JP6040334B1 - 煙草用消臭処理材 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な組成でありながら、煙草から発生する複数の悪臭物質に対して同時に優れた消臭効果を有する煙草用消臭処理材を提供することを目的とする。【解決手段】本発明を適用した煙草用消臭処理材１は、竹炭を含む高吸着性の炭素原料２と、麹菌を含み有機酸を生成可能な微生物原料３と、微生物原料３に対する重量比率Ｒが０．１〜１．２であって、微生物原料３の栄養源になるデンプン類４と、外部と炭素原料、微生物原料との間を連通させる筒状体１２とを含有し、好ましくは、デンプン類４は、デンプン比が０．１〜０．５であり、微生物原料３は、米麹、麦麹の少なくとも一方を含み、筒状体１２は、炭素原料２、微生物原料３、及びデンプン類４から成る処理材本体１１の内部から外部に渡って突出する長パイプ１３と、長パイプ１３よりも短く、処理材本体１１中に埋没される短パイプ１４とから構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、煙草及び煙草の燃焼により発生する悪臭物質を分解除去するための煙草用消臭処理材に関する。詳しくは、簡単な組成でありながら、煙草から発生する複数の悪臭物質に対して同時に優れた消臭効果を有する煙草用消臭処理材に係わるものである。

従来より、竹炭や木炭のように、焼成によって多数の微細孔が形成された炭素系の原料（以下、「炭素原料」とする）を使用することで、その大きな表面積により、種々の悪臭成分を物理吸着して除去できることが知られている。

しかし、この物理吸着は、主に固体表面で起こることから、固体表面の全面が悪臭成分で覆われると吸着能が大きく低下する。このため、高い吸着能を維持していくには、常時、炭素材料の交換や、高温加熱による再生が必要とされている。

また、炭素原料に特定の単一の菌または複数の菌から成る菌群を吸着させ、これを培養基として菌を培養し増殖させた消臭処理材に関する技術も公知となっている（例えば、特許文献１参照）。この技術によると、炭素原料では、菌の増殖時に生成される各種有機酸によってアンモニアのような高アルカリの悪臭成分を中和する中和反応が生じ、このような化学反応を伴った化学吸着が前述した物理吸着と並行して起こるために、炭素原料による消臭効果が更に向上したものと考えられる。

特開平５−３０９３８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された消臭処理材では、菌の増殖に必要な栄養源が含有されていないため、使用期間が長期にわたると、菌の増殖速度が低下して有機酸の生成量が著しく少なくなり、高い消臭効果を維持できなくなる。

また、喫煙によって発生する煙草特有の悪臭は、主にアンモニア、硫化水素、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、酢酸、ピリジンという複数の悪臭成分に起因していることから、全ての悪臭成分を同時に除去する必要があるため、煙草の消臭を効果的に行うのは非常に困難であった。特に、最も強い悪臭を放つアンモニアと、発ガン性を有するアセトアルデヒド、ホルムアルデヒドとに対する同時除去能力の高い煙草用消臭処理材が、強く求められている。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、簡単な組成でありながら、煙草から発生する複数の悪臭物質に対して同時に優れた消臭効果を有する煙草用消臭処理材を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の消臭処理材は、竹炭を含む高吸着性の炭素原料と、麹菌を含み有機酸を生成可能な微生物原料と、該微生物原料に対する重量比率が０．１〜１．２であって、前記微生物原料の栄養源になるデンプン類と、外部と前記炭素原料、微生物原料との間を連通させる筒状体とを含有する。

そして、炭素原料としての竹炭は、原料に竹が使われており、木炭に比べて細孔の径が小さくて表面積が大きいため、物理吸着能が良好である。

更に、微生物原料としての麹菌とは、麹をつくる麹カビ属の糸状菌類であって、その胞子を別途に培養した種麹や、蒸米に麹菌を繁殖させた米麹や、蒸麦に麹菌を繁殖させた麦麹などの形態で使用されている。

