JPH05260943A - 換気式フィルター煙草 - Google Patents

換気式フィルター煙草

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JPH05260943A
JPH05260943A JP4032370A JP3237092A JPH05260943A JP H05260943 A JPH05260943 A JP H05260943A JP 4032370 A JP4032370 A JP 4032370A JP 3237092 A JP3237092 A JP 3237092A JP H05260943 A JPH05260943 A JP H05260943A
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foil
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Henning Dr Seidel
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Wolfgang Wildenau
ヴィルデナウ ヴォルフガング
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 量的にも質的にも優れた味覚を維持しつつ、
ガス相の大幅な引き下げと同時に、通常の凝縮物および
ニコチンの減少を可能にし、いわゆる”炭素の味”を抑
制または完全に阻止されているフィルター煙草を提供す
ることにある。 【構成】 3箇のフィルターまたは3室フィルターを持
ち、しかもタバコに最も近い室は高い吸引抵抗と低いタ
ール貯溜能を持つ主として長軸方向にのみ通気性を示す
フィルター材料を持ち、それに続く第2室は吸着剤を部
分的に、または完全に満たされた中央に位置する室であ
り、また第3室であり上記の室に続く口に接する室は低
い吸引抵抗および低または中規模のタール貯溜性を示す
通気性のフィルター材料を備え、上記の3つの室のすべ
ては共通のそれ自体通気性を持たないが、しかし部分的
にレーザーにより穿孔された換気用の孔をもつ外被によ
り外囲を包まれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】発明は主特許請求範囲の説明文に
よる換気式フィルター煙草に関するものである。
【0002】
【従来の技術】3コンポネントフィルターとも呼ばれる
3フィルターまたは3室フィルターを持つこのようなフ
ィルター煙草は、例えばDE−OS 3 635 95
8から公知であり、かつこの公開文は2つのフィルター
エレメントと応力低下の比較的少ない第2の通気性のよ
いフィルターエレメントを持つフィルターを開示してい
る。一方で、高い度合の換気度と、従ってCO−含有量
の引き下げを可能とし、しかも味覚と応力の低下が承認
できぬ程の低い値に落ちることを防止するために、2つ
のフィルターエレメントを互いに間隔を開けて配置し、
かつ生じた中間スペースに蒸気相成分を低下させるため
の活性炭素の如き吸着剤を入れる方法が論じられてい
る。
【0003】市場に出回っている、強さが中程度のフィ
ルター煙草の煙の総量は約5−10重量%、粒子相と約90
−95重量%のガス相をもって構成されるが、その内で生
物学的または味覚的な作用を示す量は約2−5重量%に
とどまる。この点で煙のガス相を減らして有機的揮発性
のガスの割合を下げることが試みられており、従って活
性炭素の如き吸着剤の使用はこれらの吸着剤が煙草の煙
の味を好まぬ方向に変えることがない限り、原則的には
好ましいものといえる。”Nebengeschmack(副次的な
味)”または”Kohlegeschmack(炭素の味)”ともいわ
れるような、好ましからざる味の変化はDE−PSの2
527 569による炭素粒子のコーティングまたは
例えばDE−OS 2 355 493による如く蒸気
の透過を許すダイアフラムを用いることにより抑制する
ことが試みられてきた。
【0004】但しこのような試みは、吸着剤またはフィ
ルターの構造が複雑であることのために普及していない
のである。
【0005】ガス相の量を減らす優れたフィルたーを実
現するための別の方法は、例えばDE−OS 3 62
