JP3816394B2 - タバコの再生 - Google Patents
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Description
本発明は、タバコの再生に関し、特に再生されたタバコからなるフィラメント状のストランド(strand)の押し出し成形に関する。より具体的には、本発明はタバコ再生押し出し成形機の下流において再生されたタバコのフィラメント状のストランドの処理に関する。
【0002】
粒状タバコを利用したタバコベースの材料の製造に関し多くの提案がされている。これらの提案では、粒状タバコは喫煙品の製造中、例えば紙巻タバコの製造中に製せられる不必要なタバコダスト又はタバコ葉片又は葉柄を粉砕することによって得られるものとされている。これら粒状材料から製せられる材料は、平坦なウェブ又はシート、ロッド、フィラメント又は中空のシリンダー形状である。これらの材料を製する工程を、通常、タバコ再生(reconstitution)工程と呼んでいる。
【0003】
再生工程によって製せられる材料に加えられるタバコ以外の従来提案されてきた成分は、水、例えばペクチン、澱粉、プラン及びセルロースバインダーなどのバインディング剤、充填剤、湿潤剤、膨張剤、補強剤及び香料などである。
【0004】
本願出願人が以前提案したタバコの再生方法が、英国特許明細書第2201081B号及び同第2201080B号に開示されている。これらの方法は、粒状タバコ、澱粉及びバインダーの混合物に水を加えてシート状の押し出し成形品を得るために押し出し成形機に供給する工程を含み、押し出し成形は押し出し成形品がその断面が押し出しダイの出口オリフィスの断面より大きくなるように、即ち膨張するような条件下で行われる。押し出し成形品の縦方向寸法を増加させ且つ厚さを薄くするためにシート状の押し出し成形品を牽引することが有効であることが示唆されている。
【0005】
英国特許明細書第2291778B号には別のタバコ再生方法が開示されている。
【0006】
これら明細書に開示されているタバコ再生方法は、シート状材料の製造に問題がある。例えば、シート材料の厚さ、強度及び弾性を制御することが困難であり、これらの要件のいずれかが許容範囲を逸脱した場合、下流におけるシート材料の操作(切断など)に悪影響を与える。
【0007】
さらにこれら公知のタバコ再生方法には、得られたシートが一旦冷やされると上下の皮膜の間にハニカム構造が形成されてしまうという欠点もある。従ってシートの横方向の面、即ち皮膜を形成していない面が崩壊してしまう。従って、シートは脆くなってしまう。このようなシートを空気で搬送することは望ましくなく、また実際は不可能である。
【0008】
米国特許第4,632,131号には、再生タバコのストランド又はフィラメントの押し出し成形が開示されており、この方法では複数のストランドが、環状の列をなす出口オリフィスからなるダイから押し出され、その後互いに接着し、通常長手方向に延びる通路を有する再生タバコロッドが形成される。
【0009】
不連続のストランドを製する必要がある場合、このようなストランド押し出し成形法には、押し出しダイの出口オリフィスを出たストランドはストランドが互いに接着していないと取り扱いが難しいという問題点がある。
【0010】
本発明の目的は、押し出し成形されたフィラメント状のタバコの改良された製造方法を提供することである。
【0011】
さらに本発明は、押し出し成形機の出口オリフィスの下流において押し出し成形された再生タバコの改良された取り扱い方法を提供することも目的としている。
【0012】
またさらに本発明は、改良されたフィラメント状の再生タバコを提供することを目的としている。
【0013】
またさらに本発明は、喫煙品、例えば紙巻きタバコ内に組み込むのに適した寸法の再生タバコ製品を提供することを目的としている。
【0014】
本発明は、押し出し成形されたタバコフィラメントをそれが押し出されるダイの下流で処理する方法において、そのフィラメントがその長さ方法にダイプレートの外側に位置する空気式搬送手段によってダイから離れるように移動され、この搬送手段がフィラメントを牽引し、その断面寸法が小さくなることを特徴とする方法を提供する。
【0015】
さらに本発明の方法は、切断工程を含み、この工程において押し出し成形されたフィラメントをその長さに沿った間隔をおいて横手方向に切断して複数のエレメントを形成する工程を含む。例えば、押し出し成形されたフィラメントは、約10mm乃至約50mmの範囲の間隔をおいて切断してもよい。好ましくは、押出し成形されたフィラメントは、その断面寸法を小さくした後に切断される。この切断工程で利用される切断手段は、ロータリーカッターであってもよい。
