TWI424820B - 菸草製品 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種以囊袋或捲紙包覆菸草絲之菸草製品。
SNUS係在製造後至交付給使用者為止，會有在囊袋產生污損之情形。當在SNUS之囊袋產生污損時，會有讓使用者抱持商品之品質低落之印象的問題，因此期待儘可能抑制污損。在香菸之捲紙中之污損亦有同樣之問題。污損係因囊袋或捲紙所包覆之菸草絲的成分以液體的形態浸透在囊袋或捲紙而產生者。
專利文獻1、2係揭示：為了減低香菸之污損而使用雙重捲紙，且使用設有細孔、基重低且透氣度高的捲紙來作為內側捲紙。此外，亦記載有抑制因塗布烷基烯酮二聚體等上漿劑所造成的表面濕潤性之技術內容。
污損成分之浸透係因毛細管力所產生的現象，細孔徑越大的紙，毛細管力會越減少，細孔徑越小之紙，浸透距離越變大。如專利文獻1、2所示，當內側捲紙之細孔徑比外側捲紙之細孔徑大時，若污損成分浸透內側捲紙，則污損成分亦浸透外側捲紙。因此，與其說雙重捲紙之效果，不如說專利文獻1、2之技術係藉由單純地設置內側捲紙而謀求污損之減低。
專利文獻3係揭示：關於一種在副流煙具有風味之吸菸品，在雙重捲紙之內層與外層之間保持膠囊香料，外側捲紙係設為200CU以上之透氣度，內側捲紙係設為比外側捲紙為小之透氣度。專利文獻3係使香味成分從設置在雙重捲紙間之膠囊香料蒸發，以促進穿透捲紙之擴散。
然而，專利文獻3並未考慮到液體之浸透及污損，因此內側捲紙與外側捲紙之透氣度、及雙重捲紙對液體之浸透及污損的影響亦不明。
(專利文獻)
(專利文獻1)：日本發明專利第2660876號公報
(專利文獻2)：美國發明專利第5143099號說明書
(專利文獻3)：日本發明專利第4024249號公報
本發明之目的在於：在以囊袋或捲紙包覆菸草絲之菸草製品中，防止液體對囊袋或捲紙之污損。
依據本發明，提供一種以囊袋或捲紙包覆菸草絲之菸草製品，其特徵為：前述囊袋或捲紙係具有內層及外層，前述外層之紙的透氣度係比前述內層之紙的透氣度大。
依據本發明，係藉由以具有內層及外層之雙層的囊袋或捲紙包覆菸草絲，並使前述外層的透氣度比前述內層的透氣度大，以防止液體對囊袋或捲紙之污損。
第1圖係本發明之菸草製品的剖面圖。如第1圖所示，本發明之菸草製品1係以包含內層11及外層12之雙層的囊袋或捲紙包覆菸草絲10者。外層12的透氣度係比內層11的透氣度大。這意指外層12之細孔徑D2
比內層11之細孔徑D1
大。以下，說明利用本發明之構成可防止液體對囊袋或捲紙之污損的理由。其理由係如前所述，可由因毛細管力產生液體對囊袋或捲紙之浸透的現象來說明。
第1，當細孔被液體完全弄濕時，雖會因毛細管力而產生液體之浸透，但只要細孔不被液體弄濕，即可防止液體之浸透。如第1圖所示，當外層12之細孔徑D2
比內層11之細孔徑D1
為大時，細孔被液體弄濕之可能性會變低，因此可防止液體之浸透，因而可防止污損。
第2，紙之細孔徑越小，毛細管力越大，因此浸透距離會變大。在組合細孔徑小之內層與細孔徑大之外層時，內層係具有保水功能，在液體充分地充満在內層之細孔內後，直到超過內層之細孔的毛細管力才開始浸透至細孔徑較大之外層。相反地，在組合細孔徑大之內層與細孔徑小之外層時，由於內層之較大細孔的毛細管力較小，因此液體容易超過小的毛細管力，且液體容易從內層浸透至外層。如上所述，在組合細孔徑小之內層與細孔徑大之外層者，因內層之保水效果而使液體難以浸透，而可防止液體之污損。
