JPS62264A - シ−ト状材料の製造方法 - 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） 本発明はシート状喫煙物のようなシート状材料の製造方
法、詳しくはスラリー法によるシート状材料の製造にお
いて、得られるシート状材料の強度を増加させると共に
、製造工程の安定化をはかったシート状材料の製造方法
に関する。

（従来の技術） 従来、スラリー法によるシート状喫煙物等のシート状材
料（以下単にシートともいう）の製造は一般に以下に述
べるような方法で行なわれている。

なお、以下の記載においてはシード状材料の一例として
シートたばこを取り上げ、その製造方法について説明す
るが、本発明は食品製造分野等において各種素材からシ
ート状材料を製造する場合にも広く通用されるものであ
る。

すなわち、シートたばこの製造方法は種々のたばこ製造
工程から生出し回収されたたばこ屑粉末に、結合剤、保
湿剤、香料、充填剤等を夫々適量配合し、適量の水と共
に混合してペースト状混合物（以下単にペーストともい
う）としたものを、更に、混練したのち、ロールコータ
等を用いてステンレス等からなるエンドレスベルト面に
厚さが均一になるように展延し、乾燥、調湿して連続し
たシートたばことするものである。

しかしながら、かかる従来のスラリー法によって製造さ
れたシートは一般に強度が弱いため、破砕や破断を生じ
易く、シートの製造工程に支障を来たして製造効率の低
下を招くのみならず、シートを通常のたばこ刻み原料に
配合して裁刻、巻上げ等の処理を行なう場合や、これら
の処理工程にシートを移送する場合等において破砕され
細粉化し易く、更に細粉化したときは巻たばこに巻上げ
た場合にそのてん充効果を低下させる等の欠点がある。

一般にスラリー法により製造されるシートの強度は、添
加される結合剤の種類及び添加割合に大きく支配される
。通常シートの製造において使用される結合剤としては
、例えばローカストビンガム、グアガム、トラガントガ
ム、コンニャクマンナン、コーンスターチ等の植物性結
合剤、ファーセルラン、アルギン酸ナトリウム等の海草
抽出物、エチルセルロース、メチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等
のせん維素系誘導体等が挙げられ、天然物をそのまま使
用した場合にはシート強度が弱（、又、せん維素系誘導
体等の合成結合剤を使用した場合は強度が強くなる傾向
がみられる。又、これらのせん維素系誘導体についても
、その重合度や誘導基の種類、反応割合等によっても結
合剤としての強度が大きく変化することが知られている
。すなわち、例えばせん維素系誘導体の一種であるカル
ボキシメチルセルロースのナトリウム塩（ＣＭＣ−Ｎａ
）は結合剤として一般的に使用されているが、これを使
用した場合のシートの強度は、ＣＭＣ−Ｎａ自体の重合
度及びエーテル化度によって大きく左右され、重合度が
大きい程、又、エーテル化度が低い程強度が大となる。

しかし、強度の大きいシートを得るため、かかるＣ　Ｍ
　Ｃ−Ｎ　ａを用いた場合には、前記原料配合物からな
るペーストの粘度が高くなる傾向がある。このように、
結合剤のペースト化時の粘度とシート強度との間には正
の相関関係がみられる。

ところで、結合剤の粘度が小さい場合でも、結合剤の配
合割合を増加することにより、シート強度を増加するこ
とが可能であるが、結合剤の配合割合の増加は製品シー
トたばこの香喫味を著しく低下させるため好ましくない
。従って、結合剤の配合割合を極力少くし、かつ前記し
たシートの製造工程及び巻たばこの製造工程において、
破砕を生ずることのない十分なシート強度に保持するた
めには高粘度の結合剤を使用する必要がある。

しかし、高粘度の結合剤を使用するときは、原料配合物
のペースト化時に水の添加量を増加して製造工程に支障
のない適正な粘度に調節する必要があり、水の増量分だ
けシートの乾燥に要する負荷が増加する欠点を生ずるの
みならず、高粘度結合剤は一般に水に対する溶解、分散
速度が遅（、かつ団粒化し易い欠点がある。このように
結合剤が原料配合物と共にペースト化された場合、熔解
、分散が十分に行なわれることなく団粒化したままで混
練機を通過し、ロールコータでベルト面に展延されると
きは、高い結合強度を有する結合剤でも部分的に粉体と
して存在することがあり、結合剤としての機能が全（発
揮されないことになる。

