JP5158694B2 - たばこフィルター用トウのベール及びその梱包方法 - Google Patents

Description

本発明は、たばこ用フィルターの材料である捲縮を付与した長繊維トウをブロック形態に圧縮したベール、及びその梱包方法に関する。

セルロースアセテートトウを用いるたばこフィルター用プラグ（以下、プラグという。）の製造には、プラグ巻上機が一般に用いられ、原材料であるセルロースアセテートトウは、ベールと呼ばれるセルロースアセテートトウを積層し、圧縮梱包した形態のものから引き出され、プラグ巻上機に供給されるのが一般的である。

なお、前記ベールは、制御された速度で上流側の工程から供給されるセルロースアセテートトウを図２に矢印Ｘで示すトウ振込み方向と図２に矢印Ｙで示す前記トウ振込み方向に繰り返し移動するトウ案内部の動作により、充填容器内に連続的に積層され、充填容器内へのトウの積載量が所望の量に達した時点で、圧縮し、梱包することにより製造される。

プラグの製造方法において、アセテートトウがプラグ巻上機に供給される際に張力が変動することによって、プラグへのトウの充填量が変動するという問題がある。

プラグへのトウの充填量が異なると、たばこフィルターとして用いた際に、安定した喫味が得られない。しかしながら、アセテートトウの積載状態を制御することによって巻上げられるプラグの品質の変動を小さくする方法については、これまで具体的な提案がなされていない。

例えば、特許文献１では、連続繊維束に綾振り運動を与え、梱包容器内に収納するに際し、連続繊維受入面と連続繊維供給シュートとの距離を１ｃｍ〜５０ｃｍ内の一定値に制御し、且つ連続繊維束の綾振り速度が連続繊維束供給速度の０．３〜１倍であることを特徴とした連続繊維束の収納方法が開示されている。しかしながら、プラグを巻上げる際にプラグ品質に悪影響を及ぼすと考えられるトウの割れ、トウのねじれ、トウの崩れ等を抑制しつつトウを規則正しく積載することが可能となるものの、ベールからトウが引き出される際の張力の変動やプラグ品質の変動を小さくするという保証がない。

また、特許文献２には、揺動シュート先端の速度を紡糸速度の０．７５〜１．２５倍となるよう揺動させる炭素繊維前駆体トウ並びに耐炎繊維前駆体トウの梱包方法が開示されている。しかしながら、この方法は、振込み初期から段階的に速度を増加させる方法であり、炭素繊維前駆体トウ並びに耐炎繊維前駆体トウでは、問題がないが、たばこフィルター用アセテートトウのベールにおいては、ベールの上部と下部とに密度差があるため、ベールから引き出されるときのトウの張力変動が抑えられるという保証はない。
特開昭４７−３２１５０号公報 特開２００６−１７６３２８号公報

上述のとおり、従来のトウのベール及びその梱包方法では、ベールからトウを引き出す際に張力変動が発生しやすく、特にプラグ品質にバラツキが発生しやすい。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、その目的はプラグ巻上機にてプラグを製造する際にプラグ品質の変動が小さいたばこフィルター用トウのベールを提供するものである。

本発明の第１の基本構成は、以下の式（１）を満たすたばこフィルター用トウのベールにある。
トウ集積密度（Ａ）／トウ集積密度（Ｂ）≧１．０５ ……（１）
ここで、トウ集積密度（Ａ）はトウ振り込みの折り返し部分のトウ集積密度（ｇ／ｍ³ ）であり、トウ集積密度（Ｂ）はベールの中央部のトウ集積密度（ｇ／ｍ³ ）である。 なお、本明細書中において折り返し部分とは、図２に矢印Ｘで示すトウ振込み方向に対するトウの折り返し部分を示す。

