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Title:
METHOD OF DRYING NON-COMBUSTION TYPE MOLDED SMOKING ARTICLE AND APPARATUS THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/131009
Kind Code:
A1
Abstract:
A method of drying a non-combustion type molded smoking article is provided. The method is characterized by: preparing a non-combustion type molded smoking article which corresponds to two non-combustion type smoking articles and comprises an aerosol generation section which generates an aerosol upon heating and carbonaceous heat sources disposed respectively at both ends of the aerosol generation section; covering the aerosol generation section with a cover which reflects far infrared rays; and irradiating the carbonaceous heat sources of the non-combustion type molded smoking article with far infrared rays using a far-infrared heater.

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Inventors:
TSURUIZUMI, Ryutaro (())
鶴泉 隆太郎 (())
TAKEUCHI, Manabu (())
Application Number:
JP2009/057216
Publication Date:
October 29, 2009
Filing Date:
April 08, 2009
Export Citation:
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Assignee:
JAPAN TOBACCO INC. (2-1 Toranomon 2-chome, Minato-ku Tokyo, 22, 10584, JP)
日本たばこ産業株式会社 (〒22 東京都港区虎ノ門二丁目2番1号 Tokyo, 10584, JP)
TSURUIZUMI, Ryutaro (())
鶴泉 隆太郎 (())
International Classes:
A24F47/00; A24B9/00; F26B3/30
Attorney, Agent or Firm:
SUZUYE, Takehiko et al. (1-12-9 Toranomon,Minato-k, Tokyo 01, 10500, JP)
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Claims:
 加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル発生セクションと、前記エアロゾル発生セクションの両端に設けられた炭素質熱源とを有する、2本分の非燃焼型喫煙物品に相当する非燃焼型喫煙物品成形体を準備し、
 前記エアロゾル発生セクションを遠赤外線反射性のカバーで覆い、
 前記炭素質熱源に遠赤外線ヒータから遠赤外線を照射する
ことを特徴とする非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥方法。
 前記遠赤外線ヒータの温度が200~600℃であることを特徴とする請求項1に記載の非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥方法。
 前記炭素質熱源に対する遠赤外線の照射時間が5秒~5分であることを特徴とする請求項1に記載の非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥方法。
 前記遠赤外線ヒータと、前記非燃焼型喫煙物品成形体の炭素質熱源との間に気体を流しながら、前記炭素質熱源に遠赤外線を照射することを特徴とする請求項1に記載の非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥方法。
 加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル発生セクションと、前記エアロゾル発生セクションの両端に設けられた炭素質熱源とを有する、2本分の非燃焼型喫煙物品に相当する非燃焼型喫煙物品成形体を、連続的に搬送する金属ベルト構造を備え、前記エアロゾル発生セクションを遠赤外線反射性のカバーで覆った状態で支持する支持体と、
 前記炭素質熱源に遠赤外線を照射するように配置された遠赤外線ヒータと
を備えたことを特徴とする非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥装置。
 前記遠赤外線ヒータと、前記支持体上に支持された非燃焼型喫煙物品成形体の炭素質熱源との間に気体を流すための通気手段をさらに備えたことを特徴とする請求項5に記載の非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥装置。
Description:
非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥 法およびその装置

 本発明は、非燃焼型喫煙物品成形体の乾 方法およびその装置に関する。

 シガレットに代わり、タバコの葉を燃焼 せずに、タバコの香喫味やエアロゾルを楽 むための非燃焼型喫煙物品が開発されてい 。非燃焼型喫煙物品は、先端に取り付けた 熱部材である熱源と、適当な基材にエアロ ル発生材を保持させたエアロゾル発生セク ョンを含んでいる。上記熱源とエアロゾル 生材とは物理的に分離されている。このタ プの喫煙物品は、熱源を燃焼させてその熱 よりエアロゾル発生セクション中のエアロ ル発生材を燃焼させることなく加熱し、エ ロゾルを発生させるものである。喫煙者は のエアロゾルを吸引する。上記熱源として 、もっぱら炭素質熱源が用いられている。