此外，紙之細孔徑越大，毛細管力越小、亦即液體之抽吸高度會變小之相關的理論考察係如中西等化學工學論文集、14(6)、pp.794-802、1988所示。
在本發明中，在內層與外層之間置入間隔件且在內層
與外層之間設置間隙，或塗覆上漿劑並增大接觸角，藉此可更有效地防止液體之污損。
在本發明中，由於因紙之雙層化而對污損之防止係取決於細孔徑，因此內層及外層之紙的種類亦可為不織布或機械抄和紙等任一者，並無特別限定。
本發明之防止對囊袋或捲紙之污損的技術係利用毛細管力現象者，僅在雙層構造之囊袋或捲紙為乾燥時成立。而無須考慮例如在SNUS使用時，當口中含有SNUS且雙層構造之整個囊袋弄濕時，囊袋成分溶出。
在此，污損係液體朝紙剖面方向浸透而產生。已知液體之浸透係由於紙之細孔構造所致(M.Miyauchi and Y.Nakanishi，Drying Technology，24，31-36，2006)。另一方面，紙之透氣度亦取決於紙之細孔構造。
因此，利用日本特開2007-255891或上述文獻(Drying Technology，24，31-36，2006)記載之液體浸透度檢查裝置，求出液體浸透1張紙之剖面所需之時間。另一方面，利用CORESTA Recommended Method NO.40記載之方法測量透氣度。透氣度係在紙之兩面的差壓為1kPa時，以cm3
/min之單位表示通過面積1cm3
之氣體的流量。將1cm3
/min稱為1CU(CORESTA UNIT)。
第2圖係顯示紙之透氣度、與液體浸透1張紙之剖面所需之時間之關係圖。如第2圖所示，當紙之透氣度變高時，液體浸透1張紙之剖面所需之時間會變短。如此，透氣度與液體浸透1張紙之剖面所需之時間係具有相關。依據上述文獻所記載之理論式得知，液體浸透1張紙之剖面所需之時間係取決於空隙率、亦即細孔徑。
在本發明中，就與使外層之細孔徑比內層之細孔徑大者等效的關係而言，係規定使外層之透氣度比內層之透氣度大。
在本發明中，為了控制紙之透氣度，亦可調節紙的規格或製造程序，亦可在紙形成開孔。為了在捲紙之紙層內調整10μm以下之空隙的分佈，已知有調整碳酸鈣之添加量的方法、調整紙漿之叩解度的方法、及調整在抄紙步驟中之脫水速度的機械性方法等。此外，為了在紙形成開孔，可利用以一般之手法對香菸捲紙機械性或電氣性進行穿孔的方法。具體而言，可利用以針狀之齒模具進行衝壓開孔之機械性方法、電暈放電之電氣方法、及一面使捲紙連續行進一面藉由旋轉截波器將從雷射振盪器輸出之連續光束照射成脈衝狀並進行開孔的方法等。
為了容易且迅速地判斷雙層構造之囊袋之污損的減低效果，係準備水分含有率高且自由水多的菸草絲，以製作SNUS而供試驗用。
(1)對菸草絲秤重20g，並以玻璃製噴霧器添加水20g。在100℃下對所得之菸草絲進行1小時之乾燥。將減量份視為水分，算出菸草絲中之水分含有率時，為53%wet basis。
另一方面，使用透氣度40000CU以上(Filtrona製、在PPM300下為測量限度以上)至透氣度9CU為止者作為紙。表1係顯示紙之物性值。
依據前述文獻(Drying Technology，24，31-36，2006)記載之方法，即使是浸透速度最慢之紙J,液體浸透1張紙之剖面所需之時間為38秒。
將表1記載之紙切斷成長方形(約25mm×約30mm)，從中心對折並固定兩側邊以製作袋(寬度約18mm×高度約12mm)，將上述水分含有率高之菸草絲280±10mg放入該袋中，並固定剩餘之側邊以製作樣本。紙之固定係考慮迅速而以釘書機進行。表2係顯示紙之組合。
