JP4050583B2

JP4050583B2 - シガレット用巻紙の製造方法

Info

Publication number: JP4050583B2
Application number: JP2002284166A
Authority: JP
Inventors: 健夫塘; 高明松藤
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP2004115975A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シガレット用巻紙の製造方法に係り、特に、シガレットの自然燃焼速度を低下させ得るシガレット用巻紙の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シガレットの燃焼を持続させるために、シガレット用巻紙に充填材として炭酸カルシウムを配合したり、燃焼調節剤としてクエン酸カリウム等を配合したりすることは、当業者に慣用されている技術である。また、燃焼しているシガレットが可燃性材料を着火させないようにする低延焼性化技術も開発されている。例えば、特許文献１には、所定の幅を有する１つ以上のバンドを備えた普通に燃焼するセルロース繊維紙性のベースシートからなり、バンドの固有燃焼モード指数（ＢＭＩ）を約０から約４ｃｍ^-1の範囲に設定した喫煙物品用巻紙が開示されている。バンドは所定の固有ＢＭＩを持つことにより、当該バンドにおいてシガレットの燃焼性が低下し、延焼性とするものである。また、特許文献２には、シガレット用巻紙の透過率を減少させることによって炭酸カルシウム等の多価金属陽イオンを含むペーパーの少なくとも一部にアルギン酸の塩または誘導体の溶液を例えば帯状に塗布し、多価金属陽イオンと反応させてポリマーコーティングを形成させることが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−８５２００号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平７−３００７９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記バンドを形成する巻紙にあっては、バンドを形成するために比較的煩雑な構成を要する。また、ポリマーコーティングを形成する場合には、ポリマーコーティングを形成した部分が燃焼した際、その燃焼臭によりシガレットの喫味に悪影響を及ぼすことがある。
【０００６】
したがって、本発明は、シガレットの喫味に実質的に影響を与えないで、シガレットの自然燃焼速度を低下させ得る（すなわち、延焼性を低下させ得る）シガレット用巻紙を比較的簡便な手法で製造するための方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、シガレットの燃焼性を調節するための、炭酸カルシウムを含む充填材を含有するセルロース系原紙を有機酸および／または無機酸を有効成分とする酸系処理剤で部分的に処理することにより、該炭酸カルシウムの少なくとも一部を前記セルロース系原紙から除去することを特徴とするシガレット用巻紙の製造方法が提供される。
【０００８】
本発明において、処理剤は、クエン酸または塩酸を含むことができる。本発明に従って行われるセルロース系原紙の部分的処理は、グラビア印刷法により行うことが有利である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１０】
本発明において所定の部分的処理に供されるセルロース系原紙は、普通にシガレット用巻紙として使用されているセルロースをベースとする紙シートであり、そのままでシガレット用巻紙として使用され得るものである。本発明において、かかる紙シートを部分的に処理するものであり、当該紙シートは、その処理対象であるため、これをセルロース系原紙という。すなわち、本発明で使用するセルロース系原紙は、亜麻パルプ等のパルプをベースとするものであり、これにシガレットの燃焼性を調節するための充填材が配合されている。パルプ量は、１３〜２５ｇ／ｍ²であることが好ましい。
【００１１】
セルロース系原紙に添加される充填材としては、一般に、炭酸カルシウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物が用いられているが、炭酸カルシウムがより一般的であり、好ましい。充填材の配合量は、通常、２０〜３５重量％である。これら充填材は、通常、シガレットの燃焼性を促進するように作用する。
【００１２】
また、セルロース系原紙には、クエン酸カリウム等の燃焼調節剤を添加することもできる。燃焼調節剤は、一般に、０．３〜３重量％の割合でセルロース系原紙に添加され得る。
【００１３】
さて、本発明によれば、上記セルロース系原紙を所定の処理剤で部分的に処理する。この部分的処理に使用される処理剤は、有機酸、無機酸またはそれらの混合物を有効成分とするものである。有機酸としては、クエン酸、コハク酸、シュウ酸、酢酸等を例示することができる。無機酸としては、塩酸を例示することができる。これら酸系処理剤の酸としては、処理効率等の観点から、クエン酸が特に好ましい。これら酸は、通常水溶液の形態で使用される。酸の濃度は、セルロース原紙に含まれる充填材の量や巻紙の坪量を考慮して決定することができる。