 この炭素質熱源は、炭素質熱源組成物を 合してロッド状に押出し成形する。続いて の外周を、例えばガラス繊維等の弾性ジャ ットからなる耐熱部材で包んだ後、オーバ ラップ紙でオーバーラップする。続いて、 素質熱源ロッドを所定の長さに切断して、 らに個々の喫煙物品用の熱源用に切断する この炭素質熱源には、例えば、炭素質熱源 よりエアロゾル発生セクションが加熱され 際に空気通路として機能し、初期の燃焼特 を発揮させるために設けられる貫通孔が軸 向に設けられている。上記炭素質熱源組成 は押出成形を可能にするために、20~40%の比 的高い水分量を含む。また、ロッド状に成 した炭素質熱源を、上記貫通孔を潰すこと くきれいに所定の長さに切断するためにも る程度の水分が必要とされる。しかしなが 、炭素質熱源の水分量が高すぎると炭素質 源の変形、炭素質熱源を包む弾性ジャケッ およびオーバーラップ紙への水分移行、炭 質熱源の着火性の低下等の問題が発生する めに、製品化する前に炭素質熱源を乾燥さ る必要がある。

 この炭素質熱源の乾燥方法としては、例 ば特開平8-332067号公報に記載されるような 風乾燥法やマイクロ波を用いる方法が挙げ れる。しかしながらこれらの方法は、炭素 熱源を加熱して乾燥すると同時に、エアロ ル発生セクションも加熱する。エアロゾル 生セクションが加熱されると、保持されて るエアロゾル発生材が変質し、香喫味が損 われるという問題が生じる。

 従って本発明は、エアロゾル発生セクシ ンを加熱することなく、炭素質熱源を選択 に乾燥させる方法を提供することを目的と る。また、本発明は、上記炭素質熱源の乾 に用いる装置を提供することを目的とする

 本発明の一態様によれば、加熱されてエ ロゾルを発生するエアロゾル発生セクショ と、前記エアロゾル発生セクションの両端 設けられた炭素質熱源とを有する、2本分の 非燃焼型喫煙物品に相当する非燃焼型喫煙物 品成形体を準備し、前記エアロゾル発生セク ションを遠赤外線反射性のカバーで覆い、前 記炭素質熱源に遠赤外線ヒータから遠赤外線 を照射することを特徴とする非燃焼型喫煙物 品成形体の乾燥方法が提供される。

 本発明の他の態様によれば、加熱されて アロゾルを発生するエアロゾル発生セクシ ンと、前記エアロゾル発生セクションの両 に設けられた炭素質熱源とを有する、2本分 の非燃焼型喫煙物品に相当する非燃焼型喫煙 物品成形体を、前記エアロゾル発生セクショ ンを遠赤外線反射性のカバーで覆った状態で 支持する支持体と、前記炭素質熱源に遠赤外 線を照射するように配置された遠赤外線ヒー タとを備えたことを特徴とする非燃焼型喫煙 物品成形体の乾燥装置が提供される。

図1は、本発明の方法により処理される 非燃焼喫煙物品成形体の断面図である。 図2は、非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥 方法および乾燥装置を示す平面図および斜視 図である。 図3は、非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥 方法および乾燥装置を示す断面図および平面 図である。

 以下、本発明をより詳しく説明する。

 図1に、本発明の方法によって処理される 非燃焼型喫煙物品成形体の一例を示す。この 非燃焼型喫煙物品成形体10は、加熱されてエ ロゾルを発生するエアロゾル発生材11を円 体111内に収容したエアロゾル発生セクショ の両端に、炭素質熱源12の外周を、例えばガ ラス繊維等の弾性ジャケットからなる耐熱部 材122で包んだ後、円筒状にオーバーラップ紙 121を巻いたものを設けた構造を有する。炭素 質熱源12には、一般的に、外部空気を取り込 ための貫通孔12aが軸方向に設けられている

 この非燃焼型喫煙物品成形体10を中央で 断することにより、2本分の非燃焼型喫煙物 の主要部が得られる。得られた非燃焼型喫 物品の主要部のエアロゾル発生セクション 端部に、必要に応じて香喫味発生部やフィ タを取り付けることにより、非燃焼型喫煙 品を作製することができる。