この麹菌は、菌糸の先端からデンプンやタンパク質などを分解する様々な酵素を分泌し、生成されたグルコースやアミノ酸を栄養源として増殖する。特に、酵素として、デンプンを加水分解するアミラーゼが多量に分泌されるため、デンプンに麹を加えるとデンプンの糖化が進行して糖が生成されると同時に、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸などの有機酸、特にこのうちのクエン酸が多量に生成される。これにより、煙草の主たる悪臭成分であるアンモニアのようなアルカリ性の悪臭成分に対して、前述の如く中和反応が生じて著しい消臭効果が得られる。

加えて、デンプン類とは、バレイショデンプン、カタクリコデンプン、コメデンプン、コムギデンプン、トウモロコシデンプンなどの、穀物から採取されたままの天然デンプン、あるいはこの天然デンプンに粘性の調整などを行った加工デンプンであって、一種でも、二種以上を組み合わせたものであってもよい。

前述の如く、このデンプンを栄養源として麹菌が増殖できるため、予めデンプン類を含有させておくことで、使用期間が長期にわたっても、微生物の増殖速度低下による有機酸の生成量の減少を確実に防止し、高い消臭効果を維持することができる。

この際、微生物原料に対するデンプン類の重量比率（以下、「デンプン比」とする）Ｒは、０．１〜１．２に設定する。

これは、デンプン比Ｒが０．１未満では、栄養源が不足して麹菌の増殖活動が不充分なため、有機酸の生成量が少なく、高アルカリのアンモニアを短時間では中和できないからである。一方、デンプン比Ｒが１．２超えでは、麹菌の栄養源として必要なデンプン類を充分な量確保できるが、余剰のデンプン類が先に細孔の大部分を塞ぎ、細孔内への麹菌の定着を妨げて有機酸の生成を抑えたり、既に定着している麹菌の表面をデンプン類が分厚く覆い、麹菌とアンモニアとの接触を妨げて中和反応を抑制したりして、やはりアンモニアの中和に時間がかかるからである。

更に、筒状体は、ゴムパイプ、プラスチックパイプ、金属パイプなどから形成され、麹菌の増殖に伴って生成する有機酸に対する耐酸性や、炭素原料、微生物原料、デンプン類が混合された煙草用消臭処理材の本体（以下、「処理材本体」とする）内に混入された際に周囲の圧力で筒状体の孔部（以下、「筒孔」とする）が閉塞しない程度の剛性を有すればよく、その素材は特に限定されるものではない。

これにより、外部と処理材本体内との間や、処理材本体内における通気を良くし、悪臭成分を処理材本体のすみずみまで行き渡らせることができ、前述した物理吸着や中和反応を効率良く進めることができる。

また、デンプン類は、微生物原料に対する重量比率が０．１〜０．５であるのが更に好ましい。

これは、デンプン比Ｒが０．１未満では、前述と同様に、栄養源が不足して麹菌の増殖活動が不充分なため、有機酸の生成量が少なく、高アルカリのアンモニアを短時間では中和できないからである。一方、デンプン比Ｒが０．５超えから１．２までの間は、前述したデンプン比Ｒ１．２超えの場合のように、余剰のデンプン類が先に細孔の大部分を塞いで、細孔内への麹菌の定着を妨げたり、既に定着している麹菌の表面をデンプン類が分厚く覆い、麹菌とアンモニアとの接触を妨げたりすることはないが、デンプン類が筒状体の筒孔を塞ぎはじめるため、筒状体による後述の連通作用の効果が低下し、デンプン比Ｒが０．１〜０．５の場合に比べてアンモニアの中和にかかる時間が長くなるからである。

また、微生物原料は、米麹、麦麹の少なくとも一方を含むことが好ましい。
前述の如く、少量の米などを原料に胞子を別途に培養した種麹もあるが、既に多量の米や麦などのデンプン類が存在する米麹や麦麹を使用する方が、デンプンを栄養源とした麹菌の増殖速度低下の抑制に有効である。

