JP4002887B2 - 低延焼性シガレット - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、着火シガレットが床など可燃物上に落下しても、着火シガレットによる可燃物の延焼が抑制される低延焼性シガレットに関する。
背景技術
着火シガレットの喫煙中、着火シガレットの燃焼コーンは喫煙者の吸込動作の間、いわゆるパフの間にあっても消えずに、維持されなければならない。それ故、パフ間の間隔が多少長くなっても、喫煙者は着火シガレットを繰り返して喫煙することができる。
しかしながら、喫煙者の不注意により、着火シガレットが床などの可燃物上に落下した状況を想定すると、着火シガレットの自然燃焼は可燃物の延焼を招く虞がある。このため、たばこ産業の分野にあっては、上述の状況での延焼を抑制することができるシガレット、いわゆる、低延焼性シガレット（以下、単にシガレットと称する）の開発が要望されている。
このような要望に応えるため、例えば特開平１１−４６７４４号公報及び特開平１１−３１８４１６号公報にはこの種のシガレットが提案されている。前者のシガレットにおいて、刻たばこを包み込んでいるペーパチューブは空気の通過を低減させる複数のエアバリア帯を有し、これらエアバリア帯はシガレットの長手方向に所定の間隔を存して配置されている。このようなシガレットが自然燃焼下にあるとき、シガレットの燃焼コーンが１つのエアバリア帯に達すると、そのエアバリア帯は燃焼コーンへの空気の供給を低減し、燃焼コーンを消火させ、これにより、前述した着火シガレットによる延焼が抑制される。
一方、後者のシガレットのペーパチューブはその内面に熱伝導ストリップを有しており、この熱伝導ストリップはペーパチューブの軸線方向に延びている。このようなシガレットが自然燃焼下にあるとき、熱伝導スリップは燃焼コーンから熱を奪い、燃焼コーンの温度を低下させるものと考えられる。従って、熱伝導ストリップは前述したエアバリア帯と同様に燃焼コーンを消火させる。
一方、特開平５−７６３３５号公報に開示されたシガレットは、パフ間にて発生する副流煙を低減することができる。このシガレットのペーパチューブはその内部に刻たばこを含んだ吸煙ポケットと、たばこ以外の材料を含んだ非吸煙ポケットとを有し、これらポケットはシガレットの長手方向に交互に配置されている。更に、吸煙ポケットと非吸煙ポケットとの間はヒューズを介して接続されており、このヒューズはパフ間での燻りを維持する。このようなシガレットにあっても、非吸煙ポケットは燃焼コーンの温度を低下させ、これにより、着火シガレットによる延焼が抑制されるものと考えられる。
しかしながら、上述した公報のシガレットは何れも、たばこ材料やペーパ以外の付加要素を含んでいる。このような付加要素は、喫煙時、嗜好品であるシガレット本来の風味や味覚を大きく変化させてしまい、喫煙者は上述したタイプのシガレットを好まない。また、付加要素はシガレットの生産コストを大幅に増加させてしまう。
発明の開示
本発明の目的は、喫煙時、シガレット本来の風味や味覚を維持すると同時に延焼性が低く、更には、生産コストの大幅な上昇をも避けることができる低延焼性シガレットを提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の低延焼性シガレットは、軸線を有するペーパチューブと、このペーパチューブ内に第１充填密度にて充填された刻たばこから形成され、前記軸線方向に延びる高密度域と、ペーパチューブ内に第１充填密度よりも低い第２充填密度にて充填された第２刻たばこから形成され、高密度域とは区分して配置された低密度域とを含んでおり、前記シガレットが自由な横置き状態にあるとき仮定したとき、低密度域は、ペーパチューブの下側の部分と高密度域との間に介在する部分を有する。
