JP4467617B2

JP4467617B2 - 変性された再生タバコシート

Info

Publication number: JP4467617B2
Application number: JP2007523785A
Authority: JP
Inventors: ジョンポールムア
Original assignee: ブラウンアンドウィリアムソンホールディングスインコーポレイテッド
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: ES2310842T3; AU2005269288A1; RU2358621C2; US20060021626A1; RU2007107191A; KR20070039601A; ATE401010T1; CA2574858C; KR100870590B1; BRPI0513980B1; UA84957C2; EP1771096A1; JP2008507978A; CN100556321C; CA2574858A1; AR050441A1; MY139598A; US7428905B2; AR067829A2; ZA200700722B

Description

本発明は、喫煙品用の喫煙可能な充填材、特にタバコに関連するホフマン検体が減少しているが、充填値が向上し、かつ、喫煙品のタバコに近い特性を示す喫煙品用の喫煙可能な充填材に関する。

ホフマン検体（Hoffman Analyte）が存在する場合にその送出量が極めて少なく、従来のタバコ含有製品の喫煙者が知覚する喫煙味および風味を供する喫煙品可能な代替え充填材を提供するために多くの努力がなされている。これらの充填材の全てではないが多くは、殆どチョークまたは他の不活性充填材を含んでいる。従って、殆どの代替え充填材は、刻みタバコ葉またはタバコ含有再生製品と共に用いられている。しかしながら、この形態であっても、これらの充填材の味は、許容し難く、喫煙の楽しみを損なってしまう。さらに非タバコ充填材の多くは、充填値が小さく、その結果得られる喫煙品は、低燃焼速度、低煙送出量および高消火性を有する。

本発明に係る高充填値を有する喫煙可能なタバコ代替え充填材およびこれを製する方法は、セルロースを含む材料、湿潤剤、一部がタバコ抽出物であってもよい任意に加えられるタバコ含有材料、任意に加えられる不活性材およびバインダーを含む。さらに本発明の充填材は、必要に応じて加えられる風味料およびケーシングを含んでもよい。

本発明に係る充填材は、製紙工程、バンドキャスト工程または押し出し工程によって製せられる。本発明の充填材は、少なくとも５ｃｃ／ｇの充填値を有し、天然のタバコが供する特性により近い特性を供する。

本発明の目的は、高い充填値を有する喫煙可能な代替え品を提供することである。

また本発明は、ホフマン検体の送出量を最小限に抑えつつ、タバコ味および風味特性が改善された喫煙可能な充填材を提供することも目的としている。さらに本発明は、燃焼速度、煙送出量および消火抵抗性が向上した喫煙可能な充填材を提供することも目的としている。

本発明は、従来の充填材に多く含まれる天然の粒状チョークをそれより小さい粒径を有する沈殿（precipitated）され、かつ、精製されたチョークに代え、そのチョークの少なくとも一部をセルロース含有材を含む、より低密な充填材に代えることよってこれらの目的を達成し、喫煙品にさらなる利点を供する。

本発明は、充填値が高く、タバコの特徴を有する喫煙品用の喫煙可能な充填材およびこの充填材を製する方法を提供する。

より具体的には本発明は、湿潤材、実質的に非燃焼性の不活性充填材、バインダー、セルロース繊維材および任意に加えられるタバコ含有材を含む少なくとも５ｃｃ／ｇの充填値を有する喫煙可能な充填材を提供する。

さらにより具体的には本発明は、喫煙可能な充填材の製造方法を提供する。この方法は、セルロース含有材料と不活性材と混合し、精製することを含む。この不活性材は、有機、無機またはこれらを組み合わせたものであってもよい。本発明の特定の工程において繊維含有材料を形成するためにタバコ、タバコ抽出物、湿潤剤、バインダー、風味料およびケーシング（casings）を加えてもよい。この繊維性材料は、製紙工程、バンドキャスト工程または押し出し工程によってシート状にキャストしてもよい。このシートは、５ｃｃ／ｇ超の充填値を有する喫煙可能な充填材を形成するストリップに切断してもよい。

