WO2012133797A1 - 可視副流煙量と主流煙中一酸化炭素量を減少させるシガレット巻紙およびシガレット - Google Patents

可視副流煙量と主流煙中一酸化炭素量を減少させるシガレット巻紙およびシガレット Download PDF

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sidestream smoke
smoke
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石川　信幸
哲哉 吉村
清弘 笹川
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    • Y10T428/277—Cellulosic substrate

Definitions

  • the present invention relates to cigarette wrapping paper and cigarettes, and more specifically to cigarette wrapping paper and cigarettes that reduce the amount of visible sidestream smoke and the amount of carbon monoxide in mainstream smoke.
  • Patent Document 1 discloses adding magnesium hydroxide gel
  • Patent Document 2 discloses adding a high specific surface area filler made of calcium carbonate or the like.
  • Patent Document 3 discloses a wrapping paper that can reduce the amount of sidestream smoke by visual observation (also referred to as “visible sidestream smoke amount” in this specification) instead of the amount of sidestream smoke by the fishtail method. Yes.
  • This wrapping paper contains 30 g / m 2 or more of calcium carbonate and 3 wt% or more of a combustion regulator such as potassium citrate.
  • Prior art low sidestream smoke cigarettes show a tendency to increase the amount of carbon monoxide in mainstream smoke, although the sidestream smoke volume is significantly reduced.
  • an object of the present invention is to provide a cigarette paper that can reduce the amount of visible sidestream smoke and also reduce the amount of carbon monoxide in mainstream smoke.
  • the present invention provides a cigarette wrapping paper having a basis weight of 40 to 55 g / m 2 and containing calcium carbonate in an amount of 18 g / m 2 or more. To do.
  • the present invention provides a cigarette comprising a cigarette rod including a cigarette notch wound in a rod shape by the cigarette wrapping paper, and a filter coaxially connected to one end of the cigarette rod by a chip paper.
  • the cigarette wrapping paper and cigarette of the present invention reduce the generation amount of sidestream smoke and the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a typical shape of primary particles of calcium carbonate.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of secondary particles having a squid shape.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing an apparatus for measuring a visible sidestream smoke amount of the smoking article of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration of an apparatus for measuring the amount of visible sidestream smoke of the smoking article of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a visible sidestream smoke amount evaluation apparatus that can be used for sensory inspection.
  • the cigarette paper of the present invention has a basis weight of 40 to 55 g / m 2 and contains calcium carbonate in an amount of 18 g / m 2 or more.
  • the pulp fibers used in the cigarette wrapping paper of the present invention can be composed of flax pulp fibers, wood pulp fibers (hardwood pulp, conifer pulp), etc. used in ordinary cigarette wrapping paper.
  • the cigarette wrapping paper of the present invention is obtained by blending calcium carbonate with the above pulp fiber in an amount of 18 g / m 2 or more.
  • Calcium carbonate is contained in the form of particles, and the particle size can be appropriately selected from the viewpoints of cost and ease of papermaking, but is preferably 0.02 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the content of calcium carbonate is preferably 29 g / m 2 or less.
  • the content of calcium carbonate is more preferably 20 to 25 g / m 2 .
  • the content of calcium carbonate means the amount of calcium carbonate contained in the cigarette paper after production.
  • the amount of calcium carbonate in the cigarette paper can be determined by quantifying calcium ions after extraction, as described in Examples below.
  • the calcium carbonate used in the present invention is a synthetic calcium carbonate synthesized by a chemical reaction, and the shape and size of the primary particles of the synthetic calcium carbonate are roughly uniform and uniform.
  • “primary particles” mean basic particles constituting powders immediately after being synthesized by a chemical reaction
  • “secondary particles” are aggregates formed by agglomeration of many primary particles. Means.
  • the shape of primary particles of calcium carbonate to be used is not particularly limited, and any of a spindle shape, a cube shape, a columnar shape, and a needle shape can be used. However, when calcium carbonate whose primary particles have a columnar shape or a needle shape is used, the amount of carbon monoxide in mainstream smoke is significantly lower than when calcium carbonate of other shapes is used.
  • FIG. 1 A typical shape of primary particles of calcium carbonate is shown in FIG.
  • the primary particles shown in FIG. 1 have a shape elongated in one direction.
  • the elongation direction of the particles is the longitudinal direction, and the maximum value in the longitudinal direction is “length (L)”.
  • the direction orthogonal to the vertical direction is defined as the width direction, and the maximum value in the width direction is defined as “width (W)”.
  • the ratio of “length (L)” to “width (W)” of primary particles is referred to as an aspect ratio.
  • the ratio (aspect ratio) of the length (L) to the width (W) of the columnar or needle-like primary particles is preferably 4 or more and less than 10.
  • both the columnar particles and the acicular particles refer to particles having an aspect ratio of 4 or more (see FIG. 1).
  • the columnar shape and the needle shape can be distinguished by whether or not the primary particles observed with an electron microscope have a pointed shape. That is, the columnar shape does not have a pointed shape (see FIGS. 1D and 1F), and the needle shape has a pointed shape (FIGS. 1A and 1F). (See (c)).
  • the needle shape may have a pointed shape at both ends in the direction of particle extension or at one end.
  • the columnar shape includes a truncated cone shape in addition to a cylindrical shape.
  • the width (W) and length (L) of the primary particles can be measured using, for example, a scanning electron microscope.
  • the calcium carbonate used in the present invention has a primary particle having a columnar shape or a needle shape, and a secondary particle shape formed by agglomeration in a general papermaking process is a rug shape. It is preferable that it exists in.
  • the “Iga shape” represents an aggregated shape in which tens to thousands of columnar or needle-shaped primary particles are entangled in three dimensions. Specific examples of “Iga” include those disclosed in JP-A-55-40849 and JP-A-59-94700. An example of the “Iga” shape is schematically shown in FIG.
  • the squid shape has a core at the center, and a large number of primary particles may protrude from the core, or may not have a core at the center.
  • Calcium carbonate in which the secondary particles have a squid shape is commercially available, for example, as Callite SA (Shiraishi Kogyo Co., Ltd.) or igagri calcium carbonate (New Lime Co., Ltd.).
  • the calcium carbonate may be added to the pulp fiber in the form of primary particles (columnar or needle-shaped), or in the form of secondary particles (crushed shape). ) May be added to the pulp fiber, or may be added to the pulp fiber as a mixture of primary particle form and secondary particle form. In either case, the calcium carbonate is in the form of a scissors in the cigarette paper.
  • the calcium carbonate is preferably such that the primary particles are columnar or needle-like, more preferably the average aspect ratio of the primary particles is in the range of 4 or more and less than 10, and the average length of the primary particles (L ) Is 0.1 to 1.5 ⁇ m. Further, the density of the cigarette paper obtained is more preferably 0.4 to 1.0 g / cm 3 .
  • the average aspect ratio is determined by selecting a plurality of representative particles (at least 50 particles, for example, 50 to 200 particles) and measuring the primary particle width (W) and length (L) for each particle. It can be obtained by obtaining the average value of these aspect ratios.
  • the average length (L) a plurality of representative particles (at least 50, for example, 50 to 200 particles) are selected, and the length (L) is measured for each particle, and the average of these lengths (L) is measured. It can be obtained by determining the value.
  • the cigarette paper of the present invention has a basis weight of 40 to 55 g / m 2 .
  • the basis weight of the cigarette paper is more preferably 42 to 50 g / m 2 .
  • the cigarette paper of the present invention may contain a combustion regulator.
  • a combustion control agent alkali metal citrate is preferably used, and potassium citrate and sodium citrate are particularly preferable, and these can be used alone or in combination.
