JP5961611B2 - 構造繊維と交絡させたタバコを含むファブリック - Google Patents
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Description
本願は、2010年8月5日出願の米国仮出願第61/371,036号;2010年8月5日出願の米国仮出願第61/371,044号;および2011年3月14日出願の米国仮出願第61/452,402号の優先権を主張し、これらの各々の全体を参照により組み入れる。
本開示は概して、タバコ交絡ファブリック(tobacco-entangled fabric)を形成するよう構造繊維と交絡させた無煙タバコを含む無煙タバコ製品に関する。このタバコ交絡ファブリックの製造方法および使用方法も記載されている。
無煙タバコは、口の中に置く、燃焼させないタバコである。無煙タバコには、噛みタバコ、湿性無煙タバコ、スヌースおよび乾燥スナッフを含む様々なタイプのものが存在する。噛みタバコは、粗く刻んだタバコの葉であり、典型的には大きなポーチ様の包装物で包装され、その一切れまたはねじったものを使用する。湿性無煙タバコは、湿気を含む、より細かく刻まれたタバコであり、ほぐされた形態またはポーチ形態で提供され、典型的には丸缶で包装され、そのひとつまみまたはポーチを成人タバコ消費者の頬と歯茎の間に置いて使用する。スヌースは、熱処理された無煙タバコである。乾燥スナッフは、細かくすりつぶされたタバコであり、口内に置くかまたは鼻から使用するものである。
無煙タバコ材料および無煙タバコとは異なる組成を有する材料の構造繊維を含む無煙タバコ製品を記載する。構造繊維は、タバコ交絡ファブリックを形成するよう無煙タバコと交絡する網を形成する。タバコ交絡ファブリックは、少なくとも10重量パーセントの総オーブン揮発物含有量(overall oven volatiles content)を有することができる。いくつかの態様において、構造繊維は、不織布の網(nonwoven network)を形成する。いくつかの態様において、無煙タバコの繊維構造は、構造繊維と交絡している。無煙タバコ製品の製造方法も記載する。この方法は、無煙タバコを構造繊維と接触させる工程、および無煙タバコと構造繊維を交絡させてタバコ交絡ファブリックを形成する工程を包含する。タバコ交絡ファブリックは、少なくとも10重量パーセントの総オーブン揮発物含有量を有することができる。
無煙タバコ、および
タバコ交絡ファブリックを形成するよう、無煙タバコと交絡する網を形成する構造繊維であって、無煙タバコとは異なる組成を有する、構造繊維
を含む、無煙タバコ製品。
[本発明1002]
タバコ交絡ファブリックが、約4重量%から約61重量%の総オーブン揮発物含有量を有する、本発明1001の無煙タバコ製品。
[本発明1003]
構造繊維が、不織布の網を形成する、本発明1001または1002の無煙タバコ製品。
[本発明1004]
構造繊維が、無煙タバコの繊維構造と交絡している、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1005]
タバコ交絡ファブリックが、寸法安定性を有する、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1006]
構造繊維が、少なくとも部分的に口内安定性を有し、かつタバコ交絡ファブリックが、成人タバコ消費者の口内に置かれ唾液に曝されたときに実質的な結束性を維持するよう適合されている、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1007]
構造繊維が、綿繊維を含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1008]
構造繊維が、ビスコース繊維を含む、本発明1001〜1006のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1009]
構造繊維が、ポリプロピレンを含む、本発明1001〜1006のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1010]
構造繊維が、熱可塑性ポリマー繊維の熱可塑性ポリマー材料に少なくとも部分的に埋め込まれた粉砕タバコを含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1011]
構造繊維が、再構成セルロース繊維を含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1012]
再構成セルロース繊維が、タバコ植物材料を溶解させ紡績することによって再構成されたものである、本発明1011の無煙タバコ製品。
[本発明1013]
構造繊維が複合繊維を含み、各複合繊維が2つ以上の材料を含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1014]
複合繊維が、少なくとも1つの口内安定性材料および少なくとも1つの口内溶解性材料を含む、本発明1013の無煙タバコ製品。
[本発明1015]
タバコ交絡ファブリックが、構造繊維を無煙タバコと共にニードルパンチ処理することにより得られる配置を有する、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1016]
タバコ交絡ファブリックが、複数の構造繊維層および複数の無煙タバコ層を含み、隣接する層の繊維が交絡されている、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1017]
タバコ交絡ファブリックが、構造繊維として主として綿繊維を含む中心層と、主として無煙タバコを含む、中心層に隣接する2つの中間層と、構造繊維として綿繊維を含む2つの外層とを含むニードル処理された複合物を含む、本発明1016の無煙タバコ製品。
[本発明1018]
タバコ交絡ファブリック内に香味料をさらに含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1019]
5mmから15mmの間の厚み、10mmから20mmの間の幅、および10mmから30mmの間の長さを有する、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1020]
