JPH08214858A - たばこフイルター材の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一で高い濾過能力を有すると共に適度な通
気性と弾力性を備えたたばこフイルター材を能率よく製
造する。 【構成】 パルプ繊維を絡ませた不織布からなる長尺帯
状の薄葉紙11を上下歯形ロール１、２の噛合歯1a、2a間
に供給してこれらの噛合歯1a、2aにより該薄葉紙11を幅
方向にジグザグ状の襞部14に展延することによって、絡
み合った繊維12、12を幅方向にほぐして繊維間で多数の
微小空隙13を形成した網状構造のフイルター素材21を形
成し、このフイルター素材21を上下一対の空気噴射パイ
プ５、６からの空気流によって歯形ロール１、２に付着
するのを防止しながらトランペット７側に供給し、該ト
ランペット７によって棒状に収束して繊維間が絡み合い
且つ上記微小空隙13が断面略均一に分布して優れた濾過
性と通気性を発揮するフイルター材31を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、均一で且つ高い濾過率
を有すると共に適度な通気性、弾力性を備えたたばこフ
イルターの製造方法とその方法を実施するための装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たばこフイルターとしてはア
セテート繊維束を棒状に収束させてその外周を巻紙で包
装されてなるものが広く採用されているが、製造工程が
複雑で製品価格も高くなるという欠点がある。このた
め、パルプ繊維等を素材とする長尺帯状の不織布をトラ
ンペットに送り込んで幅方向に収縮させることにより棒
状に形成し、これを巻紙によって包装することによりた
ばこフイルターを製造することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、不織布
それ自体が無数の小さな隙間を有していて、この隙間に
より通気作用を行わせることができるが、繊維密度が密
で隙間が極めて微細なものであり、従って、この帯状不
織布をそのまゝトランペットによって幅方向に収縮させ
ると、隙間が殆ど閉塞された状態となって通気抵抗が上
記アセテート繊維束よりなるフイルターよりも上昇し、
良好な喫煙の妨げになるという問題点がある。

【０００４】さらに、不織布は比較的薄いものであって
もそのまゝでは柔軟性に劣るために棒状に収束させると
ランダムに屈曲して重なりあった面間の隙間が大きくな
り、しかも、この隙間がフイルターチップの長さ方向に
直進状に連通してこの隙間により適度な通気性を付与す
ることができても、不織布自体の小さな隙間をニコチン
・タール等の粒子が殆ど通過することなく重なりあった
面間の隙間を集中的に通過するために濾過効果を著しく
阻害するという問題点が生じる。

【０００５】このような問題点は予め不織布の繊維密度
を疎に形成しておいても、空気抵抗が最も少ない上記長
さ方向に直進する隙間を流通することなり、濾過効果を
増大させることができないものである。そのため、本願
発明者等は帯状薄葉紙をトランペートにより収束する前
に上下一対の歯形ロールで薄葉紙を幅方向に連続襞状に
展延してフイルター素材に形成する方法を開発したが、
上下歯形ロールにより幅方向に連続襞状に展延された際
に、薄葉紙はこれらの歯形ロールのいずれか一方に付着
し、前方に送り出されることなく破断して該歯形ロール
に巻き取られ、トランペット側に供給することができな
いという新たな問題が発生した。

【０００６】この問題点を上下歯形ロールの前方にガイ
ドローラを配設することによって解消しようとすると、
上下歯形ロールによって幅方向に連続襞状に展延された
フイルター素材はガイドローラとの接圧によって襞が消
去されて元の薄葉紙の状態になろうとする傾向が生じ、
優れた濾過率や適度の通気性、弾力性を備えた所望のた
ばこフイルター材を得ることができなくなると共に、ガ
イドローラとの摺擦によって破断する虞れがあった。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは不織布である薄葉紙
の繊維密度を粗として繊維間の隙間を拡開させると共に
柔軟性が極めて大きく形成され、全体に亘って均一な濾
過作用を奏し且つ適度な通気性を有するたばこフイルタ
ー材を能率よく確実に製造し得る方法およびその装置を
提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のたばこフイルター材の製造方法は、長尺帯状
の薄葉紙を引込み方向に回転している上下歯形ロール間
に送り込んでこれらのロールの互いに噛合する歯により
薄葉紙を幅方向に連続襞状に展延することによってフイ
ルター素材を形成し、このフイルター素材を上下歯形ロ
ールから引き出してその上下面に幅方向に等圧の空気流
を全幅に亘って吹きつけながら該フイルター素材を幅方
向に収束するトランペット側に送り込むことを特徴とす
るものである。

