JPS62171664A - 煙草フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パイプに装填したり、煙草に一体化して用い
る煙草フィルタに関する。

〔従来の技術〕

従来種々の煙草フィルタと、これらを用いたパイプが開
発されている。

しかし、アセテートフィルタ、その他長繊維の材料は容
易にフィルタ化出来る。そして、パイプに装填したり、
煙草に一体化が可能である。しかし、粉体等を埋骨の通
過フィルタに用いる場合は困難性がある。充填する固さ
によって、通気抵抗が大幅に変化し、充填が固いと通気
抵抗が大きくなり、喫煙惑を損なう、また、充填が緩い
と埋骨の除去効率が悪くなる。また粉体は取扱い、処理
が面倒である上、充填する固さに対して敏感に有害埋骨
の除去率が変化するため、量産化が困難であり、工業的
に均一な通気抵抗と埋骨の除去率をもったフィルタを実
現するのが難しい。

本発明者等は先に菌菫頻を煙草の埋骨の通過フィルタと
することにより、非常に効率的に有害埋骨を除去出来る
ことを発見し、これを用いた煙草フィルタ或いは煙草パ
イプを発明した（特願昭５９−１８８７０６号、特願昭
６０−７３７６３号）　。

これらは、菌！類が一般に生体高分子等を豊富に含有し
気相成分の有害物質例えば、発癌物質の３．４ベンツピ
レン等を除去すると共に、特に本来、フェルト賞、スポ
ンジ質、革質、コルク賞、木質、繊維質１等の性状の菌
ＨＭは煙草の粒子相（エアロゾル）有害埋置例えば、ニ
コチン、タール等をも効率的に除去することを利用する
ものである。このように、粒子相の有害成分とガス相の
有害成分の両方を効率的に除去するフィルタ材は、これ
まで無かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、国璽類フィルタの特性を最大限に発揮せしめ
、煙草の埋骨をほぼ完全に除去しながら、香気、香味を
保ことができる理想的なフィルタを工業的に量産可能に
提供しようとするものであ従来、通気抵抗で喫煙感を損
なわず、煙草の有害埋骨をほぼ完全に除去し、香気と味
の全てを満足する煙草フィルタは無かった。

前記菌ｌ！類のフィルタ材においても、なお、国璽類の
フィルタ材は加工法の改良により、埋骨の除去率の向上
１通気性、香味等を改善することができるが、なお不十
分であり、工業的に充分な性能を達成することは困難で
あった。

〔問題点を解決するための手段〕

まず、本発明に到達するのに基本的な知見を以下に示す
。

前記本発明者等による先願発明においては、煙草の有害
埋骨の粒子相（エアロゾル）成分と共に、ガス相成分を
も大幅に除去することが明らかになった。その除去率は
°細Ｍ類のフィルタ材の加工を最適にすると、これまで
のフィルタ材では達成不能である程に大幅であり、また
その際、通気抵抗も比較的低くできる。また、ある種の
国璽類では、殆ど完全に近くを害埋骨を除去することが
できる。このようなことから、本発明者等は、前記菌ｘ
ｉのフィルタ材の加工をさらに改善すると共に、国璽類
のフィルタ材の特性を最高に発揮することができるフィ
ルタ構造を開発すれば、理想的な煙草フィルタが提供で
きるのではないかと考えた。

国璽類のフィルタ作用を増大することについては、種々
の実験研究の結果、個々の粒子の加工形体が綿状乃至ウ
ール状といった３次元的な絡みを持つ°形状にすること
が最も効果的である。後述する独特な国璽類の粉砕法に
よれば、綿状乃至ウール状を呈し、比較的粗大な粒（或
いは繊維）径でありながら、加工粒子の個々の形体に極
めて多数の顕微鏡的な極微細な３次元構造を持つ粒子（
或いは繊維）が得られる。一旦、この綿状乃至ウール状
に加工した後、適当なミル加工を追加することによれば
、個々の粒子を微細化することができ、顕微鏡的な極微
細な多数の３次元構造を持つ微小な粒子（或いは繊維）
を得ることかできる。