また、筒状体は、炭素原料、微生物原料、及びデンプン類から成る処理材本体の内部から外部に渡って突出する長尺筒状体と、長尺筒状体よりも短く、処理材本体中に埋没される短尺筒状体とから構成されることが好ましい。

そして、このうちの長尺筒状体は、外部と処理材本体内との間を連通し、この連通作用によって、外部に浮遊する悪臭成分が長い筒孔内を通って処理材本体の内部まで流動し、物理吸着や中和反応が効率良く進む。

従って、この長尺筒状体の長さは、煙草用消臭処理材の使用態様によって変化するものであり、処理材本体から端部開口が露出しやすいように、使用時の処理材本体の最長径よりも長めに設定するのが好ましい。

これにより、デンプン類が不足するなどし、生成される有機酸が少ない場合であっても、アンモニアを分解して所定の濃度まで減少させるのに必要な時間（以下「消臭時間」とする）を短縮することができる。

あるいは、デンプン類が充分に撹拌されずに処理材本体の表面を厚く覆い、外部を漂うアセトアルデヒド、ホルムアルデヒドが処理材本体内の竹炭の表面に到達しにくい場合であっても、竹炭の表面に効率良く接触させ、これらアセトアルデヒド、ホルムアルデヒドの消臭時間の延長を抑制することができる。

更に、短尺筒状体は、隣接する麹菌や竹炭との間を連通し、この連通作用によって、外部から処理材本体内に侵入してきた悪臭成分が短い筒孔内を通って隣接する麹菌や竹炭との間を相互に流動し、物理吸着や中和反応が効率良く進む。

従って、この短尺筒状体の長さは、煙草用消臭処理材の使用態様によって変化するものであり、処理材本体から端部開口が露出しないように、処理材本体の最短径よりも短めに設定するのが好ましい。

これにより、前述の如く、アンモニアの消臭時間の短縮、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドの消臭時間の改善を更に進めることができる。

また、短尺筒状体は、近接配置時に互いの外周面間に隙間を形成可能な断面視略円形の外周形状を有することが好ましい。

外部から処理材本体内に拡散しながら侵入してきた悪臭成分が、筒孔内だけでなく、近接配置された短尺筒状体の間に形成される隙間も通れるようにし、隣接する麹菌や竹炭との間の悪臭成分の流動性を更に向上させることができる。

これにより、アンモニアの消臭時間の短縮、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドの消臭時間の改善を更に一層進めることができる。

本発明に係わる煙草用消臭処理材は、簡単な組成でありながら、煙草から発生する複数の悪臭物質に対して同時に優れた消臭効果を有するものとなっている。

本発明に係わる煙草用消臭処理材の構成を示す説明図であって、図１（ａ）は短パイプの斜視図、図１（ｂ）はサンプルの製造状況を示す側面図である。 煙草用消臭処理材の消臭試験手順を示す説明図であって、図２（ａ）は試験袋内へのサンプルの収容、図２（ｂ）は試験袋内へのサンプルの封入、図２（ｃ）は悪臭成分と空気の注入、図２（ｄ）は悪臭成分のガス濃度測定の状況を示す説明図である。 アンモニアのガス濃度Ｃ１の経時変化を示すグラフである。 アンモニアの消臭必要時間に及ぼす試験回数の影響を示すグラフである。 アンモニアの１０回目の消臭必要時間に及ぼすデンプン比Ｒの影響を示すグラフである。 硫化水素のガス濃度Ｃ２の経時変化を示すグラフである。 酢酸のガス濃度Ｃ５の経時変化を示すグラフである。 ピリジンのガス濃度Ｃ６の経時変化を示すグラフである。 アセトアルデヒドの消臭効果の説明図であって、図９（ａ）はアセトアルデヒドのガス濃度Ｃ３の経時変化を示すグラフ、図９（ａ）はアセトアルデヒドの１０回目の消臭必要時間に及ぼすデンプン比Ｒの影響を示すグラフである。 ホルムアルデヒドの消臭効果の説明図であって、図１０（ａ）はホルムアルデヒドのガス濃度Ｃ４の経時変化を示すグラフ、図１０（ｂ）はホルムアルデヒドの１０回目の消臭必要時間に及ぼすデンプン比Ｒの影響を示すグラフである。

