WO2025041273A1 - 喫煙物品用材料、喫煙物品、および喫煙システム - Google Patents

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smoking
tobacco
hydrophobic
pulp fibers
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敦 永井
正浩 千田
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Japan Tobacco Inc
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Japan Tobacco Inc
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/20—Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors

Definitions

  • the present invention relates to materials for smoking articles, smoking articles, and smoking systems.
  • Materials for smoking articles include hydrophobic substances. It is not easy to simply mix and disperse hydrophobic substances with other components, so a method is known in which the hydrophobic substance is dissolved in a hydrophobic solvent and the solution is sprayed onto the other components. Solvents that can be safely used in this case include, for example, ethyl alcohol, benzyl alcohol, various fatty acids, triacetin, and medium-chain fatty acid esters. However, when ethanol is used as the solvent, the solubility of the hydrophobic substance may not be sufficient. When fatty acids or medium-chain fatty acid esters are used as the solvent, the solubility problem is resolved.
  • the solvent itself has low volatility, so the solvent remains, affecting the flavor when the flavor is inhaled. Furthermore, when a hydrophobic solvent is used, if the water content of the other components is high, a homogeneous mixture cannot be obtained.
  • Another method is to disperse a hydrophobic substance in water and spray it on other ingredients.
  • Methods for dispersing a hydrophobic substance in water include 1) mechanically forming an emulsion, 2) forming an emulsion using an emulsifier, and 3) using an inclusion compound such as cyclodextrin (Patent Document 1, Non-Patent Document 1).
  • Patent Document 1 the stability of the emulsion is limited, and as a result, problems such as non-uniformity of the molded body and clogging of the fluid nozzle when spraying the emulsion often occur.
  • method 2) the coexistence of an emulsifier affects the flavor.
  • the inclusion compound is often expensive, and the host molecule may have an undesirable effect on the flavor when smoking.
  • the hydrophobic substance when the hydrophobic substance is solid, the solid is mixed with other solid materials as it is.
  • the hydrophobic substance and the other solid materials it is desirable for both the hydrophobic substance and the other solid materials to be in powder form, a state generally called powder mixing, in order to obtain a uniform molded product.
  • powder mixing problems often occur in that the additive and the additive are not mixed uniformly due to the ratio of the amount of the additive and the additive, the particle size distribution of the two, and differences in specific gravity.
  • 5) when the hydrophobic substance is liquid the liquid is mixed with other components as it is. This method is expected to achieve a more uniform dispersion than mixing solids together, but there is a problem that some of the components may solidify.
  • a method of using an anti-caking agent in combination is also considered, but there are safety issues and the anti-caking agent itself may have an undesirable effect on the flavor.
  • 6) a method is used in which the hydrophobic substance is formulated into a powder formulation using an excipient, and the other solid materials are mixed in a state that makes it easy to mix with the powder, and then the molded product is obtained.
  • the hydrophobic component is heated above its melting point, melted, mixed with the excipient, and stirred. In this method, the dispersibility of the hydrophobic substance is highly dependent on its physical properties such as viscosity.
  • the objective of the present invention is to provide a material for smoking articles that has good dispersibility for hydrophobic substances.
  • Non-pulp fibers comprising: Aspect 2 2.
  • the material of claim 1, wherein the non-pulp fibers are of plant origin.
  • Aspect 3 3.
  • Aspect 4 Aspect 4.
  • the material of any of the preceding aspects, wherein the non-pulp fiber comprises dietary fiber.
  • Aspect 5 5.
  • Aspect 6 A material according to any one of claims 1 to 5, wherein the non-pulp fibers have an average fiber diameter of 25 ⁇ m or less.
  • Aspect 7 Aspect 7.
  • Aspect 8 The material of any of aspects 1 to 6, comprising 0.01 to 10 wt. % of said hydrophobic material.
  • Aspect 8 Aspect 8. The material of any one of aspects 1 to 7, wherein the hydrophobic material is supported on the non-pulp fibers.
  • Aspect 9 Aspect 9. The material of any of aspects 1 to 8, wherein the hydrophobic substance has a melting point of 100° C. or less.
  • Aspect 10 Aspect 10. The material of any of aspects 1-9, wherein the hydrophobic substance is selected from the group consisting of menthol, vanillin, ethyl vanillin, tobacco extract, and combinations thereof.
  • Aspect 11 Aspect 11. The material of any of aspects 1-10, in the form of a sheet, powder, or granules.
  • Aspect 12 a mixing step of mixing the non-pulp fibers and the hydrophobic material to obtain a mixture;
  • Aspect 13 A smoking article comprising the material of any one of aspects 1 to 12.
  • Aspect 14 A smoking article according to aspect 13, and a heating device for heating the smoking article;
  • a smoking system comprising:
  • the present invention provides a material for smoking articles that has good dispersibility for hydrophobic substances.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a non-combustion heating type smoking article.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a non-combustion heating type smoking system.
  • X to Y includes the end values X and Y. Furthermore, in this disclosure, weights are on an oven-dry basis (dry basis) unless otherwise specified.
  • Smoking article material The smoking article material is a material used for smoking articles.
  • the smoking article material according to the present embodiment includes a hydrophobic substance and a non-pulp fiber.
  • Non-pulp fiber (component A)
  • the non-pulp fiber has a function as an excipient.
  • the non-pulp fiber (hereinafter also referred to as component A) is a fiber other than the pulp fiber.
  • the pulp fiber is an aggregate of cellulose fibers extracted from plants such as wood, and is usually used as a raw material for paper. Examples of the pulp fiber include waste paper pulp, chemical pulp, and mechanical pulp.
  • the pulp fiber also includes normal cellulose fiber or crystalline cellulose fiber.
  • Non-pulp fibers disperse hydrophobic substances well in the material for smoking articles. The reason for this is not limited, but it is presumed that non-pulp fibers have a high affinity for hydrophobic substances and, in some cases, have the ability to support hydrophobic substances.
  • Non-pulp fibers are preferably derived from plants. Plant-derived fibers also have the advantage of being biodegradable and therefore have a small environmental impact.
  • wood pulp is composed of fiber bundles formed by multiple bundles of single fibers with a fiber diameter of 20 ⁇ m, and the fiber diameter of wood pulp is about 100 to 200 ⁇ m, and the fiber length is about 1000 to 2000 ⁇ m.
  • the sheet becomes thick at 100 to 300 ⁇ m, and the thermal conductivity decreases.
  • non-pulp fibers can form a thin sheet with excellent mechanical strength and can achieve excellent thermal conductivity.
  • the average fiber diameter of non-pulp fibers is preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, and even more preferably 15 ⁇ m or less. There is no lower limit to the average fiber diameter, but it is 2 nm or more, 10 nm or more, 100 nm or more, 1 ⁇ m or more, or 5 ⁇ m or more.
  • the average fiber diameter of non-pulp fibers can be determined by acquiring an image of the fiber, measuring the width (short axis) of multiple fibers, and averaging these values. If the fiber shape is columnar (rectangular in cross section), the width of the main surface (the longer one) is taken as the width of the fiber. The number of fibers measured is preferably 100 or more.
  • the non-pulp fibers are preferably monofilamented cellulose.
  • Monofilamented cellulose is a thin fiber obtained by subjecting pulp fibers to a process such as defibration.
  • Monofilamented cellulose may be chemically modified by oxidation or the like.
  • the average fiber diameter of monofilamented cellulose is as described above. There are no limitations on the average fiber length of monofilamented cellulose, but the upper limit is preferably 2000 ⁇ m or less, more preferably 1500 ⁇ m or less. The lower limit is preferably 100 ⁇ m or more, more preferably 500 ⁇ m or more.
  • the non-pulp fiber is preferably dietary fiber.
  • Dietary fiber is a food component that is not digested by human digestive enzymes. It is more preferable that the dietary fiber is insoluble dietary fiber that does not dissolve in water.
  • the dietary fiber may be porous, i.e., spongy. Porous fiber increases the surface area of the sheet for smoking articles and is easy to support hydrophobic substances. From this perspective, the fiber is preferably citrus fiber.
  • Citrus fiber is a fiber whose main raw material is the albedo of citrus fruits. The average fiber diameter of citrus fiber is as described above.
  • the dietary fiber may also be short fiber or columnar particles with a small aspect ratio.
  • monofilamented cellulose and dietary fiber are used in combination. By using both in combination, the strength of the material for smoking articles is improved.
  • the upper limit of the weight of monofilamented cellulose per 1 part by weight of dietary fiber is preferably 1.5 parts by weight or less, more preferably 1.2 parts by weight or less, and the lower limit is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.3 parts by weight or more.
