JP2000157246A

JP2000157246A - たばこフィルター製造装置

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Publication number: JP2000157246A
Application number: JP33967598A
Authority: JP
Inventors: Nobunari Hiraki; 信成平木; Maki Hiraki; 麻紀平木; Shiruyoshi Matsumoto; 鶴義松本
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-13
Anticipated expiration: 2018-11-30
Also published as: JP3524786B2

Abstract

(57)【要約】【課題】単繊維繊度の小さな繊維素材を用いたプラグ
巻き上げ作業においてもプラグの通気抵抗が良好であ
り、かつフライの発生を抑制できるより高品質なプラグ
巻上げ装置を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも２組以上のロール対の間で、
捲縮を有するフィルター材料を引き伸ばして開繊処理を
行い、円棒状に成形するたばこフィルターの製造装置で
あって、該ロールの少なくとも一つのロール表面に、
（１）式を満たす凹凸溝があることを特徴とするたばこ
フィルターの製造装置。（ＴＤ）×（Ａ）／（ＦＤ）＜４×１０⁴ ・・
（１）但し、（Ａ）はロール表面の凹凸溝のピッチ（ｍｍ）で
あり、（ＦＤ）は、フィルター材である繊維の単繊維繊
度（ｄｔｅｘ）、および（ＴＤ）は総繊度（ｄｔｅｘ）
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たばこフィルター
製造装置に関する。特に、フィルターの性能を示す通気
抵抗の発現性が良好であり、フィルターの巻上げ作業に
おいては、フィルター材を構成する繊維の切断片である
フライの発生が少ないたばこフィルター製造装置であ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、たばこフィルターの素材とし
ては、セルロースアセテートやポリオレフィン等の捲縮
繊維束、あるいは紙やパルプをシート状としたものが実
用化されている。一般的には、より香喫味に優れたセル
ロースアセテート繊維からなるフィルターが好まれ、殆
どのたばこ商品に使用されている。

【０００３】たばこフィルターの製造には、通常、プラ
グ巻上機を用いる。プラグ巻上機では、捲縮のある繊維
束を引き延ばすことにより、単繊維同士を引き離して、
嵩高い状態へと開繊処理を行った後、一定の径になるよ
うに繊維束を集束する。集束された繊維束は、巻管部に
て円棒状となり、その外周に巻取紙を巻いて一定の長さ
に切断することにより、たばこ煙用フィルタープラグ
（以下、プラグという）となる。このようなプラグの製
造装置では、通常、４００ｍ／ｍｉｎ、更には６００ｍ
／ｍｉｎという高速生産が可能となっている。このプラ
グを、更に所定の長さに切断することによりたばこフィ
ルターが得られる。

【０００４】捲縮のある繊維束の開繊方法としては、繊
維束を少なくとも２組の金属ロールと硬質ゴムロールか
らなるロール対の間を通して行われる。その際、より下
流側のロール対の周速度を上流側のロール対の周速度よ
りも速くなるよう駆動して繊維束を引き伸ばす方法が最
も一般的に用いられている。一般には、２組のロール対
を使用して、より上流側のロール対をフィードロール、
下流側のロール対をレシオロールと称する。また、少な
くとも一方のロール対の金属ロールの表面には、凹凸溝
が形成されている。

【０００５】このような開繊処理において、繊維束を引
き延ばす割合は、巻上げられるプラグの品質を決定する
重要な要素の１つであり、その調整は２組のロール対の
周速度の比を変えることによって行われる。この下流側
ロールの周速度と上流側ロールの周速度との比は、開繊
比と称される。

【０００６】一方、たばこ商品の低タール化が進行する
のにともない、たばこ煙への濾過性能が高いたばこフィ
ルターへの需要が高くなっている。このため、フィルタ
ー用の素材にも、濾過性能の指標である通気抵抗をより
高くできる単繊維繊度の小さな繊維素材が使用されるよ
うになっている。

【０００７】単繊維繊度の小さな繊維素材を使用して、
より高い通気抵抗を安定して製造するには、プラグ巻上
機において捲縮のある繊維束を充分に開繊することが重
要であり、繊維束の十分な開繊によって均質な構造のフ
ィルターを得ることが可能となる。

【０００８】しかしながら単繊維繊度が小さくなると繊
維の強力が低下するため、開繊処理の際には単糸切れを
起こし易くなる。プラグ巻上作業において単糸切れによ
り発生した繊維片は『フライ』と称され、巻上げ機周辺
に飛散して作業環境を汚染する。