このような、菌■頬の加工体は適当な固さで充填すると
き、極めて高い有害埋骨の除去作用を有する。

そこで、本発明者等は多くの考察と実験を重ねた結果本
発明をなしたものであり、即ち、本発明は少なくとも一
面に国璽類の加工体を係留又は付着せしめたシート状担
体と、該シート状担体の一端に固着された棒状又は線状
体とを有し、該シート状担体は前記棒状又は線状体の周
りに巻き付けられてなり、さらに必要に応じて、巻き付
けられた該シート状担体の外周に外筒体が形成されてな
ることを特徴とする煙草フィルタを提供するものである
。

〔作用〕

国璽類の中で、その本来の性状がフェルト質。

コルク賞、スポンジ質、木質、革質等の硬質国璽類は、
粉砕して粉体化したとき、−Ｓの素材の粉状体と異なり
、極めて特殊な組織構造でふわふわした独特な性状を呈
する。このフワフワした性状は前記顕′微鏡的な極微細
な構造とその成分に由来するものと考えられる。この顕
微鏡的な極微細な構造は、後述する独特な加工法等によ
ればさらに顕著になる。菌Ｈ類の本来の組成・性状と加
工法による相乗的結果と考えられる。これは煙草の有害
埋骨の大幅な除去に寄与するが上述のように、フィルタ
化する上で問題がある。そこで、種々のフィルタ構造を
作製し菌Ｍ　Ｒの加工体のフィルタ材を適用する実験と
考察を繰り返した結果、前記フィルタ構造が最適である
との結論に達した。また、本発明のフィルタは、国璽類
の加工体をシート状担体に予め係留または付着せしめて
、一端に細い棒状又は線状体を固定し、これを巻き付け
ることにより長尺のフィルタ棒を作製し、これを適当な
寸法に切断してフィルタピース化することができるので
工業上の取扱が容易であり、大量生産が可能である。そ
の際、煙草フィルタの重要な要件である、フィルタの通
気抵抗、フィルタ効果の程度はシート状担体に係留する
国璽類の加工体の粒度、細かさ、或いはシートに付着す
る国璽類の加工フィルタ材の量或いは厚さと、シートを
巻き付ける強さ等で任意に設定制御でき、最適条件の設
定が可能となる。その際、本発明において、シート状担
体２に棒状体ｌを固定しであるので巻き付は強さの設定
を容易に行うことができる。そして、棒状体１に国璽類
の加工体２のフィルタ材がラセン状に一様に巻き込まれ
、フィルタ材ニ均一な圧力をかけることができ、均一に
制御された固さで容易に充填することができる。

本発明のフィルタが従来のフィルタでは達成できない有
害埋骨の除去が可能な理由は、このように、国璽類の加
工体のフィルタ材が断面ラセン状で長さ方向（埋骨の通
過する方向）に２次元性をもって配置していると共に、
この特殊な性状の国璽類の加工体のフィルタ材に安定し
た圧力をがけることができることがその理由と考えられ
る。

〔実施例〕

第１図に本発明の実施例の製造工程を示す。第１図（ａ
）において、ｌは棒状（又は線状）体であり、プラスチ
ック、木、竹材等で形成されており、特に制限ないがこ
こでは硬質の素材を用いた、２はシート状担体であり、
その素材は特に制限は無く、一般に煙草フィルタに使、
用される素材のものでもよい０本実施例では、シート状
担体２の端部２Ａに棒状体１を固着しである。このシー
ト状担体２としては、例えば、アセテート繊維のシート
、ポリプロピレン等のプラスチックのシート、紙、合成
や天然の布、不織布、連続気泡体等が用いられる。シー
トの素材の厚みは図では説明の都合上誇張されており、
実際はもっと薄いシート状のものを用いた。３は国璽類
の加工体のフィルタ材である。この国璽類の加工体につ
いては、後で詳しく述べている。シート状担体２に国璽
類の加工体のフィルタ材を固定する方法は、任意に行え
、例えば、接着材をシート状担体に塗布しておき、菌Ｎ
Ｒの加工体３を接着固定することができる。接着材は煙
草の埋骨の香味を損なうことがないもの、人体に無害な
ものを使用しなければならない。例えば、硬化性の接着
材をシート状担体２に塗布しておき、菌だ類の加工体３
を付着した後硬化せしめればよい。必要な場合には加熱
して硬化せしめる。硬化温度はなるべく低い方が良い。