以下、煙草用消臭処理材に関する本発明の実施の形態について、表や図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。

本発明に係わる煙草用消臭処理材は、炭素原料、微生物原料、この微生物原料の栄養源になる所定比率のデンプン類、及びこれら炭素原料、微生物原料と外部との間を連通させる筒状体を含有するものである。

そして、このうちの炭素原料には竹炭を含み、微生物原料には有機酸を生成可能な麹菌を含むものである。

更に、この麹菌には、米麹、麦麹の少なくとも一方を含むものである。

加えて、筒状体は、長尺と短尺のものを用意して処理材本体に混入したり、短尺の筒状体を断面視略円形にしたりして、外部と処理材本体内との間、隣接する麹菌や竹炭との間を連通させるようにしている。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。

［炭素原料、微生物原料、デンプン類、筒状体の準備］
本実施例においては、炭素原料である竹炭は、破竹、真竹などの雑竹を、炭化炉で窒素雰囲気中にて６００〜８００℃に加熱して炭化処理を施したものであり、粒径約１０μｍ〜約５ｍｍの粉末状のものを使用した。なお、竹炭に微量添加する木炭は、杉を竹炭と同様な炭化処理を施したものであり、同じ粒径約１０μｍ〜約５ｍｍの粉末状のものを使用した。

微生物原料である麹菌は、粉末状の米麹を主体として微量の種麹を添加したもの（以下、「米麹主体原料」）と、粉末状の麦麹のみのものとを使用した。なお、この米麹主体原料では、米麹と種麹を重量比１０：１で混合している。

デンプン類は、バレイショデンプンとカタクリコデンプンを重量比１：１で混合したもの（以下、「混合デンプン」とする）であり、粉末状のものを使用した。

筒状体は、長尺筒状体として、直径５ｍｍ×長さ１５ｍｍのポリエチレン製の短パイプを使用し、短尺筒状体として、直径５ｍｍ×長さ５ｍｍで同じ素材のポリエチレン製の長パイプを使用し、この短パイプと長パイプを重量比４：１で混合したもの（以下、「混合パイプ」とする）を使用した。この際の各パイプのサイズは、後述する消臭試験に使用するサンプル（１０ｇ）の状態において、長パイプが処理材本体から端部開口が突出し、短パイプが処理材本体内にほとんど埋没するサイズに設定されている。

なお、このうちの短パイプ１４は、図１（ａ）に示すように、近接配置時に互いの外周面間に隙間９を形成可能な断面視略円形に形成されている。

［サンプルの製造］
図１（ｂ）に示すように、準備した炭素原料などの処理材本体１１に、長パイプ１３と短パイプ１４から成る筒状体１２を加えたものを、総量で約２．５ｋｇとなるように混合用の容器１０内に投入し、図示せぬ羽根式の撹拌装置で撹拌することにより、次のような組成を有する複数種の煙草用消臭処理材のサンプルを製造した。

まず、前述の炭素原料、微生物原料、デンプン類、筒状体として、それぞれ竹炭、米麹主体原料、混合デンプン、混合パイプを使用し（以下「基本組成系」とする）、このうちの混合デンプンの含有量を０．４〜２３．４ｗｔ％まで変化させることにより、サンプルＡ−１〜Ａ−１２を製造した。

更に、前述の基本組成系の米麹主体原料に代えて麦麹を使用し、混合デンプンの含有量を０．６〜１７．３ｗｔ％まで変化させることにより、サンプルＢ−１〜Ｂ−５を製造した。

