JPH0740907B2 - シートたばこの製造方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、巻たばこ等の原料に用いられる、たばこシー
トの製造方法及びその装置に関する。より具体的には、
本発明は、たばこ粉等のたばこ屑（本明細書においては
シートたばこのたばこ成分の原材料として対象となり得
る全てのものを「たばこ屑」という用語で総称する）を
結合剤等で結合して得られるシートたばこの製造方法及
びその装置に関する。

［従来の技術］ 巻たばこ等の通常のたばこには、たばこの葉を栽刻した
いわゆる刻たばこが用いられている。たばこの葉を栽刻
する工程あるいは他のたばこ製造工程において、葉屑、
刻屑、粉たばこ、中骨等の種々のたばこ屑が発生する。
これらのたばこ屑を有効利用する為、従来からたばこ屑
を適当な結合剤で結合し、これに補強材、保湿剤等を加
えて圧延ローラ間から押出し、シートたばこを製造して
いる。このシートたばこは栽刻されて刻たばこに混入し
て巻たばこ等の原料として用いられる。

第２図には従来のシートたばこ製造装置の全体の概要を
示す。

この従来の装置において、原材料であるたばこ屑は、先
ずバッチ式配合機12で適当な結合剤、補強材、保湿剤等
の補助成分と混合され、湿潤粉に造粒される。この湿潤
粉粒物は次に、例えば10本の処理ライン（第２図におい
ては２ラインのみ示す）で処理される為、各ラインの定
量供給機14に均等分配される。

各ラインにおいて、上記湿潤粉粒物は連続的に混練機16
で練られ、そして成形機18でシート状に成形される。こ
の後、このシート状成形物はメッシュコンベア22により
搬送される間にヒータ若しくは熱風により乾燥され、裁
断機24で物流用の寸法にラフカットされる。そして最後
に各ラインで処理された半製品が集められ、梱包機26で
梱包される。

上記製造装置において、混練機16及び成形機18は、夫々
第３図及び第４図に概略が示されるようなものが使用さ
れている。混練機16はモータ32で駆動される２対のロー
ラ34、35及び36、37を上下に具備する。ローラ34、35及
び36、37間の間隔は約0.2mmである。また成形機18はモ
ータ42で駆動される１対のローラ44、45を具備する。ロ
ーラ44、45間の間隔は約0mmである。

配合機12からの湿潤粉粒物は、第３図中矢印方向から混
練機16の第１ローラ34、35対上に連続的に供給される。
ローラ34、35対の上において、湿潤粉粒物10aは第５図
図示の如く、定常的に所定量堆積された状態となり、該
ローラ対の矢印方向の回転に伴って、この上で練を加え
られる。またこれと共に、供給量に対応する量の湿潤粉
粒物が、ローラ34、35対の回転に伴って、該ローラ対間
を通って排出され、シート状処理物10bに加工される。

上記加工処理において、ローラ34、35対は異なる速度で
回転されており、シート状処理物10bは高速回転側のロ
ーラ（図示構造ではローラ35）の表面に付着した状態で
排出される。従ってローラ35側にはドクターブレード38
が配設され、シート状処理物10bはブレード38によりロ
ーラ35表面から剥がされる。

ローラ35表面から剥がされたシート状処理物10bは次に
混練機16の第２のローラ36、37対上に供給される。そし
て第５図に関して説明したものと同態様で混練処理さ
れ、第３図中の矢印方向に排出される。

混練機16から排出されたシート状処理物は、次に第４図
中矢印方向から成形機18のローラ44、45対上に連続的に
供給される。ここにおける加工処理も、第５図における
それと同態様であり、シート状成形物が第４図中の矢印
方向に排出される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記製造装置にあってはしかし、混練機16から排出され
たたばこ原料のシート状処理物を、成形機18のローラ対
が銜込む速度に限界があり、製造速度を律速する原因と
なる。従って、製造量を増加せさる為には、成形機18を
含む処理ラインを、例えば上記装置のように10ラインと
いうように多数配設しなければならないという問題が生
じる。

この問題を解消する為、混練機16を排除して配合機12か
ら出た湿潤粉粒物を直接成形機18に供給する方法も提案
されている。しかしこの方法においては、成形機18の成
形ローラからたばこのシート状成形物が剥離される際
に、強度不足の為、裂け目や割れが生じやすいという問
題がある。この問題は成形ローラの周速度即ち送り速度
が早くなるほど顕著となる。

