JP6193362B2 - 新規なパターンを有する紙巻きタバコのラッパー - Google Patents
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Description
(着火性(IP:Ignition Propensity))
基板上に放置した喫煙品が着火する傾向を測定したものを着火性値という。喫煙品の着火性値すなわちIP値は、好ましくは約25%以下であるべきである。IP値は、より好ましくは約20%以下、さらにより好ましくは約10%以下であるべきである。
低IP値を示す喫煙品は、典型的に、くすぶっている間、吹かしている合間に自己消火する傾向もあり、これは成人消費者の期待に反するものである。成人消費者は喫煙中に火を点け直さなければならないことを嫌う。
本明細書において「前縁(leading edge)」という語は、パッチ要素126の縁146(図1参照)を指す。縁146は、パッチ要素126を含むラッパー123を用いた喫煙品120がくすぶっている間近づいてくる炭に最も近い部分である。「後縁(trailing edge)」という語は、パッチ要素126の縁148を指す。縁148は、パッチ要素126を含むラッパー123を用いた喫煙品120がくすぶっている間近づいてくる炭から最も遠い部分である。
図1を再度参照すると、紙巻きタバコなどの喫煙品120は、好ましくは、タバコロッド122と、チップペーパ193を用いてタバコロッド122に取り付けられたフィルタ132とを備える。好ましくは、タバコロッド122は、柱状の刻まれた葉タバコ(「刻」)と、柱状の刻の周りに配置されたラッパー123を備え、ラッパー123は後述する教示にしたがって作製される。タバコロッド122は、点火可能端または点火された端124と、チップ端130(フィルタ付きでないタバコの場合、紙巻きタバコ120の吸い口130と称される)とを有する。葉たばこの刻は業界標準指定のものである。また、タバコロッド122の断面は一般に略円形であるが、他の楕円形断面および他の形状も本発明の範囲に含まれる。縦方向の合わせ目181に沿ってラッパーを封止してタバコロッド122を形成する。
本明細書で後述する好適な付加溶液、ベースウェブ、および塗布技術を用いると、印刷溶液は、ベースウェブに塗布し乾燥させる際、拡散値を局所的に低減させるのに効果的な気体吸蔵性フィルムを該ベースウェブ上に形成する。この場合、拡散レベル値は、Sodim CO2 Diffusivity Tester(フランスのSodim SAS社より購入)を用いて測定した場合、およそ2cm/秒以上(原状ベースウェブの場合)から、0.0〜約0.2cm/秒の範囲、またはより好ましくはおよそ0.1cm/秒未満まで低減する。Diffusivity Testerを用いて1枚の紙の拡散値を測定する際には、紙を固定ヘッド内に位置決めして、紙が2つの垂直に並んだ室を隔てるようにする。上室は窒素などのキャリアガスを含み、下室は二酸化炭素などのマーカーガスを含む。これら2室間には圧力差がないことから、ガスの移動はガスの濃度差のみに起因して発生し、また、透過効果は発生しない。なお、透過は、紙の両面間で圧力差が維持されるときに発生する。所定時間(例えば、約25秒未満)後、上室の窒素ストリーム内の二酸化炭素濃度を分析器によって測定する。次いで、コンピュータを用いて検出濃度レベルを拡散性の測定値として変換する。
2008年5月23日出願の米国特許出願公開第2008/0295854号明細書(この文献の内容はすべて参照により本明細書に援用される)に記載されるように、フィルム形成組成物を用いてパッチ要素126を形成するのが好ましい。フィルム形成組成物は、水と、高濃度の吸蔵剤(例えば水と吸蔵剤の総量の約14重量%〜約50重量%)を含むと好ましい。フィルム形成複合物は、デンプン、アルギン酸塩、セルロース、またはゴムなどの1つまたは複数の吸蔵剤を含み、またフィラーとして炭酸カルシウムをさらに含むこともできる。また、フィルム形成組成物は抗しわ剤を含むと好ましい。デンプンがフィルム形成複合物の場合は、濃度が約16%〜約26%だと特に有利であり、約21%だと、現在のところ最も好ましい。
(実施例1)
酸化デンプンと水を約75°F(約23.9℃)で混合し、低攪拌速度(低せん断混合)で混ぜ合わせながら、約45分間、約195°F(約90.6℃)まで加熱して混合物を生成する。そこにプロピレングリコールを添加し、もう約30分間混ぜ合わせながら、溶液の温度を少なくとも約180°F(約82.2℃)に維持する。混合しながら、溶液を約140°F(約60℃)まで冷却する。次いで、溶液をパッキングし、溶液の温度を約120°F(約48.9℃)〜約140°F(約60℃)の範囲に維持し、プレス機のある場所へ搬送する。
