KR20210016031A - 향료함유시트 제조장치 및 향료함유시트 제조방법 - Google Patents

향료함유시트 제조장치 및 향료함유시트 제조방법 Download PDF

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Abstract

향료함유시트 제조장치(11)는, 겔화된 향료함유시트(12)를 보내는 이송기구와, 상기 향료함유시트(12)의 이송방향을 따라, 상기 향료함유시트(12)의 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿을 1 이상 형성하는 슬릿형성부(23)와, 상기 슬릿이 형성된 상기 향료함유시트(12)를 건조시키는 건조기구(12)를 구비한다.

Description

향료함유시트 제조장치 및 향료함유시트 제조방법
본 발명은, 향료함유(香料含有)시트를 제조 가능한 향료함유시트 제조장치 및 향료함유시트 제조방법에 관한 것이다.
흡연물품용 향료함유시트의 제조방법이 개시되어 있다(특허문헌 1∼3). 이 제조방법은, (1) 다당류(多糖類) 및 향료(香料)를 포함하고, 70∼95중량%의 수분 함량을 가지며, 졸 상태에 있는 60∼90℃의 원료 슬러리를 기재(基材) 모양으로 신전(伸展)시키는 공정과, (2) 신전시킨 원료 슬러리(slurry)를 0∼40℃의 시료(試料) 온도로 냉각하여 겔화(化)시키는 공정과, (3) 겔화한 원료를 가열하고, 70∼100℃의 시료 온도로 건조시키는 가열건조공정을 가진다.
특허문헌 1 : 국제공개 제2012/118032호 공보 특허문헌 2 : 국제공개 제2012/118033호 공보 특허문헌 3 : 국제공개 제2012/118034호 공보
겔화물질은, 구성된 겔 가교(架橋) 사이에 수분이나 향료를 함유한다는 성질상, 온도나 습도 등의 외적 환경이나, 겔화물질의 조성이나 겔화물질 내부의 수분량 등의 내적 환경에 따라 그 특성(점도, 향료 잔존량)이 변화해 버리기 때문에, 겔화물질로 구성된 시트의 품질을 일정하게 컨트롤하는 것이 어렵다.
본 발명은, 향료함유시트의 품질을 일정하게 할 수 있는 향료함유시트 제조장치 및 향료함유시트 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 형태에 따른 향료함유시트 제조장치는, 겔화된 향료함유시트를 보내는 이송기구와, 상기 향료함유시트의 이송방향을 따라, 상기 향료함유시트의 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿을 1 이상 형성하는 슬릿형성부와, 상기 슬릿이 형성된 상기 향료함유시트를 건조시키는 건조기구를 구비한다.
본 발명의 하나의 형태에 따른 향료함유시트 제조방법은, 향료를 함유하는 슬러리를 성형기구에 의해 시트 모양으로 성형하고, 이송방향으로 보내지는 상기 시트 모양의 슬러리를 겔화기구에 의해 냉각하여 겔화된 시트를 형성하고, 상기 겔화된 시트의 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿을 슬릿형성부에 의해 1 이상 형성하며, 상기 1 이상의 슬릿을 포함하는 상기 겔화된 시트를 건조기구에 의해 건조시킨다.
본 발명의 향료함유시트 제조장치 및 향료함유시트 제조방법에 따르면, 향료함유시트의 품질을 일정하게 할 수 있는 향료함유시트 제조장치 및 향료함유시트 제조방법을 제공할 수 있다.
[도 1] 실시형태의 향료함유시트 제조장치의 일례를 나타내는 모식도(模式圖)이다.
[도 2] 도 1에 나타내는 향료함유시트 제조장치의 성형기구, 겔화기구, 슬릿형성부, 및 건조기구의 일부를 확대하여 나타내는 모식도이다.
[도 3] 도 2에 나타내는 슬릿형성부에 설치되는 1 이상의 슬릿형성부품 중 1개를 나타내는 사시도이다.
[도 4] 실시형태의 향료함유시트 제조장치를 이용한 향료함유시트 제조방법을 나타낸 플로우차트이다.
[도 5] 도 2에 나타내는 성형기구, 기재, 및 향료함유시트를 나타내는 정면도이다.
[도 6] 도 2에 나타내는 겔화기구에 의해 향료함유시트가 냉각되는 공정(겔화공정)을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
[도 7] 도 2에 나타내는 슬릿형성부인 한 쌍의 슬릿형성부품에 의해 슬릿을 형성하는 공정(슬릿형성공정)을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 8] 도 2에 나타내는 건조기구에 의해 향료함유시트가 수축하는 과정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
[도 9] 도 2에 나타내는 건조기구에 의해 향료함유시트가 건조된 후의 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
[도 10] 참고형태의 향료함유시트 제조장치의 성형기구를 나타내는 정면도이다.
[도 11] 도 10에 나타내는 참고형태의 성형기구에 의해 형성된 향료함유시트가 건조공정에서 수축하는 과정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
[도 12] 도 10에 나타내는 참고형태의 성형기구에 의해 형성된 향료함유시트가 건조공정에서 건조된 후의 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
[도 13] 제1 변형예의 향료함유시트 제조장치의 성형기구 및 슬릿형성부를 나타내는 정면도이다.
[도 14] 제2 변형예의 향료함유시트 제조장치의 성형기구 및 슬릿형성부를 나타내는 정면도이다.
[실시형태]
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 향료함유시트 제조장치(11)의 실시형태에 대해 설명한다. 이 향료함유시트 제조장치(11)에서 제조되는 향료함유시트(12)는, 예를 들면 증점(增粘)다당류에 의해 시트 모양으로 형성되고, 내부에 향료를 분산 상태로 함유한다. 향료함유시트(12)에서는, 시트의 내부에서 향료가 증점다당류에 의해 피복된 상태로 보지(保持)된다. 이 때문에, 향료함유시트(12)는, 높은 장치(藏置) 안정성을 가진다. 향료함유시트는, 잘게 재단되어, 예를 들면, 흡연물품의 연초(煙草) 조각(刻) 등에 섞여서(混用), 향미의 증강 등에 이용된다.
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 향료함유시트 제조장치(11)는, 상류의 슬러리 조정부에 접속된 공급경로(13)(공급라인)와, 공급경로(13)로부터 공급된 향료함유슬러리(14)를 모으는 댐부(15)와, 향료함유시트(12)의 제조라인의 전체 길이에 걸쳐 설치된 시트 모양의 기재(16)(기재필름)와, 댐부(15)에 모인 슬러리(14)를 기재(16) 위에서 시트 모양으로 성형하는 성형기구(17)와, 기재(16) 위에 재치(載置)되어 이송방향(A)으로 보내지는 시트 모양의 향료함유시트(12)(슬러리(14))와, 기재(16)와 시트 모양으로 성형된 향료함유시트(12)(슬러리(14))를 이송방향으로 보내는 이송기구(18)와, 시트 모양을 이룬 슬러리(14)를 냉각하여 겔화된 향료함유시트(12)로 하는 겔화기구(21)와, 겔화된 향료함유시트(12)에 1 이상의 슬릿(22)을 형성하는 슬릿형성부(23)와, 슬릿(22)이 형성된 향료함유시트(12)를 건조시키는 건조기구(24)를 구비한다.
댐부(15)는, 상자 모양으로 형성되어 있으며, 내부에 향료함유슬러리(14)를 저류(貯留)할 수 있다. 기재(16)는, 예를 들면 플라스틱 등의 합성수지재료 등에 의해, 시트 모양으로 가늘고 길게, 즉 가늘고 긴 필름 모양으로 형성된다. 기재(16)는, 예를 들면, PET(Polyethyleneterephthalate)수지로 구성되지만, 그 밖의 비교적 강성(剛性)이 있고 또한 가요성(可撓性)을 가지는 플라스틱재료나 종이재료, 금속재료, 그 밖의 재료로 구성되어도 된다.
겔화기구(21)는, 팬, 블로어 등의 일반적인 송풍기로 구성되며, 향료함유시트(12)에 대해 냉각풍(공기)을 보낼 수 있다. 겔화기구(21)는, 냉각풍에 의해, 겔화 전의 향료함유시트(12)의 온도를 낮추어, 향료함유시트(12)의 겔화를 촉진할 수 있다. 겔화기구(21)는, 송풍기로 한정되는 것이 아니라, 그것 이외에 향료함유시트(12)를 겔화시키는 것, 예를 들면, 향료함유시트(12)에 알코올이나 양이온(2가 양이온) 수용액 등의 각종 분자 가교제의 액을 도포하는 장치여도 되고, 향료함유시트(12)에 자외선 등을 조사하여 겔화를 촉진시키는 것이어도 되고, 또는 수랭식 냉각장치 등이어도 당연히 된다.