又、原料混合物を混練したペーストをロールコ：りによ
りベルト面に展延する際、一般にロールコータ堰のニッ
プ間隙に異物詰りか生じないよう、予めロールコータへ
の供給配管系に異物分離用のストレーナが設置されるが
、原料配合物中の結合剤あるいはたばこ粉末等（特に有
機質原料）が水に対する溶解あるいは膨潤が不十分なま
までストレーナを通過した後に膨潤して大きくなり、こ
れがニップ詰りの原因となることがある。このニップ詰
りは運転中に修復することが極めて困難である上、−個
の粗粒子の存在でもシートに亀裂を生じさせ、品質を劣
化させるのみならず、シートのベルト面における円滑な
搬送に支障を来たす等の問題を生ずる。このため、従来
は結合剤を予め微粉砕した上、更に分級して使用するこ
とが多いが、風力分級では十分な分級が困難であるため
篩別分級が採用されている。しかし、この篩別分級でも
付着凝集性の強い結合剤に対しては長時間を要し、コス
ト高となる。又、結合剤の種類によっては、その性質上
高水分に保持する必要のあるものもあり、このような結
合剤は粘弾性が高く、微粉砕が困難であるため粗粒状態
で使用せざるをえない。

しかし、このような粗粒状の結合剤は、粒子内部への水
の浸透速度、すなわち膨潤速度が遅いため、通常は予備
タンクを設けて別途長時間水に浸漬し膨潤させる方式が
とられているが、この方式では大量のシートの連続製造
には不通であり、又、他の配合原料との混合精度も不良
となり、更に結合剤の変敗を生ずる等の問題もある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はスラリー法によるシートの製造工程における上
記のような従来法の種々の欠点乃至問題点に着目してな
されたもので、特に高粘度の結合剤を使用した場合の上
記の問題点を解決して強度の大きいシートを製造すると
共に、特にロールコータにおけるニップ詰りを解消して
製造工程の安定化をはかったシート材料の製造方法を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は各種素材、結合剤等からなる粉体原
料と、水、保湿剤等からなる液体原料とのペースト状混
合物を混練したのち、展延、乾燥してシート状材料を製
造する工程において、該ペースト状混合物の混練工程に
先立ち、該ペースト状混合物の膨潤工程を介在させたこ
とを要旨とするシート状材料の製造方法である。

以下に本発明を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

すなわち、第１図に本発明によるシート製造工程の概略
説明図を、第２図に本発明の要部であるペーストの膨潤
工程に使用される膨潤装置の概略説明図を示した。

先ず第１図において、１はシート製造のための配合原料
のうち、粉体原料の混合槽であり、たばこ粉末、結合剤
粉末、充堪剤粉末等が夫々所定の配合割合に混合される
。この粉体原料混合物は粉体定量供給機２で一定量宛定
量され連続混合機３に供給される。一方、４はシート製
造のための配合原料のうち液体原料の混合槽であり、保
湿剤、香料等が所定の配合割合になるよう水と混合され
る。この液体原料混合液は定量ポンプ５により連続混合
機３に供給され、粉体原料混合物と混合して粗練りペー
ストとされる。

この粗練りペーストはペーストポンプ６により膨潤装置
７に移送される。膨潤装置７は本発明によるシートの製
造方法において介在される粗練りペーストの膨潤装置で
あり、その詳細については後述する。この膨潤装置７内
で原料配合物中のたばこ粉末や結合剤等が十分に水を吸
収し、膨潤分散されたのち連続混練機８に供給混練され
、バッファタンク９に一旦貯蔵される。連続混線機８は
内部にスクリュー羽根８ａを具備し、混練と同時に移送
の作用をも行なう。この連続混練機８は常時運転される
ことなく、以後の工程におけるペーストの払出要求に従
ってオン・オフ稼働する。

又、バッファタンク９にはレベルセンサが設置され、タ
ンク内のペーストが所定の上限及び下限位置に達したと
き、連続混練機８以前のペースト移送及び後工程である
ロールコータへのペーストの供給が制御される。なお、
９ａはバッファタンク９内のペーストを攪拌するための
攪拌機である。

バッファタンク９内のペーストはペーストポンプ１０に
よりストレーナ１１に移送され、濾過されたのちロール
コータ１２に移送される。ロールコータ１２は一対の対
向ロールに堰１２ａを設けてなるもので、堰１２ａにも
レベルセンサが設置され、順向のペーストが一定レベル
に保持される。

堰１２ａ内に供給されたペーストは対向ロールのニップ
（ロール間隙）からエンドレスのステンレス板等よりな
るベルト１３上に展延され、ベルト１３上を移送される
間に図示しない乾燥及び調湿工程を径でシートたばこと
される。