約70°F(約21.1℃)〜約80°F(26.7℃)の温度に加熱された水約51ポンド(約23.1キログラム)を、National Starch, LLC社(現Ingredion 社)から入手可能なFloMax(登録商標)などのデンプン粉約31ポンド(約14.1キログラム)と混合する。上記水とデンプン粉は、さらに混ぜ合わされ、その間、約45分間、約200°F(約93.3℃)まで加熱されて、酸化デンプン水溶液を生成する。約10ポンド(約4.5キログラム)の凝縮蒸気または約200°F(約93.3℃)に加熱された追加の水のいずれかを酸化デンプン水溶液に添加する。オーブンで焼く方法を用いて酸化デンプン水溶液を試験すると、該溶液の固形分は約31%である。20rpmの#1スピンドルを用いたBrookfield RVDV-2粘度計を用いて120°F(48.9℃)で粘度を試験すると、酸化デンプン水溶液の粘度は約50cPであることが見出される。酸化デンプン水溶液のpHは約4〜約5である。
次に図2を参照する。付加材料を含むパッチ要素126により、喫煙品のIP特性およびSE特性は決定および調整される。これら付加材料を含むパッチ要素126をラッパー123のベースウェブ140(図2参照)に塗布し、次いで、従来の紙巻きタバコ製造設備においてタバコロッドに形成する。ベースウェブ140の公称通気性は、約20コレスタ〜約100コレスタの範囲とすることができる。現在のところ、ベースウェブの公称通気性は、約30コレスタ〜約70コレスタの範囲にあると好ましく、約33コレスタ〜約60コレスタにあると最も好ましい。
次に図12を参照すると、好適な印刷装置は、供給リール601と、回収リール608と、くぼみ付き印刷シリンダ(グラビアローラ)610と、圧シリンダ612と、任意で備える支援ローラ614と、シリンダ610と612の間に画定されるニップ616と、付加材料のリザーバ618と、リザーバ618から付加材料を送り込むよう作動するポンプ620と、熱交換機622と、塗布器具624と、溶液槽626と、回収器627と、排水口628と、ドクター刃630と、アイドラーローラ634とを備える。
次に図13を参照すると、好適な実施形態では、複数のくぼみ領域611、611’を有するくぼみ付き印刷シリンダ(印刷ローラ)610が備えられており、それらくぼみ領域は、図13で矢印「w」および「s」でそれぞれ表される、パッチ要素の所望の幅「w」とバンドまたは列間の所望の間隔「s」に対応するシリンダ610の周囲に沿って離間関係にある。図13および図14では、くぼみ領域611、611’と印刷列131、131’の詳細はそれぞれ省略されているが、省略された詳細は、図14で印刷列131、131’として示されるものに相当するはずである。くぼみ領域611はそれぞれ、シェブロン形状をとるようわずかに角度が付いていると好ましい。シェブロンの頂部901における角度「A」は約170°よりも大きい。このような形状は、紙の縦方向(machine direction)に沿う、左右半分で逆方向につくどのようなひだまたはしわも広げることにより、付加材料を塗布する際に紙ベースウェブにかかる応力をさらに軽減するのに役立つ。くぼみ領域611は、シェブロン形状をとらず、代わりに直線状に配列されることも想定される。
好適な実施形態の第1の例では、33コレスタのパッチラッパーのボビンを構成し、各パッチ要素126は、幅およそ8mm、横方向における長さおよそ8.25mm、バンド間隔(隣接列131間)およそ8.45mm、パッチ要素126間の周方向間隔または間隙(図2の符号166に対応)およそ5.25mmである。付加溶液は水、デンプン、炭酸カルシウム、および1,2プロピレングリコールを含む。付加材料は、本明細書に教示されるシェブロン形状、調製溶液、および熱維持を用いたシングルパスグラビア印刷操作により塗布した。パッチ要素における目的拡散値はゼロとし、列セット129は4つの列131を含むものとした。紙巻きタバコをラッパーで作製し、IP性能およびSE性能の試験を行った結果、全平均IP値は7.7%、全平均SE値は31%であった。これは、許容可能なIP性能を伴うのにもかかわらず、有意かつ驚くべき低いSE値である。第2試験では、全平均IP値21.9%と全平均SE値23.6%という結果が得られた。
Claims (22)
- タバコロッドを備えた喫煙品のためのラッパーであって、
縦方向と横方向を有するベースウェブと、
パターンにしたがって前記ベースウェブに塗布された付加材料と、
を備え、
前記パターンは、略横方向に並ぶパッチ要素の列を複数有し、
前記各列は前記ベースウェブの前記縦方向において互いに離間しており、
前記各列は横方向に互いに離間した複数の前記パッチ要素を含み、
前記各パッチ要素の拡散値は0cm/秒〜0.2cm/秒の範囲にあり、
前記付加材料はデンプンと抗しわ剤を含み、
前記付加材料はデンプン水溶液として前記ベースウェブに塗布されており、
前記付加材料は、シングルパスによる塗布で前記ベースウェブに塗布された状態にありつつ、熱調節によって所定の粘度およびフィルム形成能力に維持され、
前記各列は、裁断前においてシェブロン形状で前記ベースウェブに塗布された状態にあり、各シェブロン形状の前縁にある頂点は、先行するシェブロン形状の後縁の外側点と本質的に横方向において並ぶ配置となっており、
前記各列は、所定の繰り返しパターンにしたがって互いにずらされて配置されており、
所定数の前記列により列セットが確立され、
該列セットは、前記ラッパーを含む前記タバコロッドに沿う位置において、消火領域を確立する、ラッパー。 - 前記各シェブロン形状の前縁にある前記頂点は、前記縦方向の一方側に向いている、請求項1に記載のラッパー。