  • the amount of non-pulp fibers in the smoking article material is preferably 1 to 76% by weight, more preferably 5 to 30% by weight. Too much non-pulp fiber is not economical. Too little non-pulp fiber may not produce the desired effect.
  • hydrophobic substance in the material for smoking articles preferably functions as a flavor source. That is, the hydrophobic substance (hereinafter also referred to as component B) is a hydrophobic flavoring substance.
  • the amount of the hydrophobic substance is not limited as long as it is an amount that can express a desired flavor, but is preferably 0.01 to 16% by weight, more preferably 0.05 to 6% by weight in the material for smoking articles.
  • the hydrophobic substance is preferably supported on non-pulp fibers. This configuration improves the dispersion state of the hydrophobic substance in the smoking article material.
  • the blending ratio of the hydrophobic substance (component B) to the non-pulp fibers (component A) is preferably 0.1 to 80% by weight, more preferably 0.1 to 30% by weight, and even more preferably 1 to 25% by weight.
  • the melting point is preferably 100°C or lower.
  • the upper limit of the melting point is preferably 80°C or lower.
  • the lower limit of the melting point is preferably 35°C or higher, more preferably 40°C or higher.
  • the melting point is determined by known calorimetric analysis such as DSC.
  • the hydrophobic substance is preferably a cyclic monoterpene that serves as a flavor source, or a tobacco extract. These may be used in combination.
  • the cyclic monoterpene that serves as a flavor source is preferably menthol, vanillin, or ethyl vanillin.
  • Tobacco extracts are active ingredients (components other than the medium used in extraction) contained in the extract obtained by subjecting tobacco raw materials derived from tobacco plants to extraction. Extraction can be carried out as known in the art, and examples include the following methods: 1) A method in which tobacco raw materials are subjected to extraction using a medium to obtain a tobacco extract, 2) A method in which a medium is added to the tobacco raw materials and heated, the generated steam is collected, and a tobacco extract is obtained, and 3) A method in which a medium that has been vaporized by heating is passed through the tobacco raw materials and the vapor after passing is collected to obtain a tobacco extract.
  • media include water, hydrophilic organic solvents such as alcohol, aprotic solvents, hydrophobic organic solvents such as hexane or petroleum, or combinations of these.
  • method 1) it is desirable to use a hydrophobic organic solvent to extract hydrophobic substances, and from the viewpoint of workability, it is preferable to use a hydrophobic aprotic solvent.
  • a hydrophobic organic solvent such as glycerin, propylene glycol, triacetin, 1,3-butanediol, or ethanol
  • an acid or alkali can also be used for extraction as necessary.
  • the liquid obtained by extraction, which contains the tobacco extract and the medium, is called the tobacco extract.
  • Tobacco raw materials can be, for example, Nicotiana tabacum or Nicotiana rustica.
  • Nicotiana tabacum can be, for example, Burley or flue-cured varieties.
  • Orient or native Burley varieties of the Nicotiana genus can also be used.
  • the tobacco raw material may be shredded or powdered tobacco raw material (hereinafter also referred to as "raw material pieces").
  • the particle size of the raw material pieces is preferably 0.5 to 1.18 mm.
  • Such raw material pieces are obtained, for example, by sieving in accordance with JIS Z 8815 using a stainless steel sieve conforming to JIS Z 8801. For example, 1) using a stainless steel sieve with 1.18 mm openings, the raw material pieces are sieved for 20 minutes by a dry mechanical shaking method to obtain raw material pieces that pass through the stainless steel sieve with 1.18 mm openings.
  • raw material pieces are sieved for 20 minutes by a dry mechanical shaking method to remove the raw material pieces that pass through the stainless steel sieve with 0.50 mm openings.
  • the moisture content in the tobacco raw material used for extraction is not limited, but from the viewpoint of efficiently extracting flavor components, it is preferable that the moisture content is approximately 5 to 30% by weight.
  • the moisture content in the tobacco raw material is measured by a known method, for example, a 1 g sample is taken, heated at 105°C, and the weight loss amount when heated until the weight change rate is 1 mg/min or less is taken as the moisture content.
  • a halogen heating moisture meter (Ohaus MB45, etc.) can be used for this measurement.
  • Binder C The binder (hereinafter also referred to as component C) imparts strength to the material for smoking articles.
  • binders are used, but it is preferable to select from the group consisting of cellulose derivatives, xanthan gum, guar gum, carrageenan, locust bean gum, alginic acid, sodium alginate, starch, water-soluble soybean polysaccharides, and combinations thereof.
  • the cellulose derivatives include alkyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, and carboxyalkyl cellulose.
  • examples of the cellulose derivatives include methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose (HEMC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), hydroxypropyl cellulose (HPC), carboxymethyl cellulose (CMC), and salts thereof.
  • HEMC hydroxyethyl methyl cellulose
  • HPMC hydroxypropyl methyl cellulose
  • HPMC hydroxypropyl methyl cellulose
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • salts thereof it is preferable to use hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) and carboxymethyl cellulose (CMC) in combination.
  • the amount of component C in the smoking article material is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 3 to 30% by weight. If the amount is below the lower limit, it is difficult to obtain sufficient strength.
  • the aerosol source (hereinafter also referred to as component D) is a substance that forms an aerosol when heated.
  • the aerosol source include polyhydric alcohols such as glycerin or polyethylene glycol.
  • the amount of component D in the smoking article material is preferably 8 to 50% by weight, more preferably 10 to 30% by weight. If the amount is less than the lower limit, the amount of smoke produced during smoking is insufficient. If the amount is more than the upper limit, the handling of the smoking article material is reduced.
  • the material for smoking articles preferably contains a fiber other than component A (hereinafter also referred to as component F).
  • the fiber include wood fiber, such as pulp, and cellulose fiber.
  • Component F serves to reinforce the material for smoking articles. From this viewpoint, in one embodiment, the content of component F in the material for smoking articles is 20 to 80% by weight.
  • the smoking article material has component B well dispersed therein and has excellent moldability. Therefore, the smoking article material is suitable as a filler for smoking articles.
  • the smoking article material may be in the form of shreds, sheets, strands, powder, or granules.
  • the material for smoking articles may be manufactured by any method, but is preferably manufactured by a method comprising the following steps.
  • the mixture is then crushed, granulated, or formed into sheets.
  • (1) Mixing Step By preferentially mixing component A and component B, even when other components are mixed, component B is not unevenly distributed and a good dispersion state can be obtained in the mixture.
  • the reason for this is not limited, but it is presumed that this is because component B is supported by component A.
  • Step of mixing other components If necessary, after the above mixing step, a step of mixing the mixture of components A and B with the above-mentioned other components (components C to F) may be provided.
  • the mixing ratio is appropriately adjusted depending on the final material for smoking articles.
  • Molding step In this step, the mixture obtained in the previous step is molded.
  • molding include pulverization, granulation, and sheeting.
  • the pulverization can be performed using a known pulverizer.
  • Granulation can be performed, for example, by adding water to the mixture and kneading it, granulating the resulting kneaded product (in a long columnar shape) using a wet extrusion granulator, and then regulating the granules into a short columnar or spherical shape.
  • the sheeting can be carried out by known methods such as rolling and casting. Details of the various sheets produced by these methods are disclosed in "Encyclopedia of Tobacco,” Tobacco Research Center, March 31, 2009.
  • An example of a method for producing a sheet by rolling includes the following steps. 1) A step of feeding the mixture containing water into a roller and rolling it. 2) A process of drying the rolled product in a dryer.
  • the surface of the rolling roller may be heated or cooled, the number of revolutions of the rolling roller may be adjusted, and the distance between the rolling rollers may be adjusted, depending on the purpose.
  • One or more rolling rollers may be used to obtain a sheet of the desired basis weight.
  • the method may include the following steps: 1) A step of thinly spreading (casting) the mixture (slurry) containing water; 2) drying the cast sheet.
  • a step of irradiating the slurry with ultraviolet light or X-rays to remove some of the components such as nitrosamines may be added.
  • the method may include the following steps: 1) spreading or extruding the mixture containing water through a die to prepare a wet sheet; 33) drying the wet sheet.
  • the material for smoking articles is suitable as a filler for smoking articles.
  • smoking articles include combustion smoking articles and non-combustion heating smoking articles.
  • a non-combustion heating smoking article will be described as an example.
  • FIG. 1 shows one embodiment of a non-combustion heating smoking article.
  • the non-combustion heating smoking article 20 includes a tobacco segment 20A, a cylindrical cooling section 20B having perforations on the circumference, and a filter section 20C.
  • the non-combustion heating smoking article 20 may have other members.
  • the axial length of the non-combustion heating smoking article 20 is not limited, but is preferably 40 to 90 mm, more preferably 50 to 75 mm, and even more preferably 50 to 60 mm or less.
