JP7782019B2 - 非燃焼加熱型の香味吸引物品に用いる香味ロッド - Google Patents
非燃焼加熱型の香味吸引物品に用いる香味ロッドInfo
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Description
香味シートは、繊維から形成されるシートと、シートの一方の面に添加される接着剤と、シートの他方の面に供給される粒子とを含む。香味シートは、シートの形成、接着剤の添加、および粒子の供給を後述するエアレイドプロセスによって行った不織布から形成される。香味シートは、非燃焼加熱型の香味吸引物品に用いられるが、この際の香味シートの成形の態様、および物品への香味シートの配置の態様は種々存在する。
シートに含まれる粒子は、シート内部に埋没しやすい大きさに成形される。具体的には、粒子の粒径は、標準ふるい(ASTM E11)における14Mesh~500Meshの範囲であることが好ましい。より好ましくは、粒径は14Mesh~70Meshであり、この場合、粒子は、シートを構成する繊維と繊維との間隙に分散された形で埋没する。さらに、70Mesh~500Meshの粒径とすることにより、粒子は、シートを構成する繊維の表面に付着し、結果としてシートに埋没する。70Mesh~500Meshの粒径の粒子をシートに供給する際は、液体内に分散させてペースト状もしくは懸濁液状にしてシート表面に塗布してもよい。
繊維はシートのマトリックスを形成できるものであれば特に限定されない。例えばセルロースアセテート、PP、PE、PET、ポリ乳酸等を原料とする合成繊維または半合成繊維を挙げることができる。また、セルロース等を原料とする植物繊維等の天然繊維を挙げることができるが、環境負荷低減の観点からは植物由来の天然繊維であることが好ましい。
接着剤は、でんぷん系糊、修飾でんぷん系糊、CMC、HPC、PPMC等の修飾セルロース系糊、もしくは、アルギン酸塩、カラギーナン、グアガム等の多糖類糊、ポリビニルアルコール等のポリマー糊等、公知のものを使用できる。中でも物品の香味への影響が比較的少なく、比較的耐水性に優れ、かつ耐熱性に優れるという観点から、接着剤は、好ましくは、ポリビニルアルコール、酢酸ビニルアクリルコポリマーまたはこれらの混合物から選択される。接着剤重量(固形分重量)は、シートの単位面積当たり4~40g/m2であることが好ましい。接着剤の量が過度に多いと経済的に不利となり、また香味への影響が懸念される。また当該量が過度に少ないと繊維間の接着点が少なく、繊維がばらける、シート引張強度が保てない等の不具合が生じ得る。
図1は、香味シートの断面図を示す。図中、1は香味シート、2はベースとなるシート、4は粒子、6は繊維、Aは香味シート1の一方の面、aはシート2の厚み方向Zの中心から一方の面Aまでの領域、Bは香味シート1の他方の面B、bはシート2の厚み方向Zの中心から他方の面Bまでの領域を示す。粒子4は、所定の分配率を以て香味シート1中に分布する。香味シート1の領域aにおける粒子4の分配率CAと、香味シート1の領域bにおける粒子4の分配率CBとは、以下のとおりに定義される。
CA=領域aに存在する粒子重量/全粒子重量
CB=領域bに存在する粒子重量/全粒子重量
CAs=一方の表面(面A)から厚み方向に5%の領域に存在する粒子重量/全粒子重量
CBs=他方の表面(面B)から厚み方向に5%の領域に存在する粒子重量/全粒子重量
香味シート1の形状は用途に応じて適宜調製される。例えば、直径24mm、高さ27mmの円筒状の物品用の香味ロッドとする場合であれば、香味シート1の形状は、長さ27mm、幅50~150mm、厚み0.5~3.0mmである。香味シート1は、後述のエアレイドプロセスにより製造することにより、従来に比して厚く且つ通気度が大きくなる。香味シート1の厚みはシート断面に対して画像解析等の光学的な測定を行なうことにより測定することができる。また、JISP8118:2014で示されている紙および板紙の厚さ測定法を用いて測定することもできる。
図2は、香味シート1の製造装置の概略図を示し、図3は、香味シート1の製造方法を説明するフローチャートを示す。図2中、8はメッシュ、10および12はシート搬送機、2は粒子を含まないシート、1は香味シート、14は繊維供給機、16は接着剤供給機、18は吸引器、20は乾燥機、22は粒子供給機、24は接着剤供給機、26は乾燥機である。図2には、複数のシート2が図示されているが、メッシュ8上のシート2から香味シート1までは連続していてもよい。香味シート1は、この製造装置を用いて、以下の工程を含むエアレイドプロセスにより製造される。