今、上述のシガレットが着火された状態で落下し、床など可燃物上に横置きされた仮定する。この場合、シガレットの自然燃焼が維持されても、単位時間及び単位体積当たりでみて、低密度域から発生する熱量は高密度域に比べて小さい。このことは、シガレットの自然燃焼下では、ペーパチューブに伝達される熱流束が少ないことを意味する。従って、低密度域の前記部分と可燃物との間のペーパチューブの部分の温度上昇が抑制される結果、この結果、前記部分での着火の可能性が低くなり、着火シガレットによる可燃物への延焼が低減、又は、防止される。
喫煙時、シガレットの風味や味覚を維持するには、高密度域の第１充填密度が０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ^３の範囲にあるのが好ましい。また、低密度域の第２充填密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の範囲にあれば、低密度域は着火シガレットによる可燃物への延焼を十分に阻止でき、この場合、低密度部分の前記部分は１〜３ｍｍの厚みを有しているのが好ましい。
具体的には、高密度域は通常の刻たばこから得ることができ、これに対し、低密度域は膨化処理された刻たばこから得ることができる。
高密度域はペーパチューブの中心に配置されたコアを形成し、一方、低密度域は、高密度域とペーパチューブとの間に配置され、高密度域を囲むスリーブを形成することができる。この場合、低密度域はペーパチューブとコアとの間に１〜３ｍｍの厚みを有しているか、又は、ペーパチューブにおける半径の１／４〜３／４の厚さを有する。
上述したシガレットによれば、低密度域はペーパチューブの全内周をカバーしているので、シガレットの自然燃焼下にて、可燃物にシガレットの外周面の如何なる部位が接触しても、可燃物への延焼が回避される。
前述したようにシガレットの自然燃焼下では、低密度域から発生する熱量は小さく、また、低密度層は高密度域からの熱の移動を妨げる断熱層としても機能する。それ故、低密度域の厚さみ厚ければ厚いほど好ましい。
しかしながら、低密度層の厚みが大きくなり過ぎると、喫煙時、シガレット本来の風味や味覚が悪化する。それ故、低密度層の厚みは、シガレットの風味や味覚を維持されると同時に十分な低延焼性が得られるべく、決定されなければならない。
具体的には、低延焼性シガレット全体でみて、刻たばこの平均充填刻密度が通常のシガレットの充填刻密度とほぼ同一であれば、喫煙時、低延焼性シガレットの風味や味覚に悪影響を被ることがない。
高密度域はチューブ状のコアを形成することができ、この場合、コア内に前述の低密度域と同様な第２低密度域を形成することができる。
また、高密度域は一対のコアを含むことができる、この場合、これらコアはチューブ状コアを分割して得られる。
更に、ペーパチューブ及び高密度域は共に扁平な形状であってもよい。
発明を実施するための最良の形態
第１図及び第２図は、第１実施例の低延焼性シガレットを示す。このシガレットは、ペーパチューブ２と、このペーパチューブ２内に充填されたたばこフィラーと、ペーパチューブ２の一端に接続されたフィルタチップ４とを含む。たばこフィラーは喫煙可能なたばこ材料からなる。
たばこフィラーは２重の同心構造をなし、その中心部のコア状の高密度域６と、この高密度域６の外側にてスリーブ状をなす低密度域８とを有する。高密度域６は断面が円形をなし、ペーパチューブ２の全長に亘り、ペーパチューブ２の軸線方向に延びている。低密度域８はペーパチューブ２と高密度域６との間に位置付けられ、高密度域６の全長に亘り、高密度域６を囲んでいる。従って、低密度域８は、シガレットの横断面でみて、ペーパチューブ２の内周面に全域に亘って接し且つ高密度域６を囲む環状のリム層を形成する。
より詳しくは、高密度域６は、通常のシガレットにて使用される刻たばこ材料から膨化刻たばこを除いた刻たばこを含んでおり、高密度域６に充填された刻たばこの充填密度は例えば、０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ^３の範囲、具体的には０．２５ｇ／ｃｍ^３である。
