JPS6048156B2 - タバコスモ−クフイルタ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ベンチレーシヨン効果を有するタバコフィ
ルターに関するものてあり、更に詳しくはフィルター芯
外周に設けられた溝空間にはタバコの喫煙時に実質的な
煙の流入することなく、当該 溝空間を通して外部空気
のみが導入され口中に到達するため、煙成分の絶対量が
少ない割には喫煙者に十分な煙量惑を与えうると共に、
タバコの煙中に含まれる不要なりス蒸気相成分の除去を
も行ない得るタバコフィルターに関するものである。

近年、喫煙に対する嗜好感の変化から、より軽い喫煙
感を有するタバコの開発が求められるようになつてきて
おり、このような目的を達成するためのタバコスモーク
フイルターの研究開発も進められタールやニコチン等の
煙粒子相成分を有効に除去しうるタバコスモークフイル
ターの開発がその研究の主流をなしてきた。このような
目的を達成しうるタバコスモークフイルターとしては１
本のフィルター中に充填するフィルター素材の充填量を
増大する方法、或いはフィルター素材の細繊度化や、異
型断面化による、喫煙時に於ける煙粒子相成分とフィル
ター素材との接触面積を増大せしめる方法などが提案さ
れているが、これらの方法によつて作られたタバコスモ
ークフイルターはノ喫煙時における吸引抵抗が増大し、
その喫煙惑が損われるという欠陥がある。このような喫
煙感が損われることのないタバコスモークフイルターと
して特公昭５７−６９０３号及び特公昭５７−６９０４
号にフイルター素材を折りたたんだ状態でフィルターに
捲き上げたものが、また、米国特許第４００７７４５号
には、フィルター素材を熱成形し凹凸模様を有するシー
ト材料をフィルターに捲き上げたものなどが示されてい
る。これらのタバコスモークフイルターは、フィルター
素材の充填材料の増大の割にはタパコスモークフイルタ
ー自体の喫煙時における吸引抵抗の増大は伴わず、タバ
コの煙中に含まれる煙粒子相成分の除去には有効なフィ
ルターではあるが、更に、十分な煙量惑を喫煙者に与え
得るタバコスモークフイルターとしては十分な性能を示
しておらず、更に改良されるべき余地があるといわれて
いる。このような難点の少ないタバコフィルター素材の
開発も進められており、例えば特公昭５６一３１９４８
号公報には第１図に示す如くフィルター軸１の外周にコ
ルゲート付型テープ２が巻き付けられており、このコル
ゲート付型紙に平坦部３が設けられ、その外周に空気透
過性巻紙４が巻付けられており、この巻紙とコルゲート
付型紙とが協同して作る溝空間に、当該空気透過性巻紙
を透過してくる空気を通過せしめるようにしたタバコス
モークフイルターが示されている。

このタバコスモークフイルターは第３図に示した巻紙５
を、コルゲート付型装置６によつて、第２図に示した如
く、溝部７と平坦部８とを設けたコルゲート付型紙とな
し、９で示されたフィルタートウの外周に巻付け、更に
その外周を空気透過性の巻紙１０にて巻付けた後、カッ
ター１１にて切断し、第１図に示す如き構造を有するタ
バコスモークフイルタ．−とするものであるが、その切
断時にタバコスモークフイルターの切断部が必ず、コル
ゲート付型紙に設けられた狭い平坦部８に合致せしめる
ことは極めて至難なことてあり、その工業的利用の点で
は更に大きな改良が加えられるべきものとされ．一てい
る。そこて本発明者等は上述した如き現状に鑑み、喫煙
時に於ける喫煙惑とくに吸引抵抗の増大が大きくなくか
つ十分な煙量感があるにもかかわらず軽く、更に煙粒子
状成分及び煙ガス蒸気相成分の・適切な量の除去効果を
有するタバコスモークフイルターを提供すること、並び
に、その工業的生産が容易なタバコスモークフイルター
を提供することを目的として検討した結果本発明を完成
した。