이송기구(18)는, 기재(16)의 길이방향을 따라 설치되어 있다. 이송기구(18)는, 예를 들면, 기재가 계속 내보내지는 조출부(繰出部)(25)(조출롤)와, 향료함유시트(12)와 함께 기재(16)가 권취(卷取)되는 권취부(26)(권취롤)와, 겔화기구(21)의 근방에서 기재(16)의 하측에 설치된 제1 종동(從動, 수동(受動))롤러(27)와, 권취부(26)의 근방에 설치된 제2 종동롤러(28)와, 그것 이외에 기재(16)를 지지하는 도시되지 않은 복수의 롤러를 가진다. 본 실시형태에서는, 권취부(26)에서, 모터 등의 구동에 따른 회전구동이 이루어지며, 그것 이외의 롤러를 모두 종동롤러로 하고 있다. 그러나 이송방식으로는 이에 한하지 않고, 예를 들면, 도중(途中)의 종동롤러 중 몇 개를 구동롤러로 하여, 이 구동롤러에 의해 적극적으로 기재(16)를 이송방향으로 보내도록 해도 된다.
조출부(25)에는, 심부(芯部)의 주위로 기재(16)가 둘러 감겨 있으며, 이것으로부터 기재(16)를 계속 내보낼 수 있다. 권취부(26)에는, 심부의 주위로 기재(16)가 둘러 감기도록 되어 있으며, 이것을 회전구동함으로써 향료함유시트(12)와 함께 기재(16)를 권취하여 이들을 회수할 수 있다.
건조기구(24)는, 예를 들면, 4개의 건조실(24A∼24D)을 가진다. 이 4개의 건조실(24A∼24D)을 관통하도록 기재(16)가 통과되고 있다. 각 건조실(24A)에는, 복수의 송풍노즐(31)이 설치되어 있다. 건조실(24A)에서는, 송풍노즐(31)로부터 70∼100℃의 온풍(溫風)이 보내지는 것에 의해, 기재(16) 위에 설치되어 슬릿(22)이 형성된 향료함유시트(12)를 건조시킬 수 있다. 4개의 건조실(24A)의 온도 조건은, 서로 공통이어도 되고, 건조실(24A)마다 서로 온도 조건을 다르게 해도 된다.
성형기구(17)는, 겔화 전의 향료함유시트(12)를 성형 가능하게 구성된다. 성형기구(17)는, 콤마롤(32)(콤마롤러, 고정롤러)과, 콤마롤(32)에 대향하는 코팅롤(33)(코팅롤러, 회전롤러)을 가진다. 도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이, 코팅롤(33)은, 원기둥형으로 형성되어 있다. 코팅롤(33)은, 외주면(外周面)(34)과, 축방향에서의 대략 중간부에 설치되고 외주면으로부터 오목한 오목부(凹部)(35)를 가진다. 오목부(35)는, 한 쌍의 테이퍼부(36)와, 한 쌍의 테이퍼부(36) 사이에 위치한 세경부(細徑部, 미세직경부)(37)를 가지고 있다. 세경부(37)는, 예를 들면, 외주면(34)으로부터 10∼100㎛의 깊이로 형성되며, 바람직하게는 외주면(34)으로부터 20∼80㎛의 깊이로 형성되며, 더 바람직하게는 외주면(34)으로부터 40∼60㎛의 깊이로 형성된다. 코팅롤(33)은, 이른바 종동롤러이며, 이송방향(A)을 따라 기재(16)와 함께 회전된다. 코팅롤(33)은, 예를 들면 기계가공(절삭가공, 선반가공) 등에 의해 형성된다.
도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이, 콤마롤(32)은, 이른바 영어의 구두점인 「콤마」의 단면(斷面) 형상을 가지고 있으며, 원기둥형의 일부를 절결(切缺, 잘라냄)하여 형성된 절결 부여 원기둥형을 이루고 있다. 콤마롤(32)은, 고정적으로 설치되어 있으며, 그 중심축 둘레로 자전(自轉)할 수 없다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 성형기구(17)는, 또한, 콤마롤(32)과 코팅롤(33) 사이에, 제1 간극부(17A) 및 제2 간극부(17B)를 가진다. 제1 간극부(17A)는, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 대략 중앙부에 설치된다. 제2 간극부(17B)는, 겔화 전의 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 한쪽 단부에 설치된다. 본 실시형태에서는, 제2 간극부(17B)는, 제1 간극부(17A)를 사이에 둔 양측에 한 쌍으로 설치되어 있지만, 제1 간극부(17A)에 인접한 편측(片側)에만 설치되어 있어도 된다.
제1 간극부(17A)는, 세경부(37) 및 한 쌍의 테이퍼부(36)에 대응한다. 제2 간극부(17B)는, 외주면(34)에 대응한다. 따라서, 제2 간극부(17B)의 간극치수(높이치수)(H2)는, 제1 간극부(17A)의 간극치수(높이치수)(H1)보다 작게 되어 있다.
도 2, 도 7에 나타내는 바와 같이, 슬릿형성부(23)는, 1 이상의 슬릿형성부품(38)과, 1 이상의 슬릿형성부품(38)을 보지하는 1 이상의 보지부(41)를 가진다. 1개의 슬릿형성부품(38)은, 1개의 슬릿(22)을 형성할 수 있다. 슬릿형성부품(38)의 각각은, 향료함유시트(12)의 이송방향(A)을 따라, 향료함유시트(12)의 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 형성할 수 있다. 따라서, 슬릿(22)의 각각은, 향료함유시트(12)의 이송방향(A)을 따라 연속적으로 연장되게 된다.
본 실시형태에서는, 1 이상의 슬릿형성부품(38)은, 2개, 즉, 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하다. 한 쌍의 슬릿형성부품(38)의 한쪽은, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에서의 한쪽 단부 근방에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하며, 한 쌍의 슬릿형성부품(38)의 다른쪽이, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에서의 다른쪽 단부 근방에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이 슬릿형성부품(38)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 선단(先端)이 둥글어, 기재(16)를 손상시키지 않도록 한 형상을 이루고 있다. 기재(16)의 재이용 관점에서, 이와 같이 둥근 모양을 한 슬릿형성부품(38)을 사용하는 것이 바람직하다. 슬릿형성부품(38)으로서, 예를 들면, 스테인리스재료 등으로 형성된 팔레트 나이프 등의 날붙이를 적절하게 사용할 수 있다. 슬릿형성부품(38)은, 향료함유시트(12)(다당류시트)에 슬릿을 형성하고, 또한 기재(16)(베이스시트)에 손상을 주지 않는 것이면 된다. 슬릿형성부품(38)으로서는, 팔레트 나이프에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 주걱, 판상물(板狀物), 그 밖이어도 된다. 혹은, 슬릿형성부품(38)은, 원반(圓盤) 모양의 로터리식 커터 등으로서, 기재(16)를 손상시키지 않도록 선단을 둥글게 하고, 또한, 향료함유시트(12)에 대해 커터의 자중(自重, 자체 중량)이 걸리도록 한 것이어도 당연히 된다.
소정의 강도를 유지할 수 있도록, 슬릿형성부품(38)의 두께는, 예를 들면 0.1∼2㎜인 것이 바람직하며, 0.3∼1㎜인 것이 더 바람직하다. 슬릿형성부품(38)은, 이송방향의 상류측에서 향료함유시트(12)에 접촉하는 위치에서, 당해 이송방향에 대해 수직으로 된 절단날을 구성하는 것이 아니라, 당해 이송방향에 대해 비스듬하게(슬릿형성부품(38)의 선단측으로 감에 따라 슬릿형성부품(38)이 끝이 가늘어지도록 비스듬하게) 된 절단날을 설치하는 것이 바람직하다. 슬릿형성부품(38)에 특히 두께가 있을 경우에는, 특히 상기 구성을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 절단날 위에 향료함유시트(12)의 부스러기가 모이지 않도록 할 수 있다.
또한, 슬릿형성부품(38)은, 기재(16)(베이스시트)측으로는 뾰족하지 않은 형상인 것이 기재(16)를 손상시키지 않는 관점에서 바람직하다. 한편, 슬릿형성부품(38)은, 향료함유시트(12)측으로는 뾰족한 형상인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 슬릿형성부품(38)의 절단날 위에 향료함유시트(12)의 부스러기가 모이거나, 혹은, 당해 부스러기 등에 기인하여 슬릿형성부품(38)에 파단이 생기거나 하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 1 이상의 슬릿형성부품(38)은, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)와, 제1 간극부(17A)에서 형성된 향료함유시트(12)를 구분하는 위치에 설치된다. 슬릿형성부(23)에 설치되는 슬릿형성부품(38)의 수는, 2개에 한하지 않고, 3개 이상이어도 되고, 혹은 1개여도 된다. 보지부(41)의 수는, 예를 들면, 슬릿형성부품(38)의 수와 동수(同數)로 설치된다. 보지부(41)는, 1개로 구성되어도 되고, 1개의 보지부(41)에 의해 복수의 슬릿형성부품(38)을 보지하도록 해도 된다.
