WO2015136573A1 - シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド、シガレットフィルター、トウバンドの製造装置、及びトウバンドの製造方法 - Google Patents

シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド、シガレットフィルター、トウバンドの製造装置、及びトウバンドの製造方法 Download PDF

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filament
denier
spinning
cellulose acetate
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亜貴子 柴垣
博樹 唐金
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株式会社ダイセル
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    • A24D3/062—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features
    • A24D3/063—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features of the fibers

Definitions

  • the present invention relates to a cellulose acetate tow band, a cigarette filter manufactured from the tow band, an apparatus and method for manufacturing the tow band.
  • Cellulose acetate tow bands are well known as materials for cigarette filters.
  • the spinning machine comprises a plurality of spinning cylinders, each spinning cylinder comprising a spinneret with a large number of spinning holes.
  • the stock spinning solution is discharged from a large number of spinning holes to form a large number of filaments, and the large number of filaments are collected to form a yarn.
  • the tow band is produced by unifying the yarns from all the spinning cylinders and crimping.
  • filter rods are manufactured from tow bands.
  • the filter rod is manufactured by opening a tow band, adding a plasticizer such as triacetin thereto, molding it into a cylindrical shape, and winding it with a wrapping paper.
  • the cigarette filter is manufactured by cutting the filter rod into a predetermined length.
  • a “filament” is a single fiber (single fiber) extruded from a single spinning hole.
  • a “yarn” is one fiber bundle (aggregate of single fibers) obtained by combining a large number of filaments formed by a certain spinning tube.
  • a “tow band” is a fiber bundle obtained by combining all the yarns corresponding to the number of spinners, that is, all the filaments formed by the spinner. The tow band indicates, in a narrow sense, an assembly of a large number of crimped filaments.
  • the fiber bundle or aggregate thus defined may be called “filter tow” or simply “tow” instead of "tow band”.
  • “Filament denier” is the fineness of a filament represented by mass (g) per unit length (9000 m), and may be abbreviated as “FD” hereinafter. That is, the FD of a tow band means the fineness of one filament constituting the tow band.
  • “Total denier” is the fineness of a tow band represented by mass (g) per unit length (9000 m), and may be abbreviated as “TD” hereinafter.
  • the "packed amount” is the net weight of the tow band that is packed into one filter rod.
  • an H-type filament is produced using a spinneret having a square orifice, and a bundle thereof is used for a cigarette filter or the like.
  • Patent Document 2 discloses a fine-rolled cigarette.
  • the cigarette comprises a filter including a filter member and a paper roll wound around the filter member, and a tipping paper adhered on the cigarette rod and the filter so as to connect the cigarette rod and the filter.
  • a through hole is formed so as to penetrate the tipping paper and the roll paper, and air is allowed to flow in at the time of smoke absorption.
  • the filter member comprises a tow, the tow having an FD greater than 8.0 denier and a TD less than 15,000 denier, which is intended to lower the air flow resistance in combination with the through holes. Furthermore, it is presumed that the amount of stuffing is lowered to lower the air flow resistance.
  • the air resistance can be reduced.
  • the hardness of the cigarette filter also decreases. Then, since the cigarette filter is easily deformed during smoking, it is difficult for the smoker to smoke the cigarette.
  • the amount of inflow of air from the tip of the cigarette is reduced instead of the amount of inflow of air from the through hole, so there is a problem that the amount of tar generated by smoking is reduced.
  • Patent Document 2 in order to provide a volume suitable for the super slim type, the TD is made smaller, and in order to lower the air flow resistance which is increased by thinning, the FD is made larger. As a result, the number of filaments constituting the tow decreases. However, if the TD is small and the number of filaments is small, it is difficult to crimp the tow uniformly in its length direction and width direction, and it is difficult to stabilize the quality of the tow. If the crimp is not constant, the air flow resistance of the cigarette filter also fluctuates, making it difficult to stabilize the quality of the cigarette filter.
  • the present invention manufactures a cigarette filter capable of suppressing air flow resistance and its variation while maintaining hardness, a cellulose acetate tow band that produces such an effect when used as a cigarette filter, and such a tow band. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for
  • a cellulose acetate tow band for a cigarette filter according to an embodiment of the present invention is formed by bundling a plurality of filaments discharged from each of a plurality of spinning holes into a bundle and crimping, and the filament denier is 5.0 It is denier or more, and the Feret area of the filament is 0.5 or more.
  • the "Feret area” is an index that can be used to assess the heterogeneity of the filament cross section.
  • a cross section is taken by cutting the filament perpendicularly to the longitudinal direction of the filament at an arbitrary point, and a parallelogram circumscribing the cross section is assumed (see FIG. 5).
  • one of the two pairs of opposite sides is a two parallel line circumscribing the cross section and the distance between the lines is a maximum value (so-called maximum Feret diameter),
  • the other is two parallel lines circumscribing the cross section and the distance between the lines is a minimum value (so-called minimum Feret diameter).
  • the Feret area is an area ratio obtained by dividing the cross sectional area of the filament by the area of the virtual parallelogram, in other words, the occupancy of the filament cross section in the virtual parallelogram.
  • the filament longitudinal direction is oriented substantially perpendicular to the mainstream smoke flow of the cigarette (see FIG. 6). Mainstream smoke is blocked by the filaments arranged in this way, and droplets contained in the mainstream smoke collide with the filaments and are collected.
  • the blocking ability of the filament is roughly equivalent to the blocking ability of a virtual filament having a cross-sectional shape of a parallelogram assumed in deriving the Feret area.
  • a small Feret area indicates that the blocking ability of the filament is high relative to the cross-sectional area of the filament. Since the cross-sectional area of the filament is positively correlated with the mass of the tow band (tow stuffed weight), a small Feret area indicates that a small tow band mass can block more mainstream smoke.
  • Feret area becomes ⁇ r 2 / 4r 2, or about 0.785
  • r is a radius of a perfect circular cross section, but such a filament is considered as an inefficient material which is not excellent in collection performance with respect to mass, and it has been attempted how to reduce the Feret area.
  • cross-sectional deformation has been attempted, and as mentioned above, irregular-shaped spinning holes and irregular-shaped cross sections have been preferred.
  • the Feret area is less than 0.5 because the Y-shaped cross section corresponds to a partially contracted deformation of the triangle. Become. As such, if the cross-sectional deformation becomes remarkable, the Feret area becomes smaller.
  • the tow band is composed of filaments of relatively large fere area, contrary to the conventional development concept, It was conceived that the tow band could reduce the blocking ability even with the same mass conditions as the conventional tow band composed of filaments having a deformed cross section, and that the air flow resistance could also be reduced accordingly.
  • the toe band since the filament is relatively large at 5.0 or more, the air flow resistance can be suppressed. Furthermore, the Feret area of the filament is 0.5 or more, which is larger than that of the filament having a Y-shaped or H-shaped cross section which has been generally used in the past, and the heteromorphism is suppressed. Therefore, when the tow band cigarette filter is put into practical use, the air flow resistance can be suppressed relative to the mass (even if the toe stuffing weight is increased). Further, when this tow band is used as a cigarette filter, air flows smoothly along the outer surface of the filament in the cigarette filter, and the air flow resistance is suppressed. And since the air flow resistance is suppressed, it is possible to keep the number of filaments large.
  • the air flow resistance can be suppressed when used as a cigarette filter. For this reason, it is not necessary to reduce the amount of packing, and the hardness of the cigarette filter can be maintained high. In addition, it is not necessary to make the total denier particularly small, so it is not necessary to reduce the number of filaments constituting the tow band, and the tow band can be subjected to a stable crimp treatment. Therefore, the quality and productivity of the tow band can be increased. And when manufacturing a cigarette filter by using this tow band as a raw material, ventilation resistance and its fluctuation can be suppressed, maintaining high hardness.
  • the filament denier may be 10 denier or less.
  • the Feret area may be 0.9 or less.
  • the total denier may be 14,000 denier or more.
  • the total denier may be 22,000 or less.
  • the total denier is 15,000 to 21,000 denier, more preferably 15,000 to 20,000, denier.
  • a cellulose acetate tow band for a cigarette filter according to another embodiment of the present invention is formed by bundling a plurality of filaments discharged from each of a plurality of spinning holes into a bundle and crimping, and the filament denier is 5.0
  • the area of the cross section of the filament is S and the circumferential length of the cross section is L
  • the ratio S / L of the area and the circumferential length is 5 or more.
  • the “ratio S / L” is also an index used to evaluate the irregular shape of the filament cross section, as in the case of the Feret area. It can be considered that the surface of the filament collects the droplets contained in mainstream smoke as an aerosol. In that case, the smaller the ratio S / L, the higher the collection performance with respect to the cross-sectional area of the filament and thus the toe packing weight. If the irregularity of the filament cross section is remarkable, the ratio S / L decreases. The inventor has found that the ratio S / L can be controlled to an appropriate range by setting the filament denier to a specific range.
  • the ratio S / L is It can be controlled to an appropriate range of 5 or more. Furthermore, since the ratio S / L is 5 or more, when this tow band is used as a cigarette filter, the air flow resistance can be suppressed compared to the toe stuffed weight. For this reason, it is not necessary to reduce the amount of packing, the total denier and the number of filaments. Therefore, the productivity of the tow band can be increased, and when the cigarette filter is manufactured from this tow band, the air flow resistance and its variation can be suppressed while maintaining high hardness.
  • the filament denier may be 10 denier or less, and the ratio S / L may be 9 or less.
  • the cigarette filter according to one aspect of the present invention is manufactured from the tow band and has a circumferential length of 14 to 18 mm, preferably 14 to 17 mm, more preferably 14 to 15 mm. Thereby, even if it is a thin cigarette, ventilation resistance and its fluctuation can be controlled, maintaining hardness of a cigarette filter highly.
  • An apparatus for producing a cellulose acetate tow band for a cigarette filter is a cigarette filter, in which a plurality of filaments discharged from each of a plurality of spinning holes are united and crimped in a bundle.
  • An apparatus for producing a tow band of cellulose acetate comprising: a spinneret having the plurality of spinning holes, wherein the spinning holes are circular, and the diameter thereof is 50 ⁇ m or more.