【０００９】また、この方法を実施するための装置とし
ては、請求項２に記載しているように、後方側から供給
される長尺帯状の薄葉紙を幅方向に連続襞状に展延して
フイルター素材に形成する互いに噛合した上下一対の回
転歯形ロールと、この上下回転歯形ロールの前方近傍位
置に配設されて上下回転歯形ロールから引き出されるフ
イルター素材の上下面に圧縮空気を吹きつけるノズルを
設けた上下一対のパイプと、これらの上下パイプの前方
に配設されたトランペットとから構成しているものであ
る。

【００１０】

【作用】帯状薄葉紙を互いに噛合した上下回転歯形ロー
ルに供給すると、一方の歯形ロールの歯の尖鋭端によ
り、薄葉紙はこの歯を噛合させている他方の歯形ロール
の隣接する歯間を支点として該歯間内に押し込まれ、全
体が幅方向に連続襞状に展延されて薄葉紙を構成する互
いに絡みあった繊維間がほぐされることになる。そのた
め、その繊維間で形成されている薄葉紙の微細な空間が
幅方向に拡開して繊維密度の粗な繊維の網状構造を形成
すると共に薄葉紙全体が薄く且つ一層柔軟性を付与され
る。

【００１１】このように薄葉紙を上下歯形ロールによっ
て幅方向に連続襞状に展延することによって形成された
フイルター素材は、これらの上下歯形ロールから前方に
送り出される際に、該フイルター素材の上下面に幅方向
に等圧の空気流を全幅に亘って吹きつけているので、フ
イルター素材が歯形ロールに付着することなく、且つそ
の連続襞状に展延された形態が損なわれることなく確実
にトランペット側へと供給される。この際、例えば、上
側の空気流の圧力を下側の空気流の圧力よりも高くして
おくと、フイルター素材を下方に傾斜した状態で搬送す
ることができ、下側の空気流の圧力を高くしておくとフ
イルター素材を上向き傾斜方向に、又、等圧にすると水
平方向に夫々送り出すことができる。なお、このような
フイルター素材の送り出し方向は、上下空気流の流れ方
向を変更することによっても変化させることができる。

【００１２】この上下空気流を介してフイルター素材を
トランペットに供給すると、フイルター素材はその幅方
向に連続襞状に形成されているので、その襞の折目から
幅方向に収縮しながらトランペット内で容易に棒状に収
束し、収束した際に、互いに屈折重合した襞面間の網状
構造の繊維同士が展延した薄葉紙の繊維密度と同等の繊
維密度となるように絡み合い或いは重なり合い、断面状
態において隙間が均一に分布すると共に長さ方向におい
ては隙間が直進することなくジクザグに連通して繊維に
よるニコチン・タール等の粒子に対する効果的な濾過作
用を奏するたばこフイルター材を得ることがでる。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図面について説明すると、
１、２は互いに噛合した上下一対の歯形ロールで、金属
ロールの外周面に高さが数mm程度の一定高さの歯1a、2a
をそれぞれ長さ方向に同一小ピッチでもって連続形成し
てなるものである。これらの上下歯形ロール１、２の各
歯1a、2aは周方向にリング状に形成されていると共に、
図２に示すように先端が尖鋭な断面三角形状に形成され
ており、上側歯形ロール１の歯1aは下側歯形ロール２の
歯2a、2a間に、該下側歯形ロール２の歯2aは上側歯形ロ
ール１の歯1a、1a間に嵌入した状態、即ち、上下歯形ロ
ール１、２の歯1aと歯2aとを微小隙間を存した状態で互
いに噛合させているものである。

【００１４】さらに、上下歯形ロール１、２の中心軸部
1b、2bをこれらのロール１、２の一端面から長さ方向に
突出させ、その突出部に互いに噛合した同径の歯車３、
４を夫々固着していると共に一方の歯車をモータ（図示
せず）によって一定の回転速度で矢印方向に回転させる
ことにより、上下歯形ロール１、２をその歯1aと歯2aと
の噛合部が後方より前方に向かって移動する方向、即
ち、たばこフイルターの素材である薄葉紙11を前方に向
かって送り出す方向に回転させるように構成している。
なお、このような上下歯形ロール１、２としては、一定
高さの螺子山を右螺旋方向に形成してなる螺子棒と左螺
旋方向に形成してなる螺子棒とを上下に配してこれらの
螺子山からなる歯を微小隙間を介して噛合させた構造の
ものを使用してもよい。

