JPH0364562A - 不織繊維ウェブ材料 - Google Patents
不織繊維ウェブ材料Info
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- JPH0364562A JPH0364562A JP2148421A JP14842190A JPH0364562A JP H0364562 A JPH0364562 A JP H0364562A JP 2148421 A JP2148421 A JP 2148421A JP 14842190 A JP14842190 A JP 14842190A JP H0364562 A JPH0364562 A JP H0364562A
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Classifications
-
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- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
-
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-
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- A24D3/10—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent of cellulose or cellulose derivatives
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、不織繊維ウェブ材料に係り、更に詳細にはタ
バコの煙等を濾過するのに特に適した繊維ウェブ材料に
係る。また本発明はタバコの煙の成分、特にタールやニ
コチンを効率的に除去することができ、波形成形中に埃
状の粒子を放出することがなく、寸法の不安定性を呈す
ることのないフィルタに係る。また本発明は上述の如き
ウェブ材料及びフィルタを製造する方法にも係る。
バコの煙等を濾過するのに特に適した繊維ウェブ材料に
係る。また本発明はタバコの煙の成分、特にタールやニ
コチンを効率的に除去することができ、波形成形中に埃
状の粒子を放出することがなく、寸法の不安定性を呈す
ることのないフィルタに係る。また本発明は上述の如き
ウェブ材料及びフィルタを製造する方法にも係る。
本発明のウェブ材料の主要な用途は呼吸により吸入され
る空気に含まれる粒子を除去するためのフィルタである
。本発明のウェブ材料がフィルタとして使用されれる場
合には、フィルタは紙巻きタバコ又はパイプや葉巻タバ
コの如き他の喫煙用具との関連で使用されてよい。(L
I L本発明のウェブ材料は他の濾過の用途にも使用さ
れてよいものである。
る空気に含まれる粒子を除去するためのフィルタである
。本発明のウェブ材料がフィルタとして使用されれる場
合には、フィルタは紙巻きタバコ又はパイプや葉巻タバ
コの如き他の喫煙用具との関連で使用されてよい。(L
I L本発明のウェブ材料は他の濾過の用途にも使用さ
れてよいものである。
[従来の技術]
喫煙者の呼吸器に到達するタバコの煙の成る成分の量を
低減するために従来より多のくの種類のフィルタ材料か
提案されている。フィルタ利料はそれがタバコの煙を濾
過するために使用される場合には、それ自身の味を付加
することによってタバコの煙の味を変化させてはならず
、また喫煙用具の最終的な価格を高くすることがないよ
う低床に製造し得るものでなければならない。
低減するために従来より多のくの種類のフィルタ材料か
提案されている。フィルタ利料はそれがタバコの煙を濾
過するために使用される場合には、それ自身の味を付加
することによってタバコの煙の味を変化させてはならず
、また喫煙用具の最終的な価格を高くすることがないよ
う低床に製造し得るものでなければならない。
従来よりフィルタ材料として広範囲の種々の繊維材料が
使用されているが、ペーパ及びセルロースアセテートよ
りなるフィルタのみが商業的に受入れられている。ペー
パフィルタは紙巻きタバコに取付けられるよう一般に波
形成形され棒状に圧縮される。しかしペーパフィルタは
喫煙者に到達するタバコの煙の流れの味や香りに悪影響
を及ぼし、またそれらの吸湿性が高いことから使用中に
崩壊し易い。何故ならば水分を含むペーパフィルタのあ
る圧力降下に於ける圧縮性は他の従来より使用されてい
る等価な重量のフィルタよりも一般に高いからである。
使用されているが、ペーパ及びセルロースアセテートよ
りなるフィルタのみが商業的に受入れられている。ペー
パフィルタは紙巻きタバコに取付けられるよう一般に波
形成形され棒状に圧縮される。しかしペーパフィルタは
喫煙者に到達するタバコの煙の流れの味や香りに悪影響
を及ぼし、またそれらの吸湿性が高いことから使用中に
崩壊し易い。何故ならば水分を含むペーパフィルタのあ
る圧力降下に於ける圧縮性は他の従来より使用されてい
る等価な重量のフィルタよりも一般に高いからである。
セルロースアセテートは従来より連続繊維の繊維束の形