本発明は上記従来技術の問題点を解決する為になされた
ものであり、製造速度の高速化と、製品の品質維持とい
う相反する課題を達成し得るシートたばこの製造方法及
びその装置を提供することを目的とする。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する本発明に係る製造方法は、たばこ屑
に水を含む補助成分を混合して湿潤粉粒物を造粒する工
程と、上記湿潤粉粒物を混練してシート状処理物を形成
する工程と、上記シート状処理物を解砕して湿潤粉解砕
物を形成する工程と、上記湿潤粉解砕物を少なくとも１
対のローラ間で成形してシート状成形物を形成する工程
と、を具備することを特徴とする。

また本発明に係る製造装置は、たばこ屑に水を含む補助
成分を混合して湿潤粉粒物を造粒する配合機と、上記湿
潤粉粒物を混練してシート状処理物を形成する少なくと
も１つのローラ対を有する混練機と、上記シート状処理
物を解砕して湿潤粉解砕物を形成する解砕機と、上記湿
潤粉解砕物を成形してシート状成形物を形成する少なく
とも１つのローラ対を有する成形機と、を具備すること
を特徴とする。

望ましくは、上記成形機の上記少なくとも１つのローラ
対が、ローラ表面近傍に多数の冷却水路を内蔵する多孔
ローラの対からなる。

［作用］ 本発明によれば、解砕機を配設することにより成形機に
供給される原料は、、解砕された粒状物の形態をなす。
これは成形ローラにおける原料の銜込みを大幅に改善す
る。成形ローラの高速運転による過熱の問題は多数の冷
却水路を内蔵する多孔ローラの採用により解消される。

［実施例］ 第１図は本発明に係るシートたばこの製造方法及びその
装置の全体の概要を示す図である。

本装置において、原材料であるたばこ屑は、先ずバッチ
式配合機12で後述するような適当な補助成分と混合さ
れ、（直径約２−5mm程度の）湿潤粉粒物に造粒され
る。この湿潤粉粒物は配合機12からバッチ式に排出され
る為、一旦定量供給機14aに集められ、混練機16に対し
て連続的に供給される。定量供給機14aは、配合機12が
バッチ式である為に配設されているが、もし連続処理型
の配合機を用いれば、定量供給機14aは不要となる。

混練機16は従来装置における第３図図示の混練機と同一
で、従って、ここで上記湿潤粉粒物は前述の態様で練を
加えられると共に、シート状の処理物として排出され
る。上記シート状処理物は次に、後述する解砕機17にか
けられ、再度湿潤粉粒物即ち解砕物に分割される。ここ
で得られる湿潤粉解破物の粒径は、配合機12から排出さ
れる湿潤粉粒物の粒径と概ね同程度（直径約２−5mm程
度）とすることが望ましい。上記湿潤粉解砕物は次に、
一旦定量供給機14bに集められ、ここから、例えば３本
の処理ライン（第１図において２ラインのみ示す）に均
等分配される。

各ラインにおいて、上記湿潤粉解砕物は連続的に成形機
18aでシート状に成形される。成形機18aは、後述するロ
ーラ内部の冷却機構を除いて、従来装置における第４図
図示の成形機と同一で、従って、ここで上記湿潤粉解砕
物は前述の態様でシート状の成形物として排出される。
しかし成形機18aに供給される原料は、従来装置がシー
ト状であるのに対して、本発明に係る装置にあっては、
解砕された粒状をなす為、原料の銜込みが大幅に改善さ
れる。この為、成形機18aにおける成形ローラの回転速
度即ち処理速度はかなり速くでき、この処理速度は、実
験の結果約３倍にもできることが判明した。また成形機
18aにおける上記原料は、解砕機17で粒状に分割されて
いるが、練は混練機16で既に十分が加えられた状態とな
っている。従って、成形ローラからシート状成形物が剥
離される際に、強度不足の為、同成形物に裂け目や割れ
が生じるようなことはなくなる。

次に上記シート状成形物は、第２図図示の従来装置と同
様、メッシュコンベア22により搬送される間にヒータ若
しくは熱風により乾燥され、裁断機24で物流用の寸法に
ラフカットされる。そして最後に各ラインで処理された
半製品が集められ、梱包機26で梱包される。

