JPH0628579B2 - 煙草再生方法およびその方法によって製造される煙草充填物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、煙草の再生に関するものである。

従来の技術 粒子状の煙草を利用した煙草材料の製造については、従
来より多くの提案がなされている。これらの提案による
と、粒子状煙草は、喫煙物製造工程や紙巻煙草製造工程
等における破棄物（煙草屑）から得ることができ、ま
た、煙草葉身もしくは葉柄を碾いて得ることもできる。
粒子状煙草から製造される材料は、平坦ウェブすなわち
シート状、ロッド状、フィラメント状、または中空円筒
状であってもよい。これらの材料を製造する方法は、通
常、煙草再生方法と称される。

喫煙物として使用可能な材料を製造するため煙草再生方
法を実施することが提案された。前記材料が例えば直径
８mmの多孔ロッド状に製造される場合、前記ロッドは紙
巻き煙草または葉巻に類似した喫煙物として喫煙可能で
ある。また、煙草再生方法による製造物は、寸断された
後、通常の喫煙物の切断充填物成分として利用すること
が提案されている。さらに、ウェブすなわちシート状の
再生煙草材料は、喫煙物の包装材料として使用される。

前記再生方法によって製造される材料に含むよう提案さ
れた煙草以外の成分には、水と、例えばペクチン、スタ
ーチ、プルラン、セルロース・バインダー等のバインダ
ー剤と、充填物と、湿潤剤と、膨張剤と、強化剤と、香
料とがある。

煙草再生方法は、粒子状煙草およびその他の構成材料に
鋳造工程、押出し工程、または製紙タイプ工程を適用す
ることによって実施可能となる。

従来より提案されている煙草再生方法の詳細は、次に列
記した特許明細書に記載されている。すなわち、 オーストラリア特許第４４９，６５１号明細書。カナダ
特許第７１１，５２９号、第９５１，２０９号、第１，
１６３，０６９号明細書。欧州特許第０５６，３０８
号、第１１３、５９５号、第１４３，３３５号、第１６
７，３７０号、第１９８，７１８号、第２０８，５６６
号、第２３８，２９８号明細書。英国特許第７３６７／
９８号、第９８３，９２８号、第１，０１３，３０３
号、第１，０５５，４４５号、第１，０５９，４７０
号、第１，１３８，２８０号、第１，２３４，７８６
号、第１，５０２，７９７号明細書および、英国特許公
開第２，０７８，０８７号明細書。米国特許第２，５９
２，５５３号、第３，０９８，４９２号、第３、１６
６，０７８号明細書。

発明が解決しようとする問題点 従来の煙草再生方法によって製造された材料に関する喫
煙上の問題点は、味、風味、香り、色、燃焼性、密度、
弾力性およびもろさ等の要因に係るものである。このよ
うな材料を喫煙物の充填物成分として使用した際、通常
の切断葉煙草と比べて充填力が弱くなるという問題点が
ある。

故に、本発明の目的は、喫煙特性が煙草と近似した材料
を製造できる煙草再生方法を提供することである。

本発明の別の目的は、切断葉煙草と色および全体的外観
が近似した材料を製造できる煙草再生方法を提供するこ
とである。

また、本発明の別の目的は少なくとも切断葉煙草と同等
の充填力を備えた材料を製造可能な煙草再生方法を提供
することである。

さらに、本発明の目的は、弾力性があり且つ変質抵抗力
が高い切断材料を製造可能な煙草再生方法を提供するこ
とである。

さらに、本発明の別の目的は、煙草充填物製造における
主要処理工程の終わりに天然煙草紙巻き煙草充填物とブ
レンド可能な材料を製造可能な煙草再生方法を提供する
ことである。

問題点を解決するための手段 本発明は、押出物が押出機のダイの排出開口部より大き
な断面を有するように、粒子状煙草、スターチ、バイン
ダーおよび水からなる混合物を押出してシート状押出物
を形成し、前記押出物が可塑性相にあるとき牽引されて
厚みを減少し、該牽引比が少なくとも１．５であり、前
記牽引された押出物が切断されて煙草充填物のサイズの
粒子製品が製造される煙草再生方法を提供する。

さらに、本発明は、各粒子が多孔性内部と該粒子の両側
の各々にわたって延びる一体スキンとから成る粒子で構
成される再生煙草充填物製品であって、該充填物製品
は、押出物が押出機のダイの排出開口部より大きな断面
を有するように、粒子状煙草、スターチ、バインダーお
よび水からなる混合物を押出してシート状押出物を形成
し、前記押出物が可塑性相にあるとき牽引されて厚みを
減少し、該牽引比が少なくとも１．５であり、前記牽引
された押出物が切断されて前記粒子となる方法によって
製造されることを特徴とする再生煙草充填物製品を提供
する。

