JP7350869B2 - 非燃焼加熱型香味吸引器具 - Google Patents
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- A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
Description
[1]たばこロッド、冷却セグメント、およびマウスピースを備える非燃焼加熱型香味吸引器具であって、
前記マウスピースが、連結された2つのセンターホールフィルターを備える、前記香味吸引器具。
[2]前記2つのセンターホールフィルターの穴径が異なる、[1]に記載の香味吸引器具。
[3]たばこロッド側に存在する第1センターホールフィルターの穴径をd1、吸口端側に存在する第2センターホールフィルターの穴径をd2とするとき、d1>d2である、[2]に記載の香味吸引器具。
[4]たばこロッド側に存在する第1センターホールフィルターの穴径をd1、吸口端側に存在する第2センターホールフィルターの穴径をd2とするとき、d1<d2である、[2]に記載の香味吸引器具。
[5]前記センターホールフィルターの穴の断面積が、0.7~20mm2である、[1]~4]のいずれかに記載の香味吸引器具。
[6]前記小穴径対前記大穴径の比が、1:1.5~1:4である、[2]~[5]のいずれかに記載の香味吸引器具。
[7]前記センターホールフィルターの穴径が、1.0~5.0mmである、[1]~[6]のいずれかに記載の香味吸引器具。
[8]前記センターホールフィルターの下記方法で測定した硬さが90%以上である、[1]~[7]のいずれかに記載の香味吸引器具。
測定方法
1)センターホールフィルターを、その長手方向が水平となるようにして基板の上に載置し、その高さDsを測定する。
2)加圧治具を用いて前記センターホールフィルター側面を加圧して圧縮する。
加圧:300g、加圧時間:10秒、加圧治具ヘッド径:φ12mm
3)加圧後の前記センターホールフィルターの高さDdを測定する
4)硬さH(%)を下記式より算出する。
H(%)=Dd/Ds×100
[9]前記硬さが95%以上である、[8]に記載の香味吸引器具。
[10]前記センターホールフィルターの肉厚が1~3mmである、[1]~[9]のいずれかに記載の香味吸引器具。
[11]直径が6~8mmである、[1]~[10]のいずれかに記載の香味吸引器具。
[12]前記センターホールフィルターの単繊度が5~12(デニール/フィラメント)である、[1]~10]のいずれかに記載の香味吸引器具。
[13]前記センターホールフィルターの単繊度が5~8(デニール/フィラメント)である、[12]に記載の香味吸引器具。
[14]前記センターホールフィルターの総繊度が30,000~60,000(デニール/トータル)である、[1]~[13]のいずれかに記載の香味吸引器具。
[15]前記センターホールフィルターの総繊度が35,000~45,000(デニール/トータル)である、[14]に記載の香味吸引器具。
本発明の非燃焼加熱型香味吸引器具は、たばこロッド、冷却セグメント、およびマウスピースを備え、当該マウスピースが連結された2つのセンターホールフィルターを備える。図1は本発明の非燃焼加熱型香味吸引器具の一態様を示す。図中、10は非燃焼加熱型香味吸引器具、1はたばこロッド、3は冷却セグメント、5はマウスピース、51は第1センターホールフィルター、52は第2センターホールフィルター、7はチップペーパ、Vはベンチレーションである。香味吸引器具の直径は好ましくは6~8mmである。当該直径は香味吸引器具を構成する部材の直径の平均値として定義される。
たばこロッドとは、たばこ原料に含まれる香喫味成分を発生するための略円柱状の部材であり、たばこ充填材とその周囲を巻装するラッパーを備える。たばこ充填材としては限定されず、例えばたばこ刻、たばこシート等を使用できる。具体的には、乾燥したたばこ葉を幅0.8~1.2mmに裁刻したたばこ刻をラッパー内に充填してよい。また乾燥したたばこ葉を平均粒径が20~200μm程度になるように粉砕して均一化したものをシート加工し、それを幅0.8~1.2mmに裁刻したものをラッパー内に充填してもよい。当該シートを裁刻せずにギャザー加工、折り畳み、あるいは渦巻き状にして内に充填してもよい。当該シートを短冊状に裁断してこれらをラッパー内に、同心円状にあるいは短冊の長手方向がたばこロッドの長手方向と平行になるように充填してもよい。