本発明の要旨とするところは、第４図に一部展開部を含
む斜視図を示した如く、芯部にフィルター素材１２を、
その外周に溝閉塞部１３を溝の長さ方向に少なくとも１
個有し、かつこの閉塞部が各溝に於て異つた位置となる
ようにランダムに設けたコルゲート付型テープ状物を略
１周巻付けられ、その外周に空気透過性巻紙１４又は開
孔部を有する巻紙１５の少なくとも１種が外周巻紙とし
て巻付けられており、コルゲート付型テープ状物）１８
の溝１６と巻紙１４又は接続巻紙１５の少なくとも１種
よりなる外周巻紙とが協同してフィルターの長軸方向に
伸びた溝空間１７が形成され、かつこの溝空間が閉塞部
１３によつて実質的に分離されており、かつこの閉塞部
が各溝においてフ・イルターの長さ方向にランダムな位
置となるように設けられていることを特徴とするタバコ
スモークフイルターにある。本発明のタバコスモークフ
イルターをタバコシリンター１９に接続したものの側断
面図を第５図”に示た。

本発明のフィルターを接続したタバコはその煙流はシリ
ンダー内１９を矢印２０の方向に進行し、スモークフイ
ルター部に到達する。この煙流は、フィルターの溝空間
部１７には溝空間の閉塞部１３によつて阻害を受けて進
入することはできず、フィルター芯素材部１２中を通過
し泊過される。本発明のスモークフイルターはその外周
が空気透過性の巻紙１４又は接続紙１５て形成されてい
るためと閉寒部１３とにより溝１６と１７とが適宜な割
合で形成されているため、その吸引時には喫煙者に対し
、不快な煙量感の低下を与えることなく、外部空気２１
が溝空間１６を通過して口中に取込まれる構造となつて
いるため、従来開発されてきたフィルターに比し、喫煙
者に不快な吸引抵抗の増大及ひ煙量感の低下を感じせし
めることなく、その煙粒子状成分の沖過効率を向上せし
めることができるのである。また、スモークフイルター
の閉塞部１３よりタバコシリンダー接続端と反対側の端
部へ向けて延びた溝空間１６にはその吸引時に空気透過
性の巻紙又は接続巻紙或いは、これら巻紙に設けられた
第４図２２に示した外部空気の透過孔を通過して外部空
気が取込まれ、タバコの煙で稀釈されることなく、また
その温度が上昇することなく口中へ直接取込まれる。

それ故この溝空間１６によるべンチレーシヨン効果は、
その力をいかんなく発揮せしめることができ、その喫煙
時における喫煙感の向上及ひ煙ガス蒸気相成分の除去効
果を一層増進せしめることができるのである。また、閉
塞部１３よりタバコシリンダー側に設けられた独特の構
造を有する溝空間１７は喫煙時のパフ間に於て、その粒
子径の極めて小さな煙ガス蒸気相成分の自然拡散路とし
ても作用する。これらの効果は、あたかも喫煙者がタバ
コをゆつたりと吸つた場合に生ずる効果、即ち、吸引抵
抗の抵下に伴うＩ喫い易さの向上、巻紙或いは開孔チッ
プベーパーによるベンチレーシヨン効果の増大、タバコ
きざみ或いはフィルターのろ過率の向上、維持向上など
に相当するものである。本発明のタバコスモークフイル
ターの大きな特徴は、特異構造を有するコルゲート付型
されたテープ状物にあり、その代表例の平面図を第６図
イに示した。