押出物を牽引することにより、該押出物の加工方向寸法
が大きくなるとともに厚みが小さくなるのに加えて、前
記押出物に志向性が加わり、強度および可撓性の高い切
断製品が製造される。

牽引比、すなわち、ダイにおける押出物の速度に対する
ダイの下流側において押出物に与えられる加工方向速度
の比は、少なくとも１０が適当であり、さらに好ましく
は少なくとも２０、また、より好ましくは少なくとも３
０である。

押出物の低密度構造を保持するため、押出物への牽引力
は、押出物が１対の対向するローラー間に挾持されると
きのような横方向粉砕力を含んではならない。押出物を
低密度構造を保持した状態で牽引する効果的な方法は、
表面の粘着性を保証するに十分な高温を維持しながら該
押出物を対になっていない被駆動牽引ローラーのまわり
で伸長することであるということが判明した。押出物の
適切な粘着性、および、ローラーの円周方向における十
分な部分にわたった該ローラーと押出物との接触を確保
することにより、前記ローラーは、押出物を牽引するに
十分な牽引力を発揮する。ローラーの円周接触面は通常
の円筒状の円滑面であるのが好ましい。押出機のダイに
対するローラーの位置は、ダイからローラーに至る押出
物がローラーに十分粘着することができない程冷却しな
いような位置が好ましい。該ローラーを設けた位置にお
いて押出物の十分な粘着性を確保するため、押出機のダ
イからローラーに至る押出物の移動を例えば、加熱手段
によって内部が高温に保たれるハウジング内で行なうよ
うにしてもよい。このようにして加熱することにより、
押打物の可撓性相状態を長くすることができる。

押出物がダイから排出される時の温度、および、押出機
に供給される成分を一定にしたとき、押出物が牽引され
る程度は、押打物の内部細胞が破壊したり押出物幅方向
表面を粉砕したりすることなく伸長化されるように、選
択するのが好ましい。

シート状の押出物を切断する時において、押出物がカッ
ターの動作上の問題点を起すには不十分な粘着性を有
し、且つ、押出物の細胞構造が切断力に抗するに必要な
含気性を備える程に強化されていることを確実にするよ
うに押出物の温度を低くすべきである。そうでなけば、
前記切断力は細胞の重要部を粉砕することとなる。この
ため、冷却手段により、押出物を冷却するのが好まし
い。牽引ローラーは、冷却流体がローラー中を循環する
ような冷却手段を有することが好ましい。

切断時における押出物の温度は、３０℃から５０℃以内
であるのが好ましい。

シート状押出物は、先ず、切断工程において長手方向、
すなわち、加工方向に切断される。この目的のため、押
出物を横切る方向に少し離隔し合ったディスクナイフ等
の多数の切断部材を設けてもよい。次に、押出物は、例
えばマルチブレード型シリンダーカッター等の切断手段
によって切断されて、各々が直線断面をしたフィラメン
トからなる粒状である切断製品となる。

前記切断製品が均一構造となるのを確実とするため、押
出物の押出時の当初の断面が管状または略管状となるよ
うな排出開口部を有するダイを設ける必要があるという
ことがわかった。次に前記押出物は、均一内部構造およ
び均一の厚みを有する平坦シート状に展開される。変更
例によるダイの排出開口部は直線スリット状である。

煙草・スターチ・バインダー混合物におけるスターチの
比率は、重量比５％から３５％の範囲内、特に、１０％
から２０％の範囲内が好ましい。前記混合物におけるス
ターチの重量は、バインダーの重量の２倍、より好まし
くは、３倍以上である。該混合物におけるバインダーの
重量比は、１０％、特に、５％を越えないのが好まし
い。

前記スターチは、コーンスターチ等である。該スター
チ、または、その一部は、その他のスターチであっても
よい。

前記バインダーはセルロースバインダーが適切である。
本発明を実施するのに用いる好ましいセルロースバイン
ダーとしては、ヒドロキシプロピルセルロースやカルボ
キシメチルセルロースがあるが、前者が特に効果的であ
る。その他の好ましいセルロースバインダーとしては、
ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチ
ルセルロース等があり、煙草再生方法に精通した者にと
って前記以外のものも容易に考えられる。前記煙草・ス
ターチ・バインダー混合物のバインダーは、２以上の材
料によって構成されてもよいが、そのうち１つはヒドロ
キシプロピルセルロースである。