  • the circumferential length of the non-combustion heating smoking article 20 is preferably 16 to 25 mm, more preferably 20 to 24 mm, and even more preferably 21 to 23 mm.
  • the length of the tobacco segment 20A may be 20 mm
  • the length of the cooling section 20B may be 20 mm
  • the length of the filter section 20C may be 7 mm.
  • the lengths of these individual components may be changed as appropriate depending on manufacturing suitability, required quality, etc.
  • Fig. 1 shows an embodiment in which the first segment 25 is disposed, but it is also possible to dispose the first segment 25 and to dispose only the second segment 26 downstream of the cooling section 20B.
  • the tobacco filler 21 in the tobacco segment 20A contains the material for smoking articles.
  • the method of filling the tobacco filler 21 into the wrapper 22 is not particularly limited, but for example, the tobacco filler 21 may be wrapped in the wrapper 22, or the tobacco filler 21 may be filled into a cylindrical wrapper 22.
  • the tobacco filler has a longitudinal direction such as a rectangular shape, it may be filled so that the longitudinal direction is in an unspecified direction within the wrapper 22, or may be filled so that it is aligned in the axial direction of the tobacco segment 20A or in a direction perpendicular thereto.
  • the tobacco segment 20A is heated, the tobacco components, aerosol source, and water contained in the tobacco filler 21 are vaporized and are available for inhalation.
  • Cooling section 20B The cooling section 20B is preferably constructed of a tubular member.
  • the tubular member may be, for example, a cardboard tube 23 formed by processing cardboard into a cylindrical shape.
  • the cooling section 20B may also be formed by a sheet of thin material that is wrinkled and then pleated, gathered, or folded to form a channel.
  • a sheet material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polylactic acid, cellulose acetate, and aluminum foil may be used as such a material.
  • the total surface area of the cooling section 20B is appropriately adjusted in consideration of the cooling efficiency, and may be, for example, 300 to 1000 mm 2 /mm 2 .
  • the cooling section 20B is preferably provided with perforations 24.
  • the presence of the perforations 24 allows outside air to be introduced into the cooling section 20B during inhalation.
  • the aerosol vaporized components generated by heating the tobacco segment 20A come into contact with the outside air, and the temperature of the components is reduced, so that the components are liquefied, and an aerosol is formed.
  • the diameter (distance across) of the perforations 24 is not particularly limited, and may be, for example, 0.5 to 1.5 mm.
  • the number of perforations 24 is not particularly limited, and may be one or two or more. For example, a plurality of perforations 24 may be provided on the circumference of the cooling portion 20B.
  • the cooling section 20B may be rod-shaped with an axial length of, for example, 7 to 28 mm.
  • the axial length of the cooling section 20B may be 18 mm.
  • the cooling section 20B may have a substantially circular axial cross-sectional shape with a diameter of 5 to 10 mm.
  • the diameter of the cooling section may be approximately 7 mm.
  • Filter section 20C The configuration of the filter part 20C is not particularly limited, and may be composed of one or more filling layers. The outside of the filling layer may be wrapped with one or more wrapping papers.
  • the airflow resistance of the filter part 20C can be appropriately changed depending on the amount and material of the filter filling filled in the filter part 20C. For example, when the filter filling is cellulose acetate fiber, the airflow resistance can be increased by increasing the amount of cellulose acetate fiber filled in the filter part 20C. When the filter filling is cellulose acetate fiber, the packing density of the cellulose acetate fiber can be 0.13 to 0.18 g/cm 3.
  • the airflow resistance is a value measured by an airflow resistance measuring device (product name: SODIMAX, manufactured by SODIM).
  • the circumferential length of the filter portion 20C is not particularly limited, but is preferably 16 to 25 mm, more preferably 20 to 24 mm, and even more preferably 21 to 23 mm.
  • the axial length (horizontal direction in FIG. 1) of the filter portion 20C can be selected from 4 to 10 mm, and is selected so that the airflow resistance is 15 to 60 mmH 2 O/seg.
  • the axial length of the filter portion 20C is preferably 5 to 9 mm, and more preferably 6 to 8 mm.
  • the cross-sectional shape of the filter portion 20C is not particularly limited, but can be, for example, a circle, an ellipse, a polygon, or the like.
  • a destructible capsule containing a fragrance, fragrance beads, or a fragrance may be directly added to the filter portion 20C.
  • the filter section 20C may have a center hole section as the first segment 25.
  • the center hole section is composed of a first filling layer 25a having one or more hollow sections and an inner plug wrapper (inner wrapping paper) 25b that covers the filling layer.
  • the center hole section has the function of increasing the strength of the mouthpiece section.
  • the center hole section may not have an inner plug wrapper 25b and may maintain its shape by thermoforming.
  • the first filling layer 25a may be, for example, a rod with an inner diameter of ⁇ 5.0 to ⁇ 1.0 mm, in which cellulose acetate fibers are densely packed and a plasticizer containing triacetin is added at 6 to 20% by weight relative to the weight of the cellulose acetate and hardened.
  • the filter section 20C may include a second segment 26.
  • the second segment 26 is composed of a second packed layer 26a and an inner plug wrapper (inner wrapping paper) 26b that covers the packed layer.
  • the first filling layer 25a and the second filling layer 26a are connected by an outer plug wrapper (outer wrapping paper) 27.
  • the outer plug wrapper 27 can be, for example, a cylindrical piece of paper.
  • the tobacco segment 20A, the cooling section 20B, and the first filling layer 25a and the second filling layer 26a that have already been connected are connected by a mouthpiece lining paper 28. These connections can be made, for example, by applying a vinyl acetate glue or other adhesive to the inner surface of the mouthpiece lining paper 28 and wrapping the three components. These components may be connected in multiple layers using multiple lining papers.
  • non-combustion heated smoking system The combination of a non-combustion heated smoking article and a heating device for generating an aerosol is also referred to as a non-combustion heated smoking system.
  • a non-combustion heated smoking system comprises a non-combustion heated smoking article 20 and a heating device 10 that heats a tobacco segment 20A from the outside.
  • the heating device 10 comprises a body 11, a heater 12, a metal tube 13, a battery unit 14, and a control unit 15.
  • the body 11 has a cylindrical recess 16, and the heater 12 and the metal tube 13 are arranged at a position corresponding to the tobacco segment 20A to be inserted therein.
  • the heater 12 can be an electric resistance heater, and is heated by being supplied with power from the battery unit 14 in response to an instruction from the control unit 15 that controls the temperature.
  • the heat generated by the heater 12 is transferred to the tobacco segment 20A through the metal tube 13, which has high thermal conductivity.
  • the heating device 10 is shown as heating the tobacco segment 20A from the outside, but it may also be heating from the inside.
  • the heating temperature by the heating device 10 is not particularly limited, but is preferably 400°C or less, more preferably 150 to 400°C, and even more preferably 200 to 350°C.
  • the heating temperature refers to the temperature of the heater of the heating device 10. It is also possible to place a susceptor inside the tobacco segment 20A and heat the tobacco segment 20A using the induction method.
  • Aspect 1 Non-pulp fibers; A hydrophobic material; Smoking article material comprising: Aspect 2 2. The material of claim 1, wherein the non-pulp fibers are of plant origin. Aspect 3 3. The material of claim 1 or 2, wherein the non-pulp fibers comprise monofilamented cellulose. Aspect 4 Aspect 4. The material of any of the preceding aspects, wherein the non-pulp fiber comprises dietary fiber. Aspect 5 5. The material of claim 4, wherein the dietary fiber comprises citrus fiber. Aspect 6 A material according to any one of claims 1 to 5, wherein the non-pulp fibers have an average fiber diameter of 25 ⁇ m or less. Aspect 7 Aspect 7. The material of any of aspects 1 to 6, comprising 0.01 to 10 wt.
  • Aspect 8 Aspect 8. The material of any one of aspects 1 to 7, wherein the hydrophobic material is supported on the non-pulp fibers.
  • Aspect 9 Aspect 9. The material of any of aspects 1 to 8, wherein the hydrophobic substance has a melting point of 100° C. or less.
  • Aspect 10 Aspect 10. The material of any of aspects 1-9, wherein the hydrophobic substance is selected from the group consisting of menthol, vanillin, ethyl vanillin, tobacco extract, and combinations thereof.
  • Aspect 11 Aspect 11. The material of any of aspects 1-10, in the form of a sheet, powder, or granules.
  • Aspect 12 a mixing step of mixing the non-pulp fibers and the hydrophobic material to obtain a mixture;
  • Aspect 13 A smoking article comprising the material of any one of aspects 1 to 12.