図１は、本発明による紙巻きタバコなどの喫煙品の製造方法を示し、この方法ではシート状のものが製紙工程を介して製せられる。工程１では、木材、綿、またはフラックスから得られるセルロース含有材料が供される。工程１のセルロース含有材料が工程１１で得られるシート材の５乃至５０重量パーセントを構成する。特に工程１のセルロース含有材料は、工程１１で得られるシート材の１０乃至１５重量パーセントを構成する。従って工程１のセルロースを使用することで充填材の充填値を向上させ、製紙工程でシートを製することが可能になり、この工程を改善することができる。工程２は、タバコを抽出する任意の工程である。タバコ抽出物およびタバコ固形物を得るために使用される工程２のタバコを抽出する方法は、水のみを使用する水性抽出または例えば酸または塩基などの他の添加剤を抽出工程において使用する水性抽出であってもよい。通常、工程２のタバコの抽出は、タバコ１部に対して水溶液を１１乃至２０部を用いて１４０乃至１８０°Ｆの温度で約１５乃至４５分間行われる。水溶液は、タバコペクチンを放出するために酸性または塩基性であってもよく、このタバコペクチンは、シートの製造中のシートの引っ張り強さを増加させ、シートの積層性を向上させ、例えばアルギナートなどのバインダーの量を減らすために加えられる。工程３ではタバコ固形物は、遠心分離またはろ過によってタバコ抽出物から分離される。

工程４は、任意の工程であり、ここでは工程３で得られたタバコ固形物を工程１のセルロース含有材料に加える。工程１のセルロース含有材料および工程４の任意に加えられるタバコ固形物は、工程５で精製される。工程５での精製の後、不活性充填材および／またはバインダーが工程５で得られた精製された材料と工程６で混合される。工程６の不活性材は、有機および／または無機であってもよい。工程５で使用される有機充填材としては、キトサンおよびリポサンなどが挙げられ、無機充填材としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムなどが挙げられる。これらの無機充填剤は、沈殿させ、精製することで粒径が小さくなる。不活性充填材の精製では充填材を約０．５μｍ乃至１μｍの範囲の非常に細かい粒径に製粉される。このように粒径を小さくすることによって薄いシートを形成することが可能になり、ストリップに切断または裁断されると喫煙可能な充填材の充填値を向上させる役割を果たす。工程６の不活性材は、有機または無機のものを単独で用いてもよく、あるいは有機または無機に関係なくこれらを組み合わせたものであってもよい。工程６で加えられる不活性材の量は、工程１１で得られるシート材の最大で３５重量パーセントを構成する量である。好ましくは工程６の不活性材は、工程１１で得られるシート材の約２０乃至２５重量パーセントを構成する。

工程７では工程６で得られた材料を製紙工程によってシート状に形成する。工程７で得られたシート材は、任意ではあるが、工程１１で加えられるタバコ抽出物含有材料を含んでもよい。工程３のタバコ固形物から分離された工程８のタバコ抽出物は、工程９で濃縮される。工程１０では湿潤剤およびバインダーが工程９の濃縮されたタバコ抽出物と完全に混合される。工程１０の湿潤剤は、工程１１から得られたシートの乾燥重量基準で１５重量パーセント以下を構成する濃度で加えてもよい。通常、工程１０の湿潤剤は、工程１１から得られたシートの乾燥重量基準で約１２．５重量パーセントを構成する濃度で加えられる。工程１０のバインダーは、工程１１から得られたシートの乾燥重量基準で約５乃至２５重量パーセントを構成する量で加えられる。好ましくは工程１０のバインダーは、工程１１で得られるシート材の約６乃至１０重量パーセントを構成する。工程１０のタバコ抽出物を含む材料は、工程１１のシートに任意で加えられるタバコ抽出物であり、工程１１から得られるシートの３０重量パーセント以下を構成してもよい。さらに工程１１から得られたシートは、工程４および／または１１で任意に加えられるタバコ含有材料を５０重量パーセント以下含んでもよい。工程１１から得られるシートは、４ｃｃ／ｇ超の充填値を有する。好ましくは工程１１から得られるシートの充填値は、約６乃至１０ｃｃ／ｇの範囲の充填値を有する。工程１１で得られたシートは、ストリップ状に切断され、喫煙品を製造するために工程１２でストリップ状のタバコブレンドに加えられる。

図２は、本発明を実施する他の態様を示す。図２のブロック図は、高充填値を有するタバコ代替え充填材を製造するために採用される方法を示し、ここではシートがバンドキャストまたは押し出し工程を経て提供される。