この国璽類の加工体３の接着は強固に接着することは必
ずしも必要ではなく、フィルタの作製中薗Ｍ類の加工体
が脱落しない程度でも良い。接着材として例えば、公知
のポリオールエステル系化合物、アルコキシアルキルフ
タレート系化合物等がある。具体的には、グリセロール
トリアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテ
ート、トリエチレングリコールジアセテート等のポリオ
ールエステル系化合物である。或いは、アルコキシアル
キルフタレート系化合物として、ジメトキシエチルフタ
レート、ジェトキシエチルフタレート等が考えられる。

また、クエン酸トリエチル等も使用できる。或いはシー
ト状担体２に糊を塗布して国璽類の加工体を固定し、乾
燥してから後続の加工を行うようにしてもよい。

さらに、この実施例では、第１図（ａ）のように、シー
ト状担体２の他端２Ｂに紙、布、プラスチック等のシー
ト４を固定している。或いはこのシート４はシート状担
体２を延長して形成しても良い、その場合、延長された
シート状担体部分には菌Ｎ類の加工体３を付着させない
ようにしておけば良い。

次に、シート状担体２を端部に固定した棒状又は線状体
ｌの周りに巻き付ける。その際菌璽類の加工体のフィル
タ材３を巻き込み第１図（ｂ）の構造を得る。第１図（
ａ）においては、棒状体１に菌Ｈ類の加工体３の付着し
た面を内側にして巻き付けている。その際、シート状担
体２の幅ｌと巻き付けたフィルタ棒の径ｄを規定すれば
、常に一様な圧力がフィルタ棒の内部に作用することに
なり、従ってＩＩＩの加工体のフィルタ材３には一様な
圧力が作用し、その結果一様に制御された薗！類の加工
体によるフィルタ効果が得られる。

なお、ここでシート状担体２内では埋骨が通過する方向
に通気性が無いか、極少なくて良い。それにより、実質
的に埋骨は全て国璽類の加工体のフィルタ材を通過する
ことになる。

巻き付は径を一定にするには、常法にょる治具や機器を
用いて行う。その際、紙等のシート４の端部４Ａに糊し
ろを設けておき、糊や接着材で巻き付けが終わった時に
シート４の外面（或いはシート状担体２の外面）に接着
して外筒（筒状体）が構成されるようにすると良い。こ
の実施例では、以上のように外筒をシート状担体２と接
続または一体として巻き付けたが、或いは、外周を覆う
筒状体を別に設けるようにしても良い。

このようにして、第１図（ｂ）の長尺のフィルタ捧が得
られる。このように形成されたフィルタ棒を適当な寸法
に切断することにより、本実施例の煙草フィルタが完成
する。

第２図にこのように形成された煙草フィルタの断面部分
を拡大して示している。第２図（ａ）は比較的ゆるく巻
いた場合で、菌ｇ　１の加工体３の断面積が大きくなり
、菌ＭＲ加工体の充填は緩く、通気抵抗が低く、有害埋
骨の除去率は比較的少ない。これに対して、第２図（ｂ
）は巻き付けを強くした場合で、国璽類加工体の断面積
が小さくなり、国璽類加工体の充填は固く、通気抵抗は
（ａ）より大きく、有害埋骨の除去効果が大きい。