タバコ交絡ファブリックが、それ自身の上に折り重ねられているまたはそれ自身に巻き取られている、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1021]
タバコ交絡ファブリックが、構造繊維を含まない無煙タバコの塊を取り囲んでいる、本発明1001の無煙タバコ製品。
[本発明1022]
外表面に沿って露出しているタバコ材料を含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1023]
タバコ交絡ファブリックを少なくとも部分的にコートする溶解性フィルムをさらに含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1024]
無煙タバコが、キュアリングされたタバコを含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1025]
無煙タバコが、キュアリングされ、エイジングされ、発酵されたタバコを含む、本発明1024の無煙タバコ製品。
[本発明1026]
無煙タバコが、キュアリングされ、エイジングされ、発酵されていないタバコを含む、本発明1024の無煙タバコ製品。
[本発明1027]
タバコ交絡ファブリックが、乾燥重量基準で約15%から約85%の無煙タバコを含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1028]
無煙タバコが、黒タバコを含む、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1029]
無煙タバコが、0.1から1.0インチの間の平均長および0.009から0.1インチの平均幅を有する、前記本発明のいずれかの無煙タバコ製品。
[本発明1030]
湿気非透過性の内部空間を画定する容器、および
湿気非透過性の内部空間に置かれた少なくとも1片の前記本発明のいずれかのタバコ交絡ファブリック
を含む、包装された無煙タバコ製品。
[本発明1031]
前記内部空間に置かれた複数の類似形状のタバコ交絡ファブリック片を含む、本発明1030の包装された無煙タバコ製品。
[本発明1032]
前記容器が、使用済みのタバコ交絡ファブリック片の廃棄のための第2の内部空間を画定する、本発明1030の包装された無煙タバコ製品。
[本発明1033]
少なくとも1つの無煙タバコ製品を含む湿気非透過性の内部空間を画定する容器を開封する工程であって、無煙タバコ製品が、無煙タバコおよび構造繊維を含み、構造繊維が、タバコ交絡ファブリックを形成するよう無煙タバコと交絡する網を形成し、構造繊維が、無煙タバコとは異なる組成を有する材料を含み、タバコ交絡ファブリックが、少なくとも10重量パーセントの総オーブン揮発物含有量を有する、工程;
少なくとも1片の無煙タバコ製品を取り出す工程;ならびに
少なくとも1片の無煙タバコ製品を成人タバコ消費者の口内に置く工程
を含む、無煙タバコ製品の使用方法。
[本発明1034]
無煙タバコを構造繊維と接触させる工程;
無煙タバコと構造繊維を絡合して、タバコ交絡ファブリックを形成する工程であって、タバコ交絡ファブリックが、少なくとも10重量パーセントの総オーブン揮発物含有量を有する、工程;および
タバコ交絡ファブリックを切断し、折り重ね、または巻き取り、無煙タバコ製品を形成する工程
を含む、無煙タバコ製品の製造方法。
[本発明1035]
無煙タバコと構造繊維を、無煙タバコと構造繊維をニードル処理することによって交絡させる、本発明1034の方法。
[本発明1036]
無煙タバコ繊維と構造繊維の組み合わせに向けて流体のジェット流を通すことによって、無煙タバコと構造繊維を交絡させる、本発明1034または1035の方法。
[本発明1037]
流体が、液体である、本発明1036の方法。
[本発明1038]
流体が、気体である、本発明1036の方法。
[本発明1039]
流体のジェット流が、0.1mmから2mmの間の直径を有する、本発明1038の方法。
[本発明1040]
ポリマー材料を押し出しかつ引き抜いて構造繊維を形成する工程をさらに包含する、本発明1034〜1039のいずれかの方法。
[本発明1041]
構造繊維を、複数の押し出しダイを通じて押し出し、かつ構造繊維を、複数の押し出しダイ付近での空気のジェット流により引き抜いて構造繊維のフローを形成する、本発明1040の方法。
[本発明1042]
構造繊維のフローが、収集面に収集される、本発明1041の方法。
[本発明1043]
無煙タバコを収集面に堆積させ、その後に構造繊維のフローによってコートすることで、繊維と無煙タバコを接触させる、本発明1042の方法。
[本発明1044]
流体のジェット流を、無煙タバコ繊維に向けて、無煙タバコと構造繊維を絡合させる、本発明1043の方法。
[本発明1045]
無煙タバコに向ける流体のジェット流を、構造繊維のフローが集められる収集面上の領域にある地点またはその付近の地点に位置合わせする、本発明1044の方法。
[本発明1046]
構造繊維と無煙タバコをニードル処理して、無煙タバコを構造繊維と絡合させる、本発明1043の方法。
[本発明1047]
無煙タバコのフローを構造繊維のフローに向け、繊維を無煙タバコと接触させかつ繊維と無煙タバコを絡合させる、本発明1042の方法。
[本発明1048]
押し出しかつ引き抜いた構造繊維が、メルトブロー処理されたものである、本発明1041の方法。
[本発明1049]
押し出しかつ引き抜いた構造繊維が、スパンボンド繊維である、本発明1041の方法。
[本発明1050]
構造繊維を結合する工程をさらに含む、本発明1041の方法。
[本発明1051]
少なくとも1つの構造繊維が少なくとも2つの材料成分と共押し出しされる、本発明1041の方法。
[本発明1052]
構造繊維が、再構成セルロース材料を含み、タバコ植物材料を溶解させかつ溶解しないタバコ植物材料を押し出しかつ引き抜くことで再構成セルロース材料を生成することにより、再構成セルロース材料が形成される、本発明1041の方法。
[本発明1053]
タバコ交絡ファブリックが、約30重量%から約60重量%の総オーブン揮発物含有量を有する、本発明1034〜1052のいずれかの方法。