【0016】
いくつかの例において本発明の方法は、さらに冷却工程を含み、この工程では押し出し成形されたフィラメントを冷却するために冷却空気が押し出し成形されたフィラメントと接触する。切断手段がある場合、そこでの押出し成形されたフィラメントの温度は、フィラメントが確実に切断手段の作動に問題を与えない程度の粘性を有するように充分低い温度であることが好ましい。切断段階での押出し成形されたフィラメントの温度は、約20℃乃至約60℃の範囲、好ましくは約30℃乃至約50℃の範囲内にある。
【0017】
空気式搬送手段は、気体媒体移送手段とダクト手段とから構成されるのが好ましく、この搬送手段はダクト手段を介して気体媒体の連続流として気体媒体を移動させる。気体媒体移送手段は、例えば、送風機から構成される吸引手段からなる。ダクト手段の入口端部は押し出しダイに隣接して位置するのが好ましく、これによりフィラメントがダイオリフィスから出た際にダクト手段を介して気体媒体の連続流の作用により、フィラメントがその長さ方向に容易に搬送される。ダクト手段の入口端部は、押し出しダイから約5mm乃至約20mmの範囲、好ましくは約10mm乃至約15mmの範囲内の距離をおいて位置する。フィラメントの長手方向の移動は、ダイの面に対して垂直であるのが有効である。その後、フィラメントの移動は水平又は垂直面にあってもよい。
【0018】
通常、気体媒体は空気であるので、以下の説明でも空気のみを参照する。
【0019】
フィラメントの断面寸法を小さくするためのフィラメントの牽引は、押し出し速度より速いフィラメントの移動方向に対応した方向に流れる空気の速度によって行われる。従って、押し出しダイの下流のフィラメントは、空気によって緊張し且つ牽引される。さらに緊張手段に亘ってフィラメントを引っ張ることによってさらにフィラメントを緊張させて牽引力を増してもよい。緊張手段は、例えば駆動ローラーであってもよい。
【0020】
牽引は60乃至180m/sの範囲の速度で流れる空気によって行われ、少なくとも100m/sの速度で行われるのが好ましい。必要とされる牽引速度は、選択される処方及び選択される押し出し機の処理量に依存する。空気速度は吸引手段、ダクトの断面又はこれら両方によって変えることができる。牽引後の搬送速度は、30乃至60m/sの範囲、好ましくは少なくとも35m/s、より好ましくは40乃至60m/sの範囲内である。
【0021】
空気式搬送手段の形状及び空気流質量値は、ダクト手段を通過して移動する際にフィラメントが、ダクト手段の内面と接触しないように選択するのが好ましい。押し出し成形された再生タバコフィラメントの断面形状は、刻みタバコ、特に刻み葉片タバコの断面に似ているのが好ましい。このように似せるために押し出し成形されたタバコフィラメントの断面は、実質的に長方形又は正方形にならなければならない。押し出し物は、それが押し出しダイから出た際に膨張する場合がある。従って、押し出し物が膨張した場合、押し出されたフィラメントの断面形状を長方形又は正方形にするためにダイの出口オリフィスは、通常長方形又は正方形であり、その側面は凹状になっている。押し出し物の膨張の度合いに応じて適当な凹部形状を用いることによって実質的に長方形又は正方形の側部を有する断面形状のフィラメントが製せられる。
【0022】
牽引後のフィラメントの断面は、約0.7mmx約1mm、好ましくは約0.3mmx約0.8mmの寸法を有する。切断後のフィラメントの長さは、約10mm乃至約50mmの範囲内にある。本発明の方法によって牽引後に一定の断面形状を有するフィラメントが得られる。
【0023】
このようにして得られたフィラメント状の再生タバコ製品は、多孔性の内部とフィラメントが正方形又は長方形断面を有する場合、少なくともフィラメントの4つの長手方向に延びる側部に亘って延びる表皮からなる種々の長さのフィラメントから構成される。この構造は、製品を強固にし、実質的に崩壊することなく空気によってその製品をその後搬送することができる。
【0024】
この製品の充填値は、約3.8mm3/mg乃至約5.0mm3/mgの範囲内にあり、好ましくは約4.0mm3/mg乃至4.6mm3/mgの範囲内にあるのが好適である。これは英国特許明細書第2201081B号及び同第2201080B号に記載された方法で製せられる製品の充填値を10乃至20%上回る可能性のあることを表わしている。製品の密度は、約150mg/mm3乃至約600mg/mm3の範囲内、好ましくは約400mg/mm3未満である。
【0025】
通常、本発明によって製せられる再生タバコ製品は、刻み葉片及び刻み葉柄である又はこれらを含む他のタバコ成分を有する紙巻タバコ充填ブレンドの一部を構成する。
