JPH04267871A - 煙改質用粒状添加剤を含むフィルタおよびフィルタ付き紙巻煙草 - Google Patents

煙改質用粒状添加剤を含むフィルタおよびフィルタ付き紙巻煙草

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JPH04267871A
JPH04267871A JP3302107A JP30210791A JPH04267871A JP H04267871 A JPH04267871 A JP H04267871A JP 3302107 A JP3302107 A JP 3302107A JP 30210791 A JP30210791 A JP 30210791A JP H04267871 A JPH04267871 A JP H04267871A
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strip
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John Charlton
ジョン　チャールトン
Paul Francis Clarke
フランシス クラーク ポール
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、煙改質用粒状添加剤を
含む、煙草用の煙フィルタに適するが、必ずしもこれに
限らないフィルタおよびフィルタ要素に関する。
【０００２】粒状添加剤は、吸着剤、たとえぱ活性炭、
シリカゲル、セピオライト、アルミナ、およびイオン交
換物質など；ｐＨ調節剤、たとえばＮａ２　ＣＯ３　の
ようなアルカリ性物質、および酸性物質；芳香物質その
他の固形添加剤ならびに混合物を含む。
【０００３】このようなフィルタを製造する多様な従来
技術は、１つまたは多くの製造上の問題、製品の品質お
よび均一性制御の問題、および機械の摩耗の問題に困惑
していた。
【０００４】本発明は、長手方向の軸を有し、少なくと
も１つのストリップを含み、このストリップに接着した
煙改質用粒状添加剤でストリップを予め被覆してあり、
かつこのストリップが長手方向の軸の周りに少なくとも
３６０°巻いてチューブ状を形成しているフィルタまた
はフィルタ要素を提供する。
【０００５】予め被覆した多数のストリップが重ってお
り、それぞれが３６０°以上巻いてチューブ状を形成し
ていることができる。１つの態様として、予め被覆し、
かつ巻いたストリップを、中心のコアの周りに保持して
チューブ状を形成していてもよい。
【０００６】各型の態様において、どのストリップも、
接着した煙改質用粒状添加剤で両面またはいずれかの片
面を予め被覆しておくことができる。
【０００７】支持ストリップには、添加剤粒子をこれだ
けでストリップに直接接着してもよい。他の可能性とし
て、添加剤粒子をまず糸に接着させ、こうして被覆した
糸を平行に並べて、側と側とが接するように、ストリッ
プに接着してもよい。
【０００８】予め被覆したストリップが２つ以上ある場
合は、どの２つのストリップも、ストリップ対ストリッ
プ、もしくはストリップ対被覆、もしくは被覆対被覆が
、面で接してもよく、または中間に挿入する材料で離し
てもよい。
【０００９】粒状添加剤は、熱溶融型接着剤たとえば高
融点ポリエチレングリコール、または乳濁液型接着剤た
とえばポリビニルアルコールによって、ストリップに接
着することが適当である。本発明の使用に適する熱溶融
型接着剤としては、多様なポリエステル接着剤がある。 どの粒状添加剤も、単一物質または混合物、さらに他の
物質との混合物として使用することができる。２つ以上
のストリップがある場合は、異なるストリップが異なる
添加剤を接着していてもよい。ストリップの両面に粒状
添加剤を接着する場合は、各面に異なる粒状添加剤を使
用することができる。ストリップ面に接着した粒状添加
剤が、この面の全面を被覆する必要はない。
【００１０】フィルタまたは要素が、予め被覆したスト
リップからなるチューブをコアの周りに有する場合は、