態にて使用されている。これらのフィルタはペーパフィ
ルタの上述の如き種々の欠点を解決し、しかも良好な吸
引性及び経済性という要件を満すものである。従って繊
維束型のフィルタの成る与えられた吸引力に於ける煙除
去効率はペーパフィルタの効率よりも低いにも拘らず、
フィルタ付紙巻きタバコの大部分に於てかかる種類のフ
ィルタ材料が使用されている。
態にて使用されている。これらのフィルタはペーパフィ
ルタの上述の如き種々の欠点を解決し、しかも良好な吸
引性及び経済性という要件を満すものである。従って繊
維束型のフィルタの成る与えられた吸引力に於ける煙除
去効率はペーパフィルタの効率よりも低いにも拘らず、
フィルタ付紙巻きタバコの大部分に於てかかる種類のフ
ィルタ材料が使用されている。
セルロースアセテートを使用する他の一つの方−法は短
繊維よりなる不織ウェブ、即ちフェルト状申入れ綿の形
態によるものである。かかる繊維構造体は寸法安定性の
点で不十分であり、個々の繊維を所望の配向状態に維持
するためにはバインダを使用することが必要である。
繊維よりなる不織ウェブ、即ちフェルト状申入れ綿の形
態によるものである。かかる繊維構造体は寸法安定性の
点で不十分であり、個々の繊維を所望の配向状態に維持
するためにはバインダを使用することが必要である。
また米国特許第4,192,838号、同第4゜274
.914号、同第4,283,186号には、セルロー
スアセテートのフィブレットがバインダが使用されない
状況に於てセルロースアセテート繊維を保持する点に於
て有効であり、しかも濾過用の高い表面積を与えること
が示されている。
.914号、同第4,283,186号には、セルロー
スアセテートのフィブレットがバインダが使用されない
状況に於てセルロースアセテート繊維を保持する点に於
て有効であり、しかも濾過用の高い表面積を与えること
が示されている。
これらの米国特許には、バインダを使用することにより
濾過に使用し得る表曲債が低下し、濾過された煙に好ま
しからざる味が付加され、完全な結合状態を得るために
時間が必要であるためフィルタ製造速度が制限されるこ
とが記載されている。
濾過に使用し得る表曲債が低下し、濾過された煙に好ま
しからざる味が付加され、完全な結合状態を得るために
時間が必要であるためフィルタ製造速度が制限されるこ
とが記載されている。
しかしバインダを含まないウェブ材料はそれが波形成形
及びプラグ形成装置に通される際に破壊し易く、そのた
めウェブの成分はウェブ内に固定的に係止された状態に
維持されず、その結果固体粒子、即ち埃の発生の問題が
坐じる。
及びプラグ形成装置に通される際に破壊し易く、そのた
めウェブの成分はウェブ内に固定的に係止された状態に
維持されず、その結果固体粒子、即ち埃の発生の問題が
坐じる。
[発明の概要コ
従って本発明の目的は、所望の高い濾過特性を有ししか
も埃を発生することのないシート状の構造体を提供する
ことである。この目的には、優れた濾過特性を有するだ
けでなくフィルタの製造中に発生される浮遊粒子、即ち
埃粒子の少ない不織ウェブ材料を提供することが含まれ
ている。
も埃を発生することのないシート状の構造体を提供する
ことである。この目的には、優れた濾過特性を有するだ
けでなくフィルタの製造中に発生される浮遊粒子、即ち
埃粒子の少ない不織ウェブ材料を提供することが含まれ
ている。
本発明の他の一つの目的は、使用者が味わう味に有害な
影響を及ぼすことなく最終製品の強度特性を調整したり
全ての繊維の濾過特性を調整するために必要に応じて少
量の天然セルロース繊維を均一に混入することのできる
上述の如き種類の不織ウェブ材料を提供することである
。
影響を及ぼすことなく最終製品の強度特性を調整したり
全ての繊維の濾過特性を調整するために必要に応じて少
量の天然セルロース繊維を均一に混入することのできる
上述の如き種類の不織ウェブ材料を提供することである
。
本発明の更に他の一つの目的は、上述の如き優れた特徴
を有し、しかもフィルタの製造速度を制限することなく
優れた寸法安定性を有する不織ウェブ材料を提供するこ
とである。
を有し、しかもフィルタの製造速度を制限することなく
優れた寸法安定性を有する不織ウェブ材料を提供するこ
とである。
上述の目的及び関連する目的は、本発明によれば、タバ
コの煙を濾過するフィルタとしそ使用されるに特に適し
た不織繊維ウェブ月料であって、セルロースエステル繊
維と、セルロースエステルフィブレットと、セルロース
エステル繊維及びフィブレット全体に亘り均一に分散さ
れた少量の活性化された溶融可能な繊維とを含む不織繊
維ウェブ材料によって達成される。活性化された溶融可
能な繊維はセルロースエステル繊維及びフィブレットの
濾過効率に有害な影響を及ぼすことなく粒状物質をウェ
ブ内に保持する作用を有している。
コの煙を濾過するフィルタとしそ使用されるに特に適し
た不織繊維ウェブ月料であって、セルロースエステル繊
維と、セルロースエステルフィブレットと、セルロース
エステル繊維及びフィブレット全体に亘り均一に分散さ
れた少量の活性化された溶融可能な繊維とを含む不織繊
維ウェブ材料によって達成される。活性化された溶融可
