JP3905884B2 - シガレット用フィルター - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、主流煙中の特定成分を特異的に吸着できる改良されたシガレット用フィルターに関する。
背景技術
例えば特開昭６３−１６０６５９号公報には、硫酸第一鉄／Ｌ−アスコルビン酸を担持させた無機鉱物系多孔体からなる脱臭剤（吸着剤）が開示されており、紙巻きたばこのフィルターにこの脱臭剤を入れた例が記載されている。
しかし、上記公報は主にアンモニアの吸着を目的としたものであり、上記吸着剤をシガレット用フィルターに適用した場合にどのような主流煙成分が除去されるのか全く記載されていない。一般的に、主流煙中の種々の成分を非選択的に吸着する吸着剤を含むフィルターを用いた場合、シガレットの香喫味に影響することが知られている。
本発明の目的は、香喫味への影響を最小限に抑えて、主流煙中の特定成分を選択的に除去できるシガレット用フィルターを提供することにある。
発明の開示
本発明のシガレット用フィルターは、複数のろ材を個別に巻取紙で包んだ複数のフィルターセクションと、複数のフィルターセクションを一体に包む成形紙と、シガレット部と接続してシガレットにするために成形紙を覆うチップペーパーを有するシガレット用フィルターにおいて、前記ろ材中または前記ろ材間の空隙のうち少なくともいずれか一方に、吸着剤として活性炭およびシリカ／アルミナを含有することを特徴とする。
本発明のシガレット用フィルターは、前記巻取紙中または前記成形紙中に吸着剤として活性炭およびシリカ／アルミナを含有していてもよい。
本発明に係るシガレット用フィルターの具体的な構造としては、（１）２つのろ材を有し、２つのろ材間の空隙に活性炭とシリカ／アルミナとの混合物を充填したもの、（２）２つのろ材を有し、１つのろ材中に活性炭とシリカ／アルミナとの混合物を分散させたもの、（３）３つのろ材を有し、３つのろ材間の２つの空隙に活性炭とシリカ／アルミナとを個別に充填したもの、（４）３つのろ材を有し、１つのろ材中に活性炭を分散させ、他の１つのろ材中にシリカ／アルミナを分散させたもの、などが挙げられる。
また、本発明に係る他のシガレット用フィルターは、シガレットホルダー本体内に複数のろ材を有するシガレット用フィルターにおいて、前記ろ材中または前記ろ材間の空隙のうち少なくともいずれか一方に、吸着剤として活性炭およびシリカ／アルミナを含有することを特徴とする。
なお、本発明に係るシガレット用フィルターの構造はこれらに限定されず、種々の変形が考えられる。
発明を実施するための最良の形態
本発明においては、シガレットの主流煙中の特定成分としてピラジン類とフェノール類に着目している。
本発明者は、シガレット用フィルターの吸着剤として活性炭およびシリカ／アルミナを併用した場合に、これらの相乗効果により主流煙中の特定成分を特異的に除去できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明において、ろ材としては、アセテート、紙、不織布などが用いられる。吸着剤のうち活性炭としては、一般的なヤシガラ活性炭などが用いられる。吸着剤のうちシリカ／アルミナとしては、例えば協和化学工業からキョーワード７００ＳＮという商品名で市販されているものを用いることができる。この製品は、ＳｉＯ_２含有率が６３．０ｗｔ％、Ａｌ_２Ｏ_３含有率が１０．３ｗｔ％、乾燥減量が１４．５ｗｔ％のものである。
本発明において、活性炭およびシリカ／アルミナの量は、吸着剤をろ材中に含有させる場合にはろ材１０ｍｍあたりの吸着剤の総量で１ｍｇ〜１５０ｍｇ、好ましくは２０ｍｇ〜６０ｍｇ、吸着剤をろ材間の空隙に含有させる場合には空隙５ｍｍあたりの吸着剤の総量で５ｍｇ〜３００ｍｇ、好ましくは３０ｍｇ〜１２０ｍｇに設定される。
以下、本発明の実施例を説明する。
対照標準（コントロール）となるシガレット用フィルター（吸着剤なし）を以下のようにして作製した。フィラメント繊度２．２デニール、トウ繊度４００００デニールのアセテートを長さ１０ｍｍに成形した２つのろ材（プレーンフィルター）を用意し、各々のろ材の周囲に巻取紙を巻いて２つのフィルターセクションを形成した。２つのろ材間に５ｍｍの空隙を設け、この空隙に吸着剤を充填せずに、２つのフィルターセクションの周囲に成形紙を巻いた。このフィルターの通気抵抗は８０ｍｍＨ_２Ｏ（１０５０ｍＬ／ｍｉｎ）であった。
