JPH11243939A - たばこ製品用フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】雨水程度の水量でも十分に分散・崩壊し得、十
分な硬さを有し、しかもたばこの香喫味を損なうことの
ないたばこ製品用フィルターを提供する。 【構成】アルカリ処理剤で処理された水不溶性カルボキ
シメチルセルロース繊維を含む湿式不織布シートをフィ
ルターロッド状に成形したフィルター本体を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シガレット等のた
ばこ製品用のフィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在市販されている大部分のシガレット
製品は、たばこ刻みを被包した巻紙からなるたばこカラ
ム部と、薄葉紙からなる巻取り紙に被包されたフィルタ
ー本体からなるフィルター部とを有し、フィルター部は
たばこカラム部の一端に、チップペーパーにより取り付
けられている。フィルター本体は、通常、繊維質フィル
ター素材がバインダにより結束された繊維束により構成
されており、繊維質フィルター素材としては、パルプ、
セルロースアセテートなどのセルロース系繊維等が用い
られている。

【０００３】このようなフィルター付シガレットは、屋
外環境におかれると、環境中の水分、雨水、雪解け水等
により紙類が剥離し、たばこ刻みとフィルター本体が露
出する。この場合、紙類およびたばこ刻みは、展開して
土壌と接触し、土壌の微生物により分解され得るものと
なる。しかし、フィルター本体は、繊維質素材がバイン
ダにより結束されたものであるため、雨水等により展開
され得ず、たとえ土壌微生物により分解され得る素材で
あっても、全体が土壌微生物の作用に十分に供されるこ
とがなく、フィルター本体以外の部分が土壌微生物によ
り分解された後もフィルター本体は原形を止めたまま残
留することが多い。

【０００４】このような問題を解決するために、特開平
６−７８７３８号公報には、木材パルプ等を主原料とす
る水溶性紙材を円柱状に巻成して非通気性紙材で外装し
たたばこのフィルターが開示され、特開平６−３１９５
１２号公報には、特定のポリビニルアルコール系樹脂を
バインダーとして、セルロース系素材を結合させたたば
こ煙用濾過体が開示され、特開平7-１６６号公報には、
水分崩壊性紙からなる吸煙物フィルターロッドが開示さ
れ、特開平８−１２０５１７号公報には、特定のフィブ
リル化繊維状セルロースエステルを含むたばこ煙用フィ
ルター素材が開示され、特開平８−１２６４８４号公報
には、無捲縮のセルロースエステル短繊維と、叩解パル
プとで構成された抄紙構造を有するシート状のたばこフ
ィルター素材が開示され、特開平８−１２６４８５号公
報には、異形断面のセルロースエステル短繊維を含む抄
紙構造のシート状たばこフィルター素材が開示され、特
開平８−１４０６５４号公報には、表面がセルロースエ
ステルで被覆されたセルロース繊維または粉末を含むた
ばこ煙用フィルター素材が開示されている。

【０００５】しかしながら、これらの先行技術に係るた
ばこ用フィルターは、雨水程度の水量では十分に分散し
得なかったり、硬さが不十分であるため、たばこ製造機
械適性に劣ったり、あるいはたばこの香喫味を損なうと
いう不利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、雨
水程度の水量でも十分に分散・崩壊し得、十分なフィル
ター硬さを有し、しかもたばこの香喫味を損なうことの
ないたばこ製品用フィルターを提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、アルカリ処理剤で処理された水不溶性カ
ルボキシメチルセルロース繊維（以下、ＣＭＣ繊維とい
う）を含む湿式不織布シートをフィルターロッド状に成
形したフィルター本体を有することを特徴とするたばこ
製品用フィルターを提供する。

【０００８】本発明において、湿式不織布は、セルロー
スエステル短繊維、パルプ繊維およびバインダー繊維か
らなる群の中から選ばれる少なくとも１種の繊維をさら
に含むことが好ましい。

【０００９】本発明において、アルカリ処理剤は、アル
カリ金属もしくはアンモニウムの炭酸塩および炭酸水素
塩からなる群の中から選ばれる少なくとも１種からなる
ことが好ましい。本発明の特に好ましい態様において、
アルカリ処理剤は炭酸水素ナトリウムであり、この炭酸
水素ナトリウムを含む水溶液によるＣＭＣ繊維の浸漬ま
たは塗布により、ＣＭＣ繊維が処理される。