  • These combustion modifiers are preferably contained in the cigarette paper at 1.0 to 5.0% by weight, and more preferably 1.5 to 4.0% by weight.
  • the cigarette wrapping paper of the present invention can reduce the amount of cigarette visible sidestream smoke and the amount of carbon monoxide in mainstream smoke compared to conventional wrapping paper.
  • the cigarette paper of the present invention can be used as a cigarette paper with a filter. That is, according to one aspect of the present invention, there is provided a tobacco rod including a tobacco notch wound in a rod shape by the cigarette paper of the present invention, and a filter coaxially connected to one end of the tobacco rod by a tip paper. Including cigarettes are provided.
  • the amount of carbon monoxide in mainstream smoke is the amount of carbon monoxide per cigarette obtained by dividing the total amount per cigarette by the total number of cigarettes smoked under the cigarette prescribed smoking conditions (Ministry of Health Canada inspection method: 55 ml / 2s). Can be measured as
  • the measurement of the amount of visible sidestream smoke can be performed by a sensory test.
  • the amount of visible sidestream smoke is measured using the device for measuring the amount of visible sidestream smoke disclosed in Japanese Patent No. 3683792 (or Patent Document 3 above). Can do.
  • This visible sidestream smoke measuring device will be described below with reference to FIGS. 3 to 4 (reproduced from FIGS. 1 and 2 of the above-mentioned Japanese Patent No. 3683792).
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing a visible sidestream smoke amount measuring device disclosed in Japanese Patent No. 3683792, and FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the visible sidestream smoke amount measuring device. .
  • the visible sidestream smoke amount measuring device 10 is generated by the natural combustion chamber 11 of the smoking article and the natural combustion of the smoking article, and rises naturally in the natural combustion chamber 11 (increase).
  • a visible light irradiation unit 12 for irradiating a predetermined visible light beam in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the sidestream smoke, and substantially orthogonal to the direction of the visible light beam by the sidestream smoke.
  • a scattered light intensity detection unit 14 is provided for detecting the intensity of scattered light scattered in the direction as an indicator of the amount of visible sidestream smoke.
  • the natural combustion chamber 11 is made of a light-shielding material, and is composed of, for example, a cuboid cylinder that is long in the vertical direction defined by the four side walls 11a to 11d.
  • a smoking article insertion port 111 for inserting a smoking article SA such as an ignited cigarette into the natural combustion chamber 11 is provided at the lower portion of the one side wall 11a.
  • the bottom end of each of the four side walls 11a to 11d defining the natural combustion chamber 11 is ventilated, for example, as a mesh window so that air required for natural combustion of the smoking article SA can be supplied into the natural combustion chamber 11.
  • Windows 112-115 are provided.
  • the smoking article insertion port 111 has external air SSS from the smoking article SA inserted into the natural combustion chamber 11 through the insertion port 111 and enters the natural combustion chamber 11 through the ventilation windows 112 to 115. It is preferable that the distance from the smoking article SA to the upper end of the natural combustion chamber 11 is set at a position where the sidestream smoke SSS is sufficient so as not to fluctuate substantially.
  • the bottom space of the natural combustion chamber 11 solidified by the ventilation windows 112 to 115 is filled with glass beads (not shown) so as not to disturb the flow of the sidestream smoke SSS rising in the natural combustion chamber 11 due to natural combustion of smoking articles.
  • an air flow rectifying layer can be formed.
  • the upper end of the natural combustion chamber 11 is open.
  • An exhaust hood 15 can be installed at the open end to exhaust the natural combustion chamber 11. It is necessary to exhaust the natural combustion chamber 11 to such an extent that it does not substantially affect the natural combustion of the smoking article SA.
  • the rectifying filter 16 crosses the upper open end of the natural combustion chamber 11 so as not to disturb the flow of the sidestream smoke SSS that naturally rises in the natural combustion chamber 11 due to natural combustion of the smoking article. It is preferable to attach.
  • An exhaust duct 151 is provided at the top of the exhaust hood 15, and the exhaust duct 151 is connected to an exhaust system (not shown).
  • the visible light irradiation unit 12 is provided outside the natural combustion chamber 11, and in the example shown in FIG. 3, outside the side wall 11b facing the side wall 11a of the natural combustion chamber 11 into which the smoking article SA is inserted.
  • a visible light transmission window 116 is provided on the side wall 11 b facing the visible light irradiation unit 12.
  • the visible light irradiation unit 12 has a visible light source (not shown), and is substantially perpendicular to the flow direction of the sidestream smoke SSS generated by spontaneous combustion of the smoking article SA and rising naturally in the natural combustion chamber 11. Is irradiated with a visible light beam VLB.
  • the visible light source is not particularly limited as long as it emits visible light.
  • a visible light laser, a visible light emitting diode, a halogen lamp, and the like can be used.
  • a light source is used.
  • the visible light beam (visible light beam) VLB emitted from the visible light irradiation unit 12 sufficiently covers the sidestream smoke SSS rising naturally in the natural combustion chamber 11 even if it slightly fluctuates and irradiates visible light.
  • the visible light beam VLB has a width w (FIG. 4) in a direction orthogonal to the irradiation direction, and the irradiation direction of the visible light beam VLB so as to match the visual field in the sensory evaluation in consideration of the human visual field.
  • the width w is preferably at least equal to the fluctuation width of the visible sidestream smoke SSS in the direction orthogonal to the irradiation direction of the visible light beam.
  • the cross section of the visible light beam is not limited to a rectangle, but may be an ellipse, a circle, or the like.
  • Such shaping of the visible light beam should be performed by a method known per se, such as using a mask having an entrance corresponding to the cross section of the visible light beam, or using a lens system composed of a combination of a convex lens and a concave lens, for example. Can do.
  • the sidestream smoke SSS is emitted from the visible light irradiation unit 12 so as not to affect the measurement. It is preferable to provide a light absorption unit 13 for absorbing and removing all the transmitted light.
  • a visible light transmission window 117 is provided in a portion of the side wall 11 a facing the light absorption unit 13.
  • the scattered light intensity detection unit 14 is provided outside the natural combustion chamber 11 in a direction orthogonal to the direction of the irradiation light from the visible light irradiation unit 12, and in the example shown in FIG. 3, outside the side wall 11d.
  • a visible light transmitting window 118 is provided in a portion of the side wall 11 d facing the scattered light intensity detection unit 14.
  • the scattered light intensity detection unit 14 is scattered in the direction substantially orthogonal to the irradiation direction of the visible light beam VLB among the light irradiated on the sidestream smoke SSS and scattered by the sidestream smoke SSS.
  • the intensity of scattered light (hereinafter referred to as 90 degree scattered light) SVL is detected.
  • the scattered light intensity detection unit 14 includes a known optical system (not shown) for collecting the 90-degree scattered light SVL, and converts the collected 90-degree scattered light SVL into an electrical signal. It has an optical / electrical conversion device (not shown) for outputting.
  • the optical / electrical converter a photomultiplier that converts light into a voltage signal can be preferably used.
  • the converted voltage signal can be sampled by a personal computer after A / D conversion, for example.
  • the data acquisition interval and acquisition time can be arbitrarily set. Typically, 300 points can be measured at intervals of 0.2 seconds in one minute.
  • the intensity of the detected 90-degree scattered light SVL correlates very well with the amount of visible sidestream smoke, and it is determined that the higher the detected 90-degree scattered light intensity is, the greater the amount of visible sidestream smoke is. can do. It has been found that the 90-degree scattered light intensity does not correlate with the amount of total particulate matter in the sidestream smoke.
