JP2023541885A - 不織布基材を含む喫煙製品または電子タバコ製品用フィルタ - Google Patents
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Abstract
本発明は、密度が低く、かつ天然繊維及びバインダを含む不織布基材を含むフィルタに関するものである。このフィルタは、喫煙製品または電子タバコ製品のフィルタに用いることができる。【選択図】なし
Description
本発明は、低密度であり、天然繊維及びバインダ(binder)を含む不織布基材を含むフィルタに関する。この不織布基材は、ドライレイド法によって得ることができる。このフィルタは、喫煙製品または電子タバコ製品(vaping article)のフィルタとして用いられる。
喫煙製品または電子タバコ製品のフィルタは、真円筒形状を有し、通常、プラグラップ紙からなる外包体と、外包体内に配置された基材とを含む。喫煙製品または電子タバコ製品のフィルタは、基材により、ユーザがタバコ粒子を吸入すること防止し、煙またはエアロゾルに含まれるタールなどの有害な粒子状物質を内部に捕捉することを可能にするものである。
フィルタは、一般的に、セルロースアセテートから作製されている。このセルロースアセテートフィルタは、ろ過された煙に対してユーザが知覚的に満足できるようなニコチン捕捉性能を有する。さらに、このフィルタは、良好な知覚特性を有するろ過された煙を生成する。その一方で、このセルロースアセテートの基材は、分解が非常に遅く、水にも分散しない。この性質は、フィルタが喫煙製品/電子タバコ製品の喫煙/吸引中に消耗せず、環境中に恒久的に残存することになってしまうため、特に有害である。このように、セルロースアセテート基材は環境に重大な影響を及ぼす。
従来のフィルタの環境負荷を抑えるために、セルロースアセテートを紙に置き換えることが提案されている。紙基材は生分解性であるため、急速に劣化する。一方で、紙基材から作製されるフィルタのニコチン捕捉性能では、ユーザがろ過された煙を満足に知覚できない恐れがある。また、紙基材から作製されるフィルタによってろ過された煙は、ユーザにとって好ましくない乾燥味を有する場合がある。したがって、これらの紙基材がもたらすユーザ体験は、セルロースアセテートと比較した場合、あまり満足感を得られるものではない。
(技術的な課題)
したがって、セルロースアセテート基材から構成されるフィルタと同程度のニコチン捕捉性能を有し、かつ満足感を得られるユーザ体験を提供するフィルタが求められている。
したがって、セルロースアセテート基材から構成されるフィルタと同程度のニコチン捕捉性能を有し、かつ満足感を得られるユーザ体験を提供するフィルタが求められている。
それゆえ、本発明者らは、不織布基材によってこのニーズに応えることが可能であることを見出した。
天然繊維及びバインダを含む不織布基材を含むフィルタであって、天然繊維は不織布基材の固形分の70%~99%、特に80%~98%、より具体的には85%~98%の重量を有し、バインダは不織布基材の固形分の1%~30%、特に2%~20%、より具体的には2%~15%の重量を有し、不織布基材は7mg/cm3~60mg/cm3、特に8mg/cm3~50mg/cm3、より具体的には10mg/cm3~40mg/cm3の密度を有することを特徴とする。
有利なことに、本発明のフィルタは、セルロースアセテート基材を含むフィルタの捕捉性能と同程度のニコチン捕捉性能を有する。その結果、ユーザは、本発明のフィルタによってろ過された煙に対して知覚的な満足感を得ることになる。
さらに、本発明のフィルタによってろ過された煙は、使用者にとって満足感が得られる官能特性を有する。
不織布基材はまた、紙基材の場合とは異なり、事前に成形するステップを含むことなく、本発明のフィルタの製造を可能にする。したがって、本発明のフィルタを製造する方法は簡略化される。
