WO2016084119A1 - シガレットフィルター用セルロースアセテート繊維のトウバンド、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セルロースアセテート繊維のトウバンド、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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tow band
pair
cigarette filter
plate
band
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PCT/JP2014/005975
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亜貴子 柴垣
伸明 神頭
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株式会社ダイセル
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Publication date
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    • A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
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    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes

Definitions

  • the present invention relates to a tow band of a cellulose acetate fiber for a cigarette filter, a cigarette filter, a tow band manufacturing apparatus, and a tow band manufacturing method.
  • filament In this document, the terms “filament”, “yarn”, “tow band”, “filament denier”, “total denier”, and “clogging amount” are defined as follows.
  • Fiber refers to one fiber (single fiber) that is spun from one spinning hole.
  • Fiber bundle refers to one fiber bundle (aggregate of single fibers) obtained by uniting a plurality of filaments spun by one spinning cylinder.
  • Tow band refers to a bundle of fibers of a large number of filaments obtained by uniting all yarns equivalent to a spinning cylinder, that is, all filaments spun by all spinning machines, and then crimping them.
  • “Filament denier” is the fineness of a filament (single fiber) expressed by mass (g) per unit length of 9000 m, and is hereinafter also referred to as “FD”.
  • the FD of the toe band means the fineness of one filament constituting the toe band.
  • Total denier is the fineness of the tow band expressed by mass (g) per unit length of 9000 m, and is hereinafter also referred to as “TD”.
  • “Clogging amount” is the net weight of the tow band filled in one filter rod.
  • a material for a cigarette filter (also referred to as “plug” or “chip filter”), for example, a tow band using cellulose acetate fiber is used.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a tow band and a manufacturing method thereof.
  • the tow band produced as described above is opened as an example, and after adding a plasticizer such as triacetin, it is molded into a cylindrical shape, the outer periphery is wound with a wrapping paper, and cut into a predetermined length To form a filter rod. The filter rod is further cut into a predetermined length to obtain a cigarette filter.
  • a plasticizer such as triacetin
  • Patent Document 3 discloses a thin cigarette having a diameter of 3.0 mm or more and 6.0 mm or less by a tow band using a filament having an irregular cross-sectional shape such as a Y shape, and a method of manufacturing a cigarette filter used therefor. ing.
  • a cigarette filter used for a thin cigarette When manufacturing a cigarette filter used for a thin cigarette, several problems may occur. For example, when a tow band used for manufacturing a general cigarette filter is compressed and molded to the diameter of a thin cigarette, the amount of clogging of the tow band increases, and the ventilation resistance (PD) increases, making it difficult to suck. Problems such as puncture of the filter may occur.
  • PD ventilation resistance
  • the voids in the cigarette filter may be filled with the capsule, and the PD may rise and become difficult to suck.
  • This invention is made
  • an embodiment of the present invention is a tow band obtained by uniting a plurality of filaments made of cellulose acetate fibers into a bundle and crimping the filament, and the filament denier is 6.0 or more. 11.0 or less, the total denier is 5000 or more and 15000 or less, and the Cv value of the number of crimps is 4% or less.
  • Cv value refers to a value obtained by dividing the standard deviation by the arithmetic mean and expressed as a percentage.
  • a crimper that crimps and transports the yarns that are united and conveyed
  • the crimper is a pair that is pivotally supported with their peripheral surfaces facing each other.
  • a pair of plate-like members that are arranged on the downstream side of the pair of rollers in the conveyance direction of the yarn and that are arranged with a gap so that each one of the plate surfaces faces each other.
  • a biasing member that biases the yarn so as to press the yarn toward the plate surface of one of the pair of plate-like members, and one of the plate-like members of the pair of plate-like members.
  • at least a portion close to the pair of rollers is a tow band manufacturing apparatus in which the gap is gradually increased toward the downstream side in the yarn conveyance direction.
  • a method for producing a tow band comprising: a filament spinning process in which a spinning stock solution is discharged from each of a plurality of spinning holes to spin a plurality of filaments; and a yarn comprising the plurality of filaments.
  • the FD of the filament is 6.0 to 11.0
  • the TD of the tow band is 15000 or less
  • the Cv value of the number of crimps of the tow band is 4 % Or less.
  • the toe band manufacturing apparatus in the toe band manufacturing apparatus, a pair of rollers that are pivotally supported with their peripheral surfaces facing each other, and arranged downstream of the pair of rollers in the yarn conveyance direction, A pair of plate-like members arranged with a gap so that each one of the plate surfaces faces each other, and the yarn arranged in the gap toward the plate surface of one of the pair of plate-like members
  • a crimping machine having a biasing member that biases so as to press
  • at least a portion of one of the pair of plate-like members that is close to the pair of rollers is
  • the toe band can be used even when the FD of the filament is increased or the TD of the toe band is reduced. Uniform crimpability It has been found that can be given.
  • the toe band manufacturing apparatus according to another aspect of the present invention is realized based on this idea.
  • the tow band of one embodiment of the present invention described above can be manufactured.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a toe band manufacturing apparatus 1 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a front view showing the configuration of the spinneret 12 of the spinning cylinder 11.
  • the tow band manufacturing apparatus 1 removes residual solvent and moisture from the tow band TB formed by the mixer 2, the filter 3, the spinning machine 4, the crimper 5, and the crimper 5.
  • the dryer 6 for drying by this, a pair of conveyance roller 7, and the packing machine 8 for folding the tow band TB after drying into a bale, and packing it in a packing box.
  • the mixer 2 has a container and a stirrer disposed in the container, and mixes the spinning dope containing the material of the filament F charged in the container.
  • the mixer 2 is used for the purpose of adjusting a spinning dope for spinning with a spinning machine 4 using cellulose acetate fibers as filaments F.
  • the filter 3 removes impurities by filtering the spinning dope prepared by the mixer 2.
  • the spinning machine 4 includes a plurality of spinning cylinders 11 arranged side by side, a spinneret 12 disposed in each spinning cylinder 11, and a spinning pump (not shown).
  • each spinning cylinder 11 is a long cylindrical body, and is arranged with the cylinder axis oriented in the vertical direction.
  • the spinneret 12 is provided at the upper end of the spinning cylinder 11.
  • a predetermined number of plural spinning holes 10 are formed in the spinneret 12.
  • the peripheral shape of the spinning hole 10 is a circular shape.
  • the spinning dope is fed into each spinning nozzle 12 by the spinning pump, and the filament F is discharged by discharging the spinning dope downward from the spinning hole 10.
  • An oiling device 14 for attaching an oil emulsion containing a fiber oil agent and water to a yarn Y formed by combining the filaments F on the downstream side in the conveyance direction of the filaments F below the spinning cylinders 11, and yarns A godet roller 15 pivotally supported to unite Y is arranged.
  • the filaments F conveyed downward from the spinneret 12 are united with each other on the peripheral surface of the godet roller 15 to form a yarn Y.
  • An oil emulsion is adhered to the united yarn Y in the oiling device 14. Thereafter, the yarn Y is conveyed to the crimper 5.
  • the FD of the filament F is adjusted to a predetermined range by adjusting the peripheral shape and size of the spinning hole 10 of the spinneret 12.
  • the FD of the filament F is preferably in the range of 6.0 to 11.0, more preferably 6.0 to 10.0, and even more preferably 6.0 to 8.0.
  • the FD is adjusted to 6.0.
  • the peripheral shape of the spinning hole 10 is adjusted to have a substantially Y-shaped or substantially circular cross-sectional shape.
  • the filament F having such a cross-sectional shape By using the filament F having such a cross-sectional shape, it is possible to prevent the filaments F from excessively adhering to each other in the toe band TB, to secure a gap between the filaments F, and to use the toe band TB. It is possible to prevent the PD of the cigarette filter manufactured in this way from rising.
