JPH11103840A - 縮れ糸状再生たばこの製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シガレットのたばこ原料として好適した縮れ
糸状再生たばこのための製造装置及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 縮れ糸状再生たばこの製造方法を実施す
る製造装置は、たばこ粒子、バインダ及び液状の発泡剤
を混錬し、この混錬物をノズル１４から糸状再生たばこ
に押出して発泡成形する押出し機２と、この押出し機２
の前方に配置されたベルトコンベア２２とを備えおり、
このベルトコンベア２２のコンベアベルト２４は糸状再
生たばこを受止めて縮らすための受止め面を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シガレットのた
ばこ原料として使用される再生たばこに係わり、特に、
その再生たばこを縮れた糸状に成形するための製造装置
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】シガレットの製造過程では、細か
く破砕した刻みたばこ、つまり、刻みたばこ屑が発生す
るが、この刻みたばこ屑は回収された後、シート状の再
生たばこに成形される。この後、再生たばこシートは刻
みたばこと同様に裁刻され、シガレットのためのたばこ
原料として再使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した再生たばこは
刻みたばこを有効に使用するものとなり、葉たばこの省
資源化に大きく貢献する。ところで、再生たばこシート
を裁刻して得られる再生刻みは、刻みたばこに比べて燃
焼性が悪い。このため、シガレット中における再生刻み
の充填量は可能な限り少ない方が望ましい。しかしなが
ら、再生刻みの充填量を減らすと、その分、刻みたばこ
の充填量を増加させなければならない。

【０００４】それ故、再生刻みの充填重量を低減した上
で、その充填効果を高めることができる再生刻みが望ま
れている。この発明の目的は、上述した再生刻みを得る
上で好適した再生たばこ、つまり、縮れ糸状再生たばこ
を製造する製造装置及びその製造方法を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、この発明
によって達成され、請求項１の製造装置は、たばこ粒
子、バインダ及び発泡剤を混錬して得られ且つ所定の温
度及び圧力下にある混錬物をノズルから押出し、糸状再
生たばこを発泡成形する押出し機と、押出し機のノズル
前方に対向して設けられ、糸状再生たばこの押出し方向
とは交差する方向に移動する受止め面とを備えている。

【０００６】請求項１の製造装置によれば、押出し機の
ノズルから押し出された糸状再生たばこは、その発泡成
形に伴い振動しながら、移動状態にある受止め面に連続
して受止められ、この際、糸状再生たばこは受止め面上
にて波状に縮れることになる。請求項２の製造装置は、
その受止め面が無端状のコンベアベルトにより構成され
ており、このコンベアベルトはそのベルト折り返し部が
押出し機のノズルに離間対向して配置されている。この
場合、糸状再生たばこはコンベアベルトのベルト折り返
し部にて受止められ、コンベアベルトの走行とともに搬
送される。

【０００７】請求項３の製造装置は、その押出し機の加
熱手段を備えており、この加熱手段は押出し機内の混錬
物がノズルに近付くに連れて、その温度を上昇させ、押
出し機内での混錬物の過熱が防止される。請求項４の製
造方法は、請求項１の製造装置を使用し、その受止め面
上に縮れ糸状再生たばこを成形する。

【０００８】請求項５の製造方法は、ヒドロキシプロピ
ルセルロースを含むバインダを使用しており、ヒドロキ
シプロピルセルロースはたばこ粒子を繋ぐ本来の働きに
加え、糸状再生たばこに所望の弾性を与える。上述した
製造装置及び製造方法により得られた糸状再生たばこは
所定の長さに切断され、再生刻みとしてシガレットのた
ばこ原料として再使用される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、縮れ糸状再生
たばこの製造装置は押出し機２を備え、この押出し機２
は長尺なバレル４を有し、このバレル４は水平方向に延
びている。バレル４にはツインスクリュー６が同方向に
回転可能にして収容されており、各スクリュー６はバレ
ル４の基端から突出し、電動モータ８を含む駆動系に連
結されている。電動モータ８はツインスクリュー６のス
クリュー回転速度を任意に可変することができる。

