JP4960956B2 - 圧搾可能香味カプセルを備えたシガレット及びフィルタサブアセンブリ及び製造方法 - Google Patents
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Description
別の好ましい実施形態では、第1の吸収性部材と第2の吸収性部材の間に、内部に収容される流体材料が液体であるただ1つのカプセルが設けられる。第1の吸収性部材は、実質的に円筒形であり、第2の吸収性部材も、実質的に円筒形であり、第1及び第2の吸収性部材は、セルロースアセテートから成り、外側カバーの材料は、セロファンである。
別の好ましい実施形態では、ある一定量の活性炭のような吸着剤が、シガレットフィルタサブアセンブリの第2の端部と第4の吸収性部材の間に設けられる。タバコロッドが、第4の吸収性部材にほぼ隣接して設けられる。
シガレットは、一般的に、タバコ又はシガレットロッドと呼ばれることがあるタバコ含有部分と、フィルタチップと呼ばれることがあるフィルタ部分との2つの区分を収容する。先端紙は、一般的に、フィルタを取り囲み、シガレットの唇側端部を形成する。先端紙は、フィルタとタバコロッドを互いに保持するためにタバコロッドと重なっている。タバコロッド、又はシガレットのタバコ含有要素は、中にタバコが包装される包装紙と、包装紙の継ぎ目を互いに保持する接着剤とを含む。タバコロッドは、フィルタに一体に取り付けられた第1の端部とタバコを喫煙するために点火又は加熱される第2の端部とを有する。タバコロッドが喫煙のために点火又は加熱されると、煙は、着火端部から下流側にタバコロッドのフィルタ端部まで、かつ更にフィルタを通って下流側に移動する。
用語「主流煙」は、タバコロッドのようなシガレットを伝わり、例えば、フィルタ端部を通って端部から放出されるガス及び/又はエーロゾルの混合物、すなわち、シガレットの喫煙中にシガレットの唇側端部から放出されるか又は吸引される煙の量を含む。主流煙は、シガレットの加熱領域を通して及び包装紙を通して吸引される空気を含有している。
使用することができる適切な種類のタバコ材料は、以下に限定されるものではないが、火力乾燥タバコ、Burleyタバコ、Marylandタバコ、Orientalタバコ、レアタバコ、特殊タバコ、及びそれらの配合物品などを含む。タバコ材料は、以下に限定されるものではないが、タバコ葉、体積膨張した又はパフタバコのような処理タバコ材料、カットロール又はカットパフ茎のような処理タバコ茎、再構成タバコ材料、及びそれらの配合物などを含むあらゆる適切な形態で準備することができる。タバコ代用品もまた使用することができる。
フィルタのフィルタ材料は、タバコ煙フィルタ要素での使用のために適する多種多様な繊維状材料のいずれかとすることができる。典型的な繊維状材料は、セルロースアセテート、ポリプロピレン、又は紙を含む。好ましくは、フィルタ材料は、セルロースアセテートであることになる。
シガレットのフィルタはまた、吸着剤粒子のような吸着剤を含むことができる。好ましくは、吸着剤粒子は、約0.3mmから約0.85mm又は20から50メッシュのサイズを有し、シガレットフィルタの空洞中への充填を容易にして、望ましいフィルタの圧力降下(吸引抵抗)を達成する。これは、吸着剤がフィルタ区分内の十分に形成された空洞を充填する状況に適用される。吸着剤は、例えば、吸着剤の粒子がフィラメント・トウ中に分配されて、その形態がフィルタ内で異なるセグメント長として使用されるようにフィルタ内で別の形態として使用され、1つ又はそれよりも多くの気相成分の望ましい低減を提供することができる。
本明細書で使用される用語「収着」は、吸着及び/又は吸収による濾過を意味する。吸着は、吸着剤の孔隙及びチャンネル内の相互作用と同様に、吸着の外面上の相互作用を含むように意図されている。言い換えれば、「吸着剤」は、その表面上の他の物質の分子を凝縮又は保持することができ、及び/又は他の物質を取り込む、すなわち、他の物質の浸透を通してその内側構造又はその孔隙内へ取り込むことができる物質である。
本明細書で使用される用語「吸着剤」は、吸着体、吸収体、又はこれらの機能の両方を行うことができる物質を指す。
本明細書で使用される用語「除去する」は、主流タバコ煙の成分の少なくとも何らかの部分の吸着及び/又は吸収を指す。