  • Aspect 14 A smoking article according to aspect 13, and a heating device for heating the smoking article;
  • a smoking system comprising:
  • Example 1 The tobacco raw material was subjected to extraction using an organic solvent according to a standard method. Hexane, ethyl acetate, and acetone were used as the solvents. The obtained organic phases (solutions) were concentrated to dryness under reduced pressure to obtain semi-solid tobacco extracts. After being concentrated to dryness, these extracts did not re-dissolve in ethyl alcohol or water.
  • Non-pulp fiber component A: Citrus fiber Binder (component C): Carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxypropyl cellulose (HPC) Fibers other than component A (component F): crystalline cellulose fiber, cellulose fiber
  • each excipient 10 g of the tobacco extract extracted with ethyl acetate was added as a hydrophobic substance.
  • the tobacco extract was pre-heated to ensure fluidity.
  • the heating temperature was 60°C or higher, and heating to 80°C provided more desirable fluidity.
  • the mixture of excipient and tobacco extract was stirred and mixed using a stirring blade until the color of the powder as a whole was uniform.
  • Citrus fiber was used as component A, and tobacco extract was prepared in the same manner as in Example 1 as the hydrophobic substance of component B.
  • tobacco extract was added to citrus fiber in an arbitrary range of 1 to 200% by weight, and mixed and stirred.
  • the tobacco extract was preheated at 80°C and added in small amounts. After mixing, the mixture was stirred and mixed using a stirring blade until the color of the entire powder was uniform.
  • the mixing ratio of tobacco extract to citrus fiber weight was up to 25% by weight, the generation of lumps in the mixed powder was small, and it was expected that the mixed powder would have operability suitable for the subsequent process.
  • the mixing ratio of tobacco extract to citrus fiber weight was between 25% by weight and 80% by weight, the generation of lumps was confirmed, although it was within the acceptable range.
  • the mixing ratio of tobacco extract to citrus fiber weight exceeded 80%, the generation of lumps became significant, and the suitability for the subsequent process was impaired. That is, it was confirmed that the content of tobacco extract is desirably 80% by weight or less, and more preferably 25% by weight or less, relative to component A (citrus fiber).
  • Example 3 The molded bodies were manufactured as follows: The tobacco extract used below was prepared in the same manner as in Example 1. 1) Molded body 1 The tobacco extract prepared as component B and citrus fiber as component A were prepared. 1% by weight of the tobacco extract was mixed with the citrus fiber to obtain a powder. 10 g of the powder, 30 g of pulp fiber, and 30 g of hydroxypropyl cellulose were mixed. This mixture was mixed in small portions with 700 mL of water to obtain a slurry. The slurry was spread into a thin layer and dried to obtain a uniform sheet-like molded product. This molded product substantially contained 0.14% by weight of the tobacco extract.
  • Molded body 2 The tobacco extract used in the molded body 1 was prepared as component B, and citrus fiber was prepared as component A. 20% by weight of the tobacco extract was mixed with the citrus fiber to obtain a powder. 20 g of the powder was mixed with 45 g of cellulose fiber and 1.5 g of carboxymethyl cellulose. 30 mL of water was further added to this mixture and mixed and stirred. The mixture was kneaded to prepare a block-shaped solid, which was then rolled into a sheet and dried to obtain a uniform sheet-shaped molded body. This molded body essentially contained 5.0% by weight of the tobacco extract.
  • Molded body 3 The tobacco extract used in the molded body 1 was prepared as component B, and citrus fiber was prepared as component A. 10% by weight of the tobacco extract was mixed with the citrus fiber to obtain a powder. 10 g of the powder was mixed with 30 g of pulp fiber and 30 g of hydroxypropyl cellulose. This mixture was mixed in small portions with 700 mL of an aqueous solution containing 30 g of glycerin to obtain a slurry. The slurry was spread into a thin layer and dried to obtain a uniform molded body. This molded body contained substantially 0.91% by weight of the tobacco extract.