보지부(41)의 각각은, 예를 들면 통 모양 또는 U자 모양을 이룬 보지구(保持具)를 가지고 있으며, 이 보지구에 대해, 슬릿형성부품(38)의 자루 부분이 여유를 갖고 끼워 넣어져 있다. 이 때문에, 보지구는, 슬릿형성부품(38)의 자루 부분을 둘러싸서 슬릿형성부품(38)이 쓰러지지 않도록 하고 있지만, 기재(16) 및 향료함유시트(12)에 대해, 상측으로부터 슬릿형성부품(38)의 자중을 작용시키도록 슬릿형성부품(38)을 보지한다. 또한, 슬릿형성부품(38)의 보지 방식은, 임의이며, 향료함유시트(12)에 슬릿형성부품(38)의 자중이 걸리도록 한 구성이면, 어떤 보지 방법이어도 된다. 예를 들면, 끈에 의해 위쪽으로부터 슬릿형성부품(38)을 매달아 내린 상태에서, 슬릿형성부품(38)의 선단에 접한(當接) 향료함유시트(12)에 대해, 자중이 걸려 있는 슬릿형성부품(38)에 의해 향료함유시트(12)를 눌러서 분리하는(押切) 구성이어도 당연히 된다.
슬릿형성부품(38)의 자중은, 예를 들면, 10∼400g이며, 바람직하게는 20∼200g이다. 이 때문에, 이 슬릿형성부품(38)의 하측을 통과하는 겔화된 향료함유시트(12)를, 상측으로부터 눌러 붙여(押付) 분리할 수 있다. 슬릿형성부품(38)은, 그 자중을 걸었을 때에, 기재(16)가 크게 찌그러지거나 혹은 기재(16)가 절단되거나 하지 않을 정도의 자중을 가지는 것이 바람직하다. 스테인리스제의 슬릿형성부품과는 중량이 다른 슬릿형성부품(38)을 이용하거나, 슬릿형성부품(38)을 수지제의 것으로 변경하거나 함으로써, 슬릿(22)의 깊이를 변경하는 것도 당연히 가능하다. 본 실시형태에서는, 향료함유시트(12)의 두께의 전부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 형성하도록 하고 있지만, 슬릿형성부품(38)의 종류를 변경함으로써, 향료함유시트(12)의 두께의 일부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 형성할 수도 있다.
이 경우에는, 향료함유시트(12)에 슬릿(22)이 형성되지만, 슬릿(22)에서 완전하게는 분리되지 않는다. 슬릿(22)의 깊이는, 향료함유시트(12)의 두께치수에 대해, 예를 들면, 60% 이상에 상당하는 길이로 하는 것이 바람직하고, 75% 이상에 상당하는 길이로 하는 것이 더 바람직하며, 90% 이상에 상당하는 길이로 하는 것이 가장 바람직하다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 슬릿형성부(23)는, 슬릿형성부품(38)에 따라, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에서의 단부로부터 1∼10㎜ 위치, 바람직하게는 2∼8㎜ 위치, 더 바람직하게는 3∼6㎜의 위치에, 슬릿(22)을 한 쌍으로 형성한다.
향료함유시트(12)는, 건조 전 상태에서, 예를 들면, 폭방향(W)에 관해 500㎜의 폭(길이)을 가지며, 350∼1300㎛의 두께를 가진다. 향료함유시트(12)는, 건조 후의 상태에서, 예를 들면, 폭방향(W)에 관해 480㎜의 폭(길이)을 가지며, 50∼200㎛의 두께를 가진다. 향료함유시트(12)는, 온도 가역(可逆) 겔화가 가능한 다당류 고분자를 함유한다.
향료함유시트(12)에 함유되는 증점다당류는, 시트 중에 분산된 향료를 고정하여 피복하는 성질을 가진다. 증점다당류는, 예를 들면, 카라기난(carrageenan), 한천(寒天), 크산탄검(xanthan gum), 젤란검(gellan gum), 사일리움씨드검(psyllium seed gum), 혹은 곤약글루코만난(konjac glucomannan)의 단성분계(單成分系); 또는 카라기난, 로커스트빈검(locust bean gum), 구아검(guar gum), 한천, 젤란검, 타마린드검(tamarind gum), 크산탄검, 타라검(tara gum), 곤약글루코만난, 전분, 카시아검(cassia gum), 및 사일리움씨드검으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 2 이상의 성분을 조합한 복합계(複合系)이다.
바람직하게는, 증점다당류는, 카라기난, 한천, 크산탄검, 혹은 젤란검의 단성분계; 또는 카라기난, 한천, 크산탄검, 혹은 젤란검에, 로커스트빈검, 구아검, 타마린드검, 타라검, 곤약글루코만난, 카시아검, 및 사일리움씨드검으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 이상의 성분을 조합한 복합계이다.
더 바람직하게는, 증점다당류는, 카라기난, 한천, 크산탄검, 젤란검, 및 젤란검과 타마린드검의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
카라기난, 한천, 크산탄검 또는 젤란검의 수용액은, 특정 온도 이하로 냉각하면 겔화하고(즉, 유동성을 잃고 굳어지고(固化)), 일단 겔화하면, 그 후, 온도를 상승시켜 겔로 전이한 온도에 도달해도 용이하게 졸화(化)하지 않고, 겔화 상태를 유지할 수 있다는 성질(이하, 「온도응답성 졸겔 전이 특성」이라고 한다)을 가진다. 이 때문에, 원료 슬러리가, 증점다당류로서, 카라기난, 한천, 크산탄검, 젤란검의 어느 것을 포함하는 경우, 원료 슬러리를 일단 냉각해서 겔화시키고, 겔화한 원료를 고온에서 건조시키는 것에 의해 단시간에 시트를 제조할 수 있다는 이점을 가진다.
더 바람직하게는, 증점다당류는, 한천, 젤란검, 및 젤란검과 타마린드검의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
증점다당류로서 젤란검과 타마린드검의 혼합물을 사용하는 경우, 젤란검과 타마린드검의 질량비는, 바람직하게는 1:1∼3:1의 범위이다.
원료 슬러리 중의 증점다당류의 배합량은, 원료 슬러리 중의 물 이외의 구성성분의 합계 질량(즉, 건물(乾物) 질량)에 대해, 바람직하게는 10∼35질량%, 더 바람직하게는 12∼25질량%이다. 증점다당류의 배합량(질량%)은, 원료 슬러리 중의 물 이외의 각 구성성분의 배합량의 값을 사용하여 산출할 수 있다.
향료함유시트(12)에 함유되는 향료로서는, 흡연물품에 사용되는 향료라면 한정되지 않고 임의의 향료를 사용할 수 있다. 주요 향료로서는, 멘톨, 잎담배 추출 엑기스, 천연식물성 향료(예를 들면, 시나몬, 세이지, 허브, 카모마일, 갈초(葛草), 감차(甘茶), 클로브, 라벤더, 카더멈(cardamom), 정향, 육두구(nutmeg), 베르가못(bergamot), 제라늄, 벌꿀 에센스, 로즈 유(油), 레몬, 오렌지, 계피, 캐러웨이(caraway), 쟈스민, 생강, 코리앤더(coriander), 바닐라 엑기스, 스피어민트, 페퍼민트, 카시아, 커피, 셀러리, 카스카릴라, 샌들우드, 코코아, 일랑일랑, 페널, 아니스, 리코리스, 세인트존즈브레드, 자두 엑기스, 복숭아 엑기스 등), 당류(예를 들면, 글루코오스, 프룩토오스, 이성화당(異性化糖), 캐러멜 등), 코코아류(파우더, 엑기스 등), 에스테르류(예를 들면, 아세트산이소아밀, 아세트산리나릴, 프로피온산이소아밀, 부틸산리나릴 등), 케톤류(예를 들면, 멘톤, 이오논, 다마세논, 에틸말톨 등), 알코올류(예를 들면, 게라니올, 리나롤, 아네톨, 오이게놀 등), 알데히드류(예를 들면, 바닐린, 벤즈알데히드, 아니스알데히드 등), 락톤류(예를 들면, γ-운데카락톤, γ-노나락톤 등), 동물성 향료(예를 들면, 머스크, 앰버그리스, 시베트, 카스트리움 등), 탄화수소류(예를 들면, 리모넨, 피넨 등)를 들 수 있다. 이들 향료는, 고체로 사용되어도 되고, 적절한 용매, 예를 들면 프로필렌글리콜, 에틸알코올, 벤질알코올, 트리에틸시트레이트에 용해 또는 분산시켜서 사용되어도 된다. 바람직하게는, 유화제(乳化劑)의 첨가에 의해 용매 중에 분산 상태가 형성되기 쉬운 향료, 예를 들면 소수성(疏水性) 향료나 유용성(油溶性) 향료 등을 사용할 수 있다. 이들 향료는, 단독으로 사용해도 되고, 혼합해서 사용해도 된다.