【００１５】５、６は上記上下歯形ロール１、２の前方
近傍位置にこれらの上下歯形ロール１、２と長さ方向に
並列状態にして夫々配設した上下一対の空気噴射パイプ
で、上下歯形ロール１、２から送り出される薄葉紙11の
上下面に対して、夫々上下方向に小間隔を存した位置に
設けられている。そして、上側の空気噴射パイプ５の下
周部前面側には長さ方向に小間隔毎に小径の空気噴射ノ
ズル5a、5a・・・5aを前方に向かって斜め下方に開口さ
せてあり、下側の空気噴射パイプ６の上周部前面側には
長さ方向に小間隔毎に小径の空気噴射ノズル6a、6a・・
・6aを前方に向かって斜め上方に開口させてある。な
お、これらの空気噴射パイプ５、６は夫々配管を通じて
圧縮空気供給源（図示せず）に連結、連通している。

【００１６】７は上下歯形ロール１、２から前方に適宜
間隔を存して配設した収束用トランペットで、前半部が
一定径を有する小径筒部7bに、後半部が該小径筒部7aの
後端から後方に向かって徐々に拡径した円錐形筒部7aに
形成されてあり、該円錐形筒部7aの開口後端を上下歯形
ロール１、２側に向けた状態で、固定、配設されている
ものである。

【００１７】８はこの収束用トランペット７の前方近傍
位置に固定状態で配設された成形用トランペットで、前
半部を収束用トランペット７の小径筒部7bと略同一内径
に形成されている小径筒部8bに形成していると共に後半
部を該小径筒部8bから後方に向かって徐々に拡径した円
錐形筒部8aに形成してある。９は成形用トランペット８
の前方に配設したカッターである。

【００１８】このように構成した装置によってたばこフ
イルター材に成形される材料としては、上下歯形ロール
１、２の長さに等しいか、やゝ小なる幅を有し、且つ厚
さが0.2mm 以下の不織布からなる長尺帯状の薄葉紙11が
用いられる。この薄葉紙11は公知のように、円網抄紙機
や長網抄紙機を使用してパルプ繊維に適宜なバインダー
を混合してなるスラリーを抄造して得られたものであ
り、パルプ繊維を主体として適宜な合成繊維を混合させ
たものであってもよい。薄葉紙11を構成する繊維12は図
３に示すように薄葉紙11の長さ方向に配向した状態で互
いに絡み合っており、隣接する繊維12、12間に無数の微
細な空隙13を有している。

【００１９】この長尺帯状の薄葉紙11をロール巻きにし
て上下歯形ロール１、２の後方側に配設したのち、上下
歯形ロール１、２を矢印方向に一定の回転速度で回転さ
せると共に該薄葉紙11を繰り出して上下歯形ロール１、
２間に供給すると、該薄葉紙11は上側の歯形ロール１の
各歯1aの尖鋭端によって下側の歯型ロール２の歯2a、2a
間に押し込まれると共に下側の歯型ロール２の各歯2aの
尖鋭端によって上側の歯型ロール１の歯1a、1a間に押し
込まれる。即ち、一方の歯形ロールの隣接する歯間寸法
に等しい薄葉紙11の幅部分が該隣接する両歯を支点とし
て他方の歯形ロールの歯によって該隣接する両歯の傾斜
面に沿って押し込まれ、図２に示すように幅方向に展延
されてＶ字状に屈折した襞14に形成される。

【００２０】従って、薄葉紙11の長さ方向に配向してい
る繊維12、12間が幅方向に引っ張られて引き裂かれるよ
うに解繊作用を受け、その結果、繊維12、12の絡み合い
点を支点として繊維12が斜め方向にほぐされ、図４、図
５に示すように繊維12、12間の微細な空隙13や互いに密
接した繊維12、12間が拡開して無数の拡幅微小空隙15に
形成される。このように、薄葉紙11が上下歯型ロール
１、２の連続歯1a、2aによって幅方向に連続襞状に展延
され、薄葉紙11の厚さが一層薄くなると共に上記繊維1
2、12間が適度にほぐされて形成された無数の拡幅微小
空隙15が全面に亘って均一に分布している繊維密度が粗
で一層柔軟性が増大したたばこフイルター素材21となる
ものである。