工程１００では木材、綿またはフラックスから得られるセルロース含有材料が供される。工程１００で供されるセルロース含有材料は、工程１０９で裁断されるシート材の２５重量パーセント以下を構成する。工程１０１は、微粉、スラリー、抽出物またはこれらを組み合わせたものなどのタバコ含有材料および不活性充填材を加える任意の工程である。工程１０１で加えられるタバコ含有材料は、工程１０９で裁断される最終シートが５０重量パーセント以下のタバコ含有材料を含むように加えられる。工程１０１のタバコ含有材料は、工程１０９で得られるシート材料の３０重量パーセント以下を構成する量のタバコ抽出物を含んでもよい。好ましくは工程１０１のタバコ抽出材は、工程１０９で得られたシート材の約１０乃至２０重量パーセントを構成する。工程１０１では、７０重量パーセント以下の不活性充填材を含む工程１０９で裁断されるシートを製するために必要な量の不活性充填材が加えられる。好ましくは工程１０１の不活性充填材は、工程１０９で得られるシート材の約１０乃至７０重量パーセントを構成する。工程１０１のセルロース含有材料に加えられる不活性充填材は、有機または無機充填材のいずれであってもよい。無機チョーク充填材は、沈殿され、精製されて約０．５乃至１μｍの粒径を有し、これにより裁断された際に高充填値を有するより薄いシートを形成することができる。

工程１０２では工程１００と１０１で得られた材料が完全に混合される。工程１０３ではバインダー溶液（例えばアルギナート、カルボキシメチルセルロースなど）が工程１０２で得られた材料に加えられ、工程１０４で混合される。工程１０３で加えられたバインダー溶液の量は、工程１０９で裁断される最終シートに乾燥重量基準で約５乃至２５％のバインダーが含まれるような量である。工程１０５では湿潤剤（例えばグリセロール、プロピレングリコールなど）が工程１０９で裁断される最終シートに乾燥重量基準で約８乃至１５％の湿潤剤が含まれる量である。工程１０９で裁断される最終シートは、約１２．５重量パーセントの湿潤剤を含むと有利である。任意に工程１０６ではケーシングおよび風味料が混合物に加えられる。

工程１０６で得られた混合物は、工程１０７で押し出しまたは工程１０８でバンドキャストによってシート状に形成される。得られたシートは、裁断され、工程１０９での紙巻きタバコ成型加工でタバコブレンドストリップに加えられる。

充填値の高い喫煙可能なタバコ代替え充填材は、図１および図２に示した方法によって製造される。この喫煙可能な充填材は、通常、セルロース含有材料と、湿潤剤と、実質的に非燃焼性の不活性充填材と、バインダーと、任意に加えられるタバコ含有材料、ケーシングおよび風味料とを含む。

湿潤剤は、本発明の充填材の１５重量パーセント以下を構成する。しかしながら、２０％を超える量の湿潤剤が含まれると喫煙品のラッパーの染みの原因になることが判明している。染みが発生する正確な濃度は、充填材に含まれる材料の濃度に影響される。染みを防ぐために有利な湿潤剤の濃度は、ここに示す本発明の種々の態様によって決まる。

本発明の充填材は、約５乃至２５％のバインダーを含む。本発明に好適なバインダー材料としては、当業界でよく知られているセルロース系またはセルロース誘導体系バインダー、アルギン酸系またはペクチン系バインダーなどである。セルロース系誘導体バインダーとしては、カルボキシルメチル・セルロース・ナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースまたはセルロースエーテルなどのバインダーが挙げられる。アルギン酸系バインダーとしてはアルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カルシウムナトリウム、アルギン酸カルシウムアンモニウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸マグネシウム、アルギン酸トリエタノール−アミンおよびアルギン酸プロピレングリコールまたは水酸化アンモニウムなどの可溶化剤を加えることによって可溶となる不溶性アルギナートなどが挙げられる。このようなアルギナートとしては、アルギン酸アルミニウム、アルギン酸銅、アルギン酸亜鉛およびアルギン酸銀などが挙げられる。例えばアルギン酸ナトリウムからアルギン酸カルシウムへと最初は可溶性であるが、最終製品において不溶になるように工程中に処理されるアルギナートも使用可能である。その他の有機バインダーとしてはアラビアガム、ガティガム、トラガカントガム、カラヤガム、イナゴマメガム、アカシアガム、グアールガム、マルメロ種子およびキサンタンガムなどのガムおよび寒天、アガロース、カラギーナン、フコイダンおよびファーセレランなどのゲルなどが挙げられる。ペクチンおよびペクチン系材料もバインダーとして使用することができる。澱粉も有機バインダーとして使用することができる。その他の好適なガムも選択することができる。ケイ酸カリウム、ケイ酸カリウムと組み合わせて使用される酸化マグネシウム、またはセメントおよびこれらの混合物などの無機非燃焼性バインダーも別の方法では使用することができる。上記全てのバインダーを組み合わせたものも効果的なバインダーとして使用可能である。