【００１０】また、本発明において、湿式不織布は、ア
ルカリ処理剤で処理されたＣＭＣ繊維に加えてセルロー
スアセテート繊維またはパルプ繊維のいずれか一方およ
びバインダー繊維を含み、該アルカリ処理剤で処理され
たＣＭＣ繊維を５ないし６０重量％の割合で、かつ該バ
インダー繊維を５ないし１０重量％の割合で含有するこ
とが好ましく、またバインダー繊維は、ポリビニルアル
コール繊維であることが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳し
く説明する。本発明のたばこ製品用フィルターは、アル
カリ処理剤で処理されたカルボキシメチルセルロース繊
維を含む湿式不織布原料をシート状に湿式抄造して得ら
れる不織布シートをフィルターロッド状に成形したフィ
ルター本体を有する。

【００１２】本発明のフィルター本体を構成する湿式不
織布は、セルロースエステル短繊維、パルプ繊維および
バインダー繊維からなる群の中から選ばれる少なくとも
１種の繊維、殊にセルロースエステル繊維とバインダー
繊維をさらに含むことが好ましい。

【００１３】本発明において特徴的に用いられるアルカ
リで処理されたＣＭＣ繊維は、本発明のフィルターが屋
外環境に置かれて、雨水等に供されたとき、その雨水等
により容易に膨潤し、フィルター本体における繊維同士
の結合力を弱め、フィルター本体の分散・形状崩壊を促
進するものである。ＣＭＣ繊維の長さおよび直径には特
に制限はない。

【００１４】本発明において、ＣＭＣ繊維の膨潤性を向
上させるために使用されるアルカリ処理剤としては、ア
ルカリ金属（ナトリウム、カリウム等）またはアンモニ
ウムの炭酸塩、炭酸水素塩を例示することができる。本
発明においては、炭酸水素ナトリウム（重曹）が好まし
く使用される。ＣＭＣ繊維のアルカリによる処理は、不
織布原料の抄造前の完全紙料中にアルカリを添加し、抄
造することにより、あるいは抄造後にその水溶液を不織
布シートに塗布、噴霧、あるいは浸漬により適用するこ
とにより、行うことができる。アルカリ処理剤を水溶液
として用いる場合、その濃度は、紙料中のＣＭＣ繊維を
遊離酸に換算して求めた中和当量以上が好ましい。ＣＭ
Ｃ繊維のアルカリ処理剤による処理は、アルカリ処理剤
の水溶液中にＣＭＣ繊維を浸漬するか、その水溶液をＣ
ＭＣ繊維に塗布することによっても行うことができる。

【００１５】本発明のフィルター本体を構成する湿式不
織布に好ましく含まれるセルロースエステル繊維は、各
種繊維の中でも、たばこの香喫味を最も損なわない繊維
であり、これを短繊維として本発明の湿式不織布に含め
ることにより、たばこ製造機械適性により一層優れた硬
さをフィルターに付与する。このようなセルロースエス
テル短繊維は、セルロースアセテート、セルロースブチ
レート、硝酸セルロース等のセルロースエステルから作
ることができ、特にセルロースアセテート短繊維が好ま
しい。セルロースエステル短繊維の長さは、通常、０．
１ｍｍ〜１０ｍｍであり、直径には、特に制限はない
が、通常、０．１〜１００μｍである。

【００１６】また、本発明の湿式不織布には、レーヨン
等の土壌微生物により分解され得るセルロースエステ
ル、パルプ以外の繊維を含めることもできる。本発明の
フィルター本体において、バインダーには、繊維を使用
することが好ましい。このバインダー繊維としては、セ
ルロースエステル短繊維およびＣＭＣ繊維を結合して不
織布シート形状を維持し得るものであり、かつ雨水等に
より容易に結合力が弱まるものであり、中でも、ポリビ
ニルアルコール繊維が好ましく使用される。

【００１７】本発明の最も好ましい態様において、雨水
程度の水量で十分に形状崩壊・分散し、たばこの香喫味
を損なわず、たばこ製造機械適性に優れた硬さを有する
フィルターを得るために、フィルター本体（湿式不織
布）は、セルロースエステル短繊維と、アルカリ処理Ｃ
ＭＣ繊維と、バインダー繊維とを含み、一般的にＣＭＣ
繊維が少ないと十分な分散性が得られず、多い場合はフ
ィルター巻上げ適性が悪くなる傾向にある。バインダー
繊維は、少ない場合、不織布形状が維持できず、多い場
合は、抄造時の適性が悪く、十分な分散性が得られない
傾向にある。セルロースエステル短繊維と、アルカリ処
理ＣＭＣ繊維と、バインダー繊維とは、それぞれ、好ま
しくは３５〜８５重量％、５〜６０重量％、５〜１０重
量％の割合で、より好ましくは、それぞれ、５５〜８５
重量％、５〜４０重量％、５〜１０重量％の割合でフィ
ルター本体（湿式不織布）に含まれる。なお、フィルタ
ー硬さに関し、本発明のフィルターは、３００ｇの荷重
を１０秒間かけた後の陥入深さが、０．７８ｍｍ〜０．
９８ｍｍを示し得、対照品とほぼ同程度であり、たばこ
製造機械において充分な適性を有するものである。