【０００９】このフライは単繊維繊度が小さいほど、ま
た繊維束の引き延ばしの割合、つまり開繊比が大きくな
るほど、より多量に発生する。また、このフライは、プ
ラグ巻上機のロール対、及びプリテンションロール等の
ニップ圧力の上昇によっても増加する。

【００１０】また、プラグ巻上機においては、繊維束に
可塑剤を付着している。これは、可塑剤が繊維表面を部
分的に溶解して繊維相互に接着させることにより、プラ
グの硬度を高めるものである。所定のプラグの硬度は、
後工程であるたばこ製造時の工程通過性を確保するため
に必要であり、最終的なたばこ商品の品質からも重要で
ある。プラグ巻上げ作業において発生したフライが可塑
剤を含むと、溶解して凝集物となる。これが製品である
プラグの中に混入すると『溶解』と称される不良品とな
るという問題がある。

【００１１】従来、このようなフライの発生を抑制する
ために、通気抵抗の発現性を若干犠牲にしても、プラグ
巻上機における開繊比を低下させて単糸切れを抑制する
といった方法がとられている。しかしながら、開繊比の
低下はフィルター材の開繊不良を引き起こし、フィルタ
ーの通気抵抗、更には、たばこ煙への濾過性能を低下さ
せることとなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に単繊維
繊度の小さな繊維素材を用いたプラグ巻上作業において
もプラグの通気抵抗の発現性が良好であり、かつフライ
の発生を抑制できるより高品質なプラグ巻上げ装置を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、少なく
とも２組以上のロール対の間で、捲縮を有するフィルタ
ー材料を引き伸ばして開繊処理を行い、円棒状に成形す
るたばこフィルターの製造装置であって、該ロールの少
なくとも一つのロール表面に、（１）式を満たす凹凸溝
があることを特徴とするたばこフィルターの製造装置で
ある。

【００１４】（ＴＤ）×（Ａ）／（ＦＤ）＜４×１０⁴ ・・（１）但し、（Ａ）はロール表面の凹凸溝のピッチ（ｍｍ）で
あり、（ＦＤ）はフィルター材である繊維の単繊維繊度
（ｄｔｅｘ）、および（ＴＤ）は総繊度（ｄｔｅｘ）で
ある。

【００１５】本発明者達は、フィルター素材として使用
される繊維束の単繊維繊度に応じて、プラグ巻上機の開
繊用ロールにおける凹凸溝を適切に設定することによ
り、通気抵抗の発現性が良好となり、かつフライの発生
量が抑制されることを見いだし本発明を完成するに至っ
た。

【００１６】本発明者達は、プラグ巻上げ機において、
少なくとも２組の開繊ロールの間で引き延ばされる繊維
束が、ロール対の周速度の差によって、繊維束全体が引
き延ばされているが、更にロールの凹凸溝によって、よ
り微細に引き延ばされていることに注目した。

【００１７】すなわち、ロールの凹凸溝において、凸部
に位置する繊維束はロール対により把持されるが、その
近傍の凹部に位置する繊維は把持されていない。このた
め、少なくとも２対のロール間で、繊維束が引き延ばさ
れる際、把持される部分と把持されない部分では、引き
延ばされる割合が微妙に異なるため、両者の間では、更
により微細に引き延ばされていることとなる。ロールの
凹凸溝の繰り返しの中で、この微細な引き延ばしが繊維
束に加えられている。

【００１８】一方、たばこ商品の低タール化にともなっ
て使用されるようになった単繊維繊度の小さな繊維束
は、構成する繊維の本数が増加している。

【００１９】本発明者達は、フィルター素材として使用
される繊維束の単繊維繊度に応じて、プラグ巻上機の開
繊用ロールにおける凹凸溝を適切に設定することによ
り、上述の微細な引き延ばしをより効果的に発現させる
ことが可能となり、巻上げられるプラグの通気抵抗が良
好となり、かつフライの発生量が抑制されることを見い
だした。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明のロールの表面に、（１）
式を満たす凹凸溝があることを特徴とする。（ＴＤ）×（Ａ）／（ＦＤ）＜４×１０⁴ ・・（１）フィルター材の総繊度である（ＴＤ）と単繊維繊度（Ｆ
Ｄ）との比は、繊維の構成本数を示す。すなわち、
（１）式は、フィルター材の構成本数の多少に応じて、
ロール溝のピッチを調節することを意図している。