 エアロゾル発生セクションに含まれるエ ロゾル発生物質としては、例えば、グリセ ン、プロピレングリコール、トリエチレン リコール、テトラエチレングリコール等の 価アルコール、ステアリン酸メチル、ドデ ン二酸ジメチル、テトラデカン二酸ジメチ 等のカルボン酸脂肪族エステルを用いるこ ができる。エアロゾル発生物質は、通常、 当な担体に担持される。担体としては、紙 活性炭等の多孔質材料を用いることができ 。エアロゾル発生物質を多孔質材料に吸収 いし吸着させてエアロゾル発生材を調製す 。あるいは、担体として、特許第3118462号明 細書に記載されている、カードラン等のグル カンゲルを用いることができる。すなわち、 熱不可逆凝固性グルカンの水中分散液にエア ロゾル発生物質を添加し、例えばステンレス 鋼製ベルト上に薄膜シート状にキャスティン グした後、加熱乾燥してグルカンをゲル化さ せる。このエアロゾル発生物質を保持したグ ルカンゲルは、裁刻しまたは粉末化してエア ロゾル発生材として用いることができる。

 エアロゾル発生物質を担体に保持させた アロゾル発生材を、ガラス繊維を含有する シート、セラミック、金属箔で内張りされ 紙シート等の不燃性材料で形成された円筒 111内に収容してエアロゾル発生セクション 構成することができる。

 炭素質熱源12のための炭素質熱源組成物 は、通常、カーボン、炭酸カルシウム、バ ンダおよび多価アルコールが含まれる。炭 質熱源組成物中の炭酸カルシウム(粒状)量は 30~55重量%であることが好ましい。バインダは 、炭酸カルシウムとカーボンを結着させるた めに含まれており、その量は5~15重量%である とが好ましい。バインダとしては、アルギ 酸塩、カルボキシメチルセルロース又はそ 塩、ペクチン又はその塩、及びカラギーナ 又はその塩、グアーガム等を用いることが きる。また、多価アルコールを0.5~5重量%含 することが好ましい。多価アルコールとし は、グリセリンまたはプロピレングリコー 等を用いることができる。炭素質熱源組成 のうち、上記の成分以外の残部はカーボン ある。使用するカーボン(粒子)の由来に特 制限はなく、既知のカーボンを用いること できる。

 上記のような非燃焼型喫煙物品成形体を 常は複数並べ、必要に応じて積層した状態 して、エアロゾル発生セクションの外周を 赤外線反射性のカバーで覆う。遠赤外線反 性のカバーの材料は特に限定されず、遠赤 線をよく反射する金属箔または金属板等を いることができ、例えばアルミ箔を挙げる とができる。このカバーで覆うことでエア ゾル発生セクションに遠赤外線が照射され 、エアロゾル発生材が加熱されることを防 ことができる。

 同様の理由で、非燃焼型喫煙物品成形体 支持体にも、遠赤外線を反射するような金 面を有する材料を用いることが好ましい。

 炭素質熱源に遠赤外線を照射する遠赤外 ヒータは、いずれのタイプの遠赤外線ヒー をも用いることができる。遠赤外線ヒータ 温度は、好ましくは、200~600℃の範囲に設定 される。遠赤外線ヒータの温度が200℃未満で あると、炭素質熱源を十分に乾燥させるのに 長時間を要する。遠赤外線ヒータの温度が600 ℃を超えると時間は短縮できるが、ヒータを 支持する部材や構造を高耐熱用のものとする 必要があり、コストがかかる。炭素質熱源に 対する遠赤外線の照射時間は5秒~5分であるこ とが好ましい。照射時間が5秒未満であると 分に炭素質熱源を乾燥させることが難しい 照射時間の上限は5分あれば十分である。炭 質熱源の水分量を一般的に9~10%にまで低下 せるために、この遠赤外線ヒータと遠赤外 の照射時間は相互に関係している。例えば 赤外線ヒータの温度を約600℃に設定した場 、照射時間を約5秒とする。遠赤外線ヒータ 温度を約200℃に設定した場合、照射時間を 5分とする。

 炭素質熱源に遠赤外線を照射する際には 遠赤外線ヒータと非燃焼型喫煙物品成形体 炭素質熱源との間に気体を流すことが好ま い。空気中の水蒸気は遠赤外線を吸収する で、雰囲気温度が上昇してエアロゾル発生 クションが温まるおそれがある。これを防 ために、遠赤外線ヒータと炭素質熱源との に気体を流して、温められた空気(水蒸気) 排除する。気体を流す手段は特に限定され い。温められた空気は上昇することから、 置の下方側から上方側に気体を流すことが ましい。また、気体を流すことで、非燃焼 喫煙物品成形体の支持体その他の部材の冷 効果も期待できる。支持体等を冷却するこ により、エアロゾル発生セクションへの熱 導を抑制することができる。