- 前記頂点における角度は、前記ベースウェブの横方向に対して0.5°〜5°の範囲にある、請求項2に記載のラッパー。
- 前記各パッチ要素は、前記横方向においては7mm〜8mmの範囲で延在し、前記縦方向においては6mm〜9mmの範囲で延在する、請求項1に記載のラッパー。
- 前記付加材料は炭酸カルシウムを含んでいる、請求項1に記載のラッパー。
- 前記熱調節は、前記付加材料を、塗布するまで、120°F(48.9℃)〜150°F(65.6℃)の範囲の温度にあるデンプン水溶液中に維持することを含んでいる、請求項1に記載のラッパー。
- 喫煙可能な材料を含むロッドを備えた喫煙品であって、
前記ロッドは、請求項1に記載のラッパーによって包まれたタバコカットフィラーを備え、
前記ロッドは周方向と軸線方向を有する、喫煙品。 - 喫煙可能な材料を含む前記ロッド上に、少なくとも4列の前記パッチ要素を設けてある、請求項7に記載の喫煙品。
- 前記パッチ要素は、略四辺形である、請求項7に記載の喫煙品。
- 前記付加材料は、デンプン、炭酸カルシウム、および、プロピレングリコール、1,2プロピレングリコール、およびグリセリンからなる群から選択された、抗しわ剤を含んでいる、請求項7に記載の喫煙品。
- 前記ベースウェブの通気性は20コレスタより大きく、且つ、前記ベースウェブの通気性は100コレスタ未満である、請求項7に記載の喫煙品。
- IP性能が25%未満であり、平均SE性能が50%未満である、請求項7に記載の喫煙品。
- 請求項7に記載の喫煙品であって、隣接する列のパッチ要素は、周方向に互いにずれており、
前記列の前記パッチ要素の数、サイズ、及び拡散値は、前記喫煙品が、15%未満のIP性能および35%未満の平均SE性能を示すように、設定されている、喫煙品。 - 喫煙品において着火性能を達成するとともに、そのような喫煙品において統計的により少ない自己消火を達成する方法であって、
前記喫煙品のラッパー上に、周方向に延在し、縦方向に互いに離間し、かつ互いにずらされた、複数の列に、複数のパッチ要素を確立するステップを含み、
前記確立するステップは、前記喫煙品が15%未満のIP性能および35%未満の平均SE性能を示すように、所定のサイズおよび拡散値での前記パッチ要素を確立することを含み、
前記確立するステップは、ベースウェブの裁断前に、シェブロン形状にしたがって、前記ラッパーのベースウェブに前記パッチ要素の列を塗布することをさらに含み、各シェブロン形状の前縁にある頂点は、先行するシェブロン形状の後縁の外側点と本質的に横方向において並ぶ配置となっている、方法。 - 前記拡散値は、0cm/秒〜0.2cm/秒の範囲に確立される、請求項14に記載の方法。
- デンプン、炭酸カルシウム、および抗しわ剤を含む水溶液を用いたシングルパス印刷で、前記パッチ要素を形成するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- デンプン、炭酸カルシウム、および抗しわ剤の水溶液を含む付加材料を用いて、前記パッチ要素中の拡散値が、0cm/秒〜0.2cm/秒の範囲となるように調節するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記抗しわ剤を、プロピレングリコール、1,2プロピレングリコール、およびグリセリンからなる群から選択するステップと、
前記ベースウェブを細長く裁断してボビンを形成するステップをさらに含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記頂点における角度は、前記ベースウェブの前記横方向に対して、0.5°〜5°の範囲にある、請求項14に記載の方法。
- 折れ目および擦り切れた縁が実質的に無い、請求項1に記載のラッパーであって、該ラッパーは、
略横方向に並ぶパッチ要素の複数の列の形態でベースウェブ上に付加材料を印刷する工程と、
デンプン、炭酸カルシウム、および抗しわ剤の水溶液を含む付加材料を用いて、前記パッチ要素中の拡散値が0cm/秒〜0.2cm/秒の範囲となるように調節する工程と、
により形成されており、
前記水溶液は、塗布前、120°F(48.9℃)〜140°F(60℃)の範囲の温度に維持させた、請求項1に記載のラッパー。 - 吸蔵要素の列を備えたラッパーの製造中、品質管理を維持する方法であって、
セル構造を有するグラビアローラと付加材料とを用いて、ベースウェブに沿う第1のレーンに前記吸蔵要素の列からなる第1のパターンを印刷するステップと、
同時に、前記付加材料および前記セル構造を用いて、前記ベースウェブに沿う第2のレーンに、テスト要素からなる第2のパターンを印刷するステップと、
前記第2のパターンの一部分で、拡散値の試験を行うステップと、
を含み、
それにより、拡散値および前記第1のパターンの存在のうちの少なくとも一方を監視する、方法。 - 前記各テスト要素は、拡散値の測定を容易にするのに十分なサイズを有する、請求項21に記載の方法。
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