JPH02200174A - 紙巻きたばこのフィルターロッド部材およびその部材を用いた紙巻きたばこ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、紙巻きたばこのフィルターロッド部材と、そ
の部材を用いた紙巻きたばこに関する。

従来の技術 および発明が解決しようとする課題 従来のフィルター付き紙巻きたばこを直かに、あるいは
喫煙具を介して吸った場合、版数当りのタール量が漸次
増加することはよく知られている。

通常、喫煙末期における数Ｊｌｕ時のタール発生量は初
期敬服時の数倍に達するため、末期敬服時のタールが「
辛過ぎる」と味覚されることになる。ｎＦｌ数毎のター
ル排出を均一にできたならば、その紙巻きたばこは「比
較的軽い」とみなされる。　従来、紙巻きたばこのフィ
ルターを改良することにより、版数毎のタール排出量を
均衡化せしめることが広れに試みられてきた。米国特許
第２，７８３．２８７号および同３，８０９，０９７号
の各明細書には、複数の円板をフィルターロッドの内部
に、しかも煙流を横切って配置せしめることが提案され
ている。

この構成では濾過効率が向上するも、タールの排出量を
均一にすることは不可能である。

米国特許第３．６４８．７１２号明細書によれば、ガス
濾過率の低い円板を通常の酢酸セルロースフィルターロ
ッド内に、煙流に対して横方向に設けることが開示され
ている。この円板はフィルターロッドより５〜２５％小
さい直径を有する関係上、濾過効率を改良するには好ま
しいが、タール排出の均寵化には不適である。

たばこ葉充填部と通常の酢酸セルロースフィルターロッ
ドの間に、円板状の遮断プラグを介装させることが英国
特許第１．３３９．２３８号明細書に開示されている。

このプラグは煙流用のオリフィスをｉえたものである。

この構成の欠点を挙げると、版数の増加に伴ってオリフ
ィスが目詰りを起こし、紙巻きたばこの圧力が喫煙不能
なまでに低下してしまうことである。

２つのフィルターロッドセグメントに微細繊維質円板を
間装させる構造も米国特許第３．８８２．８７７号明細
書中に記載されている。しかし、このフィルターは濾過
効率の向上を図ったものであって、タール排出の均衡化
は不能であるばかりか、後半の置数時に圧力低下を招く
恐れがある。

多孔質の遮断円板を含む複合フィルターが米国特許第４
，４６０，０００および同第４．４８９．１１２号の各
明細書に提案されている。この円板は煙全体を通過させ
、ついで酢酸セルロースのフィルターロッドセグメント
に送り込むような構成になっている。

喫煙版数が進むにつれ、円板孔部の出口周囲において、
酢酸セルロース繊維上に堆積するタール量が増加する。

この場合、円板孔部の近傍に堆積したタールによってフ
ィルターの煙流抵抗が急激に増大し、喫煙不能になって
しまう。

さらに別の公知技術によれば、英国特許公開公報第２．
１０２．２７１号、同第２．１０３．００５号および同
第２．１０５．５６８号に開示されているごとく、煙を
二通りの流路でもってフィルターロッド内に流入せしめ
ることが提案されている。一方の流路とは濾過効率の低
い、圧力低下の小さい流路であり、他方の流路とは濾過
効率の高い、圧力低下の大きい流路である。紙巻きたば
こを最初に数服吸ったとき、煙は圧力低下の小さい流路
を通って流れ、ついで圧力低下の大きい流路に切り換わ
って流れる。この切換えは、圧力低下の小さい流路に存
在する遮断機構によって行われる。この種のフィルター
は極めて複雑で、製造し難い点で不利である。

課題を解決するための手段 本発明の目的は、ある特定のフィルターを使用すること
により、版数当りのタール排出量を均衡化させ、しかも
圧力低下を抑制せしめた紙巻きたばこを提供することに
ある。

本明細書中の［フィルターロッド部材」という用語は、
紙巻きたばこに着設するフィルターロッドの一部分を形
成するか、あるいはそれ自体でフィルターロッド全体を
構成する部材を意味する。

紙巻きたばこのフィルターロッド部材は、円筒状中空チ
ューブと、そのチューブ内に配設した繊維材料の円板と
でフィルターロッド全体を構成するようにした形成せし
めることができる。円板の端部を中空チニーブの内壁と
密告させれば、その中空チューブの一端部に流入した煙
は円板を通って、チューブ他端部から流出するように規
制される。この円板は微細繊維の少なくとも単層として
形成でき、その平均直径は０．５〜ｌＯミクロンの範囲
である。