ここで、第３図に横軸に巻き付けの強さ、縦軸に通気抵
抗をとった線図を示す。長尺のシート状担体を用い、国
璽類の加工体をフィルタ材に用いた場合Ａと、比較例と
して同じシート状担体に普通の、フィルタ材粉状体を同
様にシート状担体に固定して巻き付けた例日の一般的傾
向を示す０通気抵抗ｒが許容される通気抵抗であり、Ａ
ｔ、Ｂ＋と示すのが所要なフィルタ効果が現れる最低の
巻き付は強度であり、Ａ２０、Ｂ２が通気抵抗の関係で
規定される上限である。第３図のように、Ａの本発明例
では巻き付けの強さを広範囲に可変である。これに対し
て、Ｂの普通のフィルタ材粉状体を用いた例では巻き付
けの強度の可変となる範囲が狭く急に通気抵抗が高くな
る。このような傾向は他の公知の粉状のフィルタ材でも
同様である。

また、第３図において、Ａｏは本発明のＡのフィルタの
埋骨除去効率の可変範囲であり、Ｂｏは従来例のＢの埋
骨除去効率の可変範囲である。このように、第５図Ａの
本発明に係る菌璽類の加工体のフィルタ材の場合、Ａ”
のように広範囲に有害埋骨の除去率を変化できるという
大きな特長を持つ。これに対して、従来のＢのフィルタ
材では巻き付は強さの可変範囲が狭く、また埋骨の除去
効率の可変幅がずっと小さい。

その理由は、前述の国璽類の加工体の特殊な性状が関与
しているものと考えられる。

第１図（Ｃ）はこのようにして得たフィルタ３０をパイ
プ１０に内蔵させた様子を示す。煙草の煙が全て本実施
例の煙草フィルタ３０を通過するように構成することが
必要である。１１が紙巻煙草をしめす、なお、本発明の
煙草フィルタを紙巻煙草のフィルタ部に一体化して用い
ることもできことは勿論である。

以上実施例を示したが、本発明はこれに限らず特許請求
の範囲内で種々変更可能なこと勿論である。例えば、菌
！頬の加工体のシート状担体への係留は接着材を用いる
他、他の任意の手段で係留せしめることができる。例え
ば静電気植毛法と同様に菌菫頻の加工体をシート状担体
に固定してもよい。また、本発明で用いるフィルタ材は
菌百類の加工体に他の有用なフィルタ材を混合して用い
ることもできる。例えば活性炭、乳精、ヘミン。

酸化鉄、ゼオライト、ハープ、その他公知のフィルタ材
を混合することにより、菌璽類の加工体のフィルタ効果
に相乗してそれらの特長的効果を作用することができる
。また、シート状担体のフィルタ材が表れている面を外
向きにして棒状体に巻き付けても良い。

次に、以上の実施例で用いる菌震類の加工体は先に示し
た特許出願に開示しであるがここにその概要を示す。

菌１類として有効なのは、硬質の国璽類が一般的に適し
ており、特に、本来の材質がコルク質。

フェルト質、木質、革質、スポンジ質等の国璽頻が好ま
しい。例えば、サルノコシカケ科の菌璽類、例えばマン
ネンタケ、カワラタケ、コフキタケ、ツリガネタケ、ツ
ガサルノコシカケ等の粉状体、綿状体又はウール状等の
加工体が煙草埋骨の有害成分を吸着する力が非常に大き
い。

通常樹木に着生する硬質のキノコをサルノコシカケと総
称しているが、これらは一般に煙草の有害埋骨を除去に
適する。また例えば、キコプタケ等キコブタケ科の国璽
類は煙草埋骨の有害成分の除去に有効である。

本発明においては、菌Ｍ’１Ｍの子実体粉状１粒状、繊
維状、綿状又はウール状加工体或いはそれらの焼成、炭
化材、加熱処理体、等を用いることができる。　上記に
おいて、国璽類を焼成するか又は加熱乾燥、ぽい煎等の
加熱処理体とすることによりフィルタ効果や通気抵抗を
変化したり、安定化して用いることができる。また、そ
れにより煙草の味を変化することも可能である。また本
発明には種々の菌璽類の子実体のほかそれらの菌糸体を
用いることができる。例えば、菌蓋類が植生した枯死木
又は巧打、又はおがくず等の菌糸が多数存在する部分、
或いは菌糸体などの組織培養体（例えばマンネンタケを
グルカン等の１！類の一種でつくった培養液のなかで菌
糸体培養する）を乾燥粉砕して用いることもできる。