  • the visible light irradiation unit 12 and the visible light transmission window 116, the light absorption unit 13 and the visible light transmission window 117, and the scattered light intensity detection unit 14 and the visible light transmission window 118 are respectively visible light.
  • the natural combustion chamber 11 is a rectangular parallelepiped having a size of 11 cm ⁇ 11 cm and a height of 80 cm, and the smoking article inlet 111 is located 50 cm from the lower end of the natural combustion chamber 11.
  • the distance from the smoking article SA to the center of the visible light beam is 10 cm, and the visible light beam irradiated from the visible light irradiation unit has a cross section having a size of 5 cm ⁇ 5 cm.
  • the visible sidestream smoke amount measuring apparatus uses the 90-degree scattered light intensity detected by the scattered light intensity detection unit 14 to correlate the 90-degree scattered light intensity and the visible sidestream smoke amount visually. It is preferable to have conversion table means 20 for converting to a visible sidestream smoke amount and outputting based on the relationship.
  • the conversion table means the correlation between the 90-degree scattered light intensity obtained in advance and the visible sidestream smoke amount is input as a conversion equation, a calibration curve, etc., and is output from the scattered light intensity detection unit 14.
  • the 90-degree scattered light intensity signal is converted into a visible sidestream smoke amount and output.
  • the visible sidestream smoke amount of smoking articles such as many cigarettes is evaluated by a sensory test using a two-point comparison method. Quantify the sidestream smoke.
  • the 90-degree scattered light intensity detected by the apparatus for the same smoking article is measured.
  • a calibration curve can be obtained by plotting the measurement values obtained by taking the visible sidestream smoke amount on the vertical axis and the 90-degree scattered light intensity on the horizontal axis, for example. Based on this calibration curve, a conversion formula from the 90-degree scattered light intensity to the visible sidestream smoke amount can also be obtained.
  • the sensory test by the two-point comparison method can be performed using, for example, a visible sidestream smoke amount evaluation apparatus shown in FIG. That is, the standard cigarette CIG1 and the target cigarette CIG2 are spontaneously burned in the two symmetrical natural combustion chambers 31 and 32, and the sidestream smoke amount of the target cigarette CIG2 is 0 with respect to the standard cigarette CIG1 that is given a score of 5 points. It takes the form of a question about how much is observed on a scale of ⁇ 10 points.
  • the chambers 31 and 32 are provided with viewing windows 311 and 321 having a certain vertical width, and visible light sources 33 and 34 are provided above the chambers.
  • the vertical widths of the observation windows 311 and 321 correspond to the height of the visible light beam emitted from the visible light irradiation unit 12 of the visible sidestream smoke amount measuring apparatus, and the observation windows 311 and 321 from the cigarettes CIG1 and CIG2. It is preferable that the distance to the lower end corresponds to the distance from the smoking article SA at the lower end of the visible light beam irradiated from the visible light irradiation unit 12 of the visible sidestream smoke amount measuring apparatus. Visible light from the visible light sources 33 and 34 is applied to the sidestream smoke SS1 and SS2 from above, and the sidestream smoke SS1 and SS2 are observed only from the viewing windows 311 and 321, respectively.
  • the 90-degree scattered light intensity obtained by the apparatus for measuring the amount of visible sidestream smoke correlates very well with the amount of visible sidestream smoke by sensory inspection.
  • the visible sidestream smoke amount / SBR (hereinafter referred to as an index) in this embodiment is used. If the value of simply the visible sidestream smoke) is 5.0 ⁇ 10 -2 (min / mm) or less, the visible sidestream smoke by the sensory test is less than the standard general cigarette. It has been confirmed that it can be judged that it has been sufficiently reduced.
  • the calcium carbonates “PCX-850” and “Callite SA” were purchased from Shiraishi Kogyo Co., Ltd., and “Acicular calcium carbonate” and “Iggari calcium carbonate” were from New Lime Co., Ltd. Purchased.
  • the primary particles of “PCX-850” have a spindle shape, which forms secondary particles, but does not have a burial shape.
  • the primary particles of “Kallite SA” have a columnar shape, which aggregate to form iga-like secondary particles.
  • the primary particles of “acicular calcium carbonate” have an acicular shape, which does not form secondary particles.
  • the primary particles of “spotted calcium carbonate” have a needle-like shape, which aggregates to form a rush-like secondary particle.
  • Comparative Examples 1 to 3, Examples 1 to 4 and Reference Examples A pulp mixture having a weight ratio of hardwood bleached kraft pulp (LBKP) and draft tree bleached kraft pulp (NBKP) in a weight ratio of 8: 2, and having a Canadian freeness of about It beaten so that it might be set to 100 mL, The calcium carbonate shown in following Table 1 was added to this beaten pulp mixture so that it might become content shown in Table 1 as a filler.
  • a wrapping paper (basis weight is shown in Table 1) was made with a TAPPI standard handrail.
  • An aqueous potassium citrate solution as a combustion control agent was applied to the surface of the obtained wrapping paper so that the wrapping paper contained 3 to 4% by weight of potassium citrate on a dry basis.
  • This wrapping paper was harmonized for two days or more under conditions of a temperature of 22 ° C. and a relative humidity of 60%, and was cut into a predetermined length.
  • the amount of calcium carbonate in the wrapping paper is obtained by performing ultrasonic extraction with a 0.3N hydrochloric acid aqueous solution for 30 minutes, then quantifying it as calcium ions with an Agilent capillary electrophoresis system (7100) and converting it to calcium carbonate. Asked.
  • Cigarettes were produced using a cigarette paper roll (manufactured by RIZLA) using the obtained wrapping paper and tobacco cut (American blend).
  • the size of the cigarette was 22.6 mm in circumference and 67 mm in length, and a normal filter (length 31 mm) was attached to one end of the cigarette using chip paper.
  • the filling amount of tobacco cut was 0.515 g per cigarette.
  • the amount of visible sidestream smoke was measured using the apparatus shown in FIGS. 3 and 4, and the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke was measured using Micro-GC (3000A) manufactured by Agi1ent, The amount of carbon monoxide per smoke absorption (puff) was calculated.
  • the visible sidestream smoke amount for each cigarette is changed to the visible sidestream for the standard cigarette (reference cigarette 3R4F) for each measurement. Normalized by smoke measurements (thus the unit is dimensionless). Then, in order to eliminate the influence of the basis weight of the wrapping paper and the type and content of calcium carbonate, the normalized visible sidestream smoke amount was divided by the natural burning rate (SBR) of cigarette (unit: mm / min). Here, SBR was measured at an atmospheric linear velocity of 200 mm / second. The results are also shown in Table 1.
  • the reference example is an example using calcium carbonate (Unibur-70) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-94700 (not currently available but stored by the applicant).
  • the yield of calcium carbonate with respect to the amount of wrapping paper pulp depends on the amount of pulp, but is considered to be 40 to 60% at the maximum. When the yield is 40 to 50%, the calcium carbonate is retained at 18 g / m 2 or more.
  • the basis weight of the wrapping paper necessary for making it be assumed is 40 g / m 2 or more.
  • the content of calcium carbonate is further increased, it is necessary to increase the basis weight, and accordingly, the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke is also increased. Specifically, when the basis weight exceeds 55 g / m 2 , the visible sidestream smoke amount tends to decrease, but it can be confirmed from Comparative Example 3 that the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke is increased.
  • the wrapping paper has a basis weight of 40 to 55 g / m 2 and contains calcium carbonate of 18 g / m 2 or more, the amount of generated sidestream smoke and the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke is reduced. It becomes possible. Further, as shown in Example 2, when the wrapping paper has a basis weight of 42 to 50 g / m 2 and contains 20 to 25 g / m 2 of calcium carbonate, it can be expected to exhibit a higher effect. .