시트 중의 향료의 함유량은, 바람직하게는, 향료함유시트(12)의 총질량에 대해 18질량% 미만이다. 시트 중의 향료의 함유량은, 향료함유시트의 총질량에 대해, 더 바람직하게는 2.5질량% 이상 18질량% 미만, 더욱 바람직하게는 2.5∼12질량%, 가장 바람직하게는 3∼6질량%이다.
향료함유시트(12)에 함유되는 유화제로서는, 임의의 유화제를 사용할 수 있다. 유화제로서는, 예를 들면 레시틴, 구체적으로는 산레시틴 A-1(다이요가가쿠㈜)을 사용할 수 있다.
시트 중의 유화제의 함유량은, 시트 중의 증점다당류의 질량에 대해, 바람직하게는 0.5∼5질량%, 더 바람직하게는 1.0∼4.5질량%이다. 시트 중의 유화제의 함유량은, 원료 슬러리 중의 유화제 및 증점다당류의 배합량의 값을 사용하여 산출할 수 있다.
향료함유시트(12)에 함유되는 벌킹재(嵩增材)는, 원료 슬러리 중의 물 이외의 구성성분의 합계 질량(즉, 건물 질량)을 증가시켜, 최종적으로 향료함유시트의 부피를 늘리는 역할을 한다. 즉, 벌킹재는, 향료함유시트(12)의 부피를 늘리는 역할만을 하고, 향료함유시트(12)의 본래 기능에 영향을 미치지 않는 물질이다. 벌킹재는, 첨가제로서 흡연물품에 첨가하는 것이 당해 기술분야에서 허용되는 물질이다.
벌킹재는, 바람직하게는, 전분 가수 분해물이다. 전분 가수 분해물이란, 전분을 가수 분해하는 공정을 포함하는 프로세스에 의해 얻어지는 물질을 가리킨다. 전분 가수 분해물은, 예를 들면, 전분을 직접 가수 분해하여 얻어지는 물질(즉, 덱스트린), 또는 전분을 가열 처리한 후에 가수 분해하여 얻어지는 물질(즉, 난소화성(難消化性) 덱스트린)이다.
벌킹재는, 시트의 부피를 증가시킨다는 벌킹재의 기능을 발휘할 수 있고, 또한 흡연물품의 향끽미(香喫味)에 영향을 미치지 않는 양으로, 첨가할 수 있다. 시트 중의 벌킹재의 함유량은, 증점다당류의 질량에 대해, 바람직하게는 100∼500질량%, 더 바람직하게는 200∼500질량%이다. 시트 중의 벌킹제의 함유량은, 원료 슬러리 중의 벌킹제 및 증점다당류의 배합량의 값을 이용하여 산출할 수 있다.
벌킹재를 향료함유시트(12)의 원료에 첨가하는 것에 의해, 향료함유시트(12)가, 향료의 배합 농도가 낮은 조성을 가지고 있는 경우라도, 향료함유시트(12)를 실용적인 제조 조건으로 안정적으로 제조하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 벌킹재는, 원료 슬러리의 건물 질량을 증가시켜, 시트의 부피를 늘리는 역할을 하기 때문에, 원하는 두께를 가지는 시트를 제조할 때까지 필요한 건조 시간을 단축할 수 있다. 또한, 벌킹재는, 원료 슬러리의 점도를 실질적으로 상승시키지 않기 때문에, 원료 슬러리의 혼련(混鍊) 작업 및 신전(伸展) 작업에 지장을 초래하는 일이 없다.
또한, 향료함유시트(12)는, 물을 포함하고 있어도 된다. 즉, 원료 슬러리에 포함되는 물은, 건조 후의 향료함유시트(12)에 남아 있어도 된다. 향료함유시트(12)에 물이 남아 있을 경우의 수분 함량은, 시트의 총질량에 대해, 바람직하게는 10질량% 미만, 더 바람직하게는 3∼9질량%, 더욱 바람직하게는 3∼6질량%이다.
이어서, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 실시형태의 향료함유시트 제조장치(11)를 이용한 향료함유시트(12)의 제조방법에 대해 설명한다. 본 실시형태의 향료함유시트의 제조방법에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 성형공정, 겔화공정, 슬릿형성공정, 및 건조공정의 4공정이 있다.
댐부(15) 내에서는, 원료가 되는 향료함유슬러리(14)가 60∼100℃로 보지되어 있다. 성형공정에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 댐부(15)에 모인 졸 모양의 슬러리(14)를, 기재(16)와 함께 이송방향(A)으로 성형기구(17)의 제1 간극부(17A) 및 제2 간극부(17B)로부터 압출(押出)함으로써, 슬러리(14)를 시트 모양으로 성형한다. 이때, 콤마롤(32)과 코팅롤(33) 사이에는, 기재(16)가 보내지고 있으며, 코팅롤(33)의 회전에 따라 기재(16)와 함께 슬러리(14)가 압출된다. 이때, 시트 모양의 성형된 향료함유시트(12)는, 졸 상태이며, 아직 겔화되어 있지 않다. 향료함유시트(12)는, 기재(16) 위에 재치(載置)되어 있다.
겔화공정에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 이송방향(A)으로 보내지는 향료함유시트(12)에 대해, 겔화기구(21)의 노즐에 의해 위쪽으로부터 냉각풍(공기)을 내뿜어, 향료함유시트(12)를 0∼40℃의 온도로 냉각하고, 향료함유시트(12)를 겔화시킨다.
슬릿형성공정에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 이송방향(A)으로 보내져, 겔화기구(21)에 의해 겔화된 향료함유시트(12)에 대해, 슬릿형성부(23)에 의해, 그 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 형성한다. 형성되는 슬릿(22)의 수는, 슬릿형성부(23)에 설치되는 슬릿형성부품(38)의 수와 동수이다. 따라서, 슬릿형성부품(38)의 수가 2개일 경우에는, 슬릿(22)도 2개 형성되고, 슬릿형성부품(38)의 수가 3개 이상일 경우에는, 슬릿(22)도 3개 이상 형성되며, 슬릿형성부품(38)의 수가 1개일 경우에는, 슬릿도 1개 형성된다.
향료함유시트(12)는, 슬릿형성부(23)의 슬릿형성부품(38)을 통과할 때에, 슬릿형성부품(38)에 의해 잘려서 나누어지도록, 슬릿(22)이 형성된다. 이때 형성되는 슬릿(22)의 깊이는, 향료함유시트(12)의 두께의 전부에 상당하는 깊이이며, 향료함유시트(12)를 완전히 절단하는 깊이여도 된다. 혹은, 이 슬릿(22)의 깊이는, 향료함유시트(12)의 두께의 일부에 상당하는 깊이로, 향료함유시트(12) 위에 자국을 넣는 정도의 깊이이며, 향료함유시트(12)가 완전히는 절단되지 않을 정도의 깊이여도 된다. 이 경우, 슬릿형성부품(38)은, 보지부(41)에 대해 고정적으로 설치되는 것이 바람직하다. 슬릿형성부품(38)의 고정 위치를 조정하여, 슬릿형성부품(38)의 선단으로부터 기재(16)까지의 거리(간극)를 조작함으로써, 슬릿(22)의 자국 깊이를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이 슬릿형성공정에 앞서, 향료함유시트(12)는 이미 겔화되어 있기 때문에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 슬릿 형상이 향료함유시트(12)에 대해 기억된다. 이 때문에, 한번 슬릿(22)이 형성된 향료함유시트(12)는, 다시 결합해서 1개의 향료함유시트(12)로 돌아가 버리는 일은 없다.
슬릿형성부품(38)의 수가 2개일 경우에는, 슬릿(22)은, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 양단부 근방에 한 쌍으로 설치된다. 더 상세하게는, 슬릿(22)은, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)와 제1 간극부(17A)에서 형성된 향료함유시트(12)를 구분하는 위치에 설치된다. 슬릿형성부품(38)의 수가 1개일 경우에는, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 어느 단부 근방에 설치된다. 이 경우도 마찬가지로, 슬릿(22)은, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)와 제1 간극부(17A)에서 형성된 향료함유시트(12)를 구분하는 위치에 설치된다.