[本発明1054]
タバコ交絡ファブリックが、寸法安定性を有する、本発明1034〜1052のいずれかの方法。
別の定義がなされていない限り、本明細書で使用されるすべての技術および科学用語は、本発明の方法および組成物の属する技術の分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されているのと同じ意味を有する。本発明の方法および組成物の実施または試験には本明細書に記載されているのと類似または等価な方法および材料を使用することができるが、以下には適当な方法および材料が記載されている。さらに、材料、方法、および実施例は、例示を目的とするにとどまり、限定を意図したものではない。本明細書で言及されているすべての刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、それらの全体が参照により組み入れられる。
本開示は、構造繊維に交絡させた無煙タバコを含むファブリック製品に関する方法および材料を提供する。本開示は、部分的に、無煙タバコと構造繊維を交絡させることで、その外表面に沿ってタバコが露出しているにもかかわらず個々の無煙タバコ粒子が口腔内で拡散し浮遊する傾向が低下した無煙タバコ製品が得られるという驚くべき発見に基づいている。このタバコ交絡ファブリックは、使用中も結束性(cohesive)を維持し、成人タバコ消費者に特有の触感および香味の体験を提供する。さらに、本明細書に記載される方法により、包装、取扱および輸送中にもそれらの形状を維持し、分解する可能性が低いタバコ交絡ファブリック片が製造される。
図1を参照して、無煙タバコシステム50のいくつかの態様は、構造繊維を無煙タバコ105の繊維構造と交絡させたタバコ交絡ファブリック100を1片または複数片含むことができる。複数片のタバコ交絡ファブリック100は、蓋54が嵌る容器52の内部空間51に配置することができる。内部空間51は、タバコ交絡ファブリックが乾燥するのを防ぐために、湿気非透過性とすることができる。容器52内に配置された複数の物品100はすべて、実質的に類似の形状を有し得、それによって、成人タバコ消費者は、口内で使用するためにその中にある類似形状のタバコ交絡ファブリック100のいずれかを選択し、ほぼ同じ分量の無煙タバコ105を受け取ることができるという便宜を与えられる。他の態様において、容器52は、タバコ交絡ファブリックのストリップを含むことができ、そのストリップからタバコ交絡ファブリック片を切り取り、口内で使用するために成人タバコ消費者の口内に置くことができる。さらに他の態様において、タバコ交絡ファブリックは、他のタイプの無煙タバコ製品に組み入れることができる。タバコ交絡ファブリック100のいくつかの態様は、構造繊維110の網を通じて均一に分散された無煙タバコ105を含むことができる。他の態様において、タバコ交絡ファブリック100は、異なる量の無煙タバコを有する領域を含むことができる。例えば、タバコ交絡ファブリック100は、主として構造繊維110で構成される1つまたは複数の層および主として無煙タバコ105で構成される1つまたは複数の層を有するが、結束性のあるタバコ交絡ファブリックを形成するよう隣接する層の繊維が交絡されている重層製品とすることができる。
特定の態様において、各タバコ交絡ファブリック片100は、その中に無煙タバコを含む小ポーチと同様の様式で口内で使用される構成とすることができる。しかし、紙または紙様のポーチ材が成人タバコ消費者の頬および歯茎と接触する典型的な小ポーチ製品と異なり、本明細書に記載されるタバコ交絡ファブリック100は、成人タバコ消費者の口内で望ましい触感を提供することができる。例えば、構造繊維と無煙タバコ(タバコの繊維構造を含む)の組み合わせは、より柔らかい口内感覚を提供することができる。さらに、特定の態様において、構造繊維は、弾性があるかまたは変形し易いもの(例えば、ポリマー性ポリウレタン、例えばBayerから入手可能なDESMOPAN DP 9370A)であり、したがって口内での「加工」に耐え得るタバコ交絡ファブリックを形成することができる。例えば、タバコ交絡ファブリック100は、香味を提供するおよび/または頬と歯茎の間に心地よく順応するよう加工され得る。さらに、タバコ交絡ファブリック100は、無煙タバコの一部の直接的な組織接触を提供することができる。さらに、タバコ交絡ファブリック片は、結束性を維持し、したがって無煙タバコの実質部分が成人タバコ消費者の口内の望ましくない場所および/または位置まで浮遊する例を減らす。いくつかの態様においては、成人タバコ消費者の口内に置かれたときにほぐされるがそれでも結束性を維持する製品を提供するよう、口内安定性および口内溶解性の繊維の組み合わせが、無煙タバコと組み合わされる。構造繊維はまた、口内安定性および口内溶解性材料の両方を含み得る、複数の材料の複合物とすることができる。
構造繊維は、多くの方法を用いて提供、処理および/または製造することができる。いくつかの態様において、構造繊維材料は、当初は、ファブリック(織布または不織布のいずれか)として提供される。他の態様においては、天然の構造繊維を未加工の形態で取得し(例えば、ベール(bale)状の綿)、これを処理して非結束性のウェブを製造することができ、これをさらに処理することで結束性のタバコ交絡ファブリックを製造することができる。他の態様においては、合成繊維を購入または別の作業で紡績し、次いでこれを処理または操作して、ファブリックを形成し、無煙タバコと交絡させることができる。さらに、タバコ交絡ファブリックを製造するために構造繊維を処理、製造および/またはさらに操作する様々なプロセスにおける任意の時点で、無煙タバコが構造繊維と混合され得る。以下で議論されているように、構造繊維の網が無煙タバコを保持するよう構造繊維をひとつに固定するために、様々な交絡および/または結合技術を使用することができる。本明細書には様々なタバコ交絡ファブリック100の作製法が記載されているが、その以外の方法もまた想定されている。