次に本発明に使用される膨潤装置７の詳細について説明
する。すなわち第２図において、膨潤装置７の本体であ
る膨潤タンク７ａには、攪拌用羽根１４ａ、１４ｂを設
けた攪拌機１４、レベルセンサ１５、変換器１６が付設
されると共に、温度調節用の加熱ジャケット１７がタン
ク壁に巻装される。この加熱ジャケット１７はシート乾
燥用の排熱を利用した蒸気配管で形成することができる
。

又、加熱ジャケラ）１７には温度センサ１８及び変換器
１９が付設される。

レベルセンサ１５はペースト中の物質の必要な膨潤時間
を確保するためのペーストのタンク内での滞留時間を制
御すると共に、タンクからのオーバーフローを防止する
目的で設置されるもので、非接触型で精度が良く、かつ
耐水性のものが望ましい。このタイプのものとしては超
音波センサが最も好適である。

このレベルセンサ１５によるペーストａのレベル制御位
置は、主として膨潤タンク７ａの図示Ｌ１〜Ｌ４の位置
に設定されており、そのレベル位置の感知信号を受け、
変換器１６で制御電流に変換して膨潤装置７の前後工程
の装置の運転を制御するように構成されている。

（作　用） 次に本発明にがかる膨潤装置７の作用について説明する
。

先ず運転開始時において、連続混合機３で粗練りされた
ペーストはペーストポンプ６により配管２０を径て膨潤
タンク７ａに供給され貯留が開始される。この時点では
連続混練機８以降の装置は停止状態にある。膨潤タンク
７ａに貯留されたペーストａのし鏝ルがＬｌに達した時
点で攪拌機１４によりペーストａの攪拌を開始する。一
般に攪拌機は無負荷の状態で運転すると破損し易いので
、攪拌機１４の下端の攪拌羽根１４ａの取付位置はレベ
ルＬ１の位置に設定されている。次いでペーストａがレ
ベルＬ３の位置まで貯留されたとき、混練機８が作動し
、十分に膨潤を完了したペーストが混練機８により混練
され、バッファタンク９に移送される。

膨潤タンク７ａ内でのペーストａのレベル位置は、通常
運転時にはＬ２〜Ｌ、のレベル間に設定され、又、Ｌ２
のレベルはペーストの最低膨潤時間が確保される位置に
設定される。従ってペーストａのレベルがＬ２以下にな
った場合は、混練機８が停止しペーストの移送も停止さ
れる。又、Ｌ４は１ｌｉｌｆＪタンク７ａ内でのペース
トの最大貯留レベルセンサ、ペーストがＬ４レベルに達
したときは膨潤工程以前の工程が停止される。そして混
練機８による混練移送が進行してレベルＬ３に下がった
とき再度膨潤工程以前の工程が稼働される。このように
膨潤タンク７ａ内でのペーストａのレベルはＬ１〜Ｌ４
の間で定常状態を保つようレベルセンサ１５により制御
され、膨潤タンク７ａに供給された粗練りペーストに膨
潤に十分な滞留時間が付与される。

以上の膨潤工程において、攪拌機１４の設置には以下に
述べる２つの意義が考えられる。すなわち、第１は結合
剤等の有機質物質が水を吸収して膨潤する速度はそれら
の化学的性質にもよるが、一般にその粒径が大きい程膨
潤速度が遅くなることは自明であり、従って水を吸収し
て膨潤軟化した表面を遂次攪拌によって取り除くことに
より、水の再吸収及び膨潤速度を加速することができる
こと、第２は高い粘度を有するペーストはチクソトロピ
ー性を有しており、せん断を与えないまま放置しておく
とゲル化して流動性を失ない、次工程への移送が困難と
なると共に、ペーストの前記した滞留時間が不均一とな
り、シートの品質にバラツキを生ずることを防止するこ
とである。

又、膨潤装置７に加熱ジャケット１７等の加熱設備を付
加する理由は、前記ペースト中の有機質原料の膨潤は一
般に温度が高い程速く、かつペーストの粘度は反対に低
下してその取扱いが容易となるためである。従って膨潤
タンク７ａ内のペーストは変質、分解又は劣化が生じな
い範囲で可及的に高温に制御されることが望ましい。

（実施例） 実施例ま たばこ粉末（黄色様本葉１等、８０メツシュ篩通過分級
品）４０重量部、結合剤としてＣＭＣ−Ｎａ　（平均重
合度５００、平均置換度０．７６）１５重量部、充填剤
としてケイソウ土（８０メツシュ篩通過分級品）２０重
量部、及び炭酸カルシウ第１表の結果から本発明により
製造されたシートの強度は対照品に比し著しく強く、又
、膨潤タンク内でのペーストの滞留時間が長い程シート
の強度が大となることが明らかである。