슬릿형성부품(38)의 수가 3개 이상일 경우에는, 2개의 슬릿(22)이, 상기한 슬릿형성부품(38)이 2개로 구성되는 경우와 마찬가지로 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 양단부 근방에 한 쌍으로 설치된다. 그리고 또 하나의 슬릿(22)이 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에서의 임의의 위치(그 일례로서, 중앙부)에 더 설치된다.
건조공정에서는, 도 1, 도 9에 나타내는 바와 같이, 향료함유시트(12)가 제1 건조실(24A)로부터 제4실(24D)로 보내지는 과정에서, 상하로부터 70∼100℃의 온풍이 내뿜어져 향료함유시트(12)가 건조된다. 이에 따라, 향료함유시트(12) 중의 수분이 증발되어, 향료함유시트(12)의 수분량이 적절한 양으로 조정된다. 또한, 건조에 수반하여 향료함유시트(12)가 약간 수축하게 되는데, 수축한 향료함유시트(12)의 상표면(上表面)은 평평하게 형성된다. 이에 따라, 건조 전에 도 8과 같은 형상이었던 향료함유시트(12)가 화살표 방향으로 수축하여, 도 9에 나타내는 형상이 된다. 이에 의해, 양단부에 형성되는 수분량이 많은 말단 부분이 향료함유시트(12)의 본체로부터 잘려서 분리된다. 또한, 슬릿(22)을 향료함유시트(12)의 두께의 일부에 상당하는 깊이로 형성한 경우에도, 건조공정에서 향료함유시트(12)가 수축하는 과정에서, 슬릿(22) 주변에 응력집중이 일어나 슬릿(22)이 성장하고, 결과적으로 향료함유시트(12)의 본체로부터 말단 부분이 잘려서 분리된다.
제1 실시형태에 따르면 다음과 같이 말할 수 있다. 향료함유시트 제조장치(11)는, 겔화된 향료함유시트(12)를 보내는 이송기구(18)와, 향료함유시트(12)의 이송방향(A)을 따라, 향료함유시트(12)의 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 1 이상 형성하는 슬릿형성부(23)와, 슬릿(22)이 형성된 향료함유시트(12)를 건조시키는 건조기구(24)를 구비한다.
향료함유시트 제조방법은, 향료를 함유하는 슬러리(14)를 성형기구(17)에 의해 시트 모양으로 성형하고, 이송방향(A)으로 보내지는 상기 시트 모양의 슬러리(14)를 겔화기구(21)에 의해 냉각하여 겔화된 시트를 형성하며, 상기 겔화된 시트의 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 슬릿형성부(23)에 의해 1 이상 형성하고, 상기 1 이상의 슬릿(22)을 포함하는 상기 겔화된 시트를 건조기구(24)에 의해 건조시킨다.
발명자들은, 향료함유시트의 제조방법에 대해, 예의검토한 결과, 향료함유시트(12)를 건조기구(24)에서 건조하면, 건조 초기에서 향료함유시트(12)의 두께가 얇은 개소(箇所)가, 이것을 지지하고 있는 토대 부분(일례로서, 기재(16))에 고착하여 고착점을 형성하는 것을 찾아냈다. 또한, 발명자들은, 그 후 건조의 진행에 수반하여, 시트 표면이 필름화하여 수축을 개시하면, 상기 고착점에 대해 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 중앙부로 향하는 강한 장력(張力)이 걸리게 되는 것도 찾아냈다. 또한, 발명자들은, 고착점에서 강하게 고착 내지 접착이 되어 있을 경우에는, 수축에 의해 향료함유시트(12)가 변형하거나, 고착점 또는 그 주변이 박리·파단하여 파손하거나, 향료함유시트(12) 자신이 균열·파단 등을 발생하거나 하는 사태를 발생시키는 것을 찾아냈다. 그리고 이와 같이 변형·파단·균열을 발생시키고 있는 향료함유시트(12)는, 당연히 불량품이 되어, 제품으로서 사용할 수 없게 된다.
상기 구성에 따르면, 겔화된 향료함유시트(12)에 대해 슬릿(22)을 형성하도록 하고 있기 때문에, 향료함유시트(12)에 슬릿 형상을 기억시킬 수 있다. 그리고 건조기구(24)를 경유함으로써, 슬릿(22)에 의해 절단된 개소를 가지는 향료함유시트(12)를 제조할 수 있다. 이에 따라, 향료함유시트(12)를 원하는 형상으로 가공할 수 있음과 함께, 슬릿(22)에 의해 향료함유시트(12)에 발생하는 장력(응력)을 피할 수 있다. 이에 의해, 향료함유시트(12)에 균열이나 파단을 발생시키는 것을 방지하여, 품질이 일정하게 된 향료함유시트(12)를 제조할 수 있다. 또한, 슬릿(22)의 깊이는, 향료함유시트(12)의 두께의 일부에 상당하는 깊이여도, 그 후의 건조공정(건조기구에 의한 건조)에서 슬릿(22)이 성장하여 슬릿(22)에서의 향료함유시트(12)의 절단이 확실하게 이루어지기 때문에, 문제가 되지는 않는다.
향료함유시트 제조장치(11)에서, 1 이상의 슬릿(22)은, 1개이고, 슬릿형성부(23)는, 1개의 슬릿형성부품(38)을 가지며, 당해 1개의 슬릿형성부품(38)은, 1개의 슬릿(22)을 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 한쪽 단부 근방에 형성하는 위치에 설치된다.
향료함유시트 제조방법에서, 1 이상의 슬릿(22)은, 1개이며, 슬릿형성부(23)에 의해 상기 겔 모양 시트의 폭방향(W)의 한쪽 단부 근방에 상기 1개의 슬릿(22)을 형성한다.
어떤 조건에서는, 겔화된 향료함유시트(12)에서는, 건조 후의 완성품에서, 수축에 의해 단부가 두껍게 되어, 단부에 수분량이 많은 개소가 형성되는 경우가 있다. 이와 같이 수분량이 많은 개소에서는, 겔 가교(架橋) 사이의 간극이 크게 되어 있어, 수분과 함께 시트 내부에 함유된 향료가 휘산(揮散)하기 쉽게 되어 있다. 또한, 어떤 조건에서는, 건조기구(24)에 의한 건조시의 수축에 의해, 향료함유시트(12)의 단부에서 과건조(過乾燥)를 발생시키는 경우도 있어, 이에 의해 향료함유시트(12)의 단부가 말려(curl) 기재(16)로부터 부상(浮上)하거나, 당해 들뜸이 발생한 부분으로부터 향료함유시트(12)가 기재(16)로부터 벗겨지거나, 향료함유시트(12)에 균열이나 파단을 발생시키거나 하는 현상이 발생할 가능성이 있었다.
이 때문에, 향료함유시트(12)에서는, 이 수분량이 많아지는, 혹은, 반대로 과건조에 의해 부상·벗겨짐·균열을 발생시키기 쉬운 말단 부분(한쪽 단부)을 불필요한 부분으로서 제거할 필요가 있다. 상기 2개의 구성에 따르면, 향료함유시트(12)를 간단한 구성에 의해 2분할 할 수 있다. 이에 의해, 향료함유시트(12)의 단부에 설치되는 불필요한 개소의 제거 등, 향료함유시트(12)를 원하는 상태로 가공할 수 있다.
향료함유시트 제조장치(11)에서, 1 이상의 슬릿(22)은, 2개이고, 슬릿형성부(23)는, 2개의 슬릿형성부품(38)을 가지며, 당해 2개의 슬릿형성부품(38)의 한쪽은, 2개의 슬릿(22) 중 한쪽을 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 한쪽 단부 근방에 형성하는 위치에 설치되고, 당해 2개의 슬릿형성부품(38)의 다른쪽은, 2개의 슬릿(22) 중 다른쪽을 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 다른쪽 단부 근방에 형성하는 위치에 설치된다. 또한, 향료함유시트 제조방법에서, 1 이상의 슬릿(22)은, 2개이며, 슬릿형성부(23)에 의해, 2개의 슬릿(22) 중 한쪽을 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 한쪽 단부 근방에 형성하고, 2개의 슬릿(22) 중 다른쪽을 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 다른쪽 단부 근방에 형성한다.
이들 구성에 따르면, 수분량이 많아지거나 혹은 과건조를 발생시키거나 하는 향료함유시트(12)의 양단부에 슬릿(22)을 형성함으로써, 이들을 잘라서 분리할 수 있다. 이에 의해, 향료함유시트(12) 중에서 불필요한 개소를 제거하여, 향료함유시트(12)를 간단하게 원하는 상태로 가공할 수 있다.
향료함유시트 제조장치(11)는, 향료를 함유하는 슬러리(14)를 시트 모양으로 성형하여 겔화 전의 향료함유시트(12)를 형성하는 성형기구(17)를 구비한다. 이 구성에 따르면, 성형기구(17)에 의해 겔화 전의 향료함유시트(12)를 미리 소정(所定)의 형상으로 성형할 수 있다.