タバコ交絡ファブリック100は、既製の構造繊維を含むことができる。いくつかの態様においては、既製の構造繊維(天然または合成のいずれかの繊維)が乾式積層または湿式積層され、構造繊維の初期ウェブが提供される。合成繊維は、別のプロセスで紡績するかまたは販売元から入手することができる。この構造繊維のウェブは、結束性のものまたは非結束性のものであり得る。いくつかの態様において、無煙タバコは、これらのプロセスの間に構造繊維と混合される。他の態様において、無煙タバコは、構造繊維のウェブを製造した後にこのウェブと混合および交絡され得る。
乾式積層システムは、既製の構造繊維をウェブにすることができる。既製の構造繊維は、1.2から100cmの間の長さであり得る。例えば、既製の構造繊維は、綿であり得る。天然の綿は、製造場所からベールの形態で輸送され得る。いくつかの態様において、無煙タバコは、ベール処理中、ウェブ形成装置への投入直前に、構造繊維と混合され得、または、既製繊維のウェブの形成後に、例えばニードルプロセスを用いて、構造繊維と交絡され得る。
湿式積層ウェブプロセスにおいて、構造繊維は、水性媒体中に分散される。専用製紙機を、水と繊維を分離し均質な材料シートを形成するのに使用することができ、これはその後結合および乾燥される。湿式積層不織布システムは、高い生産速度(最大1000m/分)を有し、製紙技術により得られる様々な繊維をブレンドする能力を有するものであり得る。湿式積層不織布の製造には任意の天然または合成繊維を使用することができる。例えば、綿リンター、木材パルプおよびセルロース構造繊維を湿式積層プロセスにおいて使用することができる。合成繊維(例えば、レーヨン、ポリエステル)を使用することができ、これらは熱による結合の能力を提供することができる。捲縮繊維は、非常に柔らかくかつ分厚いタバコ交絡ファブリックを生成することができる。いくつかの態様において、繊維は、2mmから50mmの間の長さである。湿式積層不織布システムは、0.005%から0.05%の間の密度(consistency)を使用することができる。いくつかの態様において、無煙タバコもまた、構造繊維と共に水に懸濁される。
不織布構造を有するポリマー構造繊維を製造するためのポリマーベースのシステムには、例えば、メルトブローシステムおよびスパンボンドシステムが含まれる。ポリマー繊維を製造するための他のシステムには、エレクトロスピンおよびフォーススピンが含まれる。さらに、ポリマー構造繊維を製造するための他のシステムもまた想定されている。
メルトブローウェブは通常、多様な製品特徴を有する。メルトブローウェブは、ランダムな繊維配向;低度から中等度のウェブ強度、機械的交絡および摩擦力による引き出し強度(deriving strength)を有し得;繊維径は0.1から100ミクロンの範囲であり;基本重量は1〜350g/m2の範囲であり;そして滑らかな表面の質感および円形の断面を有する。いくつかの態様において、メルトブロー繊維は、0.5から5ミクロンの間の範囲の直径を有し得る。メルトブローウェブ中の繊維の長さは変化させることができ;それは数ミリメートルから数百センチメートルの範囲の長さで製造することができ、そしてそれは通常広い範囲で存在する。繊維の断面もまた、円形から平らな形状の範囲およびその他のバリエーションで変更可能である。
紡績プロセスは、連続フィラメント糸の製造と類似しており、特定のポリマーに対して類似の押し出し条件を利用する。したがって、スパンボンド繊維は、少なくとも部分配向を有する。部分配向は、強度を高め、伸展性を低下させ得る。スパンボンドウェブは、超軽量・柔軟な構造から重量・堅牢な構造まで、幅広い範囲の製品特徴を提供する。その特性には以下が含まれる:ランダム繊維構造;大部分のスパンボンドウェブが重層またはこけら板(shingled)構造であり、層の数が基本重量の増加に伴い増加すること;5から800g/m2の間、典型的には10〜200g/m2の基本重量範囲;1から50μmの間の繊維径範囲;0.1から4.0mmの間、典型的には0.2〜1.5mmのウェブの厚み範囲;他の不織布、織布およびニット構造と比較して高い強度対重量比;高い引裂強度(面結合ウェブのみ);繊維のランダム方向性に起因する面内等方性;良好な擦り切れおよびしわ耐性;高い空隙率に起因する高い液体保持能;高い面内せん断抵抗性、および低いドレープ性。
エレクトロスピンは、10nmから数百ナノメートルの範囲の直径の繊維を紡績するプロセスであり;典型的には、ポリマーは、水または有機溶媒に溶解される。このプロセスは、細いオリフィスまたはスピナレットの先端から出た繊維を紡績するために静電気的および機械的な力を使用する。スピナレットは、DC電源により正または負電荷で維持される。静電気的反発力がポリマー溶液の表面張力を上回ったとき、液体はスピナレットから溢れ出し、極細の連続フィラメントを形成する。これらのフィラメントは、スピナレットのそれと反対電荷の下にある電極を有する回転または固定収集装置上に集められ、そこでそれらは蓄積し、ひとつに結合して、ナノ繊維ファブリックを形成する。エレクトロスピンナノ繊維は、いくつかの態様において、口内で溶解するようにすることができる。例えば、繊維は、可溶性ポリマー、例えばHPC、HPMC、またはPVOHの水(または他の溶媒)溶液から紡績することができ;これらの繊維は、香味料、甘味料、粉砕タバコ、またはその他の官能成分を含むことができる。例えば、タバコ交絡ファブリックのバルクは、粗め〜きめ細かなフィラメントから設計され、エレクトロスピンナノ繊維ウェブと組み合わされた1つまたは複数のメルトブロー層から製造することができる。メルトブローおよび/またはスパンボンド層は安定性を提供することができ、外側のエレクトロスピンナノ繊維層は滑らかさを改善することができる。いくつかの態様において、エレクトロスピン繊維は、質感を提供するために、天然構造繊維(例えば、綿繊維)および/またはポリマー構造繊維と重層される。いくつかの態様において、エレクトロスピン繊維は、特有の質感を提供するために、切り刻まれ、ポリマー構造繊維(例えば、メルトブローまたはスパンボンド繊維)と混合され、そして構造繊維の網の中に熱的に結合される。