図１に、本実施例において作製したシガレット用フィルターの一例を示す。このシガレット用フィルター１は以下のようにして作製した。フィラメント繊度２．２デニール、トウ繊度４００００デニールのアセテートを長さ１０ｍｍに成形した２つのろ材（プレーンフィルター）２を用意し、各々のろ材２の周囲に巻取紙３を巻いて２つのフィルターセクションを形成した。２つのろ材２間に空隙を設け、この空隙に吸着剤４として３０ｍｇの活性炭４１と３０ｍｇのシリカ／アルミナ（商品名キョーワード７００ＳＮ）４２との混合物を充填した状態で、２つのフィルターセクションの周囲に成形紙５を巻いた。この際、吸着剤の見掛け密度が１００％になるように空隙を調節した。
参照のために、吸着剤として、３０ｍｇの活性炭単独または３０ｍｇのシリカ／アルミナ単独を充填したシガレット用フィルターも作製した。
また、吸着剤を上記の倍量にして、６０ｍｇの活性炭単独または６０ｍｇのシリカ／アルミナ単独を充填したシガレット用フィルターも作製した。
以上のシガレット用フィルターを、たばこ刻みを巻紙で巻いたシガレット部にテープで接続し、表１に示すように、吸着剤の異なる各種の実験用シガレットを作製した。シガレット部にはコマーシャルシガレットの巻を使用した。これらのシガレットについて、以下のようにして主流煙の捕集実験を行った。
シガレットを、チューブ（タイゴン製）を介して自動喫煙器と接続した。ケンブリッジフィルターは入れていない。燃焼長を４０ｍｍとして、シガレットを標準喫煙条件にて自動喫煙器により喫煙させた。喫煙排気口より、予めＨｅを入れたガスバッグ（テドラー製）に主流煙を捕集し、トータルで８リットルになるようにＨｅで調整した。このガスバッグから採取した５０ｍＬのガスをガスクロマトグラフィーにより分析した。
主流煙中の特定成分として、ピラジン類、フェノール類、炭化水素、ケトン類などに着目し、ガスクロマトグラフ上での特定成分のピーク面積に基づいてデータ解析を行った。表１には、ピラジン類およびフェノール類の透過率を示している。これらの特定成分の透過率Ｔａは、吸着剤なし（コントロール）のときのガスクロマトグラフ上での特定成分のピーク面積をＡｃｎｔ、吸着剤ａを用いたときのガスクロマトグラフ上での特定成分のピーク面積をＡａとしたとき、
Ｔａ＝Ａａ／Ａｃｎｔ
で表される。表１における実測値は、ガスクロマトグラフ上での特定成分のピーク面積に基づいて求められたものである。
また、活性炭６０ｍｇを用いたフィルターの透過率の予測値は、活性炭３０ｍｇを用いたフィルターの透過率の実測値を２乗した値である。同様に、シリカ／アルミナ６０ｍｇを用いたフィルターの透過率の予測値は、シリカ／アルミナ３０ｍｇを用いたフィルターの透過率の実測値を２乗した値である。
一方、表１における２種以上の吸着剤を併用したときの透過率の予測値とは、それぞれ単独の吸着剤の透過率から予測される透過率の計算値である。すなわち、吸着剤ａを用いたときの特定成分の透過率（実測値）をＴａ、吸着剤ｂを用いたときの特定成分の透過率（実測値）をＴｂとしたとき、予測値は（Ｔａ×Ｔｂ）で表される。
そして、２種以上の吸着剤を併用したときの透過率の実測値が予測値よりも顕著に小さければ、その特定成分は特異的に吸着されており、２種以上の吸着剤による相乗効果が現れていると判断できる。以上の結果を表１に併記する。

活性炭単独を２倍にした場合、またはシリカ／アルミナ単独を２倍にした場合には、実測値と予測値との間でそれほど差がない。
また、表１には示していないが炭化水素やケトン類では実測値と予測値との差が小さく２種以上の吸着剤を併用したことによる相乗効果は認められなかった。
これに対して、表１に示されるように、ピラジン類およびフェノール類では実測値が予測値よりもかなり小さくなっており、吸着剤として活性炭およびシリカ／アルミナを併用したことにより相乗効果が現れ、これらの特定成分が特異的に吸着されることがわかる。