また本発明の第２の基本構成は、たばこフィルター用トウを、トウ案内部を介して梱包容器に振り込み梱包する方法であって、以下の式（２）を満たすトウの梱包方法にある。
揺動速度Ｖ１／揺動速度Ｖ２＜０．９５ ……（２）
揺動速度Ｖ１および揺動速度Ｖ２とが異なり、各速度は一定 ……（３）
ここで、揺動速度Ｖ１はトウ振り込みの折り返し部分にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度（ｍ／ｓｅｃ）であり、揺動速度Ｖ２は折返し部分以外にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度（ｍ／ｓｅｃ）である。

プラグ巻上機にてプラグを製造する際に、トウ振り込みの折り返し部分のトウ集積密度（Ａ）と、ベールの中央部のトウ集積密度（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）の値を１．０５以上にすることにより、張力変動が小さくなり、プラグへのトウ充填量の変動が小さくなり、また通気抵抗の変動が小さくなる。また、トウ振り込みの折り返し部にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ１、折返し部以外にトウを案内する時の揺動速度Ｖ２としたとき、揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２の値が０．９５未満であると、トウの案内部と積載面の距離を一定に保つことにより、ベールの中央付近に対して両端付近のトウの集積密度を充分に大きくすることができる。かかるベール構造及び梱包方法を採用することにより、最終製品である特にたばこフィルター用プラグの品質の変動を小さく抑えることが可能となる。

以下、本発明の代表的な実施形態であるたばこフィルター用トウのベールを例に挙げて更に詳しく説明する。

本発明では、トウ振り込みの折り返し部分のトウ集積密度（Ａ）と、ベールの中央部のトウ集積密度（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）の値が１．０５以上であることが必要である。

トウ集積密度の比（Ａ）／（Ｂ）の値は、１．０６〜１．１０の範囲であることがさらに好ましい。

トウ集積密度の比（Ａ）／（Ｂ）の値が、１．０５未満である場合、プラグ製造時にプラグ巻上機に供給されるトウの張力が変動することによってプラグへのトウ充填量の変動、並びに通気抵抗の変動が大きくなるといった問題がある。

中央付近に対して折り返し部付近のトウの集積密度が大きいベールは、セルロースアセテートトウを充填容器内に積層する際に、トウ振り込みの折り返し部にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ１、折返し部以外にトウを案内するときの揺動速度Ｖ２としたとき、揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２の値を０．９５未満とする梱包方法により効果的に製造できる。

揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２の値が、０．９５以上であると、中央付近に対して両端付近のトウの集積密度が充分に大きいベールを製造することが困難になる問題がある。

ベールの中央付近に対して折り返し部付近のトウの集積密度が大きいベールからトウを引き出してプラグを製造する場合、通常のベールと同様にプラグ巻上機へのトウの供給にともなってトウが引き出される位置が移動するが、その移動速度は中央付近に対して折り返し部付近で遅くなる。その結果、従来ではトウがベール内において引き出される位置の変化にともなって生じる張力の変動も小さく抑えられる。その結果、プラグへのトウ充填量の変動、並びに通気抵抗の変動が小さい高品質のプラグが製造できる。

逆にベールの中央部付近に対して折り返し部付近のトウの集積密度を小さくすると、トウが引き出される位置が変化することに伴う張力の変動が拡大し、プラグへのトウ充填量の変動、並びに通気抵抗の変動が大きくなりプラグ品質が低下する。

また、ベール製造の際、折り返し部付近を通過するときのトウ案内部の図２に矢印Ｘで示すトウ振込み方向に対する移動速度を、中央部付近の移動速度に対して遅くする程、充填容器内においてトウの積載面が中央部付近に比べ折り返し部付近の方が高くなる。このため、トウ案内部の移動速度を充填容器内に積載されたトウが崩れることのない範囲内にて、折り返し部付近の移動速度を中央部付近の移動速度よりも高くなるように制御することが望ましい。

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、トウ振り込みの折り返し部分のトウ集積密度（Ａ）とベールの中央部のトウ集積密度（Ｂ）の比（Ａ）／（Ｂ）は次のようにして求めた。