【００２１】このように薄葉紙11を互いに噛合した上下
歯形ロール１、２の歯1a、2aにより幅方向にジグザグの
連続襞14に展延してフイルター素材21に形成しながら該
フイルター素材21を上下歯形ロール１、２から前方に送
り出すと、フイルター素材21がこれらの上下歯形ロール
１、２の前方近傍位置に配設した空気噴射パイプ５、６
の噴射ノズル5a、6aから噴出する空気流によって上下歯
形ロール１、２から引き出される方向に保持されながら
収束用トランペット７側に搬送される。即ち、上下歯形
ロール１、２の連続歯1a、2aに沿って幅方向に連続襞状
に屈折されたフイルター素材21が歯1a、2aに密着して上
下歯形ロール１、２のいずれか一方のロール側に付着し
ようとするのを空気流によって防止しながら上下歯形ロ
ール１、２間の前方方向に送り出すことができる。

【００２２】この際、上下空気噴射パイプ５、６の噴射
ノズル5a、6aからの空気流の交差部にフイルター素材21
を通過させるものであるが、これらの上下噴射ノズル5
a、6aからの空気流の圧力を同一にすれば、図６に示す
ように上下歯形ロール１、２の噛合部からフイルター素
材21を該上下の気流によって浮遊状態に保持しながら水
平方向に搬送することができ、また、上側の空気流の圧
力を下側の空気流よりも高くしておくと、図７に示した
ようにフイルター素材21を下方に傾斜した状態で搬送す
ることができ、さらに、下側の空気流の圧力を高くして
おくと、図８に示すようにフイルター素材21を上向き傾
斜方向に搬送することができる。従って、収束用トラン
ペット７の配設高さ位置に応じてフイルター素材21の搬
送方向を正確に調整し得るものである。また、上下空気
噴射パイプ５、６をその軸回りに回動可能とし、フイル
ター素材21に対するこれらのパイプ５、６のノズル5a、
6aからの空気流の噴出角度を変化させることによっても
フイルター素材21の搬送方向を変更することができる。

【００２３】このようにフイルター素材21をガイドロー
ラによることなく上下の空気流によって挟持状態に保持
しながら上下歯形ロール１、２による送り出し速度と同
一速度でもって収束用トランペット７側に搬送すると、
フイルター素材21は上下歯形ロール１、２によって成形
された連続襞状形態をそのまゝ維持しながら収束用トラ
ンペット７に送り込まれる。

【００２４】そして、該収束用トランペット７の拡径口
7aを通過中にその連続襞部14が交互に形成された山折れ
線16と谷折れ線17を介して順次折り重ねられると共に小
径筒部7bに向かうに従って上下方向にも圧縮され、断面
円形の棒状に圧密収束されてフイルター材31に成形され
て該小径筒部7bから引き出される。即ち、フイルター素
材21はその長さ方向の山折れ線16と谷折れ線17とが幅方
向に交互に形成されているため、これらの山折れ線16と
谷折れ線17を介して幅方向に容易且つ正確に収束すると
共に山折れ線16と谷折れ部17を介して互いにＶ字状に対
向した襞部14、14同士が隙間を生じることなく面接触状
態で重なり合うと共に上下方向に圧縮される結果、上記
展延時において解繊された繊維12、12が絡みあって棒状
に収束された状態においては長さ方向に直進状の空隙を
生じていないフイルター材31となるものである。さら
に、棒状に収束される時に、たばこフイルター素材21に
均一な分布状態で形成されている上記無数の拡幅微小空
隙13はその空隙率が減少する方向に収縮して微細な空隙
となり、適度な通気性を有すると共に繊維方向が長さ方
向及び斜め方向にランダムに配向した状態となってニコ
チン・タール等の粒子に対する濾過能力の大きいたばこ
フイルター材31となるものである。