【0026】
複数の再生タバコフィラメントを共有押し出し形成される。複数のフィラメントを共有押し出し形成する場合、複数の出口オリフィスを有するダイが、使用される。このような押し出しダイの出口オリフィスは、そこから出るフィラメントが並んで、好ましくは水平な列をなすように配される。これら複数のフィラメントの各フィラメントは、互いに接触しないように維持されるのが好ましい。従って、フィラメントが互いに接着するのを防ぐことができる。
【0027】
本発明は、またタバコフィラメント押し出し用ダイプレートをも提供し、このダイプレートは正方形又は長方形形状であり、その側部が凹状であるダイオリフィスを含み、前記オリフィスがダイ面を横断する1つ以上の列に配され、かつ該オリフィスが、操作時に、該オリフィスから流出する複数のフィラメントの各フィラメントが他のフィラメントの各々と非接触に維持されるように配列されていることを特徴とする。
【0028】
ダイの出口面は長方形であり、その面において出口オリフィスはその面を横断する一つの列に配されるのが望ましい。これとは別に出口オリフィスは、出口面を横断する2つの上下の長手方向の列に配してもよく、上の列のオリフィスは、下の列のオリフィスと垂直方向において合致しない。複数のフィラメントを押し出し成形する場合、空気式搬送手段のダクトの断面形状は、複数のフィラメントがダクトを介して互いに並んで移動するように長方形であってもよい。ダイのオリフィスの数は、押し出し機からの所望の処理量によって選択される。
【0029】
押し出し形成される混合物は、粒状タバコ、デンプン及びバインダーからなる。この混合物が押し出し機のバレル内にある時に水を加えるのが好ましい。
【0030】
デンプンは、タバコ/デンプン/バインダー混合物中に約5重量%乃至約35重量%の範囲、好ましくは約10重量%乃至約20重量%の範囲内で存在するのが好ましい。デンプンは、好ましくはバインダーの重量の2倍超、より好ましくは3倍以上、混合物中に存在する。混合物中のバインダーの量は、10重量%を超えないのが好ましく、5重量%を超えないのが好ましい。
【0031】
デンプンは、例えばメイズ(maize)又はコーンスターチであってもよい。デンプンの一部は、変性デンプンであってもよい。
【0032】
バインダーは、セルロースバインダーからなることが好ましい。本発明で使用するセルロースバインダー材料は、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース及びエチルセルロースである。本発明を実施する上で他の好適なバインダーは、キサンガム、グアールガム及びイナゴマメガム(locust bean gum)などのガム類である。当業者に知られている他の好適なバインダー材料も使用可能である。2つのバインダー材料からなるバインダー混合物も使用可能である。
【0033】
低品質、即ち低価格のバインダーも英国特許明細書第2201080B号に記載されているように通常再生タバコ製品に必要とされる高品質のバインダーと一緒に使用することができる。これとは別に、本発明では高品質バインダーを少量使用してもよい。本発明で使用する低品質バインダー及び/又は少量のバインダーの要件は、本発明のフィラメント状再生タバコ製品が多孔性の内部とフィラメントが正方形又は長方形断面を有する場合、少なくとも4つの長手方向に延びるフィラメントの側部に亘って表皮からなるように選択される。これは上下表皮とその間のハニカム構造のみから構成される英国特許明細書第2201080B号のシート状タバコ製品とは対照的である。
【0034】
さらに上述したように本発明によって製せられる製品の充填値は高いので処方中のバインダーの量を減らすことができ且つ英国特許明細書第2201080B号に記載の製品と同等の充填値を維持することができる。
【0035】
タバコ、デンプン及びバインダー以外に糖を押し出し機に供給してもよい。糖を供給する場合、糖は、例えば、フルクトース、グルコース又はスクロースなどの1つ以上の糖であってもよい。糖はタバコ/デンプン/バインダー混合物の約5重量%を超えない量加えられるのが好ましいが、最大で約10重量%まで加えてもよい。
【0036】
押し出し機内の水の総量は、押し出し物乾燥工程を利用しないで、牽引後のフィラメントの水分量が約5%乃至20重量%(湿式基準)の範囲内になるような量であると有効である。ここで言う「水の総量」は、タバコ/デンプン/バインダー混合物の「乾燥」成分中に存在する全ての水分及び加えられた水の合計を意味する。水は混合物の1つ以上の成分にこれら成分が押し出し機に供給される前に及び/又は押し出し機バレルのバレルポートを介して注入することによって加えられる。実際には、混合物の成分を混合し、この混合物を乾燥又は実質的に乾燥した状態で押し出し機に供給し、水が押し出し機バレル内に注入される。