冷却セグメントは、たばこロッド1で発生した香喫味成分や蒸気を冷却する等してエアロゾル化を促進するための部材である。冷却セグメント3は中空の紙管であってよい。紙管はラッパーやチップペーパよりも剛性の高いカードボードで構成されることが好ましい。当該紙管には、ベンチレーションV(開孔)を設けてもよい。ベンチレーションは紙管の円周に沿って複数設けられることが好ましい。冷却セグメントの吸口側端部から加熱端に向かって、ベンチレーションが設けられる位置の上限は、エアロゾル化の促進や冷却の観点から、冷却セグメントの吸口側端部から4mm以内の範囲が好ましく、2mm以内の範囲がさらに好ましい。また、ベンチレーションが設けられる位置の下限は、製品全体の耐久性の観点から、冷却セグメントの吸口側端部から0.5mm以上が好ましく1.0mm以上がさらに好ましい。すなわち、一態様において、ベンチレーションは冷却セグメントの吸口側端部から上流に向かって0.5~4mmの範囲に設けられ、別態様において1.0~2mmの範囲に設けられる。作業効率の観点から、ベンチレーションは、完成した非燃焼加熱型香味吸引器具にレーザー加工を施して設けることが好ましい。また冷却セグメント3内には、熱交換効率を高めるためにギャザー付けされたシートを充填してもよい。冷却セグメント3の寸法は限定されないが、長さは15~25mmであることが好ましく、直径は5.5~7.5mmであることが好ましい。
マウスピースは吸口端を構成する部材である。本発明においてマウスピース5は、吸口端方向に向かって第1センターホールフィルター51と第2センターホールフィルター52をこの順に備える。
センターホールフィルターとしては、例えばフィルタの中央部に1つの空間を設けたものを使用できる。この場合、穴径はフィルタ直径の20~70%であることが好ましく、20~40%であることがさらに好ましい。具体的に穴径は、好ましくは1.0~5.0mmである。その好ましい下限値は、1.2mm以上または1.5mm以上であり、その好ましい上限値は、4.5mm以下、4.5mm未満、3.0mm以下、または2.5mm以下である。フィルタの肉厚(壁部の厚み)は、好ましくは1~3mm、より好ましくは2~3mmである。穴径が下限値以下である穴の成形は困難であり、内壁に毛羽立ちが生じてしまいエアロゾルが補足され、デリバリー効率が低下することがある。また穴径が下限値以下である穴を形成するマンドレルの耐久性に問題が生じ、マンドレルが製造中に振動して穴がうねる等の穴の形状が不安定となる。また穴径が条件値を超えると、フィルタ硬さが担保できずに咥え心地が低下し、さらには肉厚が薄くなるので唾液等で濡れた場合に耐久性が低下するおそれもある。一態様において、センターホールフィルターとして、7mm直径のフィルタに径2.0mmの穴を設けたものが挙げられる。また、穴の断面積は、好ましくは0.7~20mm2であり、より好ましくは1.6~16mm2である。また、複数の穴孔を有するセンターホールフィルターを使用してもよい。この場合、複数の穴は例えば円周方向に沿って等間隔に配置されてもよい。複数の穴の合計の断面積は、好ましくは0.7~20mm2であり、より好ましくは1.6~16mm2である。
この態様においては、第1CHと第2CHは継ぎ目がなく一体化していてもよい。すなわち、本発明において「連結」とは、第1CHと第2CHが継ぎ目がなく一体化している態様を含む。一体化されたセンターホールフィルターの長さは、例えば第1CHまたは第2CHの二倍長程度であってよい。この態様においては、吸口端近傍の表面温度(「チップ温度」ともいう)および蒸気温度(「べーパー温度」ともいう)を低下させることができる。この理由は限定されないが次のように推察される。エアロゾルの流路は、CHによって急に狭くなり、エアロゾルはCHの上流端断面に衝突する。この際、熱の一部がCHの肉部(フィルタ部)に拡散するのでベーパー温度が低下し、これによってチップ温度も低下する。