加えて、基本組成系の竹炭に少量の木炭を添加し、混合デンプンの含有量を０．５〜１６．８ｗｔ％まで変化させることにより、サンプルＣ−１〜Ｃ−５を製造した。

以上のような発明材に対し、比較材として、前述の基本組成系から微生物原料、デンプン類、筒状体を省いて竹炭だけにしたサンプルＸを製造した。

更に、比較材として、前述の基本組成系から筒状体を省き、混合デンプンの含有量を０．４〜２３．４ｗｔ％まで変化させたサンプルＹ−１〜Ｙ−１２を製造した。

加えて、比較材として、基本組成系の米麹主体原料に代えて酵母菌を使用し、混合デンプンの含有量を０．６〜１９．７ｗｔ％まで変化させることにより、サンプルＺ−１〜Ｚ−５を製造した。なお、酵母菌には、パン酵母で粉末状のものを使用した。

表１は、以上のようにして製造した煙草用消臭処理材の発明材のサンプルＡ−１〜Ａ−１２、Ｂ−１〜Ｂ−５、Ｃ−１〜Ｃ−５と、比較材のサンプルＸ、Ｙ−１〜Ｙ−１２、Ｚ−１〜Ｚ−５の組成を示す。

［試験方法］
次に、これらの消臭処理材を対象とした消臭試験方法について、図２により説明する。
図２（ａ）に示すように、炭素原料２、微生物原料３、デンプン類４、筒状体１２などを含有する煙草用消臭処理材１のサンプル１ａ（１０ｇ）を、一端開口袋状で透明なポリフッ化ビニル製のにおい袋５内に、その開口部５ａから挿入する。なお、開口部５ａと反対側のにおい袋５表面にはゴム板５ｃが貼着されており、たとえ、ゴム板５ｃを貫通するようにして中空針の先端をにおい袋５内に挿入し、その後この中空針を引き抜いても、針跡が塞がってにおい袋５内の気密性が保たれるようにしている。

続いて、図２（ｂ）に示すように、熱溶着により、開口部５ａと平行にヒートシール部５ｂを形成してにおい袋５を密封し、このにおい袋５内にサンプル１ａを封入する。

その後、図２（ｃ）に示すように、前述のゴム板５ｃに、ガスチューブ６の一端に設けた中空の針部６ａを貫通させ、ガスチューブ６の他端に連通された図示せぬガスボンベから圧送されてきた空気（９リットル）を、この針部６ａを介してにおい袋５内に給気する。同時に、ゴム板５ｃに、注射器７の先に設けた中空の針部７ａを貫通させ、この針部７ａを介し煙草の悪臭成分をにおい袋５内に注入する。

煙草の悪臭成分としては、前述したアンモニア、硫化水素、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、酢酸、ピリジンを使用し、注入初期のガス濃度が、アンモニアは１００ｐｐｍ、硫化水素、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドは２０ｐｐｍ、酢酸は５０ｐｐｍ、ピリジンは１０ｐｐｍとなるように設定した。

続いて、図２（ｄ）に示すように、煙草用消臭処理材１のサンプル１ａと煙草の悪臭成分とを封入したにおい袋５を、室温下で所定時間放置した後、ゴム板５ｃに検知管８の先に設けた中空の針部８ａを貫通させ、におい袋５内の悪臭成分のガス濃度Ｃ１〜Ｃ６を測定する。なお、Ｃ１はアンモニア、Ｃ２は硫化水素、Ｃ３はアセトアルデヒド、Ｃ４はホルムアルデヒド、Ｃ５は酢酸、Ｃ６はピリジンの各ガス濃度（ｐｐｍ）を示す。

［試験結果］
次に、消臭試験結果について、図３乃至図１０により説明する。
１）アンモニアについて
表２に、発明材のサンプルＡ−４と、このサンプルＡ−４から筒状体を省いたサンプルＹ−４と、同サンプルＡ−４から微生物原料、デンプン類、筒状体を省いて竹炭だけにしたサンプルＸについて、アンモニアを封入してからのにおい袋５内のアンモニアのガス濃度Ｃ１（ｐｐｍ）の測定結果を示す。

