JPH0112472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、細断されたたばこの茎材料に関す
る。 〔従来技術〕 紙巻きたばこの製造においては、たばこの葉は
処理されて茎が葉片から分離される。葉片は細断
され、紙巻きたばこや他の喫煙製品に形成され
る。茎は直径が比較的大きく、かたく、そして燃
焼性に劣るために、紙巻きたばこの製造にそのま
ま有効に利用できない。 それにもかかわらず、たばこ茎材料は茎の実質
的な比率、通常その約20〜25重量％を構成し、そ
して葉片中に普通に存在するタール、ニコチンお
よび他の物質を含有する。過去において、それゆ
え、茎材料を処理して喫煙製品中に使用するため
に努力が払われてきたが、このような方法は一般
に不満足であり、成功せず、あるいは効果がなか
つた。 採用されてきた１つの先行技術の方法は、茎
を、通常約30重量％の湿分にした後、ローラーの
間に通して砕いてシート材料にし、このシート材
料を切断して細断物にし、細断された葉片と混合
し、これから喫煙製品を作ることからなる。この
作業から得られる製品は、一般に“カツト・ロー
ルド茎（cut rolled stem）”（CRS）と呼ばれて
いる。カツト・ロールド茎は、その充填力が制限
される、すなわち、紙巻きたばこの管を充填する
能力が制限され、それゆえ紙巻きたばこの同一か
たさを得るために充填力が大きい材料よりも紙巻
きたばこの管中に存在する材料の量が多くなると
いう欠点を有している。 この先行技術の方法の変形は、カツト・ロール
ド茎を水に浸し、急速乾燥することを含んでい
る。この方法によると、カツト・ロールド茎に比
べて、改良された充填力をもつ“高上した
（enhanced）カツト・ロールド茎”として一般に
知られている製品が得られる。 他の先行技術の方法は、米国特許第4094323号
（アメリカン・プランズ・インコーポレーテツド）
に記載されており、この方法において、茎材料は
先ず115〜170℃で過圧下におかれ、その後密接し
て間隔を置いた逆転リブ付プレートからなる加圧
シユレツダーを用いて約115〜170℃の高温におい
て繊維化され膨張させられる。この方法による
と、カツト・ロールド茎および高上したカツト・
ロールド茎と比べたとき、実質的に改良された充
填力を有する、繊維化され膨張した茎材料が得ら
れる。 しかしながら、この後者の先行技術も、18メツ
シユのふるいを通すことにより決定して、かなり
の比率、通常約30重量％の微細な粒状材料すなわ
ち“ダスト”を生成し、この材料は紙巻きたばこ
の製造に直接使用するためには適していない。こ
の粒状材料の繊維化され膨張した茎からこの茎の
使用前に分離することができ、そして再構成した
たばこのシートを形成するために使用できるが、
このような方法は常に利用できるというわけでは
なく、また追加の処理を意味する。米国特許第
4094323号における繊維化茎材料に帰する性質は、
微細材料の分離後に決定される。 さらに、繊維化され、膨張した茎材料は、
CRSまたは高上したCRSと比べたとき、実質的
に改良された充填力を有するが、製品の他の性質
は実用性の観点からすれば満足すべきものではな
い。この材料の燃焼速度はCRSおよび高上した
CRSに関して実質的に増加する。このことは、
細断されたたばこ葉片とCRSの混合物と比べて
同じ全体のかたさについて紙巻きたばこ中に使用
する細断されたたばこ葉片と茎の合わせた重量は
小さくすることができるが、それにもかかわら
ず、たばこの全量の減少および繊維化され膨張し
た茎の増大した燃焼速度から結果として生ずる紙
巻きたばこの燃焼速度の増大は不利益である。 さらに、それから作つた紙巻きたばこに沿つて
生ずる圧力低下は、同一の紙巻きたばこの条件の
もとで、CRSから作つた紙巻きたばこについて
よりも大きい高上したCRSから作つた紙巻きた
ばこについてよりも実質的に大きい。紙巻きたば
こに沿つた圧力低下は、喫煙者が紙巻きたばこか
ら煙を口の中に吸い込む能力に関係し、そして圧
力低下の値が低いほど一般に高い値よりも満足す