他の態様によれば、不織布基材を含む本発明のフィルタを製造するための方法が提案される。この方法は、a)不織布基材から不織布基材のロッドを形成するステップと、b)不織布基材のロッドをプラグラップ紙のシートで包むステップと、c)プラグラップ紙のシートを互いに接合してフィルタ材のロッドを得るべく、接着剤ラインを付着させるステップと、d)フィルタを製造するべく、フィルタ材のロッドを切断するステップであって、不織布基材を上記のものとするか、または、i)ドライレイド法によって天然繊維からウェブを製造するステップ、ii)バインダをウェブに導入するステップ、及び、iii)不織布基材を得るべく、ステップii)において得られたウェブを乾燥させるステップを含む。
天然繊維及びバインダを含む不織布基材を含むフィルタが提案される。天然繊維は不織布基材の固形分の70%~99%、特に80%~98%、より具体的には85%~98%の重量を有する。バインダは、不織布基材の固形分の1%~30%、特に2%~20%、より具体的には2%~15%の重量を有する。不織布基材は、7mg/cm3~60mg/cm3、特に8mg/cm3~50mg/cm3、より具体的には10mg/cm3~40mg/cm3の密度を有することを特徴とする。
従来の紙基材の300mg/cm3を超える密度と比較して、不織布基材の密度は非常に小さい。
いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、本発明者らは、この低密度によって、本発明のフィルタの不織布基材のフィルタ充填力が紙基材の充填力よりも高いと考えている。このより高い充填力により、本発明のフィルタがセルロースアセテート基材を含むフィルタの捕捉性能と同程度のニコチン捕捉性能を有するように、フィルタの不織布基材の量を低減することが可能となる。
本願において、「不織布基材(nonwoven substrate)」(「不織布基材(non-woven substrate)」ともいう)は、摩擦、結束(cohesion)及び/もしくは接着(adhesion)によって互いに結合され、かつ規則的もしくはランダムに配向された繊維のウェブまたはプライ(ply)から構成されるシート製品を指す。
一般に、不織布基材の密度は、その坪量をその厚さで割ることによって計算される。
規格ISO 536:2012に従って、不織布基材の坪量を決定することができる。基材は、測定前に23℃、湿度50%で少なくとも16時間調整する。
不織布基材の厚さを測定するために、2つの平板状の平行かつ円形の圧力面を有する25cm2の測定ヘッドを備える自重マイクロメータを用いることが可能である。測定中、不織布基材を2つの圧力面の間に10秒間配置する。厚み測定時の圧力面間の圧力は0.5kPaである。基材は、測定前に23℃、湿度50%で少なくとも16時間調整する。
本発明のフィルタの不織布基材の坪量は、例えば、20g/m2~60g/m2、特に23g/m2~57g/m2、より具体的には25g/m2~55g/m2であってもよい。
本発明のフィルタの不織布基材の厚さは、例えば、700μm~6000μm、特に1000μm~4700μm、より具体的には2000μm~4500μmであってもよい。
ある実施形態によれば、不織布基材は、10mg/cm3~40mg/cm3の密度及び2000μm~4500μmの厚さを有していてもよい。
当業者であれば、所望の密度を得るために、不織布基材の坪量及び厚さをどのように適合させるかを知ることができるであろう。
本願において、「天然繊維」という語は、その物理的特性を最適化するために、任意に化学的処理、物理的処理、またはその両方によって処理された天然由来の繊維を指す。
例えば、天然繊維は、木質繊維、葉繊維、果実繊維、種子繊維、靭皮繊維、茎繊維、葦繊維、及びそれらの混合物から選択されてもよく、特に木質繊維、葉繊維、種子繊維、靭皮繊維、及びそれらの混合物から選択されてもよく、より具体的には木質繊維、靭皮繊維、及びそれらの混合物から選択されてもよい。