  • a method for producing a cellulose acetate tow band for a cigarette filter comprising the steps of: discharging a stock spinning solution from each of a plurality of spinning holes to form a plurality of filaments; And forming a tow band, wherein the spinning holes are circular, and the diameter thereof is 50 ⁇ m or more.
  • the filament denier becomes large and the change in cross-sectional shape becomes large, so that the spinning holes are made circular.
  • a filament having a filament denier of 5.0 denier or more and having a relatively smooth cross-sectional shape having a Feret area of 0.5 or more and / or a ratio S / L of 5 or more is formed.
  • the spinning holes may be circular and the diameter may be 100 ⁇ m or less. As a result, it is possible to form a filament having a filament denier of 10 denier or less, and a filament area of 0.9 or less and / or a ratio S / L of 9 or less.
  • a cigarette filter capable of suppressing air flow resistance and its fluctuation while maintaining hardness
  • a cellulose acetate tow band which produces such an effect when used as a cigarette filter.
  • an apparatus and method for manufacturing such a tow band can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an apparatus and method for producing a cellulose acetate tow band TB for a cigarette filter according to an embodiment.
  • the tow band manufacturing apparatus 1 includes a mixer 2, a filter 3, a spinning machine 4, a crimper 5, a dryer 6 and a packer 7.
  • a spinning stock solution (hereinafter sometimes simply referred to as "dope") is prepared (stock solution preparation step).
  • stock solution preparation step cellulose acetate is dissolved in an organic solvent such as acetone in mixer 2 to prepare a solution of a required concentration (for example, a weight concentration of preferably 20 wt% to 30 wt%, preferably 26 wt%).
  • the solution is then filtered in a filter 3. This filtrate is used as a spinning stock solution.
  • tow band TB of cellulose acetate is produced from the stock solution for spinning using the spinning machine 4, crimper 5 and dryer 6 (spinning step).
  • the toe band TB is compressed and packed by the packing machine 7 (packing process).
  • the cigarette filter is manufactured using tow band TB as a material.
  • filter rods are manufactured as intermediates. That is, the tow band TB is opened and a plasticizer such as triacetin is added.
  • the tow band TB is formed into a cylindrical shape conforming to the size (diameter and circumferential length) of the target cigarette using a plug winding machine, and the paper roll is wound around the filter rod.
  • the filter rod manufactured in this manner is cut into a predetermined length according to the target cigarette. Thereby, a plurality of cigarette filters are manufactured from one filter rod.
  • the toe band TB according to the present embodiment is suitable as a material of a cigarette filter to be attached to a thin cigarette such as a so-called slim type or super slim type.
  • the cigarette filter has, for example, a circumferential length of 14 mm or more and 18 mm or less (preferably 14 to 17 mm, more preferably 14 to 15 mm or less).
  • the spinning machine 4 includes a plurality of spinning cylinders 11 and a plurality of spinnerets 12 respectively corresponding to the spinning cylinders 11.
  • the spinning cylinder 11 is a cylinder elongated in the vertical direction, and the spinneret 12 is provided at the upper end of the spinning cylinder 11.
  • the spinneret 12 has a plurality of spinning holes 10 (see FIG. 2).
  • the stock spinning solution is fed to a plurality of spinnerets 12 by a spinning pump 13.
  • the stock spinning solution is discharged downward into the spinning cylinder 11 from each of the plurality of spinning holes of the spinneret 12, and a plurality of filaments F are formed by a dry spinning method.
  • the spacing between the plurality of filaments F shrinks toward the bottom, whereby one yarn Y is formed.
  • the yarn Y is discharged downward from the bottom of the corresponding spinning cylinder 11.
  • the plurality of yarns Y are discharged from each of the plurality of spinning cylinders 11.
  • Each yarn Y is applied with an oil emulsion containing a fibrous oil and water from an oiling device 14, passes around a godet roller 15, and is sent to a crimper 5.
  • the plurality of yarns Y are combined with one another in the process of traveling from the godet roller 15 to the crimping machine 5, whereby a tow band TB is formed.
  • the crimper 5 is, for example, a known stuffing box type.
  • the toe band TB is fed into the crimper box while being compressed by the pushing roll. Thereby, the crimp of a waveform is given to the toe band TB.
  • the crimped tow band TB (tow band in a narrow sense) is sent from the crimper 5 to the dryer 6. In the dryer 6, residual solvent and moisture are removed from the toe band TB.
  • the process of forming filaments of cellulose acetate by the dry spinning method will be described.
  • the spinning solution travels downward in the spinning cylinder 11 from when it is discharged from a certain spinning hole until it is discharged from the spinning cylinder 11.
  • the dope is in the liquid phase.
  • the solvent evaporates from the dope to form a filament, and the dope changes from the liquid phase to the solid phase.
  • the solvent evaporates from the dope surface immediately after the start of traveling.
  • the cross-sectional shape of the filament is characterized by the relationship between the evaporation rate, which is the rate at which the solvent evaporates from the dope surface, and the diffusion rate, which is the rate at which the solvent diffuses from the dope center to the surface.
  • the evaporation rate is (1) solvent retention of cellulose acetate, (2) vapor pressure of solvent at atmospheric temperature, (3) degree of saturation of atmospheric gas by solvent vapor at each running point, (4) discharge of spinning solution It depends on factors such as speed and (5) evaporation surface area.
  • the spreading rate follows Fick's second law.
  • the diffusion from the center of the dope does not catch up with the evaporation on the surface of the dope, and the surface layer of the dope solidifies to form a skin.
  • the cross-sectional circumference of the filament is determined to some extent.
  • the solvent in the center of the dope diffuses through the skin and evaporates. This reduces the skin internal volume (i.e., the cross-sectional area of the filament) after skin formation and causes the skin to deform radially.
  • the cross section of the filament exhibits a shape that is deformed from the shape of the spinning holes.
  • the present inventors found out as follows. That is, when the diameter of the spinning holes is small, at the stage of formation of the skin, most of the solvent in the center of the dope diffuses and evaporates in the skin. Therefore, the filament cross-sectional shape does not greatly change from the shape of the spinning holes. For example, if the spinneret hole is circular, the cross section of the filament becomes substantially circular and its deformability is small. If the cross-sectional profile is small, it will be difficult to ensure filtration performance. In the past, the filtration performance has been secured by adopting an irregular shape for the spinning holes and adopting an irregular shape such as Y-type or H-type for the filament cross section.
  • the factors (1) to (4) are substantially determined by the process. That is, (1) depends on the solvent used, (2) the atmosphere temperature depends on the drying temperature in the process, (3) is determined by the dry air volume, and (4) is determined by the production capacity such as spinning speed.
  • the factor (5) when the bore diameter of the spinning hole is large, the cross section of the filament also becomes large and the evaporation surface area becomes large. When the evaporation surface area is large, the evaporation rate is high and the irregular shape of the cross section of the filament becomes strong. In addition, when the diameter of the spinning holes is large, the volume of the solvent trapped in the skin is also large. Also from this point, the irregular shape of the filament cross section becomes strong.
  • the diameter of the spinning holes is kept within a specific range and the shape of the spinning holes is made circular, it is possible to control the irregular shape of the cross section of the filament and to secure a certain filtration performance. That is, without using the Y-shaped or H-shaped deformed cross section which is preferable when the diameter of the spinning hole is small, if the spinning hole having a circular diameter with a specified range of diameter is used, the appropriate profile in the cross section of the filament is obtained.
  • the air flow resistance is appropriately controlled by the filament which can be expressed and has a specific FD having such a heteromorphism.
  • FIG. 2 is a bottom view of the spinneret 12 according to the embodiment.
  • the plurality of spinning holes 10 open at the bottom surface 12 a of the spinneret 12 facing the inside of the spinning cylinder 11.
  • the bottom surface 12a may be circular, and the plurality of spinning holes 10 may be annularly arranged on the bottom surface 12a, but the shape of the bottom surface 12a and the arrangement of the spinning holes 10 can be changed as appropriate.
  • the spinning holes 10 are circular and have a diameter of 50 ⁇ m to 100 ⁇ m. More preferably, it is 50 micrometers or more and 90 micrometers or less.
  • FIG. 3 is a view showing a cross section of the filament F according to the embodiment.
  • the cross section is obtained by cutting the filament F perpendicularly to the filament longitudinal direction.
  • the FD of this filament F is 5.0 deniers or more and 10 deniers or less. More preferably, it is 5.5 deniers or more and 9.0 deniers or less.
  • the FD of the tow band TB can be kept within such a numerical range.
  • the heterogeneity of the cross-sectional shape of the filament F discharged therefrom is controlled to an appropriate range.
  • the cross-sectional shape of the filament F is less round than the Y-shaped or H-shaped non-circular shape, and the heteromorphism is suppressed, and the shape approximates a circle.
  • FIG. 4 is an explanatory view of an index for evaluating the heterogeneity of the filament cross section.
  • Fig.4 (a) is an example of the cross section of the filament F which concerns on embodiment
  • FIG.4 (b) is a comparative example, Y-type filament formed using the spinneret which has a triangular or Y-shaped spinneret. It is an example of the cross section of Fy.
  • the index is, for example, “Ferre area” or “ratio S / L”.
  • “Ferre area” is the ratio (S / SVP) of the area S to the area SVP, where S is the cross-sectional area of the filament F and SVP is the area of the virtual parallelogram VP circumscribing the cross section.
  • S is the cross-sectional area of the filament F
  • SVP is the area of the virtual parallelogram VP circumscribing the cross section.
  • one of the two opposite sides is two parallel lines circumscribing the cross section, and the distance between the lines is the maximum Feret diameter.
  • the other is two parallel lines circumscribing the cross section and the distance between the lines is the minimum Feret diameter. Therefore, when the cross section of the filament F is taken at an arbitrary point and the Feret area of the cross section is determined, the Feret area has a value independent of the posture around the normal to the cross section. If the cross section is a true circle, the Feret area is 0.785 [-], and if it is a triangle, the Feret area is 0.5 [
  • the cross section of the filament F is minute.
  • the setting of the virtual parallelogram VP circumscribing the filament cross section by processing the electronic data of the image taken through the microscope using known image processing techniques or by manual calculation based on the taken image, The measurement of the cross-sectional area S, the area SVP and the cross-sectional circumferential length L can be performed.