【００１４】
セルロース系原紙を部分的に処理するためには、セルロース系原紙に本発明の酸系処理剤を部分的に適用することができる。この処理領域において、セルロース系原紙に含まれている充填材が酸と反応し、生成した反応生成物を水洗等により十分に除去する。その際、反応生成物の除去効率を向上させるために、セルロース原紙に振動を与えることもできる。ここで、充填材が炭酸カルシウムであり、処理剤がクエン酸を含む場合を例に取ると、クエン酸が選択的に適用されたセルロース系原紙の領域において炭酸カルシウムはクエン酸と反応してクエン酸カルシウムと炭酸が生成する。しかる後、セルロース系原紙を十分に水洗してクエン酸カルシウムと炭酸を除去する。
【００１５】
本発明において、セルロース原紙に酸系処理剤を適用してから、水洗するまでの時間は０．０３〜０．２分程度であることができる。除去される充填材の量は、酸系処理材における酸の濃度に依存するが、通常、セルロース系原紙中に初めに存在する充填材の量の９０重量％以上を除去することができる。
【００１６】
本発明の酸系処理剤は、種々のパターンでセルロース原紙に適用することができる。しかしながら、セルロース系原紙を切断し、巻紙としてたばこ刻みを巻回してシガレットを作製したとき、シガレットの軸方向に相当する方向および／またはそれと直交する方向において処理領域と未処理領域とが交互に反復して存在するように酸系処理剤を適用することが好ましい。そのような酸系処理剤の適用パターンの例を図１に示す。図１において、矢印で示す方向Ｘは、セルロース系原紙を切断し、巻紙としてたばこ刻みを巻回してシガレットを作製したとき、シガレットの軸方向に相当する方向を示している。
【００１７】
図１（ａ）では、酸系処理剤は、Ｘ方向と直交する方向において互いに離間し、それぞれＸ方向に延びる複数のストライプ（図１（ａ）では、１２ａ、１２ｂ、１２ｃで示す）として適用されている。相隣るストライプの間には、ストライプ状の未処理領域（図１（ａ）では、１３ａ、１３ｂで示す）が残されている。
【００１８】
図１（ｂ）では、酸系処理剤は、格子状に適用されている。すなわち、酸系処理剤の適用領域（処理領域）１４は、Ｘ方向と直交する方向において互いに離間し、それぞれＸ方向に延びる複数のストライプ（図１（ｂ）では、１４ａ、１４ｂ、１４ｃで示す）と、Ｘ方向において互いに離間し、それぞれＸ方向と直交する方向に延びる複数のストライプ（図１（ｂ）では、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄで示す）とからなる。格子状処理領域に囲まれて、孤立した未処理領域（（図１（ｂ）では、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ，１６ｅ、１６ｆで示す）が残されている。
【００１９】
図１（ｃ）では、酸系処理剤は、Ｘ方向において互いに離間し、それぞれＸ方向と直交する方向に延びる複数のストライプ（図１（ｃ）では、１７ａ、１７ｂ、１２ｃで示す）として適用されている。相隣るストライプの間には、ストライプ状の未処理領域（図１（ｃ）では、１８ａ、１８ｂ、１８ｃで示す）が残されている。
【００２０】
セルロース系原紙は、酸系処理剤で処理された領域において、未処理領域よりも燃焼性が低下し、巻紙全体としての自然燃焼速度を低下させることができるばかりでなく、シガレットの副流煙量も抑止することができる。さらに、シガレットの燃焼が上記処理領域に達するとその部分での燃焼が抑制される結果、周囲の可燃物に対する延焼性も低下し得る。なお、低延焼性は、シガレットの自然燃焼速度により評価することができ、自然燃焼速度が遅いほど低延焼性のものといえる。
【００２１】
本発明において、セルロース系原紙に酸系処理剤を部分的に適用するには、グラビア塗工技術を用いることが好ましい。グラビア塗工に使用するグラビア版の凹部（セル）の形状は、酸系処理剤の適用パターンに対応するものであり、セルの深さ（版深）および幅（線幅）は、使用する酸系処理剤を表面張力によりセル内に保持し得るに十分な寸法を有するものである。例えば、線幅は、３〜１０ｍｍとすることができる。
【００２２】
図２に、本発明に好適に使用し得るダイレクトグラビア方式の塗工部を有する塗工／処理装置の概略を示す。図２に示す塗工／処理装置２０は、セルロース系原紙ＣＰを巻回した巻き出しボビン２１からなる巻き出し部を有する。巻き出し部の下流側には、酸系処理剤貯槽２３中の酸系処理剤２４に一部浸漬されたグラビア版ロール２２と、グラビア版ロール２２に対してセルロース系原紙ＣＰを押圧する押さえロール２５からなるダイレクトグラビア方式の塗工部が設けられている。巻き出しボビン２１より繰り出されたセルロース系原紙ＣＰは、ロールＲ１を介して塗工部のグラビア版ロール２２と押さえロール２５との間を通され、グラビア版ロール２２から酸系処理剤２４が転写されてセルロース系原紙ＣＰに酸系処理剤の部分的塗工が行われる。グラビア版ロール２２には、酸系処理剤の貯槽２３でグラビア版ロール２２に過剰に付着した酸系剤を掻き落とし塗工量を一定に保つドクター２６が設けられている。