第６図中２３がタバコスモークフイルターのフィルター
芯材に巻付ける前のテープ状物であり、同図中２４はこ
のテープ状物に設けられ−た構部であり２５はこの溝２
４の途中にほＳ゛規則的に設けられた閉塞部であある。
Ｉはこのテープ状物を切断し、一本のタバコスモークフ
イルターに巻付けられるべきテープ状物の長さを示す。
この溝状物の中途に設けられた閉塞部２５は、従来開発
されてきたベンチレーシヨン効果を有するタバコスモー
クフイルターとは全く、その位置が、このテープ状物に
平行して設けられた他の溝との関係に於て、ほＳ゛全く
ランダムに設けられており、これは閉塞部を第６図口に
示した如くタバコスモークフイルターの垂直方向に移動
し一つの直線上に閉塞部集合体として集めた場合、相隣
る閉塞部中心間の間隔は一定間隔に保たれていることを
示すものであり、その間隔ｄはタバコスモークフイルタ
ーの１本の長さ１Ｔｒ０ｎをコルゲート付型テープ状物
に設けた溝の数ｎで徐した値に、ほＳ゛一致するような
間隔とするのが本発明のタバコスモークフイルターの効
果を効率よく引出すために望ましく、かつその生産を最
も効率よく行わしめるのに都合がよい。また、この閉塞
部の長さは余り長くなると本発明のタバコスモークフイ
ルターの有する効果を低下せしめることもあり、通常は
約１〜５７ＷＬなる範囲の長さとするのがよい。

また、この閉塞部はタバコスモークフイルターの１本の
有効長に１個なる割合で設けることが好しく、この閉塞
部は１本の溝中に２個以上と多く設けることも可能であ
るが、このようなテープ状物を用いて作られたタバコス
モークフイルターは閉塞部の数の増加と共に得られるベ
ンチレーシヨン効果が低下する傾向を示す。本発明のタ
バコスモークフイルターは上述した如き、独特な溝構造
を備えたテープ状物を第３図に示したフィルタープラグ
マシンに溝付きテープ２８として供給し、９で示したフ
ィルター用芯材の外周に巻付け必要により１０で示した
巻紙を巻き付けた後、１１に示すカッターで一定長のタ
バコスモークフイルターに切断することにより、何如な
る切断方法を採用する場合においても、第５図中の１７
で示した溝空間のベンチレーシヨン効果を実質上発揮し
ない溝空間と実質的にベンチレーシヨン効果を奏し得る
溝空間１６を常に一定割合で保有したタバコスモークフ
イルターとすることができ、その切断方法の差によつて
性能の異なるタバコスモークフイルターがが生産される
危険を廻避し得た点は大きな利点である。

本発明を実施するに際してフィルター芯素材としてはセ
ルロースアセテート、ポリプロピレン等の繊維素材より
作られたトウ状物、不織布状物を用いることができる。

また、コルゲート付型されたテープ状物素材としてはポ
リエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロー
スアセテートなどのフィルム状ノ物、テープ状物、不織
布状物或いは紙、金属箔などを用いることがてき、繊維
状物よりは繊維状物を開繊し、可塑剤や接着剤などによ
りテープ状物、シート状物に成型したものを用いるこが
てき、その効果を十分に発揮せしめるには、その空夕気
透過性が余り過大なものであつてはならない。上記テー
プ状物の溝付加工は閉塞部形成用パターンを備えた溝付
成型ロールで行なうことが最も効率がよいが、このよう
な閉塞部形成用パターンを有さない溝付成型ロールを用
い、更に溝うめ手Ｏ段を講することによつて作ることが
できる。このような特異な形態の溝付きテープは予め作
成しておく方法、或いは第３図に示した如くオンライン
方式て作ることもできる。また本発明を実施するに際し
て用いる空気透過性巻紙とは、本発明のタバコスモーク
フイルターの溝部１６に対し、その喫煙時に外部空気を
取込み得るものならばいずれの巻紙をも用いることがで
き、例えば通気度１０ｅ／分／Ｃｒｌ程度の通気性巻紙
や、このような通気性を有さない巻紙であつても、第４
図中２２に示す如き開孔を有するもであれば、これら単
独の巻紙或いはこれらを組合せた巻紙てあつてもいずれ
のものをも使用することができる。