향료함유시트 제조장치(11)에서, 성형기구(17)는, 제1 간극부(17A)로서, 이것을 통과하는 상기 겔화 전의 향료함유시트(12)의 두께를 규정하는 제1 간극부(17A)와, 상기 겔화 전의 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 한쪽 단부에 설치되며 제1 간극부(17A)보다 작은 치수를 가지는 제2 간극부(17B)로서, 이것을 통과하는 상기 겔화 전의 향료함유시트(12)의 두께를 규정하는 제2 간극부(17B)를 가진다. 이 구성에 의하면, 제2 간극부(17B)를 통과하는 향료함유시트(12)의 두께를 미리 줄여 놓음으로써, 건조기구(24)에서 행하는 건조시에, 수축에 의해 제2 간극부(17B)에서 형성된 부분에 두께가 두꺼운 비후부(肥厚部)가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 이 단부에 설치되는 개소에서 수분량이 지나치게 많아져 버리는 일없이 제품으로서 사용할 수 있는 면적을 크게 할 수 있다. 혹은, 조건 설정에 따라서는, 이 부분을 불량 부분으로서 제거하는 공정 자체를 생략하는 것도 가능하다.
향료함유시트 제조장치(11)는, 성형기구(17)와 슬릿형성부(23) 사이의 위치에 설치되며, 상기 겔화 전의 향료함유시트(12)를 겔화시키는 겔화기구(21)를 구비한다. 이 구성에 따르면, 자연 방열에 의한 겔화를 이용하는 경우에 비해, 겔화에 걸리는 시간을 단축할 수 있음과 함께, 향료함유시트(12)의 제조라인을 단축화 할 수 있다.
슬릿형성부(23)는, 상기 1 이상의 슬릿(22)을 형성하는 1 이상의 슬릿형성부품(38)을 가지며, 당해 1 이상의 슬릿형성부품(38) 중 1개는, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)와 제1 간극부(17A)에서 형성된 향료함유시트(12)와 1개의 슬릿(22)에 의해 구분되는 위치에 설치된다. 이 구성에 의하면, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)와 제1 간극부(17A)에서 형성된 향료함유시트(12)를 구분하는 위치에 슬릿(22)을 형성하면, 얇게 되어 있는 제2 간극부(17B)에서 형성된 부분을 제1 간극부(17A)에서 형성된 부분으로부터 분리할 수 있다. 이에 의해, 향료함유시트(12)의 두께를 거의 균일하게 할 수 있어, 두께나 내부에 잔존하는 향료량이나 수분량 등, 즉 품질이 일정하게 된 향료함유시트(12)를 얻을 수 있다. 이에 따라, 과건조에 의해 부상·벗겨짐·균열이 생기기 쉬운 말단 부분(한쪽 단부)을 불필요한 부분으로서 제거할 수 있다.
향료함유시트 제조장치(11)는, 향료함유시트(12)가 재치되는 시트 모양의 기재(16)를 가진다. 이 구성에 따르면, 겔화 전의 향료함유시트(12) 및 겔화된 향료함유시트(12)를 안정적으로 이송방향(A)으로 보낼 수 있다.
슬릿형성부(23)는, 1개의 슬릿(22)을 형성하는 1개의 슬릿형성부품(38)과, 향료함유시트(12)에 대해 슬릿형성부품(38)의 자중이 작용하도록 1 이상의 슬릿형성부품(38)을 보지하는 1 이상의 보지부(41)를 가진다. 이 구성에 따르면, 1 이상의 슬릿형성부품(38)에 의해, 슬릿형성부품(38)의 자중에 의하여 향료함유시트(12)를 눌러서 분리할 수 있다. 이에 의해, 1 이상의 슬릿(22)을 형성하는 슬릿형성부(23)의 구성을 간단한 구조로 실현할 수 있다.
(참고형태)
이어서, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 참고형태에 따른 향료함유시트 제조장치(11')에 대해 설명한다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 성형기구(17)에서, 슬러리(14)를 성형하여 폭방향(W)에 관해서 균일한 두께를 가지는 향료함유시트(12)를 형성하면, 겔화기구(21)에 의한 겔화공정, 및 건조기구(24)에 의한 건조공정을 거쳐, 건조된 향료함유시트(12)가 제조된다. 그러나 건조공정에서, 도 11에 화살표로 나타내는 바와 같이 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 양단부에서 수축이 일어나, 어떤 조건 하에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이 양단부에 막두께가 두꺼운 부분(12A)이 형성되는 경우가 있다. 이와 같이 두꺼운 부분(12A)에서는, 다른 부분에 비해 수분량이 많아져 있기 때문에 겔 가교 사이의 간극이 커지게 되어 있어, 시트 내에 함유된 향료가 수분과 함께 휘산하기 쉽게 되어 있다. 발명자들은, 상기 실시형태에 기재한 향료함유시트(12)의 제조방법에 대해 예의검토한 결과, 이와 같이 두꺼운 부분(12A)을 가지는 향료함유시트(12)에 대해서는, 불량품이 될 가능성이 있어, 제조공정에서 두꺼운 부분(12A)을 제거할 필요가 있는 것을 발견했다.
이하의 변형예에서는, 주로, 상기 실시형태와는 다른 부분에 대해 설명하며, 그것들과 공통되는 부분에 대해서는, 도시 및 설명을 생략한다.
(제1 변형예)
도 13을 참조하여, 제1 변형예의 향료함유시트 제조장치(11)에 대해 설명한다. 제1 변형예에서는, 성형기구(17)의 구성 및 슬릿형성부(23)의 구성이 상기 실시형태와 다르다.
성형기구(17)는, 콤마롤(32)과, 콤마롤(32)에 대향하는 코팅롤(33)을 가진다. 도 2, 도 13에 나타내는 바와 같이, 코팅롤(33)은, 원기둥형으로 형성되어 있다. 코팅롤(33)의 외주부에는, 축방향에서의 대략 중간부에, 주위보다 오목한 오목부(35)가 설치된다.
본 변형예에서는, 코팅롤(33)은, 상기 실시형태와 마찬가지로, 향료함유시트(12)의 도공(塗工) 두께를 일부 얇게 하기 위해 단붙이(段付) 부재(단붙이 롤러)로 구성된다. 단붙이 부재는, 오목부(35)와, 오목부(35)의 외측에 한 쌍으로 설치된 태경부(太徑部, 큰직경부)(42)를 가진다. 오목부(35)에는, 한 쌍의 테이퍼부(36)가 설치되어 있지 않다. 오목부(35) 내에는, 세경부(37)가 설치된다. 오목부(35)의 외측에는, 태경부(42)가 한 쌍으로 설치되어 있다. 태경부(42) 등의 형성방법은 임의이다. 예를 들면, 단붙이 부재의 세경부(37) 및 태경부(42)는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 기계가공(절삭가공, 선반가공) 등에 의해 형성되어도 된다. 본 변형예에서는, 형성방법의 일례로서, 태경부(42)의 각각은, 예를 들면, 코팅롤(33)의 본체(33A)(축부) 주위로 둘러 감긴 테이프로 구성된다. 테이프는, 코팅롤(33)의 본체(33A)(축부)의 외주면(34)에 대해 접착되어 있다.
태경부(42)는, 예를 들면, 외주면(34)으로부터 10∼100㎛의 높이로 형성되며, 바람직하게는 외주면(34)으로부터 20∼80㎛의 높이로 형성되고, 더 바람직하게는 외주면(34)으로부터 40∼60㎛의 높이로 형성된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 그러한 두께의 테이프를 코팅롤(33)의 본체(33A)에 대해 둘러 감아 접착함으로써 태경부(42)가 형성된다.
성형기구(17)는, 또한, 콤마롤(32)과 코팅롤(33) 사이에, 제1 간극부(17A) 및 제2 간극부(17B)를 가진다. 제1 간극부(17A)는, 세경부(37)에 대응한다. 제2 간극부(17B)는, 태경부(42)에 대응한다. 따라서, 제2 간극부(17B)의 치수(H2)(높이치수)는, 제1 간극부(17A)의 치수(H1)(높이치수)보다 작게 되어 있다. 제2 간극부(17B)는, 제1 간극부(17A)를 사이에 둔 양측에 한 쌍으로 설치되어 있지만, 제1 간극부(17A)에 인접한 편측에만 설치되어 있어도 된다.
슬릿형성부(23)는, 1 이상의 슬릿형성부품(38)과, 슬릿형성부품(38)을 보지하는 보지부(41)를 가진다. 본 실시형태에서는, 슬릿형성부품(38)은, 향료함유시트(12)의 양단부 근방에 위치하도록, 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하다. 슬릿형성부(23)에 설치되는 슬릿형성부품(38)의 수는, 2개에 한하지 않고, 3개 이상이어도 되고, 혹은 1개여도 된다.