べきものであると考えられている。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、CRS、高上したCRSおよび
繊維化され高上した茎に比べて減少した燃焼速
度、およびCRSおよび高上したCRSに比べたと
き改良された充填力を有し、同時にCRSと比べ
て圧力低下特性に充填力の改良が悪影響を及ぼさ
ず、かつ細断された茎の形成の間、微細な粒状物
質の大量の生成を防止する、細断された茎材料を
提供することにある。 〔発明の構成・効果〕 本発明の細断されたたばこの茎材料は、水の沸
騰点以下の温度と大気圧のもとで製造され、紙巻
きたばこの同一の燃焼条件下で同じタイプの茎材
料から作られたカツト・ロールド茎材料の燃焼速
度よりも少なくとも20％低い燃焼速度であること
を特徴とする。 本発明の１つの実施態様によれば、燃焼速度が
70mg／分より小、好ましくは約40〜約60mg／分で
ある、実質的に繊維状の新規な細断されたタバコ
茎材料が提供される。 本発明の製品および他の処理された茎材料に関
してここで使用する“燃焼速度”という語は、非
多孔質のリン酸塩の紙巻きたばこの紙で巻かれ
た、7.95mmの直径、12.5重量％の湿分レベルおよ
び0.215ｇ／c.c.の密度を有する紙巻きたばこに形
成したときの、材料の燃焼速度を意味する。 紙巻きたばこに形成するとき、本発明の新規な
茎材料はまた、30mmの吸いがらを残すカナダ国標
準喫煙法により決定される、0.47〜1.14mg／一吹
かしの煙中の一酸化炭素含量を生成する。 本発明の細断たばこ茎材料はまた、紙巻きたば
こに形成したとき、比圧力低下および充填力の特
性を通常示す。新規な細断たばこ材料は通常、
17.5ml／秒の流速、0.215ｇ／c.c.の紙たばこ密度
および85mmの紙巻きたばこ長さにおいて、2.5〜
3.5cmH₂Oの紙巻きたばこのたばこ部分を通る圧
力低下を示す。このような茎材料の充填力は通常
5.2〜6.0ｇ／c.c.である。 以下、本発明の新規な細断されたたばこの茎材
料について詳しく説明する。 前述したように、本発明は、１つの実施態様に
おいて、実質的に繊維状の新規な細断されたたば
この茎材料を提供する。この製品は、約70mg／分
より小さい、好ましくは約40〜約60mg／分の燃焼
速度を有する。 この燃焼速度は、カツト・ロールド茎の典型的
な約80mg／分、高上したカツト・ロールド茎の典
型的な約75mg／分、および米国特許第4094323の
繊維化され、膨張した茎の代表的な82mg／分より
も著しく小さい。一般に、この新規な細断された
たばこ茎材料の燃焼速度は、同一の紙巻きたばこ
の燃焼条件下で、CRSのそれよりも少なくとも
約20％、好ましくは約30〜約50％低く、そして同
じタイプの茎材料から作つた高上したCRSのそ
れよりも少なくとも約10％すぐれる。 より低い燃焼速度の意味は、本発明の製品を含
有し、その約２〜約50重量％と細断されたたばこ
の葉片との混合物を用いた紙巻きたばこは、点火
したとき、先行技術の他の茎材料とたばこの葉片
との混合物を同重量で含有する紙巻きたばこより
も遅い速度で燃焼するということである。したが
つて、たばこの葉片の必要量は先行技術の混合物
と同一の燃焼速度を得るために少なくてよく、こ
れによつてたばこの経済性を達成し、そしてたば
この煙中のタールとニコチンの含量を少なくす
る。さらに、低い燃焼速度はまた、タール、ニコ
チンおよび、より詳しく後述するように、一酸化
炭素を含む、燃焼生成物の比率を低下させること
がわかつた。それゆえ、たばこ葉片との混合物か
らのたばこの煙のタールおよびニコチンの含有量
をさらに減少させることが達成できる。 本発明の細断された茎材料は、紙巻きたばこに
作られると、CRSおよび高上したCRSの一酸化
炭素含量よりも一吹しの煙り当り著しい低い一酸
化炭素含量を煙中に生成する。一般に、煙中の一
酸化炭素含量はCRSのそれよりも少なくとも約
20％低い。 たばこの煙中の一酸化炭素を孔を通して吸込ま
れた空気で希釈するために紙巻きたばこの紙を有
孔化すること、そしてたばこの煙の希釈の結果失
なわれた香を補うためたばこに香を付けることが