コアを通常の煙フィルタ材料たとえばフィラメントトウ
、ステープルファイバ、もしくはクレープ紙；または開
放端を有するチューブ；または複合フィルタに圧力低下
をもたらすが、フィルタ効果を僅か、もしくは全く有し
ない低透過性もしくは不透過性の部材とすることができ
る。コアは単一体でもよいが、複合体、たとえば複合体
自身を包むラップ、ならびに／または長手方向および／
もしくは半径方向に隣接する部分を有してもよい。コア
の周りにチューブを有する態様の１つの型として、煙改
質用粒状添加剤を、コアの周りのチューブの内面に接着
する。このチューブ自身が外側の環状体で囲まれていて
もよい。これはコアのように、たとえば通常の煙フィル
タ材料、またはフィルタ効果を僅か、もしくは全く有し
ない低透過性もしくは不透過性の部材であってもよい。
【００１１】本発明のフィルタおよび要素は、これを包
むスリーブ、たとえば押出成形したスリーブ、または重
ねてシーム接続したプラグラップを有することができる
。このプラグラップは空気透過性または不透過性材料か
ら作ることができる。どの場合でも穿孔することができ
る。もしストリップを被覆した粒子自身が接着剤たとえ
ば熱活性化性接着剤で被覆されている場合は、チューブ
を形成するときに、接着を開始するか、または行って、
これを包むスリーブなしに安定した寸法を有する接着し
たチューブを得る。この接着剤被覆は、粒状添加剤の煙
改質性を不当に害わないように、たとえば粉末被覆のよ
うに不連続とする必要があるであろう。他の形成方法と
しては、粒子を被覆していない縁の部分に接着剤を付け
てストリップをシーム接着し、巻いたストリップをチュ
ーブ状に保持する。しかし、予め被覆したストリップを
接着するときでも、チューブを包むスリーブを設けるこ
とが好ましい。
【００１２】予め活性粒子で被覆して形成したストリッ
プは、通常の加工装置を使用して、チューブ状に変形す
ることが便宜である。本発明の方法によって、粒状添加
剤を被覆したストリップを供給し、通常は周りに巻くス
リーブを使用してチューブ状とし、得られた長い製品を
最終の長さに切断する作業は、通常のフィルタ製造装置
を使用して、連続的にインラインで行うことができる。 チューブ状に形成するために、ストリップを中心のマン
ドレルの周りに集めることができる。チューブをコアに
付ける場合は、粒状添加剤で被覆したストリップを、コ
アの周りに巻きながらコアを連続的に前進させる、すな
わち形成しかつ前進させることができる。チューブ自身
の周りに外側の環状体を巻く場合は、環状体を同様に連
続的に供給して、前進するラップされたコアの周りに環
状体を形成することができる。これらの操作を行う連続
的なインライン方法および装置は、紙巻煙草の技術で知
られている。
【００１３】上記インライン連続方法の一部として、た
とえば活性接着剤の浴または他の供給装置にストリップ
を通して、これに接着剤を被覆し、次にたとえば添加剤
の貯槽、流動床、循環流または他の供給装置に通して粒
状添加剤を被覆する。その代りに、接着剤を被覆したス
トリップを別に作成するか、または外部の供給者から入
手して、接着剤を、たとえば熱軟化させて活性化し、粒
状添加剤を付着させる方法を、フィルタ製造とともに連
続的にインラインで行う。接着剤を、たとえばポリビニ
ルアルコール浴から均一に被覆するには、ドクタ法、た
とえばスロット、またはブレードの間を通して行うこと
ができる。接着剤を被覆したストリップに粒状添加剤を
付けることは極めて容易であり、これは粒子の大きさ、
ストリップの幅などの因子に依存する。しかし製品の要
求に応じて、２つ以上の支持ストリップを使用する場合
は、ストリップごとの添加剤の接着を、全体の付着が変
えられるように、広く変えることができる。ストリップ
に大量の添加剤を付着させれば、従来技術の粒状フィル
タ成分およびその製造方法の不利を伴なうことなく、実
質的に全体が粒状添加剤からなる要素を製造することが
できる。また本発明のフィルタは、他の材料を一体化す
ることもできる。