  • the TD of the toe band TB is adjusted within a predetermined range by adjusting the number of the spinning cylinders 11. Adjust to.
  • the TD of the tow band TB is preferably, for example, 5000 or more and 15000 or less, and more preferably 7000 or more and 12000 or less. In this embodiment, as an example, the TD of the toe band TB is set to 12000.
  • FIG. 3 is a diagram showing a peripheral configuration of the crimper 5 of the tow band manufacturing apparatus 1.
  • the crimper 5 is a stuffing box type, and includes a pair of rollers 5a and 5b, a pair of plate-like members 5c and 5d, and a biasing member 5e attached to the plate-like member 5c. And have.
  • the crimper 5 conveys the united yarn Y (filament F) in FIG. 3 from the left side to the right side.
  • the pair of rollers 5a and 5b are nip rollers (also referred to as “push-in rollers”) that are pivotally supported with their peripheral surfaces facing each other.
  • the peripheral surface portions of the rollers 5a and 5b are defined as nip points N1 and N2.
  • the gaps at the nip points N1 and N2 of the rollers 5a and 5b can be, for example, gaps equivalent to the thickness of the toe band TB, and are 2 mm or more and 5 mm or less as an example.
  • the nip pressure at the nip points N1 and N2 of the pair of rollers 5a and 5b can be a sufficient pressure to introduce the plurality of filaments F between the pair of plate-like members 5c and 5d.
  • the pair of plate-like members 5c and 5d are arranged so that the plate surfaces face each other on the downstream side in the conveyance direction of the yarn Y.
  • the plate-like member 5c is arranged on the upper side
  • the plate-like member 5d is arranged on the lower side.
  • the pair of plate-like members 5c and 5d is combined with a pair of side wall members extending in the vertical direction (not shown) to form a rectangular tube-shaped crimper box 5f.
  • a pair of plate-like members are arranged in parallel, but in the crimping machine 5, at least one pair of plate-like members in the pair of plate-like members 5c and 5d.
  • the portion adjacent to the rollers 5a and 5b is arranged so that the gap between the pair of plate-like members 5c and 5d gradually increases toward the downstream side in the conveyance direction of the yarn Y.
  • the “proximate portion” here refers to an end portion 5 c 1 or a plate-like member of the plate-like member 5 c closest to the pair of rollers 5 a and 5 b in the pair of plate-like members 5 c and 5 d.
  • one plate-like member of the pair of plate-like members 5 c and 5 d is inclined at an inclination angle ⁇ that is larger than 0 ° and smaller than 4 ° toward the downstream side in the conveyance direction of the yarn Y. It is arranged to make.
  • the lower plate-like member 5d is arranged so that the plate surface is horizontal, and the upper plate-like member 5c is located at 0 ° toward the downstream side in the yarn Y conveyance direction. It is arranged so as to form an ascending gradient at an inclination angle ⁇ which is larger than 4 °.
  • the inclination angle ⁇ is 2.5 °.
  • the gap G1 between the pair of plate-like members 5c and 5d adjacent to the pair of rollers 5a and 5b is about 4.5 mm in a general crimping machine, whereas the crimping machine 5 has a gap of 2 to 7 mm.
  • the gap G1 is set to 3 mm as an example.
  • the plate-like member 5 c is arranged so that the plate surface is horizontal, and the plate-like member 5 d is inclined toward the downstream side in the yarn Y conveyance direction with an inclination angle ⁇ of less than 4 °. You may arrange
  • the urging member 5e urges the yarn Y so as to press it toward the plate surface of any of the pair of plate-like members 5c and 5d.
  • the urging member 5e is configured as a long plate-like body, and as shown in FIG. 3, the urging member 5e is connected to the plate-like member 5c at a side portion 5e1 located on one end side in the width direction. To do. As a result, the urging member 5e swings with the connecting portion with the plate-like member 5c as the swing center P.
  • the side portion 5e2 located on the other end side in the width direction is urged in a direction in which the side portion 5e2 is pressed against the surface of the plate-like member 5d by an elastic force of a spring body (not shown).
  • the urging member 5e is arranged so that a predetermined crimper pressure is uniformly applied to the united yarn Y in a direction orthogonal to the yarn Y conveyance direction.
  • the urging member 5e may be configured to apply the crimper pressure to the united yarn Y by hydraulic pressure.
  • the crimper 5 passes the yarn Y that is united and conveyed between the pair of rollers 5 a and 5 b, and a predetermined nip pressure at the nip points N ⁇ b> 1 and N ⁇ b> 2.
  • the yarn is crimped by extruding and the yarn Y is subjected to a fine primary crimp. Thereafter, the yarn Y is transported into the crimper box 5f, and folded between the pair of plate-like members 5c and 5d after the gap G1 while meandering the yarn Y in a wavy shape, and is highly crimped with respect to the yarn Y. Multiply.
  • a crimper pressure is applied to the yarn Y by the urging member 5e, and the yarn Y is further crimped.
  • the yarn Y subjected to the primary crimp is once opened in the crimper box 5f, and then the higher-order crimp is applied to the yarn Y.
  • a tow band TB is formed by crimping the yarn Y over the secondary and tertiary.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view showing the configuration of the toe band TB formed in the toe band forming step. As shown in FIG. 4, peak portions TBa and valley portions TBb are alternately formed in the toe band TB by the crimping process in the yarn Y conveying direction. In the crimper 5, the crimping process may be performed while the moisture is sprayed on the peripheral surfaces of the pair of rollers 5a and 5b and the yarn Y is wetted.
  • the yarn Y is crimped so that the number of crimps is 25 to 35 per 25 mm.
  • the “crimp number” in this document is a numerical value of the primary crimp. That is, the “crimp number” refers to the number of peak portions TBa shown in FIG.
  • the gap between the nip points N1 and N2 is set within a range of 2 mm or more and 5 mm or less (for example, 3 mm), and the plate member 5c is raised toward the downstream side in the yarn Y conveying direction.
  • a tow band TB to which a uniform crimping property having a Cv value of the crimp number of 4% or less is imparted is manufactured.
  • the gap between the filaments F in the tow band TB is increased and PD can be expected to be suppressed.
  • the filament F tends to be poorly dried.
  • the tow band manufacturing apparatus 1 suppresses the Cv value (the fluctuation value of the crimp number) of the crimp number in the tow band TB to 4% or less by configuring the crimper 5 as described above. Thereby, even if it is toe band TB by which FD was set to 6.0 or more and 11.0 or less and TD was set to 5000 or more and 15000 or less, uniform crimpability can be provided over the whole tow band TB.
  • the tow band TB that has exited the crimper 5 is dried by the dryer 6. Thereafter, the tow band TB is conveyed between the pair of rollers 7 and compressed by the packing machine 8. The compressed tow band TB is folded into a bale and packed in a predetermined packing box B (see FIG. 5).
  • the packaging box B is conveyed to a customer as an example. After that, the tow band TB is used for manufacturing the filter rod in the filter rod manufacturing apparatus 20.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the filter rod manufacturing apparatus 20.
  • the filter rod manufacturing apparatus 20 includes a first fiber opening jet device 21, a second fiber opening jet device 22, a pretension roller 23, a first fiber opening roller 24, and a second fiber opening.
  • a roller 25, a third opening jet device 26, a spray booth 27, a feed roller 28, a transport jet device 29, a funnel 30, a cylindrical body 32, and a rotating blade 33 are provided.
  • the bale-like tow band TB fed out from the packing box B is passed through the first opening jet device 21 and the second opening jet device 22 in order.
  • the first spread jet device 21 and the second spread jet device 22 in a state where a predetermined tension is applied to the toe band TB, compressed air is blown to the tow band TB in the box to open the tow band TB.
  • the width of the toe band TB is adjusted.
