JP6884851B2 - 喫煙物品用の紙及び喫煙物品 - Google Patents
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Description
セルロース繊維は、特に限定されないが、例えば、通常の喫煙物品の巻紙に使用されている針葉樹パルプ繊維若しくは広葉樹パルプ繊維等の木材パルプ繊維、亜麻パルプ繊維、***パルプ繊維、又はサイザル麻パルプ繊維等、又はこれらの混合物を用いることができる。セルロース繊維は、例えば、喫煙物品用の紙において、通気度を確保しつつ、引張強度の低下を抑制するため10gsm〜40gsm含有することが好ましい。セルロース繊維は、例えば、体積平均繊維長1478μmである亜麻パルプ繊維をショッパー・リーグラ濾水度が60°SRとなるように叩解して使用される。
セルロースナノファイバーは、平均繊維径Dが1μm以下であり、繊維長LがL/D>100を満足するものである。セルロースナノファイバーの平均繊維径は、例えば、5nm〜500nmであり、より好ましくは5nm〜50nmである。セルロースナノファイバー2重量%水溶液での粘度は、例えば、500mPas〜8000mPasであり、好ましくは1000mPas以上、より好ましくは6000mPas〜8000mPasである。セルロースナノファイバーの水溶液の粘度は、セルロースナノファイバーの平均繊維長が長いほど増加するため、セルロースナノファイバーの平均繊維長の目安として使用される。この粘度は、回転式粘度測定法による25℃で回転速度60rpmでの測定値である。このようなセルロースナノファイバーの例としては、株式会社スギノマシン製のバイオマスナノファイバーであるビンフィス(登録商標)が挙げられる。
充填材粒子は、触媒又は吸着剤であり、主流煙中に含まれる不要な化学成分を分解又は吸着するものである。触媒としては、例えば、金属酸化物、金属水酸化物等を用いる事ができ、金属酸化物、金属水酸化物としては、B、Al、Si、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Sn、Ce、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt及びAuからなる群から選ばれる少なくとも一つの金属元素の酸化物もしくは水酸化物が用いられる。吸着剤としては、例えば、多孔性材料、イオン交換樹脂、粘土鉱物が挙げられ、特に好ましい例としては活性炭、シリカ、アルミナ、チタニア、アルミノシリケート、ゼオライト、メソポーラスシリカ、ハイドロタルサイト、セピオライトならびにこれらの組み合わせからなる群より選択される。
以下、実施例1〜16、及び比較例1〜6により本実施形態をより詳細に説明する。以下に示す方法によって、実施例1〜16及び比較例1〜6に係る試験サンプルを作製した。
充填剤粒子として、一次粒子の平均粒子径が50nmであり、BET表面積が111.5m2/gのハイドロタルサイト(Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O)を使用した。セルロースナノファイバーとして、株式会社スギノマシン製のバイオマスナノファイバーであるビンフィス(登録商標)の型式FMa−10002を使用した。なお、このビンフィス(登録商標)の型式FMa−10002は、平均繊維径が約20nmであって、2重量%水溶液の粘度が700mPa・sの平均繊維長の短いセルロースナノファイバーである。
実施例3,4では、実施例1,2と異なるセルロースナノファイバーを用いたこと以外は、実施例1,2と同様に、下記表1に示す添加量になるように試験サンプルを作製した。セルロースナノファイバーとして、株式会社スギノマシン製のバイオマスナノファイバーであるビンフィス(登録商標)の型式IMa−10002を使用した。なお、このビンフィス(登録商標)の型式IMa−10002は、平均繊維径が約20nmであって、2重量%水溶液の粘度が7500mPa・sの平均繊維長の長いセルロースナノファイバーである。
比較例1では、セルロースナノファイバーを添加せずに抄紙したこと以外は、実施例1,2と同様に、下記表1に示す添加量になるように試験サンプルを作製した。すなわち、比較例1に係る試験サンプルは、亜麻パルプ繊維であるセルロース繊維と、ハイドロタルサイトである充填剤粒子とから抄紙されたものである。
比較例2では、セルロースナノファイバー及び充填剤粒子を添加せずに抄紙したこと以外は、実施例1,2と同様に試験サンプルを作製した。すなわち、比較例2に係る試験サンプルは、亜麻パルプ繊維であるセルロース繊維のみから抄紙されたものである。
実施例5〜6、9〜10、及び13〜14では、抄紙時のハイドロタルサイトの添加量以外は実施例1,2と同様に、それぞれ表2、表3、及び表4に示す添加量になるように試験サンプルを作製した。
実施例7〜8、11〜12、及び15〜16では、ハイドロタルサイトの添加量以外は、実施例3,4と同様に、それぞれ表2、表3、及び表4に示す添加量になるように試験サンプルを作製した。
比較例3、4及び6では、ハイドロタルサイトの添加量以外は比較例1と同様に、表2、表3及び表4に示す添加量になるように試験サンプルを作製した。
比較例5では、セルロース繊維の添加量以外は比較例2と同様に、表3に示す添加量になるように試験サンプルを作製した。
充填剤粒子の歩留りの測定は、熱風循環式乾燥器(光洋サーモシステム株式会社製、KLO−60M(商品名))を使用して測定した。まず、105℃に設定した熱風循環式乾燥器内に各試験サンプルを12時間載置して乾燥させて紙の乾燥重量を測定した。次いで、その紙の乾燥重量から、抄紙時のセルロース繊維及びセルロースナノファイバーの添加量を引き算することで、紙中の充填剤粒子の含有量を算出した。歩留りは、次式にて算出される。
(2)通気度