  • Examples 5 and 6 In Examples 5 and 6, in calcium carbonate having the same primary particle length (L) but different primary particle shape, the primary particle shape is the visible sidestream smoke amount and the carbon monoxide in the mainstream smoke. The effect on quantity was investigated. “PCX-850” and “Callite SA” were used as calcium carbonate having different primary particle shapes. The content of PCX-850 and Karuraito SA were, respectively, 22.5 g / m 2 and 23.0 g / m 2.
  • Wrapping paper was manufactured and cigarettes were produced in the same manner as in the previous examples except that the basis weight of the wrapping paper and the type of calcium carbonate were changed as shown in Table 2 below.
  • the amount of visible sidestream smoke and the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke were measured.
  • the density of the wrapping paper was measured. The results are shown in Table 2 below.
  • the length (L) of the primary particles described in the table is the length of 100 primary particles obtained from a SEM image taken using JEOL's scanning electron microscope JSM-5310 using image analysis software winroof (Mitani Kagaku). (L) is measured and averaged. Moreover, although the aspect ratio of the calcium carbonate used was written together in Table 2, this measured the width
  • the aspect ratio (L / W) of suitable columnar or acicular calcium carbonate is preferably 4 or more and less than 10 in view of the limitations on the current production method.
  • the visible sidestream smoke is in the range of 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 (min / mm) or less, so it can be said that the amount of visible sidestream smoke has been sufficiently reduced.
  • a wrapping paper was produced in the same manner as in the above-described example, and a cigarette was produced. About the obtained cigarette, the amount of visible sidestream smoke and the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke were measured. The results are also shown in Table 3.
  • the length (L) of the primary particles described in the table is obtained by measuring the length (L) of 100 primary particles according to the above-described method and averaging them.
  • the primary particles of “Iggari-like calcium carbonate” have an average aspect ratio of 6.7, and the primary particles of “Kallite SA” have an average aspect ratio of 9.5.
  • the wrapping paper using the two types of calcium carbonate in which the secondary particles are similarly crushed the wrapping paper using Callite SA having a smaller primary particle length (L) is preferred. It was confirmed that the amount of carbon monoxide in mainstream smoke was reduced. Therefore, it can be seen that the smaller the primary particles, the greater the effect of reducing the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke, and considering the variation in the length (L) of the primary particles, the average length (L) of the primary particles is It is assumed that 1.5 ⁇ m or less is preferable.
  • a cigarette was produced in the same manner as in the above-described example except that the basis weight of the wrapping paper and the type of calcium carbonate were changed as shown in Table 4 below. About the obtained cigarette, the amount of visible sidestream smoke and the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke were measured. The results are also shown in Table 4.
  • the “spotted calcium carbonate” used herein has a primary particle shape of needle shape, an average primary particle length (L) of 3.3 ⁇ m, an average primary particle aspect ratio of 8.0, The shape of the secondary particles is iga.