一般に行われてきている。 本発明の新規な細断された茎材料を含有する紙
巻きたばこによつて生成された煙の一酸化炭素の
含有量が低いことからみて、このような処理の必
要は軽減され、あるいは排除さえすることができ
る。 新規な細断された茎材料から成る紙巻きたばこ
から生成された煙の一酸化炭素の含有量は、前述
したように定量したとき、一吹かしの煙当り0.47
〜1.47mgである。これらの値は、同一燃焼条件下
の、CRSの代表的な値の約2.5mg／一吹かし、お
よび高上したCRSの代表的な値の約1.9mg／一吹
かしと対照的である。 減少した燃焼速度、煙の減少した一酸化炭素お
よび他の燃焼生成物のこれらの有益な結果は、こ
の発明の新規な製品により得られ、同時に、
CRSおよび高上したCRSに比べて充填力が増加
し、そして、高上したCRSおよび米国特許第
4094323号の繊維化され、膨張した茎材料を比べ
て圧力低下が減少する。 前述したように、紙巻きたばこの充填力は、紙
巻きたばこの所定のかたさを得るために要する材
料の量を決定するので、重要である。充填力が大
きくなればなるほど、所定のかたさを得るために
要する充填材料は少なくなる。 本発明の新規な細断された茎は、CRSおよび
またCRSの改良である高上したCRSよりもすぐ
れた充填力を有する。新規な細断された茎材料が
示す改良された充填力は、しかしながら、米国特
許第4094323の繊維化され、膨張した材料につい
ての代表的な値に到達しない。しかし、後者の製
品が示す充填力は、CRSに比べて著しく増加し
た燃焼速度およびCRSと比べて増加した圧力低
下というかなりの犠性をはらつて達成されたもの
である。 この発明の製品の改良された充填力には、
CRSに比べて燃焼速度の著しい減少および高上
したCRSに比べて圧力低下の減少が伴う。した
がつて、本発明の製品は、燃焼速度を増加させな
いで、むしろそれを減少させると同時に同一かた
さを得るために紙巻きたばこ中に使用するたばこ
の全量を減少させるために使用できる。 この発明の製品の充填力は好ましくは約5.2〜
約6.0c.c.／ｇであり、これに比べてCRSの代表的
な値は4.0c.c.／ｇ、高上したCRSの代表的な値は
4.5c.c.／ｇ、そして繊維化され、膨張した茎（米
国特許第4094323）の代表的な値は6.6c.c.／ｇであ
る。これらの充填力の結果は細断された材料の全
体についてのものである。粒状材料を除去する
と、充填力は約10％増加する。 圧力低下は本発明の製品の他の重要なパラメー
タである。圧力低下は、前述したような紙巻きた
ばこについて、17.5ml／秒のたばこ工業規格の流
速において、cmH₂Oで測定される。高い圧力低
下は喫煙者が口に煙を吸込むために紙巻きたばこ
へ加える吸引力を大きくしなくてはならず、そし
て低い圧力低下は紙巻きたばこのタールとニコチ
ンの含有量を減少させるためにフイルターを大き
くしなければならないという事実から見て、低い
圧力低下の値は高い圧力低下の値よりも良いと考
えられる。 本発明の製品は、高上したCRSおよび繊維化
され膨張した茎よりも低い圧力低下を示す。後者
の２つはほぼ同一の圧力低下を示す傾向がある。
この圧力低下を本発明の製品がCRSよりも非常
にすぐれる充填力と組み合わせて考えるとき特
に、圧力低下はCRSよりも大きいが、著しく悪
影響を及ぼすほど大きくない。 本発明の細断されたたばこ茎材料は、紙巻きた
ばこの形であるとき、17.5ml／秒の流速において
好ましくは2.5〜3.5cmH₂Oの圧力低下を示し、こ
れに比べて、同一紙巻きたばこの条件下で、
CRSについての代表的な値は約1.3cmH₂Oであり、
そして高上したCRSおよび繊維化され膨張た茎
の両者についての代表的な値は約4.1cmH₂Oであ
る。 したがつて、実質的に繊維状の新規な細断され
た茎材料は、出願人が知つている他のいかなる処
理された茎材料が示さないパラメーターの組み合
わせを示し、そして細断された葉片との混合物に
おいてより融通性をもつた方法で使用できる。 〔実施例〕 本出願人は、本願と同時に「細断されたたばこ