本発明のフィルタの不織布基材に含まれてもよい木質繊維の例としては、リヨセル繊維(長さ及び単位長さ当たりの質量が較正された可変形状の断面(円形、楕円形、十字形、円、ラメラ断面)を有する繊維を得る目的で、N-メチルモルホリンN-オキシド一水和物に粉砕及び溶解したセルロース繊維で、当業者がその必要に応じて選択可能である)、ビスコース繊維(二硫化炭素(CS2)による水酸基の修飾によってセルロースを溶解し、硫酸(H2SO4)の存在下で沈殿させて得られる繊維で、長さ及び単位長さ当たりの質量が較正された可変形状の断面(円形、楕円形、十字型、円、ラメラ断面)の断面を有する繊維を得る目的で、当業者がその必要に応じて選択可能である)、並びにそれらの混合物、特にリヨセル繊維、ビスコース繊維、及びそれらの混合物が挙げられる。
本願において、「靱皮繊維」は、植物の靱皮に含まれる植物繊維を指す。
靱皮繊維としては、麻繊維、インド麻繊維、ジュート繊維、ケナフ繊維、葛繊維、亜麻繊維、オクラ繊維、イラクサ繊維、ラミー繊維、並びにこれらの混合物、特に麻繊維、亜麻繊維及びこれらの混合物、より具体的には、亜麻繊維が挙げられる。
通常、靱皮繊維は事前の処理を実施してもよい。したがって、靱皮繊維としては、綿化(cottonizing)靱皮繊維、個別化(individualized)靱皮繊維、リッティングを受けた靱皮繊維、漂白された靱皮繊維、並びにこれらの混合物であってもよく、特に綿化靱皮繊維、個別化靱皮繊維及びこれらの混合物が挙げられる。
本願において、「種子繊維」という語は、植物の種子から得られる繊維を指す。種子繊維の例としては、綿繊維、カポック繊維、ヘチマ繊維、トウワタ繊維、及びそれらの混合物、特にカポック繊維であってもよい。
ある実施形態によれば、リヨセル繊維、亜麻繊維、綿化亜麻繊維、綿繊維並びにこれらの混合物、特に綿化亜麻繊維及びリヨセル繊維の混合物から選択される。
ある実施形態によれば、不織布基材の天然繊維は、綿化亜麻繊維及びリヨセル繊維を含む天然繊維の混合物であってもよく、綿化亜麻繊維は、繊維の混合物の固形分の50%以上、特に70%~98%、より具体的には85%~95%の重量を有し、かつ、リヨセル繊維は、繊維の混合物の固形分の50%未満、特に2%~30%、より具体的には5%~15%の重量を有する。
本発明によれば、天然繊維は、不織布基材に用いられる前には、10mm~150mm、特に15mm~100mm、より具体的には20mm~60mmの長さを有していてもよい。ドライレイド法は、この大きさの天然繊維に特に適している。したがって、この他の実施形態に係る本発明のフィルタの不織布基材は、ドライレイド法によって得ることが可能である。
天然繊維の長さは、Keisokki社のClassifiber KCF-V/LS装置で測定することが可能である。天然繊維は、測定前に櫛で梳くことで個体差をつける。繊維の大きさは、光学的な方法で自動的に測定される。
天然繊維は、上述した範囲内の長さを有するように切断されてもよい。用いることができる従来の切断技術としては、天然繊維のギロチン切断や、エアサイクロン式またはスクリーン式の過度に短い(長い)繊維の除去システムを伴う(伴わない)天然繊維の粉砕等である。
本願において、「バインダ(binder)」は、不織布基材の結合(consolidation)を可能にする特性を有する化合物を意味する。
例えば、バインダは、天然ポリマー、合成ポリマー、コポリマー、またはそれらの混合物であってもよい。天然ポリマーは、多糖類、セルロース誘導体、またはそれらの混合物であってもよい。合成ポリマーはラテックスであってもよい。
バインダとして用いられる多糖類は、多糖類または多糖誘導体であってもよい。例えば、デンプン、デキストリン、アラビアガム、及びそれらの混合物、特にデンプンをバインダとして用いることができる。
例えば、セルロース誘導体は、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩、及びそれらの混合物、特にカルボキシメチルセルロースから選択することができる。
カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属としては、カリウム、ナトリウム、マグネシウムが挙げられる。
合成ポリマーまたはコポリマーは、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、スチレン-ブタジエン、ポリブタジエン、ポリアクリル、エチレン-ビニル酢酸ビニル、及びこれらの混合物、特にポリビニルアルコールであってもよい。
ある具体的な他の実施形態によれば、不織布基材は、繊維の混合物であって、該繊維の混合物の固形分の85%~95%の重量を有する綿化亜麻繊維、及び該繊維の混合物の固形分の5%~15%のリヨセル繊維を含む繊維の混合物と、不織布基材の固形分の2%~15%、特に2%~8%の重量を示すデンプン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアセテートから選択されるバインダとを含み、該繊維の混合物は、不織布基材の固形分の85%~98%、特に92%~98%の重量を示してもよく、10mg/cm3~40mg/cm3の密度を有してもよい。
この特に具体的な他の実施形態の不織布基材は、ドライレイド法によって得ることができる。
本発明のフィルタは、喫煙製品または電子タバコ製品のフィルタであってもよい。
本願において、「喫煙製品」とは、タバコ及び/または喫煙されることが意図された任意の他の植物を含む製品を指す。例えば、喫煙製品は、機械製造のタバコ、手巻きタバコ(a roll-your-own cigarette)、または自作タバコであってもよい。
通常、喫煙製品用のフィルタは、真円筒形状を有し、喫煙製品、特に紙巻タバコ(cigarette)用のプラグラップ紙からなる外包体と、外包体内に配置され、かつ上記において定義した本発明のフィルタの不織布基材とを有する。
本願において、「電子タバコ用製品」は、吸引されることを意図したタバコ及び/または任意の他の植物を含む物品であって、当該タバコ/植物を燃焼することなく加熱する装置に挿入されることを意図しており、エアロゾルをユーザに送達することを可能にするものを表す。例えば、電子タバコ用製品は、タバコスティックであってもよい。
通常、電子タバコ製品用のフィルタは真円筒形状を有し、電子タバコ製品、特にタバコスティック用のプラグラップ紙からなる外包体と、外包体内に配置され、かつ上記において定義した本発明のフィルタの不織布基材とを有する。
本発明のフィルタは、100mg/cm3~200mg/cm3、特に110mg/cm3~170mg/cm3、より具体的には115mg/cm3~160mg/cm3の密度を有していてもよい。
通常、フィルタの密度は、フィルタの製造後に、フィルタの質量をその体積で割ることによって測定される。真円筒形状のフィルタの場合、フィルタの体積(Vfilter)は次の式で計算される。Vfilter=π*L*r2。ここで、rはフィルタの半径を表し、Lはフィルタの長さを表す。
本発明のフィルタの不織布基材は、フィルタの形成の前に圧着されなくてもよい。これにより、フィルタの製造を簡略化することが可能になるため、非常に有利である。
他の態様によれば、本発明はまた、上記において定義したフィルタを備える喫煙製品に関する。
他の態様によれば、本発明はまた、上記において定義したフィルタを備える電子タバコ用製品にも関する。
本発明はまた、フィルタ、特に喫煙製品用のフィルタ、または電子タバコ製品用のフィルタへの、上記において定義した不織布基材の使用に関する。