フォーススピンは、回転ドラムおよびノズルを用いて10nmから500nmの範囲の直径の繊維を紡績するプロセスであり、綿菓子製造機とよく似たものである。このプロセスは、ノズルから出た繊維を紡績するために、静水圧および遠心圧の組み合わせを使用する。例えば、フォーススピンの1つのタイプは、ロータリージェットスピンであり、この方法では、ポリマー材料は、制御可能なモータの上にあるリザバーの中に保持され、そして高速回転ノズルから押し出される。フォーススピンナノ繊維は、いくつかの態様において、口内で溶解するようにすることができる。例えば、繊維は、可溶性ポリマー、例えばHPC、HPMC、またはPVOHの水(または他の溶媒)溶液からフォーススピンすることができ;これらの繊維は、香味料、甘味料、粉砕タバコ、またはその他の官能成分を含むことができる。タバコ交絡ファブリックのバルクは、粗め〜きめ細かなフィラメントから設計され、フォーススピンナノ繊維ウェブと組み合わされた1つまたは複数のメルトブロー層から製造することができる。メルトブローおよび/またはスパンボンド層は安定性を提供することができ、外側のフォーススピンナノ繊維層は滑らかさを改善することができる。いくつかの態様において、フォーススピン繊維は、質感を提供するために、天然構造繊維(例えば、綿繊維)および/またはポリマー構造繊維と重層される。いくつかの態様において、フォーススピン繊維は、特有の質感を提供するために、切り刻まれ、ポリマー構造繊維(例えば、メルトブローまたはスパンボンド繊維)と混合され、そして構造繊維の網の中で熱的に結合される。
無煙タバコおよび構造繊維を層状または絡合状のいずれかで配置した後、そのウェブは、構造繊維がタバコ材料の繊維構造と交絡する網を形成するように、さらなる機械的、熱的、または化学的処理を必要とし得る。他の態様において、タバコ交絡ファブリックは、結束性および/または寸法安定性がより高いタバコ交絡ファブリックを製造するために、さらに処理(例えば交絡または結合)され得る。例えば、カードプロセスにおいて無煙タバコと綿繊維を混合することにより、構造繊維と無煙タバコが絡合されたウェブが生成され得るが、カードプロセスは、ウェブが結束性を有する程度に繊維を交絡させるのには不十分な場合がある。同様に、ポリマー繊維を無煙タバコ層に堆積させるスパンボンドプロセスは、ポリマー構造繊維を無煙タバコと接触させるが、ポリマー構造繊維と無煙タバコを絡合させない場合がある。さらに、タバコ材料と構造繊維のウェブは、ニードル、ニードルパンチ、ニードルフェルト、空気ジェット交絡、スパンレース、および/または水流交絡プロセスによって混合され、交絡させることができる。したがって、無煙タバコを含むウェブは、タバコ交絡ファブリックに結束性および/または寸法安定性を付与するために、ニードル、ニードルパンチ、ニードルフェルト、空気ジェット交絡、スパンレース、水流交絡、ステッチボンド、サーマルボンド、超音波ボンド、放射線ボンド、ケミカルボンド、それらの組み合わせ、またはその他の処理工程に供することができる。
タバコ交絡ファブリック100のいくつかの態様は、無煙タバコがタバコ交絡ファブリック100の構造繊維内で交絡され、それによって固定されるように、構造繊維110と共にニードル処理された無煙タバコ105を含み得る。(構造繊維中に絡合された無煙タバコを含むまたは含まない)構造繊維は、上記の方法の1つによって提供することができる。特定の態様において、ニードル処理されたタバコ交絡ファブリックの一方または両方の外表面は、無煙タバコ中心(繊維構造を含む)または構造繊維中心とすることができる。
水流交絡としても公知のスパンレースは、繊維同士を固定するのに流体力を使用するプロセスである。例えば、細かい水のジェット流を、コンベアベルトによって支えられている構造繊維のウェブに通し、構造繊維同士および/または構造繊維とタバコの繊維構造を交絡させることができる。交絡は、水流がウェブに衝突し、繊維が反り返ることで起こる。ウェブ内での激しい撹拌により、繊維が交絡される。例えば、スパンレースプロセスは、無煙タバコと構造繊維のウェブを交絡させるのに使用することができる。例えば、綿のウェブは、無煙タバコと共にニードル処理される前にスパンレース処理され得る。
サーマルボンドは、熱を用いてウェブ構造物を結合または安定化させるプロセスである。タバコ交絡ファブリックを安定化またはさらに安定化させるために、ポリマー構造繊維が熱により結合され得る。サーマルボンドのいくつかの態様においては、他のエネルギー源が、ファブリックの強度および寸法安定性を向上させた繊維の網を形成するよう、構造繊維のポリマー材料の温度を上昇させ構造繊維を相互に結合または接着させるために、提供される。例えば、電気加熱表面、超音波ボンド、赤外線エネルギー、電波エネルギー、および電磁波エネルギーが、特にサーマルボンドのためのエネルギー源となる。
繊維を結合剤、例えばラテックスエマルジョンまたはポリマー溶液でコートすることによるウェブの化学的結合は、典型的には、湿式積層プロセスにおいて使用される。乾式積層システムでは、ビーズまたは小さなランダム形状の形態の接着性材料を構造繊維の網に絡合させ、それを加熱および/または加圧により活性化させ網に結合させて、タバコ交絡ファブリックにすることができる。いくつかの態様において、シリコーンまたは酢酸ポリビニルが、化学接着剤として使用される。いくつかの態様においては、アルギン酸ナトリウムが網に添加され、その後にカルシウム塩が、網の中でアルギン酸塩を不溶化するために添加され、そして周囲の繊維に結合される。ケミカルボンドは、構造繊維を形成させるおよび/または無煙タバコと構造繊維を絡合させる任意の他の技術と共に使用することができる。
タバコ交絡ファブリック100は、無煙タバコ105および構造繊維110を含む。構造繊維110の少なくとも一部は、タバコ交絡ファブリックが成人タバコ消費者の口内に置かれたときに結束性を維持するよう、口内安定性材料を含み得る。タバコ交絡ファブリック100は、任意で、1つまたは複数の香味料およびその他の添加物を含み得る。