【００１４】製品の要求に応じて、他のパラメータも広
く変えることができる。このパラメータとしては、たと
えば粒状添加剤を支持するために使用するストリップの
単位長さの重量、および添加剤の粒子の大きさなどであ
る。活性炭粒子の適当な大きさは、英国標準メッシュ１
２／３０であり、他は英国標準メッシュ３０／７０であ
る。
【００１５】本発明で使用するストリップは、無害な材
料であればよい。ストリップは繊維材料、たとえば織成
または不織成のリボン、または紙巻煙草フィルタプラグ
ラップであることができる。これは気流に対する最終製
品の要求に応じて、煙または空気を透過させたり、また
はさせなかったりすることができる。
【００１６】使用する少なくとも幾つかの粒状添加剤は
、芳香物質もしくは芳香物質を付けた他の物質を支持す
るか、またはこれらの物質であることができる。本発明
は、通常の装置を使用して、製造工程または装置に問題
をおこすことなしに、特にそのままで均一に添加剤を付
着させ、また必要に応じてこの付着を簡単かつ正確に変
えることができる。煙草の煙フィルタに、炭性炭などの
粒状添加剤を導入することができる。本発明のフィルタ
は、ストリップに接着した粒状添加剤が、実質的または
全く妨害されずに、煙草の煙の流れを濾過したり、また
は他の効果を行う。こうして、本発明の粒状吸着剤を含
むフィルタは、気相の煙成分を良好に保留することがで
きる。
【００１７】本発明のフィルタおよび要素は、連続的に
製造し、最終の長さに切断することができる。このよう
な最終の単一の長さは、そのまま紙巻煙草のフィルタと
して使用することができるが、少なくとも１つの他のフ
ィルタ要素と長手方向に整合させ、共通な外側ラップで
結合する、たとえば二重または三重に複合した紙巻煙草
の一部として使用することが好ましい。この外側ラップ
は複合フィルタの周りを、全部または部分的に巻いて、
煙または空気を透過、または透過しないものである。本
発明の単一のフィルタ要素は、通常の外観を有する吸口
、たとえばセルロースアセテートフィラメントトウの均
一なプラグに長手方向に整合して結合して使用すること
が好ましい。このとき２つの要素は突合せてもよいが、
離して間に凹部を設け、ここで空気を透過させたり、お
よび／または付加的な粒子を付着させることができる。
【００１８】本発明の製品は、一般に煙草の煙フィルタ
として、またはその一部として使用するのに適し、本発
明を主としてこのようなフィルタについて記載してきた
が、この用途に限定されるものではない。本発明はその
応用、または意図する用途が何であろうと、本発明によ
って規定された製品自身を提供するものである。通常本
発明の紙巻煙草フィルタは、ラップした煙草ロッドに、
従来の通気性または非通気性のティッピングオーバーラ
ップで取付ける。
【００１９】本発明の実施態様を、例示のために、添付
図面で説明する。図１〜１０は、本発明の多様な実施態
様の略断面図である。図中、同一の参照数字は同様な部
分を示す。
【００２０】図１に示すフィルタまたはフィルタ要素は
、活性炭粒子４を片面に接着して被覆したプラグラップ
のストリップ２を、粒子４が外面になるように巻いてチ
ューブ状にする。粒子を接着していないが接着性を有す
るストリップ縁６を、ストリップの他の縁に重合わせて
シーム接続部としてフィルタをチューブ状に形成する。 この代りに変形として、粒子４を、ストリップ２の他の
面に接着してチューブの内面とするか、またはストリッ
プ２の両面に接着することができる。他のまた変形とし
ては、コアの周りにストリップ２を巻くか、および／ま
たはこのチューブ状構造体の周りに巻くラップを設ける
こともできる。
【００２１】図２に示す他の実施態様として、図１に示
すチューブは、最も内側のチューブの周りに外層として
、粒子４を接着した別のプラグラップのストリップ２を
巻き、２つのストリップの粒子被覆４を互いに接触させ
、図１と同様に粒子を接着していない重合わせシーム接
続部６で外層を固定してチューブ状を形成する。なお図