本発明はまた、喫煙製品または電子タバコ製品用の不織布基材を含むフィルタを製造するための方法に関し、該方法は、a)不織布基材から不織布基材のロッドを形成するステップと、b)不織布基材のロッドをプラグラップ紙で包むステップと、c)プラグラップ紙のシートを互いに接合して、フィルタ材のロッドを得るべく、接着剤ラインを付着させるステップと、d)フィルタを製造するべく、フィルタ材のロッドを切断するステップであって、不織布基材が上述したものであるか、または、i)ドライレイド法によって天然繊維からウェブを製造するステップ、ii)バインダをウェブに導入するステップ、及び、iii)不織布基材を得るべく、ステップii)において得られたウェブを乾燥させるステップを含む方法によって得られるものであるように構成される。
不織布基材、天然繊維、及びバインダは、本願のフィルタの不織布基材に関して上述した通りである。
特に、本願の方法により製造された喫煙製品または電子タバコ製品用のフィルタは真円筒形状を有し、喫煙製品または電子タバコ製品用のプラグラップ紙からなる外包体と、外包体内に配置され、かつ上述した本発明のフィルタの不織布基材とを備える。
したがって、本発明のフィルタの不織布基材は、ドライレイド法によって得ることができる。
ドライレイド法及びエアレイド法は、ウェブを製造する当業者に既知の2つの異なる従来の方法である。当業者であれば、本発明のフィルタの不織布基材を製造するために、ドライレイド法のパラメータをどのように適合させるかを知ることができるであろう。
本発明の方法は、所望に応じて、製造するステップi)の前に、上述した範囲内の長さを有する天然繊維を得るべく、天然繊維を切断するステップi1)を含んでいてもよい。
切断するステップi1)は、天然繊維のギロチン切断や、エアサイクロン式またはスクリーン式の過度に短い(長い)繊維の除去システムを伴う(伴わない)天然繊維の粉砕等の従来の技術により実施することができる。
導入するステップii)の間に、バインダの水性分散液がウェブに導入される。この導入は、例えば、サイズプレスによる含浸、スプレーによる噴霧、コーティングまたは印刷による表面の塗布、特に、スプレーによる噴霧によって実施されてもよい。有利なことに、噴霧はウェブの両面について行われる。
バインダの水性分散液は、当業者に既知の任意の技術によって得ることができる。当業者であれば、本発明のフィルタの不織布基材に含まれるバインダの所望の含有量を得るために、水性分散液中のバインダの濃度をどのように適合させるかを知ることができるであろう。
乾燥するステップiii)は、例えば、空気が通過するトンネルまたは赤外線ランプなどの乾燥装置によって実施することができる。
この乾燥するステップiii)は、75℃~200℃、特に90℃~170℃、より具体的には、100℃~120℃の温度で実施することができる。これらの範囲内の温度は、有利なことに、この乾燥するステップiii)の時間の最短化を可能にする同時に、不織布基材の天然繊維の劣化を最小限に留めることにより、本発明のプロセスを最適化する。
有利なことに、導入するステップii)及び乾燥するステップiii)の組み合わせは、天然繊維の結合を改善することにより、本発明のフィルタの不織布基材の構造を強化することを可能にする。
製造するステップi)で用いられる天然繊維は、天然繊維の混合物であってもよい。この天然繊維の混合物は、製造するステップi)の前に得られていてもよい。
天然繊維は、綿化靭皮繊維、個別化靭皮繊維、レッティングを実施した靭皮繊維及びそれらの混合物のような、先行する処理を実施した靭皮繊維、特に綿化バスト繊維、個別化靭皮繊維、及びそれらの混合物であってもよい。
したがって、本発明のプロセスは、製造ステップi)の前に、レッティング、漂白、綿化、個別化、及びそれらの混合物から選択される靭皮繊維を処理するステップi2)、特に綿化、個別化、または個別化の後に綿化するステップを含んでいてもよい。
綿化は、紡績工場を経るために繊維を精製する処理である。当業者であれば、綿化処理ステップi2)を実施する方法を知っているであろう。
個別化とは、一組の繊維の全部または一部が互いに分離される処理である。個別化は、例えば、梳くことによって、または化学的処理によって実施されてもよい。
この処理ステップi2)は、任意の切断ステップi1)の前、後、または前及び後に行われてもよい。