  • Molded body 4 The tobacco extract used in the molded body 1 was prepared as component B, and citrus fiber and menthol were prepared as component A. 5% by weight of the tobacco extract and 4% by weight of menthol were mixed with the citrus fiber to obtain a powder. 20 g of the powder was mixed with 45 g of cellulose fiber and 1.5 g of carboxymethylcellulose, and 20 mL of water was added and mixed and stirred. The mixture was kneaded to prepare a block-shaped solid, which was then rolled into a sheet and dried to obtain a uniform sheet-shaped molded body. This molded body essentially contained 1.4% by weight of the tobacco extract and about 1% by weight of menthol.
  • Non-combustion heating smoking article 20A Tobacco segment 20B Cooling section 20C Filter section 21 tobacco filler 22 cigarette paper 23 paper tube 24 perforation 25 first segment 25a first filling layer 25b inner plug wrapper 26 second segment 26a second filling layer 26b inner plug wrapper 27 outer plug wrapper 28 lining paper

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Abstract

非パルプ繊維と、疎水性物質と、を含む喫煙物品用材料。前記非パルプ繊維は好ましくは植物由来である。

Description

喫煙物品用材料、喫煙物品、および喫煙システム
　本発明は喫煙物品用材料、喫煙物品、および喫煙システムに関する。
　喫煙物品用材料は疎水性物質を含む。疎水性物質を、単に他の成分と混合および分散させることは容易でないため、例えば、疎水性物質を疎水性溶媒に溶解し、当該溶液を他の成分に噴霧する方法等が知られている。この際に安全に使用できる溶媒として、たとえばエチルアルコール、ベンジルアルコール、各種脂肪酸、トリアセチン、中鎖脂肪酸エステル等が挙げられる。しかし、溶媒としてエタノールを用いる場合は、疎水性物質の溶解性が十分でないことが生じうる。溶媒として、脂肪酸や中鎖脂肪酸エステルを用いる場合は、前記溶解性の問題は解消される。しかし、この場合、溶媒自体の揮発性が低いために溶媒が残留し、香味吸引時の香味に影響を与えてしまう。また、疎水性溶媒を用いる場合、他の成分の含水率が高いと、均質な混合物が得られない。
　他の方法として、疎水性物質を水に分散させて、他の成分にスプレーする方法が挙げられる。疎水性物質を水に分散させる方法としては、１）機械的にエマルジョンを形成させる方法、２）乳化剤を用いてエマルジョンを形成させる方法、３）シクロデキストリンに代表されるような包接化合物を用いる方法がある（特許文献１、非特許文献１）。前記１）の方法では、エマルジョンの安定性に限界があり、結果として成形体の不均一化やエマルジョン噴霧時の流体ノズルの詰まりなどの問題がたびたび発生する。前記２）の方法では、乳化剤が共存することによって香味への影響が生じる。前記３）の方法では、包接用化合物は高価であることが多く、さらにホスト分子が喫煙時に好ましくない香味への影響を与えうる。
　さらに他の方法として、たとえば、４）疎水性物質が固体である場合、固体をそのまま他の固体材料と混ぜる方法が挙げられる。この場合、疎水性物質および他の固体材料がともに粉体状であって、一般に粉体混合と呼ばれる状態が均一な成形体を得る上で望ましい。ただし、粉体混合では、添加物と被添加物の量比や、双方の粒径分布、比重の違いによって均一に混合しないことがたびたび問題となる。また、５）疎水性物質が液状である場合、液体をそのまま他の成分と混ぜる方法が挙げられる。この方法は固体同士を混合するよりも均一な分散が期待できるが、成分の一部が固結するという問題が生じうる。これを防ぐために固結防止剤を併用する方法も考えられるが、安全性の問題および固結防止剤自体が香味へ好ましくない影響を与えうる。これらの問題を解決するために６）賦形剤を用いて、疎水性物質を粉体製剤化し、粉体混合しやすい状態にしてから他の固体材料を混合して成形体を得る方法が挙げられる。具体的な方法の例として、融点以上に加温し溶融した疎水性成分を賦形剤と混合して攪拌する方法がある。この方法では、疎水性物質の分散性がその粘性等の物性に大きく依存する。そのため局所的な固結が生じて均質な粉体製剤が得られないという問題が生じうる。均質な粉体製剤を得るために、疎水性物質を、アルコール中で多糖質とともに混合撹拌し、スプレードライ法によって乾燥する方法や、糖質を溶質とした水溶液中で機械的に均質になるまで撹拌し、凍結乾燥する方法も知られている（特許文献２）。しかし、スプレードライ製法では疎水性物質の担持量が小さいこと、凍結乾燥法は連続大量生産に不向きであること、潮解性によって一部が塊となること、等の問題が生じる。
特公平６－９３９９６号公報 特許第６２０３７０２号
竹本喜一ほか，包接化合物　－基礎から未来技術－，株式会社東京化学同人，１９８９年，１７５－１７８
　上述の通り、疎水性物質と他の成分とを均一に混合することは容易でない。かかる事情に鑑み、本発明は、疎水性物質の分散性が良好な喫煙物品用材料を提供することを課題とする。
　発明者らは、非パルプ繊維を用いることで前記課題を解決した。
態様１
　非パルプ繊維と、
　疎水性物質と、
を含む喫煙物品用材料。
態様２
　前記非パルプ繊維が植物由来である、態様１に記載の材料。
態様３
　前記非パルプ繊維が単繊維化セルロースを含む、態様１または２に記載の材料。
態様４
　前記非パルプ繊維が食物繊維を含む、態様１～３のいずれかに記載の材料。
態様５
　前記食物繊維がシトラスファイバーを含む、態様４に記載の材料。
態様６
　前記非パルプ繊維の平均繊維径が２５μｍ以下である、態様１～５のいずれかに記載の材料。
態様７
　０．０１～１０重量％の前記疎水性物質を含む、態様１～６のいずれかに記載の材料。
態様８
　前記疎水性物質が、前記非パルプ繊維に担持されている、態様１～７のいずれかに記載の材料。
態様９
　前記疎水性物質が、１００℃以下の融点を有する、態様１～８のいずれかに記載の材料。
態様１０
　前記疎水性物質が、メンソール、バニリン、エチルバニリン、たばこ抽出物、およびこれらの組合せからなる群より選択される、態様１～９のいずれかに記載の材料。
態様１１
　シート、粉体、または顆粒の形状である、態様１～１０のいずれかに記載の材料。
態様１２
　前記非パルプ繊維と、前記疎水性物質と、を混合して混合物を得る混合工程、
　前記混合物を、粉砕、造粒、またはシート化する成形工程、
を備える、態様１～１１のいずれかに記載の材料の製造方法。
態様１３
　態様１～１２のいずれかに記載の材料を備える、喫煙物品。
態様１４
　態様１３に記載の喫煙物品と、これを加熱する加熱装置と、
を備える、喫煙システム。
　本発明によって疎水性物質の分散性が良好な喫煙物品用材料を提供できる。
非燃焼加熱型喫煙物品の一態様を示す図 非燃焼加熱型喫煙システムの一態様を示す図
　本開示において「Ｘ～Ｙ」はその端値であるＸおよびＹを含む。また、本開示において、特に断りのない限り、重量は絶乾重量ベース（ドライベース）である。
１．喫煙物品用材料
　喫煙物品用材料とは、喫煙物品に使用される材料である。本実施形態にかかる喫煙物品用材料は、疎水性物質と非パルプ繊維を含む。
（１）非パルプ繊維（成分Ａ）
　非パルプ繊維は賦形剤としての機能を有する。非パルプ繊維（以下、成分Ａともいう。）とはパルプ繊維以外の繊維である。パルプ繊維とは、木材等の植物から取り出されたセルロース繊維の集合体であり、通常は紙の原料として用いられる。パルプ繊維としては、古紙パルプ、化学パルプ、機械パルプ等が挙げられる。また、パルプ繊維は、通常のセルロース繊維または結晶セルロース繊維を含む。
　非パルプ繊維は、喫煙物品用材料中に疎水性物質を良好に分散させる。この理由は限定されないが、非パルプ繊維は疎水性物質との親和性が高く、場合によって疎水性物質を担持する能力を有するためと推察される。非パルプ繊維は好ましくは植物由来である。植物由来の繊維は生分解性を有するので環境負荷が小さいという利点も備える。
　一般に木材パルプは、繊維径２０μｍの単繊維が複数束となって形成された繊維束として構成され、木材パルプの繊維径は１００～２００μｍ程度であり、繊維長は１０００～２０００μｍ程度である。木材パルプを用いて、実用的な引張強度を有するたばこシートを製造する場合、当該シートは１００～３００μｍと肉厚になってしまい熱伝導性が低下する。しかし、非パルプ繊維は、機械的強度に優れた薄いシートを形成でき、優れた熱伝導性を達成できる。この観点から、非パルプ繊維の平均繊維径は、好ましくは２５μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以下である。当該平均繊維径の下限は限定されないが、２ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、１μｍ以上、または５μｍ以上である。