  • the primary particles have a needle shape, the average primary particle length (L) is 4.8 ⁇ m, and the average primary particle aspect ratio is 6.7.
  • the shape of the secondary particles is not iga. For this reason, it can be seen whether the secondary particles are in the form of a scissors by comparing “spotted calcium carbonate” and “acicular calcium carbonate” having primary particle lengths (L) that are close to each other. It is possible to verify the effect on the amount of smoke and the amount of carbon monoxide in the mainstream smoke.
  • cigarettes having a cigarette circumference of 22.6 mm are used.
  • similar effects can be expected with cigarettes having different circumferences, and the present invention does not limit the size of the cigarette.

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Abstract

　本発明の解決しようとする課題は、可視副流煙量を低減させ得るとともに主流煙中の一酸化炭素量をも減少させうるシガレット用巻紙を提供することである。 そして、本発明は、４０～５５ｇ／ｍ２の坪量を有し、１８ｇ／ｍ２以上の量で炭酸カルシウムが含有されていることを特徴とするシガレット巻紙である。また、一次粒子が、柱状もしくは針状形状を有する炭酸カルシウムを用いると、その他の形状の炭酸カルシウムを用いた場合より主流煙中の一酸化炭素量が有意に低下する。

Description

可視副流煙量と主流煙中一酸化炭素量を減少させるシガレット巻紙およびシガレット
　本発明は、シガレット巻紙およびシガレットに係り、より具体的には、可視副流煙量と主流煙中一酸化炭素量を減少させるシガレット巻紙およびシガレットに関する。
　近年、副流煙発生量の少ないシガレット（低副流煙シガレット）が開発されている。そして、そのシガレットが実際に副流煙の発生量が少ないかどうかは、通常、いわゆるフィッシュテール法（カナダ保健省検査方法T-212に記載）により決定されている。このフィッシュテール法は、副流煙中の全粒状物質の量を測定し、その全粒状物質の量を副流煙量とするものである。
　副流煙発生量の少ないシガレットを提供するために、シガレット巻紙に燃焼抑制効果を示す化合物を充填剤として添加することが行われている。例えば、特許文献１では、水酸化マグネシウムゲルを添加すること、特許文献２では、炭酸カルシウム等からなる高比表面積の充填剤を添加することが開示されている。
　また、フィッシュテール法による副流煙量ではなく、目視観察による副流煙量（本明細書において、「可視副流煙量」ともいう）を低減させ得る巻紙が、特許文献３に記載されている。この巻紙は、炭酸カルシウムを３０ｇ／ｍ2以上、クエン酸カリウム等の燃焼調節剤を３重量％以上の割合で含有するものである。
特公昭６３－３７６２１号公報 特許第２７３０８９４号明細書 特許第３８９７７００号明細書
　先行技術の低副流煙シガレットは、副流煙量は有意に低下するものの、主流煙中の一酸化炭素量が増加する傾向を示す。
　従って、本発明は、可視副流煙量を低減させ得るとともに主流煙中の一酸化炭素量をも減少させうるシガレット用巻紙を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明は、４０～５５ｇ／ｍ2の坪量を有し、１８ｇ／ｍ2以上の量で炭酸カルシウムが含有されていることを特徴とするシガレット巻紙を提供する。
　また、本発明は、上記シガレット巻紙によりロッド形状に巻かれたたばこ刻みを含むたばこロッドと、前記たばこロッドの一端にチップペーパーにより同軸上に接続されたフィルターとを含むことを特徴とするシガレットを提供する。
　本発明のシガレット巻紙およびシガレットは、副流煙の発生量および主流煙中の一酸化炭素量を減少させる。
図１は、炭酸カルシウムの一次粒子の代表的な形状を模式的に示す図である。 図２は、イガ形状を有する二次粒子の一例を模式的に示す図である。 図３は、本発明の喫煙物品の可視副流煙量を測定する装置を示す概略斜視図である。 図４は、本発明の喫煙物品の可視副流煙量を測定する装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図５は、官能検査に使用し得る可視副流煙量評価装置を示す概略図である。
　以下、本発明をより詳細に説明する。
　本発明のシガレット巻紙は、４０～５５ｇ／ｍ2の坪量を有し、１８ｇ／ｍ2以上の量で炭酸カルシウムが含有されている。
　本発明のシガレット巻紙に用いられるパルプ繊維は、通常のシガレット巻紙に使用されている亜麻パルプ繊維、木材パルプ繊維（広葉樹パルプ、針葉樹パルプ）等から構成することができる。
　本発明のシガレット巻紙は、上記パルプ繊維に炭酸カルシウムを１８ｇ／ｍ2以上の量で配合したものである。炭酸カルシウムは、粒子の形態で含有され、その粒径は、コスト、抄紙のしやすさの観点から適宜選ぶことができるが、０．０２μｍ～１０μｍであることが好ましい。炭酸カルシウムの含有量は、２９ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。炭酸カルシウムの含有量は、２０～２５ｇ／ｍ2であることがより好ましい。本明細書において炭酸カルシウムの含有量は、製造後のシガレット巻紙に含有される炭酸カルシウム量を意味する。シガレット巻紙中の炭酸カルシウム量は、後述の実施例に記載されるとおり、抽出後、カルシウムイオンを定量することにより求めることができる。
　本発明で用いられる炭酸カルシウムは、化学反応により合成される合成炭酸カルシウムであり、合成炭酸カルシウムの一次粒子の形状およびサイズは、おおよそ揃っており均質である。本明細書において、「一次粒子」は、化学反応により合成された直後の粉体を構成する基本粒子を意味し、「二次粒子」は、多数の一次粒子が凝集して形成された集合体を意味する。
　用いる炭酸カルシウムの一次粒子の形状に特に制限はなく、紡錘体形状、立方体形状、柱状形状、針状形状のいずれのものも使用できる。しかしながら、一次粒子が柱状形状もしくは針状形状を有する炭酸カルシウムを用いると、その他の形状の炭酸カルシウムを用いた場合よりも主流煙中の一酸化炭素量が有意に低下する。
　炭酸カルシウムの一次粒子の代表的な形状を図１に示す。図１に示される一次粒子は、一方向に伸長した形状を有する。粒子の伸長方向を縦方向とし、縦方向の最大値を「長さ（Ｌ）」とする。縦方向に直交する向きを幅方向とし、幅方向の最大値を「幅（Ｗ）」とする。一次粒子の「幅（Ｗ）」に対する「長さ（Ｌ）」の比をアスペクト比という。柱状もしくは針状一次粒子の幅（Ｗ）に対する長さ（Ｌ）の比（アスペクト比）は、４以上１０未満であることが好ましい。ここで、柱状粒子および針状粒子とは、いずれも、アスペクト比が４以上の粒子を指す（図１参照）。柱状と針状は、電子顕微鏡で観察した一次粒子が、先がとがった形状を有するか否かにより区別することができる。すなわち、柱状は、先がとがった形状を有しておらず（図１(ｄ)および(ｆ)参照）、針状は、先がとがった形状を有している（図１(ａ)および（ｃ）参照）。針状は、とがった形状を、粒子の伸長方向の両端に有していてもよいし、一端に有していてもよい。柱状は、円柱の形状に加えて円錐台の形状も含む。
　一次粒子の幅（Ｗ）および長さ（Ｌ）は、例えば走査型電子顕微鏡を用いて測定することができる。