の茎、軸または風選物の形成方法」の発明につい
て出願した。 この形成方法は、 (a) たばこの茎、軸または風選物の塊を水で処理
して水を前記塊全体に均一に分布させ、そして
前記塊内の茎、軸または風選物をよく浸して、
全湿分を約30〜約60重量％とする工程と、 (b) 浸した茎、軸または風選物を1.25〜7.5の間
隔で密接して間隔を置き、逆回転する繊維化表
面の間で大気圧において機械的に繊維化して、
実質的に繊維状の細断されたたばこの茎、軸ま
たは風選物を形成する工程と、 (c) 細断されたたばこの茎、軸または風選物を所
望の湿分にまで乾燥する工程を有することを特
徴とする。 この形成方法によつて本願の細断されたたばこ
の茎材料を形成し、各種実験を行なつた結果を以
下に示す。 実施例 １ たばこの茎材料を水と一緒にコンデイシヨニン
グシリンダー中に約８分間入れた後、容器に移
し、ここでこの材料を約４時間放置し、その時間
の終りにおいて茎材料を約55重量％の湿分を有し
ていた。 吸収させた茎材料を、1200rpmで回転し、大気
中に開いた二重デイスクの精練機（refiner）の
逆回転デイスクの間に供給した。この精練機はバ
ウエル・ブロス（Bauer Bros）製であり、板の
パターンはバウエルにより“325”および“326”
と表示されているものであり、板の間隔は0.14イ
ンチ（0.36cm）であつた。細断後、材料を14.5重
量％の湿分にまで乾燥した。 細断されたたばこの葉片と上記方法により製造
した細断されたたばこ茎材料（本発明の茎）との
混合物、細断された茎材料のみ、細断されたたば
こ葉片、高上したCRSおよび細断されたたばこ
葉片と高上したCRSとの混合物を用いて、いく
つかのたばこの試料を850mgの紙巻きたばこにし、
これらの紙巻きたばこの燃焼速度を約９重量％の
異常に低い湿分レベルで測定した。結果は下表
のとおりである。

【表】

【表】 上の表の結果は本発明の細断された茎材料を
含有する製品が従来の高上したCRSを含有する
対応する製品よりも燃焼速度が低いことを示して
いる。本発明の細断された茎材料を含有する紙巻
きたばこの燃焼時に形成される灰は、他の紙巻き
たばこの燃焼時に形成される灰よりも非常に強い
ことが観察された。 実施例 ２ １つの場合において、高上したカツト・ロール
ド茎を用い、そして他の場合において、本発明の
細断された茎材料を用いて、74％の葉片と26％の
茎材料との混合物から紙巻きたばこを製造した。
紙巻きたばこを喫煙し、煙中のタール、ニコチン
および一酸化炭素を定量した。結果は下表のと
おりである。

【表】 む紙巻きたばこ
上の表の結果は煙中の一酸化炭素含量が著し
く減少することを示しており、試料間の差は14.4
％であつた。一酸化炭素は減少したが、煙中のタ
ールとニコチンの値はこの試験において実質的に
影響を受けなかつた。 実施例 ３ 紙巻きたばこの試料を、実施例２に記載したよ
うに葉片と茎材料との混合物から実際の製造条件
下で製造した。実施例２の場合よりも試験の回数
を多くして、試料について実施した。結果は表
のとおりである。

【表】

【表】 上の表の結果から確認されるように、製造条
件下で本発明の茎材料はすぐれる。紙巻きたばこ
の煙中の一酸化炭素の低い含有量、低い圧力低下
とともに燃焼速度が小さいことが観察される。 実施例 ４ 細断された茎材料の実施例１の手順に従つて再
び製造した。ただしコンデイシヨニングドラム中
の水は約70℃の温度であり、吸収させたある試料
を周囲温度で細断し、吸収させた他の試料を約80
℃の高い温度で細断し、そして乾燥を回転乾燥機
の中で行つた。 試料をふるい試験に付した。これにより、材料
の約20重量％が18メツシユのみるいを通過するこ
とが示された。この微細な粒状材料は試験のため
に試料と一緒に保持した。 周囲温度で製造した本発明の茎、高い温度で製
造した本発明の茎、高上したCRS・CRSおよび
細断したたばこ葉片を含有する紙巻きたばこの試
料を作つた。これらの試料は865mlのたばこ重量
を有し、たばこ長さが67mmであり、その40mmを喫
煙した。紙巻きたばこを喫煙し、そして定量を煙