表２と図３において、発明材のサンプルＡ−４では、アンモニアを封入してからの経過時間Ｔとともにガス濃度Ｃ１が減少し、約１．７時間で一般的な規制基準値である２ｐｐｍまで低下する。これに対し、比較材のサンプルＹ−４も、サンプルＡ−４と同様に、経過時間Ｔとともにガス濃度Ｃ１が減少して約１．７時間で一般的な規制基準値である２ｐｐｍまで低下するものの、経過時間初期のガス濃度Ｃ１の減少速度はサンプルＡ−４よりも小さい。比較材のサンプルＸでは、規制基準値の２ｐｐｍまで低下するのに６時間を要している。

これは、サンプルＸでは、竹炭による物理吸着のみによってアンモニアが吸着され除去されるのに対し、サンプルＹ−４、Ａ−４のいずれも、米麹主体原料、混合デンプンを含有しており、物理吸着による消臭効果に、前述した微生物原料による有機酸生成に伴う中和反応による消臭効果が加わって、短時間でアンモニアが除去されるためと考えられる。

更に、発明材のサンプルＡ−４では、混合パイプによる連通作用が加わるため、比較材のサンプルＹ―４よりも、経過時間初期におけるアンモニアの除去能力が向上したものと考えられる。

また、発明材のサンプルＡ−４と比較材のＹ−４について、それぞれ、同じサンプルを使って前述の消臭試験を連続して繰り返して、各回毎にガス濃度Ｃ１の経時変化を測定し、そのグラフから、ガス濃度Ｃ１が規制基準値２ｐｐｍまで低下するのに要する時間（以下、「消臭必要時間」とする）Ｔｂを求めた。表３に、各試験回数Ｎにおける消臭必要時間Ｔｂの測定結果を示す。

表３と図４において、発明材のサンプルＡ−４、比較材のサンプルＹ−４のいずれも、消臭試験を１０回繰り返す間でも消臭必要時間Ｔｂが１．４〜２．１時間の短時間に維持されているのがわかる。これは、いずれのサンプルでも、混合デンプンが栄養素として米麹主体原料に常に供給され、麹菌の増殖が途切れずに進行するためと考えられる。

ただし、試験回数Ｎが増えるほど、消臭必要時間Ｔｂは、発明材のサンプルＡ−４の方が比較材のサンプルＹ−４よりも短くなる傾向にある。これは、サンプルＡ−４では、連通作用の効果によってアンモニアが処理材本体のすみずみまで常に行き渡っているため、試験回数Ｎが増えても中和反応の反応速度が低下しにくいためと考えられる。

また、表４に、各種サンプルについて、同じサンプルを使った消臭試験を連続して１０回繰り返した際の１０回目の消臭必要時間Ｔｂ１０の測定結果を示す。

表４、図５において、基本組成系のサンプルＡ−１〜Ａ−１２の１０回目の消臭必要時間Ｔｂ１０は、デンプン比Ｒが０．１〜１．２の範囲（以下、「適正デンプン比範囲」とする）内では、１．７〜２．０時間の短時間に維持されるのに対し、デンプン比Ｒが０．１未満または１．２超えになると、比較材のサンプルＸよりは短時間であるものの、適正デンプン比範囲における消臭必要時間Ｔｂ１０よりも長時間側に移行する。

更に、詳しくは、消臭必要時間Ｔｂ１０は、デンプン比Ｒが０．１〜０．５の範囲（以下、「最適デンプン比範囲」とする）内では１．１〜１．３時間であって、適正デンプン比範囲内の中でも特に短時間側に維持されている。

この傾向は、発明材で、米麹主体原料に代えて麦麹を使用したサンプルＢ−１〜Ｂ−５、竹炭に少量の木炭を添加したサンプルＣ−１〜Ｃ−５、比較材で、基本組成系の米麹主体原料に代えて酵母菌を使用したサンプルＺ−１〜Ｚ−５においてもほぼ同様であった。