香味シート1の製造が開始されると、本工程では、繊維供給機14からメッシュ8に繊維6を供給してシート2を形成する。繊維6は植物由来の天然繊維が好ましく、また、繊維6は繊維供給機14から落下によりメッシュ8に供給するのが好ましい。メッシュ8は、乾式の不織布の製造において使用されるものであれば限定されず、例えばワイヤーメッシュ等が挙げられる。詳しくは、本工程は、繊維供給機14から気体を媒体としてメッシュ8の一方の面(具体的には上面)に繊維6を供給する繊維供給プロセスP1と、メッシュ8の他方の面(具体的には下面)を吸引器18により吸引してメッシュ8に繊維を保持させる繊維保持プロセスP2とを含む。媒体である気体は空気を使用することができる。
本工程では、接着剤供給機16からシート2の一方の面A(具体的には上面)に接着剤を添加する。接着剤は、本製造工程のエアレイドプロセスにより、後述の粒子供給工程S5においてシート2の他方の面B(具体的には下面)にも併せて添加される場合もあり得る。具体的な接着剤は、前述のとおりであり、その量は適宜調整される。本工程で添加される接着剤の量は、粒子供給工程S5において面Bに供給される接着剤の量を考慮して、最終的にシート2の単位面積あたりに含まれる量が接着剤固形分の重量で4~40g/m2程度となるように調整される。
本製造方法では、任意の位置において乾燥工程S3を設けることができる。図2は、本工程を前述したように接着剤添加工程S2と後述のシート反転工程S4との間において乾燥機20で行う場合と、後述の粒子供給工程S5の後に乾燥機26で行う場合とを示している。本製造方法では、少なくとも後者の乾燥工程S3が行われる。本工程は、接着剤添加工程S2で水溶性接着剤を用いる場合に行うことが好ましい。乾燥は風乾によって実施されてもよい。また、接着剤添加工程S2で接着剤としてラッテクスを用いる場合は、乾燥機20,26を用いずに風乾するか、または乾燥工程S3を設けなくてもよい。
本工程では、接着剤添加工程S2で得たシート2を反転する。具体的には、シート2がシート搬送機10からシート搬送機12に受け渡されることによって、他方の面Bが上方向を向くように反転される。
本工程では、反転したシート2の面Bに粒子4を供給し、香味シート1を形成する。詳しくは、本工程は、粒子4と同時に接着剤供給機24から接着剤を添加する接着剤同時添加プロセスP3、または、粒子4を供給した後に接着剤供給機24から接着剤を添加する接着剤後添加プロセスP4を含む。これにより、接着剤がシートの面Bにも添加され、シート2に粒子4が固着保持されて香味シート1の製造が終了する。
図4は、香味ロッド100の一態様となる概念図を示す。香味シート1から物品に用いる香味ロッド100が調製される。例えば、図4に示すように、裁断された香味シート1をその長手方向Y(換言すると、図2における香味シート1の搬送方向、または充填ロッド28の軸線方向)と交差する幅方向Xに収束させて縮径することにより充填ロッド28が形成される。充填ロッド28に巻紙30をラッピングすることにより香味ロッド100を形成することができる。
図4に示すように、充填ロッド28は、複数の香味シート1を重ねて幅方向Xに折り込んで縮径することにより形成される。充填ロッド28における各香味シート1の折り込み形状は、シート断面がS字形状をなす。充填ロッド28は、各香味シート1を誘導加熱するサセプタ32を含む。サセプタ32は、電気エネルギーを熱に変換する加熱材であり、物品をデバイスに装着して電磁場内に配置することにより誘導電流を発生する。
図5は、香味ロッド100の別態様となる概念図を示す。図5に示すように、充填ロッド28における各香味シート1の折り込み形状は、シート断面がω字形状をなしていてもよい。この場合、サセプタ32は、各香味シート1と重ねられて、各香味シート1とともにω字形状に折り込まれる。
図6は、充填ロッド28の体積充填率を説明するための概念図を示す。なお、図6は、充填ロッド28がサセプタ32を含まない態様を示している。tは充填ロッド28に成形される前に重ねられた厚み方向Zにおける各香味シート1の厚み、wは充填ロッド28に成形される前の香味シート1の幅方向Xにおけるシート幅、rは充填ロッド28の半径である。香味シート1の幅方向Xにおけるシート断面積の合計である総シート断面積Ssと、充填ロッド28の径方向におけるシート断面積であるロッド断面積Srと、総シート断面積Ssをロッド断面積Srで除したときの割合を百分率で算出した充填ロッド28の体積充填率Rとは、以下のとおりに定義される。
Ss=t×w
Sr=r×r×π
R=(Ss/Sr)×100