  • the tow band TB is passed between the pair of rollers 23 a and 23 b in the pretension roller 23. At this time, a constant tension is applied to the toe band TB by the pretension roller 23, and the pair of rollers 24a and 24b in the first opening roller 24 and the pair of rollers 25a and 25b in the second opening roller 25 are The tow band TB is sequentially passed between each.
  • the tow band TB is further opened by adjusting the rotational speed difference between the first opening roller 24 and the second opening roller 25, and the width of the tow band TB is adjusted.
  • the tow band TB is passed through the third spread jet device 26. In the third spread jet device 26, the toe band TB is opened similarly to the first spread jet device 21 and the second spread jet device 22, and the width of the toe band TB is adjusted.
  • a plasticizer such as triacetin is attached to the tow band TB that has been sufficiently opened in a plurality of stages by spraying at the spray booth 27. Thereafter, the tow band TB is transported between the feed rollers 28, and the tow band TB is compressed into a cylindrical shape inside the cylindrical transport jet device 29 and molded. Thereafter, the cylindrical tow band TB is fed into the conical funnel 30 and the wrapping paper (corresponding to the chip paper 42b in FIG. 6) fed from the roll 31 is wound around the outer periphery of the cylindrical tow band TB.
  • the wrapping paper is stuck with an adhesive, and the tow band TB and the wrapping paper are cut into a predetermined length (for example, a length of about 100 mm to 120 mm) with the rotating blade 33. Thereby, a plurality of filter rods FR are manufactured. The obtained filter rod FR is further cut into a predetermined length. Thereby, the cigarette filter 42a of the cigarette 40 mentioned later is obtained (refer FIG. 6).
  • the Cv value of the number of crimps of the tow band TB is large indicates that the number of crimps of a certain part of the tow band TB and other parts varies.
  • the number of crimps of the tow band TB directly affects the PD of a cigarette filter manufactured using the tow band TB.
  • the Cv value of the number of crimps of the tow band TB varies, the PD of the cigarette filter manufactured using the tow band TB varies (increase in PDCv).
  • the variation in the Cv value of the number of crimps of the tow band TB causes a deterioration in the quality of the cigarette filter.
  • the tow band TB is composed of FD of 6.0 or more and 11.0 or less and TD of 5000 or more and 15000 or less, and the Cv value of the number of crimps is suppressed to 4% or less.
  • uniform crimpability is imparted to the tow band TB. Therefore, a cigarette filter with uniform quality can be provided.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the cigarette 40.
  • FIG. 6 shows a state where a part of the web 43 is developed and the internal configuration of the cigarette 40 is shown.
  • a cigarette 40 according to this embodiment shown in FIG. 6 is a thin-winding type, and includes a cigarette rod 41, a filter 42, and a web 43.
  • the cigarette rod 41 includes a cigarette filler 41a filled in a columnar shape, and a wrapping paper 41b wound around the outer periphery of the cigarette filler 41a.
  • the filter 42 includes a columnar cigarette filter 42a formed by cutting the filter rod FR into a predetermined length, and a tip paper 42b wound around the outer periphery of the cigarette filter 42a.
  • the cigarette filter 42 a and the chip paper 42 b are arranged coaxially with the cigarette rod 41.
  • the web 43 is wound around a part of the outer periphery of the cigarette rod 41 and the outer periphery of the filter 42 to fix the cigarette rod 41 and the filter 42.
  • the circumferential length of the cigarette 40 is preferably, for example, 14 mm or more and 17 mm or less, and more preferably 14 mm or more and 15 mm or less.
  • the circumferential length of the cigarette 40 is set to 14.5 mm.
  • the length of the cigarette 40 is preferably about 100 mm or more and 150 mm or less, for example.
  • the length of the cigarette 40 is set to 100 mm.
  • the cigarette filter 42a may contain a flavor releasing material such as a flavor capsule or an adsorbent such as activated carbon.
  • the filter 42 of the cigarette 40 may be configured as a part of a multi-segment filter that uses a plurality of filters.
  • the cigarette filter 42a is configured using the tow band TB having the predetermined FD, TD, the number of crimps, and the Cv value of the number of crimps, and thus the tow band TB having a predetermined amount of clogging is used. While configuring the cigarette filter 42a, the PD of the cigarette filter 42a is reduced. Thereby, although the cigarette 40 is a thin winding type, PD is small enough and it is comprised easily.
  • the Cv value of the PD of the cigarette filter (variation value of the ventilation resistance) has a property that depends on the uniformity of crimping of the tow band TB, and is correlated with the Cv value of the number of crimps of the tow band TB.
  • the space inside the cigarette filter formed by compressing the tow band TB is blocked, and the PD may rise.
  • the Cv value of the number of crimps of the tow band TB constituting the cigarette filter 42a is suppressed to a range of 4% or less, and uniform crimpability is imparted throughout the tow band TB. Therefore, when manufacturing a plurality of cigarettes 40, the PD of the cigarette filter 42a is suppressed, and the variation in PD (PDCv) is suppressed, so that the taste is kept uniform and the smoking satisfaction is obtained.
  • the cigarette 40 that is easy to suck can be manufactured with stable quality.
  • the tow band TB used in the performance measurement test was prepared using a plurality of filaments F having an FD of 6.0 and a Y-shaped cross section, and the TD of the tow band TB was set to 15000.
  • the following method for measuring the number of crimps of tow band TB was used.
  • Tow band crimp number measurement method From an arbitrary portion of the bale-like tow band TB, twelve 250 mm measuring pieces were randomly sampled in the length direction of the toe band TB as an inspection portion. The number of crimps of each measurement piece was measured every 25 mm in accordance with the crimp number measurement method defined in JIS L 1015 (chemical fiber staple test method). Thereby, in each sample, the Cv value of the number of crimps was calculated according to the following formula based on the measurement results of the 120 crimps obtained in total.
  • the Cv value of the number of crimps is the minimum value when the inclination angle ⁇ is 2.5 °, and is slightly high when the inclination angle ⁇ is 3 ° or 4 °, but still shows a sufficiently low value. It was. From the results shown in Table 1, the inclination angle ⁇ is preferably larger than 0 °, more preferably in the range of 1 ° ⁇ ⁇ 4 ° as shown in Examples 1 to 4, and particularly in Example 2. As shown, it can be said that it is more suitable if it is around 2.5 °.
  • the Cv value of the number of crimps is compared when the gap G1 is 1 mm as shown in Comparative Example 3 and when the gap G1 is 8 mm as shown in Comparative Example 4. It turned out to be high.
  • the gap G1 was 2 mm or more and 7 mm or less, the Cv value of the crimp number tended to decrease.
  • the gap G1 is preferably in the range of 2 mm or more and 7 mm or less. In particular, as shown in Example 6 or 8, around 3 mm or around 5 mm. If so, it can be said that it is more preferable.
  • a filter rod sample was manufactured by the following manufacturing method.
  • cellulose diacetate having an average degree of acetylation of 55% was dissolved in acetone to prepare a spinning dope having a concentration of about 25% by mass.
  • This spinning dope was adjusted to a temperature of 40 ° C. or more and 50 ° C. or less and supplied to the spinneret 12.
  • the spinning hole 10 of the spinneret 12 has a triangular shape with a diameter of 7.0 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less.
  • the spinning solution was discharged from the spinneret 12 into the spinning cylinder 11, and acetone was evaporated to spin the filament F having an FD of 6.0 and a Y-shaped cross section.
  • An oil emulsion was adhered to the yarn Y discharged from the spinning cylinder 11, and this was wound up by a godet roller 15.
  • a plurality of tow bands TB having a TD of 17000 were produced by uniting the yarns Y and crimping using the crimping machine 5.
  • the inclination angle ⁇ was set to ⁇ 1 °, 0 °, or 1 °, and crimping was applied to each tow band TB.