一方、低密度域８は膨化刻たばこを含み、低密度域８での膨化刻たばこの充填密度は０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の範囲、例えば０．１４ｇ／ｃｍ^３である。そして、高密度域６及び低密度域８の全体でみたとき、刻たばこの平均充填密度は例えば、０．１２〜０．２６ｇ／ｃｍ^３の範囲、好ましくは０．１７〜０．２２ｇ／ｃｍ^３にある。
更に、低密度域８の厚さは１〜３ｍｍの範囲、換言すれば、ペーパチューブ２の半径における１／４〜３／４の範囲にあるのが好ましい。
ここで、膨化刻たばこは、例えば特開平１−１０４１５２号公報に開示された処理装置により、通常の刻たばこを膨化処理して得られる。膨化刻たばこは通常の刻たばこよりも高い膨嵩性を有する。ここで、刻たばこの膨嵩性は同一の重量に対する見掛け体積により表される。
それ故、シガレット製造機にて、膨化刻たばこ及び通常の刻たばこが同一の条件下にてシガレットに製造された場合、膨化刻たばこの充填密度は通常の刻たばこに比べて低い範囲、即ち、上記した０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の範囲にある。
上述のシガレットは、第３図に示されるシガレット製造機により製造可能である。第３図の製造機は、たばこバンド１０に刻たばこを供給するチムニを３つ備えている点のみで、通常のシガレット製造機とは異なる。具体的には、第３図の製造機はたばこバンド１０の下方にチムニ１２，１４，１６を備え、これらチムニはたばこバンド１０の走行方向に沿ってタンデムに配置されている。
最も上流に位置するチムニ１２はたばこバンド１０の下面に向けて、上述した膨化たばこ刻を吹き上げ、これにより、膨化刻たばこはたばこバンド１０の下面に層状に吸着され、低密度層Ｋ１を形作る。
この後、チムニ１４はたばこバンド１０の低密度層Ｋ１に向けて通常の刻たばこを吹き上げる。従って、通常の刻たばこは低密度層Ｋ１上に吸着され、低密度層Ｋ１を覆う高密層Ｋ２を形作る。
最後に、最も下流のチムニ１６は、たばこバンド１０の下面に向けて膨化刻たばこを吹き上げ、ここでの膨化刻たばこは高密度層Ｋ２上に吸着され、高密度層Ｋ２を覆う低密度層Ｋ３を形作る。従って、たばこバンド１０の下面には層Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３からなる積層刻たばこが得られる。
ここで、層Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の幅がそれぞれＷ１，Ｗ２，Ｗ３で表されるとき、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３の関係が満たされている。即ち、たばこバンド１０の下面に向けて開口するチムニ１２，１４，１６の吹き出し幅は、チムニ１２，１４，１６の順序にて段階的に増加されている。
この後、たばこバンド１０から上述した積層刻たばこがロッド成形セクション１８に供給されると、積層刻たばこはペーパＰ上に乗り移る。ここで、ペーパＰ上の積層刻たばこは、ペーパＰ側から層Ｋ３，Ｋ２，Ｋ１の順序で重なり合っている。
ペーパＰ及び積層刻たばこがロッド成形セクション１８を通過する過程にて、積層刻たばこはペーパＰにより連続的に包み込まれ、これによりたばこロッドが成形される。ここで、たばこロッドはその中心に高密度層Ｋ２と、この高密度層Ｋ２を囲む低密度層Ｋ１，Ｋ３を有する。従って、高密度層Ｋ２は高密度域６を形成し、低密度層Ｋ１，Ｋ３は低密度域８を形成する。
この後、たばこロッドはロッド成形セクション１８にて、個々のシガレットロッドＣＲに切断され、シガレットロッドＣＲは前述したシガレットの２倍の長さを有する。
このようにして製造されたシガレットロッドＣＲは、フィルタ付け機（図示しない）に供給され、フィルタ付け機は第１図に示されるシガレットを製造する。