微孔質材料がシガレット煙を濾過するのに有用であるが、微孔質材料はまた、例えば、メントールのような揮発性香味成分を追加するシガレット設計者の能力の邪魔をする。特に、微孔質吸着剤は、シガレットの製造と消費者に使用される間の時間に香味成分を吸着及び/又は吸収する傾向があるので、シガレット中の香味成分の有効度を低下させる。
フィルタ内の封入された揮発性香味の制御された放出の別の利点は、封入された揮発性添加物が、フィルタ部分を通る煙の流れに追加されることである。
用語「添加物」は、シガレットが吸煙された時にシガレットの特性を変更するあらゆる材料又は成分を意味する。あらゆる適切な添加材料又は材料の組合せは、1つ又はそれよりも多くのカプセル内に収容されシガレットの特性を変更する。そのような添加材料は、香味、中和剤、及び煙成分と相互作用する3−アミノプロピルシリル(APS)のような化学試薬などの他の煙調整剤を含む。更に、添加材料はまた、主流煙の感覚的属性に影響を及ぼす場合があり、又は及ぼさない場合もあるが、添加物の処理及びシガレット内でのその封入及び呈示を助ける希釈材、溶媒、又は加工助剤を含むことができる。
フィルタ配列内のカプセルは、特に活性炭を含有するシガレットに利点をもたらす。フィルタ中に活性炭を含有するシガレット中の活性炭から下流側のフィルタに密封カプセルを配置することにより、活性炭によって放出された添加材料の吸着と得られるカーボンの不活性化が実質的に回避される。従って、添加材料が香味成分の場合、シガレットの保管中及び喫煙中の活性炭による香味の吸着が実質的に回避される。
マクロカプセルは、プラグ又は空洞に設けられ、シースなどに更に封入され、又は必要に応じて外側カバーと1つ又はそれよりも多くの吸収性部材とを備えたサブアセンブリに設けることができる。マクロカプセルをプラグ材料内又は外側カバーと1つ又はそれよりも多くの吸収性部材とを備えたサブアセンブリ内のシースに設けることにより、マクロカプセルを偶発的及び付随的な破壊又は漏れから保護することができ、カプセルは、必要とあればより大きく又はより脆弱に作ることができる。
図1を参照すると、シガレット20は、フィルタアセンブリ24に隣接して設けられたタバコロッド22を含む。フィルタアセンブリ24は、第1の吸収性部材32と第2の吸収性部材34とを有し、第1及び第2の吸収性部材32及び34の間に設けられたカプセル36を備えたフィルタサブアセンブリ26を含む。フィルタサブアセンブリ26の第1の側面上に第3の吸収性部材28が設けられ、フィルタサブアセンブリ26の第2の側面上に第4の吸収性部材30が設けられる。第4の吸収性部材30とフィルタアセンブリ26の第2の端部との間にある一定量の活性炭38が設けられる。第4の吸収性部材30はまた、吸着剤物品がフィラメント・トウに分配されたある一定量の活性炭38を含有することができる。例示的な実施形態では、吸収性部材32、34、28、30は、セルロースアセテートプラグを含むフィルタプラグとすることができる。
シガレットフィルタサブアセンブリ26は、第1及び第2の吸収性部材32及び34のための、並びに実質的にシガレットフィルタサブアセンブリ26の第1の端部48からシガレットフィルタサブアセンブリ26の第2の端部50まで延びるカプセル36のための外側カバー40を有する。外側カバー40は、カプセル36を囲む。外側カバーは、カプセル36の流体材料に対して不浸透性の材料で形成される。例えば、外側カバーは、セロファン、ポリ塩化ビニリデン、又は実質的に不浸透性のフィルム又はシートで作ることができる。実質的に不浸透性材料を使用することにより、カプセルから流体材料が放出される時に先端紙の汚染を低減又は解消することができる。外側カバー40は、第1及び第2の吸収性部材32及び34とカプセル36とを含むシガレットフィルタサブアセンブリ26を部分的又は完全に取り囲むことができる。更に、シガレットフィルタは、必要に応じて1つ又はそれよりも多くの外側カバー40の層によって包装することができる。例えば、強度及び/又は剛性を上げるために、いくつかの層が望ましい場合がある。