上述のフィルターロッド部材を葉たばこ充填部に当接せ
しめると、フィルター付き紙巻きたばこが得られる。こ
の紙巻きたばこを喫煙した場合、煙流は濾過されないま
ま中空チューブを走行して円板に到達する。ついで煙流
は円板を通過したあと、微細繊維内の層に入り込む。そ
の微細繊維は任意に配向でき、あるいは所定の仕方で整
列されてもよい。繊維層中で、煙の粒子分が例えば拡散
、衝撃、遮断等の既知機構により繊維に捕集される。

換言すれば、この円板はある程度の濾過効率を有してお
り、煙粒子を濾去し得る。繊維濾過の分野では周知のよ
うに、微細繊維間の空隙が煙粒子の集積により減少する
と、濾過効率が大幅に低下する。従って、微細繊維層が
急速に目詰りを起こす一方、円板を横切る圧力が極端に
喫煙不能なまでに低下してしまう。

適切な寸法の１個またはそれ以上の開口部を円板に穿設
すれば、その開口部の位置が円板の中央または他の特定
位置に関係なく、円板に目詰りは発生せず、また圧力低
下の度合も僅少であって、たとえ低下したとしても喫煙
に支障を来たさないことが仙明した。このようなフィル
ターの構成により、全煙流が常に微細繊維により濾過さ
れずに開口部を通過する。つまり、これらの開口部は煙
流を制御して漏洩させるように作用するので、煙粒子の
集積による円板の目詰りが防止される。使用する微細繊
維の充填密度と厚みをある特定の範囲内に定めるととも
に、円板に１個またはそれ以上の開口部を形成せしめれ
ば、喫煙版数が進んだとしても、濾過効率の高い、圧力
低下の小さいフィルターロッドが達成される。喫煙末期
の数層時における濾過効率が初期数層時に比べて著しく
上昇することから、喫煙末期に喫煙者の口内に送入され
るタール量は減少する。従って、タール分の同じ従来の
フィルター付き紙巻きたばこと比較した場合、喫煙者は
より均一な味を覚えるはずである。

本発明に基づく紙巻きたばこのフィルターウッド部材は
、直径０．５〜１０ミクロンの微細繊維の層として形成
され、かつ直径０．１〜３．ＯＩｌｌ、総会面積０．１
〜１０ｍｍ２の１個またはそれ以上の流口部を備えた略
平坦円板状の障壁を含む通し流路を有する。微細繊維層
の充填密度としては０．０５〜０．３、厚みとしては０
．０５〜４ｍの範囲に定めるのが好ましい。

さらに本発明は、前記のフィルターロッド部材を組み込
んだ紙巻きたばこに関する。

第１図に示したように、紙巻きたばこ用フィルターロッ
ド■は、チューブ４と遮断円板３とからなる部材で形成
されている。円板３には開口部２が配置してあり、円板
３は直径０．５〜１０ミクロンの微細繊維の層である。

チューブ４は紙や合成樹脂などの従来の材料で形成すれ
ばよい。円板３の端部はチューブ４の内壁に密接して配
置しであるので、チューブ４の端部一端部連通流路は必
然的に円板３を通過することになる。開口＃２の数は１
個あるいは最大１０個でもよいが、好ましくは１゜〜３
個である。開口部２が１個の場合、円板３の中央または
中央近辺に位置決めするのが至便である。一方、複数個
の開口部を設けるときは、円板３の上面に等間隔で、あ
るいは中央周辺に位置させればよい。また各開口部の寸
法および形状を相違させることもできる。円板は複数の
ｍ堆層として形成可能であるが、その中の少なくとも一
層を直径０，５〜１０ミクロンの微細繊維層とする。

開口部２は個数の単複を問わず流口部として作用し、そ
の直径は０．１〜３．０順、総開口面積は合計で０．１
〜１０ｍｍ２である。微ｍａ堆層の充填密度は０．０５
〜０，３、厚みはり、０５〜４ｍｔｓの範囲である。

第１図の部材を用いて形成したフィルターロッド１を取
り付けてなる紙巻きたばこの断面を第２図に示した。図
示の例では包装した葉たばこ充填部６がフィルターロッ
ド１に当接し、双方は吸口紙５によって適切に保持され
ている。