【0037】
またグリセロール又はプロピレングリコールなどの湿潤剤及び/又は可塑剤を上記混合物の成分と共に及び/又は押し出し機バレル内に注入することによって押し出し機に供給することが好ましい。可塑剤の量は、湿式基準で約1乃至10重量%の範囲内である。
【0038】
最適化された特性を有するフィラメントは、確実に押し出し機内でそこに供給された材料を断熱状態又は断熱に近い状態で処理することによって得られる。また押し出し機内の材料のタバコ部分の温度が、タバコに有害な温度にならないよう、好ましくは約80℃乃至約180℃の範囲内になるような、押し出しダイまでの押し出しバレルの温度分布で作業を行うことが重要である。
【0039】
本発明の処理は、押し出し物がダイから出るとすぐに押し出し物が、その中の水が蒸気に急速に気化することによって膨張するような条件下で行われるのが好ましい。これにより押し出し物の断面は大きくなり、内部が多孔質構造となる。
【0040】
タバコ再生業界の当業者であれば容易に理解されるように押し出し機に香味材料を供給することができる。このような香味材料としては、天然又は人工香料又は植物性抽出物であってもよい。
【0041】
本発明の方法で使用される粒状タバコは、例えばタバコダストなどのタバコ葉の葉柄及び/又は葉片部分から得ることができる。粒状タバコの粒径は、約500μm未満であることが好ましく、約370μm未満であることがより好ましい。粒径は、通常ダイオリフィスの最も小さい寸法によって決まる。
【0042】
本発明が明確に理解され容易に実施されるように以下に図面を参照した例に基づいて説明する。
【0043】
図中、装置の同じ部位には、同じ符号を付してある。
【0044】
図1に示すように装置1は、ダイ3とバレル4を含む2つのスクリューを有する押し出し機2(英国、ピーターバラ所在のAPV Baker社製、型番MPF50−15)からなる。押し出しダイ3は、押し出し機2のバレル4の出口端部に取り付けられている。蒸気抽出ユニット5が、押し出しダイ3の上に位置し、押し出し工程中にダイ3から発生する蒸気を除去するように作動する。装置1はさらに押し出しダイ3に隣接した位置から延びる気体媒体(空気)ダクト手段6と気体媒体移送手段8とを含む。図1及び2から明らかなように、ダクト手段6は、その上流端部に湾曲した入口部分6’を含む。ダクト手段6の断面は、長方形であり、図1で見て垂直方向にその大半が延びている。気体移送手段8は、吸引送風機からなる吸引手段を含む。冷却空気吸入ポート9が、ダクト手段6とその下方端部において連通しており、この吸入ポート9は、冷却空気をダクト手段6内に引き込むように作用する。切断手段10、即ち、ロータリーカッターが、ダクト手段6内に位置し、押し出し成形された再生タバコフィラメント7をフィラメント状の再生タバコ製品12の小片に切断するように作動する。またダクト手段6内には小片/空気セパレーター11が設けられており、これによりダクト手段6を介して流れる空気が、フィラメント状再生タバコ製品12及びダクト手段6内を搬送される他の粒状物から分けられる。フィラメント状のタバコ製品6は、空気ロック13、即ちロータリー空気ロックを介して供給手段14へと搬送され、この供給手段14はフィラメント状のタバコ製品12をサイロ(図示せず)へと搬送する。
【0045】
図2に図1に示した装置の変型例を示す。この装置ではフィラメント7が、その長手方向にダイ3から離れて実質的に水平な面に移送されるようにダクト手段6が配向されている。これはフィラメント7が実質的に垂直な面でダクト手段の少なくとも1部に亘って移送されるようにダクト手段6が、配向されている図1の装置とは対照的である。図2の装置は、それが貯蔵コンテナ15を含み、装置1の作動中、そのコンテナ内に切断された製品12が、空気によって搬送される以外は図1の装置に類似している。
【0046】
ダイ3の正面3’を図3に示す。図3から明らかなように、ダイ3に複数の出口オリフィス16、16’が設けられている。図3には少数の出口オリフィス16、16’しか示されていないが、ダイ3は、実際には、合計で約100の出口オリフィス16、16’を有する。従って、複数の再生タバコフィラメント7が、共押し出しされる。ダイ3の各出口オリフィス16、16’は、通常正方形又は長方形であり、その側面は凹状になっている。ダイ3から押し出し物が、出る際の膨張の度合いに応じて側面を適当な凹部形状にすることによって、断面形状が真っ直ぐな側面を有する正方形又は長方形であるフィラメント7が製せられる。ダイ3の出口オリフィス16、16’は、そこから出るフィラメント7が、水平方向に並んだ列をなすように配される。複数のフィラメント7の各フィラメントは、互いに接触しないように維持される。ダイ3は長方形であり、出口オリフィス16、16’は2つの上下に並んで面3’を横断して長手方向に延びた列に配されている。図3から明らかなように上方の列16のオリフィスは、下方の列16’のオリフィスと垂直方向において位置合わせされていない。