能な繊維はセルロースエステル繊維及びフィブレットの
濾過効率に有害な影響を及ぼすことなく粒状物質をウェ
ブ内に保持する作用を有している。
他の一つの実施例に於ては、ウェブ材料はタバコの煙の
味に有害な影響を及ぼすことなくウェブ月料の強度及び
処理性、特にその成形性を調整するために少量の天然セ
ルロース繊維を含んでいる。
味に有害な影響を及ぼすことなくウェブ月料の強度及び
処理性、特にその成形性を調整するために少量の天然セ
ルロース繊維を含んでいる。
以下に本発明を実施例について詳細に説明する。
[実施例]
自動化された製造装置に於てフィルタ材料を取扱う際に
坐しる応力に耐えるに十分な構造的一体性を有する不織
繊維ウェブ材料を得るべく、本発明の新規にして改良さ
れたフィルタ材料が従来の製紙法に従って製造される。
坐しる応力に耐えるに十分な構造的一体性を有する不織
繊維ウェブ材料を得るべく、本発明の新規にして改良さ
れたフィルタ材料が従来の製紙法に従って製造される。
かくして本発明の不織繊維ウェブ材料は、繊維がまず多
量の水性分散媒体中に非常に低い濃度にて分散され、し
かる後薄い連続的な不織ウェブの形態にて繊維収集ワイ
ヤ上に収集される湿式製紙工楳に非常に適した水に分散
可能な繊維よりなっている。
量の水性分散媒体中に非常に低い濃度にて分散され、し
かる後薄い連続的な不織ウェブの形態にて繊維収集ワイ
ヤ上に収集される湿式製紙工楳に非常に適した水に分散
可能な繊維よりなっている。
本発明によれば、ウェブ材料の主要な繊維成分は米国特
許第4,274,914号に記載された成分、即ちセル
ロースエステル繊維及びセルロースエステルフィブレッ
トであり、特にセルロースエステルフィブレットは全繊
維成分の5〜35wt%を構成している。使用されるセ
ルロースエステル短繊維は、約1/8−5/8inch
(3,2〜16mm)の繊維長及び1フィラメント当り
約1゜O〜8.0のデニールを有する従来の種類の繊維
桐材であることが好ましい。特に短繊維は1/4〜3/
8jnch(6,4〜9.5mm)の繊維長及び1フィ
ラメント当り約1.0〜3,0のデニールを有している
ことが好ましい。繊維の断面形状は円形のオリフィスを
経て押出されることにより形成される通常の形状であっ
てよく、また円形以外のオリフィスを経て押出しが行わ
れることにより形成される他の断面形状であってもよい
。
許第4,274,914号に記載された成分、即ちセル
ロースエステル繊維及びセルロースエステルフィブレッ
トであり、特にセルロースエステルフィブレットは全繊
維成分の5〜35wt%を構成している。使用されるセ
ルロースエステル短繊維は、約1/8−5/8inch
(3,2〜16mm)の繊維長及び1フィラメント当り
約1゜O〜8.0のデニールを有する従来の種類の繊維
桐材であることが好ましい。特に短繊維は1/4〜3/
8jnch(6,4〜9.5mm)の繊維長及び1フィ
ラメント当り約1.0〜3,0のデニールを有している
ことが好ましい。繊維の断面形状は円形のオリフィスを
経て押出されることにより形成される通常の形状であっ
てよく、また円形以外のオリフィスを経て押出しが行わ
れることにより形成される他の断面形状であってもよい
。
セルロースエステル短繊維はセルロースアセテート、セ
ルロースプロピオネ−l−、セルロースブチレート、セ
ルロースベンゾエート、セルロースアセテートホルマー
ト、セルロースアセテートプロピオネート、セルロース
アセテートブチレート等よりなる群より選択された一種
又はそれ以上の短繊維であってよい。これらのエステル
は従来のセルロースアセテートの如く熟成され、アセト
ンに溶解可能なものであってよく、またセルローストリ
アセテートの如く実質的に完全にエステル化され、アン
ヒドログルコース単位当り0.29の少量の自由ヒドロ
キシル越を含むものであってもよい。好ましいセルロー
スエステル短繊維はセルロースアセテートである。
ルロースプロピオネ−l−、セルロースブチレート、セ
ルロースベンゾエート、セルロースアセテートホルマー
ト、セルロースアセテートプロピオネート、セルロース
アセテートブチレート等よりなる群より選択された一種
又はそれ以上の短繊維であってよい。これらのエステル
は従来のセルロースアセテートの如く熟成され、アセト
ンに溶解可能なものであってよく、またセルローストリ
アセテートの如く実質的に完全にエステル化され、アン
ヒドログルコース単位当り0.29の少量の自由ヒドロ
キシル越を含むものであってもよい。好ましいセルロー
スエステル短繊維はセルロースアセテートである。
マタフィブレットもセルロースエステルであり、好まし
くはセルロースアセテートであるが、木材パルプと同様
の構造を有している。即ちフイブリツドは従来の合成有
機繊維の滑らかな棒状の繊維に比べ高い表面積、即ち約
20rrl’/gを有するミクロフィブリルよりなるミ
クロフィブリル構造を含んでいる。パルプ状のフイブリ
ツドは分散媒体及び形成されるシート製品中に非常に均
一に分配されるよう分散される。通常のセルロースアセ
テトフィラメントは約0゜25rTf/gの表面積しか
有していないが、この表面積の高いセルロースエステル