様々な繊維が、タバコ交絡ファブリック100において使用するのに適している。構造繊維110の少なくとも一部は、成人タバコ消費者の口内に置かれ唾液およびその他の口内液に曝されたときに、口内安定性を示し得る。本明細書で使用される場合、「口内安定性」は、その材料が、成人タバコ消費者の口内に置かれたときに1時間の間、結束性を維持することを意味する。構造繊維110は、天然繊維、合成繊維、またはそれらの組み合わせを含み得る。天然繊維には、綿、羊毛、亜麻、黄麻、および竹が含まれる。構造繊維は、ポリマー材料、例えばアクリル、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン(例えば、Bayerから入手可能なDESMOPAN DP 9370A)、塩化ポリビニル、ポリ乳酸、ポリビニルアルコールおよびレーヨン、ビスコースまたはその他の変性セルロース繊維、ならびにそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの態様において、口内安定性繊維は、生分解性である。本明細書で使用される場合、「生分解性」は、ASTM D6400-04, Standard Specification for Compostable Plasticsの要件を満たす材料を意味する。適当な生分解性材料は、自然の好気性(コンポスト化)および嫌気性(埋め立て)環境において分解されるであろうが、消費者の口内では適当な期間(例えば、1時間)安定性を維持するものである。生分解性材料の例には、脂肪族ポリエステル;ポリヒドロキシアルカノエート、例えば、ポリ-3-ヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバレレートおよびポリヒドロキシヘキサノエート;ポリ乳酸;コハク酸ポリブチレン;ポリカプロラクトン;ポリ無水物;ポリビニルアルコール;各種デンプン誘導体;ならびに酢酸セルロースおよびニトロセルロースおよびそれらの誘導体(例えば、セルロイド)等のセルロースエステルが含まれる。
無煙タバコは、口内で使用されるタバコ製品において使用するのに適したタバコである。「無煙タバコ」は、処理されたニコチアナ(Nicotiana)属のメンバーの一部、例えば葉および茎を意味する。タバコの例示的な種には、N.ルスティカ(N. rustica)、N.タバカム(N. tabacum)、N.トメントシフォルミス(N.tomentosiformis)およびN.シルベストリス(N. sylvestris)が含まれる。適当なタバコには、発酵および非発酵タバコが含まれる。発酵に加えて、タバコは、他の技術を用いて処理され得る。例えば、タバコは、熱処理(例えば、熱調理、トースト焼き)、香味付け、酵素処理、膨張および/またはキュアリングによって処理することができる。発酵および非発酵の両方のタバコは、これらの技術を用いて処理することができる。他の態様において、タバコは、未処理のタバコであり得る。適当に処理されたタバコの具体例には、エアキュアリングされた黒タバコ、ファイアキュアリングされた黒タバコ、バーレー種タバコ、フルーキュアリング(flue cured)されたタバコ、およびシガーフィラーまたはシガーラッパーのタバコ、ならびに全葉ステミング作業由来の生産物が含まれる。いくつかの態様において、無煙タバコは、新鮮重量(fresh weight)基準で最大70%の黒タバコを含む。例えば、タバコは、米国公開第2004/0118422号または同第2005/0178398号に記載されるような加熱、乾燥、および/または低温殺菌工程により調整され得る。発酵は、典型的には、高い初期含湿量、熱の発生、および乾燥重量の10から20%損失によって特徴付けられる。例えば、米国特許第4,528,993号;同第4,660,577号;同第4,848,373号;および同第5,372,149号を参照のこと。葉の芳香の調整に加えて、発酵は、葉の色および質感のいずれかまたは両方を変化させることができる。また、発酵プロセスの間に、放散気体が発生し得、酸素が摂取され得、pHが変化し得、そして保持されている水分量が変化し得る。例えば、米国公開第2005/0178398号およびTso(1999, Tobacco, Production, Chemistry and Technology, Davis & Nielsen, eds., Blackwell Publishing, OxfordのChapter 1)を参照のこと。キュアリングされた、またはキュアリングおよび発酵されたタバコは、無煙タバコ製品に組み込む前にさらに処理(例えば、切断、膨張、ブレンド、粉砕または破砕)され得る。タバコは、いくつかの態様において、構造繊維ならびに任意で香味料および他の添加物と混合される前に、48から50重量パーセントの間のオーブン揮発物含有量を有する、ロングカットの発酵、キュアリングされた湿性タバコである。
香味料および他の添加物を、本明細書に記載される組成物に含めることができ、これらを、本明細書に記載される様々なプロセスの様々な異なる段階で添加することができる。例えば、構造繊維を含む初期成分のいずれかは、香味付けした形態で提供することができる。いくつかの態様において、香味料および/または他の添加物は、無煙タバコ中に含められる。香味料および/または他の添加物は、構造繊維とタバコのセルロース繊維を組み合わせた後にタバコ交絡ファブリック100に吸着させることができる。他の態様において、香味料および/または他の添加物は、無煙タバコに混合する前に、構造繊維と混合される。代わりにまたは加えて、香味料は、さらなる処理(例えば、切断またはパンチによる成形)の前にタバコ交絡ファブリックに適用することができ、または香味料は、包装の前にタバコ交絡ファブリックに適用することができる。図15Aを参照して、例えば、タバコ交絡ファブリック200Aのいくつかの態様は、香味ストリップ205の形態で、香味料を含んでいる。
タバコ交絡ファブリック100は、10から65重量パーセントの間の総オーブン揮発物含有量を有し得る。いくつかの態様において、総オーブン揮発物含有量は、10重量%以上、例えば、約20重量%以上;約40重量%以上;約15重量%から約25重量%;約20重量%から約30重量%;約30重量%から約50重量%;約45重量%から約65重量%;または約50重量%から約60重量%である。オーブン揮発物には、水およびその他の揮発性化合物が含まれ、これらはタバコ、構造繊維、香味料および/または他の添加物の一部であり得る。本明細書で使用される場合、「オーブン揮発物」は、事前に温めておいた110℃の強制通風オーブン内でサンプルを3.25時間乾燥させた後のサンプルの重量損失の比率を計算することによって決定される。構造繊維は、様々なプロセスの間にいくつかのオーブン揮発物を吸着し得るが、これらのプロセスは、所望の範囲の総オーブン揮発物含有量を有するよう制御することができる。いくつかの態様において、水および/またはその他の揮発物は、そのオーブン揮発物含有量を所望の範囲まで増大させるよう、タバコ交絡ファブリックに添加される。いくつかの態様において、タバコ交絡ファブリック100のオーブン揮発物含有量は、50から61重量パーセントの間である。例えば、本明細書に記載される様々なプロセスにおいて使用される無煙タバコ105のオーブン揮発物含有量は、約57重量パーセントであり得、得られるタバコ交絡ファブリックの目標オーブン揮発物含有量は約57重量パーセントであり得る。他の態様において、総オーブン揮発物含有量は、10から30重量パーセントの間であり得る。