第1CHと第2CHの穴径が異なると、使用時の吸口端近傍温度をより低くできるので好ましい。本態様を図1(1)に示す。この態様においてはチップ温度をより低くすることができる。この理由は限定されないが、次のように推察される。エアロゾルの流路は、CHによって急に狭くなり、エアロゾルはCHの上流端断面(図1(1)のS1)に衝突する。この際、熱の一部がCHの肉部(フィルタ部)に拡散するのでベーパー温度が低下する。また、上流端断面S1は、通常は使用者の口唇部より上流に位置するので、吸口端近傍温度は低下する。さらに第1CH51の下流端と第2CH52の上流端の当接部にも段差が存在するが、第2CH52側の上流端断面S2にはエアロゾルは衝突しないので熱は円周方向に拡散しない。よって、吸口端近傍温度はより低くなる。
本態様を図1(2)に示す。この態様においてはべーパー温度をより低くすることができる。この理由は限定されないが次のように推察される。第1CH51を通過した蒸気は、第2CH52の端断面S2からフィルタ部内に拡散されるとともに、第2CH52の内周面からもフィルタ部内に拡散される。本態様ではこのようにフィルタ部内に導入される面積が大きく、かつフィルタ部内での拡散中に熱交換されるため、効率よくべーパー温度を低下できると考えられる。さらに、エアロゾルが端断面S1およびS2に合計2回衝突するため熱がフィルタに拡散するのでよりベーパー温度が低下する。一方、端断面S2から熱が円周方向にも拡散するのでチップ温度は、2)の態様に比べると若干上昇する。本態様における小径:大径の比および好ましい径の範囲は2)で説明したとおりである。
1)CHを、その長手方向が水平となるようにして基板の上に載置し、その高さDsを測定する。
2)加圧治具を用いて前記CH側面を加圧して圧縮する。
加圧:300g、加圧時間:10秒、加圧治具ヘッド径:φ12mm
3)加圧後の前記CHの高さDdを測定する
4)硬さH(%)を下記式より算出する。
H(%)=Dd/Ds×100
チップペーパ7は、たばこロッド1、冷却セグメント3、マウスピース5のうち2つ以上を接続するために用いる紙をいう。一方、ラッパーは、たばこロッド1、冷却セグメント3、またはマウスピース5を構成する個々の部材を巻装するための紙をいう。
本発明の非燃焼加熱型香味吸引器具の製造方法は限定されないが、たばこロッド1、マウスピース5をそれぞれ準備して、たばこロッド1とマウスピース5の間に冷却セグメント3を形成するようにして、これらをチップペーパ7で巻装して製造できる。あるいは、本発明の非燃焼加熱型香味吸引器具は、たばこロッド1と、冷却セグメント3としての紙管と、マウスピース5をそれぞれ準備して、これら3つの部材をチップペーパ7で巻装して製造できる。
本発明の非燃焼加熱型香味吸引システムは、非燃焼加熱型香味吸引器具10とヒーター30を備える。ヒーターは、好ましくは電気的にたばこロッド1を加熱する。ヒーターは電源等を備える加熱ユニットを備えることが好ましい。図2に本発明の非燃焼加熱型システムの一態様を示す。図中、100は非燃焼加熱型香味吸引システム、10は非燃焼加熱型香味吸引器具、30はヒーターを備える加熱ユニットである。
以下の部材を準備した。
直径7.1mm、長さ20mmのたばこロッド(日本たばこ産業株式会社製、香味源としてたばこ刻とエアロゾル源としてグリセリンを含有する)
直径6.9mm、穴径4.5mm、長さ8mmの第1CH(8Y-40000)
直径6.9mm、穴径2.0mm、長さ8mmの第2CH(8Y-40000)
これらの部材を図1(2)に示すように配置し、24mm×40mmのチップペーパで巻装して非燃焼加熱型香味吸引器具を製造した。
第2CHとして、直径6.9mm、穴径1.5mm、長さ8mmのCHを用いた以外は、実施例1と同じ方法で非燃焼加熱型香味吸引器具を製造し、評価した。
実施例1および2において、第1CHと第2CHの位置をそれぞれ入れ替えて、図1(1)に示す非燃焼加熱型香味吸引器具を製造し、実施例1と同じ方法で評価した。