実施例ま たばこ中骨粉末（在来種、６０メソシ工篩通過分級品）
２５重量部、たばこ粉末（黄色種本葉１等、６０メソシ
工篩通過分級品）３５重量部、充愼剤としてパーライト
粉末（６０メソシ工篩通過分級品）１５重量部、結合剤
としてＣＭＣＮＨ４（平均重合度４５０、平均置換度０
．７１．３　ｍｖｈ篩通過分級品）１５重量部、コーン
スターチ１０重量部を混合した粉体と、水６００重量部
、湿潤剤としてプロピレングリコール５重量部を混合し
た液体とをそれぞれ定量供給し連続混合機で混合し粗練
りペーストを得た。

この粗練りペーストを膨潤タンクを使用することなく直
接連続混練機に導入し、混練したペーストを実施例１と
同様の条件でステンレスベルト上に展延、乾燥して対照
品シートを得た。

一方、対照品の場合と同一の原料を用い、同一の配合割
合及び条件で混合し粗練りペーストを得、これを実施例
１と同様の本発明による膨潤タンクに導入し、撹拌機回
転速度を３　Ｏｒｐｍ、６０　ｒｐｍ、温度を３０度、
５０℃及び平均滞留時間を１０分、２０分、３０分に夫
々変化させて設定し、粗練りペーストを滞留させたのち
、対照品の場合と同様の条件で連続混練機による混練、
ロールコータによる展延、乾燥を行ない本発明によるシ
ートを得た。

ペーストの平均滞留時間、温度、撹拌機回転数等の膨潤
条件とシートの物性との関係は第２表に示す通りであっ
た。

第　　　２　　　表 第２表の結果から本発明により製造されたシートの強度
は対照品に比し著しく強く、又、膨潤タンク内でペース
トの滞留時間が長い程、温度が高い程、又撹拌機回転数
が大きい程シートの強度が大となることが明らかである
。

なお、対照品においては連続混練機後のペーストに粒状
のものが発生し、ストレーナに詰りを生ずると同時にロ
ールコータにもニップ詰りを起しシートに裂は目が生じ
た。しかし本発明による場合、このようなトラブルは全
く発生せず、亀裂等のない均一なシートが得られた。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、シート配合
原料からなるペーストを混練するに先立ち、ペーストの
膨潤工程を設け、膨潤タンク内でレベルセンサによりペ
ーストの十分な膨潤時間を確保すると共に、攪拌機及び
加温設備を設置して膨潤を促進することができるので、
次工程での混線の効果が著しく向上してペースト中の粗
粒の存在が解消し、配合原料が十分に微粒化されて分散
が均一化される。

従って、ロールコータに供給されたペーストはニップ詰
りを起すことなく均一にベルト上に展延され、又、乾燥
、調湿工程においても破断するようなことがなく、シー
トの製造工程が極めて安定化すると同時に強度の大きい
シートが得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシート製造工程の概略説明図、第
２図は本発明の要部であるペースト膨潤工程に使用され
る膨潤装置の概略説明図である。 １・・・粉体原料混合槽、２・・・粉体定量供給機、３
・・・連続混合機、４・・・液体原料混合槽、５・・・
定量ポンプ、６，１０・・・ペーストポンプ、７・・・
膨潤装置、７ａ・・・膨潤タンク、８・・・連続混練機
、９・・・パフファタンク、１１・・・ストレーナ、１
２・・・ロールコータ、１２ａ・・・堰、１３・・・ベ
ルト、１４・・・攪拌機、１５・・・レベルセンサ、１
６・・・変換器、１７・・・加熱ジャケット、１８・・
・温度センサ、１９・・・変換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）各種素材、結合剤等からなる粉体原料と、水、保
   湿剤等からなる液体原料とのペースト状混合物を混練し
   たのち、展延、乾燥してシート状材料を製造する工程に
   おいて、該ペースト状混合物の混練工程に先立ち、該ペ
   ースト状混合物の膨潤工程を介在させたことを特徴とす
   るシート状材料の製造方法。
2. （２）膨潤工程がレベルセンサ、攪拌機を夫々具備した
   膨潤タンクで行なわれることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のシート状材料の製造方法。
3. （３）膨潤工程がレベルセンサ、攪拌機及び加温設備を
   夫々具備した膨潤タンクで行なわれることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のシート状材料の製造方法。