接著，以下述方式評價污損之發生狀況。在樣本上載置玻璃板(ψ42mm、15.75g)，藉由200g之砝碼從玻璃板上施加3分鐘荷重，以使內層之紙直接接觸在存在於菸草絲中之自由水。在去除砝碼後，將樣本放入密封瓶並予以保存。在經過一天後，從密封瓶取出樣本，並對樣本之外層表面進行照片攝影。第3圖係示意性顯示在囊袋之外層表面產生污損之狀況圖。在第3圖中，以斜線顯示產生在囊袋20之外層表面的污損21。接著，利用WinROOF(ver. 6. 3. 1，三谷商事股份有限公司)對所獲得之照片圖像進行圖像解析，以求出污損產生面積率。圖像解析係以下述方式進行。首先，進行RGB色抽出之二值化處理，切出污損區域，接著求出樣本總面積相對於經二值化處理之區域之面積的比率，作為污損面積率。
第4圖係顯示針對實施例1至4及比較例1至4之樣本所獲得之污損面積率的圖。由第4圖得知，外層使用透氣度比內層高之紙的樣本之污損的產生，係比外層使用透氣度比內層低之紙的樣本、或外層使用透氣度與內層相同之紙的樣本更少。此外，如預期地，在捲紙之基重不同之紙H與I之間並未發現與其他樣本有較大之差異，且紙之基重亦無特別關係。
關於雙層構造之紙的內層與外層之組合，得知以下事實。當外層使用紙A之類的不織布時，內層係以配置透氣度30000CU以下之紙為佳。當外層使用透氣度10000CU以下之紙時，內層係以使用透氣度100CU以下之紙為佳。另一方面，在使用透氣度9CU之紙J時，細孔徑小，浸透距離會變大。因此，如實施例在施加荷重且水分含有率高之菸草絲中的自由水可自由地移動的條件下，由於充分地浸透細孔徑小之紙，且紙J之保水效果亦減少，因此若內外層之透氣度沒有很大之差距，則本發明之利用紙之雙層化所致之污損減低效果極低。
此外，使用在上述實驗之透氣度高之紙的透明性高，因此為了藉由污損之減低而使外觀品質提升，較佳為藉由填料之添加等而使透氣度高之紙不透明化。
(2)SNUS用囊袋一般而言係以使用不織布之類的透氣度40000CU以上(Filtrona製、在PPM300下為測量限度以上)之情形較多。因此，將具有該透氣度位準之紙供試驗用。
然而，若透氣度過高時，在Filtrona製、PPM300下，無法測量用以求出透氣度之壓力與流量之關係。此時，以下述方式進行替代性之測量，以求出透氣度之基準值。首先，除了將紙重疊二張之外，依照測量準則測量透氣度。即使如上方式將紙重疊二張，亦超過屬於測量裝置之測量限度流量的80L/min。因此，由以80L/min以下之流量所獲得之壓力與流量之關係算出替代透氣度基準值。在算出替代透氣度基準值之際得知，壓力與流量之關係係具有充分之線形性，且可正確地判斷供試用之紙樣本之透氣度的大小。因此亦針對上述之紙A至D測量替代數值基準值。表3係顯示紙之物性值。
使用表3記載之紙，與上述方式同樣地製作樣本。表4係顯示紙之組合。
接著，與上述方式同樣地，使內層之紙直接接觸在存在於菸草絲中之自由水後，對樣本之外層表面進行照片攝影，藉由圖像解析求出污損面積率。第5圖係顯示針對實施例5至8及比較例5至8之各組合的樣本所獲得之污損面積率的圖。由第5圖得知，即使外層使用由不織布所構成之透氣度高的紙時，外層使用透氣度比內層高之紙的樣本之污損的產生，係比外層非使用透氣度比內層高之紙的樣本為少。第6圖係顯示針對實施例9之各組合的樣本(亦即透氣度20000CU以上的紙之組合的樣本)所獲得之污損面積率的圖。第6圖所示之污損面積率係明顯地遠比第4圖及第5圖所示之比較例的污損面積率低。因此，得知即使在透氣度20000CU以上之紙的組合中，外層使用透氣度比內層高之紙的樣本之污損的產生較少。