  • the number of crimps at this time was set to 30 pieces / 25 mm.
  • Each crimped tow band TB is rolled up and the filter rod manufacturing apparatus 20 is used to make each sample of filter rods with a packing amount of 0.32 g / rod, a length of 120 mm, and a circumference of 16,7 mm. Was made.
  • Measured PD and PDCv for each of these filter rod samples In the measurement of PD, air having a temperature of 22 ⁇ 1 ° C. and a humidity of 60 ⁇ 1 ° C. is passed through each filter rod sample at a flow rate of 17.5 cc / second, and the pressure difference between both ends of the filter at that time is expressed in a predetermined unit [mmWG] ( (Measured with a millimeter water gauge). The PDCv value was calculated by sampling a total of 300 filter rod samples at an interval of 15 filter rod samples, and calculating the Cv value as a percentage from the measured PD values. These measurement results are also shown in Table 3 below.

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Abstract

　シガレットフィルター用のトウバンド（ＴＢ）は、セルロースアセテート繊維からなる複数本のフィラメント（Ｆ）を束状に合一しかつ捲縮してなるトウバンドであって、フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下であり、かつ、トータルデニールが、５０００以上１５０００以下であり、捲縮数のＣｖ値が、４％以下である。

Description

シガレットフィルター用セルロースアセテート繊維のトウバンド、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、シガレットフィルター用セルロースアセテート繊維のトウバンド、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に関する。
　本書では「フィラメント」、「ヤーン」、「トウバンド」、「フィラメントデニール」、「トータルデニール」、「詰込み量」の各用語を以下の定義とする。
　「フィラメント」は、１の紡糸孔から押し出して紡糸した１本の繊維（単繊維）を指す。
　「ヤーン」は、１の紡糸筒で紡糸した複数本のフィラメントを合一して得た１の繊維束（単繊維の集合体）を指す。
　「トウバンド」は、紡糸筒相当数の全ヤーン、すなわち全ての紡糸機で紡糸した全フィラメントを合一し、これに捲縮処理を実施して得た多数本のフィラメントの繊維束を指す。
　「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（単繊維）の繊度であり、以下、「ＦＤ」とも称する。トウバンドのＦＤは、トウバンドを構成する１本分のフィラメントの繊度を意味する。
　「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」とも称する。
　「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。
　シガレットフィルター（「プラグ」または「チップフィルター」とも称する。）の素材として、たとえばセルロースアセテート繊維を用いたトウバンドが用いられている。
　トウバンドを製造する場合は、一例として、セルロースアセテートを有機溶剤に溶解し、紡糸原液を調整する。複数の紡糸筒（塔）を備えた紡糸機に紡糸原液を供給し、各紡糸筒に配された紡糸口金における多数の紡糸孔から紡糸原液を吐出して複数本のフィラメントを紡糸する。この複数本のフィラメントを集めてヤーンを形成し、さらに合一したヤーンに対して所定の捲縮処理を実施することでトウバンドを得る。トウバンドとその製造方法については、たとえば特許文献１及び２に開示されている。
　シガレットフィルターを製造する場合は、一例として上記のように製造したトウバンドを開繊し、トリアセチン等の可塑剤を添加した後に円柱状に成型し、外周を巻紙で巻回し、所定長さに切断してフィルターロッドを形成する。このフィルターロッドをさらに所定長さに切断することでシガレットフィルターを得る。
　近年、シガレットの嗜好が変化してきており、いわゆる「スーパースリム」や「ウルトラスーパースリム」等と称される、一般のシガレットに比べて直径が細いシガレットが市販されている。たとえば特許文献３には、Ｙ型等の異形断面形状を有するフィラメントを用いたトウバンドにより、直径が３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の細いシガレットと、これに用いるシガレットフィルターの製造方法とが開示されている。
ＷＯ２０１３／０６７５１１Ａ１ ＷＯ２０１３／０６７５０３Ａ１ ＷＯ２０１３／０４２６０９Ａ１
　細いシガレットに用いるシガレットフィルターを製造する場合、幾つかの問題を生じる場合がある。たとえば、一般のシガレットフィルターの製造に用いるトウバンドを細いシガレットの径に合わせ、圧縮して成形すると、トウバンドの詰込み量が多くなって通気抵抗（ＰＤ）が上昇し、吸いづらくなる場合や、シガレットフィルターがパンクする等の不具合を生じる場合がある。
　また、香味成分を封入したカプセルをシガレットフィルター内に埋設する場合、細いシガレットでは、シガレットフィルター内の空隙がカプセルにより埋まり、ＰＤが上昇して吸いづらくなる場合がある。
　近年、シガレットの嗜好は細さが進む傾向にあるため、従来より一層細いシガレットでＰＤが低いものが求められている。ＰＤの低減は、例えば、ＦＤを大きくすることにより達成できる。しかしながら、例えば、ＦＤが６．０以上のトウバンドは、ＴＤを小さくしなければ、細いシガレットの径に合わせた詰め込みが困難である。そこで、ＦＤを大きく、かつＴＤを小さくしたトウバンドが求められているが、このようなトウバンドを用いてシガレットフィルターを製造すると、個々のシガレットフィルターのＰＤのばらつきが大きくなることが判った。すなわち、このようなシガレットフィルターを用いて複数のシガレットを製造した場合、個々のシガレットで喫味が異なり、喫煙の満足が阻害されるおそれがある。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、細いシガレットフィルターのＰＤを良好に抑制することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様は、セルロースアセテート繊維からなる複数本のフィラメントを束状に合一しかつ捲縮してなるトウバンドであって、フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下であり、かつ、トータルデニールが、５０００以上１５０００以下であり、捲縮数のＣｖ値が、４％以下である構成とする。
　ここで言う「Ｃｖ値」とは、標準偏差を算術平均で割った変動係数を百分率で示してなる値を指す。