5 593による換気式のフィルターを用いることにあ
るが、このフィルターは換気によるのみで全ガス相の最
高80%を引き下げることを可能にするが、しかし個々の
成分の低下率には差異があり、また同時に全粒子相のほ
ぼ80%もまた引き下げられる。このことは、凝縮物の少
なからざる貯溜によっても生じる味覚の著しい低下を当
然招くことになる。このようなフィルターは、”ウルト
ラライト”クラスの極めて軽いが、しかしそれだけに味
の方も同様に薄くならざるを得ず、これをタバコのブレ
ンドの際にニコチン含有量を特に高めるかまたは別の方
法でカバーするかの如き煙草にしか適しない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】発明の課題とするとこ
ろは、量的にも質的にも優れた味覚を維持しつつ、ガス
相の大幅な引き下げと同時に、通常の凝縮物およびニコ
チンの減少を可能にし、また従来は避け得なかった、ユ
ーザーにより欠点と感じられていた副次味覚またはいわ
ゆる”炭素の味”を抑制または完全に阻止されているフ
ィルター煙草を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題の解決には主請
求範囲の特徴の部により、デザインされている冒頭に記
載の種類のフィルター煙草が提案され、しかも特に好ま
しい実施例は従属請求範囲に記載されている。
【0008】(a) 2つの特定のタイプからなる芳香物質
の混合体による煙草の芳香化および(b) 特定の吸着剤の
使用および、(c)特定の換気作用を可能にすること、お
よび(d)2つのフィルターエレメントを組み合わせる4
つの手段を組み合わせることにより、驚くべきことに凝
縮物の量が1本の煙草当り2mg以下の”ウルトラライ
ト”級の近代的な煙草に匹敵する低いガス相量が可能と
なり、同時にこの発明による煙草の粒子相量は”ライ
ト”級で凝縮物の量が約5から6mg/煙草と判定さ
れ、しかも更に”副次味覚”または”炭素味覚”のない
良好な味が全体として得られる。
【0009】発明により組み合わせられた個々の特徴
は、部分的には公知であるが、全てのこれらの特徴を共
同作用的に組み合わせることにより、上記の驚くべき効
果が生まれる。
【0010】例えば、煙草の材料を芳香物質により芳香
化することは、それ自体公知であるが、しかし発明によ
ればこの発明における3重のフィルターは3室フィルタ
ーを持つ換気されたフィルター煙草に対して、2つのタ
イプ、即ち1つには、一般的な構造式が
【0011】
【化4】
【0012】であり、かつR1からR4は同じかまたは相
違することが可能であり、かつH,CH3,CH3−CH
2,OH、酪酸エステル残基またはプロピオン酸エステ
ル残基またはCH3−OであるタイプAの芳香物質の一
つまたは複数の化合物からなる芳香物質の混合体が提案
され、かつこれらの芳香物質は10から500ppmの量で使用
される。
【0013】さらに、他のタイプの芳香物質の混合体に
はタイプBの一つまたは複数の芳香物質を用いることが
必要であり、かつこの場合にタイプBはその一般構造式
が、
【0014】
【化5】
【0015】であり、かつこの場合R1からR4までが同
じであるかまたは相違することが可能であり、かつH,
CH3,CH3−CH2または還式炭化水素残基であり、
1はR2とともにあるいはR3はR4とともにベンゼン核
を形成する一つまたは複数の化合物からなる。タイプB
のこれらの芳香物質は、0.1から100ppmの量で使用され
る。
【0016】タイプBの芳香物質の好ましい化合物は、
2つ以上のメチル基をもつピラジンである。
【0017】さらに、別の芳香物質、即ち、第3の成分
としてのタイプCの芳香物質は、一般構造式が、
【0018】
【化6】
【0019】であり、しかもR1およびR2は同じである
か、または相違することが可能であり、かつH,CH3
またはCH3−CH2であるがごときもので200ppmまでの
量で使用され得る。
【0020】煙草材料へのタイプAよびタイプBおよび
特に更にタイプCからなる芳香性混合体のこの含浸は、
2つのフィルターエレメントの間の中央室の中に設けら
れている吸着剤を利用して行われる。この吸着剤は中央
室の少なくとも70%から95%のスペースを満たさねばな
らない。更に、この吸着剤の少なくとも80vol.−%は0.