次に本発明に用いる菌豐類の加工方法について示す。

■綿（棉）状またはウール状加工 上述のマンネンタケ、ツリガネタケ、コフキタケその他
の担子菌類子実体のコルク質、フェルト質、スポンジ質
、革質、木質、の肉質部（必要に応じて堅い表面部を取
り去る）を適度の大きさに細断し、これをハンマークラ
ッシャ（ハンマー粉砕機）又は電動たたき機に投入し、
強打、せん断或いは摩砕を操り返し、適当な目のスクリ
ーン（例えば６ｆｉ〜２ｔｍ）を通して、子実体の綿状
、またはウール状の加工体を取り出す。粉砕機は例えば
宝和機械工業株式会社製のＬＡＩＮＤＯＭＩＺＥＲ（立
型粉砕機）を使用する。

子実体のうち、コルク質、フェルト質、革質は最も良好
な綿状またはウール状になり、本発明に特に適しており
、優れた埋置除去の効果がある。

また比較的柔らかな木質やスポンジ質の子実部も綿状に
加工が可能である。

また、綿状加工の後にさらに電動ミル或いはボールミル
等で引いて、微細な綿状にするとさらに吸煙効果が増大
する。

■オガチノパー、電動ミル処理 通常おがくず製造に使われるオガチッパーでおがくず状
にし、これを菌璽頚加工体として用いたり、或いはさら
に電動ミル或いはボールミル等で追加の粉状化処理をす
る。例えば、オガチ、パーのスクリーン３．５ｍｍを通
して取り出した後、電動ミル処理を行い細粉化する。こ
の手法でカワラタケは細かな略綿状に成った。

■綿、ウール状加工法 ツリガネタケ、コフキタケ、マンネンタケ、等のサルノ
コシカケ類の肉質を必要に応して薄く切り、これを叩い
て軟らかくなし、後２．５％　硝石の溶液に浸し、これ
を陰干しにした後、再び叩いて軟らかくする事を繰り返
すことにより綿（棉）状にする。その後必要により、ハ
ンマークラッシャ、電動たたき機またはオガチノパー、
電動ミル等にかける。尚、前記の他エブリコ、ミダレタ
ケ及びオニフスベの類等も特に綿（棉）状に加工しやす
く本発明に使用できる。

以上、主に綿状やウール状加工について述べたが、一般
の粉砕法による粉状加工でも、なお菌茫類の独特な性状
があり、本発明の適用で従来よりずっと優れた効果が得
られる。本発明のフィルタによれば、ニコチン、タール
等のエアロゾル成分のみならず、従来特に困難であった
ガス相の有害成分の除去にも有効であり、３．４ベンツ
ピレン等の発ガン性物質の除去も充分行われる。その他
、ガス相の刺激性成分（アセトアルデヒド、アクロレイ
ンと考えられる）の除去も行われるようであり、理法が
まろやかになる。しかも、煙草の好ましい香味は頃なう
ことがない。

次に本発明に係る菌１類加工体を有害埋骨の除去に用い
た代表的試験例を示す。

両切ハイライトを用い、本発明に係る菌菫頻加工体を通
して２秒間吸い（吸引速度　１７．５　　ｍｌ／５）５
８秒休む操作を繰り返し、煙をベンゼン中に導入し、両
切ハイライトを先端より５ｃｍまで３本吸い、ベンゼン
を試料液として高速液体クロマトグラフィーで試験した
。その試験例を幾つか示す。