　また、本発明の別の態様は、合一されて搬送されるヤーンを捲縮して搬送する捲縮機を備え、前記捲縮機は、互いの周面を対向させて軸支された一対のローラと、前記一対のローラよりも前記ヤーンの搬送方向下流側に配され、各一方の板面が対向するように間隙をおいて配置された一対の板状部材と、前記間隙内に配され、前記ヤーンを前記一対の板状部材のいずれかの前記板面に向かって押圧するように付勢する付勢部材と、を有し、前記一対の板状部材における一方の板状部材のうち、少なくとも前記一対のローラと近接する部分が、前記ヤーンの搬送方向下流側に向かって、前記間隙が漸増するように配されている、トウバンド製造装置とする。
　また、本発明の別の態様におけるトウバンドの製造方法は、複数の紡糸孔の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紡糸するフィラメント紡糸工程と、前記複数本のフィラメントからなるヤーンを合一しかつ捲縮してトウバンドを形成するトウバンド形成工程と、を有し、前記フィラメント紡糸工程では、フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下の前記フィラメントを紡糸し、前記トウバンド形成工程においては、ＴＤが、５０００以上１５０００以下であり、かつ、捲縮数のＣｖ値が、４％以下のトウバンドを形成する。
　本発明の一態様におけるトウバンド及びトウバンドの製造方法では、フィラメントのＦＤを６．０以上１１．０以下とし、かつ、トウバンドのＴＤを１５０００以下とするとともに、トウバンドの捲縮数のＣｖ値を４％以下に抑える。これにより、フィラメントのＦＤを大きくし、かつトウバンドのＴＤを小さくするとともに、トウバンドにおいて生じうる捲縮のばらつきを防止し、トウバンドの全体にわたって均一な捲縮性を付与する。このトウバンドを用いることで、シガレットフィルターのＰＤを低く保ちながら、かつそのＰＤのばらつきを抑制できる。
　また、本願発明者らの検討によれば、トウバンド製造装置において、互いの周面を対向させて軸支された一対のローラと、前記一対のローラよりもヤーンの搬送方向下流側に配され、各一方の板面が対向するように間隙をおいて配置された一対の板状部材と、前記間隙内に配され、前記ヤーンを前記一対の板状部材のいずれかの前記板面に向かって押圧するように付勢する付勢部材とを有する捲縮機を用いた場合、前記一対の板状部材の内の一方の板状部材のうち、少なくとも前記一対のローラと近接する部分を、前記フィラメントの搬送方向下流側に向かって、前記一対の板状部材の間隙が漸増するように配すると、フィラメントのＦＤを増大させた場合や、トウバンドのＴＤを低減させた場合であっても、トウバンドに均一な捲縮性を付与できることを見出した。本発明の別の態様におけるトウバンド製造装置は、この着想に基づいて実現されたものである。
　このようなトウバンド製造装置を用いることで、前記した本発明の一態様のトウバンドを製造できる。
実施形態に係るトウバンド製造装置の全体構成を示す図である。 紡糸筒の紡糸口金の構成を示す正面図である。 トウバンド製造装置の捲縮機の周辺構成を示す図である。 トウバンドの部分構成を示す図である。 フィルターロッド製造装置の構成を示す図である。 シガレットの構成を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を、各図を参照して説明する。
　＜実施形態＞
　［トウバンド製造装置］
　図１は、実施形態に係るトウバンド製造装置１の全体構成を示す図である。図２は、紡糸筒１１の紡糸口金１２の構成を示す正面図である。
　図１に示すように、トウバンド製造装置１は、ミキサー２と、濾過機３と、紡糸機４と、捲縮機５と、捲縮機５で形成したトウバンドＴＢを残留溶剤及び水分を除去することにより乾燥させるための乾燥機６と、一対の搬送ローラ７と、乾燥後のトウバンドＴＢを折り畳んでベールとし、梱包箱に梱包するための梱包機８とを備える。
　ミキサー２は、容器とその内部に配された攪拌機とを有し、容器に投入されたフィラメントＦの材料を含む紡糸原液を混合する。本実施形態では、ミキサー２は、セルロースアセテート繊維をフィラメントＦとして紡糸機４で紡糸するための紡糸原液を調整する目的で用いる。濾過機３は、ミキサー２で調整された紡糸原液を濾過して不純物を除去する。
　紡糸機４は、並設された複数の紡糸筒１１と、各紡糸筒１１に配された紡糸口金１２と、不図示の紡糸ポンプとを備える。図２に示すように、各紡糸筒１１は、いずれも長尺状の筒体であり、筒軸を鉛直方向に向けて配されている。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には、所定数の複数の紡糸孔１０が形成されている。紡糸孔１０の周縁形状は、円形状である。
　フィラメント紡糸工程において、紡糸機４では、一例として乾式紡糸法に基づき、紡糸原液を前記紡糸ポンプにより各紡糸口金１２に送り込み、紡糸孔１０から下方に向けて紡糸原液を吐出することでフィラメントＦを紡糸する。各紡糸筒１１の下方におけるフィラメントＦの搬送方向下流側には、各フィラメントＦを合一してなるヤーンＹに対して繊維油剤及び水を含むオイルエマルジョンを付着させるためのオイリング装置１４と、ヤーンＹを合一するために軸支したゴデットローラ１５とが配されている。これにより、紡糸口金１２から下方に向かって搬送される各フィラメントＦを、ゴデットローラ１５の周面において互いに合一し、ヤーンＹを形成する。合一されたヤーンＹには、オイリング装置１４においてオイルエマルジョンを付着する。その後、ヤーンＹを捲縮機５に搬送する。
　トウバンド製造装置１では、紡糸口金１２の紡糸孔１０の周縁形状及びサイズ等を調整することにより、フィラメントＦのＦＤを所定の範囲に調整する。フィラメントＦのＦＤとしては、６．０以上１１．０以下の範囲が望ましく、６．０以上１０．０以下がさらに好適であり、６．０以上８．０以下が一層望ましい。ここでは一例として、ＦＤを６．０に調整する。また、紡糸孔１０の周縁形状を三角形状または円形状とすることにより、フィラメントＦが略Ｙ字形状または略円形状の断面形状を有するように調整する。このような断面形状を有するフィラメントＦを用いることで、トウバンドＴＢ中で、各フィラメントＦ同士が過度に密着するのを防止し、各フィラメントＦ同士の間に間隙を確保して、トウバンドＴＢを用いて製造したシガレットフィルターのＰＤが上昇しにくいように図れる。
　さらに、複数本のフィラメントＦをゴデットローラ１５の周面において互いに合一し、ヤーンＹを形成する際、紡糸筒１１の数を調整することにより、最終的に得られるトウバンドＴＢのＴＤを所定の範囲に調整する。トウバンドＴＢのＴＤとしては、例えば５０００以上１５０００以下が望ましく、７０００以上１２０００以下がさらに好適である。本実施形態では、一例として、トウバンドＴＢのＴＤを１２０００に設定する。このようにＴＤを調整したトウバンドＴＢを用いることで、トウバンドＴＢの密度を適度に低減し、トウバンドＴＢを用いて製造したシガレットフィルターのＰＤが上昇しにくいように図れる。なお、トウバンドＴＢのＴＤが５０００未満であると、複数本のフィラメントＦに対し、以下に示す捲縮が掛けづらくなるため、本実施形態では、トウバンドＴＢのＴＤの下限値を５０００としている。
　［捲縮機］
　図３は、トウバンド製造装置１の捲縮機５の周辺構成を示す図である。図３に示すように、捲縮機５はスタフィングボックス型であって、一対のローラ５ａ、５ｂと、一対の板状部材５ｃ、５ｄと、板状部材５ｃに取り付けられた付勢部材５ｅとを有する。捲縮機５は、図３中、合一されたヤーンＹ（フィラメントＦ）を紙面左側から右側に向かって搬送する。
　一対のローラ５ａ、５ｂは、互いの周面を対向させて軸支したニップローラ（「押し込みローラ」とも称する。）である。ここでは、各ローラ５ａ、５ｂの各周面部分をニップ点Ｎ１、Ｎ２とする。このローラ５ａ、５ｂのニップ点Ｎ１、Ｎ２における間隙は、例えば、トウバンドＴＢの厚み相当の間隙とすることができ、一例として、２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。また、一対のローラ５ａ、５ｂのニップ点Ｎ１、Ｎ２におけるニップ圧は、複数のフィラメントＦを一対の板状部材５ｃ、５ｄの間に導入するために十分な圧力とすることができる。