通気度の測定は、Coresta method No.3に記載の方法に基づいて、通気度測定装置(Borfwaldt社製、Air Permeability Tester A20(商品名))を使用して測定した。通気度は、紙の両面の差圧が100mmH2Oのときに、面積1cm2を通過する気体の流量をml・cm2/minの単位で表す。1ml・cm2/minは、1CORESTA単位(1C.U.)である。
引張強度の測定は、JIS P 8113に基づいて、引張強度測定装置(東洋精機株式会社製、STRONGRAPH E3−L(商品名))を使用して測定した。各試験サンプルを、幅15mm、長さ200mmに裁断して、引張強度200mm/分で引張り、破断した際の荷重を引張強度の値とした。
実施例1〜16、及び比較例1〜6に係る試験サンプルの測定結果について説明する。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] セルロース繊維を含み、セルロースナノファイバー及び一次粒子の平均粒径が1μm以下の吸着剤又は触媒である充填剤粒子を添加して抄紙されたものであることを特徴とする喫煙物品用の紙。
[2] 前記喫煙物品用の紙は、坪量が20gsm〜80gsmであり、前記充填剤粒子を2重量%〜60重量%含有することを特徴とする[1]に記載の喫煙物品用の紙。
[3] 前記喫煙物品用の紙は、前記セルロース繊維、前記セルロースナノファイバー、及び前記充填剤粒子の合計の重量に対して、前記セルロースナノファイバー2重量%〜32重量%を添加して抄紙されたものであることを特徴とする[1]又は[2]に記載の喫煙物品用の紙。
[4] 前記喫煙物品用の紙は、前記セルロース繊維、前記セルロースナノファイバー、及び前記充填剤粒子の合計の重量に対して、前記セルロースナノファイバー4重量%〜13重量%を添加して抄紙されたものであることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1つに記載の喫煙物品用の紙。
[5] 前記セルロースナノファイバーは、繊維径が50nm以下であり、2%水溶液での粘度が1000mPa・s以上であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか1つに記載の喫煙物品用の紙。
[6] 前記充填剤粒子は、一次粒子の平均粒径が10nm〜500nmであることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか1つに記載の喫煙物品用の紙。
[7] 前記喫煙物品用の紙は、通気度が10CORESTA単位〜500CORESTA単位であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれか1項に記載の喫煙物品用の紙。
[8] 前記喫煙物品用の紙は、引張強度が12.5N/15mm以上であることを特徴とする[1]〜[7]のいずれか1つに記載の喫煙物品用の紙。
[9] [1]〜[8]のいずれか1つに記載の喫煙物品用の紙を、シガレットのたばこ刻みを巻装する巻紙として備えることを特徴とする喫煙物品。
[10] [1]〜[8]のいずれか1つに記載の喫煙物品用の紙を、フィルタを巻装するフィルタ巻取紙として備えることを特徴とするフィルタ付き喫煙物品。
[11] [1]〜[8]のいずれか1つに記載の喫煙物品用の紙を、フィルタ材として備えることを特徴とするフィルタ付き喫煙物品。
Claims (10)
- セルロース繊維を含み、セルロースナノファイバー及び一次粒子の平均粒径が10nm〜50nmの吸着剤又は触媒である充填剤粒子を添加して抄紙され、
前記充填剤粒子を2重量%〜60重量%で含有することを特徴とする喫煙物品用の紙。 - 前記喫煙物品用の紙は、坪量が20gsm〜80gsmであることを特徴とする請求項1に記載の喫煙物品用の紙。
- 前記喫煙物品用の紙は、前記セルロース繊維、前記セルロースナノファイバー、及び前記充填剤粒子の合計の重量に対して、前記セルロースナノファイバー2重量%〜32重量%を添加して抄紙されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の喫煙物品用の紙。
- 前記喫煙物品用の紙は、前記セルロース繊維、前記セルロースナノファイバー、及び前記充填剤粒子の合計の重量に対して、前記セルロースナノファイバー4重量%〜13重量%を添加して抄紙されたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の喫煙物品用の紙。
- 前記セルロースナノファイバーは、繊維径が50nm以下であり、2%水溶液での粘度が1000mPa・s以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の喫煙物品用の紙。
- 前記喫煙物品用の紙は、通気度が10CORESTA単位〜500CORESTA単位であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の喫煙物品用の紙。
- 前記喫煙物品用の紙は、引張強度が12.5N/15mm以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の喫煙物品用の紙。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の喫煙物品用の紙を、シガレットのたばこ刻みを巻装する巻紙として備えることを特徴とする喫煙物品。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の喫煙物品用の紙を、フィルタを巻装するフィルタ巻取紙として備えることを特徴とするフィルタ付き喫煙物品。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の喫煙物品用の紙を、フィルタ材として備えることを特徴とするフィルタ付き喫煙物品。
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