本明細書に記載されるタバコ交絡ファブリックを含む無煙タバコ製品は、多くの異なる構成を有することができ、例えば、図1もしくは11に示されるタバコ交絡ファブリック片100の構成を有し得、または、図1もしくは11に示される特定の態様とは異なる形状もしくは層構造を有し得る。例えば、図14A〜Kを参照して、タバコ交絡ファブリック100A〜Kは、成人タバコ消費者における口内設置性の改善、包装上の特徴の改善またはその両方をもたらす形状で形成することができる。いくつかの状況において、タバコ交絡ファブリック100は以下のように構成することができる:(A)楕円形の形状のタバコ交絡ファブリック100A;(B)細長楕円形の形状のタバコ交絡ファブリック100B;(C)半円形のタバコ交絡ファブリック100C;(D)正方形または長方形の形状のタバコ交絡ファブリック100D;(E)フットボール形状のタバコ交絡ファブリック100E;(F)細長長方形の形状のタバコ交絡ファブリック100F;(G)ブーメラン形状のタバコ交絡ファブリック100G;(H)丸縁長方形の形状のタバコ交絡ファブリック100H;(I)涙またはコンマ形状のタバコ交絡ファブリック100I;(J)蝶ネクタイ形状のタバコ交絡ファブリック100J;ならびに(K)ピーナツ形状のタバコ交絡ファブリック100K。あるいは、タバコ交絡ファブリック100は、傾斜のある物品(例えば、くさび)が製造されるよう(例えば、図14Lに示されるタバコ交絡ファブリックを参照のこと)または半球形状が製造されるよう、異なる厚みまたは寸法を有する形状とすることができる。
本明細書に記載されるタバコ交絡ファブリックは、使用に便利な任意の多くの方法で包装することができる。上記のように、タバコ交絡ファブリックは、任意の形状またはサイズの個々の小片として包装され得、そして、例えば、蓋54を有するほぼ円筒形の容器52(図1)に収容され得る。あるいは、図16Aに示されるように、メルトブロータバコ交絡ファブリックは、剥離蓋254を有するトレイ容器252を含むシステムで包装され得る。トレイ容器252は、タバコ交絡ファブリック255のスタックを別々に保存するよう、複数の仕切りされた内部空間253A〜Cを含み得る。そのスタックにおいてタバコ交絡ファブリックは、それ自身の上に折り重ねることができる。いくつかの状況において、剥離蓋254は、容器252に繰り返し固定できるように取り外すことができるものである。
本発明は、本明細書において、多くの異なる局面に関連して解説されているが、上記の様々な局面の解説は、例示を意図したものであり、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。他の局面、利点および改良物も、添付の特許請求の範囲に包含されるのである。
Claims (50)
- 無煙タバコ、および
タバコ交絡ファブリックを形成するよう、無煙タバコと交絡する網を形成する構造繊維であって、無煙タバコとは異なる組成を有し、タバコ交絡ファブリックが、構造繊維を含まない無煙タバコの塊を取り囲んでいる、構造線維
を含む、無煙タバコ製品。 - タバコ交絡ファブリックが、約4重量%から約61重量%の総オーブン揮発物含有量を有する、請求項1記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が、不織布の網を形成する、請求項1または2記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が、無煙タバコの繊維構造と交絡している、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- タバコ交絡ファブリックが、寸法安定性を有する、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が、少なくとも部分的に口内安定性を有し、かつタバコ交絡ファブリックが、成人タバコ消費者の口内に置かれ唾液に曝されたときに実質的な結束性を維持するよう適合されている、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が、綿繊維を含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が、ビスコース繊維を含む、請求項1〜6のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が、ポリプロピレンを含む、請求項1〜6のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が、熱可塑性ポリマー繊維の熱可塑性ポリマー材料に少なくとも部分的に埋め込まれた粉砕タバコを含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が、再構成セルロース繊維を含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 構造繊維が複合繊維を含み、各複合繊維が2つ以上の材料を含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 複合繊維が、少なくとも1つの口内安定性材料および少なくとも1つの口内溶解性材料を含む、請求項12記載の無煙タバコ製品。
- タバコ交絡ファブリックが、複数の構造繊維層および複数の無煙タバコ層を含み、隣接する層の繊維が交絡されている、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- タバコ交絡ファブリックが、構造繊維として主として綿繊維を含む中心層と、主として無煙タバコを含む、中心層に隣接する2つの中間層と、構造繊維として綿繊維を含む2つの外層とを含むニードル処理された複合物を含む、請求項14記載の無煙タバコ製品。