充填ロッド28の軸線方向における10mm長さあたりの通気抵抗は、5mmH2Oから50mmH2Oに設定される。充填ロッド28の通気抵抗は、フィルター通気抵抗の測定法を規定したISO標準法(ISO6565)に従って行われ、例えば「通気抵抗メーターA11(Burghart社製)」を使用して測定される。これにより、空隙が存在せず且つ従来と比べて通気度の大きい充填ロッド28が形成される。このような充填ロッド28から形成される香味ロッド100は、切断されて香味セグメントとなり、この香味セグメントはフィルターセグメント等の他のセグメントと組み合わせられ、非燃焼加熱型の香味吸引物品を構成する。
(1)非燃焼加熱型の香味吸引物品
図7は、香味吸引物品の一態様となる断面図を示す。図中、200は非燃焼加熱型の香味吸引物品であり、物品200は、香味セグメント34と、マウスピースセグメント36とを備える。マウスピースセグメント36は、冷却セグメント38と、センターホールセグメント40と、第1フィルターセグメントF1と、第2フィルターセグメントF2とを備える。第1フィルターセグメントF1と第2フィルターセグメントF2を合わせて「フィルター部」ともいう。物品200の吸引時、香味セグメント34が加熱され、第1フィルターセグメントF1の端部より吸引が行われる。なお、図7にサセプタ32は図示していないが、サセプタ32を配置した場合、香味セグメント34はサセプタ32により誘導加熱される。
非燃焼加熱型の物品200は、当該物品200を加熱するデバイスと組合せて使用されることが好ましい。この組合せを非燃焼加熱型香味吸引システムともいう。デバイスとしては公知のものを用いることができ、例えば、電気抵抗によるヒーターを備えることが好ましい。また、香味セグメント34がサセプタ32を含む場合、物品200をデバイスに装着することによりサセプタ32に誘導電流が流れ、誘導電流が流れることにより発生する電気抵抗により物品200の加熱が行われる。
以下、この出願の出願時の請求の範囲を以下に付記する。
[付記1]
非燃焼加熱型の香味吸引物品に用いる香味ロッドであって、
前記香味ロッドは、
香味シートをその長手方向と交差する幅方向に収束させて縮径した充填ロッドと、
前記充填ロッドにラッピングされる巻紙と
を備え、
前記香味シートは、繊維から形成されるシートと、前記シートの一方の面に添加される接着剤と、前記シートの他方の面に供給される粒子とを含み、前記シートの形成、前記接着剤の添加、および前記粒子の供給をエアレイドプロセスによって行った不織布から形成される、香味ロッド。
[付記2]
前記香味シートは、前記接着剤を前記エアレイドプロセスにより前記シートの他方の面にも添加してなる、付記1に記載の香味ロッド。
[付記3]
前記香味シートは、0.5mmから3.0mmの厚みを有する、付記1又は2に記載の香味ロッド。
[付記4]
前記香味シートは、1000l/m 2 /sから50000l/m 2 /sの通気度を有する、付記1から3の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記5]
前記香味シートの前記幅方向におけるシート断面積の合計である総シート断面積と、前記充填ロッドの径方向におけるシート断面積であるロッド断面積と、前記総シート断面積を前記ロッド断面積で除したときの割合を百分率で算出した前記充填ロッドの体積充填率とを定義したとき、前記体積充填率は100%以上である、付記1から4の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記6]
前記充填ロッドの軸線方向における10mm長さあたりの通気抵抗は、5mmH 2 Oから50mmH 2 Oである、付記1から5の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記7]
前記充填ロッドは、複数の前記香味シートを重ねて前記幅方向に折り込んで縮径することにより形成され、
前記各香味シートの折り込み形状は、シート断面がS字形状をなす、付記1から6の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記8]
前記充填ロッドは、複数の前記香味シートを重ねて前記幅方向に折り込んで縮径することにより形成され、
前記各香味シートの折り込み形状は、シート断面がω字形状をなす、付記1から6の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記9]
前記充填ロッドは、前記香味シートを誘導加熱するサセプタを含む、付記1から8の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記10]
前記粒子は、14Meshから70Meshの粒径を有する、付記1から9の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記11]