  • the area excluding the inscribed circle ICy in the cross section is a plurality of places (3 places) on the circumference of the inscribed circle ICy. It is remarkable that it protrudes outward from and the said several places are separated to the circumferential direction.
  • the virtual parallelogram VPy must be set to also surround the area. Therefore, the virtual parallelogram VPy is separated from the inscribed circle ICy in the radial direction, and becomes very large compared to the size of the inscribed circle ICy. The area occupies only a part of the space obtained by removing the inscribed circle ICy from the virtual parallelogram VPy.
  • the Feret area has a small value.
  • the Feret area is less than 0.5 because the Y shape is a contraction of the spinning hole triangle.
  • the cross-sectional circumferential length L is larger than the cross-sectional area S, and the ratio S / L is also a small value.
  • the filament F which concerns on this embodiment it forms using a circular spinning hole, and the unevenness
  • the area of the cross section of the filament F excluding the inscribed circle IC is formed over substantially the entire circumference.
  • the amount of protrusion from the inscribed circle IC outward does not significantly change in the circumferential direction of the inscribed circle IC. Therefore, the virtual parallelogram VP is closer to the inscribed circle IC in the radial direction.
  • the Ferre area has a relatively large value because the heteromorphism of the cross-sectional shape is suppressed. Further, the unevenness at the outer edge of the cross section is small, and the ratio S / L is a large value.
  • the FD of the tow band TB is 5.0 denier or more, which is larger than that of a general one.
  • FD is increased, air flow resistance can be suppressed when the tow band TB is used as a cigarette filter.
  • the round spinning holes 10 are used, and the Feret area of the filament F is 0.5 or more and 0.9 or less.
  • the ratio S / L is 5 or more and 9 or less. Since the irregular shape of the filament cross section is suppressed, when this tow band TB is used as a cigarette filter, the air flow resistance can be suppressed even if the TD is large.
  • the heteromorphism appears notably. If the FD of the tow band TB becomes too large, it is necessary to reduce the number of filaments constituting the tow band TB in order to adjust the TD of the tow band TB.
  • the diameter of the spinning holes 10 is set to 100 ⁇ m or less, and the FD of the tow band TB is set to 10 deniers or less.
  • the diameter of the spinning holes 10 is more preferably 50 ⁇ m or more and 90 ⁇ m or less, and the FD of the tow band TB is more preferably 15,000 deniers or more and 22,000 deniers or less.
  • the Feret area can be set to 0.6 or more and 0.8 or less.
  • the ratio S / L can be 5.5 or more and 8.0 or less.
  • the present invention it is possible to suppress an increase in air flow resistance by keeping the FD at a certain size to suppress the profile. Furthermore, in the present invention, even if the amount of packing of the filter is high, the degree of increase in air flow resistance is low. For this reason, the fluctuation
  • the TD of the toe band TB can be maintained high.
  • the TD of the tow band TB can be made 14,000 denier to 22,000 denier, preferably 15,000 denier to 21,000 denier.
  • ventilation resistance can be suppressed when used as a cigarette filter.
  • the TD of the tow band TB is maintained high, the volume of the tow T fed to the crimper 5 per unit time also increases.
  • the tow T can be stably supplied into the crimper box and the tow T can be easily crimped. In this way, in the present invention, it is possible to suppress the fluctuation of the ventilation resistance due to the fluctuation of the number of crimps of the tow band TB.
  • the stuffing weight fluctuates by forming the toe band TB such that the fere area and / or the ratio S / L satisfy the above numerical range so that FD satisfies the above numerical range. It is possible to well suppress the fluctuation of the air flow resistance associated with the
  • the variation of the ventilation resistance of the cigarette filter (plug) using the tow band TB according to the present embodiment is 4.0%, preferably 3.8, more preferably 3.5. More preferably, it can be 3.2% or less.
  • this cigarette filter can be suitably adopted as a filter of a recent "slim type” and “super slim type” cigarette, or a filter in which a capsule is embedded.
  • the pencil-like filament sample was produced from the toe band which concerns on an Example or a comparative example. That is, a fiber bundle was partially extracted from the tow band, and the fiber bundle was wrapped with paraffin so that the fiber bundle was located at a portion corresponding to a pencil core.
  • the filament sample thus prepared was sliced with a microtome to a thickness of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m to obtain a sample section. The sample section was observed with an optical microscope ("BX-51" manufactured by Olympus Corporation), and the image obtained by the observation was taken into an image processing apparatus.
  • the image processing apparatus was allowed to set a virtual parallelogram VP circumscribing one filament cross section included in the image, and to measure the cross-sectional area of the filament and the area of the virtual parallelogram VP.
  • the Feret area was calculated by dividing the cross sectional area of the filament by the area of the virtual parallelogram.
  • Filter rod samples were produced from tow bands according to the examples or comparative examples. That is, a filter rod having a predetermined length and a predetermined packing amount (net tow weight) by focusing the tow band to a predetermined diameter using an existing manufacturing apparatus and fixing the tow band with a wrapping paper using a filter winding machine A sample was made. Air at a temperature of 22 ⁇ 1 ° C. and a humidity of 60 ⁇ 10% was passed through the filter rod sample at a flow rate of 17.5 cc / sec, and the pressure difference [mm WG] (millimeter water gauge) at that time was measured. In all of the examples and the comparative examples, the filter rod sample does not have a through hole penetrating the paper roll.
  • mm WG millimeter water gauge
  • Vententilation resistance fluctuation value A total of 300 filter rod samples are sampled at intervals of one in fifteen. The fluctuation value was displayed as a percentage from the measured values of the ventilation resistance of each 300 lines.
  • the filter hardness was measured using a hardness tester ("QTM7" manufactured by Filtrona) for a filter rod sample molded to have a plug length of 120 mm, a circumference of 16.70 mm, and an air flow resistance of 350 mm WG. . A load of 300 g was applied vertically to the side of the filter rod sample when measuring the hardness of the filter. The filter hardness was calculated by the following equation.
  • Filter hardness [%] d / d0 ⁇ 100 d is the diameter in the load direction of the filter rod sample after deformation due to load, and d0 is the diameter of the filter rod sample before deformation. If there is no deformation at all, the hardness is 100%, and the closer to 100% the hardness, the harder it is. (Examples 1 and 2)
  • the tow band according to Example 1 was manufactured as follows. That is, cellulose diacetate having an average acetylation degree of 55.2% was dissolved in acetone to prepare a spinning stock solution having a concentration of about 25% by mass. The stock spinning solution at a temperature of 50 to 60 ° C. was supplied to the spinneret.
  • Each spinning hole is a circle with a diameter of 71 ⁇ m.
  • the stock spinning solution was discharged from the spinneret into the spinning cylinder to form a filament of FD: 8.6 denier.
  • the filament was subjected to heated air at 120-150 ° C. to evaporate acetone.
  • An oil emulsion was applied to the bundle-like assembly (yarn) discharged from the spinning cylinder, and this was wound up with a godet roller.
  • the yarns were combined to form a tow band of TD: 21,000 denier.
  • the tow band was crimped and the tow band was dried in a dryer.
  • a tow band according to Example 2 was manufactured in the same manner as Example 1 except that a filament of FD: 6.0 denier was formed using circular spinning holes with a diameter of 59 ⁇ m.
  • the tow band according to Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as Example 1 except that a filament of FD: 2.0 denier was formed using triangular spinning holes of about 45 ⁇ m on a side.
  • the tow band according to Comparative Example 2 was manufactured in the same manner as Example 1 except that a filament of FD: 3.0 denier was formed using triangular spinning holes of about 55 ⁇ m on one side.
  • the tow band according to Comparative Example 3 was manufactured in the same manner as Example 1 except that a filament of FD: 6.0 denier was formed using triangular spinning holes of about 80 ⁇ m on a side.
  • the tow band according to Comparative Example 4 was produced in the same manner as Example 1 except that filaments of FD: 7.0 denier were formed using triangular spinning holes of 85 ⁇ m on a side.
  • the tow band according to Comparative Example 5 was manufactured in the same manner as Example 1 except that filaments having a diameter of FD of 8.6 denier were formed using triangular spinning holes of about 95 ⁇ m per side.
  • the tow band according to Comparative Example 6 was manufactured in the same manner as Comparative Example 3 except that the TD was 17,000.
  • the tow band according to Comparative Example 7 was manufactured in the same manner as Example 1 except that a filament of FD: 8.0 denier was formed using triangular spinning holes of about 95 ⁇ m per side, and the TD was 15,000.
  • filter rod samples having a plug length of 120 mm, a circumference of 16.70 mm, and a tow stuffing weight of 0.35 g / rod were produced.
  • the filter rod sample was conditioned by storing it in an air-conditioned room with a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% for 24 hours.
  • the air flow resistance and the fluctuation value of the obtained sample were measured by the above-mentioned measuring method. Moreover, the filter hardness was measured by the said measuring method about the sample which concerns on Example 1 and Comparative Example 7.
  • FIG. Table 1 shows the measurement results.
  • Example 1 (8.6R21000) and Comparative Example 5 (8.6Y21000)
  • TD 21,000 denier
  • FD FD is increased to 8.6 denier
  • the plug is The air flow resistance that can be achieved with a length of 120 mm and a circumference of 16.70 mm is about 430 mm WG.
  • the present invention is useful for use in cellulose acetate tow bands for cigarette filters.