 次に、図面を参照しながら、本発明に係 非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥方法および の装置の具体例を説明する。

 図2(a)は本発明の一実施形態に係る非燃焼 型喫煙物品成形体の乾燥方法および乾燥装置 を示す平面図、図2(b)は斜視図である。SUS板 らなるトレー21を支持体として用い、その上 に図1に示した非燃焼型喫煙物品成形体10を一 列に並べたものを、例えば3段に積層して支 させる。非燃焼型喫煙物品成形体10の段数は 特に限定されず、適宜調整することができる 。積層された非燃焼型喫煙物品成形体10のエ ロゾル発生セクション11(図1に示す)の外周 、遠赤外線反射性のアルミ箔22で覆う。非燃 焼型喫煙物品成形体10の積層体の両端面で露 している炭素質熱源12に対向するように、 対の遠赤外線ヒータ23、23が設けられている 非燃焼型喫煙物品成形体10の積層体の端面 遠赤外線ヒータ23との間隔は10~150mmの範囲で 意に設定できる。遠赤外線ヒータ23の近傍 は熱電対24が設けられている。遠赤外線ヒー タ23、23および熱電対24はコントローラ25に接 されて制御される。また、圧縮空気を収容 た容器26から配管27を通して、非燃焼型喫煙 物品成形体10の積層体と遠赤外線ヒータ23、23 との間で、水平方向に空気が流されるように なっている。

 図3(a)は本発明の他の実施形態に係る非燃 焼型喫煙物品成形体の乾燥方法および乾燥装 置を示す側面図、図3(b)は平面図である。装 の下部には、ローラー31、31が設けられ、こ らのローラー31、31に光沢面を持つ金属ベル ト32が掛けわたされている。この金属ベルト3 2が支持体として用いられる。装置の上部に 、非燃焼型喫煙物品成形体10を収容するバッ ファ33が設けられている。バッファ33から供 される非燃焼型喫煙物品成形体10は、金属ベ ルト32上で一列に並べられ、かつ例えば3段に 積層された状態で支持され、金属ベルト32と もに移動する。積層された非燃焼型喫煙物 成形体10のエアロゾル発生セクション11(図1 示す)を覆うように、遠赤外線を反射する光 沢面を持つ金属板34が配置される。非燃焼型 煙物品成形体10の積層体の両端面で露出し いる炭素質熱源12に対向するように、一対の 遠赤外線ヒータ35、35が設けられている。非 焼型喫煙物品成形体10の積層体の端面と遠赤 外線ヒータ35との間隔は10~150mmの範囲で任意 設定できる。遠赤外線ヒータ35の近傍には熱 電対などの温度センサ(図示せず)が設けられ いる。遠赤外線ヒータ35、35および温度セン サはコントローラ(図示せず)に接続されて制 される。また、圧縮空気を収容した容器(図 示せず)から配管(図示せず)を通して、非燃焼 型喫煙物品成形体10の積層体と遠赤外線ヒー 35、35との間で、鉛直上向き方向に空気が流 されるようになっている。

 以上のような乾燥方法および乾燥装置を いれば、図1に示すエアロゾル発生セクショ ン11を遠赤外線反射性のカバーで覆って遠赤 線を反射させてエアロゾル発生セクション1 1の加熱を防止する一方、炭素質熱源12に遠赤 外線を選択的に吸収させて炭素質熱源12を乾 させることができる。

 図2(a)および(b)のように非燃焼型喫煙物品 成形体10の積層体を固定した状態で炭素質熱 を乾燥させてもよいし、図3(a)および(b)のよ うに非燃焼型喫煙物品成形体10の積層体を移 させながら炭素質熱源を乾燥させてもよい

 以下本発明を実施例により説明するが、 発明はこれらに限定されるものではない。

 図2(a)および(b)に示した方法および装置を 用いて、非燃焼型喫煙物品成形体10の炭素質 源を乾燥させた。非燃焼型喫煙物品成形体1 0の積層体の端面と遠赤外線ヒータ23との間隔 を10mmに設定した。遠赤外線ヒータ23としては 坂口電熱株式会社製、PH-150を用いた。この遠 赤外線ヒータ23の仕様は、100V、1kWである。熱 電対24としては、シース径1.0mm、シース長200mm のK型熱電対を用いた。コントローラ25として は、坂口電熱株式会社製、BOX型温度調節器SSR -S20-P型を用いた。