본 실시형태에서는, 향료함유시트(12)의 두께의 전부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 형성하도록 하고 있지만, 슬릿형성부품(38)의 종류를 변경함으로써, 향료함유시트(12)의 두께의 일부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 형성할 수도 있다.
슬릿형성부(23)는, 슬릿형성부품(38)에 의해, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에서의 단부로부터 1∼10㎜의 위치, 바람직하게는 2∼8㎜의 위치, 더 바람직하게는 3∼6㎜의 위치에, 슬릿(22)을 한 쌍으로 형성한다. 한 쌍의 슬릿형성부품(38)은, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)에 슬릿(22)을 형성하는 위치에 설치된다.
이어서, 도 13을 참조하여, 실시형태의 향료함유시트 제조장치(11)를 이용한 향료함유시트의 제조방법에 대해 설명한다. 본 변형예의 향료함유시트(12)의 제조방법에서는, 슬릿형성공정만이 상기 실시형태와 다르기 때문에, 이것에 대해 이하에 설명한다.
슬릿형성공정에서는, 이송방향(A)으로 보내져, 겔화기구(21)에 의해 겔화된 향료함유시트(12)에 대해, 슬릿형성부(23)에 의해, 그 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿(22)을 형성한다. 형성되는 슬릿(22)의 수는, 슬릿형성부(23)에 설치되는 슬릿형성부품(38)의 수와 동수이다.
향료함유시트(12)는, 슬릿형성부(23)의 슬릿형성부품(38)을 통과할 때에, 위쪽으로부터 슬릿형성부품(38)에 의해 눌려서 분리되도록, 슬릿(22)이 형성된다. 이 슬릿형성공정에 앞서, 향료함유시트(12)는 이미 겔화되어 있기 때문에, 슬릿(22)의 형상이 향료함유시트(12)에 대해 기억된다.
슬릿형성부품(38)의 수가 2개일 경우에는, 슬릿(22)은, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 양단부 근방에 한 쌍으로 설치된다. 더 상세하게는, 슬릿(22)은, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)에 대응하는 위치에 설치된다. 슬릿형성부품(38)의 수가 1개일 경우에는, 향료함유시트(12)의 폭방향(W) 중 어느 단부 근방에 설치된다. 이 경우도 마찬가지로, 슬릿(22)은, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)에 대응하는 위치에 설치된다.
슬릿형성부품(38)의 수가 3개 이상일 경우에는, 2개의 슬릿(22)이, 상기한 슬릿형성부품(38)이 2개로 구성되는 경우와 마찬가지로 향료함유시트(12)의 폭방향(W)의 양단부 근방에 한 쌍으로 설치된다. 그리고 또 하나의 슬릿(22)이 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에서의 임의 위치(일례로서, 중앙부)에 더 설치된다.
본 변형예에 따르면, 슬릿형성부(23)는, 1 이상의 슬릿형성부품(38)을 가지며, 당해 1 이상의 슬릿형성부품(38)의 하나는, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)에 슬릿(22)을 형성하는 위치에 설치된다. 이와 같이, 제2 간극부(17B)에서 형성된 향료함유시트(12)에 슬릿(22)을 형성하도록 하면, 제조공정에서 향료함유시트(12)가 보내지는 위치가 폭방향(W)으로 다소 어긋난 경우라도, 예정된 위치에 확실히 슬릿(22)을 형성할 수 있다. 이에 의해, 제조공정에서의 향료함유시트(12)의 통과 위치의 차이를 고려해서, 불량품의 발생률을 저하시킬 수 있으며, 향료함유시트(12)의 수율을 향상시킬 수 있다.
(제2 변형예)
도 14를 참조하여, 제2 변형예의 향료함유시트 제조장치(11)에 대해 설명한다. 제2 변형예에서는, 향료함유시트(12)의 폭, 성형기구(17)의 구성, 및 슬릿형성부(23)의 구성이 상기 실시형태와 다르다. 본 변형예에서는, 대략 동일한 폭을 갖고 또 동일한 조성을 가지는 향료함유시트(12)를 복수(複數) 동시에 만드는 방법에 대해 설명한다.
성형기구(17)는, 콤마롤(32)과, 콤마롤(32)에 대향하는 코팅롤(33)을 가진다. 도 2, 도 14에 나타내는 바와 같이, 코팅롤(33)은, 원기둥형으로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 코팅롤(33)의 외주부에는, 오목부(35)가 설치되지 않는다.
향료함유시트(12)는, 건조 전 상태에서, 예를 들면, 폭방향(W)에 관해 1000㎜의 폭(길이)을 가지며, 350∼1300㎛의 두께를 가진다. 향료함유시트(12)는, 건조 후 상태에서, 예를 들면, 시트의 폭방향(W)에 관해 960㎜의 폭(길이)을 가지며, 50∼200㎛의 두께를 가진다. 따라서, 제2 변형예의 향료함유시트(12)는, 상기 실시형태의 향료함유시트(12)와 동일한 두께를 가지며, 상기 실시형태보다 폭방향(W)에 관해서 길게, 즉 폭넓게 형성되어 있다. 향료함유시트(12)는, 건조 전 상태에서, 예를 들면, 폭방향(W)에 관하여 1000㎜ 이상의 폭(길이)으로 형성되어도 된다.
슬릿형성부(23)는, 복수의 슬릿(22)을 형성하는 복수(예를 들면, 2개)의 슬릿형성부품(38)과, 복수의 슬릿형성부품(38)을 보지하는 복수의 보지부(41)를 가진다. 복수의 슬릿형성부품(38)은, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)으로 서로 이간(離間)하여 설치되어 있다. 본 변형예에서는, 향료함유시트(12)는, 복수의 슬릿(22)으로 구분된 복수의 띠형상부(12B)를 포함하고 있다. 그리고 슬릿형성부(23)의 복수의 슬릿형성부품(38)은, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에 관해서, 복수의 띠형상부(12B)의 각각의 길이가 서로 거의 동일하게 되도록 복수의 슬릿(22)을 형성하는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 본 변형예에서는, 슬릿형성부(23)는, 복수의 슬릿(22)에 의해, 향료함유시트(12)를 거의 균등한 간격으로 분할(3분할)하고 있다. 이때, 슬릿형성부(23)의 복수의 보지부(41)(보지구)는, 기재(16) 및 향료함유시트(12)에 대해 상측으로부터 슬릿형성부품(38)의 자중을 작용시키도록, 복수의 슬릿형성부품(38)을 보지하고 있다.
폭방향(W)에 관하여 향료함유시트(12)를 1000㎜ 이상으로 했을 경우에는, 슬릿형성부(23)에 설치되는 슬릿형성부품(38)의 수는, 3개 이상이어도 된다. 슬릿형성부품(38)의 수를 3개로 했을 경우라도, 복수의 띠형상부(12B)의 각각의 길이가 서로 거의 동일하게 되는 위치에, 3개의 슬릿형성부품(38)이 설치된다. 이때, 슬릿형성부(23)는, 복수의 슬릿(22)에 의해, 향료함유시트(12)를 거의 균등한 간격으로 분할(4분할)한다. 향료함유시트(12)를 폭방향(W)에 관하여 더 폭넓게 했을 경우에는, 슬릿형성부품(38) 및 슬릿(22)의 수를 더 증가시켜, 슬릿형성부품(38) 및 슬릿(22)을 4개 이상으로 해도 된다. 즉, 본 변형예에서 슬릿형성부품(38) 및 슬릿(22)의 수는, 임의이며, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에서의 길이에 따라 적절히 증감할 수 있다.
본 변형예의 작용에 대해 설명한다. 본 변형예에서는, 향료함유시트(12)가 상기 실시형태보다 폭넓게 형성된다. 따라서, 건조기구(24)에 의한 건조공정에서는, 상기 실시형태보다 건조에 의한 수축량이 커진다. 이 때문에, 본 변형예와 같이 슬릿(22)을 설치하지 않을 경우에는, 예를 들면, 건조공정시에 향료함유시트(12)에서 두께가 얇은 부분에서 이를 지지하는 토대 부분과의 사이에 고착점이 형성된다. 그리고 건조에 수반하는 수축에 의해 고착점끼리의 사이에서 응력(장력)이 발생하고, 이러한 응력이 집중된 임의 장소에서 균열이나 파단 등을 발생시킬 가능성이 있었다. 본 변형예에서는, 상기 실시형태와는 달리, 향료함유시트(12)가 슬릿(22)에 의해 거의 균등한 간격으로 분할되어 있다. 이 때문에, 슬릿(22)이 설치되는 개소에서 기재(16)에 대해 향료함유시트(12)를 미끄러지게 할 수 있다. 따라서, 본 변형예에서는 건조공정에서 발생하는 장력(응력)이 각 슬릿(22)의 위치에서 벗어나게 된다.