7から0.8cm3/gの孔隙量と0.9から1.0nmの主孔隙半径お
よび177μmから500μm(A.S.T.M-スクリーンNr.35お
よびNr.80これに相当するI.S.Oスクリーン)のスクリー
ンメッシュに該当する粒径分布を持つ活性炭素をもって
構成される。中央室が完全には充填されていないことに
より、添加空気は第1の、タバコ側のフィルターエレメ
ントおよび穿孔の作用に助けられて主流煙と吸着剤との
接触度を高め、かつこの場合に芳香物質混合体の成分を
適切に選ぶことにより、芳香物質は他の多くの生物学的
に重要な成分とことなり、ガス相中にとどまる度合は少
ない。
【0021】更に、中央室内の吸着剤は、第1フィルタ
ーエレメントから殆ど直線状に流出する主煙流と接触す
るのみならず、さらに換気空気を利用し、または換気空
気により渦巻流を作り出すが、特にこの渦巻流は通気性
をもつ外皮が特に貫通穿孔−またはオンラインレーザー
穿孔−により中央室および/または予めタバコ側の第1
フイルターコンポネントまたはフィルター室の下流側の
部分領域に換気作用を作り出すことにより、誘起され
る。
【0022】タバコ側の第1フィルターエレメントの下
流側の換気はそれ自体公知である。しかし、換気作用が
吸着材の充填された中央室の領域において行われること
により、主流煙の希釈化の外に渦流化が促進され、従っ
て主流煙と吸着材との接触の向上が果たされる。上記の
代わりにまたは上記に加えて更にタバコ側の第1室の下
流側の部分にも同様に換気作用が可能にされる時には、
ガス相と吸着剤との接触がさらに改善される。大抵の場
合オンラインでレーザー充填を用いて行われる穿孔は、
フィルターの換気度が30から80%程度になるごとくサイ
ズを定められねばならない。
【0023】タバコ側の第1室は、主流煙が長軸芳香に
唯1回貫通することができるにすぎず、かつ主流煙はそ
の中で放射方向に分布することを許さぬ高い吸引抵抗を
もつフィルター材料を備えているから、主流煙はこの最
初のフィルターコンポネントからは最初は層流である
が、その次には換気空気により比較的強い渦流を呈しつ
つ、部分的に吸着材料を充填されている中央室の中に入
り、かつガス相の吸着される度合を高める。穿孔がタバ
コ側の第1フィルターコンポネントの下流側の、例えば
フィルター長さの半分または1/3に相当する部分に施さ
れる時には高い吸引抵抗ならびに薄層状の形態のゆえに
この部分領域の穿孔を通って侵入する添加空気が、なお
多量の主流煙を伴って室に導かれるとは考えられない。
このことは第1フィルターエレメントと中央室との移行
部の同縁領域に添加、空気の主渦流の生じることを意味
する。特に穿孔された外皮シートの下に長軸方向の条溝
が適切に形成されることにより、添加空気のみを専らこ
の長軸方向の条溝に導くことをもちろん期待することが
できる。
【0024】このためには、最初のフィルターエレメン
トが0.8から1.6kPaの比較的高い吸引抵抗を持ち、かつ
材料の構成と形態を好ましいものにすることにより、タ
ールの貯溜を僅かに抑えることが要求される。
【0025】中央室の下流側に吸着剤を備えた第3フィ
ルターエレメントはそれに対して0.2から0.4kPaのきわ
めて低い吸引抵抗を示し、かつ酢酸繊維素のごとき通常
のフィルター材料からなっていることが望ましい。
【0026】吸引抵抗が高く、かつタール貯溜量の低く
なければならぬタバコ側の第1室の中のフィルター材料
はストリップに裁断され、長軸方向に流れが通過する
か、またはロールに巻かれて軸方向に流れが通過する
か、またはジグザグ層条に配置され、長軸方向に流れが
通過するペーパー箔、セルローズまたはセルローズ誘導
体箔、澱粉箔、ワックスペーパーそのほかアルミ箔また
はプラスチック箔またはDE-OS 3 635 958によるポリオ
レフィン箔を含む類似の箔をもって構成されることがで
きる。
【0027】特に好ましい実施例においては、膨潤性の
箔が用いられ、しかもこれらはゼラチン、カルボキシメ
チルセルローズ、カルボキシメチール化された澱粉また
はポリオキシメタクリレートを使用、またこれらの膨潤
性の材料をコーティングされている非膨潤性の支持体箔
も使用することができる。
【0028】水により著しく膨潤する箔またはコーティ