 実施例1
 組成比(%)が、50:40:8:2のカーボン、炭酸カル ウム、バインダ(アルギン酸アンモニウム) よび多価アルコール(グリセリン)を混練した ものを押出成形機により室温(24℃)で押出し 形して、炭素質熱源12を作製した。この押出 し成形された炭素質熱源の水分量は約25%であ った。この炭素質熱源12を用いて図1に示す構 造の非燃焼型喫煙物品成形体10を作製した。

 エアロゾル発生材11は、(i)グリセリンで るエアロゾル発生物質、タバコステムパル 、タバコ粉、およびバインダを混合し、キ スティングして成形したシートを刻んだも 、並びに(ii)タバコ刻みを混合したものから る。ここで、(i)と(ii)の混合比は1:1である。

 この非燃焼型喫煙物品成形体を図2に示す トレー21上に乗せ、エアロゾル発生セクショ をアルミ箔22で覆った。図示したように気 を流しながら遠赤外線ヒータ23によって、250 ℃で4分間、遠赤外線を照射して炭素質熱源 乾燥させた。このときの成形体表面温度を 1に示す。遠赤外線を照射した後、非燃焼型 煙物品成形体を調和させた。調和とは、非 焼型喫煙物品成形体の水分含有量が平衡状 に達するまで放置する操作をいう。作製直 、赤外線照射直後、および調和後の炭素質 源およびエアロゾル発生セクションの水分 を表2に示す。

 比較例1
 実施例1と同様にして作製した非燃焼型喫煙 物品成形体を熱風乾燥機中に入れ、70℃の熱 で10分間熱風乾燥させた。このときの成形 表面温度を表1に併せて示す。この乾燥させ 非燃焼型喫煙物品成形体を上記の通り調和 せた。作製直後、熱風乾燥後、および調和 の熱源とエアロゾル発生セクションの水分 を表2に併せて示す。

 比較例2
 実施例1と同様にして作製した非燃焼型喫煙 物品成形体をトレーの上に乗せ、2kWの出力の マイクロ波乾燥機2台の間を連続的に通過さ て乾燥させた。通過時間は3分間とした。こ ときの成形体の表面温度を表1に併せて示す 。この乾燥させた非燃焼型喫煙物品成形体を 上記の通り調和させた。作製直後、乾燥直後 、および調和後の熱源とエアロゾル発生セク ションの水分値を表2に併せて示す。

 実施例2~5
 上記実施例1と同様に非燃焼型喫煙物品成形 体を作製し、表1に示す遠赤外線ヒータ温度 時間で遠赤外線を照射した。遠赤外線を照 した後、喫煙物品を調和させた。

 調和後得られた非燃焼型喫煙物品成形体 中央で裁断し、エアロゾル発生セクション 後端に香喫味発生部およびフィルタを取り けることにより、非燃焼型喫煙物品を作製 た。ここで、香喫味発生部として、タバコ みに各種香料を添加したものを用い、フィ タとして、アセテート繊維からなる一般的 タバコ用フィルタを用いた。こうして得ら た非燃焼型喫煙物品について喫味評価をし 。評価点数と評価内容を表3に示す。

 比較例3
 上記実施例1と同様に非燃焼型喫煙物品成形 体を作製し、比較例1と同様の条件下で乾燥 、調和させた後、実施例2~5と同様に非燃焼 喫煙物品を作製した。この非燃焼型喫煙物 について喫味評価をした。評価点数と評価 容を表3に併せて示す。

 比較例4
 上記実施例1と同様に非燃焼型喫煙物品成形 体を作製し、比較例2と同様の条件下で乾燥 、調和させた後、実施例2~5と同様に非燃焼 喫煙物品を作製した。この非燃焼型喫煙物 について喫味評価をした。評価点数と評価 容を表3に併せて示す。 

 以上詳述したように、本発明によれば、 赤外線を用い、エアロゾル発生セクション 加熱することなく、炭素質熱源を選択的に 燥させることができるので、最終的に作製 れる非燃焼型喫煙物品の香喫味を損なうこ がない。