるプラグ用紙よりも広い範囲での通気度を実現することができた。そのため、本発明であるクレープ紙からなるプラグ用紙は、適切な通気度のプラグ用紙を採用することにより、求める喫味のシガレットとすることができる。また、厚さが55μm〜234μmと厚いため、円筒状に巻いてフィルターとしたとき、ヤング率が大きくなるため、吸口を硬くすることができた。
1 シガレット
10 たばこロッド
11 たばこ葉刻み
12 喫煙物品用巻紙
20 フィルター部
21 フィルター素材
22 プラグ用紙
30 チップ用紙

Claims (6)

  1. クレープ紙からなることを特徴とするプラグ用紙。
  2. 引張エネルギー吸収量が16J/m以上であることを特徴とする請求項1に記載のプラグ用紙。
  3. 厚さが50μm以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のプラグ用紙。
  4. 通気度が500c.u.以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプラグ用紙。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載のプラグ用紙を有することを特徴とするフィルター。
  6. 請求項5に記載のフィルターを有することを特徴とするシガレット。


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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024013782A1 (ja) * 2022-07-11 2024-01-18 日本たばこ産業株式会社 非燃焼加熱型香味吸引物品用のラッパー

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