【００２１】繊維の構成本数が多くなると、溝のピッチ
を小さくすることにより、凹凸溝の凸部と凹部との間で
微細に引き延ばされる部分を数多くして開繊の効果を向
上させるものである。

【００２２】フィルター材としては、レーヨン、ビニロ
ン繊維、ポリオレフィン繊維、セルロースアセテート繊
維などからなる捲縮繊維束が挙げられるが、ポリオレフ
ィン繊維、セルロースアセテート繊維が好適に使用され
る。

【００２３】また、フィルター材として、単繊維繊度が
２．５（ｄｔｅｘ）以下の細デニールの繊維束を使用す
る場合、あるいは、繊維束の構成本数が２００００本以
上となる場合には、本発明のたばこフィルター製造装置
は効果を奏する。

【００２４】本発明において、フィルター材が通過する
開繊用ロールとしては、プリテンションロール、フィー
ドロール、レシオロールなどが挙げられる。

【００２５】また、（１）式を満たす凹凸溝があるロー
ルが、さらに、（２）式を満たすことが好ましい。０．４＜（Ｂ）／（Ａ）＜０．９５・・（２）但し、（Ａ）はロール表面の凹凸溝のピッチ（ｍｍ）で
あり、（Ｂ）はロール溝の凸部の幅（ｍｍ）である。

【００２６】この（２）式を満たすロールは、上流側の
ロール、例えばフィードロールであることが好ましい。
この（Ｂ）／（Ａ）が、０．９５を越えると、高速のプ
ラグ巻上げ条件では、繊維束がロールに貼り付き易くな
る。また、０．４未満となると、ロール対における繊維
束の把持が低下して、充分な開繊が行われなくなる。

【００２７】この際、ロールの表面にある凹凸溝のピッ
チは、１．５ｍｍ以下であると、繊維束をより微細に引
き延ばすことから好ましい。

【００２８】本発明のプラグ巻上げ装置の一例を図１に
示した。また、開繊用ロールの溝形状の一例を図２に示
した。

【００２９】

【実施例】以下実施例により、本発明を更に詳細に説明
する。尚、実施例に於ける各測定項目は次の方法に依っ
た。

【００３０】＜通気抵抗＞プラグの通気抵抗は、コレス
タ法に基づき測定した。

【００３１】＜フライ＞プラグ巻上げ作業において発生
するフライは、１時間連続してプラグ巻上げを実施した
際に、開繊ロール周辺に付着したフライを収集してその
重量を測定した。

【００３２】（実施例１、２）高速プラグ巻上機、ＫＤ
Ｆ−３／ＡＦ−３（ドイツ、ハウニ社製）を用いて、単
繊維繊度１．７（ｄｔｅｘ）、総繊度４９，０００（ｄ
ｔｅｘ）のセルロースアセテート繊維束を可塑剤として
トリアセチンを６（重量％）を付着させ、円周２４．２
（ｍｍ）、長さ１２０（ｍｍ）、繊維束の充填量が０．
７２（ｇ／ｒｏｄ）のプラグへと巻上げた。この際、Ａ
Ｆ−３の開繊ロール部の上流側のロールとして、表１に
示す溝を有するもの、下流側のロールとしては、溝ピッ
チが１．３（ｍｍ）、凸部の幅／ピッチの比が０．３と
なる溝を有するロールを使用した。開繊ロールの周速
度の比である開繊比を１．３〜１．８５まで変更してプ
ラグを巻上げ、その通気抵抗を測定した。その結果を表
１に示す。

【００３３】（比較例１）ＡＦ−３の開繊ロール部の上
流側のロールとして、表１に示す溝を有するものを使用
した以外は実施例１と同様にしてプラグを巻上げた。プ
ラグの通気抵抗を表１に示す。

【００３４】（実施例３、４）高速プラグ巻上機、ＫＤ
Ｆ−３／ＡＦ−３（ドイツ、ハウニ社製）を用いて、単
繊維繊度１．７（ｄｔｅｘ）、総繊度４９，０００（ｄ
ｔｅｘ）のセルロースアセテート繊維束を可塑剤として
トリアセチンを６（重量％）を付着させ、円周２４．２
（ｍｍ）、長さ１２０（ｍｍ）、繊維束の充填量が０．
７２（ｇ／ｒｏｄ）のプラグへと巻上げた。この際、Ａ
Ｆ−３の開繊ロール部の上流側のロールとして、表２に
示す溝を有するもの、下流側のロールとしては、溝ピッ
チが１．３（ｍｍ）、凸部の幅／ピッチの比が０．３と
なる溝を有するロールを使用した。巻上げられるプラグ
の通気抵抗が７３０（ｍｍＨ2Ｏ）になるよう開繊比を
調整した。その際、フライの発生量を評価した結果を表
２に示す。