以上の結果から、活性炭単独またはシリカ／アルミナ単独を用いてピラジン類およびフェノール類という特定成分を効果的に吸着しようとすると、さらに吸着剤を増量する必要があり、香喫味に大きく影響することが予想される。これに対して、吸着剤として活性炭およびシリカ／アルミナを併用した場合には、少量でもピラジン類およびフェノール類という特定成分を効果的に吸着することができると予想され、香喫味への影響は小さい。
図２に、本発明に係るシガレット用フィルターの他の例を示す。このシガレット用フィルター１は、アセテートを成形した３つのろ材（プレーンフィルター）２を用意し、各々のろ材２の周囲に巻取紙３を巻いて３つのフィルターセクションを形成し、３つのろ材２間の刻側および吸口側の２つの空隙に、吸着剤４として活性炭４１とシリカ／アルミナ（商品名キョーワード７００ＳＮ）４２を個別に充填し、３つのフィルターセクションの周囲に成形紙５を巻いたものである。図２においては、吸口側に活性炭４１、刻側にシリカ／アルミナ４２を充填した例を示しているが、逆に吸口側にシリカ／アルミナ、刻側に活性炭を充填してもよい。
図３に、本発明に係るシガレット用フィルターのさらに他の例を示す。このシガレット用フィルター１は、アセテートを成形したろ材（プレーンフィルター）２と、吸着剤として活性炭４１およびシリカ／アルミナ４２を分散させて成形したアセテートからなるろ材（チャーコールフィルター）２１を用意し、各々のろ材２、２１の周囲に巻取紙３を巻いて２つのフィルターセクションを形成し、２つのフィルターセクションの周囲に成形紙５を巻いたものである。
図４に、本発明に係るシガレット用フィルターのさらに他の例を示す。このシガレット用フィルター１は、アセテートを成形したろ材（プレーンフィルター）２と、吸着剤として活性炭４１を分散させて成形したアセテートからなるろ材（チャーコールフィルター）２１と、吸着剤としてシリカ／アルミナ４２を分散させて成形したアセテートからなるろ材２２を用意し、各々のろ材２、２１、２２の周囲に巻取紙３を巻いて３つのフィルターセクションを形成し、３つのフィルターセクションの周囲に成形紙５を巻いたものである。ろ材２１とろ材２２の配置は限定されず、どちらを刻側に配置してもよい。
さらに、本発明に係るシガレット用フィルターにおいては、成形紙中に吸着剤として活性炭およびシリカ／アルミナを含ませてもよい。
本発明に係るシガレット用フィルターは、図５に示すようなシガレットホルダーの形態で適用することもできる。このシガレット用フィルターは、一端に吸口部５２が形成された円筒状のシガレットホルダー本体５１の内部に、２つのろ材２を設け、２つのろ材２間の空隙に吸着剤４として活性炭４１とシリカ／アルミナ４２との混合物を充填したものである。
図５のシガレット用フィルターは、図１の構成をシガレットホルダーに適用したものであるが、図２〜図４の構成をシガレットホルダーに適用することもできる。
上述したいずれの形態のシガレット用フィルターでも、活性炭およびシリカ／アルミナの相乗効果によってピラジン類およびフェノール類を特異的に吸着することができる。
産業上の利用可能性
本発明によれば、香喫味への影響を最小限に抑えて、主流煙中の特定成分を選択的に除去できるシガレット用フィルターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明に係るシガレット用フィルターの一例の構成を模式的に示す図。
図２は本発明に係るシガレット用フィルターの他の例の構成を模式的に示す図。
図３は本発明に係るシガレット用フィルターの他の例の構成を模式的に示す図。
図４は本発明に係るシガレット用フィルターのさらに他の例の構成を模式的に示す図。
図５は本発明に係るシガレット用フィルターを適用したシガレットホルダーの断面図。

Claims (1)

1. 複数のろ材を個別に巻取紙で包んだ複数のフィルターセクションと、複数のフィルターセクションを一体に包む成形紙と、シガレット部と接続してシガレットにするために成形紙を覆うチップペーパーを有するシガレット用フィルターにおいて、３つのろ材を有し、１つのろ材中に活性炭を分散させ、他の１つのろ材中にシリカ／アルミナを分散させたことを特徴とするシガレット用フィルター。

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