例えば、靭皮繊維には、任意に、個別化処理ステップi2)、上述した範囲内の長さを有する靭皮繊維を得るための切断ステップi1)、次いで、任意に綿化処理ステップi2)、特に上述した範囲内の長さを有する靭皮繊維を得るための切断ステップi1)、次いで、綿化処理ステップi2)を実施してもよい。
このプロセスはまた、製造するステップi)及び導入するステップii)との間に、圧縮ウェブを得るべく、ii1)ウェブを圧縮するステップを含んでいてもよく、この圧縮ウェブは、次いで、ii)導入するステップを受ける。
この圧縮するステップii1)は、不織布基材の密度を制御するために、ウェブの厚さを減少させることができる。
ある特定の他の実施形態によれば、該方法は、i)該繊維の混合物の固形分の85%~95%の重量を有する綿化亜麻繊維、及び該繊維の混合物の固形分の5%~15%の重量を有するリヨセル繊維を含む天然繊維の混合物からドライレイド法によりウェブを製造するステップと、ii)デンプン、ポリビニルアルコール、エチレン酢酸ビニル、またはそれらの混合物から選択されるバインダの水性分散液を噴霧することにより、該バインダをウェブに導入するステップと、iii)10mg/cm3~40mg/cm3の密度を有し、繊維の混合物が不織布基材の固形分の85%~98%の重量を有し、かつバインダが不織布基材の固形分の2%~15%の重量を有するような不織布基材を得るべく、ステップii)において得られたウェブを乾燥させるステップを含んでいてもよい。
必要に応じて、ステップiii)で得られた不織布基材をカレンダー加工してもよい。
ステップiii)の後かつステップa)の前に、不織布基材をボビン状に圧縮し、スプーリング法によりロール状に形成し、またはフェストゥーンプロセスにより板紙(paperboard)状に堆積させてもよい。
実施例1 不織布基材の製造
実施例において、通気度は、「FX3300 Lab Air IV」通気度試験器を用いて測定する。測定中、試験対象のウェブを測定ヘッドの下に配置して、20cm2の面積において200Paの圧力損失でウェブを通過する空気流を測定した。通気度は[cm3/cm2/sec]の単位で測定する。各サンプルについて、3回測定し、表示された通気度はその平均値である。
実施例1.1
固形分の重量の95%が綿化亜麻繊維及びリヨセル繊維の混合物(繊維の混合物の固形分のうち、綿化亜麻繊維が90%、リヨセル繊維が10%の重量を有するもの)、5%がデンプンから構成される不織布基材を、ドライレイド法により作製した。
綿化亜麻繊維(VERVAEKE FIBRE NV、長さ22mm)及びリヨセル繊維(Lenzig社製1.7dtex/長さ38mm)を混合し、次いで、カードで開き、次いで、平行化した後に成形布に堆積させた。デンプンの固形分を5%含む溶液(Avebe社製 Perfectafilm X115)をウェブの両面に噴霧する。噴霧したウェブを、その後、熱風オーブンによって100℃~120℃の温度で乾燥する。ウェブのバインダ含有量は5%であった。
密度11mg/cm3、厚み4190μm、坪量47g/m2、通気度650cm3・cm-2・sec-1の不織布基材を得た。
全ての実施例において、繊維サイズは同一であり、製造前の平均の長さは、綿化亜麻繊維が22mm、リヨセル繊維が38mmである。
実施例1.2
固形分の重量の95%が綿化亜麻繊維及びリヨセル繊維の混合物(繊維の混合物の固形分のうち、綿化亜麻繊維が90%、リヨセル繊維が10%の重量を有するもの)、5%がデンプンから構成される不織布基材を、ドライレイド法により作製した。
実施例1.1に記載の方法により、不織布基材を得た。乾燥後、ウェブを1barの圧力で圧縮した。ウェブのバインダ含有量は5%であった。
密度22mg/cm3、厚さ1900μm、坪量42g/m2、通気度640cm3・cm-2・sec-1の不織布基材を得た。
実施例1.3