본 변형예에 따르면 이하의 사실을 말할 수 있다. 향료함유시트 제조장치(11)에서, 1 이상의 슬릿(22)은, 복수이며, 향료함유시트(12)는, 복수의 슬릿(22)으로 구분된 복수의 띠형상부(12B)를 포함하고, 슬릿형성부(23)는, 복수의 슬릿(22)을 형성하는 복수의 슬릿형성부품(38)을 가지며, 당해 복수의 슬릿형성부품(38)은, 상기 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에 관해, 복수의 띠형상부(12B)의 각각의 길이가 서로 거의 동일하게 되도록 복수의 슬릿(22)을 형성하는 위치에 설치된다.
또한, 향료함유시트 제조방법에서, 1 이상의 슬릿(22)은, 복수이고, 향료함유시트(12)는, 복수의 슬릿(22)으로 구분된 복수의 띠형상부(12B)를 포함하며, 슬릿형성부(23)에 의해, 향료함유시트(12)의 폭방향(W)에서의 복수의 띠형상부(12B)의 각각의 길이를, 서로 거의 동일하게 하도록 복수의 슬릿(22)을 형성한다.
이들 구성에 따르면, 예를 들면, 향료함유시트(12)를 폭넓게 형성한 바와 같은 경우에서, 건조공정에서의 수축에 의해 발생하는 장력(응력)이 과대해지는 경우라도, 당해 장력을 슬릿(22)의 위치에서 벗어나게 할 수 있다. 이 때문에, 예기치 않은 개소에서 응력집중을 발생시켜, 당해 응력 집중점 부근에서 향료함유시트(12)의 균열이나 파단을 발생시켜 버리는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 향료함유시트(12)의 수율을 향상시킬 수 있다.
향료함유시트 제조장치(11)는 상기 실시형태 및 각 변형예에 기재된 것에 한정되는 것이 아니라, 실시단계에서는 그 요지에서 일탈하지 않는 범위에서 구성요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 실시형태 및 각 변형예에 나타나는 모든 구성요소로부터 몇 개의 구성요소를 삭제해도 되며, 실시형태, 제1 변형예, 제2 변형예 중 어느 것에 나타나는 향료함유시트 제조장치(11)끼리, 혹은 향료함유시트 제조방법끼리를 적절히 조합하여 하나의 발명을 구성하는 것도 당연히 할 수 있다.
11…향료함유시트 제조장치 12…향료함유시트
12B…띠형상부 14…슬러리
16…기재 17…성형기구
17A…제1 간극부 17B…제2 간극부
18…이송기구 21…겔화기구
22…슬릿 23…슬릿형성부
24…건조기구 38…슬릿형성부품
41…보지부

Claims (16)

  1. 겔화(化)된 향료함유(香料含有)시트를 보내는 이송기구와,
    상기 향료함유시트의 이송방향을 따라, 상기 향료함유시트의 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿(slit)을 1 이상 형성하는 슬릿형성부와,
    상기 슬릿이 형성된 상기 향료함유시트를 건조시키는 건조기구
    를 구비하는 향료함유시트 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1 이상의 슬릿은, 1개이고,
    상기 슬릿형성부는, 상기 1개의 슬릿을 형성하는 1개의 슬릿형성부품을 가지며, 당해 1개의 슬릿형성부품은, 상기 1개의 슬릿을 상기 향료함유시트의 폭방향의 한쪽 단부(端部) 근방에 형성하는 위치에 설치되는 향료함유시트 제조장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 1 이상의 슬릿은, 2개이고,
    상기 슬릿형성부는, 상기 2개의 슬릿을 형성하는 2개의 슬릿형성부품을 가지며, 당해 2개의 슬릿형성부품의 한쪽은, 상기 2개의 슬릿의 한쪽을 상기 향료함유시트의 폭방향의 한쪽 단부 근방에 형성하는 위치에 설치되고, 당해 2개의 슬릿형성부품의 다른쪽은, 상기 2개의 슬릿의 다른쪽을 상기 향료함유시트의 폭방향의 다른쪽 단부 근방에 형성하는 위치에 설치되는 향료함유시트 제조장치.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1 이상의 슬릿은, 복수(複數)이고,
    상기 슬릿형성부는, 상기 복수의 슬릿을 형성하는 복수의 슬릿형성부품을 가지며, 당해 복수의 슬릿형성부품은, 상기 향료함유시트의 폭방향으로 서로 이간(離間)하여 설치되는 향료함유시트 제조장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 향료함유시트는, 상기 복수의 슬릿으로 구분된 복수의 띠형상부를 포함하며,
    상기 복수의 슬릿형성부품은, 상기 향료함유시트의 폭방향에 관하여, 상기 복수의 띠형상부의 각각의 길이가 서로 거의 동일해지도록 상기 복수의 슬릿을 형성하는 위치에 설치되는 향료함유시트 제조장치.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    향료를 함유하는 슬러리를 시트 모양으로 성형하여 겔화 전의 향료함유시트를 형성하는 성형기구를 구비하는 향료함유시트 제조장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 성형기구는,
    제1 간극부로서, 이것을 통과하는 상기 겔화 전의 향료함유시트의 두께를 규정하는 제1 간극부와,
    상기 겔화 전의 향료함유시트의 폭방향의 한쪽 단부에 설치되며 상기 제1 간극부보다 작은 간극 치수를 가지는 제2 간극부로서, 이것을 통과하는 상기 겔화 전의 향료함유시트의 두께를 규정하는 제2 간극부
    를 가지는 향료함유시트 제조장치.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 성형기구와 상기 슬릿형성부 사이의 위치에 설치되며, 상기 겔화 전의 향료함유시트를 겔화시키는 겔화기구를 구비하는 향료함유시트 제조장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 슬릿형성부는, 상기 1 이상의 슬릿을 형성하는 1 이상의 슬릿형성부품을 가지며,
    당해 1 이상의 슬릿형성부품의 1개는, 상기 제2 간극부에서 형성된 상기 향료함유시트와 상기 제1 간극부에서 형성된 상기 향료함유시트를 1개의 상기 슬릿에 의해 구분되는 위치, 또는 상기 제2 간극부에서 형성된 상기 향료함유시트에 1개의 상기 슬릿을 형성하는 위치에 설치되는 향료함유시트 제조장치.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 향료함유시트가 재치(載置)되는 시트 모양의 기재(基材)를 가지는 향료함유시트 제조장치.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬릿형성부는, 상기 1개의 슬릿을 형성하는 1개의 슬릿형성부품과, 상기 향료함유시트에 대해 상기 슬릿형성부품의 자중(自重)이 작용하도록 상기 1 이상의 슬릿형성부품을 보지(保持)하는 1 이상의 보지부를 가지는 향료함유시트 제조장치.
  12. 향료를 함유하는 슬러리를 성형기구에 의해 시트 모양으로 성형하고,
    이송방향으로 보내지는 상기 시트 모양의 슬러리 용액을 겔화기구에 의해 겔화된 시트를 형성하며,
    상기 겔화된 시트의 두께의 전부 또는 일부에 상당하는 깊이의 슬릿을 슬릿형성부에 의해 1 이상 형성하고,
    상기 1 이상의 슬릿을 포함하는 상기 겔화된 시트를 건조기구에 의해 건조시키는 향료함유시트 제조방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 1 이상의 슬릿은, 1개이며,
    상기 슬릿형성부에 의해 상기 겔 모양 시트의 폭방향의 한쪽 단부 근방에 상기 1개의 슬릿을 형성하는 향료함유시트 제조방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 1 이상의 슬릿은, 2개이며,
    상기 슬릿형성부에 의해, 상기 2개의 슬릿의 한쪽을 상기 시트의 폭방향의 한쪽 단부 근방에 형성하고, 상기 2개의 슬릿의 다른쪽을 상기 시트의 폭방향의 다른쪽 단부 근방에 형성하는 향료함유시트 제조방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 1 이상의 슬릿은, 복수이며,
    상기 시트는, 상기 복수의 슬릿으로 구분된 복수의 띠형상부를 포함하고,
    상기 슬릿형성부에 의해, 상기 시트의 폭방향에서의 상기 복수의 띠형상부의 각각의 길이를, 서로 거의 동일하게 하도록 상기 복수의 슬릿을 형성하는 향료함유시트 제조방법.
  16. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 슬릿형성부는, 상기 1개의 슬릿을 형성하는 1개의 슬릿형성부품과, 상기 시트에 대해 상기 슬릿형성부품의 자중이 작용하도록 상기 1 이상의 슬릿형성부품을 보지하는 1 이상의 보지부를 가지는 향료함유시트 제조방법.
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