同様に、好ましい実施形態では、カプセル36は、シェル内に液体を封入している実質的に連続した外側シェルを備えたほぼ球形体である。しかし、フィルタアセンブリ26内の1つ又はそれよりも多くのカプセルは、例えば、楕円形、又は長楕円形、又は球形以外のように細長くすることができ、多体構成とすることもできる。同様に、好ましい実施形態では、カプセル内の材料は液体であるが、材料は、非液体の流体とすることができる。
外側カバー40は、例えば、カプセルと他のフィルタ構成要素とを取り囲む包装及び先端紙を通るシガレットの半径方向へのカプセルからの材料の吸い取りを防止する(カプセルがユーザによって圧搾された後)。外側カバー40は、従って、先端紙の汚染を低減又は完全に回避する。
蒸気硬化セルロースアセテート環状層42と第1及び第2の吸収性部材32及び34とは、サイズ、密度、及び組成を調節して異なるレベルの希釈、流出抵抗、及び送出を達成することができる。
セロファン55の層は、外側カバー40を提供するが、シガレットに使用するのに適し、かつカプセル内に収容された流体に対して十分に不浸透性の他の材料を使用することもできる。しかし、層の端部を互いに付加するか又は密封するコスト及び機能を考えるべきである。例えば、外側カバー40は、当業者には明白なはずである熱シールのような適切な貼り付け又は接着機構を使用して、ポリプロピレン又はポリエチレンのような熱可塑性プラスチックフィルムの適切な層によって提供することができる。同様に、外側カバー40は、U字形チャンネルの使用を通じた以外の配列によって提供することができる。例えば、第1及び第2の吸収性部材32及び34と1つ又は複数の中間カプセル36とを取り囲んで材料の層を周方向に包装することができる。
2重サブアセンブリ70の各々は、セロファンの外側カバー40の近くに設けられたセルロースアセテートの外側カバー40及び環状層42内に直列に設けられた第1の吸収性部材72の2分の1、第1のカプセル74、第2の吸収性部材76、第2のカプセル78、及び第3の吸収性部材80の2分の1を含む。
多成分シガレットフィルタの製造において慣例的に公知のように、一連の付加的な吸収性部材82、上述の量の活性炭86、及び2重サブアセンブリ70が、プラグ包装紙88内に封入される。
カプセル36は、好ましくは、直径が約4.5mm−4.7mmの球形体であり、円筒形の第1及び第2の吸収性部材32及び34の直径は、約5mmである。このようにして、第1及び第2の吸収性部材32及び34の間に延びる外側カバー40によって設けられた通路を通って、カプセルの周りを空気が流れることができる。カプセルは、好ましくは、添加材料を封入する壊れやすい壁を有する。壊れやすい壁は、カプセルが外力を受けた時に壊れて添加材料を露出させる。
単一カプセルでは、香味溶液は、単独部継ぎ目なしカプセル内に封入することができる。例示的実施形態では、マイクロカプセルは、シガレットフィルタに設けることができ、マイクロカプセルは、そこに添加材料を含む。同様に、マクロカプセル及びマイクロカプセルは、力を加えることによって破断することができ、マクロカプセル及びマイクロカプセルは、破断してそこに添加材料を放出する。
好ましいシガレットは、フィルタに一体に取り付けたタバコロッドを含み、フィルタは、シガレット煙の特性を変更するための添加材料を収容する少なくとも1つのカプセルを有するフィルタサブアセンブリを含むと考えられる。
好ましくは、シガレットフィルタは、1つ又はそれよりも多くのカプセルを、1つ又はそれよりも多くのカプセルと吸着剤材料の間にフィルタ材料を備えて吸収性材料から下流側に配置し、又はフィルタの唇側端部では、1つ又はそれよりも多くのカプセルを、フィルタの唇側端部の間又はフィルタとフィルタの唇側端部の間に配置して配列される。
好ましくは、カプセル36は、約5N−8N(0.5kgf−0.8kgf)、8N−12N(0.8kgf−1.2kgf)、12N−16N(1.2kgf−1.6kgf)、16N−20N(1.6kgf−2.0kgf)、又は20N−24N(2.0−2.4kgf(キログラム重))の破裂強度を有する。
ほぼ球形の香味カプセルを形成するために、コアが同軸ノズルの中心通路によって形成され、かつシェルが同軸ノズルの外側通路によって形成されている、香味コア及びシェルを有するカプセルを同軸ノズルを使用して共押し出しすることができる。同軸ノズルの端部に形成されたカプセルは、溶液中に落下させ、そこでゼラチンを発生させることができる。液体の中心香味コアとシェル壁外側層とを共押し出しすることにより、液体の中心とゲル化したシェル壁とを備えたカプセルを形成し、従って、液体添加物のための構造的封入をもたらすことができる。代替的に、カプセルを生成するために、単一押し出しを使用することもできる。