【００３５】（比較例２）ＡＦ−３の開繊ロール部の上
流側のロールとして、表２に示す溝を有するものを使用
した以外は、実施例３と同様にしてプラグを巻上げた。
その際、フライの発生量を評価した結果を表２に示す。

【００３６】（実施例５、６）単繊維繊度２．１（ｄｔ
ｅｘ）、総繊度４９，０００（ｄｔｅｘ）のセルロース
アセテート繊維束を使用する以外は、実施例１、２と同
様にしてプラグを作成した。得られたプラグの通気抵抗
を表３に示す。

【００３７】（比較例３）ＡＦ−３の開繊ロール部の上
流側のロールとして、表３に示す溝を有するものを使用
した以外は実施例５と同様にしてプラグを巻上げた。こ
の時のプラグの通気抵抗を表３に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【発明の効果】本発明のたばこフィルター製造装置は、
プラグの通気抵抗発現性が良好であり、かつフライの発
生量が少なく、高品質なプラグが製造できる装置であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のプラグ巻上げ装置の一例の図で
ある。

【図２】図２は本発明の開繊用ロールの溝形状の一例の
図である。

【符号の説明】

１フィルター材２第１バンディングジェット３第２バンディングジェット４プリテンションロール５−１フィードロール（開繊処理部上流側ロール）５−２レシオロール（開繊処理部下流側ロール）６第３バンディングジェット７可塑剤添加装置８送り込みロール９エアージェット１０トランペットガイド１１トング１２ガニチャー１３ガニチャーベルト１４巻き取り紙１５切断装置１６溝のピッチ１７溝の凸部の幅

フロントページの続きＦターム(参考） 4B045 AA43 AA50 AB12 AB16 BC02 BC04 BC26 BD02 BD03 BD04 BD54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２組以上のロール対の間で、
捲縮を有するフィルター材料を引き伸ばして開繊処理を
行い、円棒状に成形するたばこフィルターの製造装置で
あって、該ロールの少なくとも一つのロール表面に、
（１）式を満たす凹凸溝があることを特徴とするたばこ
フィルターの製造装置。（ＴＤ）×（Ａ）／（ＦＤ）＜４×１０⁴ ・・（１）但し、（Ａ）はロール表面の凹凸溝のピッチ（ｍｍ）で
あり、（ＦＤ）はフィルター材である繊維の単繊維繊度
（ｄｔｅｘ）、および（ＴＤ）は総繊度（ｄｔｅｘ）で
ある。
【請求項２】（１）式を満たす凹凸溝があるロール
が、さらに、（２）式を満たす請求項1記載のたばこフ
ィルター製造装置。０．４＜（Ｂ）／（Ａ）＜０．９５・・（２）但し、（Ａ）はロール表面の凹凸溝のピッチ（ｍｍ）で
あり、（Ｂ）はロール溝の凸部の幅（ｍｍ）である。
【請求項３】（１）式、又は（１）式と（２）式とを
満たす凹凸溝があるロールが上流側のロールである請求
項１又は請求項２記載のたばこフィルター製造装置。
【請求項４】ロールの表面にある凹凸溝のピッチが、
１．５ｍｍ以下である請求項１〜３いずれか１項に記載
のたばこフィルター製造装置。
【請求項５】凹凸溝があるロールが、プリテンション
ロール、フィードロール、レシオロールである請求項１
〜４いずれか１項に記載のたばこフィルター製造装置。
【請求項６】フィルター材として、構成本数が２００
００本以上の繊維を使用する請求項1〜５いずれか１項
に記載のたばこフィルター製造装置。
【請求項７】フィルター材として、単繊維繊度が２．
５（ｄｔｅｘ）以下の繊維を使用する請求項1〜６いず
れか１項に記載のたばこフィルター製造装置。
【請求項８】フィルター材として、セルロースエステ
ル、あるいは、ポリオレフィンを使用する請求項１〜７
いずれか１項に記載のたばこフィルター製造装置。