【００１０】バレル４の基端部にはフィーダ１０が備え
られており、このフィーダ１０は上方に向けて開口した
投入口１１を有し、この投入口１１を通じて供給された
粉体状の混合原料をバレル４内に供給することができ
る。フィーダ１０はバレル４内への混合原料の供給速度
を任意に可変することができる。一方、バレル４の先端
部内には押出し室１２が確保され、そして、その先端に
は１個又は複数個のノズル１４が装着されている。ノズ
ル１４の円形のノズル孔１６は押出し室１２に連通して
おり、その孔径は０．０１〜１０mm、好ましくは５mm以
下である。

【００１１】バレル４の外周面は４つの電熱ヒータ１８
により囲まれており、これら電熱ヒータ１８はバレル４
の軸線方向に隣接し、バレル４をその先端側から４つの
領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに区分し、各領域の温度を独立して
制御することができる。更に、バレル４には、フィーダ
１０の近傍の領域Ｄに液状発泡剤の供給口２０が備えら
れており、この供給口２０は供給管路２１を介して発泡
剤源２３に接続されている。供給管路２１には流量制御
弁２５が介挿されており、この流量制御弁２５はバレル
４内に供給される液状発泡剤の供給速度を任意に可変す
ることができる。

【００１２】押出し機２の前方にはベルトコンベア２２
が配置されており、このベルトコンベア２２は押出し機
２の軸線方向に延びている。ベルトコンベア２２はその
一端部、即ち、その無端状のコンベアベルト２４の折り
返し部にて押出し機２のノズル１４と離間対向し、コン
ベアベルト２４とノズル１４との間には例えば３〜１０
mmの間隔Ｓが確保されている。即ち、コンベアベルト２
４は、ノズル１４の前方にてノズル１４と離間対向し、
押出し機２の軸線方向と交差する方向に移動する受止め
面を構成している。コンベアベルト２４は電動モータ２
６により図１中の矢印方向に走行され、これにより、コ
ンベアベルト２４，即ち、受止め面はノズル１４の下方
から上方に向けて移動する。また、コンベアベルト２４
のベルト速度は任意に可変することができる。

【００１３】なお、ベルトコンベア２２の他端には受取
り箱２８が配置されている。次に、上述の装置を使用し
て、縮れ糸状再生たばこを製造する方法について説明す
る。押出し機２の各電熱ヒータ１８はバレル４内のＡ〜
Ｄの領域を所定の温度に加熱しており、各領域内はノズ
ル１４に向けて高温となっている。また、発泡剤源２３
内には液状発泡剤としての水が蓄えられている。そし
て、押出し機２のツインスクリュー６及びコンベアベル
ト２４は所定の速度で回転及び走行されている。

【００１４】このような状態にて、押出し機２のフィー
ダ１０には、たばこ粒子とバインダとしてのヒドロキシ
プロピルセルロースの混合原料がその投入口１１を通じ
て投入され、フィーダ１０はその混合原料を所定の供給
速度で押出し機２内に供給する。ここで、たばこ粒子
は、シガレットの製造過程にて発生した刻みたばこの屑
を回収して粉末にしたものであり、その粒径が可能な限
り細かい方、例えば５００μm以下が望ましい。

【００１５】また、バインダとしてヒドロキシプロピル
セルロースに代えて、澱粉やトラガカントゴムなど、ま
た、これらを組み合わせて使用してもよい。更に、混合
原料には、例えばグリセリンのような保湿剤やシガレッ
トの喫味を向上させる種々の香料を添加することもでき
る。一方、押出し機２内への混合原料の供給と同時に、
供給口２０から押出し機２内に所定の供給速度で水が供
給される。それ故、押出し機２内の混合物及び水は、そ
のツインスクリュー６の回転によって混錬され、その混
錬物が押出し機２の押出し室１２に向けて加圧且つ加熱
されながら移送される。この結果、押出し室１２内の混
錬物はノズル１４のノズル孔１６から糸状の再生たばこ
Ｘとして、コンベアベルト２４の走行速度よりも速い押
出し速度でもって押し出される。