前記粒子は、70Meshから500Meshの粒径を有する、付記1から9の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記12]
前記粒子は、たばこ粉砕物を含む、付記1から11の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記13]
前記粒子は、たばこ抽出物を含む、付記1から12の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記14]
前記繊維は、植物由来の天然繊維である、付記1から13の何れか一項に記載の香味ロッド。
[付記15]
前記接着剤は、ポリビニルアルコールと酢酸ビニルアクリルコポリマーとの混合物を水に懸濁させたものである、付記1から14の何れか一項に記載の香味ロッド。
2 シート
4 粒子
6 繊維
28 充填ロッド
30 巻紙
32 サセプタ
100 香味ロッド
200 香味吸引物品
A シートの一方の面
B シートの他方の面
Ss 総シート断面積
Sr ロッド断面積
R 体積充填率
X 幅方向
Y 長手方向、軸線方向
Claims (15)
- 非燃焼加熱型の香味吸引物品に用いる香味ロッドであって、
前記香味ロッドは、
香味シートをその長手方向と交差する幅方向に収束させて縮径した充填ロッドと、
前記充填ロッドにラッピングされる巻紙と
を備え、
前記香味シートは、繊維から形成されるシートと、前記シートの一方の面に添加される接着剤と、前記シートの他方の面に供給される粒子とを含み、不織布から形成される、香味ロッド。 - 前記香味シートは、前記接着剤を前記シートの他方の面にも添加してなる、請求項1に記載の香味ロッド。
- 前記香味シートは、0.5mmから3.0mmの厚みを有する、請求項1又は2に記載の香味ロッド。
- 前記香味シートは、1000l/m2/sから50000l/m2/sの通気度を有する、請求項1から3の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記香味シートの前記幅方向におけるシート断面積の合計である総シート断面積と、前記充填ロッドの径方向におけるシート断面積であるロッド断面積と、前記総シート断面積を前記ロッド断面積で除したときの割合を百分率で算出した前記充填ロッドの体積充填率とを定義したとき、前記体積充填率は100%以上である、請求項1から4の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記充填ロッドの軸線方向における10mm長さあたりの通気抵抗は、5mmH2Oから50mmH2Oである、請求項1から5の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記充填ロッドは、複数の前記香味シートを重ねて前記幅方向に折り込んで縮径することにより形成され、
前記各香味シートの折り込み形状は、シート断面がS字形状をなす、請求項1から6の何れか一項に記載の香味ロッド。 - 前記充填ロッドは、複数の前記香味シートを重ねて前記幅方向に折り込んで縮径することにより形成され、
前記各香味シートの折り込み形状は、シート断面がω字形状をなす、請求項1から6の何れか一項に記載の香味ロッド。 - 前記充填ロッドは、前記香味シートを誘導加熱するサセプタを含む、請求項1から8の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記粒子は、14Meshから70Meshの粒径を有する、請求項1から9の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記粒子は、70Meshから500Meshの粒径を有する、請求項1から9の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記粒子は、たばこ粉砕物を含む、請求項1から11の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記粒子は、たばこ抽出物を含む、請求項1から12の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記繊維は、植物由来の天然繊維である、請求項1から13の何れか一項に記載の香味ロッド。
- 前記接着剤は、ポリビニルアルコールと酢酸ビニルアクリルコポリマーとの混合物を水に懸濁させたものである、請求項1から14の何れか一項に記載の香味ロッド。
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Citations (5)
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