ベール１を、図２に矢印Ｘで示すトウ２の振込み方向に図１にＬ２の長さの部分で切断し、トウ２の折り返し部を含む振込み方向前後の２つの領域と、中央部の領域とする。この操作によって切り出された折り返し部分を含む領域に積載されていた１本のトウ２の重量Ｍと中央部に積載されていたトウ２の重量Ｎとの測定を２０回行い平均値を求めた。

そして、以下の式（３）からベール折り返し部分のトウ集積密度（Ａ）とベール中央部のトウ集積密度（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）を求めた。
（Ａ）（ｇ／ｍ³ ）：Ｍ×振り込み回数／Ａの体積
（Ｂ）（ｇ／ｍ³ ）：Ｎ×振り込み回数／Ｂの体積

（Ａ）／（Ｂ）＝（Ｍ／Ｌ２×２）／（Ｎ／（Ｌ１−Ｌ２×２）） ……（３）

ただし、
Ｍ（ｇ）は折り返し部分を含む領域に積載されていたトウの重量、
Ｎ（ｇ）は中央部に積載されていたトウの重量である。

Ａの体積：Ｖ×Ｌ２×２÷Ｌ１（ｍ³ ）
Ｂの体積：Ｖ×（Ｌ１−Ｌ２×２）÷Ｌ１（ｍ³ ）
ここで、
Ｖ（ｍ³ ）はベール全体の体積、
Ｌ１（ｍ）はベールの折り返し方向の長さ、
Ｌ２（ｍ）は折り返し部分の領域（ベール端から積載密度変更位置４までの領域）の長さである。

（実施例１）
単繊維繊度２．４ｄｔｅｘ、総繊度３５，５５２ｄｔｅｘの捲縮を付与したセルロースアセテートトウを充填容器内に積層し、圧縮梱包したサンプルを作成した。
この際、トウ振り込みの折り返し部分のトウ集積密度（Ａ）とベールの中央部のトウ集積密度（Ｂ）の比（Ａ）／（Ｂ）＝１．０９９となるようにトウ案内部の移動速度を制御した。この際、トウ振り込みの折り返し部にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ１を０．３３１ｍ／ｓｅｃ、折り返し部以外にトウを案内するときのトウ案内部の揺動速度Ｖ２を０．３６４ｍ／ｓｅｃとし、揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２が０．９１０で、梱包した。なお、ベールの折り返し方向の長さＬ１を１０５０ｍｍ、折り返し部分の領域の長さＬ２を２１０ｍｍとした。
このベールからトウを引き出し、プラグ巻上機（ハウニ社製、ＡＦ２／ＫＤＦ２）にてプラグを巻き上げ、プラグ重量を測定した結果を表１に示した。

（実施例２）
（Ａ）／（Ｂ）＝１．０６６となるようにトウ案内部の移動速度を制御したこと以外は実施例１と同様にしてサンプルを作成し、プラグ重量を測定した結果を表１に示した。
この際、トウ振り込みの折り返し部にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ１を０．３３７ｍ／ｓｅｃ、折り返し部以外にトウを案内するときのトウ案内部の揺動速度Ｖ２を０．３５９ｍ／ｓｅｃとし、揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２が０．９３８で、梱包した。なお、ベールの折り返し方向の長さＬ１を１０５０ｍｍ、折り返し部分の領域の長さＬ２を２１０ｍｍとした。

（比較例１）
（Ａ）／（Ｂ）＝１．０３４となるようにトウ案内部の移動速度を制御したこと以外は実施例１と同様にしてサンプルを作成し、プラグ重量を測定した結果を表１に示した。
この際、トウ振り込みの折り返し部にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ１を０．３４３ｍ／ｓｅｃ、折返し部以外にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ２を０．３５５ｍ／ｓｅｃとし、揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２が０．９６７で、梱包した。なお、ベールの折り返し方向の長さＬ１を１０５０ｍｍ、折り返し部分の領域の長さＬ２を２１０ｍｍとした。