【００１８】さて、本発明のフィルター本体を製造する
ためには、一般的な湿式抄造法を採用することができ
る。例えば、セルロースエステル短繊維、ＣＭＣ繊維、
およびバインダー繊維を水に分散させて完全紙料とす
る。この完全紙料には、ＣＭＣ繊維の膨潤性を向上させ
るためのアルカリを添加することができる。この完全紙
料を通常の抄紙機により抄造し、抄き網上に湿潤不織布
シートを得、これを脱水し、乾燥する。この乾燥によ
り、バインダー繊維は、他の繊維を結合する。また、完
全紙料にアルカリ処理剤が含まれていない場合には、抄
造して得られた湿潤不織布シートにアルカリ処理剤の水
溶液を噴霧するか、浸漬によりアルカリ処理剤を適用し
た後、同様に乾燥する。

【００１９】また、本発明は、セルロースエステル短繊
維にかえて、パルプ繊維を用いた場合においても、上記
と同様の特性を有する湿式不織布を得ることができる。
以上のようにして得られた乾燥不織布シートは、これを
通常のいずれもの好適な手法によりロッド状に成形して
本発明のフィルター本体とすることができる。例えば、
特開平６−３２７４５７号公報、特開平９−２９４５７
６号公報に記載された方法と同様の方法によりロッド状
フィルター本体を成形することができる。図１に、本発
明のフィルターを製造するためのフィルター製造装置で
あって、特開平６−３２７４５７号公報の図２に示され
たフィルター製造装置と類似のフィルター製造装置を示
す。このフィルター製造装置は、帯状のフィルター材
（本発明の湿式不織布シート）１１に、必要に応じて添
加剤（例えば活性炭）１２を添加する添加部１０と、添
加部１０を通過したフィルター材１１を添加剤１２を包
み込むように円柱状に成形する成形部２０を備え、さら
にこの成形部２０において成形されたフィルター材１１
の周囲に巻取り紙３１を巻回する巻管部３０を具備す
る。

【００２０】この装置に供給されたフィルター材１１
は、添加部１０において、添加剤ホッパー１３から添加
剤ロール１４を介して添加剤１２の供給を受けた後、成
形部２０に入る。成形部２０では、フィルター材１１
は、溝付きトランペットガイド１において、フィルター
材１１が前進するにしたがい、フィルター材１１はトラ
ンペットガイド１に設けられた貫通孔（図示せず）の内
周面によってその両側が該内周面に高速度で接触して徐
々に持ち上げられて徐々に丸められ、最終的に添加剤等
を包むようにして丸められてトランペットガイド１を出
る。丸められたフィルター材は、トランスファージェッ
ト２１において圧縮空気により送り出される間に成形さ
れた後、ガイド２２を通り、トング２３によって所定の
径に成形される。巻管部３０では、接着剤供給装置３３
から巻取り紙３１の端部に接着剤が供給され、この巻取
り紙３１はガニチュアテープ３２により保持され、成形
部２０からの丸められたフィルター材に巻回される。通
常、巻取り紙は水解性もしくは水溶性のものが好まし
く、この巻取り紙により巻き取られたフィルター材は、
その後、連続ロッド状に成形された後、所定の長さに切
断される。

【００２１】こうして得られるフィルターは、通常のチ
ップペーパーを用いてたばこ軸部に取り付けることがで
きる。このチップペーパーは水解性もしくは水溶性であ
ることが好ましい。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例１〜５、比較例１〜２ 下記表１に示す各繊維を用いて、湿式抄造法により不織
布シートを製造した（なお、表１には、セルロースアセ
テート繊維のトウからなるフィルターと木材パルプ繊維
からなるフィルターとを対照品１および２として示
す）。実施例１〜５における完全紙料には、炭酸水素ナ
トリウムを各紙料中のＣＭＣ繊維配合率に応じて９〜１
５重量％の濃度で予め添加した。

【００２３】

【表１】

【００２４】得られた乾燥不織布シートから３ｃｍ×３
ｃｍの試験片をそれぞれ切り出した。各試験片を水２０
０ｍＬ（ミリリットル）を収容する容量２００ｍＬのビ
ーカーに入れ長さ３ｃｍのマグネットスターラーを用い
て６００ｒｐｍの回転速度で攪拌した。試験片が目視に
より初期の面積の１／３までに崩壊する時間を測定した
（水解性法）。