実施例1で用いた第1CHの2倍の長さのCHを準備した。実施例1における第1CHと第2CHを当該2倍長CHで置き換えた以外は、実施例1と同じ方法で非燃焼加熱型香味吸引器具を製造し、評価した。
実施例1で用いた第2CHの2倍の長さのCHを準備した。実施例1における第1CHと第2CHを当該2倍長CHで置き換えた以外は、実施例1と同じ方法で非燃焼加熱型香味吸引器具を製造し、評価した。
実施例2で用いた第2CHの2倍の長さのCHを準備した。実施例2における第1CHと第2CHを当該2倍長CHで置き換えた以外は、実施例1と同じ方法で非燃焼加熱型香味吸引器具を製造し、評価した。
直径6.9mm、長さ7mmのアセテートフィルター(5Y-30000)を準備した。第2CHを当該アセテートフィルター(AF)に置き換えた以外は、実施例1と同じ方法で非燃焼型加熱型香味吸引システムを調製し、評価した。
3 冷却セグメント
5 マウスピース
51 第1センターホールフィルター
52 第2センターホールフィルター
7 チップペーパ
V ベンチレーション
10 非燃焼加熱型香味吸引器具
30 ヒーターを備える加熱ユニット
100 非燃焼加熱型香味吸引システム
200 アダプター
300 自動喫煙装置
K1 皮膜熱電対
K2 素線熱電対
Claims (14)
- たばこロッド、冷却セグメント、およびマウスピースを備える非燃焼加熱型香味吸引器具であって、
前記マウスピースが、連結された2つのセンターホールフィルターを備え、
たばこロッド側に存在する第1センターホールフィルターの穴径をd1、吸口端側に存在する第2センターホールフィルターの穴径をd2とするとき、d1>d2である、
前記香味吸引器具。 - たばこロッド、冷却セグメント、およびマウスピースを備える非燃焼加熱型香味吸引器具であって、
前記マウスピースが、連結された2つのセンターホールフィルターを備え、
たばこロッド側に存在する第1センターホールフィルターの穴径をd1、吸口端側に存在する第2センターホールフィルターの穴径をd2とするとき、d1<d2である、
前記香味吸引器具。 - 前記センターホールフィルターの穴の断面積が、0.7~20mm2である、請求項1または2に記載の香味吸引器具。
- 前記d2対前記d1の比が、1:1.5~1:4である、請求項1に記載の香味吸引器具。
- 前記d1対前記d2の比が、1:1.5~1:4である、請求項2に記載の香味吸引器具。
- 前記センターホールフィルターの穴径が、1.0~5.0mmである、請求項1~5のいずれかに記載の香味吸引器具。
- 前記センターホールフィルターの下記方法で測定した硬さが90%以上である、請求項1~6のいずれかに記載の香味吸引器具。
測定方法
1)センターホールフィルターを、その長手方向が水平となるようにして基板の上に載置し、その高さDsを測定する。
2)加圧治具を用いて前記センターホールフィルター側面を以下の条件にて加圧して圧縮する。
加圧:300g、加圧時間:10秒、加圧治具ヘッド径:φ12mm
3)加圧後の前記センターホールフィルターの高さDdを測定する
4)硬さH(%)を下記式より算出する。
H(%)=Dd/Ds×100 - 前記硬さが95%以上である、請求項7に記載の香味吸引器具。
- 前記センターホールフィルターの肉厚が1~3mmである、請求項1~8のいずれかに記載の香味吸引器具。
- 直径が6~8mmである、請求項1~9のいずれかに記載の香味吸引器具。
- 前記センターホールフィルターの単繊度が5~12(デニール/フィラメント)である、請求項1~9のいずれかに記載の香味吸引器具。
- 前記センターホールフィルターの単繊度が5~8(デニール/フィラメント)である、請求項11に記載の香味吸引器具。
- 前記センターホールフィルターの総繊度が30,000~60,000(デニール/トータル)である、請求項1~12のいずれかに記載の香味吸引器具。
- 前記センターホールフィルターの総繊度が35,000~45,000(デニール/トータル)である、請求項13に記載の香味吸引器具。
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