【0047】
図1又は図2の装置のいずれの作動において、80%の粒状タバコと15%のデンプンと5%のセルロースバインダーとの乾燥混合物が、約145kg/時の速度で押し出し機に供給される。押し出し機2の供給ユニット(図示せず)は、供給管(図示せず)を介して押し出し機2のバレル4の入力端部に混合物を供給する役割を果たす。タンク(図示せず)から引き込まれる水はポンプ(図示せず)の作用によって約21kg/時の速度でバレル4に注入される。同様にグリセロールが別のタンク(図示せず)から引き込まれ、約5kg/時の速度でバレル4内に注入される。バレル4内の濡れた混合物の水の総量は、例えば混合物の16重量%となる。
【0048】
バレル4には加熱手段(図示せず)が設けられており、それによって所望の温度分布がバレル4に沿って維持することができる。バレル温度は、例えば、入力端部で40℃で出力端部でその95%の温度で維持される。押し出し機内の圧力は、その中の水が確実に液相に維持されるのに充分高い圧力に維持される。通常、500psig (3,400kPa又は34.5バール)乃至2,000psig (13,600kPa又は137.8バール)の範囲内、好ましくは1,000psig (6,800kPa又は68.9バール)乃至1,500psig (102,000kPa又は103.4バール)の範囲内の圧力が利用される。
【0049】
これらの温度及び圧力で押し出し機に供給されるデンプンは、ゼラチン化する。
【0050】
押し出しされたフィラメント7は、複数の出口オリフィス16、16’から出る際に、フィラメントに含まれる水は気化し、その結果、各フィラメントの断面形状は、膨張により変化し、各出口オリフィスの形状が、図3に示すような形状である場合、各フィラメント7の最終的な断面形状は、実質的に側部が真っ直ぐな正方形又は長方形になる。
【0051】
約100個の共押し出しされたフィラメントは、約157kg/時の総質量速度でダイ3から排出され、押し出しされた各フィラメント7の線状速度(linear speed)は、約1m/秒である。蒸気抽出ユニット5が、気化した蒸気を除去する。
【0052】
オリフィス16、16’から出たフィラメント7は、ダクト手段内に案内され、このダクト手段を介してダイ3から離れるようにフィラメント7の長手方向に移送される。フィラメント7がダクト手段内に入った際に、フィラメント7は、ダクト手段6を介して流れる空気の連続流内で浮遊して運ばれる。従って、フィラメント7は、空気によってダクト手段6を介して搬送される。ダクト手段6内の空気流は、吸引送風機8によって発生する。この長方形のダクト手段6内で複数のフィラメントを搬送する間、各フィラメント7は、互いに接触しないように維持される。従って、フィラメント7が互いに接着するのを防ぐことができる。
【0053】
フィラメント7は、その断面寸法が小さくなるように牽引される。牽引はダクト手段6内の空気流の速度が押し出し速度より速くなることによって行われ、その速度差が各フィラメント7に対する空気の牽引力を生じさせる。従って、押し出しダイ3の下流のフィラメント7は、空気によって緊張し且つ牽引される。例えば、フィラメント7を緊張させ且つ牽引するのに効果的な空気流の速度は、押し出し速度が約1m/秒である場合、約60m/秒乃至約180m/秒の範囲内である。このような空気流速度は、ダイ3のオリフィス16、16’から出たフィラメント7の牽引を行うためにダクト手段6の少なくとも最初の部分で得られるのが好ましい。フィラメント7の牽引は、所望の断面の大きさが得られるまで行われる。ダクト手段6の初期牽引部分の下流のダクト手段内の空気流速度は、少なくとも35m/秒であり、約50乃至60m/秒の範囲内であってもよい。この空気流速度の減少は、ダクト手段6の牽引部分の下流でダクト手段の断面積を牽引部分より大きくすることによって得られる。35m/秒の下流の空気流速度は実質的にフィラメントを牽引しないで移送するために適している。従って、フィラメント7の断面寸法は、牽引工程後、一定に維持される。牽引後のフィラメント7は、例えば約2m/秒の速度で搬送される。
【0054】