　一対の板状部材５ｃ、５ｄは、ヤーンＹの搬送方向下流側で各板面が対向するように配置される。捲縮機５では、一例として、板状部材５ｃが上方に配置され、板状部材５ｄが下方に配置されている。一対の板状部材５ｃ、５ｄは、不図示の垂直方向に延びる一対の側壁部材と組み合わされ、角筒状のクリンパボックス５ｆを構成している。
　ここで、一般の捲縮機においては、一対の板状部材は平行に配されるが、捲縮機５では、一対の板状部材５ｃ、５ｄにおける一方の板状部材のうち、少なくとも一対のローラ５ａ、５ｂと近接する部分が、ヤーンＹの搬送方向下流側に向かって、一対の板状部材５ｃ、５ｄの間隙が漸増するように配される。ここで言う「近接する部分」とは、たとえば図３に示すように、一対の板状部材５ｃ、５ｄにおいて、一対のローラ５ａ、５ｂと最近接する板状部材５ｃの端部５ｃ１または板状部材５ｄの端部５ｄ１のいずれかから、ヤーンYの搬送方向に延びた領域の部分を指す。一例として、捲縮機５では、一対の板状部材５ｃ、５ｄにおける一方の板状部材は、ヤーンＹの搬送方向下流側に向かって、０°より大きく４°より小さい傾斜角度θで傾斜勾配をなすように配される。具体的には、下方に位置する板状部材５ｄは、板面が水平になるように配され、上方に位置する板状部材５ｃは、ヤーンＹの搬送方向下流側に向かって、０°より大きく４°より小さい傾斜角度θで上がり勾配をなすように配される。傾斜角度θとしては、一例として、２．５°である。一対の板状部材５ｃ、５ｄの一対のローラ５ａ、５ｂと近接する部分の間隙Ｇ１は、一般の捲縮機では４．５ｍｍ程度であるのに対し、捲縮機５では、２ｍｍ以上７ｍｍ以下に設定する。ここでは、間隙Ｇ１は一例として３ｍｍに設定する。なお、捲縮機５では、板状部材５ｃを板面が水平になるように配し、板状部材５ｄをヤーンＹの搬送方向下流側に向かって、４°より小さい傾斜角度θをなして下がり勾配をなすように配してもよい。
　付勢部材５ｅは、ヤーンＹを一対の板状部材５ｃ、５ｄのいずれかの板面に向かって押圧するように付勢する。一例として、付勢部材５ｅは、長尺状の板状体として構成し、図３に示すように、その幅方向の一端側に位置する側部５ｅ１において、板状部材５ｃと連結させて配する。これにより付勢部材５ｅは、板状部材５ｃとの連結部分を揺動中心Ｐとして揺動する。付勢部材５ｅでは、その幅方向の他端側に位置する側部５ｅ２が、不図示のばね体の弾性力により板状部材５ｄの表面に押圧される方向に付勢されている。付勢部材５ｅは、合一されたヤーンＹに対し、ヤーンＹの搬送方向と直交する方向において均一に所定のクリンパ圧を掛けられるように配されている。なお、付勢部材５ｅは、一例として、油圧によりクリンパ圧を合一されたヤーンＹに掛ける構成としてもよい。
　図３に示すように、トウバンド形成工程においては、捲縮機５では、合一されて搬送されるヤーンＹを一対のローラ５ａ、５ｂの間に通し、ニップ点Ｎ１、Ｎ２で所定のニップ圧を掛けて押し出すことで捲縮し、ヤーンＹに対して微細な一次捲縮を掛ける。その後、ヤーンＹをクリンパボックス５ｆの内部に搬送し、間隙Ｇ１以降の一対の板状部材５ｃ、５ｄの対向間でヤーンＹを波形に大きく蛇行させながら折り畳み、ヤーンＹに対して高次捲縮を掛ける。さらに、その後もヤーンＹを搬送しながら、付勢部材５ｅによりヤーンＹにクリンパ圧を付与し、ヤーンＹに対してさらに大きな高次捲縮を掛ける。このように、捲縮機５では、一次捲縮を掛けたヤーンＹをクリンパボックス５ｆ内で一旦開放し、その後、ヤーンＹに対して高次捲縮を掛けていく。ヤーンＹに対して二次、三次にわたり捲縮処理を実施することで、トウバンドＴＢを形成する。
　図４は、トウバンド形成工程において形成されたトウバンドＴＢの構成を示す一部拡大図である。図４に示すように、トウバンドＴＢには、捲縮処理によって、ヤーンＹの搬送方向に向かって、山部ＴＢａと谷部ＴＢｂとが交互に形成される。なお、捲縮機５では、一対のローラ５ａ、５ｂの周面に水分をスプレーし、ヤーンＹを濡らしながら捲縮処理を行ってもよい。
　捲縮機５においては、一例として、捲縮数が２５ｍｍ当たり２５山以上３５山以下となるようにヤーンＹを捲縮する。ここで、本書において「捲縮数」とは、一次捲縮の数値である。すなわち、「捲縮数」とは、図４に示す山部ＴＢａの数を指す。
　捲縮機５では、ニップ点Ｎ１、Ｎ２の間隙を２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲（一例として３ｍｍ）に設定するとともに、板状部材５ｃをその板面がヤーンＹの搬送方向下流側に向けて上がり勾配をなすように配することによって、捲縮数のＣｖ値が４％以下の均一な捲縮性が付与されたトウバンドＴＢを製造する。
一般に、フィラメントＦのＦＤを大きくすると、トウバンドＴＢ中におけるフィラメントＦ間の間隙が大きくなり、ＰＤの抑制を期待できるが、フィラメントＦの紡糸工程で、フィラメントＦの乾燥不良が生じ易くなる。従って、フィラメントＦのＦＤを増やすことには限界があった。一方、トウバンドＴＢのＴＤを小さくすると、トウバンドＴＢを用いてなるシガレットフィルターの単位体積当たりのフィラメントＦの本数が減ることにより、ＰＤの低減をある程度期待できる。しかしながら、このようなトウバンドＴＢは体積密度が小さいために、合一されたヤーンＹに対して均一に捲縮を掛けにくいという問題があった。
　これに対し、トウバンド製造装置１は、捲縮機５を上記したような構成とすることで、トウバンドＴＢにおける捲縮数のＣｖ値（捲縮数の変動値）を４％以下に抑制する。これにより、ＦＤが６．０以上１１．０以下に設定され、かつＴＤが５０００以上１５０００以下に設定されたトウバンドＴＢであっても、トウバンドＴＢの全体にわたって均一な捲縮性を付与できる。
　捲縮機５を出たトウバンドＴＢは、乾燥機６にて乾燥する。その後、トウバンドＴＢを一対のローラ７の間に搬送し、梱包機８で圧縮する。圧縮されたトウバンドＴＢは、ベール状に折り畳み、所定の梱包箱Ｂ（図５参照）に梱包する。梱包箱Ｂは、一例として、顧客に搬送する。トウバンドＴＢはこの後、フィルターロッド製造装置２０において、フィルターロッドの製造に供する。
　［フィルターロッド製造装置２０］
　図５は、フィルターロッド製造装置２０の構成を示す図である。図５に示すように、フィルターロッド製造装置２０は、第一開繊ジェット装置２１と、第二開繊ジェット装置２２と、プレテンションローラ２３と、第一開繊ローラ２４と、第二開繊ローラ２５と、第三開繊ジェット装置２６と、スプレーブース２７と、送りローラ２８と、搬送ジェット装置２９と、ファンネル３０と、筒体３２と、回転ブレード３３とを備える。
　フィルターロッドを製造する際には、まず、梱包箱Ｂから繰り出したベール状のトウバンドＴＢを、第一開繊ジェット装置２１と第二開繊ジェット装置２２とに順に通過させる。第一開繊ジェット装置２１と第二開繊ジェット装置２２とでは、トウバンドＴＢに所定の張力を掛けた状態で、ボックス内で圧縮空気をトウバンドＴＢに吹き付け、トウバンドＴＢの開繊を行う。これにより、トウバンドＴＢの幅を調整する。
　次に、トウバンドＴＢを、プレテンションローラ２３における一対のローラ２３ａ、２３ｂの間に通過させる。このとき、プレテンションローラ２３によってトウバンドＴＢに一定の張力を掛けた状態とし、第一開繊ローラ２４における一対のローラ２４ａ、２４ｂと、第二開繊ローラ２５における一対のローラ２５ａ、２５ｂとの各間にトウバンドＴＢを順に通過させる。第一開繊ローラ２４と第二開繊ローラ２５との回転速度の速度差によって、トウバンドＴＢをさらに開繊し、トウバンドＴＢのその幅を調整する。次に、トウバンドＴＢを第三開繊ジェット装置２６に通過させる。第三開繊ジェット装置２６では、第一開繊ジェット装置２１及び第二開繊ジェット装置２２と同様にトウバンドＴＢを開繊し、トウバンドＴＢの幅を調整する。