これは、炭素原料、微生物原料、及びデンプン類の組み合わせにおいては、程度に差はあれ、デンプン類が少なすぎると、栄養源が不足して微生物原料の増殖活動が不充分となる一方、デンプン類が多すぎると、余剰のデンプン類が先に細孔を塞いで炭素原料への微生物原料の定着を妨げたり、既に定着した微生物原料を覆ってアンモニアとの接触を妨げたりするためと考えられる。

更に、発明材のサンプルＢ−１〜Ｂ−５と、サンプルＣ−１〜Ｃ−５のいずれも、適正デンプン比範囲内では、基本組成系のサンプルＡ−１〜Ａ１２と略同等な消臭必要時間Ｔｂ１０が確保されているのに対し、比較材のサンプルＹ−１〜Ｙ−１２と、サンプルＺ−１〜Ｚ−５のいずれも、消臭必要時間Ｔｂ１０が、基本組成系のサンプルＡ−１〜Ａ１２よりも長くなる傾向にある。

これは、サンプルＹ−１〜Ｙ−１２については、前述した筒状体による連通作用が得られず、悪臭成分を処理材本体のすみずみまで行き渡らせることができずに、中和反応の反応速度が低下するためと考えられる。サンプルＺ−１〜Ｚ−５については、酵母菌の主たる栄養源は糖であり、デンプン類添加では酵母菌の増殖速度低下が充分には抑制できていないためと考えられる。

加えて、前述の最適デンプン比範囲は、混合パイプを省いたサンプルＹ−１〜Ｙ−１２には現れず、混合パイプを有するそれ以外のサンプルには認められた。

これは、デンプン類が有る程度多くなると、混入されている混合パイプの筒孔がデンプン類によって塞がれるようになり、混合パイプによる連通作用の効果が低下するためと考えられる。つまり、適正デンプン比範囲の中に更に最適デンプン比範囲が存在するのは、筒状体である混合パイプが存在する場合特有の現象と考えられる。

２）硫化水素、酢酸、ピリジンについて
硫化水素、酢酸、ピリジンも、アンモニアと同様、発明材のサンプルＡ−４と、比較材のサンプルＹ−４とサンプルＸについて、におい袋５内に封入してからのガス濃度の変化を測定した。

図６に示すように、硫化水素の場合、いずれのサンプルＡ−４、Ｙ−４、Ｘにおいても、硫化水素を封入してからの経過時間Ｔとともに、そのガス濃度Ｃ２が注入初期の２０ｐｐｍから急激に減少し、わずか１０分で硫化水素の定量下限値である１ｐｐｍを下回った。

図７に示すように、酢酸の場合も、いずれのサンプルＡ−４、Ｙ−４、Ｘにおいても、酢酸を封入してからの経過時間Ｔとともに、そのガス濃度Ｃ５が注入初期の５０ｐｐｍから急激に減少し、わずか１０分で酢酸の定量下限値である１ｐｐｍを下回った。

図８に示すように、ピリジンの場合も、いずれのサンプルＡ−４、Ｙ−４、Ｘにおいても、ピリジンを封入してからの経過時間Ｔとともに、そのガス濃度Ｃ６が注入初期の１０ｐｐｍから急激に減少し、わずか１０分でピリジンの定量下限値である０．２ｐｐｍを下回った。

従って、硫化水素、酢酸、ピリジンについては、サンプルにかかわらず、短時間で充分に除去されることが判明した。これは、硫化水素、酢酸、ピリジンに対しては、サンプルＡ−４、Ｙ−４、Ｘに共通する成分である竹炭の物理吸着による消臭効果が著しく大きいためと考えられる。詳しくは、硫化水素、酢酸については、酸性であることから、有機酸による中和反応の影響が現れにくいこと、ピリジンについては、アンモニアと同じアルカリ性であるが分子量が大きいことから、物理吸着に有効な分子間力の影響が現れたこと、などに起因するものと推定される。