フィラメント7は、切断手段10によってその長手方向に沿って約30mmの間隔をおいて横方向に切断され、再生タバコのフィラメント状の小片から構成される製品12が製せられる。この切断工程は、フィラメント7の断面寸法を小さくした後に行われる。小片状の製品12は、その後約20m/秒の速度で空気ロック13(図1の装置において)又は直接貯蔵コンテナ15(図2の装置において)に空気によって搬送される。サイロ供給手段14を空気ロック13の下流に配置してもよい。小片状の製品12と搬送空気は、空気/小片分離機11によって分けられる。
【0055】
本発明の方法は、さらに冷却工程を含んでもよく、この工程では押し出しされたフィラメント7を冷却するために冷却空気がフィラメント7と接触する。この冷却空気は、冷却空気取り込みポート9を介してダクト手段6に入る。必要であれば、複数の冷却空気取り込みポートを設けてもよい。冷却空気取り込みポート9の孔の断面積は、ダクト手段6の入力部分6’の孔の断面積と同じであるのが好ましい。取り込みポート9の断面積と入力部分6’の断面積の合計は、入力部分6’の直ぐの下流を延びるダクト手段6の断面積に等しい。冷却空気取り込みポート9を通過する空気流を調節できるようにするのが好ましく、例えば位置を調節できるバッフル(図示せず)を冷却空気取り込みポート9内に位置させてもよく、このバッフルは冷却空気取り込みポート9を通過する空気流速度を可変的に制御するように作動する。フィラメント7の切断手段10での温度は、確実に押し出し物(フィラメント)が切断手段を汚さないような充分低い温度でなければならない。フィラメント7の切断手段10での温度は、従って30℃乃至50℃の間でなければならない。
【0056】
一例として、取り込みポート9とダクト手段6の入力部分6’の各断面積は、約10cm2乃至約20cm2の範囲内であり、上述のダクト手段6の初期牽引部分でのダクト手段6の断面積は、約20cm2乃至約40cm2の範囲内であり、切断手段10でのダクト手段6の断面積は、約250cm2乃至約400cm2の範囲内である。
【0057】
牽引後の各フィラメント7の断面積は、例えば約0.7mmx約1mmの寸法になる。フィラメント状タバコ製品(切断後のフィラメント7)12の小片は、それぞれ約30mmの長さを有する。最終的なフィラメント状再生タバコ製品12は、一定の長さを有するフィラメント7によって構成された小片からなり、従って多孔質内部と小片の断面が正方形又は長方形である場合、小片の4つの長手方向に延びる少なくとも4つの側部に亘って延びる表皮から構成される。
【0058】
押し出し機は、一定範囲の処理量を供するのに適した押し出し機であればいかなるものでもよい。処理量は最大で300kg/時であり、その処理量に適した押し出し機は、Buhler社のDNDG62である。押し出し機の処理量を増加する場合、気体媒体移送手段もそれに従って増加させる必要があり、約300kg/時の処理量の場合、吸引送風機の出力を約75kW乃至約100kWに増加させる必要がある。約150kg/時の処理量では、約45kWの吸引送風機を必要とする。
【0059】
本発明の別の構成では、空気搬送手段はさらに空気式噴射手段を含んでもよい。この噴射手段は、押し出しバレルに隣接して位置するのが好ましく、これによりフィラメントがダイオリフィスから出る際に、この空気噴射手段によって供される気体媒体の連続流の作用によってダイから離れるようにフィラメントの長手方向にダクト手段内に及び/又はを介してフィラメントが容易に移送される。
【0060】
これとは別に空気式搬送手段は、圧縮空気噴射手段を含んでもよい。この本発明の別の構成では、圧縮空気が規則的且つ瞬間的又は連続流として圧縮空気噴射手段から供給され、これによりフィラメントがダイオリフィスから出る際にフィラメントがその長手方向に移送される。圧縮空気は、フィラメントを互いに分け且つ横一列に移送するために供給してもよい。圧縮空気噴射手段は、フィラメントの流れ方向に実質的に正接して圧縮空気を供給するために押し出し機のバレルに対して配される。これとは別に圧縮空気噴射手段を少なくとも1つのダイオリフィスによって空気がダイオリフィスを通過するように配置してもよい。このダイオリフィスは、フィラメントが押し出しされるダイオリフィスとは別のものであるのが好ましい。
【0061】
圧縮空気噴射手段を用いたさらに別の本発明の構成では、空気搬送手段が任意的にダクト手段を含んでもよい。
【0062】
圧縮空気噴射手段を適当な大きさのエレメントに砕き且つそのエレメントをダイオリフィスから離れるように移送するための手段を供するために設けてもよい。
【0063】
圧縮空気を使用した本発明の構成では、空気は約1乃至約200バールの範囲内で、好ましくは約5乃至約10バールの範囲内の圧力で供給される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法を実施するのに適した装置を示す。