固形分の重量の88%が綿化亜麻繊維とリヨセル繊維の混合物(繊維の混合物の固形分のうち、綿化亜麻繊維が90%、リヨセル繊維が10%の重量を有するもの)、12%がデンプンから構成される不織布基材を、ドライレイド法により作製した。
実施例1.1に記載の方法により、不織布基材を得た。ウェブのバインダ含有量は12%であった。
密度14mg/cm3、厚さ2040μm、坪量29g/m2、通気度890cm3・cm-2・sec-1の不織布基材を得た。
実施例1.4
固形分の重量の95%が綿化亜麻繊維とリヨセル繊維の混合物(繊維の混合物の固形分のうち、綿化亜麻繊維が90%、リヨセル繊維が10%の重量を有するもの)、5%がポリビニルアルコールから構成される不織布基材を、ドライレイド法により作製した。
実施例1.1に記載の方法により、不織布基材を得た。ポリビニルアルコール(クラレ社製、エルバノール71-30)の固形分5%を含む溶液をウェブの両面に噴霧する。ウェブのバインダ含有量は8%であった。
密度17mg/cm3、厚さ2500μm、坪量43g/m2、通気度800cm3,cm-2,sec-1の不織布基材を得た。
実施例1.5
固形分の85%がリヨセル繊維、5%がデンプンから構成される不織布基材を、ドライレイド法により作製した。
実施例1.1に記載の方法により、不織布基材を得た。ウェブのバインダ含有量は15%であった。
不織布基材は、密度13mg/cm3、厚さ2690μm、坪量36g/m2、及び通気度660cm3・cm-2・を有する。
実施例1.6
固形分の91%が綿化亜麻繊維とリヨセル繊維の混合物(繊維の混合物の固形分のうち、綿化亜麻繊維が90%、リヨセル繊維が10%の重量を有するもの)、9%がエチレン酢酸ビニルから構成される不織布基材を、ドライレイド法により作製した。
実施例1.1に記載の方法により、不織布基材を得た。エチレン酢酸ビニルの固形分(Celanese社製、(登録商標)Vinamul Elite 15)3%を含む溶液をウェブの両面に噴霧した。ウェブのバインダ含有量は9%であった。
不織布基材は、密度22mg/cm3、厚さ1600μm、坪量38g/m2、及び通気度712cm3・cm-2・sec-1を有する。
実施例1.7
固形分の92%が綿化亜麻繊維とリヨセル繊維の混合物(繊維の混合物の固形分のうち、綿化亜麻繊維が90%、リヨセル繊維が10%の重量を有するもの)、8%がデンプンから構成される不織布基材を、ドライレイド法により作製した。
実施例1.1に記載の方法により、不織布基材を得た。乾燥後、7barの圧力でウェブをカレンダー加工した。ウェブのバインダ含有量は8%であった。
不織布基材は、密度44mg/cm3、厚さ900μm、坪量40g/m2を有する。
実施例2 喫煙製品用フィルタの製造及び特性評価
実施例1.1~1.7の基材を用いて、圧着機を用いない標準的なフィルタ製造方法により喫煙製品用フィルタを製造した。不織布フィルタ材のロッドを包むために、非多孔性のプラグラップ紙を使用した。
本発明のフィルタを紙フィルタ及び市販のセルロースアセテートフィルタと比較した。紙フィルタは、36g/m2及び100μmの厚さの基材CF36を圧着することにより、フィルタを製造するための標準的な方法を用いて製造した。各タームで得られたフィルタを21mmのスティック状にカットした。
フィルタの特性を以下の表1に示す。
実施例3 紙巻タバコ(cigarettes)の製造及び特性評価
実施例2に記載したフィルタを用いて紙巻タバコを作製した。紙巻タバコを形成するために、チップペーパーを用いてフィルタを巻き合わせ、タバコのロッドを組み立てた。紙巻タバコのロッドを形成するために、市販の「アメリカンブレンド」タバコを用いた。紙巻タバコは、市販の紙巻タバコと同様の圧力差で作製した。紙巻タバコの通気を遮断した。
作製したタバコを、規格ISO 3308:2000に従ってBorgwaldt RM20喫煙機で吸引した。圧力損失(表2のPD)は、規格ISO 6565:2002に準拠して測定されたものである。煙中のニコチン含有量は、規格ISO 10315:2000に準拠して測定した。喫煙結果を、以下の表2に示す。