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Abstract

　シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドにおいて、フィラメントデニールが５．０デニール以上であり、且つ、フィラメントのフェレエリアが０．５以上及び／又はフィラメントの断面積Ｓの断面周長Ｌに対する比Ｓ／Ｌが５以上である。フィラメントデニールが１０デニール以下、フェレエリアが０．９以下、比Ｓ／Ｌが９以下でもよい。トウバンドの製造装置又は製造方法において、５０μｍ以上の直径を有する円形紡糸孔（１０）を用いる。円形紡糸孔（１０）の直径は１００μｍ以下でもよい。

Description

シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド、シガレットフィルター、トウバンドの製造装置、及びトウバンドの製造方法
　本発明は、セルロースアセテートのトウバンド、該トウバンドから製造されるシガレットフィルター、該トウバンドを製造するための装置及び方法に関する。
　セルロースアセテートのトウバンドは、シガレットフィルターの素材としてよく知られている。トウバンドの製造では、セルロースアセテートを有機溶剤に溶解して紡糸原液が調整される。紡糸機は複数の紡糸筒を備え、各紡糸筒は多数の紡糸孔を有した紡糸口金を備える。各紡糸筒では、紡糸原液を多数の紡糸孔より吐出して多数本のフィラメントが形成され、多数本のフィラメントを集めてヤーンが形成される。トウバンドは、全紡糸筒からのヤーンを合一して捲縮処理することで製造される。シガレットフィルターの製造では、フィルターロッドがトウバンドから製造される。フィルターロッドは、トウバンドを開繊し、これにトリアセチンなどの可塑剤を添加し、これを円筒形状に成型し、これを巻紙で巻くことで製造される。シガレットフィルターはフィルターロッドを所定長さに切断することで製造される。
　本書では、「フィラメント」は、ある１つの紡糸孔から押し出された１本の繊維（単繊維）である。「ヤーン」は、ある１つの紡糸筒で形成された多数本のフィラメントを合一した１つの繊維束（単繊維の集合体）である。「トウバンド」は、紡糸筒相当数の全ヤーン、すなわち紡糸機で形成される全フィラメントを合一した繊維束である。トウバンドは、狭義には捲縮処理された多数本のフィラメントの集合体を示す。先行技術に関連する記述では、このように定義される繊維束又は集合体を「トウバンド」ではなく「フィルタートウ」あるいは単に「トウ」と称することもある。
　「フィラメントデニール」は、単位長さ（９０００ｍ）当たりの質量（ｇ）によって表されるフィラメントの繊度であり、以下「ＦＤ」と略称する場合もある。すなわち、トウバンドのＦＤは、当該トウバンドを構成するフィラメント１本分の繊度を意味する。「トータルデニール」は、単位長さ（９０００ｍ）当たりの質量（ｇ）によって表されるトウバンドの繊度であり、以下「ＴＤ」と略称する場合もある。「詰込み量」は、１本のフィルターロッドに充填されるトウバンドの正味重量である。
　従前、フィラメントの断面形状にはＹ形その他異形が好まれてきた。例えば、特許文献１では、四角形オリフィスを有する紡糸口金を用いてＨ形フィラメントが作成され、その束がシガレットフィルター等に用いられている。
　近年、「スリムタイプ」や「スーパースリムタイプ」と呼ばれる細いシガレットが市販されている。細いシガレットのフィルターを特許文献１に開示されているような従前の素材で製造すると、通気抵抗が高くなり過ぎる。近年、香味成分を封入したカプセルを埋め込んだフィルターを備えるシガレットも市販されている。カプセルは通気抵抗上昇の要因となる。通気抵抗が高いと、喫煙者がシガレットを吸いづらくなる。そこで、上記のようなシガレットのフィルターに実用されるときにも通気抵抗を低くすることが可能な素材が要望されている。
　例えば、特許文献２は、細巻きサイズのシガレットを開示している。シガレットは、フィルター部材及び該フィルター部材の周囲に巻装される巻取紙を含むフィルターと、シガレットロッドとフィルターとを接続するようにシガレットロッド及びフィルター上に接着されるチップペーパーとを備える。チップペーパーおよび巻取紙を貫通するように貫通穴が形成され、吸煙時に空気を流入させる。フィルター部材はトウを含み、トウは、８．０デニールよりも大きいＦＤ及び１５０００デニールよりも小さいＴＤを有し、それにより貫通孔と相まって通気抵抗を低くすることが図られている。更には、詰込み量を下げて通気抵抗を低くしているものと推測される。
米国特許第２８２５１２０号明細書 国際公開第２０１３／０４２６０９号
　詰込み量を下げれば、通気抵抗を低くすることができる。しかし、同時にシガレットフィルターの硬度も低くなる。すると、喫煙中にシガレットフィルターが変形しやすくなるので、喫煙者がシガレットを吸いづらくなる。また、貫通孔からの空気流入量が増える替わりにシガレット先端からの空気流入量が減るので、喫煙により生じるタールの量が減るという問題点があった。
　また、特許文献２では、スーパースリムタイプに適した体積を提供するためにＴＤを小さくし、細くなることで上昇する通気抵抗を低めるためにＦＤを大きくしている。その結果必然として、トウを構成するフィラメント本数が少なくなる。しかし、ＴＤが小さくフィラメントが少なければ、トウをその長さ方向及び幅方向に均一に捲縮することが難しく、トウの品質を安定させにくい。捲縮が一定でなければ、シガレットフィルターの通気抵抗も変動し、シガレットフィルターの品質を安定させにくい。
　そこで本発明は、硬度を維持しながらも通気抵抗及びその変動を抑制可能なシガレットフィルター、シガレットフィルターとして用いられたときにこのような作用を生むセルロースアセテートのトウバンド、並びにこのようなトウバンドを製造するための装置及び方法を提供することを目的とする。
　本発明の一形態に係るシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドは、複数の紡糸孔それぞれより吐出される複数本のフィラメントを束状に合一して捲縮してなり、フィラメントデニールが５．０デニール以上であり、フィラメントのフェレエリアが０．５以上である。
　「フェレエリア（Feret area）」は、フィラメント断面の異形性を評価するために利用可能な指標である。フェレエリアの導出に際し、フィラメントを任意の点にてフィラメント長軸方向に対して垂直に切断することによって断面がとられ、この断面に外接する平行四辺形が仮想される（図５参照）。この仮想平行四辺形では、２組の対辺のうち一方が、断面に外接する２平行線であって線間距離が最大値（いわゆる最大フェレ径（maximum Feret diameter））となる２線であり、他方が、断面に外接する２平行線であって線間距離が最小値（いわゆる最小フェレ径（minimum Feret diameter））となる２平行線である。フェレエリアは、フィラメントの断面積を仮想平行四辺形の面積で除算することで求まる面積比、換言すれば、仮想平行四辺形におけるフィラメント断面の占有率である。
　シガレットフィルター分野におけるフィラメントのフェレエリアの技術的な意義を以下に説明する。一般に、シガレットフィルター内では、フィラメント長軸方向が、シガレットの主流煙の流れに対して概略垂直に向けられている（図６参照）。主流煙は、このように配置されたフィラメントで阻止され、主流煙に含まれる液滴がフィラメントに衝突して捕集される。このクロスフローに照らして、フィラメントの阻止能力は、フェレエリアの導出に際して仮想される平行四辺形を断面形状とする仮想フィラメントの阻止能力と概略同等であるといえる。よって、フェレエリアが小さいことは、フィラメントの断面積に対してフィラメントの阻止能力が高いことを示す。フィラメントの断面積はトウバンドの質量（トウ詰込重量）と正に相関するので、フェレエリアが小さいことは、小さなトウバンド質量で多くの主流煙を遮り得ることを示す。
　例えば、真円断面を有するフィラメントの場合、仮想平行四辺形は一辺の長さが真円断面の直径に等しい正方形となるので、フェレエリアはπｒ2／４ｒ2、すなわち約０．７８５となる（ｒは、真円断面の半径）が、従来、このようなフィラメントは質量の割に捕集性能に優れない非効率な素材とされ、フェレエリアを如何に小さくするかが試みられてきた。その一環として断面の異形化が試みられ、前述のとおり異形紡糸孔及び異形断面が好まれてきた。例えば三角形紡糸孔又はＹ型紡糸孔を用いて形成されたＹ形断面を有するフィラメントでは、当該Ｙ形断面が三角形を部分的に収縮変形した形状に相当するので、フェレエリアは０．５未満になる。このように断面の異形性が著しくなると、フェレエリアが小さくなる。
　本発明者は、上記課題目的を達成すべくシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドを開発する過程で、従前の開発思想とは逆に、比較的大きなフェレエリアのフィラメントでトウバンドを構成すれば、そのトウバンドは、異形断面を有するフィラメントで構成された従前のトウバンドと同一の質量条件であっても、阻止能力をより低下させることができ、その分通気抵抗もより低下させることができると着想した。
　本発明の前記一形態に係るトウバンドによれば、フィラメントが５．０以上と比較的大きいので、通気抵抗を抑制することができる。更に、フィラメントのフェレエリアが０．５以上であり、従前一般的に用いられてきたＹ形又はＨ形断面を有するフィラメントのフェレエリアよりも大きく、異形性が抑えられている。したがって、このトウバンドのシガレットフィルター実用時には、質量に比して（トウ詰込重量を大きくしても）通気抵抗を抑制することができる。また、このトウバンドをシガレットフィルターとして用いたときには、エアがシガレットフィルター内でフィラメント外表面に沿って円滑に流れていき、通気抵抗が抑制される。そして、通気抵抗が抑制される分、フィラメント本数を多く保つことが可能となる。
　このように、比較的大きなフェレエリアのフィラメントを用いることで、シガレットフィラターとして用いたときに、通気抵抗の抑制が図られる。このため、詰め込み量を少なくせずに済み、シガレットフィルターの硬度を高く維持できる。また、トータルデニールを殊更小さくせずに済み、そのためトウバンドを構成するフィラメント本数を少なくせずに済み、トウバンドに安定した捲縮処理を施すことができる。したがって、トウバンドの品質及び生産性を高くすることができる。そして、このトウバンドを素材としてシガレットフィルターを製造した場合には、硬度を高く維持しながらも通気抵抗及びその変動を抑えることができる。
　前記フィラメントデニールが１０デニール以下であってもよい。前記フェレエリアが０．９以下であってもよい。
　トータルデニールが１４，０００デニール以上でもよい。前記トータルデニールが２２，０００デニール以下でもよい。好ましくは、トータルデニールが１５０００～２１０００デニール、より好ましくは１５０００～２００００、デニールである。
　本発明の他形態に係るシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドは、複数の紡糸孔それぞれより吐出される複数本のフィラメントを束状に合一して捲縮してなり、フィラメントデニールが５．０デニール以上であり、前記フィラメントの断面の面積をＳ、当該断面の周長をＬとした場合における前記面積及び前記周長の比Ｓ／Ｌが５以上である。
　「比Ｓ／Ｌ」も、フェレエリアと同様、フィラメント断面の異形性を評価するために利用される指標である。主流煙に含まれる液滴をエアロゾルと捉えると、フィラメントの表面がこれを捕集すると考えることができる。その場合、比Ｓ／Ｌが小さいほど、フィラメントの断面積ひいてはトウ詰込重量に対して捕集性能が高くなる。フィラメント断面の異形性が著しいと、比Ｓ／Ｌが小さくなる。本発明者は、フィラメントデニールを特定範囲とすることにより比Ｓ／Ｌを適切な範囲に制御することができることを発見した。