３）アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドについて
アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドも、アンモニアと同様、発明材のサンプルＡ−４と、比較材のサンプルＹ−４とサンプルＸについて、におい袋５内に封入してからのガス濃度の変化を測定した。

図９（ａ）、図１０（ａ）に示すように、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドのいずれの場合も、サンプルＡ−４、サンプルＸでは、アセトアルデヒドを封入してからの経過時間Ｔとともにガス濃度Ｃ３が減少し、約２時間で定量下限値である１ｐｐｍを下回った。これに対し、サンプルＹ−４では、この定量下限値である１ｐｐｍを下回るのに４時間を要している。

これは、サンプルＸでは、竹炭による物理吸着による消臭効果が有効に作用するが、サンプルＹ−４では、サンプルＡ−４とは異なり、混合パイプによる連通作用がないために、微生物原料やデンプン類が竹炭を覆って物理吸着を著しく阻害するためと考えられる。詳しくは、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドのいずれも、酸性であることから、有機酸による中和反応の影響が現れにくいことなどに起因するものと推定される。

更に、アンモニアと同様、同じサンプルを使った消臭試験を連続して１０回繰り返した際の１０回目の消臭必要時間Ｔｂ１０を測定した。

図９（ｂ）、図１０（ｂ）に示すように、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドのいずれの場合も、消臭必要時間Ｔｂ１０はデンプン比Ｒに関係なく略一定の値を示している。これは、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドでも、竹炭の物理吸着による消臭効果が大きく、デンプン類添加の影響が小さくなったためと考えられる。

更に、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドのいずれの場合も、発明材のサンプルＡ−４の消臭必要時間Ｔｂ１０は、比較材のサンプルＹ−４よりも短い。これは、試験回数Ｎが増えても、連通作用の効果によってアセトアルデヒドやホルムアルデヒドが処理材本体のすみずみまで常に行き渡り、物理吸着の効率が低下しにくいためと考えられる。

従って、以上のようにして、本発明材は、煙草の悪臭成分であるアンモニア、硫化水素、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、酢酸、ピリジンに対し、竹炭による物理吸着や麹菌による中和反応を筒状体の連通作用によって効率良く進行させ、これら全ての悪臭成分を確実に除去することができる。

以上のように、本発明を適用した煙草用消臭処理材は、簡単な組成でありながら、煙草から発生する複数の悪臭物質に対して同時に優れた消臭効果を有するものとなっている。

１ 煙草用消臭処理材
２ 炭素原料
３ 微生物原料
４ デンプン類
９ 隙間
１１ 処理材本体
１２ 筒状体
１３ 長パイプ（長尺筒状体）
１４ 短パイプ（短尺筒状体）
Ｒ デンプン比（微生物原料に対するデンプン類の重量比率）

Claims (5)

1. 竹炭を含む高吸着性の炭素原料と、
   有機酸を生成可能な麹菌から成る微生物原料と、
   該微生物原料に対する重量比率が０．１〜１．２であって、前記微生物原料の栄養源になるデンプン類と、
   外部と前記炭素原料、微生物原料との間を連通させる筒状体とを含有する
   煙草用消臭処理材。
2. 前記デンプン類は、
   前記微生物原料に対する重量比率が０．１〜０．５である
   請求項１に記載の煙草用消臭処理材。
3. 前記微生物原料は、
   米麹、麦麹の少なくとも一方を含む
   請求項１または請求項２に記載の煙草用消臭処理材。
4. 前記筒状体は、
   前記炭素原料、微生物原料、及びデンプン類から成る処理材本体の内部から外部に渡って突出する長尺筒状体と、
   該長尺筒状体よりも短く、前記処理材本体中に埋没される短尺筒状体とから構成される
   請求項１または請求項２または請求項３に記載の煙草用消臭処理材。
5. 前記短尺筒状体は、
   近接配置時に互いの外周面間に隙間を形成可能な断面視略円形の外周形状を有する
   請求項４に記載の煙草用消臭処理材。

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