【００１６】ここで、押出し室１２内の圧力は３〜２０
０kg/cm²の範囲にあり、そして、その温度は少なくとも
６０℃以上であって、混錬物中の水分は液相状態に維持
されている。なお，押出し室１２内の圧力は、混合原料
及び水の供給速度とツインスクリュー６の回転速度によ
って決定される。ノズル１４から押し出された糸状再生
たばこＸは、押出し機２内の高圧下から低圧の大気圧下
に晒され、その周囲の圧力は直ちに減圧される。この結
果、糸状再生たばこＸ中の水分は急減に水蒸気となっ
て、糸状再生たばこＸから解放され、これより、糸状再
生たばこＸはその発泡成形によって膨化され、且つ、多
孔性を有したものとなる。

【００１７】発泡後、糸状再生たばこＸは、走行状態に
あるコンベアベルト２４の折り返し部に受止められ、こ
のベルトコンベア２４上にて波状に縮らされた縮れ糸状
再生たばこＹに成形される。即ち、図２に示されている
ように糸状再生たばこＸがその発泡成形に伴いノズル１
４とコンベアベルト２４との間にて振動することに加
え、コンベアベルト２４の走行速度が糸状再生たばこＸ
の押出し速度よりも遅いことから、糸状再生たばこＸは
コンベアベルト２４の折り返し部にて一時的に滞留し、
波状に縮み、これにより、コンベアベルト２４上に縮み
糸状再生たばこＹが成形される。この後、縮み糸状再生
たばこＹは受取り箱２８内に供給される。

【００１８】ここで、縮み糸状再生たばこＹの縮み度合
は、糸状再生たばこＸおける振動の振幅とコンベアベル
ト２４の走行速度とによって決定される。例えば、コン
ベアベルト２４の走行速度が高速になれば、その波状の
縮みのピッチが長くなり、逆にコンベアベルト２４の走
行速度が低速になれば、その波状の縮みのピッチは小さ
くなり、図３に示されているように縮み糸状再生たばこ
Ｙは、平坦に押し潰されたようなコイル状となる。一
方、糸状再生たばこＸにおける振動の振幅は、混錬物内
の水の含有量、即ち、供給口２０からの水の供給速度に
より決定される。

【００１９】［実施例１］８０重量％のたばこ粒子と２
０重量％のヒドロキシプロピルセルロースからなる混合
原料を使用し、以下の条件にて縮み糸状再生たばこＹを
成形した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】混合原料の供給速度が６０g/minの場合、
ノズル１４のノズル孔１６に目詰まりが発生し、糸状再
生たばこＸの発泡成形を良好に行えなかった。この場
合、押出し機２内の急激な圧力上昇を招いた。一方、混
合原料の供給速度が３０g/minの場合には、糸状再生た
ばこＸ及び縮れ糸状再生たばこＹの成形をそれぞれ行
え、これら縮れ糸状再生たばこＹは何れも多孔性を有
し、十分な弾性を有するものであった。これら縮れ糸状
再生たばこＹ（糸状再生たばこＸ）の中で、その発泡率
が最も高いのは、水供給速度が６g/min、スクリュー回
転数が１３０rpmの条件にて得られたものであった。こ
の場合、縮れ糸状再生たばこＹの見掛け密度は０．３g/
cm³、ノズル１４の直後での水分は７．５W.B.％であっ
た。 ［実施例２］８０重量％のたばこ粒子と２０重量％のヒ
ドロキシプロピルセルロースからなる混合原料を使用
し、以下の条件にて縮み糸状再生たばこＹを成形した。