【００２３】
グラビア塗工装置２０は、塗工部の後流側に、酸系処理剤で部分的に処理されたセルロース系原紙ＣＰを水洗するための洗浄部をさらに有する。この洗浄部は、洗浄水２８を収容する水槽２７と、酸系処理剤が転写されたセルロース系原紙ＣＰを洗浄水２８内に浸漬させるための押さえロール２９を備える。塗工部からロールＲ２を介して走行されたセルロース系原紙ＣＰは、洗浄水２８内に導入され、水洗されて、酸系処理剤と充填材との反応生成物が除去される。ここで、セルロース原紙ＣＰの水中の滞在時間は、０．５〜１分に設定することができる。
【００２４】
水洗されたセルロース系原紙ＣＰは、水槽２７を出た後、乾燥ドラム２９を備える加熱乾燥部で乾燥される。その際、セルロース系原紙ＣＰは、その塗工面がフェルト（図示せず）等により乾燥ドラム３０の周面に押し付けられて密着させて乾燥される。乾燥ドラム３０の周囲には、赤外線または遠赤外線を用いた補助乾燥装置（図示せず）が設けられていてもよい。乾燥したセルロース系原紙ＣＰは、ロールＲ３を介して巻取りボビン３１に巻き取られる。セルロース系原紙は、比較的紙力が低いため、グラビア版ロール２２の周速と乾燥ドラム２９の回転速度が同調するようにして巻紙に過剰な緊張を与えないようにすることが好ましい。
【００２５】
上の記述から明らかなように、本発明のシガレット用巻紙は、シガレットの自然燃焼速度を低下させ得るので、シガレットの延焼性を抑制し得る。加えて、本発明のシガレット用巻紙は、従来のようにポリマーを塗布するということがないので、ポリマーの燃焼臭によりシガレットの喫味に悪影響を及ぼすこともない。
【００２６】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【００２７】
実施例１〜３、比較例
炭酸カルシウムを３５．７重量含有し、坪量が２３．２ｇ／ｍ2であり、通気度が２９．６コレスタ単位（ＣＵ）であるセルロース系原紙を準備した。
【００２８】
このセルロース系原紙に対し、図２に示す構造の塗工／処理装置を用いて、種々の濃度（２０、３０、５０重量％）のクエン酸水溶液を部分的に適用した。使用したグラビア版は、長手方向に延びる線を９０線／インチの割合で有するものであった。クエン酸水溶液を適用した後、セルロース系原紙を水洗して反応生成物を除去し、乾燥することによって所望のシガレット用巻紙を製造した。各巻紙の充填材含有量、坪量および通気度を測定した。結果を下記表１に示す。
【００２９】
得られた巻紙を用いてシガレットを巻き上げた。このシガレットは、円周２４．８ｍｍで、商用アメリカンブレンド刻みを２３０ｇ／ｃｍ³の充填密度で有し、アセテートフィルターを装着したものである。各シガレットを横置きし、無風状態で自然燃焼速度を測定した。結果を表１に併記する。表１には、未処理品についての物性も示されている。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１から明らかなように、本発明により部分的に処理された巻紙は、自然燃焼速度が低下し、それにより延焼性が低下する。また、処理する酸の濃度を変えることにより、シガレットの自然燃焼速度の低下率を制御することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、シガレットの喫味に影響を与えないで、シガレットの自然燃焼速度を低下させ得る（従って、延焼性を低下させ得る）シガレット用巻紙を比較的簡便な手法で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルロース系原紙における酸系処理剤の各種適用パターンを示す平面図。
【図２】本発明に好適に使用し得るダイレクトグラビア方式の塗工部を有する塗工／処理装置の概略図。
【符号の説明】
１１…セルロース系原紙
１２ａ〜１２ｃ，１４，１７ａ〜１７ｄ…処理領域
１３ａ〜１３ｂ，１６ａ〜１６ｆ，１８ａ〜１８ｃ…未処理領域
２１…巻き出しボビン
２２…グラビア版ロール
２３…酸系処理剤貯槽
２４…酸系処理剤
２５，２９…押さえロール
２６…ドクター
２７…洗浄水槽
２８…洗浄水
３０…乾燥ドラム
３１…巻取りボビン

Claims

シガレットの燃焼性を調節するための、炭酸カルシウムを含む充填材を含有するセルロース系原紙を有機酸および／または無機酸を有効成分とする酸系処理剤で部分的に処理することにより、該炭酸カルシウムの少なくとも一部を前記セルロース系原紙から除去することを特徴とするシガレット用巻紙の製造方法。
前記処理剤が、クエン酸を含むことを特徴とする請求項１に記載のシガレット用巻紙の製造方法。
前記処理剤が、塩酸を含むことを特徴とする請求項１に記載のシガレット用巻紙の製造方法。
前記部分的処理をグラビア印刷法により行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシガレット用巻紙の製造方法。