フィブリル材料は1.0rrf/g以上、典型的には5
.0rf/g以上の表面積を有し、1000μm1好ま
しくは220μm以下の繊維長を有し、約0,5〜50
μm1典型的には5μm以下の繊維径を有している。
くはセルロースアセテートであるが、木材パルプと同様
の構造を有している。即ちフイブリツドは従来の合成有
機繊維の滑らかな棒状の繊維に比べ高い表面積、即ち約
20rrl’/gを有するミクロフィブリルよりなるミ
クロフィブリル構造を含んでいる。パルプ状のフイブリ
ツドは分散媒体及び形成されるシート製品中に非常に均
一に分配されるよう分散される。通常のセルロースアセ
テトフィラメントは約0゜25rTf/gの表面積しか
有していないが、この表面積の高いセルロースエステル
フィブリル材料は1.0rrf/g以上、典型的には5
.0rf/g以上の表面積を有し、1000μm1好ま
しくは220μm以下の繊維長を有し、約0,5〜50
μm1典型的には5μm以下の繊維径を有している。
前述の如く、繊維原料に使用されるフイブリツドの量は
完成したシートの重量を越準に約5〜35wt%である
。但しフィルタ材料は約10〜20vt%のフイブリツ
ドを含んでいることが好ましい。
完成したシートの重量を越準に約5〜35wt%である
。但しフィルタ材料は約10〜20vt%のフイブリツ
ドを含んでいることが好ましい。
前述の如<、セルロースエステル繊維及びフイブリツド
よりなりバインダを含有しないフィルタ材料は、それが
フィルタプラグを形成するために波形成形装置に通され
ると祈損し易く、そのため処理上の問題が土じるだけで
なく、フィルタ中の遊離した粒状物質に起因して許容し
難いほど埃が生じる。本発明によれば、セルロースアセ
テートフィルタの濾過特性に悪影響を及ぼすことなく強
度及び粒状物質の保持に関し改善が達成される。
よりなりバインダを含有しないフィルタ材料は、それが
フィルタプラグを形成するために波形成形装置に通され
ると祈損し易く、そのため処理上の問題が土じるだけで
なく、フィルタ中の遊離した粒状物質に起因して許容し
難いほど埃が生じる。本発明によれば、セルロースアセ
テートフィルタの濾過特性に悪影響を及ぼすことなく強
度及び粒状物質の保持に関し改善が達成される。
このことは少量の溶融可能な繊維成分を繊維ウェブ胴材
に混入することにより達成される。溶融可能な繊維は寸
法安定性及び強度を向上させ、しかもセルロースエステ
ル繊維及びフイブリツドの濾過効率を低下させることも
ない。本発明に於ける溶融可能な繊維によれば、セルロ
ースエステル繊維及びフイブリツドが均一に分散され細
かく互いに結合された状態になり、これにより強度が向
上され、しかも繊維桐材の効率の商い濾過特性が維持さ
れる。
に混入することにより達成される。溶融可能な繊維は寸
法安定性及び強度を向上させ、しかもセルロースエステ
ル繊維及びフイブリツドの濾過効率を低下させることも
ない。本発明に於ける溶融可能な繊維によれば、セルロ
ースエステル繊維及びフイブリツドが均一に分散され細
かく互いに結合された状態になり、これにより強度が向
上され、しかも繊維桐材の効率の商い濾過特性が維持さ
れる。
本願に於ける「溶融可能な繊維」は、ビニルア0
セテートや、「ビニロン」として一般に知られている塩
化ビニルコポリマーの如く比較的低い温度、即ち200
℃以下の温度に於て軟化し或いは溶融する熱可塑性物質
の繊維のみならず、合成来月パルプに従来より使用され
ている種類の二成分繊維及び熱可塑性フィブリルやフィ
ブレットを含んでいる。合成パルプはポリエチレン、ポ
リプロピレン、及びそれらの混合物の如き熱可塑性ポリ
オ−レフイン物質である。これらの高度にフィブリル化
された物質は135〜170℃の範囲の融点を有してい
る。
化ビニルコポリマーの如く比較的低い温度、即ち200
℃以下の温度に於て軟化し或いは溶融する熱可塑性物質
の繊維のみならず、合成来月パルプに従来より使用され
ている種類の二成分繊維及び熱可塑性フィブリルやフィ
ブレットを含んでいる。合成パルプはポリエチレン、ポ
リプロピレン、及びそれらの混合物の如き熱可塑性ポリ
オ−レフイン物質である。これらの高度にフィブリル化
された物質は135〜170℃の範囲の融点を有してい
る。
好ましい溶融可能な繊維は150下(65,6℃)程度
の低い温度に於ても水中に於て軟化し流動化するポリビ
ニルアルコール繊維である。ポリビニルアルコール繊維
の代表例はユニチカ化成株式会社によりr Tyep
SLMJなる商品名にて販売されている繊維である。こ
の繊維は約45%のポリビニルアルコールと10%の硫
酸ナトリウムと35%の水とよりなっている。65%の
ポリビニルアルコールと35%の水とを含むユニチカ化
成株1 成金社製のrTyep PJ織繊維使用されてよい。製
紙装置の乾燥セクションに於て温度が150下(65,
6℃)に到達すると、これらの繊維はそれらが水を吸収
し膨張し始めるので成る楳度溶角/N可能になる。次い
で軟化した繊維はセルロースエステル繊維やフィブレッ
トを覆うことなくこれらの繊維やフィブレットに接着に
よって結合する。
の低い温度に於ても水中に於て軟化し流動化するポリビ