今、上述したシガレットが喫煙されているとき、シガレットが喫煙者の不注意により床などの可燃物上に落下した状況を想定する。ペーパチューブ２内の刻たばこの充填に関して、低密度域８は高密度域６に比べて低い充填密度を有するので、シガレットの自然燃焼が継続されても、低密度域８から発生する単位時間及び単位体積当たりの熱量は高密度域６に比べて少なく、ペーパチューブ２は高温に加熱されることがない。しかも、低密度域８は高密度域６から発生した熱がペーパチューブ２に向けて移動するのを妨げ、断熱層として機能する。この結果、可燃物上にてシガレットが自然燃焼しても、可燃物に接するペーパチューブ２の部分が着火してしまう可能性は低く、これにより、可燃物への延焼が低減される。
また、シガレットの喫煙時、喫煙者は主として高密度域６の燃焼により発生する主流煙を吸い込むので、通常のシガレットに比べて、本発明のシガレットの風味や味覚が大きく変化することもない。
更に、シガレットは、通常のシガレットにて使用される構成要素以外の要素を含んでいない。従って、通常のシガレット製造機のチムニが前述のチムニ１２〜１６に置換されるだけで、本発明のシガレットは通常のシガレット製造機により製造可能であり、その生産コストが大幅に増加することはない。
以下の表１は、比較例であるシガレットＡ〜Ｄや本発明のシガレット（実例）Ｅ〜Ｇの自然燃焼速度及び着火率をそれぞれを示す。自然燃焼速度はシガレットの風味や味覚に影響を及ぼす指標であり、そして、着火率はシガレットの延焼性を示す指標となる。

表１の比較例及び実例Ａ〜Ｇは何れも、円周２４．８ｍｍ、直径約８ｍｍ、長さ８５ｍｍの円筒状のシガレットであり、高密度域及び低密度域における刻たばこの充填密度はそれぞれ、０．２５ｇ／ｃｍ^３、０．１４ｇ／ｃｍ^３である。
第１表の「配置」に関して、「正同心」とは第２図に示されるようにペーパチューブ２の中心に高密度域６が位置し、この高密度域６の外側に低密度域８が位置する同心構造を表し、これに対し、「逆同心」とは、高密度域６及び低密度域８の配置が逆転されていることを示す。更に、そして、「−」は高密度域６の通常の刻たばこ及び低密度域８の膨化刻たばこが混合されている状態、つまり、通常のシガレット内のたばこフィラーを表している。
第１表の「自然燃焼速度」は、無風且つシガレットを横置きした状態にて、シガレットを自然燃焼させたときの測定値を示す。
更に、第１表の「着火率」は、米国国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）にて報告された模擬着火方法（Ｍｏｃｋ−ｕｐ Ｉｇｎｉｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて測定された結果を示す。
なお、ＮＩＳＴとはＮａｔｉｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの略語であり、そして、模擬着火方法の出典は、Ｏｈｌｅｍｉｌｌｅｒ，Ｔ．Ｊ．，Ｖｉｌｌａ，Ｋ．Ｍ．，Ｂｒａｕｎ，Ｅ．，Ｅｂｅｒｈａｒｄｔ，Ｋ．Ｒ．，Ｈａｒｒｉｓ，Ｊｒ．，Ｌａｗｓｏｎ，Ｊ．Ｒ．，ａｎｄ Ｇａｎｎ，Ｒ．Ｇ．，”Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｑｕａｎｔｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅｓ ｔｏ Ｉｇｎｉｔｅ Ｓｏｆｔ Ｆｕｒｎｉｓｈｉｎｇ”，ＮＩＳＴ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ８５１）による。
より具体的には、「着火率」は、試験布として＃６の綿布上に着火シガレットを４８本横置きにし、この状態で、綿布を着火させたシガレット本数の確率を示す。
第１表から明かなように実施Ｅ〜Ｇのシガレットは比較例Ａ，Ｂ，Ｄのシガレットと同様な自然燃焼速度、つまり、同様な風味及び味覚を有する。しかしながら、実例Ｅ〜Ｇのシガレットは比較例Ａ，Ｂ，Ｄのシガレットに比べて低い着火率を有する。このことは、実例Ｅ〜Ｇの延焼性は比較例Ａ，Ｂ，Ｄよりも低いことを意味する。特に、ペーパチューブ２の内周に接する低密度域８の厚さが１ｍｍ以上確保されていれば、着火シガレットによる延焼性は極めて低く抑えられる。