（１）　　サンプルＮ０ＰＦ−１ （ツリガネタケ・ツガタケ混合、加工・綿状体充填フィ
ルタ） タール捕集量　　１．３曙／本 ニコチン捕集量　０．１６１１ｗ／木 ベンゾ（ａ）ピレン （３，４ヘンツピレン）　　２．９ｎｇ／本（ＩＩ）　
　サンプルＮ０ＰＦ−２ （カワラタケ粉体、加工・組線状体充填フイルりタール
捕集量　１．２曙／本 ニコチン捕集量　０．１３曙／本 ベンゾ（ａ）ピレン （３，４ベンツピレン）　　５．４ｎｇ／本（ｍ）　　
サンプルＮ０ＰＦ−３ （マンネンタケ単独、加工・細粉状体充填フィルり） タール捕集量　２．９曙／本 ニコチン捕集量　０．７６■／本 ベンゾ（ａ）とレン （３，４ベンツピレン）６．９ｎｇ／本（ＴＶ）　　参
照１２Ｆ （比較例、フィルタを通さない場合） タール捕集量　　　１７．４　ｍｇ　／本ニコチン捕集
量　　２．７曙／本 ベンゾ（ａ）ピレン （３，４ベンツピレン）　１０．６ｎ　ｇ　／本面、通
常のアセテート繊維や活性炭フィルタでは、３．４ベン
ツピレンは全く除去できない。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係るフィルタが優れた特性を有す
るのは次のように考えられる。

国璽類加工体は比較的粗大な構造と、顕微鏡的極微細な
構造が共存している。そしてシート状担体に係留して、
巻き付けてフィルタ化する際、菌Ｎ類加工体自体は任意
の強さで担体間に安定に係留される。国璽類の加工体の
フィルタ材は断面ラセン状で長さ方向（埋骨の通過する
方向）に２次元性をもって配置していると共に、この特
殊な性状の菌ＨＨの加工体のフィルタ材に安定した圧力
がかかる。この菌Ｍｍの加工体のフィルタ材適当な強度
に巻き付けて菌盟類の加工体に適当な圧力が作用するよ
うにすると従来のフィルタ材におし）て達成できなかっ
たような大幅な有害埋骨の除去が可能となる。しかも、
このシート状担体の巻き付は強度の許容範囲が広いため
本発明のフィルタは安定に工業的に大量生産が可能であ
る。本来、フェルト質、スポンジ質、革質、コルク質、
木質等の性状の硬質菌璽類は大幅なエアロゾル成分とガ
ス相成分の除去ができる。これらの加工体、例えばツリ
ガネタケを用い、やや強くシート状担体を巻き付は形成
したフィルタを用いると、喫煙した煙をはき出す時、は
とんど煙が見えない程に埋骨を除去することも可能とな
る。その際、菌ＭｔＡの加工体の特性で煙草の香味はな
お保たれている

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｂ）は本発明の実施例のフィルタの製
造工程を示す斜視図、第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の
実施例のフィルタの部分拡大断面図、第３図はシート状
担体の巻き付は強度による通気抵抗と有害埋骨の除去率
の変化傾向を示す線図である。 １・・・棒状または線状体 ２・・・シート状担体 ３・・・菌１類の加工体 ４・・・紙、プラスチック等のシート １０・・・パイプ １１・・・紙巻煙草 ３０・　・　・フィルタ 特許出願人　　近藤昭子（外１名） 図面の、・９Ｂ（内容に一更なし） 茅ｌ　図 昭和６１年４月２４日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示　昭和６１年特許願第１４５７０号２、
発明の名称 煙草フィルタ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、補正命令の日付　昭和６１年３月　５日発送日　昭
和６１年３月２５日 ５、補正の対象　明細書の図面の簡単な説明の欄および
図面＋ｌ）　　明細書の第２２頁第１６行ないし第１７
行に「第１図（ａ）−・・斜視図、」とあるのを「第１
図（ａ）〜（ｂ）は本発明の実施例のフィルタの製造工
程を示す斜視図、第１図（ｃ）は本発明の実施例のフィ
ルタをパイプに内蔵した状態を示す概要図、」と補正す
る。 （２）図面の第１図および第２図を添付図面の如く補正
する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 菌■類の加工体を含むフィルタ材を係留又は付着せしめ
   たシート状担体と、該シート状担体の一端に固着された
   棒状又は線状体とを有し、該シート状担体は前記棒状又
   は線状体の周りに巻き付けられてなり、さらにその外側
   に筒状体を有してなることを特徴とする煙草フィルタ。