【００２５】このように成形されたフイルター材31は前
方の成形トランペット８の円錐形部8aの拡径開口内に帯
状巻紙10と共に連続的に送り込まれ、該成形トランペッ
ト８の小径筒部8bによって所望の繊維密度に圧密収束さ
れながらこの棒状フイルター材31を巻紙10によって包装
し、小径筒部8bを通過したフイルター材31をカッタ９に
よって一定長さ毎に切断してたばこフイルター41を製造
するものである。尚、上記帯状巻紙10は棒状フイルター
材31を円筒状に被覆する際に、その上側に重なる該帯状
巻紙10の一側縁上面に接着剤を塗布しておき、これを下
側の他側縁上に接着させることによって棒状フイルター
材31を包装することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、長尺帯状
の薄葉紙を引込み方向に回転している上下歯形ロール間
に送り込んでこれらのロールの互いに噛合する歯により
薄葉紙を幅方向に連続襞状に展延するものであるから、
互いに噛合した上下歯形ロールの歯により薄葉紙を幅方
向に引っ張って絡み合った繊維をほぐすように該繊維間
の隙間を拡開させることができ、従って、その隙間が全
体的に均一に分布している繊維密度の粗な網状構造に形
成することができると共に薄くて柔軟性を有するフイル
ター素材を得ることができるものである。

【００２７】さらに、このように上下歯形ロールによっ
て幅方向に連続襞状に展延された薄葉紙は、これらの上
下歯形ロールから前方に送り出された際に、該薄葉紙の
上下面に幅方向に等圧の空気流を全幅に亘って吹きつけ
ているので、薄葉紙を歯形ロールに付着させることな
く、且つその連続襞状に展延された形態を損なうことな
く確実にトランペット側へと供給することができる。

【００２８】そして、トランペットに供給される薄葉紙
は幅方向に連続襞状に屈折した形態を維持しているの
で、その襞の折目から幅方向に容易に収縮、重合しなが
らトランペット内を通過させて棒状のフイルター材に収
束させることができると共に、その収束時に、トランペ
ットの小径側に移動するに従って上下方向に圧縮され、
その圧縮によって重合した襞面間の網状構造の繊維同士
を絡み合わせることができ、そのため、断面状態におい
て微細な隙間が均一に分布していると共に長さ方向にお
いてはこれらの微細な隙間が直進することなくジクザグ
に連通して、繊維によるニコチン・タール等の粒子に対
する効果的な濾過作用を奏するたばこフイルター材を能
率よく製造し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】その製造装置の簡略斜視図、

【図２】上下歯形ロールの一部拡大正面図、

【図３】薄葉紙の簡略平面図、

【図４】薄葉紙を展延加工したたばこフイルター素材の
簡略平面図、

【図５】その一部拡大簡略平面図、

【図６】上下空気噴射パイプからの空気流により薄葉紙
を水平方向に保持している状態の簡略側面図、

【図７】上下空気噴射パイプからの空気流により薄葉紙
を下向き傾斜方向に保持している状態の簡略側面図、

【図８】上下空気噴射パイプからの空気流により薄葉紙
を上向き傾斜方向に保持している状態の簡略側面図。

【符号の説明】

１、２ 歯形ロール 1a、2a 歯 ５、６ 空気噴射パイプ 5a、6a 噴射ノズル ７ 収束用トランペット 11 薄葉紙 12 繊維 14 襞部 21 フイルター素材 31 フイルター材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺帯状の薄葉紙を引込み方向に回転し
   ている上下歯形ロール間に送り込んでこれらのロールの
   互いに噛合する歯により薄葉紙を幅方向に連続襞状に展
   延することによってフイルター素材を形成し、このフイ
   ルター素材を上下歯形ロールから引き出してその上下面
   に幅方向に等圧の空気流を全幅に亘って吹きつけながら
   該フイルター素材を幅方向に収束するトランペット側に
   送り込むことを特徴とするたばこフイルター材の製造方
   法。
2. 【請求項２】 後方側から供給される長尺帯状の薄葉紙
   を幅方向に連続襞状に展延してフイルター素材に形成す
   る互いに噛合した上下一対の回転歯形ロールと、この上
   下回転歯形ロールの前方近傍位置に配設されて上下回転
   歯形ロールから引き出されるフイルター素材の上下面に
   圧縮空気を吹きつけるノズルを設けた上下一対のパイプ
   と、これらの上下パイプの前方に配設されたトランペッ
   トとから構成していることを特徴とするたばこフイルタ
   ー材の製造装置。