　非パルプ繊維の平均繊維径は、当該繊維の画像を取得して、複数の繊維について幅（短軸）を測定して、この値を平均して求めることができる。繊維形状が柱状（断面が矩形）である場合は、主面の幅と側面の幅のうち主面の幅（長い方）を当該繊維の幅とする。測定本数は好ましくは１００本以上である。
　非パルプ繊維は好ましくは単繊維化セルロースである。単繊維化セルロースとはパルプ繊維に解繊等の処理を施して得られる細い繊維である。単繊維化セルロースには酸化などの化学変性が施されていてもよい。単繊維化セルロースの平均繊維径は前述のとおりである。単繊維化セルロースの平均繊維長は限定されないが、その上限は好ましくは２０００μｍ以下、より好ましくは１５００μｍ以下である。その下限は好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは５００μｍ以上である。
　また、非パルプ繊維は好ましくは食物繊維である。食物繊維とはヒトの消化酵素で消化されない食物成分である。食物繊維は、水に溶けない不溶性食物繊維であることがより好ましい。食物繊維は多孔質すなわちスポンジ状であってもよい。多孔質繊維は喫煙物品用シートの表面積を増大させ、疎水性物質を担持しやすい。かかる観点から、前記繊維は好ましくはシトラスファイバーである。シトラスファイバーとは柑橘類のアルベドを主原料とする繊維である。シトラスファイバーの平均繊維径は前述のとおりである。また、食物繊維はアスペクト比の小さい短繊維または柱状粒子であってもよい。
　一態様において、単繊維化セルロースと食物繊維とは併用される。両者を併用することによって、喫煙物品用材料の強度が向上する。食物繊維１重量部に対する単繊維化セルロースの重量の上限は、好ましくは１．５重量部以下、より好ましくは１．２重量部以下であり、その下限は好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．３重量部以上である。
　喫煙物品用材料における非パルプ繊維の量は好ましくは１～７６重量％、より好ましくは５～３０重量％である。非パルプ繊維の量が過多であると経済的でない。また、非パルプ繊維の量が過少であると、所望の効果が奏されない可能性がある。
（２）疎水性物質（成分Ｂ）
　喫煙物品用材料における疎水性物質は、好ましくは香味源の機能を担う。すなわち疎水性物質（以下、成分Ｂともいう）は、疎水性香味物質である。疎水性物質の量は、所望の香味を発現できる量であれば限定されないが、喫煙物品用材料中、好ましくは０．０１～１６重量％、より好ましくは０．０５～６重量％である。
　疎水性物質は、好ましくは、非パルプ繊維に担持されている。このような形態をとることで、喫煙物品用材料中の疎水性物質の分散状態が良好となる。非パルプ繊維（成分Ａ）に対する、疎水性物質（成分Ｂ）の配合割合は、好ましくは０．１～８０重量％、より好ましくは０．１～３０重量％、さらに好ましくは１～２５重量％である。
　疎水性物質が融点を有する場合、当該融点は好ましくは１００℃以下である。疎水性物質がかかる融点を有すると、喫煙時のデリバリーが良好となる。かかる観点から、融点の上限は好ましくは８０℃以下である。一方、当該融点が過度に低いと、保存安定性が低下する。かかる観点から、前記融点の下限値は、好ましくは３５℃以上、より好ましくは４０℃以上である。融点は、ＤＳＣ等の公知の熱量分析によって求められる。
　前記疎水性物質は、好ましくは香味源となる環式モノテルペンであるか、またはたばこ抽出物である。これらは併用されてもよい。香味源となる環式モノテルペンは、好ましくは、メンソール、バニリン、エチルバニリンである。
　たばこ抽出物とは、タバコ植物由来のたばこ原料を抽出に供して得た抽出液に含まれる有効成分（抽出に用いた媒体以外の成分）である。抽出は公知のとおりに実施できるが、例えば、以下の方法が挙げられる。１）たばこ原料を、媒体を用いた抽出に供して、たばこ抽出物を得る方法、２）たばこ原料に媒体を加えて加熱し、発生した蒸気を捕集し、たばこ抽出物を得る方法、３）加熱によって蒸気とした媒体をたばこ原料に通過させ、当該通過後の蒸気を捕集してたばこ抽出物を得る方法。媒体とは、水、アルコール等の親水性有機溶媒、非プロトン性溶媒、ヘキサンや石油類等の疎水性有機溶媒、またはこれらの組合せが挙げられる。
　１）の方法では疎水性物質を抽出するためには疎水性有機溶媒を用いることが望ましく、作業性等の観点から、疎水性の非プロトン性溶媒を用いることが好ましい。また、２）または３）の方法では作業効率の観点から媒体としてグリセリン、プロピレングリコール、トリアセチン、１，３－ブタンジオール、またはエタノール等のアルコールを用いることが好ましい。抽出には必要に応じて酸またはアルカリを用いることもできる。抽出によって得た、たばこ抽出物と媒体とを含む液体をたばこ抽出液という。
　たばこ原料としては、例えば、ニコチアナ・タバカム（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ．ｔａｂａｃｕｍ）やニコチアナ・ルスチカ（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ．ｒｕｓｔｉｃａ）等のタバコ属の原料を用いることができる。ニコチアナ・タバカムとしては、例えば、バーレー種または黄色種等の品種を用いることができる。また、これ以外に、オリエント種やたばこ属の在来種バーレー種を用いてもよい。
　たばこ原料は、刻みまたは粉粒体のたばこ原料（以下、「原料片」ともいう）であってもよい。このような場合において、原料片の粒径は、０．５～１．１８ｍｍであることが好ましい。このような原料片は、例えば、ＪＩＳ　Ｚ　８８０１に準拠したステンレス篩を用いて、ＪＩＳ　Ｚ　８８１５に準拠する篩分けによって得られる。例えば、１）１．１８ｍｍの目開きを有するステンレス篩を用いて、乾燥式かつ機械式振とう法によって２０分間に亘って原料片を篩分けによって、１．１８ｍｍの目開きを有するステンレス篩を通過する原料片を得る。２）続いて、０．５０ｍｍの目開きを有するステンレス篩を用いて、乾燥式かつ機械式振とう法によって２０分間に亘って原料片を篩分けによって、０．５０ｍｍの目開きを有するステンレス篩を通過する原料片を取り除く。このようにすることで、上限を規定するステンレス篩（目開き＝１．１８ｍｍ）を通過し、下限を規定するステンレス篩（目開き＝０．５０ｍｍ）を通過しない原料片を調製できる。
　抽出に供されるたばこ原料中の水分量は限定されないが、効率的に香味成分を抽出する観点から、その水分量は５～３０重量％程度であることが好ましい。たばこ原料中の水分量は公知の方法で測定されるが、例えば、試料を１ｇ採取し、１０５℃で加熱し、重量変化率が１ｍｇ／分以下になるまで加熱したときの重量減少量を水分量とする。この測定には、例えばハロゲン加熱水分計（オーハウス社製、ＭＢ４５等）を用いることができる。
　（３）バインダー（成分Ｃ）
　バインダー（以下、成分Ｃともいう。）は喫煙物品用材料に強度を付与する。バインダーとしては公知のものが用いられるが、例えば、セルロース誘導体、キサンタンガム、グァーガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、でんぷん、水溶性大豆多糖類、およびこれらの組合せからなる群より選択されることが好ましい。セルロース誘導体としては、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースまたはカルボキシアルキルセルロースが挙げられる。セルロース誘導体としては、より具体的に、メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、およびこれらの塩を挙げることができる。中でも、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）とカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を併用することが好ましい。
　喫煙物品用材料における成分Ｃの量は、好ましくは１～５０重量％、より好ましくは３～３０重量％である。当該量が下限値未満であると十分な強度が得られにくい。
（４）エアロゾル源（成分Ｄ）
　エアロゾル源（以下、成分Ｄともいう）は、加熱によってエアロゾルを形成する物質である。エアロゾル源としては、グリセリンまたはポリエチレングリコール等の多価アルコールが挙げられる。喫煙物品用材料における成分Ｄの量は好ましくは８～５０重量％、より好ましくは１０～３０重量％である。当該量が下限値未満であると、喫煙時の煙量が十分でない。当該量が上限値を超えると、喫煙物品用材料の取扱性が低下する。
（５）成分Ａ以外の繊維（成分Ｆ）
　喫煙物品用材料は、好ましくは成分Ａ以外の繊維（以下成分Ｆともいう）を含む。繊維としては、例えばパルプに代表される木材繊維やセルロース繊維が挙げられる。成分Ｆは、喫煙物品用材料を補強する機能を担う。かかる観点から、一態様において、喫煙物品用材料中の成分Ｆの含有量は２０～８０重量％である。
（６）形態
　喫煙物品用材料は、当該材料中に成分Ｂが良好に分散されており、かつ優れた成形性を備える。このため、喫煙物品用材料は、喫煙物品用の充填材に好適である。喫煙物品用材料は、刻、シート、ストランド、粉体、または顆粒の形態であってよい。
２．製造方法
　喫煙物品用材料は、任意の方法で製造されうるが、好ましくは以下の工程を備える方法で製造される。
　非パルプ繊維（成分Ａ）と、疎水性物質（成分Ｂ）と、を混合して混合物を得る混合工程、