なお、比較列Ｃのシガレットは０％の着火率を有するが、極めて速い自然燃焼速度を有する。従って、比較例Ｅのシガレットは通常のシガレットに比べて風味や味覚の点で非常に劣り、喫煙製品として適しない。
本発明は、上述した第１実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
第４図のシガレット製造機は、たばこバンド１０に向けて刻たばこを供給する１つのチムニ２０を備えている。しかしながら、チムニ２０はその内部に２つの仕切壁２４，２６を有し、これら仕切壁２４，２６はチムニ２０内を３つの室２８，３０，３２に区画している。これら室２８，３０，３２は前述したチムニ１２，１４，１６にそれぞれ相当する。つまり、室２８，３０，３２の吹き出し口の幅はこの順序にて段階的に増加されている。
第４図のシガレット製造機によれば、第３図のシガレット製造機と同様にして、たばこバンド１０の下面に層Ｋ１．Ｋ２，Ｋ３からなる積層刻たたばこが形成され、これにより、第４図のシガレット製造機は第１図のシガレットのためのたばこロッドを製造することができる。
また、第５図に示す第２実施例のシガレットは、断面が楕円形の高密度域６を有する。この場合にも、環状の低密度域８は少なくとも１ｍｍ以上の最小厚さを有する。
また、第６図に示される第３実施例のシガレットは、チューブ状の高密度域６を有し、そして、この高密度域６の内側には別の低密度域３４を更に含んでいる。
第６図のシガレットは、第７図のシガレット製造機により製造可能である。第７図の製造機は、第３図のシガレット製造機に更に２つのチムニ３６，３８を付加することで得られる。これらチムニ３６，３８はチムニ１２よりも上流側にそれぞれ配置され、たばこバンド１０の下面に膨化刻たばこからなる低密度層Ｋ４及び通常の刻たばこからなる高密度層Ｋ５を順次形成する。
また、第６図のシガレットは第８図に示されたシガレット製造機によって製造可能でる。第８図の製造機は、第４図の製造機のチムニ２０内を仕切壁４４，４６により更に仕切ることで得られる。これら仕切壁４４，４６は室２８の上流側に室４４，４６を更に追加する。これら室４４，４６は前述のチムニ３６，３８と同様に、たばこバンド１０の下面に低密度Ｋ４及び高密度層Ｋ５を順次形成する。
更に、第９図に示される第４実施例のシガレットは、ペーパチューブ２の中心部に高密度域４８を有する。この高密度域４９は膨化刻たばこと通常のたばこ刻との混合物から形成されているが、刻たばこの充填密度は低密度域８よりも高い。このような高密度域４８は、他の実施例における高密度域６としても使用可能である。
更にまた、第１０図は第５実施例のシガレットを示す。第１０図のシガレットは一対の高密度域６ａ，６ｂを有する。これら高密度域６ａ，６ｂは第６図の環状の高密度域６を分断することにより得られる。
第１０図のシガレットは、第７図又は第８図のシガレット製造機により製造可能である。この場合、たばこバンド１０の下面に順次形成される高密度層Ｋ５，Ｋ１の幅は第６図のシガレットを製造する場合に比べて短くされ、これら高密度層Ｋ５，Ｋ１が高密度域６ａ，６ｂをそれぞれ形成する。
第１１図は第６実施例のシガレットを示す。第１１図のシガレットのペーパチューブ２は楕円形の横断面を有する。この場合、高密度域６はその断面が楕円形の扁平コアを形成しており、この扁平コアはペーパチューブ２の楕円断面でみて、その長軸上に沿い且つペーパチューブ２の内面間に亘って延びている。低密度域８は高密度域６を両側から挟み込んでおり、高密度域６は低密度域８を一対の外層に分割している。
第１１図のシガレットを製造するには、先ず、たばこハンド１０の下面に層Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３からなる積層刻たばこが形成される。この後、積層刻たばこはロッド成形セクション１８にて、ペーパＰにより扁平なたばこロッドに成形されるか、又は、ペーパＰにより断面円形のたばこロッドに成形された後、このたばこロッドが扁平に変形される。