ニルアルコール繊維である。ポリビニルアルコール繊維
の代表例はユニチカ化成株式会社によりr Tyep
SLMJなる商品名にて販売されている繊維である。こ
の繊維は約45%のポリビニルアルコールと10%の硫
酸ナトリウムと35%の水とよりなっている。65%の
ポリビニルアルコールと35%の水とを含むユニチカ化
成株1 成金社製のrTyep PJ織繊維使用されてよい。製
紙装置の乾燥セクションに於て温度が150下(65,
6℃)に到達すると、これらの繊維はそれらが水を吸収
し膨張し始めるので成る楳度溶角/N可能になる。次い
で軟化した繊維はセルロースエステル繊維やフィブレッ
トを覆うことなくこれらの繊維やフィブレットに接着に
よって結合する。
水に溶解しない熱溶融性の繊維の場合には、シートが乾
燥しウェブの温度が繊維の溶融温度に上昇されるまで結
合部は形成されない。温度が繊維の溶融温度に到達する
と、繊維はポリビニルアルコールの場合と同様流動化し
、ウェブ中に於てその成分を固定された状態に保持する
と共に波形成形中に於ける埃の発生を最少限に抑える接
着による結合部を形成する。
燥しウェブの温度が繊維の溶融温度に上昇されるまで結
合部は形成されない。温度が繊維の溶融温度に到達する
と、繊維はポリビニルアルコールの場合と同様流動化し
、ウェブ中に於てその成分を固定された状態に保持する
と共に波形成形中に於ける埃の発生を最少限に抑える接
着による結合部を形成する。
繊維フィルタウェブ材料に混入される溶融可能な繊維の
量は約15vt%以下、典型的には約2〜10wt%の
範囲であり、溶融可能な繊維の量が約4〜6wt%であ
る場合に特に良好な結果が得られる。
量は約15vt%以下、典型的には約2〜10wt%の
範囲であり、溶融可能な繊維の量が約4〜6wt%であ
る場合に特に良好な結果が得られる。
2
またウェブの強度及び成形性を向上させるべく、ウェブ
の形成に先立って繊維原料に天然セルロース繊維が添加
されてよい。これらの繊維としてクラフト、麻、ジュー
ト、マニラ麻、他の木材繊維の漂白されたもの及び漂白
されてないものがある。
の形成に先立って繊維原料に天然セルロース繊維が添加
されてよい。これらの繊維としてクラフト、麻、ジュー
ト、マニラ麻、他の木材繊維の漂白されたもの及び漂白
されてないものがある。
天然繊維の量は一般に20vt%以下であり、典型的に
は8〜15wL%の範囲であり、約10vt%が好まし
い。
は8〜15wL%の範囲であり、約10vt%が好まし
い。
短繊維、フィプレット及び溶融可能な繊維は完全に混合
され、繊維スラリー全体に亘り均一に分配される。この
ことは手により従来の任意の混合装置を用いて撹拌し混
合することにより達成されてよい。
され、繊維スラリー全体に亘り均一に分配される。この
ことは手により従来の任意の混合装置を用いて撹拌し混
合することにより達成されてよい。
繊維スラリーは、顔面マスクや人工呼吸装置に使用され
るシート状や紙巻きタバコのフィルタとして使用される
波形成形され圧縮された形態の如くフィルタ材料として
使用されるシート状の材料を形成すべく、従来の製紙装
置上に配置される。
るシート状や紙巻きタバコのフィルタとして使用される
波形成形され圧縮された形態の如くフィルタ材料として
使用されるシート状の材料を形成すべく、従来の製紙装
置上に配置される。
本発明の波形成形されたフィルタ材料より製造された紙
巻きタバコ用フィルタプラグは、成る与え 3 られた圧力降下について見て溶融可能な繊維を含まいプ
ラグと同等又はそれ以上の濾過効率を有する。
巻きタバコ用フィルタプラグは、成る与え 3 られた圧力降下について見て溶融可能な繊維を含まいプ
ラグと同等又はそれ以上の濾過効率を有する。
回転シリンダ型製紙装置の如き実質的に全ての商業用の
製紙装置が使用されてよいが、非常に希釈率の高い繊維
原料が使用される場合には、1936年6月23日付に
て発行された米国特許第2゜045.095号に記載さ
れたワイヤの如き傾斜型繊維収集ワイヤを使用すること
が好ましい。ヘッドボックスより流れる繊維は無作為に
三次元的にネットワークをなす形態にて機械の方向に僅
かに配向された状態でワイヤ上に保持され、水性分散媒
体は迅速にワイヤを通過して迅速に且効果的に除去され
る。
製紙装置が使用されてよいが、非常に希釈率の高い繊維
原料が使用される場合には、1936年6月23日付に
て発行された米国特許第2゜045.095号に記載さ
れたワイヤの如き傾斜型繊維収集ワイヤを使用すること
が好ましい。ヘッドボックスより流れる繊維は無作為に
三次元的にネットワークをなす形態にて機械の方向に僅
かに配向された状態でワイヤ上に保持され、水性分散媒
体は迅速にワイヤを通過して迅速に且効果的に除去され
る。
次いでかくして形成されたシート状の材料は乾燥セクシ
ョンへ通され、該セクションに於て溶融可能な繊維が活
性化され、これによりウェブ内の成分が互いに固定され
保持される。乾燥された状態のウェブ材料は20〜40
g/rrfのシート重さ、1d/g以上の表面積、20
0〜1000g/24 5 m+nのシート破断強さを、/−fしていることが
好ましい。本発明のフィルタ伺料は更に95〜125μ