例えば、5mlのLM20(20%のメトキシを含有するアミド化した低メトキシペクチン)を含有する重量比で5%のペクチン水溶液の小瓶中で1.1gのメントール/ミント香味組成の混合物を混合することにより、カプセルを形成するための単一押し出しを達成することができる。次に、小瓶を勢いよく振り、ペクチン溶液中で香味の分散を発生させる。分散剤は、次に、一定の攪拌の下で注射針を使用して塩化カルシウム水溶液中に滴状に押し出すことができる。従って、滴状物が水溶液に衝突すると、カルシウムカチオンによってペクチンを架橋してサイズが約1mm−2mmのカプセルを直ちに形成することができる。カプセルは、次に、採取されて空気乾燥させる。上述の例示的手法から構成されたカプセルの断面を観察する「走査用電子顕微鏡(SEM)」を使用して、明確なコア及びシェルの形状寸法を有し、メントール/ミント香味組成の分散剤が不均一なカプセルを形成することができることが分る。同様に、2.2gのグリセロール、0.3gのメントール/ミント香味組成、及び1.5gの5%LM20ペクチン溶液を含有する別の混合物を形成することができる。この混合物からのカプセルは、同様に、塩化カルシウム溶液中の副析出物によって形成され、他のカプセルと類似のコア−シェル型幾何学形状をもたらすことができる。
本発明をその特定的な実施形態に関連して詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく広範な変更及び修正を行うことができ、かつその均等物を利用することができることは当業者には明らかであろう。
32、34 吸収性部材
36 カプセル
40 外側カバー
Claims (3)
- シガレットフィルタサブアセンブリの第1の端部(48)を形成する第1の端面(44)を定める第1の吸収性部材(32)と、
シガレットフィルタサブアセンブリの第2の端部(50)を形成する第2の端面(46)を定める第2の吸収性部材(34)と、
前記サブアセンブリを含むフィルタを備えたシガレットの吸煙中にタバコ煙の特性を変更するための流体材料を収容し、かつカプセルが外力を受けた時に該流体材料の少なくとも一部分を放出する、前記第1の吸収性部材(32)と前記第2の吸収性部材(34)の間に設けられた少なくとも1つのカプセル(36)と、
実質的にシガレットフィルタサブアセンブリの前記第1の端部からシガレットフィルタサブアセンブリの前記第2の端部まで延びて、前記少なくとも1つのカプセルを封入し、かつ該少なくとも1つのカプセルの前記流体材料に対して実質的に不浸透性である材料で形成された外側カバー(40)と、
シガレットフィルタサブアセンブリの前記外側カバー(40)の周りに設けられ、かつ蒸気硬化されるセルロースアセテートの環状層(42)と
を含む、シガレットフィルタサブアセンブリ(26)。 - 前記第1の吸収性部材及び/又は前記第2の吸収性部材よりも吸収性が大きい、該第1の吸収性部材(32)及び/又は該第2の吸収性部材(34)内の吸い取り材料を更に含む、請求項1に記載のシガレットフィルタサブアセンブリ(26)。
- シガレットフィルタサブアセンブリ(26)を製造する方法であって、
一連の吸収性部材(28,30,32,34)を準備する段階と、
前記サブアセンブリを含むフィルタを備えたシガレットの吸煙中にタバコ煙の特性を変更するための流体材料を収容し、かつカプセルが外力を受けた時に該流体材料の少なくとも一部分を放出する少なくとも1つのカプセル(36)を隣接する吸収性部材の間に設ける段階と、
前記一連の吸収性部材と、隣接する吸収性部材の間に設けられた前記少なくとも1つのカプセルとの周りに、該少なくとも1つのカプセルの前記流体材料に対して実質的に不浸透性である材料で形成された外側カバー(40)を設ける段階と、
前記シガレットフィルタサブアセンブリの前記外側カバー(40)の周りに、蒸気硬化されたセルロースアセテートの環状層(42)を設ける段階と
を含む方法。
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