表2は、同等の圧力降下で、本発明によるフィルタを備えた紙巻タバコ及び市販のセルロースアセテートフィルタを備えた紙巻タバコは、煙中のニコチン含有量が同程度であることを示している。圧着紙で作製したものは、煙中のニコチン含有量がはるかに少ない。
したがって、この実施例3は、本発明の上記の基材を含むフィルタを備える紙巻タバコによってもたらされるユーザ体験が、市販のセルロースアセテートフィルタを備える紙巻タバコによるものと同程度に満足できるものであることを示している。
Claims (14)
- 天然繊維及びバインダを含む不織布基材を含むフィルタであって、
前記天然繊維が前記不織布基材の固形分の70%~99%の重量を有し、
前記バインダが前記不織布基材の固形分の1%~30%の重量を有し、
前記不織布基材が7mg/cm3~60mg/cm3の密度を有するフィルタ。 - 前記不織布基材が700μm~6000μmの厚さを有する、請求項1に記載のフィルタ。
- 前記天然繊維の長さが10mm~150mmであるように構成される、請求項1または請求項2に記載のフィルタ。
- 前記天然繊維が、木質繊維、葉繊維、果実繊維、種子繊維、靭皮繊維、茎繊維、葦繊維、及びそれらの混合物から選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載のフィルタ。
- 前記木質繊維が、リヨセル繊維、ビスコース繊維、及びそれらの混合物から選択される、請求項4に記載のフィルタ。
- 前記靭皮繊維が、麻繊維、インド麻繊維、ジュート繊維、ケナフ繊維、葛繊維、亜麻繊維、オクラ繊維、イラクサ繊維、ラミー繊維、及びそれらの混合物から選択される、請求項4に記載のフィルタ。
- 前記バインダが合成ポリマーまたはコポリマーであるように構成される、請求項1~6のいずれか一項に記載のフィルタ。
- 前記バインダが、多糖類、好ましくはデンプン、セルロース誘導体、及びそれらの混合物から選択される、請求項1~6のいずれか一項に記載のフィルタ。
- 前記バインダが、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、またはエチレン酢酸ビニルであるように構成される、請求項1~6のいずれか一項に記載のフィルタ。
- 喫煙製品または電子タバコ製品のための、請求項1~9のいずれか一項に記載のフィルタ。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載のフィルタを備える喫煙製品。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載のフィルタを備える電子タバコ製品。
- 不織布基材を含む喫煙製品もしくは電子タバコ製品のためのフィルタの製造方法であって、
a)前記不織布基材から前記不織布基材のロッドを形成するステップと、
b)前記不織布基材の前記ロッドをプラグラップ紙のシートで包むステップと、
c)前記プラグラップ紙の前記シートを互いに接合してフィルタ材のロッドを得るべく、接着剤ラインを付着させるステップと、
d)前記フィルタを製造するべく、前記フィルタ材の前記ロッドを切断するステップであって、
前記不織布基材を請求項1から9のいずれか一項に記載のものとするか、または、
i)ドライレイド法によって天然繊維からウェブを製造するステップ、
ii)前記バインダを前記ウェブに導入するステップ、及び、
iii)前記不織布基材を得るべく、前記ステップii)において得られた前記ウェブを乾燥させるステップを含む方法によって得られるものであるように構成される、方法。 - 前記ステップiii)の後かつ前記ステップa)の前に、前記不織布基材をボビン状に圧縮し、スプーリング法によりロール状に形成し、またはフェストゥーンプロセスにより板紙状に堆積させる、請求項13に記載の方法。
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