　本発明の前記他形態に係るトウバンドによれば、フィラメントデニールが５．０以上と比較的大きいので通気抵抗を抑制することができ、且つフィラメントデニールがそのような範囲にあるので比Ｓ／Ｌを５以上と適切な範囲に制御することができる。更に、比Ｓ／Ｌが５以上であるので、このトウバンドをシガレットフィルターとして用いたときには、トウ詰込重量に比して通気抵抗を抑制することができる。このため、詰込み量、トータルデニール及びフィラメント本数を下げずに済む。したがって、トウバンドの生産性を高くすることができるし、このトウバンドからシガレットフィルターを製造した場合には、硬度を高く維持しながらも通気抵抗及びその変動を抑えることができる。
　前記フィラメントデニールが１０デニール以下であり、前記比Ｓ／Ｌが９以下であってもよい。
　本発明の一形態に係るシガレットフィルターは、前記トウバンドから製造され、１４～１８ｍｍの円周長、好ましくは１４～１７ｍｍ、より好ましくは１４～１５ｍｍの円周長を有する。これにより、細いシガレットでも、シガレットフィルターの硬度を高く維持しながら通気抵抗及びその変動を抑えることができる。
　本発明の一形態に係るシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド製造装置は、複数の紡糸孔それぞれより吐出される複数本のフィラメントを束状に合一して捲縮してなる、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドを製造する装置であって、前記複数の紡糸孔を有した紡糸口金を備え、前記紡糸孔が円形であり、その直径が５０μｍ以上である。
　本発明の一形態に係るシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド製造方法は、複数の紡糸孔それぞれより紡糸原液を吐出して複数本のフィラメントを形成する工程と、前記複数本のフィラメントを合一して捲縮してトウバンドを形成する工程と、を備え、前記紡糸孔が円形であり、その直径が５０μｍ以上である。
　紡糸孔がこのようなサイズであれば、フィラメントデニールが大きくなって断面形状の変化が大きくなるところ、紡糸孔を円形としている。このため、フィラメントデニールを５．０デニール以上とするフィラメントであって、フェレエリアを０．５以上及び／又は比Ｓ／Ｌを５以上とする比較的滑らかな断面形状を有するフィラメントを形成することができる。
　前記紡糸孔が円形であり、その直径が１００μｍ以下であってもよい。これにより、フィラメントデニールを１０デニール以下とするフィラメントであって、フェレエリアを０．９以下及び／又は比Ｓ／Ｌを９以下とするフィラメントを形成することができる。
　本発明によれば、硬度を維持しながらも通気抵抗及びその変動を抑制可能なシガレットフィルター、及びシガレットフィルターとして用いられたときにこのような作用を生むセルロースアセテートのトウバンドを提供することができる。また、このようなトウバンドを製造するための装置及び方法を提供することができる。
実施形態に係るシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドを製造するための装置及び方法を示す概念図である。 実施形態に係る紡糸口金の底面図である。 実施形態に係るフィラメントの断面を示す図である。 フィラメント断面の異形性を評価するための指標の説明図である。（ａ）は実施形態に係るフィラメントの断面の一例を示し、（ｂ）は比較例を示す。 フェレエリアの導出法を説明する図である。 シガレットフィルター内でのシガレット主流煙の流れの一例を示す図である。
　以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。同一の又は対応する要素には全ての図を通じて同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
　図１は、実施形態に係るシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドＴＢを製造するための装置及び方法を示す概念図である。図１に示すように、トウバンド製造装置１は、ミキサー２、濾過機３、紡糸機４、捲縮機５、乾燥機６及び梱包機７を含む。トウバンドの製造では、紡糸原液（以下、単に「ドープ」という場合もある）が調製される（原液調製工程）。原液調製工程では、ミキサー２にて、セルロースアセテートがアセトンなどの有機溶剤に溶解され、所要濃度（例えば、２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の重量濃度、好ましくは２６ｗｔ％）の溶液が調整される。次いで、濾過機３にて、溶液が濾過される。この濾液が紡糸原液として用いられる。
　原液調製工程の後、紡糸機４、捲縮機５及び乾燥機６を用いて、セルロースアセテートのトウバンドＴＢが紡糸原液から製造される（紡糸工程）。トウバンドＴＢは梱包機７で圧縮及び梱包される（梱包工程）。
　詳細図示を省略するが、シガレットフィルターは、トウバンドＴＢを素材として製造される。シガレットフィルターの製造では、フィルターロッドが中間品として製造される。つまり、トウバンドＴＢが、開繊されてトリアセチンなどの可塑剤を添加される。そのトウバンドＴＢが、プラグ巻上げ機を用いて、対象シガレットのサイズ（径及び円周長）に適合した円筒形状に成型されて巻紙がフィルターロッドに巻かれる。このように製造されたフィルターロッドは、対象シガレットに応じた所定長さに切断される。これにより、複数のシガレットフィルターが１本のフィルターロッドから製造される。
　本実施形態に係るトウバンドＴＢは、いわゆるスリムタイプ又はスーパースリムタイプのような細いシガレットに装着されるシガレットフィルターの素材に好適である。シガレットフィルターは、例えば１４ｍｍ以上１８ｍｍ以下の円周長（好ましくは１４～１７ｍｍ、より好ましくはより好ましくは１４～１５ｍｍ以下の円周長）を有する。
　紡糸工程及びその実行に用いる機器４～６について説明する。紡糸機４は、複数の紡糸筒１１と、紡糸筒１１それぞれに対応する複数の紡糸口金１２とを備えている。紡糸筒１１は、鉛直方向に長尺の筒体であり、紡糸口金１２は紡糸筒１１の上端部に設けられている。紡糸口金１２は、複数の紡糸孔１０（図２参照）を有している。
　紡糸原液は、紡糸ポンプ１３で複数の紡糸口金１２に送り込まれる。各紡糸筒１１において、紡糸原液が、紡糸口金１２の複数の紡糸孔それぞれより紡糸筒１１内へと下向きに吐出され、複数本のフィラメントＦが乾式紡糸法によって形成される。複数本のフィラメントＦが下に向かうほど互いの間隔は縮まっていき、それにより１つのヤーンＹが形成される。ヤーンＹは、対応する紡糸筒１１の底より下向きに排出される。この紡糸機４では、複数のヤーンＹが複数の紡糸筒１１それぞれより排出される。
　各ヤーンＹは、オイリング装置１４から繊維油剤及び水を含むオイルエマルジョンを付与され、ゴデットローラ１５の周りを通過し、捲縮機５へ送られる。複数のヤーンＹはゴデットローラ１５から捲縮機５へ向かう過程で互いに合一され、それによりトウバンドＴＢが形成される。捲縮機５は、例えば公知のスタフィングボックス型である。トウバンドＴＢは、押込みロールで圧迫されながらクリンパボックス（stuffer box）に送り込まれる。これにより、トウバンドＴＢに波形の捲縮が付与される。捲縮されたトウバンドＴＢ（狭義のトウバンド）は、捲縮機５から乾燥機６へ送られる。乾燥機６では、残留溶剤及び水分がトウバンドＴＢから除去される。
　乾式紡糸法によるセルロースアセテートのフィラメントの形成過程について説明する。紡糸液は、ある紡糸孔より吐出されてから紡糸筒１１から排出されるまでの間、紡糸筒１１内で下向きに走行する。ドープの走行開始時点（すなわち、ドープが紡糸孔より吐出された時点）では、ドープは液相である。ドープの走行中、溶剤がドープから蒸発することでフィラメントが形成され、ドープは液相から固相になる。溶剤は走行開始直後よりドープ表面から蒸発する。
　フィラメントの断面形状は、溶剤がドープ表面から蒸発する速度である蒸発速度と、溶剤がドープ中心から表面に拡散する速度である拡散速度との関係によって特徴づけられる。蒸発速度は、（１）セルロースアセテートの溶剤保持力、（２）雰囲気温度での溶剤の蒸気圧、（３）各走行点での雰囲気ガスの溶剤蒸気による飽和度、（４）紡糸液の吐出速度、及び（５）蒸発表面積などの因子に依存する。拡散速度はフィックの第２法則に従う。
　ドープの走行開始直後、ドープ中心部からの拡散がドープ表面での蒸発に追い付かず、ドープ表層が固化してスキンが形成される。スキンが形成されると、フィラメントの断面周長がある程度決まる。ドープ中心部にあった溶剤は、スキン中を拡散して蒸発する。このため、スキン形成後にスキン内体積（すなわち、フィラメントの断面積）が減り、スキンは半径方向に変形する。よって、フィラメントの断面は、紡糸孔の形状から変形された形状を呈する。
　本発明者が見出したことは以下のとおりである。すなわち、紡糸孔の口径が小さいと、スキンが形成される段階で、ドープ中心部にあった溶剤の多くがスキン中を拡散して蒸発している。そのため、フィラメント断面形状は紡糸孔の形状から大きく変わらない。例えば紡糸孔が円形であれば、フィラメント断面は略円形となってその異形性は小さい。断面の異形性が小さいと濾過性能を確保しにくい。従前は、紡糸孔に異形形状を採用してフィラメント断面にＹ型やＨ型などの異形を採用することで、濾過性能が確保されてきた。
　前記因子（１）から（４）は工程によりほぼ決定される。すなわち、（１）は使用溶剤に依存し、（２）雰囲気温度は工程での乾燥温度に依存し、（３）は乾燥風量、（４）は紡糸速度などの生産能力により決定される。一方、因子（５）に関し、紡糸孔の口径が大きいと、フィラメントの断面も大きくなって蒸発表面積が大きくなる。蒸発表面積が大きいと、蒸発速度が高くなってフィラメント断面の異形性が強くなる。また、紡糸孔の口径が大きいと、スキン内に閉じ込められる溶剤の体積も大きくなる。この点からも、フィラメント断面の異形性が強くなる。
　そこで、紡糸孔の口径を特定範囲内に収めて紡糸孔の形状を円形とすれば、フィラメント断面の異形性を制御し、一定の濾過性能を確保することができる。すなわち、紡糸孔の口径が小さい場合には好ましかったＹ型やＨ型の異形断面を用いず、円形で特定範囲の口径を有する紡糸孔を用いれば、フィラメントの断面に適度な異形性が発現でき、このような異形性を有する特定のＦＤを有するフィラメントによって通気抵抗が適切に制御される。
　図２は、実施形態に係る紡糸口金１２の底面図である。図２に示すように、複数の紡糸孔１０は、紡糸筒１１内に臨む紡糸口金１２の底面１２ａで開口する。一例として、底面１２ａは円形であり、複数の紡糸孔１０は底面１２ａ上で円環状に配列されてもよいが、底面１２ａの形状及び紡糸孔１０の配列は、適宜変更可能である。紡糸孔１０は円形であり、その直径は５０μｍ以上１００μｍ以下である。より好ましくは、５０μｍ以上９０μｍ以下である。
　図３は、実施形態に係るフィラメントＦの断面を示す図である。当該断面は、フィラメントＦをフィラメント長軸方向に対して垂直に切断することによって得られる。このフィラメントＦのＦＤは５．０デニール以上１０デニール以下である。より好ましくは、５．５デニール以上９．０デニール以下である。上記した紡糸孔１０を用いることで、トウバンドＴＢのＦＤをこのような数値範囲内に収めることができる。
　紡糸孔１０の口径が上記した特定範囲内に収まるので、それより吐出されたフィラメントＦの断面形状の異形性は、適度な範囲に制御される。フィラメントＦの断面形状は、真円でないもののＹ形やＨ形と比べれば異形性は抑えられており、円に近似した形状を呈する。