本発明のタバコスモークフイルターの製造法の一例を第
３図に示した。

゛第３図中９はフィルター用繊維素材であり、この素材
は十分に開繊された状態で、トリアセチンなどの可塑剤
を加えた後、フィルタープラグマシン２６に供給する。
一方、コルゲート付型されたテープ状物５も、前記フィ
ルター素材９と共にフィルタープラグマシンに供給され
、フィルター素材の外周に巻き付けられる。また同時に
フィルタープラグマシンに供給された空気透過性巻紙１
０はその一端縁に接着剤を塗工し、コルゲート付型テー
プの外側よりフィルター素材の外周に巻き付けると共に
、その端部を接合した後、カッター１１て所定長に切断
することによつて本発明のタバコスモークフイルターと
すれはよい。本発明のタバコスモークフイルターはいか
なる製造法をとつても常に、第５図に示した如き断面形
状を有するものを極めて効率よく製造することができ、
本発明のタバコスモークフイルターを備えたタバコは、
その喫煙時に於て、十分な喫煙惑を備えているにもかか
わらず口中に取込まれる煙、粒子状成分の除去効果、煙
ガス蒸気相成分の除去効果が極めて良好なものとするこ
とがてきる。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。実施例
１ タバコスモークフイルター製造例囚 フィルター用芯素材として単繊維繊度１．７デニール、
繊維断面形状がＹ型断面であり、総繊度４６，０００デ
ニールのセルロースジアセテート繊維捲縮トウを第３図
中の９として供給した。

また単繊維繊度２．２デニール、繊維断面形状がＹ型で
あり総繊度２５，０００デニールのセルロースジアセテ
ート繊維捲縮トウを第３図２７より供給し開繊し、可塑
剤を付与した後コルゲート付型装置６にて閉塞部の長さ
が２Ｔｎ！Ｎ．．溝の長さ２３Ｔｒ０ｎであり、テープ
巾２６ｗ！ｎ相隣る溝の中心間距離が１７ｒ＄ｔ溝の深
さ０．５ｗ０ｎ溝の数が１４個となるよにかつ、第６図
イに示した如くコルゲート付型テープ状物の平面に於け
る閉塞部が面内に於てほＳ゛均一に分散されており、か
つ同図口に示した如く、当該閉塞部の中心部が相隣る閉
塞部の中心部との間隔が約１．０４Ｔ！Ｒｌｎになるよ
うに１４５℃にて付型を行つたものをフィルタープラグ
マシン２６へ供給した。

ノ また通気度３０，０００ＴｒＬ１／Ｍｉｎ−ｄの空
気透過性巻紙１０を前記コルゲート付型テープ状物の外
側へ巻き付けられるように供給し、その端部を接着剤に
て接合した後カッターで切断し、タバコスモークフイル
ター（４）とした。タバコスモークフイルター製造例（
Ｂ） フィルター用芯素材として、単繊維繊度４デニール、繊
維断面形状Ｙ型、繊維度４３，０００デニールのセルロ
ースジアセテート繊維トウをコルゲート付型テープ状物
としてポリエチレン繊維４０％と”天然バルブ６０％と
よりなる紙を用い、可塑剤を用いることなく、付型温度
１２０゜Ｃにて付型を行ない、通気性巻紙として３０，
０００ｍ１／Ｍｊｎ−ｄなるものを用い、タバコスモー
クフイルターの製造法囚と同様にしてタバコスモークフ
イルター（Ｂ）を製造した。

タバコスモークフイルター製造例（Ｃ）及び（Ｄ）第３
図に於てコルゲート付型テール製造装置を作動させず、
フィルター用芯素材としてタバコスモークフイルターの
製造例（４）と同種のセルロースジアセテート◆トウを
コルゲート付型テープを用いることなく通気性巻紙とし
て通気度１０，０００Ｔｔ１／Ｍｉｎ●ｃｌを用いてタ
バコスモークフイルター（Ｃ）を作り、一方、タバコス
モークフイルター製造例（Ｂ）に於て、コルゲート付型
テープを用いることなく巻紙として通気度１０，０００
ｍ１／Ｍｊｎ−ｄの通気性巻紙を用いる以外は全く同様
の方法にてタバコスモークフイルター（Ｄ）を作成た。