　当該混合物を、粉砕、造粒、またはシート化する成形工程。
（１）混合工程
　成分Ａと成分Ｂとを優先的に混合することで、その他の成分を混合しても、成分Ｂが偏在せず、混合物中で良好な分散状態を得ることができる。この理由は限定されないが、成分Ａに成分Ｂが担持されるためではないかと推察される。混合比は、最終的な喫煙物品用材料によって適宜調整されるが、一態様において、好ましくは成分Ａ：成分Ｂ＝１００：１～３０（重量比）であり、より好ましくは成分Ａ：成分Ｂ＝１００：１～２５（重量比）である。
（２）他の成分を混合する工程
　必要に応じて、前記混合工程の後に、成分Ａと成分Ｂの混合物と、前述の他の成分（成分Ｃ～Ｆ）を混合する工程を設けてもよい。混合比は、最終的な喫煙物品用材料によって適宜調整される
（３）成形工程
　本工程では、前工程で得た混合物を成形する。成形としては、粉砕、造粒、またはシート化が挙げられる。粉砕は公知の粉砕機を用いて実施できる。造粒は、例えば、前記混合物に水を加えて混練し、得られた混練物を湿式押出し造粒機で造粒（長柱状）した後、短柱状あるいは球状に整粒することにより得ることができる。
　シート化、例えば圧延法、キャスト法等の公知の方法で実施できる。このような方法で製造された各種シートについては、「たばこの事典、たばこ総合研究センター、２００９．３．３１」に詳細が開示されている。
＜圧延法＞
　圧延法によりシートを製造する方法としては、例えば、以下の工程を含む方法を挙げることができる。
　１）水を含む前記混合物を圧延ローラーに投入して圧延する工程。
　２）圧延成形品を乾燥機で乾燥する工程。
　この方法でシートを製造する場合、目的に応じて、圧延ローラーの表面を加温または冷却してもよく、圧延ローラーの回転数を調整してもよい。また、圧延ローラーの間隔を調整してもよい。所望の坪量のシートを得るために１つ以上の圧延ローラーを用いることができる。
＜キャスト法＞
　例えば、以下の工程を含む方法を挙げることができる。
　１）水を含む前記混合物（スラリー）を薄く延ばす（キャストする）工程、
　２）前記キャストされたシートを乾燥する工程。
　この方法でシートを製造する場合、スラリーに対して紫外線照射もしくはＸ線照射することで、ニトロソアミン等の一部の成分を除去する工程を加えてもよい。
＜押出法＞
　例えば、以下の工程を含む方法を挙げることができる。
１）水を含む前記混合物を圧展またはダイから押出してウェットシートを調製する工程。３３）前記ウェットシートを乾燥する工程。
３．喫煙物品
　前述のとおり、喫煙物品用材料は喫煙物品の充填剤として好適である。喫煙物品としては、燃焼型喫煙物品、非燃焼加熱型喫煙物品が挙げられる。ここでは、非燃焼加熱型喫煙物品を例にして説明する。図１に非燃焼加熱型喫煙物品の一態様を示す。図に示すように、非燃焼加熱型喫煙物品２０は、たばこセグメント２０Ａと、周上に穿孔を有する筒状の冷却部２０Ｂと、フィルター部２０Ｃと、を備える。非燃焼加熱型喫煙物品２０は、これ以外の部材を有していてもよい。非燃焼加熱型喫煙物品２０の軸方向の長さは限定されないが、４０～９０ｍｍであることが好ましく、５０～７５ｍｍであることがより好ましく、５０～６０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、非燃焼加熱型喫煙物品２０の周の長さは１６～２５ｍｍであることが好ましく、２０～２４ｍｍであることがより好ましく、２１～２３ｍｍであることがさらに好ましい。例えば、たばこセグメント２０Ａの長さは２０ｍｍ、冷却部２０Ｂの長さは２０ｍｍ、フィルター部２０Ｃの長さは７ｍｍである態様を挙げることができる。これら個々の部材長さは、製造適性、要求品質等に応じて、適宜変更できる。図１には、第１セグメント２５を配置した態様を示すが、これを配置せずに、冷却部２０Ｂの下流側に第２セグメント２６のみを配置してもよい。
　１）たばこセグメント２０Ａ
　たばこセグメント２０Ａ中のたばこ充填物２１は、前記喫煙物品用材料を含む。たばこ充填物２１をラッパー２２内に充填する方法は特に限定されないが、例えばたばこ充填物２１をラッパー２２で包んでもよく、筒状のラッパー２２内にたばこ充填物２１を充填してもよい。たばこ充填物の形状が矩形状のように長手方向を有する場合、当該長手方向がラッパー２２内でそれぞれ不特定の方向となるように充填されていてもよく、たばこセグメント２０Ａの軸方向に整列またはこれに直交する方向に整列させて充填されていてもよい。たばこセグメント２０Ａが加熱されることにより、たばこ充填物２１に含まれるたばこ成分、エアロゾル源および水が気化し、吸引に供される。
　２）冷却部２０Ｂ
　冷却部２０Ｂは筒状部材で構成されることが好ましい。筒状部材は例えば厚紙を円筒状に加工した紙管２３であってもよい。また、冷却部２０Ｂは、チャネルを形成するために、しわ付けされ、次いでひだ付け、ギャザー付け、または折畳まれた薄い材料のシートによって形成されてもよい。このような材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸、酢酸セルロース、およびアルミニウム箔から構成される群から選択されたシート材料を用いることができる。冷却部２０Ｂの全表面積は冷却効率を考慮して適宜調製されるが、例えば、３００～１０００ｍｍ２／ｍｍとすることができる。冷却部２０Ｂには、好ましくは穿孔２４が設けられる。穿孔２４の存在により、吸引時に外気が冷却部２０Ｂ内に導入される。これにより、たばこセグメント２０Ａが加熱されることで生成したエアロゾル気化成分が外気と接触し、その温度が低下するため液化し、エアロゾルが形成される。穿孔２４の径（差し渡し長さ）は特に限定されないが、例えば０．５～１．５ｍｍであってもよい。穿孔２４の数は特に限定されず、１つでも２つ以上でもよい。例えば穿孔２４は冷却部２０Ｂの周上に複数設けられていてもよい。
　冷却部２０Ｂは、その軸方向の長さが例えば７～２８ｍｍのロッド形状とすることができる。例えば、冷却部２０Ｂの軸方向の長さは１８ｍｍとすることができる。冷却部２０Ｂは、その軸方向断面形状として実質的に円形であり、直径を５～１０ｍｍとすることができる。例えば、冷却部の直径は、約７ｍｍとすることができる。
　３）フィルター部２０Ｃ
　フィルター部２０Ｃの構成は特に限定されないが、単数または複数の充填層から構成されてよい。充填層の外側は一枚または複数枚の巻紙で巻装されてよい。フィルター部２０Ｃの通気抵抗は、フィルター部２０Ｃに充填されるフィルター充填物の量、材料等により適宜変更することができる。例えば、フィルター充填物が酢酸セルロース繊維である場合、フィルター部２０Ｃに充填される酢酸セルロース繊維の量を増加させれば、通気抵抗を増加させることができる。フィルター充填物が酢酸セルロース繊維である場合、酢酸セルロース繊維の充填密度は０．１３～０．１８ｇ／ｃｍ３であることができる。前記通気抵抗は通気抵抗測定器（商品名：ＳＯＤＩＭＡＸ、ＳＯＤＩＭ製）により測定される値である。
　フィルター部２０Ｃの周の長さは特に限定されないが、１６～２５ｍｍであることが好ましく、２０～２４ｍｍであることがより好ましく、２１～２３ｍｍであることがさらに好ましい。フィルター部２０Ｃの軸方向（図１の水平方向）の長さは４～１０ｍｍで選択可能であり、その通気抵抗が１５～６０ｍｍＨ２Ｏ／ｓｅｇとなるように選択される。フィルター部２０Ｃの軸方向の長さは５～９ｍｍが好ましく、６～８ｍｍがより好ましい。フィルター部２０Ｃの断面の形状は特に限定されないが、例えば円形、楕円形、多角形等であることができる。またフィルター部２０Ｃには香料を含んだ破壊性カプセル、香料ビーズ、香料を直接添加していてもよい。
　フィルター部２０Ｃは第１セグメント２５としてセンターホール部を備えていてもよい。センターホール部は１つまたは複数の中空部を有する第１充填層２５ａと、当該充填層を覆うインナープラグラッパー（内側巻紙）２５ｂとで構成される。センターホール部は、マウスピース部の強度を高める機能を有する。センターホール部はインナープラグラッパー２５ｂを持たず、熱成型によってその形が保たれていてもよい。第１充填層２５ａは、例えば酢酸セルロース繊維が高密度で充填されトリアセチンを含む可塑剤が酢酸セルロース重量に対して、６～２０重量％添加されて硬化された内径φ５．０～φ１．０ｍｍのロッドとすることができる。第１充填層２５ａは繊維の充填密度が高いため、吸引時は、空気やエアロゾルは中空部のみを流れることになり、第１充填層２５ａ内はほとんど流れない。センターホール部内部の第１充填層２５ａが繊維充填層であることから、使用時の外側からの触り心地は、使用者に違和感を生じさせることが少ない。フィルター部２０Ｃは第２セグメント２６を備えていてもよい。第２セグメント２６は第２充填層２６ａと当該充填層を覆うインナープラグラッパー（内側巻紙）２６ｂとで構成される。
　第１充填層２５ａと第２充填層２６ａとはアウタープラグラッパー（外側巻紙）２７で接続されている。アウタープラグラッパー２７は、例えば円筒状の紙であることができる。また、たばこセグメント２０Ａと、冷却部２０Ｂと、接続済みの第１充填層２５ａと第２充填層２６ａとは、マウスピースライニングペーパー２８により接続されている。これらの接続は、例えばマウスピースライニングペーパー２８の内側面に酢酸ビニル系糊等の糊を塗り、前記３つの部材を巻くことで接続することができる。これらの部材は複数のライニングペーパーで複数回に分けて接続されていてもよい。
　非燃焼加熱型喫煙物品とエアロゾルを発生させるための加熱デバイスとの組合せを、特に非燃焼加熱型喫煙システムともいう。当該システムの一例を図２に示す。図中、非非燃焼加熱型喫煙システムは、非燃焼加熱型喫煙物品２０と、たばこセグメント２０Ａを外側から加熱する加熱デバイス１０とを備える。