mの範囲の厚さ、約1〜5rr1″/gの表面積、1i
nch(25,4mm)の直径の円形のシートについて
200cc/ll1inの流量にて測定して約1〜70
mmの水柱の差圧を生じる有孔度を有していることを
特徴としている。但し本発明のフィルタ材料は約2〜5
rrr / gの表面積を有していることが好ましい
。
ョンへ通され、該セクションに於て溶融可能な繊維が活
性化され、これによりウェブ内の成分が互いに固定され
保持される。乾燥された状態のウェブ材料は20〜40
g/rrfのシート重さ、1d/g以上の表面積、20
0〜1000g/24 5 m+nのシート破断強さを、/−fしていることが
好ましい。本発明のフィルタ伺料は更に95〜125μ
mの範囲の厚さ、約1〜5rr1″/gの表面積、1i
nch(25,4mm)の直径の円形のシートについて
200cc/ll1inの流量にて測定して約1〜70
mmの水柱の差圧を生じる有孔度を有していることを
特徴としている。但し本発明のフィルタ材料は約2〜5
rrr / gの表面積を有していることが好ましい
。
乾燥されたシートはそのまますぐに使用されてもよく、
或いは供給ロールの形態に巻き取られてもよい。次いで
ウェブは溝を有する従動形の一対の波形成形ロールの間
に通される。波形成形ロールはウェブに峰及び溝を形成
し、シート飼料の移動方向に沿って部分的に破断部を形
成する。波形成形装置は当技術分野に於てよく知られた
ロッド製造装置に直接連結されており、ロッド製造装置
に於ては円柱形のフィルタロッドが形成される。
或いは供給ロールの形態に巻き取られてもよい。次いで
ウェブは溝を有する従動形の一対の波形成形ロールの間
に通される。波形成形ロールはウェブに峰及び溝を形成
し、シート飼料の移動方向に沿って部分的に破断部を形
成する。波形成形装置は当技術分野に於てよく知られた
ロッド製造装置に直接連結されており、ロッド製造装置
に於ては円柱形のフィルタロッドが形成される。
ロットはタバコ用フィルタに適した長さに切断されると
、20++++nの長さのフィルタについて17゜5 5 ml / sccの流血にてフィルタを横切る圧力
障子としてalll定して30〜200 mmの水柱に
相当する吸引性を有する。尚この測定は米国特許@4,
283.186号に記載されたものと同一である。
、20++++nの長さのフィルタについて17゜5 5 ml / sccの流血にてフィルタを横切る圧力
障子としてalll定して30〜200 mmの水柱に
相当する吸引性を有する。尚この測定は米国特許@4,
283.186号に記載されたものと同一である。
本発明のウェブはそれが紙巻きタバコ用フィルタに形成
されると、セルロースアセテ−1・の繊維束にて形成さ
れた等価なフィルタに比してニコチン、粒状物質(ター
ル)、水の如き物質に対する高い除去効率を有する。下
記の表1に於て、セルロースアセテートの繊維束、本発
明のセルロースアセテートのウェブ、及び紙が75++
onの等価な圧力降下について相互に比較されている。
されると、セルロースアセテ−1・の繊維束にて形成さ
れた等価なフィルタに比してニコチン、粒状物質(ター
ル)、水の如き物質に対する高い除去効率を有する。下
記の表1に於て、セルロースアセテートの繊維束、本発
明のセルロースアセテートのウェブ、及び紙が75++
onの等価な圧力降下について相互に比較されている。
煙除去効率(SRE) 、水除去効率(WRE)、ニコ
チン除去効率(NRE)と同様、タール除去効率(TR
E)はアメリカ合衆国の連邦取引委員会により定義され
たパーセンテージである。
チン除去効率(NRE)と同様、タール除去効率(TR
E)はアメリカ合衆国の連邦取引委員会により定義され
たパーセンテージである。
6
表 1
繊維束 ウェブ ペーパ
44.32 G4.42 58.75S RE
50.11 69.88 68.11WRE
G3.36 82.21 88.21N
RE 38.49 Bo、14 58.
57到達成分(mg/タバコ) 乾燥タール 15.59 9.9[i 1
1.55CP M * 21.95 13
.25 14.03水
5.1.3 2.49 1.65ニコチン
1.23 0.80 0.83比 T / N 12.67 1
2.45 13.92T/W
3,04 4.0[17,00*ケンブリッジ
粒状物質 除去効率(%) TRE 繊維束及びウェブの除去効率の比較より、本発明のウェ
ブによれば全ての成分がより高い量にて除去されること
がわかる。このことは喫煙者に到達するタール及びニコ
チンの量が少ないことを意7 味する。しかし喫煙者に到達する水の量も少なく、従っ
て煙は乾燥度合が高い。ウェブ及びペーパの除去効率の
比較より、ウェブによれば水を除く他の成分がより高い
量にて除去され、このことは喫煙者に到達するタール及
びニコチンの量が少なく、しかもより多量の水が喫煙者
に到達し、従って煙の水分含有量が高いことを意味する
。紙巻きタバコの煙の水分含有量は喫煙者の好みの点で
考慮されるべき事柄である。
50.11 69.88 68.11WRE
G3.36 82.21 88.21N
RE 38.49 Bo、14 58.