ングにより膨潤することを可能にされた箔は、DIN 1024
0に従い煙草当り約10mg未満のH2Oに相当する僅かな
湿気が凝縮することにより、喫煙中の吸引抵抗を高める
ことの長所をもち、かつこれによりタバコ材料の次第に
減少していく吸引抵抗が補償されるのみならず、またタ
バコ側の第1フィルターコンポネントの下流側にある換
気された部分領域内の、あるいは換気された中央室の中
の穿孔の前の吸引抵抗の上昇により通気量が増大するこ
ともまた可能となる。この結果、適切に設計された場合
には1回の吸引毎に生じるガス相および粒子相の量はほ
ぼ一定となる。
【0029】タバコ側の第1フィルターエレメントが材
料または幾何学的な配置によるだけで高い吸引抵抗を保
障し、従ってこのタバコ側の第1フィルターエレメント
の下流側にある部分領域の中の換気は、フィルターの周
辺部分の”通路”または”間隙”が選択的に換気用空気
を通すことにより助けられるが、この部分領域の周縁部
分に主流煙の侵入し得ないように下流側を閉じられてい
る通路を特にエンボスすることもまた可能である。
【0030】第3の口側にあるフィルターコンポネント
は吸引抵抗の低い通常のフィルターエレメントからな
り、かつこのエレメントは貯溜作用の乏しい場合には層
流を作り出す。この口側の室は特に従来の通気性の酢酸
繊維素束を含む。
【0031】上記のごとく、このマルチフィルター構造
により、タバコ側のフィルターエレメントにおいて主流
煙は、通常以上に速度の速く、濾過度の低い平行な部分
流に分割されることができ、かつこれらの部分流は中央
室の中でこの室の高さだけ、あるいはタバコ側の第1フ
ィルターエレメントの下流側の部分領域において外部空
気が加わる際に最初は東流であり、次に渦巻になった空
気が速度を緩めた主流煙部分流に衝突することにより、
流れが攪乱され、かつこの攪乱が吸着材料のガス相の吸
着作用を向上させる。上記と同時に毎回の吸引毎の主流
煙量がほぼ一定の場合には従って一貫して障害因子(”
炭素味覚”、”off taste”、”off flavor”)のない
一定の味覚が得られる。
【0032】
【実施例】
(実施例1)下に詳述される一部は機械的につくられた
フィルターコンポネントが手により発明に従って3室フ
ィルターに組み合わされ、かつこの場合に”室”は一般
にフィルターセクションの意味にも使用される。
【0033】
【表1】
【0034】孔隙間を持たぬフィルター外被ペーパーを
用いて連結されたフィルターセクションが手により、通
常の通気性を持たぬ化粧紙を用い、機械的につくられ
た”American-Blend”−タバコ(ZW=0.47kPa)に取り付
けられ、かつフィルター室の高さにわたり手により穿孔
が施された。
【0035】上記のごとく作り上げられたフィルター煙
草の換気度または空気添加度は55%であり、かつ上記の
吸引抵抗並びに記載の個々の吸引抵抗から生じた、消費
者にとって重要な最終吸引抵抗は0.95kPamm水柱であっ
た。
【0036】実施例1による3室フィルター煙草はDI
N 10240による機械的に製造された基準煙草(活
性炭素をもたないが、しかしタバコのブレンドは同じ単
一のフィルター煙草)と喫い比べられた。上記の外に
(0−含有量はDIN−草案10248により、またN
O含有量は、煙草工業界において通常用いられている化
学発光法により検出された。
【0037】
【表2】
【0038】テスト煙草のデータは、38%の比較的僅か
なフィルター貯溜度の場合に6.6mgの乾燥凝縮物含有
量を示すが、この含有量は”ライト”範囲に対応するも
のである。このクラスまたはこの凝縮物含有量の一般の
煙草(比較テスト参照)に通常の約7mlのCO−値に
比較して4.5mlと明かに低くかつNO−値と同様に、
むしろ”ウルトラライト”−範囲に見られるものほどに
ガス相は速度の減少を示している。
【0039】テスト煙草の業界で用いられている方法に
より測定された、ガス相の減少は、18種の代表的な材料
に対する煙草に比較して平均で約65%であった。
【0040】ガス相測定法:有機揮発成分 煙草はDIN 10240はRM 20(Borgwaldt社
製)で喫煙された。粒子相の分散は静電気煙捕提器によ
り行われ、ガス相はガスシリンダーにおいて捕捉され