第３図は本発明の別の実施態様を例示したもので、フィ
ルターロッド１１は２ＦＩ＋のロッド部材で構成されて
いる。一方のロッド部材は部材１１他方は平坦部材７で
あり、両部材がプラグ包装材１０（こより一体に保持さ
れている。平坦部材７には、例えば繊維の大半を軸方向
に延ばした酢酸セルロース束などの既知のフィルター材
９、あるいは「ダナクロン・イー・ニスＣＤＡＮＡＫＬ
ＯＮ　ＥＳ　Ｊのごとき不織繊維材が充填してあり、平
坦部材７は巻紙８により包囲されている。フィルターロ
ッド１１と葉たばこ充填部６は相互に当接し、吸口紙５
を介して一体に保持されている。適切に設計した紙巻き
たばこ製造機を使用し、葉たばこ充填部６と２種の部材
１，７を同時に合体できるならば、プラグ包装材１０は
不要となる。平坦部材７は紙巻きたばこの吸口側に位置
しているが両部材１．７の位置を逆にしても、フィルタ
ー自体は同様の効果を奏する。

この構成によると、包装材８とチューブ４で形成された
外側チューブと、遮断壁３と、その遮断壁の一側面に位
置する合体チューブを有するフィルターロッドが提供さ
れると理解ができよう。

第４図に斜視図として示したのは、キンバリー・クラー
ク（Ｋｉｍｂｅｒ！ｙ−Ｃｒａｒｋ）により製造され、
かつ「イー・エッチ・ビー（ＣＩＩＰ　）　Ｊとして知
られ、また「エボ’）　ニージョン（ＥＶＯＬＵＴＩＯ
Ｎ　）　Ｊ　’Ｐ「キムカード（ＫＩＭＧＬＩＡＩ？Ｄ
）　Ｊとも称される市販の積層布である。積層布の他の
適例として、同上のメーカーによるＳＭＳ、ＢＬＵＥ　
ＤＲＡＰＥ、ＬＸ４３．ＬＸ２７４゜ＬＸ２７５．ＬＸ
２７Ｇ等が列挙できる。これらの積層体は３層構造であ
る。層１５は直径１〜８ミクロンの、１〜３ミクロンを
主体として、メルトブローによるポリプロピレンの微細
繊維により形成されたものである。層１４．１５は直径
的２［）ミクロンの比較的粗大のポリプロピレン繊維か
らなり、層１５の微細繊維の結合性２２を保護するため
に使用されている。

層１４．１５．１８は熱演、超音波法または他の技法に
よる点接着で結合してあり、斜線領域１７がその点接着
部を示す。点接着部は便利性や美観上から、正方形、円
形点、その他の形状で配置できる。試験結果から何効と
判明したＥＨＰ積層体は全厚０．５龍、全積層項二ＢＯ
ｇ／ｒｄ、３層とも略同−厚みを有する銘柄であって、
各層の１二は約２０ｇ／ゴである。

高速機械類により紙巻きたばこのフィルターを製造する
分野の者に理解されていることであるが、薄肉の、可撓
性で比較的脆弱な繊維材の円板をチューブ内に挿入する
ことは非常に困難である。このような理由で、ＥＩＩＰ
などの微細繊維を含む繊維積層体の取扱適性を改良する
ことが有利である。

改良法の一例としては、第５図に示したように、多孔質
の硬質材料で形成した上下支持層の間にＥＨＰ等の積層
体を挟装せしめることが挙げられる。

第５図の符号２１は微細繊維層または積層体層であリ、
上下層２０．　２２の間にサンドイッチ状に配置されて
いる。層２０．２２の材質は多孔質で、最新のフィルタ
ー形成機械類に適合した十分な硬度と強度をＨする。こ
の種の一例はＤＡＮＡＫＬＯＮ　ＢＳ　　（ポリプロピ
レン／ポリエチレン繊維、２０　ｄｅｃｉｔｅｘ）など
の不織布である。層２１の材料としてＥＩＩＰ積層体が
例示できる。成形温度、成形圧力、成形時間を適切に選
択することにより、ＤＡＮＡＫＬＯＮ　ＥＳとＥＩＩＰ
を合体した硬質サンドインチ板１９の成形が可能である
（第５図）。成形時にＥＩＩＰは上下層２０．２２に熱
接着される。サンドイツチ板１９の代表例として、全重
量を２．０００〜３．０００　ｇ／イ、全厚りをｌＯ〜
１５ｉｎにそれぞれ定めて形成したならば、優れた機械
硬度と強度を発揮する。全繊維ｆｆｉ量を増加させるこ
とで、サンドイツチ板を肥大形状にしても構わない。層
２０．２１．２２を合体するに先立ち、層２１の所定位
置に所定寸法の開口部を穿設することもできる。ついで
、第５図の符号２３に示すごとく、サンドイツチ板１９
に垂直にパンチを当て、しかも層２１に成形しである開
口部を実質的に中央部に位置させた状態で、ロッド部材
を打ち抜く。このようにして得たロッド部材２５を第６
図に図示する。あるいは層２１を無垢のままサンドイツ
チ板１９に成形したあと、層２０または層２２のいずれ
か一方から、あるいは両層からドリルにより穿孔し、層
２１に所要の開口部を形成させることも可能である。そ
の際、レーザー光線、熱針入等の手段を適用すればよい
。そのあとのロッド部材の打ち抜きは、ロッド部材２５
の場合と同様の手順に従って行われる。