前記煙草・スターチ・バインダーに加えて、砂糖を押出
機に供給してもよい。前記砂糖は、果糖、グルコース、
サッカロース等の１以上の砂糖からなる。前記砂糖は、
煙草・スターチ・バインダー混合物において重量比５％
を越えないのが好ましいが、約１０％まで含有されてい
てもよい。

押出機における総含水量は、押出物の乾燥工程がない場
合、切断押出物の含水量が重量比５％から２０％（湿量
基準）、より好ましくは、１０％から１６％（湿量基
準）の範囲内となるようなものであるのが好ましい。
“総含水量”とは、煙草・スターチ・バインダー混合物
の“乾燥”成分における水分および添加水の合計値のこ
とである。前記成分が押出機に供給される前に前記成分
のうちの１つまたはそれ以上の成分に水を添加した後、
または、前記添加に代えて、胴部導入口を介して押出機
胴部に水を注入してもよい。好適な方法としては、混合
物の成分を混合した後、混合物を乾燥状態のまま押出機
に供給し、押出機胴部に水を注入する方法がある。

好ましくは、グリセロールまたはプロピレングリコール
等の可塑剤を、前記成分とともに押出機に供給した後、
または、それに代えて、押出機胴部に注入する。可塑剤
の含有量は、湿量基準で、重量比１％から１０％の範囲
内がよい。

押出機内における前記材料の処理が断熱状態または略断
熱状態で行なわれることによって、適切な特性の製品が
得られるということがわかった。さらに、押出機内にお
ける前記材料の煙草部分の温度が煙草によって有害な値
とはならず８０℃から１８０℃の範囲内となるように、
ダイに至る押出機胴部の温度を調節することが大切であ
る。

前記処理は、ダイから排出されたばかりの押出物が、押
出物内で飛び散って蒸気となる水によって膨張するよう
に条件で行なう必要がある。このようにして、押出物の
断面が大きくなり、多孔性の内部構造が形成される。押
出物の密度は５０mg／ccから５００mg／ccであり、３０
０mg／ccを越えないので好ましい。

煙草再生技術における当業者にとって自明なように、押
出機に風味剤を供給することも考えられる。このような
風味剤は、天然もしくは人工風味剤、または、直物エキ
ス等であってもよい。

本発明方法に用いられる粒子状煙草は、煙草葉の葉柄も
しくは葉身、またはその両方であり、煙草工場廃棄物か
らなるものでよい。煙草工場の主要または補助製造工程
において蓄積される廃棄物を使用して前記方法を十分に
実施可能であるということがわかった。前記廃棄物の代
わりに、または廃棄物に加えて、切断煙草を使用するこ
とも可能である。

本発明方法により、押出機に供給されたときの化学的構
成に対して実質的な科学変化を受けていない構成の製品
が容易に得られる。

再生煙草充填物製品は、天然すなわち再生されておらず
膨張化されていない煙草充填物との置換値が少なくとも
１：１であらねばならない。

実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図で示す装置により再生煙草製品を製造する際、煙
草殻、スターチ、およびセルロースバインダーが、各々
の貯蔵器（1,2,3 ）から混合ユニット（ 4）に供給され
て、水を添加することなく混合される。前記成分の重量
比は、例えば、煙草殻８０％、スターチ１５％、およ
び、セルロースバインダー５％である。工場から排出さ
れる煙草殻は、碾くことなく直接使用してもよい。セル
ロースバインダーは、例えば、３重量部のヒドロキシプ
ロピルセルロースと、２重量部のカルボキシメチルセル
ロースナトリウムとで構成される。

前記成分が混合ユニット（ 4）で完全に混合されると、
混合物は、符号（ 6）で全体を示す２スクリュー型押出
機のホッパー（ 5）に送られる。押出機（ 6）の供給ユ
ニット（ 7）は、供給パイプ（ 8）を介して、前記混合
物を押出機（ 6）の胴部（ 9）の導入端部に供給する。
タンク（10）からくみ出される水は、ポンプ（12）の作
用により、線管（11）を介して前記胴部（ 9）に注入さ
れる。同様に、グリセロールは、タンク（13）からくみ
出され、ポンプ（15）の作用により、線管（14）を介し
て胴部（ 9）に注入される。