１について述べた変形は、図２にも適用することができ
る。
【００２２】図３に示すチューブ状フィルタまたはフィ
ルタ要素は、プラグラップのストリップ２の両面に吸収
剤粒子４を接着して被覆し、ストリップ２の１つの縁の
１つの面、および他の縁の反対側の面には粒子を接着し
ないで、重合わせシーム接続部６として製品をチューブ
状に形成する。また片面または両面に粒子４を接着して
被覆した付加的なストリップ２の層を図に示す構造体の
周りに巻くことができ、なお前述の変形、すなわちコア
および／または外側に巻くラップを設けることもできる
。
【００２３】図４に示すフィルタは、プラグラップのス
トリップ２に吸着剤粒子４を接着して被覆し、この粒子
４をチューブ状コア８に向けて、コア８の周りに巻き、
被覆したストリップ２は、前述と同様に、粒子を接着し
ていないシーム接続部６で重ねて固定する。この代り、
または付加的に、ストリップ２の他の面に粒子４を被覆
することができ、また粒子４を接着した付加的なストリ
ップ２の１層または多層を周りに設けることもできる。
【００２４】図５に示すプラグラップのストリップ２は
、片面に吸着剤粒子４を接着して被覆し、粒子４が最も
外側になるように、通常のフィルタプラグ９の周りに巻
く。この場合はストリップの両縁を突合せて、プラグ９
に接着することができる。この代りに、または付加的に
、図に示すフィルタの周りにプラグラップを設けること
ができる。なお前述のように、粒子４をストリップ２の
両面に接着することもでき、また片面または両面に粒子
４を接着して被覆した付加的なストリップ２の１層また
は多層を設けることもできる。
【００２５】図６に示す実施態様は、コアがプラグ１０
である他は、図４に示すものと、同様である。この代り
、予め被覆した２つのストリップ２の長手方向の縁を突
合わせることができる。この場合は、被覆したストリッ
プは、たとえばコアに接着するか、または外側のラップ
でチューブ状に形成する。接着した粒子４はストリップ
の全面より少ない部分を被覆することができる、たとえ
ばストリップの長手方向の両縁には添加剤粒子を接着し
ないでおき、ここで重合わせてシーム接続部６とする。 コア１０は、図５に示すように、通常のフィルタプラグ
とすることができ、また圧力を低下させる低透過性もし
くは不透過性のプラグとすることができる。図に示す実
施態様は、任意に、外側にラップ２０を巻くことができ
、これは、押出成形したスリーブ、または、重合わせる
シーム接続部を有する通常のプラグラップとすることが
できる。
【００２６】図７に示す実施態様は、コア１０と、その
周りを巻く被覆されたストリップ２とからなる図６の型
の複合体に、さらに環状体１２を巻いた構造体である。 この場合、コア１０を、たとえばセルロースアセテート
トウのフィルタプラグとし、ストリップ２を不透過性の
プラグラップとし、ストリップの内面に接着した粒状添
加剤を活性炭とし、外側の環状体１２は、高度の通気性
を有する高多孔質の外側ラップを形成する他のセルロー
スアセテートトウとすることができる。
【００２７】図８に示す実施態様は、図１〜７とは異っ
て、長手方向の断面図を示し、図７の型のフィルタ要素
と、ラップしていないセルロースアセテートトウのフィ
ルタプラグ１６とを、共通の多孔質プラグラップ１８で
連結して二重フィルタとした複合体である。本発明のこ
の二重フィルタは、煙草ロッドと、吸口がラップされて
いない露出したアセテート要素とに、添加剤を含む要素
を一体化して紙巻煙草とすることができる。
【００２８】図９に断面を示すフィルタまたはフィルタ
要素は、図６の型である、添加剤４で被覆したストリッ
プ２の周りを、同様に粒状添加剤２４で被覆した他のプ
ラグラップのストリップ２２が巻き、このストリップ２
２は添加剤２４を半径半向に最も内側として、ストリッ
プ２の周りに、たとえばシーム接続部６で重合わせてチ
ューブ状を形成する。なお図６に示すように、外側を包
むラップ２０を、この複合製品の一部として任意に設け
ることができる。粒状添加剤４および２４は同一でも異
なっていてもよい。