- タバコ交絡ファブリック内に香味料をさらに含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 5mmから15mmの間の厚み、10mmから20mmの間の幅、および10mmから30mmの間の長さを有する、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- タバコ交絡ファブリックが、それ自身の上に折り重ねられているまたはそれ自身に巻き取られている、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 外表面に沿って露出しているタバコ材料を含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- タバコ交絡ファブリックを少なくとも部分的にコートする溶解性フィルムをさらに含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 無煙タバコが、キュアリングされたタバコを含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 無煙タバコが、キュアリングされ、エイジングされ、発酵されたタバコを含む、請求項21記載の無煙タバコ製品。
- 無煙タバコが、キュアリングされ、エイジングされ、発酵されていないタバコを含む、請求項21記載の無煙タバコ製品。
- タバコ交絡ファブリックが、乾燥重量基準で約15%から約85%の無煙タバコを含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 無煙タバコが、黒タバコを含む、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 無煙タバコが、0.1から1.0インチの間の平均長および0.009から0.1インチの平均幅を有する、前記請求項のいずれか一項記載の無煙タバコ製品。
- 湿気非透過性の内部空間を画定する容器、および
湿気非透過性の内部空間に置かれた少なくとも1片の前記請求項のいずれか一項記載のタバコ交絡ファブリック
を含む、包装された無煙タバコ製品。 - 前記内部空間に置かれた複数の類似形状のタバコ交絡ファブリック片を含む、請求項27記載の包装された無煙タバコ製品。
- 前記容器が、使用済みのタバコ交絡ファブリック片の廃棄のための第2の内部空間を画定する、請求項27記載の包装された無煙タバコ製品。
- 少なくとも1つの無煙タバコ製品を含む湿気非透過性の内部空間を画定する容器を開封する工程であって、無煙タバコ製品が、無煙タバコおよび構造繊維を含み、構造繊維が、タバコ交絡ファブリックを形成するよう無煙タバコと交絡する網を形成し、構造繊維が、無煙タバコとは異なる組成を有する材料を含み、タバコ交絡ファブリックが、構造繊維を含まない無煙タバコの塊を取り囲み、タバコ交絡ファブリックが、少なくとも10重量パーセントの総オーブン揮発物含有量を有する、工程;
少なくとも1片の無煙タバコ製品を取り出す工程;ならびに
少なくとも1片の無煙タバコ製品を成人タバコ消費者の口内に置く工程
を含む、無煙タバコ製品の使用方法。 - 無煙タバコを構造繊維と接触させる工程;
無煙タバコと構造繊維を、無煙タバコと構造繊維をニードル処理することによって交絡させ、タバコ交絡ファブリックを形成する工程であって、タバコ交絡ファブリックが、少なくとも10重量パーセントの総オーブン揮発物含有量を有する、工程;および
タバコ交絡ファブリックを切断し、折り重ね、または巻き取り、無煙タバコ製品を形成する工程
を含む、無煙タバコ製品の製造方法。 - 無煙タバコ繊維と構造繊維の組み合わせに向けて流体のジェット流を通すことによって、無煙タバコと構造繊維を交絡させる、請求項31記載の方法。
- 流体が、液体である、請求項32記載の方法。
- 流体が、気体である、請求項32記載の方法。
- 流体のジェット流が、0.1mmから2mmの間の直径を有する、請求項34記載の方法。
- ポリマー材料を押し出しかつ延伸して構造繊維を形成する工程をさらに包含する、請求項31〜35のいずれか一項記載の方法。
- 構造繊維を、複数の押し出しダイを通じて押し出し、かつ構造繊維を、複数の押し出しダイ付近での空気のジェット流により延伸して構造繊維のフローを形成する、請求項36記載の方法。
- 構造繊維のフローが、収集面に収集される、請求項37記載の方法。
- 無煙タバコを収集面に堆積させ、その後に構造繊維のフローによってコートすることで、繊維と無煙タバコを接触させる、請求項38記載の方法。
- 流体のジェット流を、無煙タバコ繊維に向けて、無煙タバコと構造繊維を絡合させる、請求項39記載の方法。
- 無煙タバコに向ける流体のジェット流を、構造繊維のフローが集められる収集面上の領域にある地点またはその付近の地点に位置合わせする、請求項40記載の方法。
- 構造繊維と無煙タバコをニードル処理して、無煙タバコを構造繊維と絡合させる、請求項39記載の方法。
- 無煙タバコのフローを構造繊維のフローに向け、繊維を無煙タバコと接触させかつ繊維と無煙タバコを絡合させる、請求項38記載の方法。
- 押し出しかつ延伸した構造繊維が、メルトブロー処理されたものである、請求項37記載の方法。
- 押し出しかつ延伸した構造繊維が、スパンボンド繊維である、請求項37記載の方法。
- 構造繊維を結合する工程をさらに含む、請求項37記載の方法。
- 少なくとも1つの構造繊維が少なくとも2つの材料成分と共押し出しされる、請求項37記載の方法。
- 構造繊維が、再構成セルロース材料を含み、タバコ植物材料を溶解させかつ溶解しないタバコ植物材料を押し出しかつ延伸することで再構成セルロース材料を生成することにより、再構成セルロース材料が形成される、請求項37記載の方法。
- タバコ交絡ファブリックが、約30重量%から約60重量%の総オーブン揮発物含有量を有する、請求項31〜48のいずれか一項記載の方法。
- タバコ交絡ファブリックが、寸法安定性を有する、請求項31〜48のいずれか一項記載の方法。
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