得られたロッド部材の断面は第９図のとおりである。符
号２４で示したのは、層２１にレーザー光線や熱針入に
より開口部を穿設する際に生じた溝であって、第９図を
見ると、層２０から層２１を通って延びて層２２に進入
している。通路２４は、微細繊維の作用に弊害を及ぼす
ことはない。

第６図のロッド部材２５はまたは第９図の同部材に適切
なプラグを包装すれば、第２図または第３図のフィルタ
ーロッド１の代替品として、フィルター付き紙巻きたば
この製造に適したフィルターロッドが形成される。

サンドイツチ板の別の実施態様を第７図に示す。

この態様の場合、硬質にして多孔質材料の層３１が上下
層３０．３０の間に挟装されている。層３０．３０は微
細繊維またはＥＩＩＰ等の積層体である。層３１は、例
えばＤＡＮＡＫＬＯＮ　ＢＳの不織布などの多孔質であ
って、硬度と強度の高い材料で形成すればよい。サンド
イツチ板１９と同様の手順を経て、サンドイツチ板３４
が得られる。層３０と層３１の接合に当っては、適温と
適圧を加える方法、あるいは化学結合、接若剤塗工、機
械縫合等の方法が採用できる。安定性と硬度に優れた板
を形成したあと、符号３３に示したごとくに、フィルタ
ーロッドを垂直に打ち抜くと、第８図に例示のロッド部
材３５が得られる。

フィルターロッド部材３５は、微細繊維または繊維積層
体の上下層３０と中間層３１とからなる。開口部２の穿
設は、打ち抜き工程の前後、途中のいずれかの段階で、
レーザー光線や熱針入などの従来法によって行えばよい
。

サンドイツチ板３４から得たフィルターロッドの断面を
第１１図に示す。溝４０は、既述したように、開口部２
の形成時にレーザー光線または熱針入によって発生する
ものである。満４０の長さは、層３１の厚みに比して最
少限とみなされるから、フィルターロッドの作用に何ら
支障を及ぼさない。

連続長の、分断可能なフィルターロッドの構造体を第１
Ｏ図に例示した。多様の最新紙巻きたばこ製造機におい
て汎用なのは、例えば６連のフィルターロッドである。

図中、Ｍは単一フイルターロッド長さを、またＮは６連
フィルターロッド長さをそれぞれ示す。フィルターロッ
ドＭを、第１２図のように、葉たばこ充填部６と合体さ
せることによりフィルター付き紙巻きたばこが得られる
。葉たばこ充填部６は、材料３１を含む端部または材料
６を含む端部に当接されるが、どちらの場合も同様の効
果を奏する。

第１３図に示したフィルターロッド部材は、本発明の別
の実施態様であって、円板３が微細繊維または繊維積層
体により形成され、少なくとも１つの微細繊維層を含む
とともに、円板表面が非平滑になっている。

第２図、第３図および第１２図において符号４５で示し
たように、通気孔を設けることで、吸い口通気型フィル
ターロッドまたは吸いロ通気型フィルター付き紙巻きた
ばこを形成することもできる。

実施例 版数毎のタール分に関連し、従来のフィルター付き紙巻
きたばこと本発明の紙巻きたばこを比較し、結果を表に
示した。本発明の場合、タール排出量が版数に照して平
均化している。

■）水分、ニコチンを除くタール重量 ２）フィルターロッド、酢酸セルロース束、２．７デニ
ール／フイラメント、全３５，０００デニール ４゜ ３）対照品と同−葉たばこ、第１２図のフィルターロッ
ド使用、材料９は酢酸セルロース束、８デニール／フイ
ラメント、全３０，０００デニル、層９はＥＩ［Ｐ　　
（６０ｇ／ゴ）、開口部２の直径０．８１１１１１％層
３１はＤＡＮＡＫＬＯＮ　２９