【００２９】同様な実施態様として、コア１０の周りに
、両面に粒状添加剤を接着して被覆した図３の型のスト
リップ２を、粒状添加剤で被覆していないプラグラップ
２２、および任意に前述のような外側を包むラップ２０
で巻いて使用することができる。
【００３０】図１０は、図６または９の型の要素と、ラ
ップされていないセルロースアセテートトウ（ＮＷＡ）
の２つのフィルタプラグ１６とを、共通のプラグラップ
１８で連結して、三重フィルタとした複合要素２６の長
手方向の断面を示す。図に示す要素２６において、コア
１０は、粒状添加剤４を接着したチューブ状ストリップ
２と、図６に示す外側に巻くラップ２０とのみで包まれ
ている。図１０のフィルタは、連続的に製造することが
できる。その方法は、複合要素２６と、２倍の長さのフ
ィルタプラグ１６とを、交互に端と端とを突合せたスト
リップを形成し、共通の連結ラップ１８で巻きながら、
連続的に前進させ、こうして連続的に製造されたロッド
をＮＷＡの部分で切断する。通常は、まずロッドを、図
１０に示す単一のフィルタ要素の数倍、たとえば２倍、
４倍または６倍の長さに切断した後に、単一の長さに切
断し、次にフィルタ付紙巻煙草の製造工程の一部に導く
。これと同様な方法を、図８の実施態様に応用すること
ができる。たとえば、まず複合体を複数倍の長さのロッ
ドに切断し、次に複合要素の間の要素で切断して、フィ
ルタ付紙巻煙草の単一の長さとする。このような複数倍
の長さのロッドも本発明に属する。
【００３１】次の例において、すべての圧力低下は、「
全体に閉止状態として」測定した。すなわち、試験体の
円筒形表面を不透過性スリーブで包んで、スリーブを通
して気流が流出しないようにした。なお、すべてのメッ
シュは英国標準メッシュである。
【００３２】例１ 図１０に示す型のフィルタを製造した。ＮＷＡ要素１６
は、１．５／３８デニールのトウからなり、各トウは長
さが５ｍｍ、周囲が２２．７５ｍｍであって、組合せた
圧力低下（ＰＤ）は水柱８３ｍｍ（Ｗｇ）であった。
【００３３】複合要素２６は、長さが１０ｍｍ、周囲が
２２．１ｍｍであり、そのコア１０は２．１／３０デニ
ールのセルロースアセテートトウであった。ストリップ
２は非多孔質のプラグラップからなり、幅は２３ｍｍで
あった。図６に示すように、これに英国標準メッシュ１
８／４０の活性炭粒子４をＰＶＡ接着剤で長さ１ｍｍに
つき５．４ｍｇを接着した。これを包む外側のラップ２
０は、多孔度がＣｏｒｅｓｔａ単位５０００で、幅が２
５ｍｍのプラグラップであった。要素２６の圧力低下は
２３ｍｍＷｇであった。
【００３４】この三重フィルタにおいて、要素１６およ
び２６は図１０に示すように、多孔度がＣｏｒｅｓｔａ
単位５０００のプラグラップ１８で連結し、要素１６は
これによって僅かに押圧された。この三重フィルタは長
さが２０ｍｍ、周囲が２２．４６ｍｍであり、圧力低下
は１０６ｍｍＷｇ、活性炭含量は５４ｍｇであった。
【００３５】この三重フィルタは、先端に付ける透過性
のオーバラップで、市販の紙巻煙草ロッドに取付けた。 この煙草をＩＳＯ／Ｃｏｒｅｓｔａ標準方法によって吸
煙させた試験では、タールの除去は５５．２％、ニコチ
ンの除去は４４．８％であり、気相除去は次のとおりで
あった。
【００３６】
【００３７】例Ａ〜Ｌ 例Ａ〜ＪおよびＬにおいて、多様な粒状添加剤を使用し
、その他の因子を下記のように変化させて、例１の実施
を反復した。例Ｋにおいては、さらに要素２６を図９の
型として実施した。
【００３８】使用した三重フィルタは、ＮＷＡ要素を長
さ６ｍｍとし、以下「ＡＣＳ」と言う要素２６を長さ１
２ｍｍとし、これらを２７ｇ／ｍ２　の通常のプラグラ
ップ１８で包んだ。ＮＷＡ要素は１．６／４８デニール
のトウで、周囲は平均して２４．８ｍｍであった。
【００３９】例Ａ〜Ｌにおいて、ＡＣＳ要素２６は、コ
ア１０に８／３９デニールのセルロースアセテートトウ
を使用し、ストリップ２は例１のように多様な粒状添加
剤４を接着し、多孔度がＣｏｒｅｓｔａ単位約７，５０