57到達成分(mg/タバコ) 乾燥タール 15.59 9.9[i 1
1.55CP M * 21.95 13
.25 14.03水
5.1.3 2.49 1.65ニコチン
1.23 0.80 0.83比 T / N 12.67 1
2.45 13.92T/W
3,04 4.0[17,00*ケンブリッジ
粒状物質 除去効率(%) TRE 繊維束及びウェブの除去効率の比較より、本発明のウェ
ブによれば全ての成分がより高い量にて除去されること
がわかる。このことは喫煙者に到達するタール及びニコ
チンの量が少ないことを意7 味する。しかし喫煙者に到達する水の量も少なく、従っ
て煙は乾燥度合が高い。ウェブ及びペーパの除去効率の
比較より、ウェブによれば水を除く他の成分がより高い
量にて除去され、このことは喫煙者に到達するタール及
びニコチンの量が少なく、しかもより多量の水が喫煙者
に到達し、従って煙の水分含有量が高いことを意味する
。紙巻きタバコの煙の水分含有量は喫煙者の好みの点で
考慮されるべき事柄である。
ニコチンに対するタールの比(T/N)及び水に対する
タールの比(T /W)は繊維束及びウェブの何れも同
様であり、ペーパフィルタの場合よりも低い。ウェブは
より多量のタールを除去するので、T/Nの比は等価な
タール到達レベルについてみて本発明のウェブによれば
ニコチンの除去が改善されることを示している。
タールの比(T /W)は繊維束及びウェブの何れも同
様であり、ペーパフィルタの場合よりも低い。ウェブは
より多量のタールを除去するので、T/Nの比は等価な
タール到達レベルについてみて本発明のウェブによれば
ニコチンの除去が改善されることを示している。
第1図及び第2図に繊維束とペーパと本発明のウェブと
の比較が図示されている。特に第1図は等価な圧力降下
(EPD)に於ける種々の長さのフィルタについての湿
った煙の除去効率を示して8 おり、第2図は乾燥したタールの除去効率について同様
のグラフを示している。これら第1図及び第2図に於て
、フィルタは非換気型のものであり、本発明のウェブは
同一のフィルタ長さ及び圧力降下についてみて繊維束よ
りも優れている。
の比較が図示されている。特に第1図は等価な圧力降下
(EPD)に於ける種々の長さのフィルタについての湿
った煙の除去効率を示して8 おり、第2図は乾燥したタールの除去効率について同様
のグラフを示している。これら第1図及び第2図に於て
、フィルタは非換気型のものであり、本発明のウェブは
同一のフィルタ長さ及び圧力降下についてみて繊維束よ
りも優れている。
第3図及び第4図に換気型のウェブ及び繊維束のフィル
タの比較が図示されている。特に第3図は種々の換気レ
ベルに於けるタールの到達量を示しており、第4図は同
一の種々の換気レベルに於けるニコチンの到達量を示し
ている。これらのグラフより、ウェブフィルタによれば
繊維束フィルタの場合に比してタール及びニコチンの量
が実質的に少ないことが判る。
タの比較が図示されている。特に第3図は種々の換気レ
ベルに於けるタールの到達量を示しており、第4図は同
一の種々の換気レベルに於けるニコチンの到達量を示し
ている。これらのグラフより、ウェブフィルタによれば
繊維束フィルタの場合に比してタール及びニコチンの量
が実質的に少ないことが判る。
本発明に従って形成されたウェブを米国特許第4.27
4.914号に記載されたウェブと比較することにより
、溶融可能な繊維を添加しても除去効率に顕著な効果は
生じないことが判る。本発明のウェブは20加の長さ及
び60mmH2Oの圧力降下についてみて約65%の煙
除去効率及び約69%のタール除去効率を有している。
4.914号に記載されたウェブと比較することにより
、溶融可能な繊維を添加しても除去効率に顕著な効果は
生じないことが判る。本発明のウェブは20加の長さ及
び60mmH2Oの圧力降下についてみて約65%の煙
除去効率及び約69%のタール除去効率を有している。
一方米国9
特許第4,274,914号の表2によれば、これらの
それぞれ対応する値は68%、64.9%である。
それぞれ対応する値は68%、64.9%である。
下記の例は本発明の有効性をより一層良好に理解するた
めのものである。これらの例は本発明を説明するための
ものであり、如何なる意味に於ても本発明の実施態様を
限定するものではない。特に断らない眠り、総ての部は
重量部である。
めのものである。これらの例は本発明を説明するための
ものであり、如何なる意味に於ても本発明の実施態様を
限定するものではない。特に断らない眠り、総ての部は
重量部である。
例 1
1/4inch(6,4mm)の繊維長及び1フィラメ
ント当り1.8のデニールを有する76%のセルロース
アセテート繊維と、3開の繊維長及び1フィラメント当
り1.0のデニールを有する4%のポリビニルアルコー
ル繊維(ユニチカ化成株式会社製Type SML )
とを含むa維原料が形成された。傾斜ワイヤ型の製紙装
置を使用してウェブが形成され、乾燥セクションへ搬送
され、該セクションに於てウェブは200下(93℃)
の表面温度を有する水蒸気加熱式の乾燥ドラム上に通さ
れた。かくして得られたウェブ4イ料は33.6g/0 ボの斤量、104μmの厚さ、86.&/m/100
adの空気流量を有していた。またこのウェブ材料は製
紙装置の製造方向(MD)についてみて657g/25
mn+の引張り強さを有し、MD+:l:垂直な方向に
ついてみて290g/25m−の引張り強さを有してい
た。
ント当り1.8のデニールを有する76%のセルロース
アセテート繊維と、3開の繊維長及び1フィラメント当
り1.0のデニールを有する4%のポリビニルアルコー
ル繊維(ユニチカ化成株式会社製Type SML )
とを含むa維原料が形成された。傾斜ワイヤ型の製紙装
置を使用してウェブが形成され、乾燥セクションへ搬送
され、該セクションに於てウェブは200下(93℃)
の表面温度を有する水蒸気加熱式の乾燥ドラム上に通さ
れた。かくして得られたウェブ4イ料は33.6g/0 ボの斤量、104μmの厚さ、86.&/m/100