　図４は、フィラメント断面の異形性を評価するための指標の説明図である。図４（ａ）は、実施形態に係るフィラメントＦの断面の一例、図４（ｂ）は、比較例であり、三角形又はＹ形の紡糸孔を有する紡糸口金を用いて形成されたＹ形フィラメントＦｙの断面の一例である。指標は、例えば「フェレエリア」又は「比Ｓ／Ｌ」である。
　「フェレエリア」は、フィラメントＦの断面積をＳ、当該断面に外接する仮想平行四辺形ＶＰの面積をＳＶＰとした場合において、面積Ｓの面積ＳＶＰに対する比（Ｓ／ＳＶＰ）である。この仮想平行四辺形では、２組の対辺のうち一方が、断面に外接する２平行線であって線間距離が最大フェレ径となる。他方が、断面に外接する２本の平行線であって線間距離が最小フェレ径となる。そのため、任意の点でフィラメントＦの断面をとって当該断面のフェレエリアを求めると、フェレエリアは断面の法線周りの姿勢によらない値となる。断面が真円であればフェレエリアは０．７８５［－］であり、三角形であればフェレエリアは０．５［－］以下である。
　フィラメントＦの断面は微小である。しかし、顕微鏡を通じて撮影された画像の電子データを公知の画像処理技術を用いて処理することによって又は当該撮影画像に基づいて手計算することによって、フィラメント断面に外接する仮想平行四辺形ＶＰの設定、断面積Ｓ、面積ＳＶＰ及び断面周長Ｌの測定を実施することができる。
　図４（ｂ）に示すように、比較例に係るＹ形フィラメントＦｙでは、その断面のうちその内接円ＩＣｙを除いた領域が、当該内接円ＩＣｙの円周上複数個所（３個所）から外方に突出し、当該複数個所が周方向に離れていることが顕著である。他方、仮想平行四辺形ＶＰｙは、当該領域をも外囲するよう設定されなくてはならない。したがって、仮想平行四辺形ＶＰｙは、内接円ＩＣｙと半径方向に離れてしまい内接円ＩＣｙのサイズに比して非常に大きくなる。当該領域は、仮想平行四辺形ＶＰｙから内接円ＩＣｙを除いた空間のごく一部を占有するに過ぎない。よって、比較例に係るＹ形フィラメントでは、フェレエリアが小さい値となる。Ｙ形は紡糸孔の三角形を収縮したものであるので、フェレエリアは０．５未満である。また、断面外縁部の凹凸の程度が大きいので、その分、断面周長Ｌは断面積Ｓに比して大きくなり、比Ｓ／Ｌも小さい値となる。
　一方、図５（ａ）に示すように、本実施形態に係るフィラメントＦでは、円形の紡糸孔を用いて形成され、その断面外縁部での凹凸が小さい。フィラメントＦの断面のうち内接円ＩＣを除いた領域は略全周にわたって形成される。内接円ＩＣから外方への突出量は、内接円ＩＣの周方向に関して大きく変動しない。このため、仮想平行四辺形ＶＰは内接円ＩＣと半径方向に近くなる。このように、実施形態に係るフィラメントＦでは、その断面形状の異形性が抑えられていることで、フェレエリアが比較的大きい値となる。また、断面外縁部の凹凸が小さく、比Ｓ／Ｌが大きい値となる。
　本実施形態では、直径が４０μｍ以上である紡糸孔１０を用い、トウバンドＴＢのＦＤが５．０デニール以上であり、従前一般的なものに比べて大きい。ＦＤが大きくなると、トウバンドＴＢをシガレットフィルターとして用いたときには通気抵抗を抑えることができる。
　また、本実施形態では、円形の紡糸孔１０を用いており、フィラメントＦのフェレエリアが０．５以上０．９以下である。比Ｓ／Ｌは５以上９以下である。フィラメント断面の異形性を抑えているので、このトウバンドＴＢをシガレットフィルターとして用いたときには、ＴＤが大きくても通気抵抗を抑えることができる。
　前述のとおり、紡糸孔１０の直径及びトウバンドＴＢのＦＤが大きくなり過ぎれば、異形性が顕著に現れる。トウバンドＴＢのＦＤが大きくなり過ぎれば、トウバンドＴＢのＴＤ調整のため、トウバンドＴＢを構成するフィラメント本数を少なくする必要が生じる。
　そこで、紡糸孔１０の直径を１００μｍ以下とし、トウバンドＴＢのＦＤを１０デニール以下としている。紡糸孔１０の直径は５０μｍ以上９０μｍ以下であることがより好ましく、トウバンドＴＢのＦＤは、１５，０００デニール以上２２，０００デニール以下であることがより好ましい。それにより、フェレエリアを０．６以上０．８以下とすることができる。また、比Ｓ／Ｌを５．５以上８．０以下とすることができる。
　このように本発明においてはＦＤを一定の大きさに留めて異形性を抑えることにより通気抵抗の上昇を抑制することができる。更に本発明においては、フィルターの詰込み量を高くしても、通気抵抗の上昇の程度が低い。このためシガレットフィルターの詰込み量の変動によるシガレットフィルターの通気抵抗の変動を抑制できる。よって、シガレットフィルターの詰込み量を大きくすることができ、フィルター硬度を維持することができる。このようにして、シガレットフィルターの製造者はシガレットのタイプによって製造条件を変えずにシガレットフィルターを製造することができ、シガレットフィルターの生産性が向上する。
　更に、本発明においては、トウバンドＴＢのＴＤを高く維持することもできる。例えば、トウバンドＴＢのＴＤを１４，０００デニール以上２２，０００デニール以下、好ましくは１５，０００デニール以上２１，０００デニール以下とすることができる。このようにＴＤを高く維持しても、シガレットフィルターとして用いらときに通気抵抗を抑制することができる。更には、トウバンドＴＢのＴＤが高く維持されるので、単位時間当たりに捲縮機５に送り込まれるトウＴの体積も大きくなる。よって、トウＴをクリンパボックス内に安定的に供給してトウＴに捲縮を付与しやすくなる。このようにして、本発明においてはトウバンドＴＢの捲縮数の変動による通気抵抗の変動も抑制することができる。
　本実施形態に係るトウバンドＴＢでは、ＦＤが上記数値範囲を満たすように、フェレエリア及び／又は比Ｓ／Ｌが上記数値範囲を満たすようにしてトウバンドＴＢを形成することによって、詰込み重量の変動に伴う、通気抵抗の変動を良好に抑制することができる。本実施形態に係るトウバンドＴＢを用いたシガレットフィルター（プラグ）の通気抵抗の変動は、４．０％、好ましくは３．８、より好ましくは３．５．更に好ましくは３．２％以下にすることができる。
　このように、厳しい生産管理を伴わずとも、シガレットフィルターとして用いたときに硬度を維持しながらも通気抵抗を抑制可能であって、ＴＤ及び捲縮数の変動を抑制したトウバンドＴＢを製造することができる。このトウバンドＴＢを用いてシガレットフィルターを製造することで、シガレットフィルターの硬度を高く維持すると共に通気抵抗の変動を抑制することができる。特に、このシガレットフィルターは、近年の「スリムタイプ」及び「スーパースリムタイプ」のシガレットのフィルター、又はカプセルが埋め込まれるフィルターに好適に採用することができる。
　以下、実施例について説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例において、フェレエリア、比Ｓ／Ｌ、通気抵抗、通気抵抗の変動値及びフィルター硬度は、下記の方法で測定した。
　（フェレエリア）
　実施例又は比較例に係るトウバンドから鉛筆状のフィラメントサンプルを作製した。すなわち、トウバンドから繊維束を一部抜き取り、繊維束が鉛筆芯に相当する部位に位置するようにしてパラフィンで繊維束を包んだ。このように作製されたフィラメントサンプルをミクロトームで厚さ１μｍ～１０μｍにスライスしてサンプル切片を得た。サンプル切片を光学顕微鏡（オリンパス株式会社（Olympus Corporation）製『ＢＸ－５１』）で観察し、観察で得た画像を画像処理装置に取り込んだ。画像処理装置に、当該画像に含まれる１つのフィラメント断面に外接する仮想平行四辺形ＶＰの設定、並びにフィラメントの断面積及び仮想平行四辺形ＶＰの面積の測定を行わせた。フェレエリアを、フィラメントの断面積を仮想平行四辺形の面積で除算することによって算出した。
　（比Ｓ／Ｌ）
　上記サンプル切片を上記光学顕微鏡で観察し、観察で得た画像を画像処理装置に取り込み、画像処理装置に、当該画像に含まれる１つのフィラメント断面について、断面積及び周囲長の測定を行わせた。比Ｓ／Ｌを、断面積を周囲長で除算することによって算出した。
　（通気抵抗）
　実施例又は比較例に係るトウバンドからフィルターロッドサンプルを作製した。すなわち、既存の製造装置を用いてトウバンドを所定の直径に集束し、フィルター巻上げ機を用いてトウバンドを巻紙で固定することで、所定長さ及び所定詰込み量（正味トウ重量）を有するフィルターロッドサンプルを作製した。温度２２±１℃、湿度６０±１０％の空気を毎秒１７．５ｃｃの流量でフィルターロッドサンプルを通過させ、そのときのフィルター両端の圧力差［ｍｍＷＧ］（ミリメートルウォーターゲージ）を測定した。なお、実施例及び比較例の全てにおいて、フィルターロッドサンプルは巻紙を貫通する貫通孔を有していない。
　（通気抵抗の変動値）
　フィルターロッドサンプルを１５本に１本の間隔で計３００本サンプリングする。３００本それぞれの通気抵抗の測定値から変動値をパーセント表示した。
　（フィルター硬度）
　プラグ長さ：１２０ｍｍ、円周：１６．７０ｍｍ、通気抵抗：３５０ｍｍＷＧとなるように成型されたフィルターロッドサンプルについて、硬度計（フィルトローナ社（Filtrona）製『ＱＴＭ７』）を用いてフィルター硬度を測定した。フィルターの硬度の測定に際し、フィルターロッドサンプルの側面に垂直に３００ｇの荷重を掛けた。フィルター硬度は、次式より算出された。
　　フィルター硬度［％］＝ｄ／ｄ０×１００
　ｄは、荷重による変形後におけるフィルターロッドサンプルの荷重方向の直径、ｄ０は、変形前におけるフィルターロッドサンプルの直径である。全く変形がなければ硬度は１００％であり、硬度が１００％に近いほど硬いことを意味する。
（実施例１～２）
　実施例１に係るトウバンドは次のように製造された。すなわち、平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテートをアセトンに溶解し、濃度約２５質量％の紡糸原液を調製した。温度５０～６０℃の紡糸原液を紡糸口金に供給した。各紡糸孔は直径７１μｍの円形である。紡糸原液を各紡糸口金より紡糸筒内に吐出し、ＦＤ：８．６デニールのフィラメントを形成した。紡糸筒内では、アセトンを蒸発させるため、フィラメントに１２０～１５０℃の加熱空気をあてた。紡糸筒より排出された束状の集合体（ヤーン）にオイルエマルジョンを付与し、これをゴデットローラで巻き取った。ヤーンを合一してＴＤ：２１，０００デニールのトウバンドを形成した。このトウバンドに捲縮を付与し、乾燥機でトウバンドを乾燥させた。実施例２に係るトウバンドは、直径５９μｍの円形紡糸孔を用いてＦＤ：６．０デニールのフィラメントを形成した以外は、実施例１と同様に製造された。
（比較例１～７）
　比較例１に係るトウバンドは、１辺４５μｍ程度の三角形紡糸孔を用いてＦＤ：２．０デニールのフィラメントを形成した以外は、実施例１と同様に製造された。比較例２に係るトウバンドは、１辺５５μｍ程度の三角形紡糸孔を用いてＦＤ：３．０デニールのフィラメントを形成した以外は、実施例１と同様に製造された。比較例３に係るトウバンドは、１辺８０μｍ程度の三角形紡糸孔を用いてＦＤ：６．０デニールのフィラメントを形成した以外は、実施例１と同様に製造された。比較例４に係るトウバンドは、１辺８５μｍの三角形紡糸孔を用いてＦＤ：７．０デニールのフィラメントを形成した以外は、実施例１と同様に製造された。比較例５に係るトウバンドは、１辺９５μｍ程度の三角形紡糸孔を用いてＦＤ：８．６デニールのフィラメントを形成した以外は、実施例１と同様に製造された。比較例６に係るトウバンドは、ＴＤが１７，０００である以外は、比較例３と同様に製造された。比較例７に係るトウバンドは、１辺９５μｍ程度の三角形紡糸孔を用いてＦＤ：８．０デニールのフィラメントを形成し、ＴＤが１５０００である以外は、実施例１と同様に製造された。