　さらに、好ましい態様において、本発明で用いる炭酸カルシウムは、一次粒子が柱状形状もしくは針状形状を有することに加えて、一般的な抄紙の工程において凝集して形成される二次粒子形状がイガ状にあることが好ましい。ここで、「イガ状」とは数十～数千の柱状または針状の形状を持つ一次粒子が三次元に絡み合った凝集形状を表す。「イガ状」の具体例として、特開昭５５－４０８４９、特開昭５９－９４７００に示される態様が挙げられる。「イガ状」の一例を模式的に図２に示す。イガ状は、中心に中核体を有し、中核体から多数の一次粒子が突出していてもよいし、中心に中核体を有していなくてもよい。二次粒子がイガ状の形態を有する炭酸カルシウムは、たとえば、カルライトＳＡ（白石工業株式会社）、イガグリ状炭酸カルシウム（ニューライム株式会社）として商業的に入手可能である。
　二次粒子がイガ状の形態を有する炭酸カルシウムを使用する場合、炭酸カルシウムは、一次粒子の形態（柱状または針状）でパルプ繊維に添加されてもよいし、二次粒子の形態（イガ状）でパルプ繊維に添加されてもよいし、一次粒子の形態と二次粒子の形態の混合物としてパルプ繊維に添加されてもよい。いずれの場合も、炭酸カルシウムは、シガレット巻紙中でイガ状となる。
　本発明において炭酸カルシウムは、好ましくは、その一次粒子が柱状または針状であり、更に好ましくは、一次粒子の平均アスペクト比が４以上１０未満の範囲にあり、且つ一次粒子の平均長さ（Ｌ）が０．１～１．５μｍである。さらに、得られるシガレット巻紙の密度が０．４～１．０ｇ／ｃｍ3となることが一層好ましい。
　平均アスペクト比は、代表的な複数（少なくとも５０個、たとえば５０～２００個）の粒子を選抜して、各粒子について一次粒子の幅（Ｗ）および長さ（Ｌ）を測定してアスペクト比を求め、これらアスペクト比の平均値を求めることにより得ることができる。平均長さ（Ｌ）も、代表的な複数（少なくとも５０個、たとえば５０～２００個）の粒子を選抜して、各粒子について長さ（Ｌ）を測定し、これら長さ（Ｌ）の平均値を求めることにより得ることができる。
　本発明のシガレット巻紙は、４０～５５ｇ／ｍ2の坪量を有する。シガレット巻紙の坪量は、４２～５０ｇ／ｍ2であることが一層好ましい。
　本発明のシガレット巻紙は、燃焼調節剤を含んでいてもよい。燃焼調節剤としては、クエン酸アルカリ金属塩が好ましく用いられ、特に好ましくは、クエン酸カリウムおよびクエン酸ナトリウムであり、これらは単独で、または組み合わせて用いることができる。これら燃焼調節剤は、シガレット巻紙中に、１．０～５．０重量％で含まれることが好ましく、１．５～４．０重量％で含まれることがより好ましい。
　本発明のシガレット巻紙は、従来の巻紙と比較して、シガレットの可視副流煙量を低減させるとともに、主流煙中の一酸化炭素量を減少させることができる。
　本発明のシガレット巻紙は、フィルター付きシガレットの巻紙として使用することができる。すなわち、本発明の一つの態様によれば、本発明のシガレット巻紙によりロッド形状に巻かれたたばこ刻みを含むたばこロッドと、このたばこロッドの一端にチップペーパーにより同軸上に接続されたフィルターとを含むシガレットが提供される。
　主流煙中の一酸化炭素量は、シガレットの規定の喫煙条件（カナダの保健省検査方法：５５ｍｌ／２ｓ）におけるシガレット１本当たりの総量を総吸煙回数で割った１吸煙当たりの一酸化炭素量として測定することができる。
　可視副流煙量の測定は、官能検査によって行うことができるが、簡便には、特許第３６８３７９２号（あるいは上記特許文献３）に開示されている可視副流煙量測定装置を用いて行うことができる。この可視副流煙量測定装置について、念のため、図３～図４（上記特許第３６８３７９２号の図１～図２を再現したものである）を用いて以下説明する。
　図３は、特許第３６８３７９２号に開示された可視副流煙量測定装置を示す概略斜視図であり、図４は、同可視副流煙量測定装置の構成を概略的に示すブロック図である。
　図３および図４に示すように、本可視副流煙量測定装置１０は、喫煙物品の自然燃焼室１１と、喫煙物品の自然燃焼により発生し自然燃焼室１１内を自然に立ち昇る（上昇する）副流煙に対しその流れ方向に実質的に直交する方向に所定の可視光ビームを照射するための可視光照射ユニット１２と、副流煙により可視光ビームの方向と実質的に直交する方向に散乱された散乱光の強度を可視副流煙量の指標として検出するための散乱光強度検出ユニット１４を備える。
　自然燃焼室１１は、遮光性材料で構成され、例えば４つの側壁１１ａ～１１ｄにより規定される縦方向に長い直方体形状の筒体からなる。その１つの側壁１１ａの下部には着火したシガレット等の喫煙物品ＳＡを自然燃焼室１１内に装入するための喫煙物品挿入口１１１が設けられている。自然燃焼室１１を規定する４つの側壁１１ａ～１１ｄのそれぞれの最下端部には、喫煙物品ＳＡの自然燃焼に要する空気を自然燃焼室１１内に供給し得るように例えばメッシュ窓のような通気窓１１２～１１５が設けられている。喫煙物品の挿入口１１１は、挿入口１１１を通して自然燃焼室１１内に装入される喫煙物品ＳＡからの副流煙ＳＳＳが通気窓１１２～１１５を通って自然燃焼室１１内に入る外部の空気の乱れに影響されず、また喫煙物品ＳＡから自然燃焼室１１の上端までの距離が副流煙ＳＳＳが実質的に揺らがないように十分なものとなる位置に、設定することが好ましい。
　通気窓１１２～１１５により固まれた自然燃焼室１１の底部空間には、喫煙物品の自然燃焼により自然燃焼室１１内を立ち昇る副流煙ＳＳＳの流れを乱さないように、図示しないガラスビーズを充填して空気流整流層を形成することができる。自然燃焼室１１の上端は開放されている。この開放端には、自然燃焼室１１の排気を行うために排気フード１５を設置することができる。この自然燃焼室１１の排気は、喫煙物品ＳＡの自然燃焼に実質的に影響を及ぼさない程度に行うことが必要である。排気を行う場合には、喫煙物品の自然燃焼により自然燃焼室１１内を自然に立ち昇る副流煙ＳＳＳの流れを乱さないように、自然燃焼室１１の上部開放端を横断して整流フィルタ１６を取り付けることが好ましい。
排気フード１５の頂部には排気ダクト１５１が設けられ、この排気ダクト１５１は、図示しない排気系に接続される。
　可視光照射ユニット１２は、自然燃焼室１１の外側に、図３に示す例では、喫煙物品ＳＡが挿入される自然燃焼室１１の側壁１１ａと対向する側壁１１ｂの外側に設けられている。可視光照射ユニット１２に対向する側壁１１ｂの部分には、可視光透過窓１１６が設けられている。可視光照射ユニット１２は、図示しない可視光源を有し、喫煙物品ＳＡの自然燃焼により発生し自然燃焼室１１内を自然に立ち昇る副流煙ＳＳＳに対しその流れ方向に実質的に直交する方向に可視光ビームＶＬＢを照射する。可視光源としては、可視光を発するものであれば特に制限はなく、例えば、可視光レーザ、可視発光ダイオード、ハロゲンランプ等を使用することができるが、代表的には、国際照明委員会で規定されているＡ光源が用いられる。
　可視光照射ユニット１２から照射される可視光ビーム（可視光束）ＶＬＢは、自然燃焼室１１内を自然に立ち昇る副流煙ＳＳＳに対しそれが多少揺らいでも十分にカバーして可視光を照射し得るような実質的な断面を有する。例えば、可視光ビームＶＬＢは、照射方向と直交する方向に幅ｗ（図４）を持ち、かつ人間の視野を考慮して官能評価の際の視野に合うように、可視光ビームＶＬＢの照射方向に実質的に直交する方向に高さを有する矩形の断面を有することができる。幅ｗは、可視光ビームの照射方向と直交する方向における可視副流煙ＳＳＳの揺らぎ幅に少なくとも等しいことが好ましい。なお、可視光ビームの断面は、矩形に限らず、楕円形、円形等であってもよい。このような可視光ビームの形状付けは、可視光ビームの断面に対応する関口を有するマスクを用いたり、あるいは例えば凸レンズと凹レンズとの組合せからなるレンズ系を用いる等それ自体既知の手法により行うことができる。
　可視光照射ユニット１２と対面して自然燃焼室１１の外側に、図３に示す例では、側壁１１ａの外側に、測定に影響を与えないように可視光照射ユニット１２から発し副流煙ＳＳＳを透過した光をすべて吸収・除去するための光吸収ユニット１３を設けることが好ましい。光吸収ユニット１３に対向する側壁１１ａの部分には、可視光透過窓１１７が設けられている。