砂糖が添加される場合、該砂糖は、貯蔵器（1,2,3 ）か
らの材料とともに混合ユニット（ 4）に供給されるのが
都合よい。

ホッパー（ 5）から胴部（ 9）に供給される前記混合物
の流動量は、例えば、１時間当り８６kgであり、この場
合、線管（11，14）による水およびグリセロールの流動
量は、それぞれ、１時間当り１０kgおよび５kgとするの
が適当である。胴部（ 9）における湿潤混合物中の水
は、例えば、重量比１６％である。

前記胴部（ 9）には加熱手段（第１図に図示せず）が設
けられており、該加熱手段により、胴部（ 9）に沿って
所望の温度が維持可能となる。

前記胴部（ 9）の温度は、例えば、導入端部では４０℃
であり、排出端部では９５℃にまで上昇する。

押出機（ 6）内における圧力は、押出機（ 6）内の水が
液相に保たれるような圧力値に維持される必要がある。
該圧力値は、５００psig（３４００ kPa）から２０００
psig（１３，６００ kPa）までが適当である。

前述の温度、圧力値において、押出機（ 6）に供給され
るスターチはゼラチン化される。

押出機（ 6）の胴部（ 9）の排出端部には、押出ダイ
（16）が配設されている。第２図から明らかなように、
押出ダイ（16）の排出開口部（17）は略リング状となっ
ている。前記開口部（17）は、ダイ（16）中に組み込ま
れるブロック（18）がリングの12時の方向において開口
部（17）を遮断している意味において、完全なリングで
あるとはいえない。このようにして、符号（19）で示す
押出物は、ダイ（16）からの排出当初において略管状断
面を有する。

押出物（19）がダイ（16）から排出される際、該押出物
（19）中の水は飛び散って蒸発するため、押出物（19）
の断面は前記排出開口部（17）の断面より大きくなり、
押出物（19）は実質的に閉塞された巣穴構造を呈する。
ダイ（16）に隣接した箇所における押出物（19）の温度
は、典型的には１１５℃であった。

押出物（19）は、各々が磨かれたステンレス鋼周辺面を
有する２つの平坦な円筒状ローラー（20，21）の周囲を
通過する。ローラー（20）は第１図における時計回り方
向に駆動され、ローラー（21）はローラー（20）と同速
度で時計回り逆方向に駆動される。冷却・ポンプユニッ
ト（24）から線管（22，23）を介して、冷却水がローラ
ー（20，21）中に循環される。

ダイ（16）からローラー（20）まで進行する際、押出物
（19）は、ダイ（16）においては略管状であったもの
が、ローラー（20）においては平坦シート状に展開され
る。ローラー（20）と接触状態にある押出物（19）の温
度は、該押出物（19）が粘着性をもちドラム（20）に粘
着するような温度であり、その結果、周辺部の速度がダ
イ（16）から排出される時の押出物（19）の直線状速度
以上となるように駆動されるドラム（20）が押出物（1
9）上に牽引力を発揮し、押出物（19）を牽引する。牽
引比は例えば１０である。ローラー（20，21）を循環す
る冷却水の冷却効果は、シート状押出物（19）がローラ
ー（21）を通過した時の温度が例えば４０℃となるよう
に、前記押出物（19）の温度を減少することである。ロ
ーラー（21）を通過する押出物（19）は、幅および厚み
が均一で、例えば、２００mmの幅および０．７mmの厚み
となり、閉塞巣穴内部、および、上、下外方スキンを有
する均一断面構造を有する。ローラー（20）の上流にお
いて可塑性相状態のとき押出物（19）が受ける牽引の結
果、該押出物（19）内の巣穴は加工方向に長くなる。ロ
ーラー（20，21）の冷却作用により、押出物（19）の加
工方向に志向した構造が強化される。ローラー（21）を
通過して押出物（19）は、前述の牽引および強化工程の
結果、強度および可撓性が高くなっている。

ローラー（21）の下流側において、シート状押出物（1
9）は、符号（27）で全体を示すカッターユニットに来
る前に、ガイドローラー（25，26）の囲りを通過する。
カッター（27）に来ると、押出物（19）は、先ず、多数
の回転駆動可能な円盤ナイフで構成される１対のスリッ
ター（28，29）間を通過する。前記スリッター（28，2
9）は、押出物（19）を例えば０．８mm幅の連続フィラ
メントに切る。そこで、該フィラメント状押出物（19）
は多数の刃を備えた回転可能シリンダー（30）と該シリ
ンダー（30）と共働する固定刃（31）との間を通過し、
その結果、連続フィラメントは例えば４０mmの長さの個
々のフィラメントに切断され、次に個々のフィラメント
は容器（32）に収集される。