　実施例１～２及び比較例１～７に係るトウバンドから、プラグ長さ：１２０ｍｍ、円周：１６．７０ｍｍ、トウ詰込重量：０．３５ｇ／ｒｏｄのフィルターロッドサンプルを作製し、作製されたフィルターロッドサンプルを温度：２０℃、湿度：６５％の空調室内で２４時間保管して調湿した。
　得られたサンプルについて、通気抵抗及びその変動値を上記測定方法で測定した。また、実施例１及び比較例７に係るサンプルについて、フィルター硬度を上記測定方法で測定した。表１はその測定結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　実施例１～２及び比較例１～５に係るトウバンドから、トウ詰込重量を０．３３ｇ／ｒｏｄとするフィルターロッドサンプルも作製した。比較例６に係るトウバンドから、トウ詰込重量を０．３３、０．２８ｇ／ｒｏｄとするフィルターロッドサンプルも作製した。比較例７に係るトウバンドから、トウ詰込重量を０．３３、０．２８、０．２４ｇ／ｒｏｄとするフィルターロッドサンプルも作製した。得られたサンプルについて通気抵抗を上記測定方法で測定した。表２はその測定結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　実施例１（8.6Ｒ21000）と比較例５（8.6Ｙ21000）の対比から明らかな通り、三角型紡糸孔では、ＴＤを２１，０００デニールとすると、ＦＤを８．６デニールまで太くしても、プラグ長さ１２０ｍｍ、円周１６．７０ｍｍで達成できる通気抵抗が４３０ｍｍＷＧ程度である。
　３００ｍｍＷＧ程度の通気抵抗を達成したい場合、三角型紡糸孔ではＴＤを小さくする必要がある。比較例７（8.0Ｙ15000）のとおり、ＴＤ１５，０００デニール、ＦＤ８．０デニールでは、通気抵抗が５３０ｍｍＷＧとなる。そこで、詰込み重量を減少させることで、通気抵抗を低くする必要がある。詰込み重量が０．２５ｇから０．２８ｇの間であれば、３００ｍｍＷＧ程度の通気抵抗を達成できる。しかしながら、表２に記載したとおり、詰込み重量の減少に従って硬度は低くなる（比較例７）。
　これに対し、紡糸孔形状を円形にしてフィラメントデニールを大きくすることでフェレエリアが大きなフィラメントを得ることができる。そのようなトウバンドでトータルデニールを高く保っても、通気抵抗は大きくはならない。
　そして、実施例１と比較例７の対比から明らかな通り、トータルデニールを高く保った場合には、プラグの通気抵抗の変動幅を小さくすることができる。
　更には、重量変動による通気抵抗の変動が、比較例７と比べて小さく、詰込み重量が変化した場合でも、実施例１から明らかな通り、通気抵抗の変化の割合は小さい。
　このため、例えば、円形紡糸孔を用いＦＤが大きく、フェレエリアが大きなフィラメントを用いたＴＤが大きなトウバンドでは詰込み重量を保ったまま約３０％通気抵抗を下げることが可能である。これにより、硬度問題の可能性を低減でき、プラグ巻上げ時の詰込重量の変動による通気抵抗の変動も小さくすることができる。
　本発明は、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドに用いると有益である。
Ｆ　フィラメント
ＴＢ　トウバンド
１　トウバンド製造装置
４　紡糸機
５　捲縮機
１０　紡糸孔
１１　紡糸筒
１２　紡糸口金

Claims (11)

  1. 　複数の紡糸孔それぞれより吐出される複数本のフィラメントを束状に合一して捲縮してなる、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドであって、
    　フィラメントデニールが５．０デニール以上であり、
    　前記フィラメントのフェレエリアが０．５以上である、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド。
  2. 　前記フィラメントデニールが１０デニール以下である、請求項１に記載のシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド。
  3. 　前記フェレエリアが０．９以下である、請求項１又は２に記載のシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド。
  4. 　トータルデニールが１４，０００デニール以上である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド。
  5. 　前記トータルデニールが２２，０００デニール以下である、請求項４に記載のシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド。
  6. 　複数の紡糸孔それぞれより吐出される複数本のフィラメントを束状に合一して捲縮してなる、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドであって、
    　フィラメントデニールが、５．０デニール以上であり、
    　前記フィラメントの断面の面積をＳ、当該断面の周長をＬとした場合における前記面積及び前記周長の比Ｓ／Ｌが５以上である、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド。
  7. 　前記フィラメントデニールが１０デニール以下であり、前記比Ｓ／Ｌが９以下である、請求項６に記載のシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド。
  8. 　請求項１乃至７のいずれか１項に記載のトウバンドから製造され、１４～１８ｍｍの円周長を有する、シガレットフィルター。
  9. 　複数の紡糸孔それぞれより吐出される複数本のフィラメントを束状に合一して捲縮してなる、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンドを製造する装置であって、
    　前記複数の紡糸孔を有する紡糸口金を備え、前記紡糸孔が円形であり、その直径が５０μｍ以上である、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド製造装置。
  10. 　前記紡糸孔が円形であり、その直径が１００μｍ以下である、請求項９に記載のシガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド製造装置。
  11. 　複数の紡糸孔それぞれより紡糸原液を吐出して複数本のフィラメントを形成する工程と、
    　前記複数本のフィラメントを束状に合一して捲縮してトウバンドを形成する工程と、を備え、
    　前記紡糸孔が円形であり、その直径が５０μｍ以上である、シガレットフィルター用のセルロースアセテートのトウバンド製造方法。
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PL14885125T PL3117724T3 (pl) 2014-03-13 2014-03-13 Acetylocelulozowa wstęga włókninowa do zastosowania w filtrach papierosowych oraz filtr papierosowy
KR1020167000524A KR101677002B1 (ko) 2014-03-13 2014-03-13 시가렛 필터용의 셀룰로오스 아세테이트의 토우 밴드, 시가렛 필터, 토우 밴드의 제조 장치, 및 토우 밴드의 제조 방법
RU2016130888A RU2609674C1 (ru) 2014-03-13 2014-03-13 Ацетатцеллюлозный жгут для использования в сигаретном фильтре, сигаретный фильтр, устройство для изготовления жгута и способ изготовления жгута
LTEP14885125.6T LT3117724T (lt) 2014-03-13 2014-03-13 Celiuliozės acetato pakulų juosta, skirta panaudoti cigarečių filtruose ir cigaretės filtras
EP14885125.6A EP3117724B1 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Cellulose acetate tow band for use in cigarette filters and cigarette filter
CN201480077075.8A CN106102486B (zh) 2014-03-13 2014-03-13 香烟过滤嘴用的乙酸纤维素的丝束带、香烟过滤嘴、丝束带的制造装置、以及丝束带的制造方法
US15/120,618 US20170006912A1 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Cellulose acetate tow band for use in cigarette filter, cigarette filter, apparatus for manufacturing tow band, and method of manufacturing tow band

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190040885A (ko) 2017-10-11 2019-04-19 주식회사 다이셀 전자 담배 팁용의 토우 밴드 및 전자 담배용 팁
WO2020012633A1 (ja) 2018-07-13 2020-01-16 株式会社ダイセル 電子タバコチップ用のトウバンド、電子タバコ用チップ、及び電子タバコチップ用のトウバンドの製造方法
WO2020013248A1 (ja) * 2018-07-12 2020-01-16 株式会社ダイセル セルロースアセテート繊維、セルロースアセテートトウバンド、及びセルロースアセテートトウバンドの製造方法
JP2021514673A (ja) * 2018-11-23 2021-06-17 ケーティー・アンド・ジー・コーポレーション エアロゾル生成装置用のシガレット及びそのシガレットを使用するエアロゾル生成装置
JP2023511507A (ja) * 2019-12-19 2023-03-20 セルディア インターナショナル ゲーエムベーハー 喫煙製品またはｈｎｂ製品で使用するためのマウスピース用のフィルター材料および／またはフィラー材料、そのようなフィルター材料および／またはフィラー材料を含むマウスピースおよびシガレットフィルター、ならびにそのようなフィルター材料および／またはフィラー材料を製造するための方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8967155B2 (en) 2011-11-03 2015-03-03 Celanese Acetate Llc Products of high denier per filament and low total denier tow bands
JP7109888B2 (ja) * 2016-06-02 2022-08-01 セラニーズ・インターナショナル・コーポレーション スピナレットを使用したセルロースアセテートトウを製造する方法
JP7149057B2 (ja) * 2017-07-11 2022-10-06 株式会社ダイセル セルロースアセテートトウバンド及びセルロースアセテートトウバンドの製造方法