次に上記製造装置の要点について言及する。

補助成分 本発明に係るシートたばこの製造にあっては、先ず、た
ばこ屑を結合剤等の補助成分によって結合させた湿潤粉
粒物が準備される。この湿潤粉粒物は、従来から用いら
れているものと同様、たばこ成分である種々のたばこ屑
と、結合剤、補強材、更に必要に応じて保湿剤、耐水化
剤並びに適度の水分含量にする為の水等の補助成分とを
含む。望ましくは、上記湿潤粉粒物中に、たばこ屑を10
0重量部として、５乃至20重量部の補強材、及び20乃至3
5重量部の水を含む。補強材としては、従来から用いら
れているパルプの解繊品が望ましい。湿潤粉粒物中のた
ばこ屑の含量は、水を添加する前の粉体の全重量を基準
として、通常75乃至95％、望ましくは80乃至90％であ
る。また結合材としては、従来と同様、カルボキシメチ
ルセルロースナトリウム、メチルセルロース、エチルセ
ルロース、スターチ、アルギン酸ナトリウム等を用いる
ことができ、その含量は、たばこ屑を100重量部とし
て、通常１乃至15重量部、望ましくは３乃至10重量部分
である。また、湿潤粉粒物中には、任意的に保湿剤、耐
水化剤等を適量含んでもよい。保湿剤としては、例えば
プロピレングリコールとコーンシロップとの混合物（配
合比は例えば重量基準で1:2）、耐水化剤として例えば
グリオキサールを挙げることができる。湿潤粉粒物は、
水以外の成分を混合した後、水を加えて混合することに
よって造ることができる。これらの混合は配合機12にお
いて行われる。

解砕機 第６図は解砕機17を示す拡大斜視図である。解砕機17は
モータ52により駆動される回転体54を有し、回転体54の
シャフトには多数のパドル56が90°間隔で放射方向に配
設される。また回転体54の両側には、半割り円筒形のカ
バー58が配設され、解砕空間が規定される。カバー58の
一方には原料導入口62が形成され、また回転体54の下側
には原料排出口64が形成される。

混練機16からのシート状処理物は、原料導入口62からカ
バー58に覆われた空間内に入り、ここで回転体54のパド
ルにより再度ばらばらに砕かれる。砕かれた処理物は、
外観上配合機12を出たばかりの湿潤粉粒物と同じような
泥粒状態となり、回転体54の下側の排出口64から機外に
出される。この処理は原料の導入から排出までが連続的
に行われる。

成形ローラ 上述の如く、本発明に係る装置にあっては、成形機18a
の成形ローラにおける原料の銜込みが大幅に改善され、
従来に比べ約３倍の速度で成形ローラが運転可能とな
る。しかし、ここで問題となるのは、ローラの高速運転
により、その表面が過熱し、ローラの偏膨脹が生ずると
いうことである。ローラの偏膨脹は、成形機18aで得ら
れるシート状成形物の厚さむらを発生させ、製品の品質
低下を招く原因となる。第７図はこの問題に対処する為
に、本発明装置において成形ローラとして採用した多孔
ローラを示す縦断側面図である。

この多孔ローラ70において、ローラ本体72の中心にはそ
の軸方向に延びるボア74が形成される。またローラ本体
72の一端部にはロータリージョイント76が接続され、こ
れがボア74と水密的に連通する。ロータリージョイント
76には給水管78と排水管82とが組込まれ、両管はボア74
との接続部において、排出管82が給水管78を包囲するよ
うに同軸状に整一する。

給水管78は、ボア74内に配設された導水管84の一端部に
接続され、導水管84の他端部はボア74の概ね中央で終端
する。導水管84の終端部周囲には仕切り板86が付設さ
れ、仕切り板86はその周囲溝に配置されるＯリングの補
助により、ボア74を第７図中左右２つの空間74a、74bに
区画する。

右側空間74aにはローラ本体72の表面に向かって延びる
斜行水路92が連通し、これは本体72の表面近傍に形成さ
れた長手方向水路94の一端部に繋がる。第９図図示の如
く、水路94は他端部において連結水路98により長手方向
水路95の一端部に接続され、また水路95は他端部におい
て連絡水路99により長手方向水路96の一端部に接続され
る。更に水路96は他端部において斜行水路93に接続さ
れ、斜行水路93はボアの左側空間74bに連通する。

斜行水路92から長手方向水路94〜96を経て斜行水路93に
至る水路は、第８図図示の如く、円周方向等間隔に６組
配設される。従って、長手方向水路94〜96はローラ本体
72の表面近傍全域に亘って概ね均等に存在することとな
る。給水管78からの水は、導水管84を通ってボアの右側
空間74aに放出され、ここから、各斜行水路92を通って
各長手方向水路94〜96に至り、ローラ本体72の表面側全
体と熱交換を行う。そして斜行水路93を通ってボアの左
側空間74bに戻され、更に排出管82を通って系外に排出
される。

スタートアップ時において、成形ローラ70に対しては、
ロータリージョイント76の給水管78から温水（約60〜90
℃程度）が導入される。これはローラ70が冷えていると
原料即ちここでは湿潤粉解砕物に十分な流動性が得られ
ない為、ローラ70を暖める必要があるからである。しか
し、高速運転により成形ローラ70が熱せられてくると、
上記温水は逆に冷却水として作用し、ローラ70表面の過
熱を防止する。従って、過熱に起因するローラ70の偏膨
脹が未然に防止され、ここで得られるシート状成形物の
品質が維持されることとなる。