　散乱光強度検出ユニット１４は、可視光照射ユニット１２からの照射光線の方向と直交する方向の自然燃焼室１１の外側に、図３に示す例では、側壁１１ｄの外側に設けられている。散乱光強度検出ユニット１４に対向する側壁１１ｄの部分には、可視光透過窓１１８が設けられている。散乱光強度検出ユニット１４は、既述のように、副流煙ＳＳＳに照射され副流煙ＳＳＳにより散乱された光のうち、可視光ビームＶＬＢの照射方向と実質的に直交する方向に散乱した散乱光（以下、９０度散乱光という）ＳＶＬの強度を検出するものである。散乱光強度検出ユニット１４は、９０度散乱光ＳＶＬを集光するためのそれ自体既知の光学系（図示せず）を備え、その集光された９０度散乱光ＳＶＬを電気信号に変換して出力する光／電気変換装置（図示せず）を有する。光／電気変換装置としては、好ましくは、光を電圧信号に変換するフォトマルチプライヤーを用いることができる。この変換された電圧信号は、例えば、Ａ／Ｄ変換した後、パーソナルコンピュータによりデータサンプリングすることができる。データ取得間隔および取得時間は、任意に設定することができ、代表的には、０．２秒間隔で３００点の測定を１分間で行うことができる。
　この検出された９０度散乱光ＳＶＬの強度は、可視副流煙量と非常によく相関し、検出された９０度散乱光強度が、強いほど、可視副流煙量が相対的に多いと判断することができる。なお、９０度散乱光強度は、副流煙中の全粒状物質の量とは相関しないことがわかっている。
　可視光照射ユニット１２と可視光透過窓１１６の問、光吸収ユニット１３と可視光透過窓１１７の問、および散乱光強度検出ユニット１４と可視光透過窓１１８の間には、それぞれ、各可視光透過窓から外部の迷走光が入射することを防止するために、外部迷走光遮蔽ボックス１７～１９を設置することが好ましい。
　装置１０の全体のサイズ等の代表例を示すと、自然燃焼室１１は、１１ｃｍ×１１ｃｍで高さが８０ｃｍの直方体であり、喫煙物品装入口１１１は、自然燃焼室１１の下端から５０ｃｍの位置に設けられ、喫煙物品ＳＡから可視光ビームの中央までの距離は１０ｃｍであり、可視光照射ユニットから照射される可視光ビームは、５ｃｍ×５ｃｍの大きさの断面を有する。
　本可視副流煙量測定装置は、図４に示すように、散乱光強度検出ユニット１４で検出された９０度散乱光強度を、９０度散乱光強度と目視による可視副流煙量との相関関係に基づいて、可視副流煙量に変換して出力する変換テーブル手段２０を有することが好ましい。変換テーブル手段には、予め求めておいた９０度散乱光強度と目視による可視副流煙量との相関関係が変換式、検量線等として入力されており、散乱光強度検出ユニット１４から出力された９０度散乱光強度信号を可視副流煙量に変換して出力する。９０度散乱光強度と目視による可視副流煙量との相関関係を求めるには、まず、多数のシガレット等の喫煙物品の可視副流煙量を２点比較法による官能検査で評価して可視副流煙量を数値化する。同じ喫煙物品について本装置により検出した９０度散乱光強度を測定する。そして可視副流煙量を例えば縦軸に、９０度散乱光強度を例えば横軸にとり、得られた測定値をプロットすることにより検量線を得ることができる。この検量線に基づいて、９０度散乱光強度から可視副流煙量への変換式を求めることもできる。
　２点比較法による官能検査は、例えば、図５に示す可視副流煙量評価装置を用いて行うことができる。すなわち、２つの左右対称の自然燃焼チャンバ３１および３２内で標準シガレットＣＩＧ１および対象シガレットＣＩＧ２を自然燃焼させ、５点という得点を与えた標準シガレットＣＩＧ１に対し、対象シガレットＣＩＧ２の副流煙量が０～１０点の聞の尺度でどの程度に観察されるかという質問形式を採るものである。各チャンバ３１、３２には、一定の縦方向幅を有する覗き窓３１１および３２１が設けられており、各チャンバの上部に可視光源３３および３４が設けられている。覗き窓３１１、３２１の縦方向幅は、本可視副流煙量測定装置の可視光照射ユニット１２から照射される可視光ビームの前記高さに相当し、シガレットＣＩＧ１、ＣＩＧ２から覗き窓３１１、３２１の下端までの距離は、本可視副流煙量測定装置の可視光照射ユニット１２から照射される可視光ビーム下端の喫煙物品ＳＡからの距離に相当することが好ましい。可視光源３３および３４から
の可視光は、上方から副流煙ＳＳ１およびＳＳ２に照射され、副流煙ＳＳ１、ＳＳ２は、それぞれ、覗き窓３１１および３２１からのみ観察される。
　なお、本可視副流煙量測定装置により得られる９０度散乱光強度は、官能検査による可視副流煙量と非常によく相関していることが特許第３８９７７００号において立証されている。また、本発明においても、２点比較法による官能検査を図５に示す可視副流煙量評価装置を用いて行った場合、本実施例において指標として示される可視副流煙量／ＳＢＲ（以降、単に可視副流煙量ともいう）の値が５．０×１０-2（分／ｍｍ）以下となれば、官能検査による可視副流煙量が、標準とする一般的なシガレットに対して十分低減していると判断できることが確認されている。
　以下、実施例により、本発明を説明する。以下の例において、炭酸カルシウム「PCX-850」および「カルライトSA」は、白石工業株式会社から購入したものであり、「針状炭酸カルシウム」および「イガグリ状炭酸カルシウム」は、ニューライム株式会社から購入したものである。
　「PCX-850」の一次粒子は、紡錘体の形状を有し、これは、二次粒子を形成するが、イガ状とはならない。「カルライトSA」の一次粒子は、柱状の形状を有し、これは、凝集してイガ状の二次粒子を形成する。「針状炭酸カルシウム」の一次粒子は、針状の形状を有し、これは、二次粒子を形成しない。「イガグリ状炭酸カルシウム」の一次粒子は、針状の形状を有し、これは、凝集してイガ状の二次粒子を形成する。
　比較例１～３、実施例１～４および参考例
　広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）と針案樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）との重量比８：２のパルプ混合物を、カナダ法濾水度が約１００ｍＬとなるように叩解し、この叩解したパルプ混合物に、填料として下記表１に示す炭酸カルシウムを同表１に示す含有量となるように添加した。得られた紙料を用いて、ＴＡＰＰＩ標準型手すき機により巻紙（坪量を表１に示す）を抄紙した。得られた巻紙の表面に、燃焼調節剤としてクエン酸カリウム水溶液を、乾燥基準で３～４重量％のクエン酸カリウムが巻紙に含有されるように塗布した。この巻紙を、温度２２℃、相対湿度６０％の条件下で２日間以上調和し、所定の長さに切断した。巻紙中の炭酸カルシウム量は、０．３Ｎ塩酸水溶液にて３０分間超音波抽出を行った後、Agilent社製キャピラリー電気泳動システム（7100）により、カルシウムイオンとして定量し、炭酸カルシウムに換算することで求めた。
　得られた巻紙とタバコ刻（アメリカンブレンド）を用いて、タバコ紙巻器（ＲＩＺＬＡ社製）によりシガレットを作製した。シガレットのサイズは、円周２２．６ｍｍ、長さ６７ｍｍであり、その一端にチップペーパーを用いて通常のフィルター（長さ３１ｍｍ）を付設した。タバコ刻の充填量はシガレット1本当たり０．５１５ｇであった。
　得られたシガレットについて、可視副流煙量を図３および４に示す装置を用いて測定し、また主流煙中の一酸化炭素量をAgi1ent社製Micro-GC（3000A）を用いて測定し、１吸煙（パフ）当たりの一酸化炭素量を算出した。
　上記可視副流煙量の測定においては、可視光レーザの感度の日間差補正を目的として、測定毎に、各シガレットについての可視副流煙量を標準シガレット（リファレンスシガレット３Ｒ４Ｆ）についての可視副流煙量測定値で規格化した（従って、単位は無次元）。そして、巻紙の坪量および炭酸カルシウムの種類と含有量の影響を排除するために、規格化した可視副流煙量をシガレットの自然燃焼速度（ＳＢＲ）（単位：ｍｍ／分）で除した。ここで、ＳＢＲは、雰囲気線速度２００ｍｍ／秒で測定した。結果を表１に併記する。
　なお、参考例は、特開昭５９－９４７００号公報に記載されていた炭酸カルシウム（Unibur-70）（現在市販されていないが、本出願人が保存していた）を用いた例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す結果からわかるように、炭酸カルシウムの含有量が１８ｇ／ｍ2以上であると、自然燃焼速度（ＳＢＲ）当たりの可視副流煙量の値は５．０×１０-2を下回ることが確認され、このことは、可視副流煙が十分に低減されたことを示す（実施例１～４を参照）。一方、参考例を始め炭酸カルシウムの量が１８ｇ／ｍ2より少ない場合は、可視副流煙量が多いことは明らかである（比較例１および２を参照）。