　このように、複数の段階に分けて十分に開繊したトウバンドＴＢに対し、スプレーブース２７においてトリアセチン等の可塑剤をスプレーにより添着する。その後、トウバンドＴＢを送りローラ２８の間に搬送し、トウバンドＴＢを筒状の搬送ジェット装置２９の内部で円柱状に圧縮して成形する。その後、円柱状のトウバンドＴＢを円錐状のファンネル３０の内部に送り込み、円柱状のトウバンドＴＢの外周にロール３１から繰り出したラッピング紙（図６のチップペーパー４２ｂに相当する。）を巻回する。続いて、筒体３２の内部において、ラッピング紙を接着剤で貼着し、トウバンドＴＢとラッピング紙とを回転ブレード３３で所定の長さ（たとえば１００ｍｍ以上１２０ｍｍ以下程度の長さ）に切断する。これにより、複数本のフィルターロッドＦＲを製造する。なお、得られたフィルターロッドＦＲは、さらに所定長さに切断する。これにより、後述するシガレット４０のシガレットフィルター４２ａを得る（図６参照）。
　なお、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値が大きいということは、トウバンドＴＢのある部分とその他の部分との捲縮数がばらついていることを示す。トウバンドＴＢの捲縮数は、当該トウバンドＴＢを用いて製造したシガレットフィルターのＰＤに直接影響する。トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値がばらつくと、当該トウバンドＴＢを用いて製造したシガレットフィルターのＰＤのばらつき（ＰＤＣｖの増大）を招く。このように、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値のばらつきは、シガレットフィルターの品質低下を招く原因となる。
　これに対して本実施形態では、トウバンドＴＢが、ＦＤが６．０以上１１．０以下でありかつＴＤが５０００以上１５０００以下で構成されるとともに、捲縮数のＣｖ値が４％以下に抑えられ、トウバンドＴＢに均一な捲縮性が付与される。従って、均一な品質のシガレットフィルターを提供できる。
　［シガレット］
　図６は、シガレット４０の構成を示す図である。図６では、巻取紙４３を一部展開し、シガレット４０の内部構成を示した状態を示す。図６に示す本実施形態のシガレット４０は、細巻タイプであり、シガレットロッド４１と、フィルター４２と、巻取紙４３とを備える。シガレットロッド４１は、円柱状に充填されたシガレット充填材４１ａと、シガレット充填材４１ａの外周に巻回された巻紙４１ｂとを有する。フィルター４２は、フィルターロッドＦＲを所定の長さに切断してなる円柱状のシガレットフィルター４２ａと、シガレットフィルター４２ａの外周に巻回されたチップペーパー４２ｂとを有する。シガレットフィルター４２ａとチップペーパー４２ｂとは、シガレットロッド４１と同軸上に揃えて配される。巻取紙４３は、シガレットロッド４１の外周の一部と、フィルター４２の外周とにわたって巻回され、シガレットロッド４１とフィルター４２とを固定する。
　シガレット４０の円周長は、例えば１４ｍｍ以上１７ｍｍ以下が望ましく、１４ｍｍ以上１５ｍｍ以下がさらに好適である。ここでは一例として、シガレット４０の円周長は１４．５ｍｍに設定される。シガレット４０の長さは、例えば１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下程度が望ましい。ここでは一例として、シガレット４０の長さは１００ｍｍに設定される。
　なお、シガレットフィルター４２ａには香味カプセル等の香味放出材、或いは活性炭等の吸着剤を含ませてもよい。また、シガレット４０のフィルター４２は、複数のフィルターを用いてなるマルチセグメントフィルターの一部として構成してもよい。
　シガレット４０では、前述した所定のＦＤとＴＤと捲縮数と捲縮数のＣｖ値とを有するトウバンドＴＢを用いてシガレットフィルター４２ａを構成したことにより、所定の詰込み量のトウバンドＴＢを用いてシガレットフィルター４２ａを構成しながら、シガレットフィルター４２ａのＰＤが低減されている。これにより、シガレット４０は、細巻タイプでありながらＰＤが十分に小さく、吸い易く構成されている。
　ここでシガレットフィルターのＰＤのＣｖ値（通気抵抗の変動値）は、トウバンドＴＢの捲縮の均一性に依存する性質があり、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値と相関関係にある。これにより、たとえばトウバンドＴＢ中に、捲縮数が大きい部分と小さい部分とが混在していると、トウバンドＴＢを圧縮して成形したシガレットフィルターの内部の空間が閉塞され、ＰＤが上昇することがある他、シガレット毎に吸い易さがばらつくおそれがある。このような問題は、ＴＤが比較的小さいトウバンドＴＢを用いて細巻タイプのシガレットを製造する場合において比較的生じ易い傾向がみられる。
　これに対し、シガレット４０は、シガレットフィルター４２ａを構成するトウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値が４％以下の範囲にまで抑えられ、トウバンドＴＢの全体にわたって均一な捲縮性が付与されている。従って、複数本のシガレット４０を製造する場合には、シガレットフィルター４２ａのＰＤを抑制するとともに、ＰＤのばらつき（ＰＤＣｖ）を抑制することで、喫味が均一に保たれて喫煙の満足感が得られ、吸い易いシガレット４０を安定した品質で製造できる。
　＜実施例＞
　以下、本発明の性能を確認するために作製した各実施例と、これを用いて実施した性能測定試験について述べる。
　［板状部材の傾斜角度θ及び一対の板状部材の間隙Ｇ１に対する捲縮依存性］
　捲縮機５において、一対の板状部材５ｃ、５ｄの間の間隙Ｇ１を６ｍｍに固定した状態で、板状部材５ｃの傾斜角度θを変化させた場合において、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値（％）がどのように変化するかを調べた。
　また、前記トウバンドＴＢを用い、捲縮機５において、板状部材５ｃの傾斜角度θを１°に固定した状態で、一対の板状部材５ｃ、５ｄの間の間隙Ｇ１を変化させた場合において、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値（％）がどのように変化するかを調べた。
　上記性能測定試験に用いるトウバンドＴＢは、ＦＤが６．０でかつＹ字形状の断面の複数のフィラメントＦを用いて作製し、トウバンドＴＢのＴＤを１５０００に設定した。トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値の具体的な測定方法としては、以下に示すトウバンド捲縮数測定方法に従った。
　（トウバンド捲縮数測定方法）
　ベール状のトウバンドＴＢの任意の部分から、検査部分として、２５０ｍｍの測定片をトウバンドＴＢの長さ方向にランダムに１２点採取した。この各測定片の捲縮数を、長さ２５ｍｍ毎に、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５（化学繊維ステープル試験方法）に規定されている捲縮数測定方法に従って測定した。これにより、各々のサンプルにおいて、測定して得られた合計１２０カ所の捲縮数の測定結果に基づき、下記の式に従い、捲縮数のＣｖ値を算出した。
　捲縮数のＣｖ値（％）＝標準偏差／算術平均
　上記各測定結果を表１及び２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
   表１に示すように、比較例１及び２の結果から、傾斜角度θが－１°または０°（傾斜なし）の場合、捲縮数のＣｖ値が比較的高く、トウバンドＴＢの均一な捲縮性が得られにくいことが分かった。一方、傾斜角度θが０°より大きくなると、捲縮数のＣｖ値に減少傾向が見られた。表１に示す結果では、傾斜角度θが１°、２．５°、３°、４°のいずれの場合も、捲縮数のＣｖ値は、良好な値を示した。捲縮数のＣｖ値は、傾斜角度θが２．５°の場合に最小の値となり、傾斜角度θが３°または４°の場合に若干高い値となるものの、それでも十分に低い値を示した。表１に示す結果から、傾斜角度θは、０°より大きければ好ましく、実施例１～４に示すように、１°＜θ＜４°の範囲であれば、より好ましく、特に実施例２に示すように、２．５°付近であれば、一層好適であると言える。