次に上記製造装置による実験例を示す。

例 たばこ屑100重量部、補強材としてのパルプ解繊品15重
量部、結合剤としてのスターチ10重量部、保湿剤として
のプロピレングリコール５重量部及びコーンシロップ５
重量部、耐水化剤としてのグリオキザール５重量部、水
分調整の為の水30重量部を、配合機にて配合し、湿潤粉
粒物を造粒した。

次にこの配合済湿潤粉粒物をホパーから混練機に供給
し、練を付与すると共に、厚さ0.5mm程度のシート状処
理物に加工した。この時の混練機の高速ローラと低速ロ
ーラとの周速比は1:1.3、高速ローラの周速度は138m/mi
nであった。

次このシート状処理物を解砕機に通し、解砕することに
より、直径約３乃至5mm程度の湿潤粉粒状解砕物を得
た。この時の撹拌及び解砕用の回転体の回転数は800rpm
であった。

次にこの解砕物をホパーから成形機のローラ対間に供給
し、厚さ0.12mm程度のシート状成形物を形成した。この
時の成形機の高速ローラと低速ローラとの周速比は1:1.
3、高速ローラの周速度は240m/minであった。

上記シート状成形物を乾燥させ、これをサンプルＡとし
て引張り強度試験を行った。また比較用サンプルとして
下記の要領でサンプルＢ、Ｃを夫々作成した。サンプル
Ｂは第２図図示の従来装置により作成したもので、従っ
て、製造速度は、本発明装置に比べ約1/3となる。サン
プルＣは本発明装置から混練機を取除くと共に、解砕機
の回転体の回転数を600rpmとし、本発明装置と同速度で
作成したものである。表１に夫々縦方向及び縦方向の引
張り強度試験の結果を示す。

表１から、本発明に係るサンプルＡは、サンプルＢより
もむしろ良好な強度を有し、またサンプルＣよりは遥か
に優れた強度を有することがわかる。

［発明の効果］ 本発明によれば、解砕機を配設することにより成形ロー
ラにおける原料の銜込みが大幅に改善された為、従来に
比べ約３倍の速度で成形ローラが運転可能となる。従っ
て、換言すれば、同じ製造量の為に、従来装置では10本
必要であった処理ラインが、３本の処理ラインですむよ
うになる。また、成形ローラとして多孔ローラを採用す
ることにより、製造速度の高速化に伴う、製品の品質低
下という問題も避けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシートたばこの製造方法及びその
装置の全体の概要を示す図、第２図は従来の製造装置の
全体の概要を示す図、第３図は混練機の概要を示す図、
第４図は成形機の概要を示す図、第５図は混練機におけ
るローラ対と原料との関係を示す図、第６図は解砕機の
概要を示す斜視図、第７図は成形ローラの冷却機構を示
す縦断側面図、第８図は同冷却機構の水路の円周方向の
関係を示す図、第９図は同冷却機構の水路の長手方向の
関係を示す図である。 12……配合機、14a、14b……定量供給機、16……混練
機、18a……成形機、22……メッシュコンベア、24……
裁断機、26……梱包機、70……成形ローラ、74……ボ
ア、76……ロータリージョイント、92〜99……水路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 賢一 東京都品川区東品川４丁目12番62号 日本 たばこ産業株式会社東京シートたばこ工場 内 審査官 伊藤 明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】たばこ屑に水を含む補助成分を混合して湿
   潤粉粒物を造粒する工程と、上記湿潤粉粒物を混練して
   シート状処理物を形成する工程と、上記シート状処理物
   を解砕して湿潤粉解砕物を形成する工程と、上記湿潤粉
   解砕物を少なくとも１対のローラ間で成形してシート状
   成形物を形成する工程と、を具備することを特徴とする
   シートたばこの製造方法。
2. 【請求項２】たばこ屑に水を含む補助成分を混合して湿
   潤粉粒物を造粒する配合機と、上記湿潤粉粒物を混練し
   てシート状処理物を形成する少なくとも１つのローラ対
   を有する混練機と、上記シート状処理物を解砕して湿潤
   粉解砕物を形成する解砕機と、上記湿潤粉解砕物を成形
   してシート状成形物を形成する少なくとも１つのローラ
   対を有する成形機と、を具備することを特徴とするシー
   トたばこの製造装置。
3. 【請求項３】上記成形機の上記少なくとも１つのローラ
   対が、ローラ表面近傍に多数の水路を内蔵する多孔ロー
   ラの対からなる請求項（２）記載の製造装置。