０で幅が２７ｍｍのプラグラップを使用した。外側に巻
くラップ２０は、標準の２７ｇ／ｍ２　プラグラップで
あった。
【００４０】ＡＣＳ要素２６および三重フィルタの他の
詳細なデータは、次表に示す。「添加剤」の欄において
、「Ｃ」は活性炭、数はメッシュサイズを意味し、たと
えば「Ｃ１２／２２」は英国標準メッシュ１２／２２の
活性炭を意味する。例ＦおよびＧの混合した粒状添加剤
は、１２／２２メッシュの活性炭と、１５／３０メッシ
ュのセピオライトとを重量比２：１で含む。例Ｋにおい
て、図９に示すように、ストリップ２は内面に３０／７
０メッシュの活性炭を接着し、これを同様に、内面にセ
ピオライト２４を接着した他のストリップ２２で巻き、
このストリップ２２の外側をラップ２０で包んだ。
【００４１】図１０と、例１およびＡ〜Ｌの実施態様の
変形として、外側を包むラップ２０を省略することがで
きるが、要素２６の寸法は、連結用ラップ１８に係合す
る寸法とする。
【００４２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】ストリップの片面に粒子を接着したフィルタの
断面図である。
【図２】対向面に粒子を接着した２つのストリップを重
合わせたフィルタの断面図である。
【図３】ストリップの両面に粒子を接着したフィルタの
断面図である。
【図４】粒子を内面に接着したストリップをコアの周り
に巻いたフィルタの断面図である。
【図５】粒子を外面に接着したストリップをプラグの周
りに巻いたフィルタの断面図である。
【図６】コアがプラグである他は図４と同様なフィルタ
の断面図である。
【図７】図６の複合体に環状体を巻いたフィルタの断面
図である。
【図８】図７のフィルタ要素を、フィルタプラグに連結
した二重フィルタの縦断面図である。
【図９】２つのストリップを重ねた図６の型のフィルタ
の断面図である。
【図１０】図６の型のフィルタ要素を２つのフィルタプ
ラグに連結した三重フィルタの縦断面図である。
【符号の説明】
２，２２…ストリップ ４，２４…添加剤粒子 ６…シーム接続部 ８…コア ９，１０…プラグ １２…環状体 １６…フィルタプラグ １８，２０…ラップ ２６…複合フィルタ要素

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　長手方向の軸を有し、少なくとも１つ
    のストリップを含み、このストリップに接着した煙改質
    用粒状添加剤でストリップを予め被覆してあり、かつこ
    のストリップが長手方向軸の周りに少なくとも３６０°
    巻いてチューブ状を形成している、フィルタまたはフィ
    ルタ要素。
  2. 【請求項２】　　予め被覆しかつ巻いているストリップ
    を、中心のコアの周りに保持してチューブ状を形成して
    いる請求項１に記載のフィルタまた要素。
  3. 【請求項３】　　予め被覆した多数のストリップが重っ
    ており、かつ長手方向の軸の周りに少なくとも３６０°
    巻いてチューブ状を形成している請求項１または２に記
    載のフィルタまたは要素。
  4. 【請求項４】　　ストリップの両面を、ストリップに接
    着した粒状添加剤で予め被覆してある請求項１〜３のい
    ずれかに記載のフィルタまたは要素。
  5. 【請求項５】　　少なくとも１つのストリップが、その
    半径方向の内面に接着した粒状添加剤を有する請求項１
    〜４のいずれかに記載のフィルタまたは要素。
  6. 【請求項６】　　請求項１〜５のいずれかに記載のフィ
    ルタ要素が、他のフィルタ要素と長手方向に整合してい
    る、二重または三重の紙巻煙草フィルタ。
  7. 【請求項７】　　請求項６に記載の多数のフィルタに切
    断することができる多重長さのロッド。
  8. 【請求項８】　　請求項１〜７のいずれかに記載のフィ
    ルタまたは要素を一体化したフィルタ付き紙巻煙草。
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