典型的には、前記フィラメントの含水量は、重量比１５
％である。

容器（32）に収集される製品は、特に、天然煙草からな
る紙巻き煙草用の充填物とブレンドするのに適する。さ
らに、前記ブレンドは、煙草製造における主要工程の終
わりに行なうことができ、この点で、前述の主要工程を
経なければならず変質する恐れがある現在の再生製品と
異なる。

本発明の方法を実施する際押出機に供給することのでき
る粒子状材料の乾燥重量比は次のようにすることもでき
る。

そのＩ 煙草８０％、スターチ１５％、ヒドロキシプロピルセル
ロース３％、サッカロース２％。

そのII 煙草７６％、スターチ１５％、ヒドロキシエチルセルロ
ース３％、カルボキシメチルセルロース２％、サッカロ
ース４％。

本発明の方法によって得られる製品は、以前実施された
煙草再生方法による製品より優れた喫煙性を含む特性の
組合せを有するということがわかった。

本発明の方法を用いて製造される製品は、優れた外観、
天然色および香りを有するものであった。定量テストに
より、押出機に供給される初期乾燥混合物によって製造
される製品の色変化は最小限あるということがわかっ
た。また、その他のテストにより、前記製品中における
ニコチン・タール量および還元糖の量は、押出機に供給
される煙草のものと同様であるということがわかった。
本発明の方法により、非膨張切断葉煙草と同等またはそ
れ以上の充填力を有する製品が製造される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、煙草再生装置の略図、 第２図は、第１図の装置に設けた押出機のダイの排出端
部を示す図である。 （ 6）：押出機、（16）：ダイ、 （17）：排出開口部、（19）：押出物。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出物が押出機のダイの排出開口部より大
   きな断面を有するように、粒子状煙草、スターチ、バイ
   ンダーおよび水からなる混合物を押出してシート状押出
   物を形成し、前記押出物が可塑性相にあるとき牽引され
   て厚みを減少し、該牽引比が少なくとも１．５であり、
   前記牽引された押出物が切断されて煙草充填物のサイズ
   の粒子製品が製造されることを特徴とする煙草再生方
   法。
2. 【請求項２】前記牽引比が少なくとも１０であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】前記牽引比が少なくとも２０であることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。
4. 【請求項４】前記牽引比が少なくとも３０であることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の方法。
5. 【請求項５】前記押出物の牽引は、該押出物に横方向の
   粉砕力をかけることなく行なわれることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記
   載の方法。
6. 【請求項６】前記押出物の牽引は、該押出物の表面が粘
   着性を有するのに十分な高温である間に、該押出物を対
   になっていない被駆動、牽引ローラーに接触させて行な
   われることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５
   項までのいずれか１項に記載の方法。
7. 【請求項７】前記押出物を冷却するため、冷却流体が前
   記ローラー中に循環されることを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の方法。
8. 【請求項８】前記押出物は、切断されて前記製品になる
   とき、シート状であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項から第７項までのいずれか１項に記載の方法。
9. 【請求項９】前記押出物は管状または略管状で前記ダイ
   から排出されて、シート状に展開されことを特徴とする
   特許請求の範囲第８項記載の方法。
10. 【請求項１０】前記押出物は、加工方向および該加工方
    向を横切る方向に切断されて前記粒子となり、該粒子は
    加工方向に長いことを特徴とする特許請求の範囲第８項
    または第９項記載の方法。
11. 【請求項１１】前記スターチは、前記煙草、スターチ、
    バインダー混合物において、重量が前記バインダーの重
    量に比べて少なくとも２倍以上であることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１項
    に記載の方法。
12. 【請求項１２】前記バインダーはセルロースバインダー
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
    １１項までのいずれか１項に記載の方法。
13. 【請求項１３】可塑剤が前記押出機に供給されることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項から第１２項までのい
    ずれか１項に記載の方法。
14. 【請求項１４】各粒子が多孔性内部と該粒子の両側の各
    々にわたって延びる一体スキンとから成る粒子で構成さ
    れる再生煙草充填物製品であって、該充填物製品は、押
    出物が押出機のダイの排出開口部より大きな断面を有す
    るように、粒子状煙草、スターチ、バインダーおよび水
    からなる混合物を押出してシート状押出物を形成し、前
    記押出物が可塑性相にあるとき牽引されて厚みを減少
    し、該牽引比が少なくとも１．５であり、前記牽引され
    た押出物が切断されて前記粒子となる方法によって製造
    されることを特徴とする再生煙草充填物製品。
15. 【請求項１５】天然煙草充填物との置換値が少なくと
    も、１：１であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    ４項記載の製品。