【００２５】また、上記乾燥不織布シートを水解性巻取
り紙で巻回し、ロッド状に成形し、これを長さ１００ｍ
ｍに切断し、フィルタープラグを得た。なお、下記表２
に示すフィルタープラグ重量は、上記フィルタープラグ
を通常のシガレットに取り付ける長さである２５ｍｍに
切断した重さを記す。

【００２６】各フィルタープラグを１０ｍｍのメッシュ
（直径４０ｍｍの試料皿）上に置いた。これに毎分２．
５ｍＬ（対試料皿）の水をフィルタープラグに６分間噴
霧した後、温度４０℃、相対湿度６０％の雰囲気下で３
９０Ｗ／ｍの光を３０分間照射するサイクルを実施例１
〜４、比較例１、２および対照品１は３６０回繰り返
し、実施例５および対照品については１２０回繰り返
し、重量減少率を測定した（ウエザーメーター法）。

【００２７】さらに、各フィルタープラグの硬さを測定
するために、各フィルタープラグに３００ｇの荷重をか
け、１０秒後に陥入深さを測定した。また、上記巻取り
紙で巻いたフィルター本体を水解性チップペーパーで通
常のシガレットに取り付け、このフィルター付シガレッ
トを喫煙し、その吸い殻（標準喫煙条件の長さ）を土壌
上に置き、屋外において、実施例１〜４、比較例１、２
および対照品１については６ヶ月経過後の、実施例５お
よび対照品２については３ヶ月経過後の、状態変化を観
察した（屋外暴露試験）。以上の結果を表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】表２に示す結果から、本発明のフィルター
は、セルロースアセテート繊維、パルプ繊維のいずれか
を含んだ不織布であってもアルカリ処理したＣＭＣ繊維
を加えることによって雨水程度の水量でも十分に形状崩
壊し、フィルター硬さも十分であることがわかる。ま
た、本発明のフィルターを備えたシガレットを喫煙した
ところ、その香喫味はいずれも対照品１と遜色のないも
のであった。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
屋外環境におかれたとき、雨水程度の水量でも十分に形
状崩壊・分散し、たばこ製造機械適性に優れた硬さを有
し、しかもたばこの香喫味を損なわないフィルターが提
供される。本発明のフィルターを構成する繊維は、土壌
微生物により分解され得るものであるので、このような
形状崩壊により、各繊維が本来有する微生物分解性が十
分に発揮されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフィルターを製造するための装置の概
略図。

【符号の説明】

１…溝付きトランペットガイド １０…添加部 １１…フィルター材（不織布シート） １２…添加剤 １３…添加剤ホッパー １４…添加剤ロール ２０…成形部 ２１…トランスファージェット ２２…ガイド ２３…トング ３０…巻管部 ３１…巻取り紙 ３２…ガニチュアテープ ３３…接着剤供給装置

フロントページの続き (72)発明者 浜谷 直人 東京都墨田区横川一丁目17番７号 日本た ばこ産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ処理剤で処理された水不溶性カ
   ルボキシメチルセルロース繊維を含む湿式不織布シート
   をフィルターロッド状に成形したフィルター本体を有す
   ることを特徴とするたばこ製品用フィルター。
2. 【請求項２】 湿式不織布が、セルロースエステル短繊
   維、パルプ繊維およびバインダー繊維からなる群の中か
   ら選ばれる少なくとも１種の繊維をさらに含む請求項１
   記載のたばこ製品用フィルター。
3. 【請求項３】 アルカリ処理剤が、アルカリ金属もしく
   はアンモニウムの炭酸塩および炭酸水素塩からなる群の
   中から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とす
   る請求項１または２記載のたばこ製品用フィルター。
4. 【請求項４】 アルカリ処理剤が炭酸水素ナトリウムで
   あり、該炭酸水素ナトリウムを含む水溶液による水不溶
   性カルボキシメチルセルロース繊維の浸漬または塗布に
   より、水不溶性カルボキシメチルセルロース繊維が処理
   されていることを特徴とする請求項１または２記載のた
   ばこ製品用フィルター。
5. 【請求項５】 湿式不織布が、アルカリ処理剤で処理さ
   れた水不溶性カルボキシメチルセルロース繊維に加えて
   セルロースアセテート繊維またはパルプ繊維のいずれか
   一方およびバインダー繊維を含み、該アルカリ処理剤で
   処理された水不溶性カルボキシメチルセルロース繊維を
   ５ないし６０重量％の割合で、かつ該バインダー繊維を
   ５ないし１０重量％の割合で含有することを特徴とする
   請求項１ないし４のいずれか１項記載のたばこ製品用フ
   ィルター。
6. 【請求項６】 バインダー繊維が、ポリビニルアルコー
   ル繊維であることを特徴とする請求項２ないし５のいず
   れか１項記載のたばこ製品用フィルター。