adの空気流量を有していた。またこのウェブ材料は製
紙装置の製造方向(MD)についてみて657g/25
mn+の引張り強さを有し、MD+:l:垂直な方向に
ついてみて290g/25m−の引張り強さを有してい
た。
次いでウェブ材料が波形成形され円柱形のフィルタロッ
ドに成形された。次いでロッドが紙巻きタバコ用フィル
タに適した長さに切断され、試験された。その結果を上
掲の表1に示す。
ドに成形された。次いでロッドが紙巻きタバコ用フィル
タに適した長さに切断され、試験された。その結果を上
掲の表1に示す。
例 2
セルロースアセテート繊維の量が72%に低減され、ポ
リビニルアルコール繊維の量が8%に増大された点を除
き、例1の場合と同一の手続が行われた。得られたウェ
ブ材料は例1の場合よりも僅かに高い引張り強さを有し
ていたが、そのフィルタプラグとしての性能は例1のフ
ィルタと実質的に同一であった。
リビニルアルコール繊維の量が8%に増大された点を除
き、例1の場合と同一の手続が行われた。得られたウェ
ブ材料は例1の場合よりも僅かに高い引張り強さを有し
ていたが、そのフィルタプラグとしての性能は例1のフ
ィルタと実質的に同一であった。
例 3
繊維原料が主として天然セルロース繊維を浪人1
することにより変更された点を除き、例1の場合と同一
の手続が行われた。下記の表2は各繊維の含有量及び三
種類のウェブ材料(ウェブA−C)についての試験結果
を示している。
の手続が行われた。下記の表2は各繊維の含有量及び三
種類のウェブ材料(ウェブA−C)についての試験結果
を示している。
2
表 2
繊維含有量 (%) ウェブA ウ
ェブB ウェブCセルロースアセテート繊維 76
76 6[iセルロースアセテートフィブレアト
10 10 15ポ
リビニルアルコール繊維 4 4 4硬質木伺クラフ
ト 10 5軟質木材クラフト
− 1010特性 斤量(g/ボ) 32.0 3L、4
29.9厚さ (、czm) 99
107 104空気流量()/m/100c+#
) 281 41[i 205引張り強さ(MD
) 740 913 1.234引張り強さ
(CD) 429 004 011表2より、
天然セルロース繊維を混入することによりウェブ桐材の
空気流量及び引張り強さが大きく増大されることが解る
。またウェブA及びBに比してウェブCに於けるフィブ
レットの量が高いことによりそのウェブ月相の空気流量
が低下したものと椎δIIIされる。
ェブB ウェブCセルロースアセテート繊維 76
76 6[iセルロースアセテートフィブレアト
10 10 15ポ
リビニルアルコール繊維 4 4 4硬質木伺クラフ
ト 10 5軟質木材クラフト
− 1010特性 斤量(g/ボ) 32.0 3L、4
29.9厚さ (、czm) 99
107 104空気流量()/m/100c+#
) 281 41[i 205引張り強さ(MD
) 740 913 1.234引張り強さ
(CD) 429 004 011表2より、
天然セルロース繊維を混入することによりウェブ桐材の
空気流量及び引張り強さが大きく増大されることが解る
。またウェブA及びBに比してウェブCに於けるフィブ
レットの量が高いことによりそのウェブ月相の空気流量
が低下したものと椎δIIIされる。
以上に於ては本発明を特定の実施例及び幾つかの例につ
いて詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例及び例
に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種
々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかで
あろう。
いて詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例及び例
に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種
々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかで
あろう。
第1図はフィルタの長さ及び等価な圧力降下の関数とし
て湿った煙の除去効率を示すグラフである。 第2図はフィルタの長さ及び等価な圧力降下の関数とし
てタール除去効率を示すグラフである。 第3図は換気率の関数としてタールの到達量を示すグラ
フである。 第4図は換気率の関数としてニコチンの到達量を示すグ
ラフである。
て湿った煙の除去効率を示すグラフである。 第2図はフィルタの長さ及び等価な圧力降下の関数とし
てタール除去効率を示すグラフである。 第3図は換気率の関数としてタールの到達量を示すグラ
フである。 第4図は換気率の関数としてニコチンの到達量を示すグ
ラフである。
Claims (1)
- タバコの煙を濾過するフィルタとして使用されるに適
した不織繊維ウェブ材料にして、セルロースエステル繊
維と、セルロースエステルフィブレットと、前記セルロ
ースエステル繊維及び前記セルロースエステルフィブレ
ット全体に亘り均一に分散された少量の活性化された溶
融可能な繊維とを含み、前記活性化された溶融可能な繊
維は前記セルロースエステル繊維及び前記セルロースエ
ステルフィブレットの濾過効率に対し実質的に有害な影
響を及ぼすことなく粒状物質をウェブ材料内に保持する
作用を有する不織繊維ウェブ材料。
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---|---|---|---|
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US362,054 | 1989-06-06 |
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---|---|
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