　また、表２に示した結果から、比較例３に示すように、間隙Ｇ１が１ｍｍの場合と、比較例４に示すように、間隙Ｇ１が８ｍｍの場合に、捲縮数のＣｖ値が比較的高くなることが分かった。一方、実施例５～１０に示すように、間隙Ｇ１が２ｍｍ以上７ｍｍ以下の場合、捲縮数のＣｖ値に減少傾向が見られた。表２に示す結果から、実施例５～１０に示すように、間隙Ｇ１としては、２ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲であれば好ましく、特に、実施例６または８に示すように、３ｍｍ付近または５ｍｍ付近であれば、より好ましいと言える。
　なお、間隙Ｇ１を変化させたときの捲縮数のＣｖ値の変化は、傾斜角度θを変化させたときの捲縮数のＣｖ値の変化に比べて小さい。傾斜角度θの値に関わらず、間隙Ｇ１の数値が小さすぎる場合には、トウバンドＴＢに対して捲縮が均一に掛かりにくく、また、間隙Ｇ１が大きすぎる場合には、トウバンドＴＢに対して捲縮が掛かり過ぎて捲縮数のばらつきが大きくなる傾向がみられる。従って、表２では、傾斜角度θを1°に固定した場合のデータのみを示しているが、傾斜角度θを１°以外の角度に設定した場合にも、好ましい間隙Ｇ１の範囲は、表２に示した範囲とほぼ同様であると推測される。
　［トウバンドのＦＤ及びＴＤとフィルターのＰＤとの関係］
　次に、フィルターロッドのサンプルを以下の製造方法で製造した。まず、平均酢化度５５％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％の紡糸原液を調整した。この紡糸原液を温度４０度以上５０度以下の温度に調整して紡糸口金１２に供給した。紡糸口金１２の紡糸孔１０は、直径７．０μｍ以上９．０μｍ以下の三角形状とした。紡糸原液を紡糸口金１２より紡糸筒１１内に吐出し、アセトンを蒸発させることにより、ＦＤが６．０でＹ字形状の断面に設定されたフィラメントＦを紡糸した。紡糸筒１１より吐出されたヤーンＹにオイルエマルジョンを付着させ、これをゴデットローラ１５で巻き取った。このヤーンＹを合一し、捲縮機５を用いて捲縮することにより、ＴＤが１７０００の複数のトウバンドＴＢを作製した。捲縮機５において、間隙Ｇ１を２ｍｍに固定した状態で、傾斜角度θを－１°、０°、１°のいずれかに設定して、前記各トウバンドＴＢに捲縮を付与した。このときの捲縮数は、３０個／２５ｍｍに設定した。捲縮後の各トウバンドＴＢを巻上加工して、フィルターロッド製造装置２０を用いることにより、詰め込み量が０．３２ｇ／ｒｏｄ、長さが１２０ｍｍ、円周が１６，７ｍｍのフィルターロッドの各サンプルを作製した。
　これらの各フィルターロッドのサンプルについて、ＰＤ及びＰＤＣｖの測定を行った。ＰＤの測定は、温度２２±１度、湿度６０±１度の空気を毎秒１７．５ｃｃの流量で各フィルターロッドサンプル中に通過させ、そのときのフィルター両端の圧力差を所定単位［ｍｍＷＧ］（ミリメートルウォーターゲージ）で測定して行った。ＰＤＣｖ値の算出は、フィルターロッドサンプルを１５本に一本の間隔で計３００本についてサンプリングし、３００本それぞれについて測定したＰＤの値から、Ｃｖ値を百分率で算出することで行った。これらの測定結果を以下の表３に併せて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
   表３に示した比較例及び実施例の結果から、傾斜角度θが－１°から１°に近づくほど、フィルターロッドのＰＤ及びＰＤＣｖがともに抑制されることが確認できる。このような結果が得られた理由としては、ＴＤが小さく、かつＦＤを大きく調整するとともに、捲縮数のＣｖ値を抑制したことで、シガレットフィルター内にフィラメントＦ同士の間の空隙が均一かつ安定して形成されて、ＰＤＣＶが低減されたことが挙げられる。このように、シガレットフィルター毎のＰＤのばらつきが小さく抑えることで、ＰＤが低減されたシガレットフィルターを安定した品質で製造できると考えられる。
　以上のように、本発明の一態様によれば、細いシガレットフィルターのＰＤを良好に抑制することが可能な優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できるシガレットフィルター用セルロースアセテート繊維のトウバンド、及びこれを用いてなるシガレットフィルター、並びにトウバンドの製造装置及びトウバンドの製造方法として広く適用すると有益である。
　Ｆ　　フィラメント
　ＦＲ　　フィルターロッド
　ＴＢ　　トウバンド
　Ｙ　　ヤーン
　１　　トウバンド製造装置
　５　　捲縮機
　５ａ、５ｂ　　ニップローラ
　５ｃ、５ｄ　　板状部材
　４０　　シガレット
　４２ａ　　シガレットフィルター

Claims (11)

  1. 　セルロースアセテート繊維からなる複数本のフィラメントを束状に合一しかつ捲縮してなるトウバンドであって、
    　フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下であり、かつ、トータルデニールが、５０００以上１５０００以下であり、
    　捲縮数のＣｖ値が、４％以下である、シガレットフィルター用のトウバンド。
  2. 　捲縮数が、２５ｍｍ当たり２５山以上３５山以下である、請求項１に記載のシガレットフィルター用のトウバンド。
  3. 　前記フィラメントデニールが、６．０以上８．０以下である、請求項１または２に記載のシガレットフィルター用のトウバンド。
  4. 　前記トータルデニールが、７０００以上１５０００以下である、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トウバンド。
  5. 　請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシガレットフィルター用のトウバンドから製造されてなる、円周長が１４ｍｍ以上１７ｍｍ以下のシガレットフィルター。
  6. 　複数本のフィラメントが束状に合一されたヤーンを捲縮して搬送する捲縮機を備え、
    　前記捲縮機は、互いの周面を対向させて軸支された一対のローラと、前記一対のローラよりも前記ヤーンの搬送方向下流側に配され、各一方の板面が対向するように間隙をおいて配置された一対の板状部材と、前記間隙内に配され、前記ヤーンを前記一対の板状部材のいずれかの前記板面に向かって押圧するように付勢する付勢部材と、を有し、
    　前記一対の板状部材における一方の板状部材のうち、少なくとも前記一対のローラと近接する部分が、前記ヤーンの搬送方向下流側に向かって、前記間隙が漸増するように配されている、トウバンド製造装置。
  7. 　前記一方の板状部材は、前記ヤーンの搬送方向に向かって、前記搬送方向に対して０°より大きく４°より小さい傾斜角度で傾斜勾配をなすように配されている、請求項６に記載のトウバンド製造装置。
  8. 　前記一対のローラと近接する前記部分における前記一対の板状部材の最小間隙が、２ｍｍ以上７ｍｍ以下である、請求項６または７に記載のトウバンド製造装置。
  9. 　前記一対のローラの間隙が、２ｍｍ以上５ｍｍ以下である、請求項６乃至８のいずれか１項に記載のトウバンド製造装置。
  10. 　複数の紡糸孔の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紡糸するフィラメント紡糸工程と、
    　前記複数本のフィラメントからなるヤーンを合一しかつ捲縮してトウバンドを形成するトウバンド形成工程と、を有し、
    　前記フィラメント紡糸工程では、フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下の前記フィラメントを紡糸し、
    　前記トウバンド形成工程では、ＴＤが、５０００以上１５０００以下であり、かつ、捲縮数のＣｖ値が、４％以下のトウバンドを形成する、トウバンドの製造方法。
  11. 　前記トウバンド形成工程では、捲縮数を、２５ｍｍ当たり３０山以上３５山以下とする、請求項１０に記載のトウバンドの製造方法。
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