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフィルターロッド部材を示す一部破断
斜視図、第２図は第１図のフィルターロッド部材を取り
付けた紙巻きたばこの断面図、第３図は本発明のフィル
ターロッド部材を取り付けた紙巻きたばこの別の実施態
様を示す断面図、第４図は微細繊維を含む市販品積層体
の斜視図、第５図は第４図の積層体を用いたサンドイツ
チ板の斜視図、第６図は第５図のサンドイツチ板から得
たフィルターロッド部材の斜視図、第７図はサンドイツ
チ板の別の実施態様を示す斜視図、第８図は第７図のサ
ンドイツチ板から得た複単位フィルターの斜視図、第９
図は第６図のフィルターロッド部材を示す拡大断面図、
第１０図は第１２図のフィルターロッド部材を分断可能
に長尺に連設した長手方向断面図、第１１図は第８図の
フィルターロッドの断面図、第１２図は本発明のフィル
ターロッドを取り付けた紙巻きたばこの別の実施例を示
す断面図、第１３図は本発明のフィルターロッド部のさ
らに別の実施態様を示す断面図である。 ■・・・フィルターロッド、　　２・・・開口部、３・
・・円板、　　　　　　　　　４・・・チューブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕直径０．５から１０ミクロンの微細繊維の層とし
   て形成され、かつ直径０．１から３．０ｍｍ、総面積０
   ．１から１０ｍｍ＾２の１個またはそれ以上の流口部が
   配置された略平坦円板状の遮断壁を有する直通流路から
   なる紙巻きたばこのフィルターロッド部材。 〔２〕該微細繊維層の充填密度が０．０５から０．３、
   かつ厚みが０．０５から４ｍｍである請求項１に記載の
   フィルターロッド部材。 〔３〕該円板の表面が非平滑である請求項１に記載のフ
   ィルターロッド部材。 〔４〕該円板を多孔質材料の層間に挾装させることによ
   り、積層遮断壁を形成せしめた請求項１から３のいずれ
   か１項に記載のフィルターロッド部材。 〔５〕該多孔質材料が直径２０ミクロンまたはそれ以上
   の粗大繊維である請求項４に記載のフィルターロッド部
   材。 〔６〕該多孔質材料が粒状物質である請求項４に記載の
   フィルターロッド部材。 〔７〕該多孔質材料が発泡物質である請求項４に記載の
   フィルターロッド部材。 〔８〕該多孔質材料に開口部を形成せしめた請求項４か
   ら７のいずれか１項に記載のフィルターロッド部材。 〔９〕該円板を、該流路の構成部材であり、かつプラグ
   または隔離部材により位置決めされているチューブ内に
   配置した請求項１に記載のフィルターロッド部材。 〔１０〕該隔離部材が合成樹脂製のカードまたは紙であ
   る請求項９に記載のフィルターロッド部材。 〔１１〕該チューブが、該遮断壁の少なくとも一側部に
   おいて多孔質材料を含む請求項９または１０に記載のフ
   ィルターロッド部材。 〔１２〕該多孔質材料が、繊維の大半を該チューブの軸
   方向に整列させた酢酸セルロース布、または不織布であ
   る請求項１１に記載のフィルターロッド部材。 〔１３〕該遮断壁を、該微細繊維層を略硬質の多孔質支
   持材料層の間に挾装した積層体からなるサンドイッチ板
   により形成した請求項１１または１２に記載のフィルタ
   ーロッド部材。 〔１４〕該流口部をレーザー光線または熱針入により形
   成した請求項１３に記載のフィルターロッド部材。 〔１５〕該遮断壁を、２つの微細繊維層の間に略硬質の
   多孔質支持材料層を挟着したサンドイッチ板で形成せし
   め、該サンドイッチ板を複単位フィルターロッドセグメ
   ントに切断し、該フィルターロッドセグメントを交互に
   多孔質繊維材料のフィルターロッド部材を合体して包装
   することにより、連続長のフィルターロッドを形成させ
   たあと、単位毎のフィルターロッドを中央で直径方向に
   分断し、その複単位のフィルターロッドの半分とその繊
   維フィルターロッドの半分からなる個別のフィルターロ
   ッドに仕上げる請求項４から１２のいずれか１項に記載
   のフィルターロッド部材。 〔１６〕請求項１から１５のいずれか１項に記載のフィ
   ルターロッド部材を組み込んだ紙巻きたばこ。