【００２３】

【表３】

【００２４】

【表４】

【００２５】混合原料の供給速度が３０g/minの場合に
は、水供給速度が６g/min及び９g/minのとき、そして、
混合原料の供給速度が６０g/minの場合にはその全て
で、ノズル１４のノズル孔１６に目詰まりが発生し、糸
状再生たばこＸの発泡成形を良好に行えず、押出し機２
内の急激な圧力上昇を招いた。しかしながら、他の条件
では、糸状再生たばこＸ及び縮れ糸状再生たばこＹの成
形をそれぞれ行え、これら縮れ糸状再生たばこＹは何れ
も多孔性を有し、十分な弾性を有するものであった。こ
れら縮れ糸状再生たばこＹ（糸状再生たばこＸ）の中
で、その発泡率が最も高いのは、水供給速度が１２g/mi
n、スクリュー回転数が１３０rpmの条件にて得られたも
のであった。この場合、縮れ糸状再生たばこＹの見掛け
密度は０．４３g/cm³、ノズル１４の直後での水分は１
３．２W.B.％であった。

【００２６】［実施例３］８０重量％のたばこ粒子と２
０重量％のヒドロキシプロピルセルロースからなる混合
原料を使用し、以下の条件にて縮み糸状再生たばこＹを
成形した。

【００２７】

【表５】

【００２８】

【表６】

【００２９】

【表７】

【００３０】

【表８】

【００３１】全ての条件にて、糸状再生たばこＸ及び縮
れ糸状再生たばこＹの成形をそれぞれ行え、これら縮れ
糸状再生たばこＹは何れも多孔性を有し、十分な弾性を
有するものであった。これら縮れ糸状再生たばこＹ（糸
状再生たばこＸ）の中で、その発泡率が最も高いのは、
混合原料の供給速度が８４g/min、水供給速度が１６．
８g/min、スクリュー回転数が１３０rpmの条件にて得ら
れたものであった。この場合、縮れ糸状再生たばこＹの
見掛け密度は０．３３g/cm³、ノズル１４の直後での水
分は７．９W.B.％であった。

【００３２】［実施例５］７０重量％のたばこ粒子と３
０重量％のヒドロキシプロピルセルロースからなる混合
原料を使用し、以下の条件にて縮み糸状再生たばこＹを
成形した。

【００３３】

【表９】

【００３４】

【表１０】

【００３５】全ての条件にて、糸状再生たばこＸ及び縮
れ糸状再生たばこＹの成形をそれぞれ行え、これら縮れ
糸状再生たばこＹは何れも多孔性を有し、十分な弾性を
有するものであった。これら縮れ糸状再生たばこＹ（糸
状再生たばこＸ）の中で、その発泡率が最も高いのは、
混合原料の供給速度が８４g/min、水供給速度が１６．
８g/min、スクリュー回転数が３９０rpmの条件にて得ら
れたものであった。この場合、縮れ糸状再生たばこＹの
見掛け密度は０．２６g/cm³、ノズル１４の直後での水
分は７．９W.B.％であった。

【００３６】［実施例６］７０重量％のたばこ粒子と３
０重量％の澱粉、即ち、コーンスターチからなる混合原
料を使用し、以下の条件にて縮み糸状再生たばこＹを成
形した。

【００３７】

【表１１】

【００３８】

【表１２】

【００３９】全ての条件にて、糸状再生たばこＸ及び縮
れ糸状再生たばこＹの成形をそれぞれ行えた。これら縮
れ糸状再生たばこＹ（糸状再生たばこＸ）の中で、その
発泡率が最も高いのは、混合原料の供給速度が８４g/mi
n、水供給速度が１６．８g/min、スクリュー回転数が３
９０rpmの条件にて得られたものであった。この場合、
縮れ糸状再生たばこＹの見掛け密度は０．４６g/cm³、
ノズル１４の直後での水分は８．２W.B.％であった。

【００４０】しかしながら、この実施例６で得られた縮
れ糸状再生たばこＹは多孔性を有しているもののの、バ
インダとしてヒドロキシプロピルセルロースを使用した
ものに比べ、その弾性に劣るものであった。 ［実施例７］８０重量％のたばこ粒子と２０重量％のト
ラガカントゴムから混合原料を使用し、以下の条件にて
縮み糸状再生たばこＹを成形した。