　加熱デバイス１０は、ボディ１１と、ヒーター１２と、金属管１３と、電池ユニット１４と、制御ユニット１５とを備える。ボディ１１は筒状の凹部１６を有し、これに挿入されるたばこセグメント２０Ａと対応する位置に、ヒーター１２と金属管１３が配置されている。ヒーター１２は電気抵抗によるヒーターであることができ、温度制御を行う制御ユニット１５からの指示により電池ユニット１４より電力が供給され、ヒーター１２の加熱が行われる。ヒーター１２から発せられた熱は、熱伝導度の高い金属管１３を通じてたばこセグメント２０Ａへ伝えられる。当該図には、加熱デバイス１０はたばこセグメント２０Ａを外側から加熱する態様を示したが、内側から加熱するものであってもよい。加熱デバイス１０による加熱温度は特に限定されないが、４００℃以下であることが好ましく、１５０～４００℃であることがより好ましく、２００～３５０℃であることがさらに好ましい。加熱温度とは加熱デバイス１０のヒーターの温度を示す。また、たばこセグメント２０Ａ内にサセプタを配置し、ＩＨ方式にてたばこセグメント２０Ａを加熱することもできる。
　以下に実施態様を記載する。
態様１
　非パルプ繊維と、
　疎水性物質と、
を含む喫煙物品用材料。
態様２
　前記非パルプ繊維が植物由来である、態様１に記載の材料。
態様３
　前記非パルプ繊維が単繊維化セルロースを含む、態様１または２に記載の材料。
態様４
　前記非パルプ繊維が食物繊維を含む、態様１～３のいずれかに記載の材料。
態様５
　前記食物繊維がシトラスファイバーを含む、態様４に記載の材料。
態様６
　前記非パルプ繊維の平均繊維径が２５μｍ以下である、態様１～５のいずれかに記載の材料。
態様７
　０．０１～１０重量％の前記疎水性物質を含む、態様１～６のいずれかに記載の材料。
態様８
　前記疎水性物質が、前記非パルプ繊維に担持されている、態様１～７のいずれかに記載の材料。
態様９
　前記疎水性物質が、１００℃以下の融点を有する、態様１～８のいずれかに記載の材料。
態様１０
　前記疎水性物質が、メンソール、バニリン、エチルバニリン、たばこ抽出物、およびこれらの組合せからなる群より選択される、態様１～９のいずれかに記載の材料。
態様１１
　シート、粉体、または顆粒の形状である、態様１～１０のいずれかに記載の材料。
態様１２
　前記非パルプ繊維と、前記疎水性物質と、を混合して混合物を得る混合工程、
　前記混合物を、粉砕、造粒、またはシート化する成形工程、
を備える、態様１～１１のいずれかに記載の材料の製造方法。
態様１３
　態様１～１２のいずれかに記載の材料を備える、喫煙物品。
態様１４
　態様１３に記載の喫煙物品と、これを加熱する加熱装置と、
を備える、喫煙システム。
［実施例１、比較例１］
　たばこ原料を、定法に従い有機溶媒を用いた抽出に供した。溶媒として、ヘキサン、酢酸エチル、アセトンをそれぞれ用いた。得られた各有機相（溶液）を、減圧下で濃縮して乾固させて、半固形状のたばこ抽出物を得た。これらの抽出物を濃縮乾固させた後は、エチルアルコールや水に再溶解しなかった。
　以下を準備した。便宜上、以下の材料を「賦形剤」と称する。
　非パルプ繊維（成分Ａ）：シトラスファイバー
　バインダー（成分Ｃ）：カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）
　成分Ａ以外の繊維（成分Ｆ）：結晶セルロース繊維、セルロース繊維
　各賦形剤９０ｇに、疎水性物質として前記酢酸エチルで抽出したたばこ抽出物を１０ｇ加えた。たばこ抽出物はあらかじめ加温し、流動性を確保した。加温温度は６０℃以上であり、８０℃まで加温するとより望ましい流動性を得た。賦形剤とたばこ抽出物の混合物を、撹拌翼を用いて粉体全体の色相のムラがなくなるまで撹拌混合した。
　どの賦形剤を用いた場合でも、粉体全体の色ムラがなくなる状態になるまで混合できた。しかし、ＣＭＣまたはＨＰＣを用いた場合（比較例）は、混合過程で多くのダマが発生し、後々の操作性に問題が生じることが予想された。また、セルロース繊維または結晶セルロース繊維を用いた場合（比較例）もダマの発生が抑制されたが、操作性は十分でなかった。一方、シトラスファイバーを用いた場合（実施例）は、ダマが少なく操作性の高い状態の粉体が得られた。
［実施例２］
　成分Ａとして、シトラスファイバー、成分Ｂの疎水性物質として実施例１と同様の方法で調製したたばこ抽出物を準備した。シトラスファイバーに対し、たばこ抽出物を１～２００重量％の任意の範囲で加え、混合攪拌した。たばこ抽出物は予め８０℃で加温して少量ずつ投入した。混合後、撹拌翼を用いて粉体全体の色相のムラがなくなるまで攪拌混合した。シトラスファイバー重量に対する、たばこ抽出物の混合割合が２５重量％までは、混合粉体中にダマの発生が少なく、後の工程に適した操作性を有すると予想された。他方、シトラスファイバー重量に対するたばこ抽出物の混合割合が２５重量％から８０重量％までの場合、許容範囲ではあるがダマの発生が確認された。シトラスファイバー重量に対するたばこ抽出物の混合割合が８０％を超えた場合、ダマの発生が著しくなり、その後の工程への適性が損なわれた。すなわち、成分Ａ（シトラスファイバー）に対し、たばこ抽出物の含有量は８０重量％以下が望ましく、さらに好ましくは２５重量％以下であることが確認された。
［実施例３］
　以下のとおりに成形体を製造した。以下で使用するたばこ抽出物は、実施例１と同様の方法で調製された。
１）成形体１
　成分Ｂとして調製したたばこ抽出物と、成分Ａとしてシトラスファイバーを準備した。シトラスファイバーに対し、１重量％のたばこ抽出物を混合して粉体を得た。当該粉体１０ｇ、パルプ繊維３０ｇ、ヒドロキシプロピルセルロース３０ｇを混合した。この混合物を７００ｍＬの水に少量ずつ混合してスラリーを得た。スラリーを薄層に延ばして乾燥したところ、均一なシート状成形体を得た。この成形体は実質的にたばこ抽出物を０．１４重量％含有する。
２）成形体２
　成分Ｂとして成形体１で用いたたばこ抽出物と、成分Ａとしてシトラスファイバーを準備した。シトラスファイバーに対し、２０重量％のたばこ抽出物を混合して粉体を得た。当該粉体２０ｇと、セルロース繊維４５ｇ、カルボキシメチルセルロース１．５ｇを混合した。この混合物にさらに水を３０ｍＬ加えて混合攪拌した。混合物を混錬してブロック状の固形物を調製し、圧延してシート状にした後、乾燥して均一なシート状成形体を得た。この成形体は実質的にたばこ抽出物を５．０重量％含有する。
３）成形体３
　成分Ｂとして成形体１で用いたたばこ抽出物と、成分Ａとしてシトラスファイバーを準備した。シトラスファイバーに対し、１０重量％のたばこ抽出物を混合して粉体を得た。当該粉体１０ｇと、パルプ繊維３０ｇ、ヒドロキシプロピルセルロース３０ｇを混合した。この混合物を、グリセリン３０ｇを含有する７００ｍＬの水溶液に少量ずつを混合してスラリーを得た。このスラリーを薄層に延ばして乾燥したところ、均一な成形体を得た。この成形体は実質的にたばこ抽出物を０．９１重量％含有する。
４）成形体４
　成分Ｂとして成形体１で用いたたばこ抽出物と、成分Ａとしてシトラスファイバー、およびメントールを準備した。シトラスファイバーに対して、５重量％のたばこ抽出物および４重量％のメントールをそれぞれ混合して粉体を得た。当該粉体２０ｇと、セルロース繊維４５ｇ、カルボキシメチルセルロース１．５ｇを混合し、さらに水を２０ｍＬ加えて混合撹拌した。混合物を混錬してブロック状の固形物を調製し、圧延してシート状にした後、乾燥して均一なシート状成形体を得た。この成形体は実質的にたばこ抽出物を１．４重量％、メントールを約重量１％含有する。
　１０　加熱装置
　１１　ボディ
　１２　ヒーター
　１３　金属管
　１４　電池ユニット
　１５　制御ユニット
　１６　凹部
　１７　通気穴
 
　２０　非燃焼加熱型喫煙物品
　２０Ａ　たばこセグメント
　２０Ｂ　冷却部
　２０Ｃ　フィルター部
 
　２１　たばこ充填物
　２２　巻紙
　２３　紙管
　２４　穿孔
　２５　第１セグメント
　２５ａ　第１充填層
　２５ｂ　インナープラグラッパー
　２６　第２セグメント
　２６ａ　第２充填層
　２６ｂ　インナープラグラッパー
　２７　アウタープラグラッパー
　２８　ライニングペーパー

Claims (14)

  1. 　非パルプ繊維と、
    　疎水性物質と、
    を含む喫煙物品用材料。
  2. 　前記非パルプ繊維が植物由来である、請求項１に記載の材料。
  3. 　前記非パルプ繊維が単繊維化セルロースを含む、請求項１または２に記載の材料。
  4. 　前記非パルプ繊維が食物繊維を含む、請求項１～３のいずれかに記載の材料。
  5. 　前記食物繊維がシトラスファイバーを含む、請求項４に記載の材料。
  6. 　前記非パルプ繊維の平均繊維径が２５μｍ以下である、請求項１～５のいずれかに記載の材料。
  7. 　０．０１～１０重量％の前記疎水性物質を含む、請求項１～６のいずれかに記載の材料。
  8. 　前記疎水性物質が、前記非パルプ繊維に担持されている、請求項１～７のいずれかに記載の材料。
  9. 　前記疎水性物質が、１００℃以下の融点を有する、請求項１～８のいずれかに記載の材料。
  10. 　前記疎水性物質が、メンソール、バニリン、エチルバニリン、たばこ抽出物、およびこれらの組合せからなる群より選択される、請求項１～９のいずれかに記載の材料。
  11. 　シート、粉体、または顆粒の形状である、請求項１～１０のいずれかに記載の材料。
  12. 　前記非パルプ繊維と、前記疎水性物質と、を混合して混合物を得る混合工程、
    　前記混合物を、粉砕、造粒、またはシート化する成形工程、
    を備える、請求項１～１１のいずれかに記載の材料の製造方法。
  13. 　請求項１～１２のいずれかに記載の材料を備える、喫煙物品。
  14. 　請求項１３に記載の喫煙物品と、これを加熱する加熱装置と、
    を備える、喫煙システム。
     
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