た。
【0041】個々の物質の分離は分離毛細管60m×0.32
mm内径に0.5μ DB−Waxを塗布したガスクロマ
トグラスにより行われた(J&W社、ガスクロマトグラ
フ4160、Carlo Erba社)。
【0042】炭化水素、アルデヒド、ケトン、ニトリ
ル、アルコール、その他の物質クラスの中の18の代表的
な主成分物質が定量分析され、かつng/煙草によりプ
リントアウトされた(データー ステーション Spe
tra Physics)。
【0043】味覚テスト 10人の選び抜かれた喫煙者パネルにより実施例1のテス
ト煙草が比較煙草と味覚的に喫み比べられた。この場合
に驚くべきことに好ましからむ”off-taste”−効果は
殆ど皆無である(これに関する10人の結果が一致した)
がしかし、芳香および豊満価がやや欠けるとの結果が得
られた。
【0044】(実施例1a)実施例1の場合と異なり、
タバコ材料に発明の芳香物質(150ppm フレーバータイ
プA;15ppm フレーバータイプB;10ppmフレーバータ
イプC)を施された実施例1の3室フィルター煙草が実
施例1の場合と同様に同じ基準煙草を用いて煙の分析お
よび味覚テストについての比較テストが実施された。
【0045】分析物性データーは、予測通りに実施例1
と同様の結果を示した。味覚判定は同じエキスパートチ
ームにより実施された。結果は下記の通りであった。テ
スト煙草は基準煙草に比較して他の表現法を借りれば、
遥かに豊満でタバコらしく、かつ芳香的であると判定さ
れた。”off-Taste/off-Flavor”−効果は認められなか
った(判定は9名が一致、1名が反対結果を示した)。
【0046】(実施例2)実施例1aに従い、発明によ
る3室フィルター煙草が作られたが、今回は中央室に10
0mgの活性炭素30-70メッシュを含有し、かつそのタバ
コ側のフィルターセクションはジグザグ層に設けられた
澱粉箔からなっていた。
【0047】このマルチフィルター煙草もまた基準煙草
を用いて実施例1の場合と同様に煙にされ、かつガスク
ロマトグラフィー並びに味覚テストを用いて比較テスト
された。
【0048】
【表3】
【0049】このデーターは、実施例1のそれと同様に
K値とN値はほぼ同じであり、CO/NOの低下が予測
通りであることを示している。
【0050】ガス相の減少率は、18の代表的な物質に関
しては比較煙草に対して、平均約85%であり、例えばア
セトアルデヒドに対しては79%、HCNに対しては87%
であり、アクロレインに対しては90%に及んだ。
【0051】味覚テスト(12人の喫煙表示パネル) 高いガス相の減少にも拘らず、”off-Taste/off-Flavor
”効果は認められなかった(12人の判定が一致し
た)。
【0052】その他の表現値では、テスト煙草は基準煙
草に比較して、いくらか豊満かつ芳香的であると判定さ
れた(10人が認めた)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A24D 3/10 7229−4B 3/14 7229−4B 3/16 7229−4B // C11B 9/00 M 2115−4H T 2115−4H W 2115−4H (72)発明者 エドガー メンツェル ドイツ連邦共和国 2085 クビックボー ン,マリエンヘーエ 138 (72)発明者 ハンス ノエ ドイツ連邦共和国 2085 クビックボー ン,シュレズィーンシュトラーセ 8 (72)発明者 クラウス マイスナー ドイツ連邦共和国 2000 ハンブルク 73,アイラーベーク 8 (72)発明者 ヘニッヒ ザイデル ドイツ連邦共和国 2120 リューネブル ク,イン フェルデンホーフ 5 (72)発明者 ヴォルフガング ヴィルデナウ ドイツ連邦共和国 2061 バークフェルト −シュテーゲン,ハートビクザール 17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3筒のフィルターまたは3室フィルター
    を餅、しかもタバコに最も近い(第1の)室は、高い吸
    引抵抗と低いタール貯溜能を持つ主として長軸方向にの
    み通気性を示すフィルター材料をもち、それに続く第2