【００４１】

【表１３】

【００４２】

【表１４】

【００４３】混合原料の供給速度が３０g/minの場合に
は、水供給速度が６g/minのとき、そして、混合原料の
供給速度が６０g/minの場合にはその全てで、ノズル１
４のノズル孔１６に目詰まりが発生し、糸状再生たばこ
Ｘの発泡成形を良好に行えず、押出し機２内の急激な圧
力上昇を招いた しかしながら、他の条件では、糸状再生たばこＸ及び縮
れ糸状再生たばこＹの成形をそれぞれ行え、これら縮れ
糸状再生たばこＹ（糸状再生たばこＸ）の中で、その発
泡率が最も高いのは、水供給速度が９g/min、スクリュ
ー回転数が１３０rpmの条件にて得られたものであっ
た。この場合、縮れ糸状再生たばこＹの見掛け密度は
０．４２g/cm³、ノズル１４の直後での水分は１０．５
W.B.％であった。

【００４４】しかしながら、この実施例７で得られた縮
れ糸状再生たばこＹもまた多孔性を有しているものの
の、バインダとしてヒドロキシプロピルセルロースを使
用したものに比べ、その弾性に劣るものであった。 ［実施例８］８０重量％のたばこ粒子とバインダとして
２０重量％のカルポキシルメチルセルロースから混合原
料を使用し、以下の条件にて縮み糸状再生たばこＹを成
形した。

【００４５】

【表１５】

【００４６】

【表１６】

【００４７】この場合、全ての条件にて、ノズル１４の
出口にてフラッシングが発生し、糸状再生たばこＸの発
泡成形が不能であった。この場合、フラッシングの発生
原因は、不適切なバインダの使用にあると考えられる。
以上の説明から明らかなようにバインダとしては、ヒド
ロキシプロピルセルロース、コーンスターチなどの澱
粉、トラガカントゴムを使用できるが、これらの中で、
弾性に優れた縮れ糸状再生たばこＹを成形するには、ヒ
ドロキシプロピルセルロースが最も好適する。

【００４８】次に、図４を参照すると、糸状再生たばこ
Ｘに対する縮れ糸状再生たばこＹの縮未率とその膨嵩性
との関係が示されている。ここで、縮み率とは、単位長
さ当たり、例えば１cm当たりの縮れ糸状再生たばこＹを
引き延ばしたときの伸張長さを示しており、その伸張長
さが長い程、糸状再生たばこＸの縮み率が大きいことを
表している。また、膨嵩性とは、一定横断面積の容器内
に試料として一定量の糸状再生たばこＸを収容し、この
試料に上方から一定荷重を加えたときの試料の弾性を表
し、その値が大きい程、弾性が高いと言える。

【００４９】図４中、実線は１mmのノズル孔１６から発
泡成形された直径２．４mmの縮れ糸状再生たばこＹ1の
膨嵩特性を示しており、破線は０．５mmのノズル孔１６
から発泡成形された直径１．２mmの縮れ糸状再生たばこ
Ｙ2の膨嵩特性を示している。なお、これら縮れ糸状再
生たばこＹ1，Ｙ2は同一の見かけ密度（０．５６g／c
m³）を有している。

【００５０】図４から明らかなように、縮れ糸状再生た
ばこＹ1，Ｙ2の膨嵩性は、その縮み率が所定の範囲にあ
るとき、つまり、縮れ糸状再生たばこＹ１にあっては縮
み率が１．５〜２．５cmのとき、また、縮れ糸状再生た
ばこＹ2にあっては縮み率が２〜４cmのときに最も大き
な膨嵩性を示す。一方、図５は、コンベアベルト２４の
ベルト速度と縮み率との関係を示しており、ベルト速度
が高速になればなるほど、縮れ糸状再生たばこＹ1，Ｙ2
の縮み率は小さくなる。

【００５１】従って、縮れ糸状再生たばこＹの膨嵩性を
最も高めるには、その縮れのピッチが最適となるように
コンベアベルト２４のベルト速度を設定する必要があ
る。上述したようにして成形された縮み糸状再生たばこ
Ｙは、この後、所定の長さに裁断され、刻みたばことと
もにシガレットのたばこ原料として再使用される。ここ
で、縮れ糸状再生たばこは裁断されるとしても、その大
きな膨嵩性により、シガレット内への充填重量の低減に
大きく寄与するものとなり、この結果、刻みたばこの使
用量を削減することができる。