上述の如くして作成した４種のタバコスモークフイルタ
ーを市販タバコし＼イライトョよりフィルター部を取り
除いたタバコシリンダーに第１表で示した接続紙により
接続しフィルター付タバコ５種を作成した。この５種の
フィルター付タバコを定流量型自動喫煙機にて流量１７
．５ｍ１／Ｓｅｃｌ喫煙時間２秒、喫煙間隔関秒、タバ
コの燃焼長５０Ｔ！Ｒｌｎなる条件で自動喫煙させ、タ
バコスモークフイルター及びケンブリツジフイルターに
捕足されたＴＰＭｌタール、ニコチン量の分析を行つた
結果を第１表に示た。

各スモークフイルター付タバコの喫煙時のパフｔ間にス
モークフイルターの空孔部よタバコの煙が外部に自然拡
散してゆく現象を観察した結果、第１表中のＮＯ．ｌ及
びＮＯ．２のものはその現象が可成り顕著に認められた
のに対し、ＮＯ．５のものは自然拡ゅ散現象が少量認め
られたが、ＮＯ．３及びＮＯ．４のものはほとんどその
現象は認められなかつた。なお、巻紙の通気度は巻紙の
両面間で水柱１００糖の差圧下での巻紙１ｄ当り、１分
間に通過する空気量で示し通気抵抗はタバコスモークフ
イルター自体又はフィルター付タバコ１本の通過空気量
が１７．５ｍｔ／Ｓｅｃとしたときの圧力損失を水柱Ｍ
ｍＨ２Ｏで示したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来開発されてきたベンチレーシヨン効果を有
するタバコスモークフイルターの一例を示す斜視図てあ
り、第２図はそこに用いられるコルゲート付型テープ状
物の平面図である。 第３図はフィルタープラグマシンの概略図であり、第４
図は本発明のタバコスモークフイルターの部分展開部を
含む斜視図を、第５図はその断面図てある。第６図は本
発明のタバコスモークフイルターを製造するに際して用
いるコルゲート付型テープ状物の一例の平面図である。
１・・・・・フィルター軸、２・・・・・・コルゲート
付型テープ、３・・・・・端部平坦部、４・・・・・・
巻紙、５・・・・・・巻紙、６・・・・・・コルゲート
ロール、７・・・・・・溝部、８・・・・・・平坦部、
９・・・・・フィルター芯部用トウ、１０・・・・・コ
ルゲート付型用テープ、１１・・・・・・カッター、１
２・・・・・フィルター芯、１３・・・・・・閉塞部、
１４・・・・・・空気透過性巻紙、１５・・・・・巻紙
、１６・・・・・ベンチレーシヨン溝部、１７・・・・
・溝部、１８・・・・・・コルゲート付型テープ、１９
・・・・・・タバコシリンダー、２０・・・・・・煙流
、２１・・・・・・外部空気流、２２・・・・・・開ｊ
孔、２３・・・・・・コルゲート付型テープ、２４・・
・・・・溝部、２５・・・・・・閉塞部、２６・・・・
・・ガニチヤー、２７・・コルゲートテープ作成用トウ
、２８・・・・・・コルゲート付型テープ、２９・・・
・・・ガニチヤーテープ、３０・・・・・・トランペツ
トガイド、３１・・・・・フィルタ７一芯部用トウ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 芯部にフィルター用繊維素材を有し、その外周にコ
   ルゲート付型されたテー状物が略１周巻付けられており
   、更にその外側に空気透過性巻紙又は開孔部を有する巻
   紙の少なくとも１種を外周巻紙として巻付けられ、コル
   ゲート付型されたテープ状物と溝と、外周巻紙とが協同
   してフィルターの長さ方向に伸びた溝空間を形成し、こ
   の溝空間に溝を中断せしめる短い閉塞部が１個、各溝に
   於てフィルターの長さ方向においてランダムな位置とな
   るように設けられていることを特徴とするタバコスモー
   クフイルター。 ２ 溝空間にフィルターの長さ方向にランダムに設けら
   れた閉塞部が、相隣る閉塞部の中心間距離として、フィ
   ルター長（ｍｍ）をコルゲート付型テープ状物上に設け
   られた溝数で徐した値にほゞ等しい距離にしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のタバコスモークフ
   イルター。