　巻紙のパルプ量に対する炭酸カルシウムの歩留まりは、パルプの量に依存するが、最大で４０～６０％であると考えられ、歩留まりを４０～５０％とした場合、炭酸カルシウムを１８ｇ／ｍ2以上保持させるために必要な巻紙の坪量は、４０ｇ／ｍ2以上と想定される。そして、炭酸カルシウムの含有量をさらに増加させると、坪量を増加させる必要が生じ、それに伴い主流煙中の一酸化炭素量も増加する。具体的には、坪量が５５ｇ／ｍ2を超えると可視副流煙量は低減する傾向を示すものの、主流煙中の一酸化炭素量が増加していることが比較例３より確認できる。
　以上より、巻紙が、４０～５５ｇ／ｍ2の坪量を有し、１８ｇ／ｍ2以上の炭酸カルシウムを含有する場合、副流煙の発生量および主流煙中の一酸化炭素量を低減させることが可能となる。また、実施例２に示されるとおり、巻紙が、４２～５０ｇ／ｍ2の坪量を有し、２０～２５ｇ／ｍ2の炭酸カルシウムを含有する場合、さらに高い効果を発揮することが期待できる。
　実施例５および６
　実施例５および６では、同程度の一次粒子の長さ（Ｌ）を持つが、一次粒子の形状が異なる炭酸カルシウムにおいて、一次粒子の形状が可視副流煙量および主流煙中の一酸化炭素量に及ぼす影響を調査した。異なる一次粒子の形状を有する炭酸カルシウムとして、「PCX-850」および「カルライトSA」を使用した。PCX-850およびカルライトSAの含有量は、それぞれ、２２．５ｇ／ｍ2および２３．０ｇ／ｍ2であった。
　巻紙の坪量と炭酸カルシウムの種類を下記表２に示すように変えた以外は、先に記載した実施例と同様にして巻紙を製造し、シガレットを作製した。得られたシガレットについて、可視副流煙量と主流煙中の一酸化炭素量を測定した。また、得られた巻紙について、主流煙中の一酸化炭素量が低減した機構を調べるために、巻紙の密度を測定した。結果を下記表２に示す。
　表中に記載の一次粒子の長さ（Ｌ）は、JEOL社製走査型電子顕微鏡JSM-5310を用いて、撮影したＳＥＭ画像から画像解析ソフトwinroof（三谷科学）により１次粒子１００個の長さ（Ｌ）を計り、平均化したものである。また、用いた炭酸カルシウムのアスペクト比を表２に併記したが、これは一次粒子の長さ（Ｌ）と同様の方法にて一次粒子の幅（Ｗ）を測定し、一次粒子の長さ（Ｌ）と幅（Ｗ）の比（Ｌ／Ｗ）を算出したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示す結果からわかるように、一次粒子の形状が柱状の炭酸カルシウムと紡錘体の炭酸カルシウムを比較した場合、柱状の炭酸カルシウムを用いた巻紙の方が主流煙中の一酸化炭素量が低いことから、一次粒子の形状が重要であることが確認された。ここで、巻紙の密度に着目すると、一次粒子の形状が紡錘体の炭酸カルシウムを用いた巻紙に比べ、一次粒子の形状が柱状の炭酸カルシウムを用いた場合、巻紙密度の低下が確認できる。一次粒子の形状が柱状の炭酸カルシウム（カルライトSA）を用いた場合、巻紙の密度が低下することで主流煙中の一酸化炭素量が低減したものと想定される。また、好適な柱状または針状炭酸カルシウムのアスペクト比（Ｌ／Ｗ）は現状での製法上の限界を踏まえると、４以上１０未満が好ましい。カルライトSAを用いた場合、可視副流煙が５．０×１０-2（分／ｍｍ）以下の範囲にあることから、十分に可視副流煙量が低減されたと言える。
　実施例７および８
　次に、二次粒子が同様にイガ状となる炭酸カルシウムにおいて、一次粒子の長さ（Ｌ）が可視副流煙量および主流煙中の一酸化炭素量に及ぼす影響を調査した。柱状または針状の一次粒子形状を有するが、異なる一次粒子の長さ（Ｌ）を持つ炭酸カルシウムとして、「イガグリ状炭酸カルシウム」および「カルライトSA」を使用した。
　巻紙の坪量と炭酸カルシウムの種類を下記表３に示すように変えた以外は、先に記載した実施例と同様にして巻紙を製造し、シガレットを作製した。得られたシガレットについて、可視副流煙量と主流煙中の一酸化炭素量を測定した。結果を表３に併記する。表中に記載の一次粒子の長さ（Ｌ）は、上述の手法に従って１次粒子１００個の長さ（Ｌ）を計り、平均化したものである。「イガグリ状炭酸カルシウム」の一次粒子は、６．７の平均アスペクト比を有し、「カルライトSA」の一次粒子は、９．５の平均アスペクト比を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示す結果からわかるように、二次粒子が同様にイガ状となる２種類の炭酸カルシウムを用いた巻紙において、一次粒子の長さ（Ｌ）が小さいカルライトSAを用いた巻紙の方が、主流煙中の一酸化炭素量が低減することが確認された。よって、一次粒子が小さい程、主流煙中の一酸化炭素量の低減効果が大きいことが分かり、一次粒子の長さ（Ｌ）のバラつきを考慮すると、一次粒子の平均長さ（Ｌ）は、１．５μｍ以下が好ましいと想定される。
　実施例９および１０
　炭酸カルシウムの二次粒子がイガ状の形態にあるか否かが、可視副流煙量および主流煙中の一酸化炭素量に及ぼす影響を調査した。
　巻紙の坪量と炭酸カルシウムの種類を下記表４に示すように変えた以外は先に記載した実施例と同様にして巻紙を製造し、シガレットを作製した。得られたシガレットについて、可視副流煙量と主流煙中の一酸化炭素量を測定した。結果を表４に併記する。ここで用いた「イガグリ状炭酸カルシウム」は一次粒子の形状が針状であり、一次粒子の平均長さ（Ｌ）が３．３μｍであり、一次粒子の平均アスペクト比が８．０であり、二次粒子の形状がイガ状となる。一方で、「針状炭酸カルシウム」は一次粒子の形状が針状であり、一次粒子の平均長さ（Ｌ）が４．８μｍであり、一次粒子の平均アスペクト比が６．７であるが、二次粒子の形状がイガ状とならない。このため、ほぼ近い値の一次粒子の長さ（Ｌ）を持つ「イガグリ状炭酸カルシウム」と「針状炭酸カルシウム」の比較により、二次粒子がイガ状の形態にあるか否かが可視副流煙量および主流煙中の一酸化炭素量に及ぼす効果を検証することが可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４に示す結果からわかるように、二次粒子がイガ状となる「イガグリ状炭酸カルシウム」を用いた巻紙は、「針状炭酸カルシウム」を用いた巻紙と比較して、可視副流煙量はほぼ同等であるものの、主流煙中の一酸化炭素量が低減していた。このことから、二次粒子がイガ状である炭酸カルシウムを用いた場合の効果が確認された。しかしながら、一次粒子の長さ（Ｌ）が大きい炭酸カルシウムを含有する巻紙の場合、巻紙の密度が低下しないため、主流煙中の一酸化炭素量低減の効果は、さほど期待することができず、より小さい一次粒子の長さ（Ｌ）であるほど、高い一酸化炭素量低減効果が期待できる。つまり、一次粒子が柱状または針状の形状を有し、一次粒子のサイズが小さく、且つ二次粒子の形状がイガ状となる炭酸カルシウムを用いた巻紙は、巻紙の密度が最も低下し、主流煙中の一酸化炭素量が最も低減すると推察される。
　なお、本実施例においてはシガレット円周が２２．６ｍｍのシガレットを用いているが、異なる円周のシガレットにおいても同様の効果が期待でき、本発明は、シガレットのサイズを限定するものではない。

Claims (8)

  1. 　４０～５５ｇ／ｍ2の坪量を有し、１８ｇ／ｍ2以上の量で炭酸カルシウムが含有されていることを特徴とするシガレット巻紙。
  2. 　前記炭酸カルシウムの一次粒子が、柱状もしくは針状形状を有することを特徴とする請求項１に記載のシガレット巻紙。
  3. 　前記炭酸カルシウムの一次粒子が、４以上１０未満の平均アスペクト比を有し、且つ０．１～１．５μｍ以下の平均長さ（Ｌ）を有することを特徴とする請求項２に記載のシガレット巻紙。
  4. 　前記炭酸カルシウムの二次粒子が、イガ状の形態にあることを特徴とする請求項２または３に記載のシガレット巻紙。
  5. 　０．４～１．０ｇ／ｃｍ3の密度を有することを特徴とする請求項４に記載のシガレット巻紙。
  6. 　クエン酸のアルカリ金属塩からなる燃焼調節剤を含有することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のシガレット巻紙。
  7. 　前記燃焼調節剤を、１．０～５．０重量％で含有することを特徴とする請求項６に記載のシガレット巻紙。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載のシガレット巻紙によりロッド形状に巻かれたたばこ刻みを含むたばこロッドと、
    　前記たばこロッドの一端にチップペーパーにより同軸上に接続されたフィルターと
    を含むことを特徴とするシガレット。
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