觀察針對實施例5至9及比較例5至9之各組合進行攝影之照片的結果，即使外層使用由不織布所構成之透氣度高之紙時，外層使用透氣度比內層高之紙的樣本之污損的產生，係比外層非使用透氣度比內層高之紙的樣本更少。
關於雙層構造之紙的內層與外層之組合，得知以下事實。當外層使用透氣度30000CU以上的不織布時，內層係以配置透氣度30000CU以下為佳，且以且透氣度20000CU以下之紙為更佳。
再者，由實施例7、8及比較例7、8之比較，並以替代透氣度基準值進行之評價得知以下事項。亦即，如實施例8及比較例8，外層及內層使用不織布，在兩者之間替代透氣度沒有很大差異時，在施加荷重且水分含有率高之菸草絲中的自由水可移動的條件下，污損之減低效果低。相對於此，如實施例7及比較例7，即使外層及內層使用不織布時，若在兩者之間替代透氣度有10000CU以上之差異時，可獲得充分之污損的減低效果。
在實施例7及比較例7中，替代透氣度之差距為12200CU，在實施例8及比較例8中，替代透氣度之差距為6700CU。在此，第7圖係針對紙-B、C、D顯示透氣度與替代透氣度之關係圖。利用由第7圖所得之關係時，在實施例7及比較例7中，透氣度之差距係相當於21000CU，在實施例8及比較例8中，透氣度之差距係相當於11000CU。因此，即使外層及內層使用不織布時，若在兩者之間透氣度有20000CU以上之差距時，可獲得充分之污損的減低效果。
1．．．菸草製品
10．．．菸草絲
11．．．內層
12．．．外層
20．．．囊袋
21．．．污損
D1
、D2
．．．細孔徑
第1圖係本發明之菸草製品的剖面圖。
第2圖係顯示紙之透氣度、與液體浸透1張紙之剖面所需的時間之關係圖。
第3圖係示意性顯示在囊袋之外層表面產生污損之狀況的圖。
第4圖係顯示針對實施例1至4及比較例1至4之樣本所獲得之污損面積率的圖。
第5圖係顯示針對實施例5至8及比較例5至8之樣本所獲得之污損面積率的圖。
第6圖係顯示針對實施例9之樣本所獲得之污損面積率的圖。
第7圖係針對紙-B、C、D顯示透氣度與替代透氣度之關係圖。
1．．．菸草製品
10．．．菸草絲
11．．．內層
12．．．外層
D1
、D2
．．．細孔徑
Claims (4)
- 一種菸草製品，係以囊袋或捲紙包覆菸草絲者，其特徵為：前述囊袋或捲紙係具有內層及外層，前述外層之紙的透氣度係比前述內層之紙的透氣度大，且前述外層之紙與前述內層之紙的透氣度之差係為20000CU以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之菸草製品，其中，前述外層之紙係為不織布，前述內層之紙的透氣度係為30000CU以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之菸草製品，其中，前述外層之紙及前述內層之紙係為不織布。
- 如申請專利範圍第1項所述之菸草製品，其中，前述外層之紙及前述內層之紙的透氣度係為9CU以上。
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- 2010-07-29 TW TW99125032A patent/TWI424820B/zh not_active IP Right Cessation
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