第１１図のシガレットの場合、高密度領域６の両端はペーパチューブ２の内周に接している。しかしながら、扁平なシガレットは不注意により床などの可燃物上に落下されても、第１１図に示す姿勢にして可燃物上に横置きされる。。従って、可燃物と高密度６との間には必ず低密度域８が介在し、これにより、可燃物への延焼が効果的に低減される。
なお、第１１図のシガレットもまたフィルタチップ（図示しない）を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、第１実施例の低延焼性シガレットを示した斜視図、
第２図は、第１図のシガレットの端面図、
第３図は、第１図のシガレットを製造するシガレット製造機を示した概略図、
第４図は、第１図のシガレットを製造する他のシガレット製造機を示した概略図、
第５図は、第２実施例の低延焼性シガレットの端面図、
第６図は、第３実施例の低延焼性シガレットの端面図、
第７図は、第６図のシガレットを製造するシガレット製造機を示した概略図、
第８図は、第６図のシガレットを製造する他のシガレット製造機を示した概略図、
第９図は、第４実施例の低延焼性シガレットの端面図、
第１０図は、第５実施例の低延焼性シガレットの端面図、
第１１図は、第６実施例の低延焼性シガレットの端面図である。

Claims (10)

1. 低延焼性シガレットは、
   軸線を有するペーパチューブと、
   前記ペーパチューブ内に第１充填密度にて充填された刻たばこから形成され、前記軸線方向に延びる高密度域と、
   前記ペーパチューブ内に前記第１充填密度よりも低い第２充填密度にて充填された第２刻たばこから形成され、前記高密度域とは区分して配置された低密度域とを含み、
   前記シガレットが自由な横置き状態にあるとき仮定したとき、前記低密度域は、前記ペーパチューブの下側の部分と前記高密度域との間に介在する部分を有する。
2. 請求項１のシガレットにおいて、
   前記高密度域の前記第１充填密度は、０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ^３の範囲にあり、
   前記低密度域の前記第２充填密度は０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の範囲にある。
3. 請求項２のシガレットにおいて
   前記部分は１〜３ｍｍの厚みを有する。
4. 請求項３のシガレットにおいて、
   前記高密度域は通常の刻たばこを含み、これに対し、低密度域は膨化処理された刻たばこを含む。
5. 請求項４のシガレットにおいて、
   前記高密度域は前記ペーパチューブの中心に配置されたコアを形成する一方、前記低密度域は、前記高密度域と前記ペーパチューブとの間に配置され、前記高密度域を囲むスリーブを形成する。
6. 請求項５のシガレットにおいて、
   前記低密度域は、前記ペーパチューブと前記コアとの間に１〜３ｍｍの厚みを有する。
7. 請求項５のシガレットにおいて、
   前記低密度域は、前記ペーパチューブと前記コアとの間に、前記ペーパチューブにおける半径の１／４〜３／４の厚さを有する。
8. 請求項４のシガレットにおいて、
   前記高密度域は前記ペーパチューブの中心に配置されたチューブ状のコアを形成する一方、前記低密度域は、前記高密度域と前記ペーパチューブとの間に配置され、前記高密度域を囲むスリーブを形成し、
   前記シガレットは前記コア内に充填された第２低密度域を更に含む。
9. 請求項８のシガレットにおいて
   前記コアは２つに分割されており、前記コアの内外の第１及び第２低密度域は互いに連なっている。
10. 請求項４のシガレットにおいて、
    前記ペーパチューブは楕円形状の横断面を有し、
    前記高密度域は、前記横断面でみて前記楕円の長軸上に沿い且つ前記ペーパチューブの内面間に亘って延びる扁平コアを形成し、
    前記低密度域は、前記扁平コアを挟み込む一対の外層を形成する。

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