【図2】 本発明の方法を実施するのに適した別の装置を示す。
【図3】 押し出しダイの前面とその出口オリフィスを示す。
Claims (47)
- 押出し成形された再生タバコフィラメントが押出し成形される際に通過するダイの下流において前記フィラメントを処理する方法において、前記フィラメントが、空気式搬送手段によって前記ダイから離れるように前記フィラメントの長手方向に移送され、前記空気式搬送手段が、前記ダイプレートの外側に位置し、前記フィラメントの断面寸法が小さくなるように前記フィラメントを牽引することを特徴とする方法。
- 前記押出し成形されたフィラメントが、その長さに沿って間隔をおいて横方向に切断されて複数のエレメントになることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記エレメントが、約10mm乃至約50mmの間隔をおいて切断されることを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記押出し成形されたフィラメントがその断面寸法を小さくした後、切断されることを特徴とする請求項2又は3記載の方法。
- 切断工程で使用される切断手段が、ロータリーカッターであることを特徴とする請求項2乃至4いずれか1項記載の方法。
- 前記押出し成形されたフィラメントを冷却するために冷却空気が前記フィラメントと接触することを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の方法。
- 切断される際の前記押出し成形されたフィラメントの温度が、約20℃乃至60℃の範囲内であることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 前記温度が、約30℃乃至約50℃の範囲内であることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 前記空気式搬送手段が気体媒体移送手段とダクト手段とからなり、前記気体媒体移送手段が、気体媒体を前記ダクト手段を介して流れる連続流として移送することを特徴とする請求項1乃至8いずれか1項に記載の方法。
- 前記フィラメントの長手方向への移送が、前記ダイの面に対して最初は垂直であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
- ダイ面に対して垂直に移送された後、前記フィラメントが、実質的に水平又は垂直な面で移送されることを特徴とする請求項10記載の方法。
- 前記フィラメントの牽引が、前記フィラメントの移送方向に対応する方向に流れる押し出し速度より速い速度で流れる気体媒体によって行われることを特徴とする請求項1乃至11いずれか1項に記載の方法。
- 前記気体媒体の速度が、60乃至180m/sの範囲内であることを特徴とする請求項12記載の方法。
- 前記速度が少なくとも100m/sであることを特徴とする請求項13記載の方法。
- 前記フィラメントの牽引力を緊張手段上で前記フィラメントを引っ張って緊張させることによって増加させることを特徴とする請求項11乃至13いずれか1項記載の方法。
- 前記緊張手段が、駆動ローラーであることを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記フィラメントの牽引後の搬送速度が、30乃至60m/sの範囲内であることを特徴とする請求項1乃至16いずれか1項に記載の方法。
- 前記搬送速度が、少なくとも35m/sであることを特徴とする請求項17記載の方法。
- 前記搬送速度が、40乃至60m/sの範囲内であることを特徴とする請求項18記載の方法。
- 空気式搬送手段の形状と空気流質量速度が、前記フィラメントが前記ダクト手段を介して移送される際に前記ダクト手段の内面と接触しないように選択されることを特徴とする請求項9乃至19いずれか1項記載の方法。
- 前記押出し成形されたフィラメントの断面が、正方形又は長方形であることを特徴とする請求項1乃至20いずれか1項記載の方法。
- 牽引後の前記フィラメントの断面寸法が、約0.7mmx約1mmであることを特徴とする請求項2乃至21いずれか1項記載の方法。
- 前記寸法が、約0.3mmx約0.8mmであることを特徴とする請求項22記載の方法。
- 正方形又は長方形形状であり、押し出し成形後のフィラメントの側部が真っ直ぐな長方形又は正方形の断面を有するように、その側部が凹状であるダイオリフィスを含み、前記オリフィスがダイ面を横断する1つ以上の列に配され、かつ該オリフィスが、作動時に、該オリフィスから流出する複数のフィラメントの各フィラメントが他のフィラメントの各々と非接触に維持されるように配列されているタバコフィラメント押出し用ダイプレート。