木材、綿またはフラックスから得られるセルロース系繊維は、本発明の充填材の約５乃至５０重量パーセントを構成する。好適なセルロースの範囲は、本発明を実施する種々の工程において決められる。沈殿および精製された不活性材料と関連したセルロースのこれらの範囲は、天然のタバコの充填値に近い４ｃｃ／ｇ超の充填値を有する充填材を製するために決まっている。さらにこれらのセルロース繊維は、湿潤剤の使用により発生する染みを減少させるということが発見されている。タバコ含有材料は、本発明の充填材の５０重量パーセント以下を構成してもよい。タバコ含有材料のタバコ源は、タバコ微粉、タバコ葉柄、タバコ含有スラリー、タバコの抽出物、濃縮された抽出物、抽出されたタバコ固形物または当業界で知られているその他のタバコ源の形状であってもよい。タバコ含有材料は、本発明の方法で得られるシート材の３０重量パーセント以下を構成する量のタバコ抽出物を含んでもよい。

さらに必要に応じて風味料およびケーシングを喫煙可能な充填材に加えてもよい。風味料および味覚材としては、メンソール、甘草、コーヒー、タバコ、タバコ抽出物および当業界で知られているその他の風味料が挙げられる。本発明の充填材は、当業界で知られている従来の方法でケース処理してもよい。

本発明が容易に理解され、かつ、容易に実施されるように以下の実施例を行い、本発明および本発明の特徴を例示する。以下の実施例は、本発明の例示するためのものであり、本発明をなんら限定するものではない。

実施例１−１０
本発明のいくつかの態様をここで説明した方法に従って実施し、これらの態様の充填値を測定し、従来のタバコ充填材の充填値と比較した。充填値は、１０乃至２０ｇの充填材サンプルを密度計に入れ、充填材を２ｋｇのピストンで３０秒間圧縮して測定した。密度計内のピストンの高さおよびサンプルの水分量を測定した。サンプルの充填値を次の式に従って計算した。
UFV (cc/g) = (2.78xH)/W
CFV (cc/ g) = UFV + (−0.76 x (T−M)+0.01x(T²−M²)
式中、UFVは非補正充填値であり、Hは密度計中のピストンの最終圧縮高さであり、Wはサンプルの重さをグラムで表し、CFVは補正充填値であり、Mはサンプルの水分の割合であり、Tは目的の水分量、１４％である。

従来の充填材の組成および本発明のいくつかの実施例の組成を下記の表に示す。これら実施例は、５５乃至１００ｇ／ｍ^２の坪量を有するシートを含む。以下の実施例のシート材は、図１の製紙工程および図２のバンドキャスト工程によって作成した。各サンプルの補正充填値の結果を各表の最下段に示す。

シート坪量１００ｇ／ｍ^２
バンドキャストによって作成されたシート

シート坪量７５ｇ／ｍ^２
バンドキャストによって作成されたシート

シート坪量８５ｇ／ｍ^２

シート坪量５５ｇ／ｍ^２
製紙工程によって作成されたシート

上記実施例は、本発明によって充填値が高められていることを示している。刻みタバコからなるラグは、約６乃至７ｃｃ／ｇの充填値を示し、従来の充填材の充填値は、約４乃至４．５ｃｃ／ｇである。従来の充填材の低充填値によって喫煙品が重くなり、燃焼速度、煙送出量および消火性に劣る。本発明の充填材の充填値は、実施例で示したように５．７乃至８．８８ｃｃ／ｇであり、この範囲は、タバコカットラグの充填値に近いものである。充填値の高いこの充填材によってタバコに近い重量および他の特性を有する喫煙品を供する。さらにこの充填材は、良好な燃焼速度、煙送出量および消火性を有する。本発明によって発見された別の利点は、充填材が従来の充填材より裁断およびその他の紙巻きタバコ製造工程に耐え得る高い引っ張り強度を有するということである。従来技術にない本発明の利点は、本発明によりシガレットペーパーの染みを減少または除去するということである。

本発明の高充填値を有する喫煙可能なタバコ代替え充填材は、５乃至５０％のセルロース含有材料と、１５％以下の湿潤剤と、３０％以下のタバコ抽出物を含む５０％以下のタバコ含有材料と、７０％以下の不活性材料と、５乃至２５％のバインダーとを含む。各成分のパーセンテージは、最終シートの乾燥重量基準である。さらに本発明の充填材は、必要に応じて風味料およびケーシングを含んでもよい。

本発明の充填材は、製紙工程、バンドキャスト工程または押し出し工程によって製せられる。本発明の充填材を構成する成分の有利な濃度は、本発明を実施するために採用される工程によって変わる。本発明の充填材は、少なくとも４ｃｃ／ｇの充填値を有し、天然タバコに近い特性を示す。