（比較例２）
（Ａ）／（Ｂ）＝０．９９６となるようにトウ案内部の移動速度を制御したこと以外は実施例１と同様にしてサンプルを作成し、プラグ重量を測定した結果を表１に示した。
この際、トウ振り込みの折り返し部にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ１を０．３５１ｍ／ｓｅｃ、折返し部以外にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ２を０．３４９ｍ／ｓｅｃとし、揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２が１．００４で、梱包した。なお、ベールの折り返し方向の長さＬ１を１０５０ｍｍ、折り返し部分の領域の長さＬ２を２１０ｍｍとした。

（実施例３）
単繊維繊度５．８ｄｔｅｘ、総繊度２７，７７５ｄｔｅｘの捲縮を付与したセルロースアセテートトウを充填容器内に積層し、圧縮梱包したサンプルを作成した。
この際、（Ａ）／（Ｂ）＝１．０６６となるようにトウ案内部の移動速度を制御し、実施例と同様にプラグを巻き上げ、プラグ重量と通気抵抗を測定した結果を表２に示した。ここで、トウ振り込みの折り返し部にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ１を０．３３７ｍ／ｓｅｃ、折返し部以外にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ２を０．３５９ｍ／ｓｅｃとし、揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２が０．９３８で、梱包した。なお、ベールの折り返し方向の長さＬ１を１０５０ｍｍ、折り返し部分の領域の長さＬ２を２１０ｍｍとした。

（比較例３）
（Ａ）／（Ｂ）＝１．０３４となるようにトウ案内部の移動速度を制御したこと以外は実施例３と同様にしてサンプルを作成し、プラグ重量と通気抵抗を測定した結果を表２に示した。
この際、トウ振り込みの折り返し部にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ１を０．３４３ｍ／ｓｅｃ、折返し部以外にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度Ｖ２を０．３５５ｍ／ｓｅｃとし、揺動速度の比Ｖ１／Ｖ２が０．９６７で、梱包した。なお、ベールの折り返し方向の長さＬ１を１０５０ｍｍ、折り返し部分の領域の長さＬ２を２１０ｍｍとした。

以上の説明から理解できるように、本発明のベールを用いてたばこ用フィルターを製造するとより均一な品質のフィルターが得られる。

本発明のベールの一例を上方から見た場合の概略図を示す。 本発明の実施例におけるベールを上方から見た場合の概略図を示す。

符号の説明

１ ベール
２ トウ
３ 切断位置
Ｘ トウ振込み方向
Ｙ トウ振込み方向に直交する方向

Claims (2)

1. 以下の式（１）を満たすたばこフィルター用トウのベール。
   トウ集積密度（Ａ）／トウ集積密度（Ｂ）≧１．０５ …（１）
   ここで、トウ集積密度（Ａ）はトウ振り込みの折り返し部分のトウ集積密度（ｇ／ｍ³）、トウ集積密度（Ｂ）はベールの中央部のトウ集積密度（ｇ／ｍ³）であり、また、トウ集積密度（Ａ）及びトウ集積密度（Ｂ）とが異なり、各トウ集積密度は一定である。
2. たばこフィルター用トウを、トウ案内部を介して梱包容器内に振り込み、ベール梱包する方法であって、以下の条件（２）及び（３）を満たすたばこフィルター用トウのベール梱包方法。
   揺動速度Ｖ１／揺動速度Ｖ２＜０．９５ …（２）
   揺動速度Ｖ１および揺動速度Ｖ２とが異なり、各速度は一定 …（３）
   ここで、揺動速度Ｖ１はトウ振り込みの折り返し部分にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度（ｍ／ｓｅｃ）であり、揺動速度Ｖ２は折返し部分以外にトウを案内するときの前記トウ案内部の揺動速度（ｍ／ｓｅｃ）である。

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