    の室は吸着剤を部分的にまたは完全に満たされた中央に
    位置する室であり、また第3室であり、上記の室に続く
    口に接続する室は低い吸引抵抗および低または中規模の
    タール貯溜性を示す通気性のフィルター材料を備え、か
    つ上記の3つの室のすべては共通のそれ自体通気性を持
    たないが、しかし部分的にレーザーにより穿孔された換
    気用の孔を持つ外被により外囲を包まれ、かつこの外被
    はタバコ材料との接合部をも取り巻き、しかも a) 上記のタバコ材料は芳香物質の混合体を含浸されて
    おり、かつこの混合体は: i) 一般構造式が 【化1】 であり、かつR1からR4は同じものであるか、または相
    異なるものであり、かつH,CH3,CH3−CH2,O
    H、酪酸エステル残基またはプロビオン酸エステル残基
    またはCH3−Oを意味する一つまたは複数の化合物を
    もって構成されるタイプAの10から500ppmの芳香物質、
    および ii) 一般構造式が 【化2】 であり、かつR1からR4が同じものであるか、または相
    違するものであり、かつH,CH3,CH3−CH2,O
    H,酪酸エステル残基またはプロピオン酸エステル残
    基、またはCH3−Oを意味し、またR1はR2とあるい
    はR3はR4とベンゼン核を形成することのできる如きタ
    イプBの0.1から100ppmの芳香物質を含有し、 b) 中央の室は95%まで吸着材料を満たされており、か
    つこの材料は少なくともその80Vol.-%が0.7から0.8cm3
    /gの孔隙空間、0.9から1nmの孔隙半径および177μmから
    500μmの範囲のスクリーンメッシュに相当する粒径分布
    を示す活性炭素からなり、 c) かつ i) 中央室の範囲内のおよび/または ii)タバコ側の第1室の下流側の部分錐域にある通気性
    をもつ外被はフィルター通気度が30から80%になるごと
    く穿孔されており、かつ d) 第1室フィルターが0.8から1.6kPaの吸引抵抗をも
    ち、かつ第3室フィルターの吸引抵抗が0.2から0.4kPa
    であることをもって特徴とする換気式のフィルター煙
    草。
  2. 【請求項2】 タバコ材料がさらに一般構造式が、 【化3】 であり、R1およびR2は同じものであるかまたは相異な
    るものであり、かつH,CH3またはCH3−CH2を意
    味するがごとき一つは複数の化合物からなるタイプCの
    200ppm未満の量の第3成分を含浸されていることをもっ
    て特徴とする特許請求の範囲の第1項に記載の煙草。
  3. 【請求項3】 中央の室が別の吸着剤として酸化アルミ
    ニウム、海泡石、シリカゲルおよび/または礬土を含有
    することをもって特徴とする特許請求の範囲の第1から
    第2項に記載の煙草。
  4. 【請求項4】 第1室フィルターまたは第1フィルター
    コンポネントが主としてセルロース箔またはセルローズ
    誘導体箔、澱粉箔または紙箔、金属箔またはプラスチッ
    ク箔からなる主として互いに平行に薄膜状に配列された
    平面性材料からなることをもって特徴とする特許請求の
    範囲第1から第3項に記載の煙草。
  5. 【請求項5】 第1室フィルターのフィルター材料がゼ
    ラチン、カルボキシメチルセルローズ、変成澱粉、多糖
    類またはポリオキシメタクリレートの類からなる水によ
    り膨潤することのできる箔からなるか、または膨潤性の
    材料をコーティングされているベース箔からなることを
    もって特徴とする、特許請求の範囲の第4項に記載の煙
    草。
  6. 【請求項6】 下流側の部分領域の第1室フィルターの
    中およびフィルターエレメントの周縁領域内のフィルタ
    ーが、網膜状のフィルター体と異なり通気性をもち、し
    かも長軸方向に空気を流す通路または条溝を備えること
    をもって特徴とする、特許請求の範囲の第4または第5
    項に記載の煙草。
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