製紙工程を組み込んだ本発明の代表的な工程を示すブロック図である。バンドキャストおよび押し出し工程を組み込んだ本発明の代表的な工程を示すブロック図である。

Claims

喫煙可能な充填材であって、乾燥重量基準で、１５重量％以下の湿潤剤と、７０重量％以下の非燃焼性不活性充填材と、５乃至２５重量％のバインダーと、５乃至５０重量％以下のセルロース繊維とを含み、少なくとも５ｃｃ／ｇの充填値を有することを特徴とする喫煙可能な充填材。
前記不活性充填材がキトサン、リポサン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムが沈殿され、精製されていることを特徴とする請求項２記載の喫煙可能な充填材。
前記不活性充填材が前記喫煙可能な充填材の１０乃至７０重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項２記載の喫煙可能な充填材。
前記不活性充填材が前記喫煙可能な充填材の２０乃至２５重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項４記載の喫煙可能な充填材。
前記不活性充填材が前記喫煙可能な充填材の３５重量％以下の範囲で含まれることを特徴とする請求項２記載の喫煙可能な充填材。
前記セルロース繊維が前記喫煙可能な充填材の２５重量％以下の範囲で含まれることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記セルロース繊維が前記喫煙可能な充填材の１０乃至１５重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記湿潤剤が前記喫煙可能な充填材の８乃至１５重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記湿潤剤が前記喫煙可能な充填材の乾燥重量基準で１２．５％含まれることを特徴とする請求項９記載の喫煙可能な充填材。
さらにタバコ抽出物を含み、このタバコ抽出物は前記喫煙可能な充填材の３０重量％以下の範囲で含まれることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記タバコ抽出物が前記喫煙可能な充填材の１０乃至２０重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１１記載の喫煙可能な充填材。
前記バインダーが前記喫煙可能な充填材の５乃至２５重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記バインダーが前記喫煙可能な充填材の６乃至１０重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１３記載の喫煙可能な充填材。
前記セルロース繊維が木材から得られることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記セルロース繊維が綿から得られることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記セルロース繊維がフラックスから得られることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記喫煙可能な充填材がシート形状であることを特徴とする請求項１記載の喫煙可能な充填材。
前記シートが製紙工程によって形成されることを特徴とする請求項１８記載の喫煙可能な充填材。
前記シートがバンドキャスト工程によって形成されることを特徴とする請求項１８記載の喫煙可能な充填材。
前記シートが押出し工程によって形成されることを特徴とする請求項１８記載の喫煙可能な充填材。
喫煙可能な充填材を製造する方法であって、
セルロース繊維含有材料を供する工程と、
前記セルロース繊維含有材料を精製する工程と、
キトサン、リポサン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される不活性材料と前記セルロース繊維含有材料とを混合して、繊維性材料を形成する工程と、
前記繊維性材料を製紙工程によってシート状にする工程と、
前記シートをストリップ状に切断し、前記喫煙可能な充填材を形成する工程とを含み、前記喫煙可能な充填材が５ｃｃ／ｇ超の充填値を有することを特徴とする方法。
タバコ含有材料と前記セルロース繊維含有材料と混合することを含み、前記タバコ含有材料が前記喫煙可能な充填材の５０重量％以下を構成することを特徴とする請求項２２記載の方法。
前記シートが切断される前にタバコ抽出物でスプレーされることを特徴とする請求項２２記載の方法。
さらにタバコ含有抽出物と湿潤剤とを混合し、前記シートに塗付する工程を含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
前記湿潤剤が前記喫煙可能な充填材の１５重量％以下を構成するような量含まれることを特徴とする請求項２５記載の方法。
喫煙可能な充填材を製造する方法であって、
精製されたセルロース繊維含有材料と、タバコ含有材料と、不活性材とを混合し、繊維性材料を形成する工程と、
バインダー溶液と前記繊維性材料とを混合して繊維含有材料を形成する工程と、
湿潤剤を前記繊維含有材料に加える工程と、
前記繊維含有材料をシート状にする工程と、
前記シートをストリップ状に切断し、前記喫煙可能な充填材を形成する工程とを含み、前記喫煙可能な充填材が５ｃｃ／ｇ超の充填値を有することを特徴とする方法。
前記シートがバンドキャスト工程によって形成されることを特徴とする請求項２７記載の喫煙可能な充填材。
前記シートが押出し工程によって形成されることを特徴とする請求項２７記載の喫煙可能な充填材。