について行つた。結果は下表のとおりである。

【表】 たばこの収量の増加
上の表の結果が示すように、周囲温度および
高い温度において製造した両者の細断された茎
は、CRSおよび高上したCRSと比較するとすぐ
れた性質の組み合わせを有する。燃焼速度に著し
く減少し、CO、タールおよびニコチンの煙中の
含有量も著しく減少し、圧力低下は高上した
CRSよりも小さいが、CRS程度に低くなく、そ
してかさ充填力は著しく大きい。 高い温度供給において製造した本発明の茎材料
は、周囲温度の供給で製造した本発明の茎と比較
して、早い燃焼速度、高いCO、タールおよびニ
コチンの煙中の含有量、または高い圧力低下およ
び高い充填力を示し、これにより、精錬温度を変
えることによつて本発明の細断茎材料のすぐれた
性質を変更できることが明らかである。 実施例 ５ 実施例４に記載したように、精練機への冷たい
条件および熱い条件の両方のもとで製造した本発
明の茎材料と従来のCRSを用いて、85mmの長さ
の紙巻きたばこの試料をある数製造した。紙巻き
たばこを喫煙し、各場合において燃焼速度と圧力
低下を測定した。得られた値を互いに比較し、そ
してまた米国特許第4094323号に記載されている、
繊維化され、膨張した茎およびCRSの両者につ
いてのこれらのパラメータの値と比較した。 結果は下表のとおりである。この表におい
て、細断された茎および繊維化された茎の紙巻き
たばこについての密度は0.215ｇ／c.c.であつたが、
CRSについての密度は0.293ｇ／c.c.であつた。

【表】 上の表の結果が示すように、デイスク精練機
へ冷時供給または熱時供給して製造した。本発明
の細断された茎材料により達成された燃焼速度
は、他の製品に比べると非常に低い。 本発明の材料についての圧力低下は、高上した
CRSおよび米国特許第4094323の方法によつて製
造された繊維化され、膨張した材料についてより
も小さい。 実施例 ６ 実施例４に記載したようにして製造した細断さ
れた茎材料の充填力を、18メツシユのふるいを粒
状材料を通過させて材料からふるい分けした試料
と、粒状材料を保持した試料との両方について決
定した。これらの値を、繊維化され0.215ｇ／c.c.
に膨張した茎について米国特許第4094323号に記
載されている値、および米国特許第4094323号に
記載され、同じ材料から0.293ｇ／c.c.の密度で製
造された、従来のCRSについての他と比較した。 結果は下表のとおりである。

【表】 表に記載された結果から明らかのように、細
断茎材料から粒状材料をふるい分け除去すると、
その材料の充填能力は約10％改良される。ふるい
分けした本発明の茎材料についての基本CRS材
料よりの充填力の増加率（％）は、CRS材料米
国特許第4094323の繊維化され膨張し、ふるい分
けした材料についての、その中に記載するCRS
材料よりの充填力の増加率（％）よりも大きい。 本発明の範囲内で種々変更が可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分離された繊維の形をなし、紙巻きたばこの
   形成に有用な混合物を形成するための細断された
   たばこの葉片材料と混合するのに適した細断され
   たたばこの茎材料において、水の沸騰点以下の温
   度と大気圧のもとで製造され、紙巻きたばこの同
   一の燃焼条件下で同じタイプの茎材料から作られ
   たカツト・ロールド茎材料の燃焼速度よりも少な
   くとも20％低い燃焼速度であることを特徴とす
   る、細断されたたばこの茎材料。 ２ 燃焼速度が70mg／分より小さく、一吹かしの
   煙当りの燃焼からの煙の一酸化炭素含量が0.47〜
   1.14mgである特許請求の範囲第１項記載の製品。 ３ 長さが85mmで密度が0.215ｇ／c.c.である形成
   された紙巻きたばこを通しての圧力低下が17.5
   ml／秒の流速において2.5〜3.5cmH₂Oである特許
   請求の範囲第１または２項に記載の製品。 ４ 充填力が5.2〜6.0ｇ／c.c.である特許請求の範
   囲第１ないし３項のいずれか１項に記載の製品。