US20190075842A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 Philip Caenen High dpf cellulose acetate tow and process for making
KR102006984B1 (ko) * 2017-11-17 2019-10-01 (주)서룡상사 전자담배용 궐련의 필터를 제조하기 위한 장치 및 제조 방법
CN111511228B (zh) 2017-12-28 2024-05-31 菲利普莫里斯生产公司 坚固的气溶胶生成制品用过滤嘴
MX2020008709A (es) * 2018-02-23 2020-09-25 Acetate Int Llc Fibra de acetato de celulosa de denier total alto para filtros huecos y filtros no envueltos.
US11920261B2 (en) 2018-08-14 2024-03-05 Daicel Corporation Cellulose acetate fiber, cellulose acetate band, and method for manufacturing cellulose acetate band
US11641873B2 (en) 2018-10-25 2023-05-09 Daicel Corporation Tow band for heated tobacco product tip, tip for heated tobacco product, method for manufacturing tow band for heated tobacco product tip, and method for manufacturing heated tobacco product tip
CN113329644B (zh) * 2019-01-24 2023-03-24 音诺艾迪有限公司 凝胶气溶胶形成基质盒、电加热吸烟制品、装置和系统
RU2693531C1 (ru) * 2019-03-06 2019-07-03 Сергей Николаевич Ким Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2928340B2 (ja) * 1990-07-02 1999-08-03 ダイセル化学工業株式会社 たばこフィルター用繊維束及びその製造方法
JP3532689B2 (ja) * 1995-03-14 2004-05-31 セラニーズ・アセテート・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 光分解性セルロースエステル繊維束
JP2008504456A (ja) * 2004-06-25 2008-02-14 セラニーズ・アセテート・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 酢酸セルローストウおよびその製造方法
JP5289954B2 (ja) * 2005-08-27 2013-09-11 セラニーズ アセテート リミテッド フィルタートウの製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2825120A (en) 1954-05-11 1958-03-04 Eastman Kodak Co Synthetic filament
US3080611A (en) 1960-11-08 1963-03-12 Eastman Kodak Co Method for the production of cigarette filters
US3329543A (en) * 1963-03-08 1967-07-04 Celanese Corp Method of making cigarette filter rods
JPS63270806A (ja) * 1987-04-28 1988-11-08 Mitsubishi Rayon Co Ltd アセテ−ト繊維紡糸ノズル
US5022964A (en) * 1989-06-06 1991-06-11 The Dexter Corporation Nonwoven fibrous web for tobacco filter
EP0709037B1 (en) * 1994-10-31 2001-05-02 Daicel Chemical Industries, Ltd. A tobacco filter material and a tobacco filter as produced using the same
US5512230A (en) 1994-12-08 1996-04-30 Eastman Chemical Company Process for making cellulose acetate fibers
JP3606950B2 (ja) * 1995-05-31 2005-01-05 ダイセル化学工業株式会社 たばこフィルターおよびその製造方法
JP3928547B2 (ja) * 2002-11-21 2007-06-13 東レ株式会社 異形断面セルロース誘導体系フィラメント
GB2474694B (en) * 2009-10-23 2011-11-02 Innovia Films Ltd Biodegradable composites
US8997755B2 (en) * 2009-11-11 2015-04-07 R.J. Reynolds Tobacco Company Filter element comprising smoke-altering material
GB201008725D0 (en) * 2010-05-25 2010-07-07 Filtrona Int Ltd Tobacco smoke filter
TR201810770T4 (tr) * 2011-05-31 2018-08-27 Philip Morris Products Sa Sigara nesnelerinde kullanım için çubuklar.
JP2014230489A (ja) 2011-09-20 2014-12-11 日本たばこ産業株式会社 シガレット
US20130115452A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-09 Celanese Acetate Llc High Denier Per Filament and Low Total Denier Tow Bands
US8967155B2 (en) 2011-11-03 2015-03-03 Celanese Acetate Llc Products of high denier per filament and low total denier tow bands
US20140026911A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 Celanese Acetate Llc Spinneret Comprising Tri-Arc Holes and Tri-Arc Filaments Produced Therefrom
JP6368649B2 (ja) 2012-12-13 2018-08-01 日本たばこ産業株式会社 シガレット

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2928340B2 (ja) * 1990-07-02 1999-08-03 ダイセル化学工業株式会社 たばこフィルター用繊維束及びその製造方法
JP3532689B2 (ja) * 1995-03-14 2004-05-31 セラニーズ・アセテート・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 光分解性セルロースエステル繊維束
JP2008504456A (ja) * 2004-06-25 2008-02-14 セラニーズ・アセテート・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 酢酸セルローストウおよびその製造方法
JP5289954B2 (ja) * 2005-08-27 2013-09-11 セラニーズ アセテート リミテッド フィルタートウの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3117724A4 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190040885A (ko) 2017-10-11 2019-04-19 주식회사 다이셀 전자 담배 팁용의 토우 밴드 및 전자 담배용 팁
JP2019070217A (ja) * 2017-10-11 2019-05-09 株式会社ダイセル 電子タバコチップ用のトウバンド及び電子タバコ用チップ
WO2020013248A1 (ja) * 2018-07-12 2020-01-16 株式会社ダイセル セルロースアセテート繊維、セルロースアセテートトウバンド、及びセルロースアセテートトウバンドの製造方法
JP2020007686A (ja) * 2018-07-12 2020-01-16 株式会社ダイセル セルロースアセテート繊維、セルロースアセテートトウバンド、及びセルロースアセテートトウバンドの製造方法
JP7217099B2 (ja) 2018-07-12 2023-02-02 株式会社ダイセル セルロースアセテート繊維、セルロースアセテートトウバンド、及びセルロースアセテートトウバンドの製造方法
WO2020012633A1 (ja) 2018-07-13 2020-01-16 株式会社ダイセル 電子タバコチップ用のトウバンド、電子タバコ用チップ、及び電子タバコチップ用のトウバンドの製造方法
KR20210029155A (ko) 2018-07-13 2021-03-15 주식회사 다이셀 전자 담배 팁용의 토우 밴드, 전자 담배용 팁, 및 전자 담배 팁용의 토우 밴드의 제조 방법
JP2021514673A (ja) * 2018-11-23 2021-06-17 ケーティー・アンド・ジー・コーポレーション エアロゾル生成装置用のシガレット及びそのシガレットを使用するエアロゾル生成装置
JP7144115B2 (ja) 2018-11-23 2022-09-29 ケーティー アンド ジー コーポレイション エアロゾル生成装置用のシガレット及びそのシガレットを使用するエアロゾル生成装置
JP2023511507A (ja) * 2019-12-19 2023-03-20 セルディア インターナショナル ゲーエムベーハー 喫煙製品またはｈｎｂ製品で使用するためのマウスピース用のフィルター材料および／またはフィラー材料、そのようなフィルター材料および／またはフィラー材料を含むマウスピースおよびシガレットフィルター、ならびにそのようなフィルター材料および／またはフィラー材料を製造するための方法
JP7407944B2 (ja) 2019-12-19 2024-01-04 セルディア インターナショナル ゲーエムベーハー 喫煙製品またはｈｎｂ製品で使用するためのマウスピース用のフィルター材料および／またはフィラー材料、そのようなフィルター材料および／またはフィラー材料を含むマウスピースおよびシガレットフィルター、ならびにそのようなフィルター材料および／またはフィラー材料を製造するための方法

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