- 前記ダイオリフィスが、前記ダイ面を横断する1つの列に配されていることを特徴とする請求項24記載の押し出しダイプレート。
- 前記ダイオリフィスが、前記ダイ面を横断する2つの列に配されていることを特徴とする請求項24記載の押し出しダイプレート。
- 前記ダイオリフィスが、そこから出る押出し成形されたフィラメントが横一列に並ぶように配されていることを特徴とする請求項24乃至26いずれか1項記載の押し出しダイプレート。
- 前記ダイプレートの出口面の形状が長方形であることを特徴とする請求項24乃至27いずれか 1 項記載のダイプレート。
- ダイオリフィスが上下2列の長手方向に延びる列に配され、上方列のオリフィスと下方列のオリフィスが垂直方向において位置合わせされていないことを特徴とする請求項24、26、27又は28いずれか1項記載のダイプレート。
- 実質的に側部が真っ直ぐな長方形又は正方形の断面を有し、多孔質の内部と少なくとも4つの側部に亘って延びる表皮からなるフィラメントを含む押し出し成形された再生タバコフィラメント。
- 前記フィラメントの断面が約0.7mmx約1mmの寸法であることを特徴とする請求項30記載の押出し成形された再生タバコフィラメント。
- 前記寸法が、約0.3mmx約0.8mmであることを特徴とする請求項31記載の押出し成形された再生タバコフィラメント。
- 種々の長さの請求項30記載のフィラメントからなるフィラメント状再生タバコ製品。
- 充填値が約3.8乃至約5.0mm 3 /mgの範囲内にあることを特徴とする請求項33記載の製品。
- 充填値が約4.0乃至約4.6mm 3 /mgの範囲内にあることを特徴とする請求項34記載の製品。
- 密度が約150乃至約600mg/mm 3 の範囲内にあることを特徴とする請求項33乃至35いずれか1項記載の製品。
- 前記密度が約400mg/mm 3 未満であることを特徴とする請求項36記載の製品。
- 断面形状が直線状の側部を有するフィラメントが得られるように前記ダイプレートの前記オリフィスの凹部が形成されていることを特徴とする請求項24乃至29いずれか1項に記載の押し出しダイプレートを使用した請求項1乃至20いずれか1項記載の方法。
- 複数の再生タバコフィラメントが複数の出口オリフィスからなるダイによって共有押出し成形されることを特徴とする請求項1乃至20又は請求項38いずれか1項に記載の方法。
- 前記ダイの出口オリフィスが、そこから出るフィラメントが横一列に並ぶように配されていることを特徴とする請求項38又は39記載の方法。
- 気体媒体移送手段とダクト手段と複数のフィラメントを製するように配されたダイプレートからなる押し出し機とからなり、前記気体媒体移送手段が気体媒体を前記ダクト手段を介して流れる連続流として移送する押出し成形されたフィラメント状のタバコを空気によって搬送する手段において、前記ダクト手段の入力端部が、前記押し出しダイプレートに隣接して位置することによって前記フィラメントがダイオリフィスから出る際に前記フィラメントが、前記ダクト手段を通過する気体媒体の前記連続流の作用によって前記ダイプレートから離れるようにフィラメントの長手方向に容易に搬送され、複数のフィラメントが前記ダクトを介して互いに並んで移動することができ、前記搬送手段が前記ダイプレートの外側に位置し、前記フィラメントの断面寸法が小さくなるように前記搬送手段が前記フィラメントを牽引することを特徴とする搬送手段。
- 前記ダクト手段の前記入力端部が、前記押し出しダイから 約5mm乃至20mmの距離をおいて位置していることを特徴とする請求項41記載の搬送手段。
- 前記ダクト手段の前記入力端部が、前記押し出しダイから約10mm乃至15mmの距離をおいて位置していることを特徴とする請求項42記載の搬送手段。
- 前記フィラメントが水平方向に並んで移動することを特徴とする請求項41乃至43いずれか1項記載の搬送手段。
- 前記ダクト手段が、複数のフィラメントが前記ダクトを介して互いに並んで移動させるのに適した長方形断面を有することを特徴とする請求項41乃至44いずれか1項記載の搬送手段。
- 前記ダイプレートが請求項24乃至29のいずれか1項記載のダイプレートであることを特徴とする請求項41乃至45いずれか1項記載の搬送手段。
- 請求項33乃至37のいずれか1項記載のフィラメント状の再生タバコ製品からなる喫煙品。
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