【００５２】また、縮れ糸状刻み再生たばこはその縮れ
によって刻みたばこに良好に絡まり、そして、巻上機内
では、縮れ糸状再生たばこはその弾性により、刻みたば
ことともに巻紙に良好に包み込まれ、たばこロッドの安
定した成形を保証する。上述の説明では、押し上げ機２
におけるノズル１４のノズル孔１６を横に配列している
が、これらノズル孔１６は縦に配列されていてもよい。
また、糸状再生たばこを受け止めるための受止め面は必
ずしも半円形でなくともよく、平坦な傾斜面であっても
よい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１，４の製造
装置及び製造方法によれば、発泡成形により得た糸状再
生たばこを受止め面に受け止めることで、その糸状再生
たばこに縮れをもたせることができ、シガレットのたば
こ原料として最適な再生たばこを提供する。

【００５４】請求項２の製造装置によれば、受止め面を
コンベアベルトの折り返し部にて構成したので、その受
止め面を簡単にして得ることができる。請求項３の製造
装置によれば、押出し機内の温度を最適に制御すること
ができ、縮れ糸状再生たばこの成形を安定して行うこと
ができる。請求項５の製造方法によれば、縮れ糸状再生
たばこに十分な弾性を与えることができ、シガレットの
製造により好適した再生たばこを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】縮れ糸状再生たばこの製造装置を示した概略図
である。

【図２】図１のベルトコンベアの平面図である。

【図３】縮れ糸状再生たばこの縮れ具合の一例を示した
図である。

【図４】縮み率と膨嵩性との関係を示したグラフであ
る。

【図５】ベルトコンベアのベルト速度と縮み率との関係
を示したグラフである。

【符号の説明】

２ 押出し機 ４ バレル １０ フィーダ １４ ノズル １６ ノズル孔 １８ 電熱ヒータ ２０ 供給口 ２２ ベルトコンベア ２４ コンベアベルト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 たばこ粒子、バインダ及び発泡剤を混錬
   して所定の温度及び圧力下の混錬物とし、この混錬物を
   ノズルから押出し、弾性を有した糸状再生たばこを発泡
   成形する押出し機と、 前記ノズルの前方に対向して設けられ、前記糸状再生た
   ばこの押出し方向と交差する方向に移動する受止め面と
   を備え、 前記受止め面はその移動と前記発泡成形に伴う前記糸状
   再生たばこの振動との協働により、前記ノズルから押し
   出された前記糸状再生たばこを波状に縮らせながら受け
   止めることを特徴とする縮れ糸状再生たばこの製造装
   置。
2. 【請求項２】 前記受止め面は無端状のコンベアベルト
   から構成されており、このコンベアベルトはベルト折り
   返し部が前記ノズルに離間対向して配置されていること
   を特徴とする請求項１に記載の縮れ糸状再生たばこの製
   造装置。
3. 【請求項３】 前記押出し機は、混錬物が前記ノズルに
   近づくに連れて、混錬物の温度を上昇させる加熱手段を
   含むことを特徴とする請求項１に記載の縮れ糸状再生た
   ばこの製造装置。
4. 【請求項４】 混錬室内にてたばこ粒子、バインダ及び
   発泡剤を混錬して、所定の温度及び圧力下の混錬物を形
   成し、 前記混錬物をノズルから押出し、弾性を有した糸状再生
   たばこを発泡成形する一方、 前記糸状再生たばこを、この糸状再生たばこの押出し方
   向とは交差する方向に移動する受止め面にて受取り、こ
   の受止め面の移動と前記発泡成形に伴う前記糸状再生た
   ばこの振動との協働により、前記受止め面上にて前記糸
   状再生たばこを波状に縮らせることを特徴とする縮れ糸
   状再生たばこの製造方法。
5. 【請求項５】 前記バインダは、前記糸状再生たばこに
   弾性を与えるヒドロキシプロピルセルロースを含むこと
   を特徴とする請求項４に記載の縮れ糸状再生たばこの製
   造方法。