(57)【要約】  本発明は、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、前記非燃焼型喫煙物品成形体の炭素質熱源に、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を提供する。
2009131009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シガレットに代わり、タバコの葉を燃焼させずに、タバコの香喫味やエアロゾルを楽しむための非燃焼型喫煙物品が開発されている。非燃焼型喫煙物品は、先端に取り付けた発熱部材である熱源と、適当な基材にエアロゾル発生材を保持させたエアロゾル発生セクションを含んでいる。上記熱源とエアロゾル発生材とは物理的に分離されている。このタイプの喫煙物品は、熱源を燃焼させてその熱によりエアロゾル発生セクション中のエアロゾル発生材を燃焼させることなく加熱し、エアロゾルを発生させるものである。喫煙者はこのエアロゾルを吸引する。上記熱源としては、もっぱら炭素質熱源が用いられている。【０００３】
この炭素質熱源は、炭素質熱源組成物を混合してロッド状に押出し成形する。続いてその外周を、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で包んだ後、オーバーラップ紙でオーバーラップする。続いて、炭素質熱源ロッドを所定の長さに切断して、さ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、炭素質熱源によりエアロゾル発生セクションが加熱される際に空気通路として機能し、初期の燃焼特性を発揮させるために設けられる貫通孔が軸方向に設けられている。上記炭素質熱源組成物は押出成形を可能にするために、２０〜４０％の比較的高い水分量を含む。また、ロッド状に成形した炭素質熱源を、上記貫通孔を潰すことなくきれいに所定の長さに切断するためにもある程度の水分が必要とされる。しかしながら、炭素質熱源の水分量が高すぎると炭素質熱源の変形、炭素質熱源を包む弾性ジャケットおよびオーバーラップ紙への水分移行、炭素質熱源の着火性の低下等の問題が発生するために、製品化する前に炭素質熱源を乾燥させる必要がある。【０００４】
この炭素質熱源の乾燥方法としては、例えば特開平８−３３２０６７号公報に記載されるような熱風乾燥法やマイクロ波を用いる方法が挙げられる。しかしながらこれらの方法は、炭素質熱源を加熱して乾燥すると同時に、エアロゾル発生セクションも加熱する。エアロゾル発生セクションが加熱されると、保持されているエアロゾル発生材が変質し、香喫味が損なわれるという問題が生じる。
【発明の開示】
【０００５】
従って本発明は、エアロゾル発生セクションを加熱することなく、炭素質熱源を選択的に乾燥させる方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記炭素質熱源の乾燥に用いる装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の一態様によれば、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が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、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、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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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】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】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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明をより詳しく説明する。【００１０】
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、加熱されてエアロゾルを発生するエアロゾル発生材１１を円筒体１１１内に収容したエアロゾル発生セクションの両端に、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、外部空気を取り込むための貫通孔１２ａが軸方向に設けられている。【００１１】
この非燃焼型喫煙物品成形体１０を中央で切断することにより、２本分の非燃焼型喫煙物品の主要部が得られる。得られた非燃焼型喫煙物品の主要部のエアロゾル発生セクションの端部に、必要に応じて香喫味発生部やフィルタを取り付けることにより、非燃焼型喫煙物品を作製することができる。【００１２】
エアロゾル発生セクションに含まれるエアロゾル発生物質としては、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等の多価アルコール、ステアリン酸メチル、ドデカン二酸ジメチル、テトラデカン二酸ジメチル等のカルボン酸脂肪族エステルを用いることができる。エアロゾル発生物質は、通常、適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る。エアロゾル発生物質を多孔質材料に吸収ないし吸着させてエアロゾル発生材を調製する。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。【００１３】
エアロゾル発生物質を担体に保持させたエアロゾル発生材を、ガラス繊維を含有する紙シート、セラミック、金属箔で内張りされた紙シート等の不燃性材料で形成された円筒体１１１内に収容してエアロゾル発生セクションを構成することができる。【００１４】
炭素質熱源１２のための炭素質熱源組成物には、通常、カーボン、炭酸カルシウム、バインダおよび多価アルコールが含まれる。炭素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％であることが好ましい。バインダとしては、アルギン酸塩、カルボキシメチルセルロース又はその塩、ペクチン又はその塩、及びカラギーナン又はその塩、グアーガム等を用いることができる。また、多価アルコールを０．５〜５重量％含有することが好ましい。多価アルコールとしては、グリセリンまたはプロピレングリコール等を用いることができる。炭素質熱源組成物のうち、上記の成分以外の残部はカーボンである。使用するカーボン（粒子）の由来に特に制限はなく、既知のカーボンを用いることができる。【００１５】
上記のような非燃焼型喫煙物品成形体を通常は複数並べ、必要に応じて積層した状態にして、エアロゾル発生セクションの外周を遠赤外線反射性のカバーで覆う。遠赤外線反射性のカバーの材料は特に限定されず、遠赤外線をよく反射する金属箔または金属板等を用いることができ、例えばアルミ箔を挙げることができる。このカバーで覆うことでエアロゾル発生セクションに遠赤外線が照射されず、エアロゾル発生材が加熱されることを防ぐことができる。【００１６】
同様の理由で、非燃焼型喫煙物品成形体の支持体にも、遠赤外線を反射するような金属面を有する材料を用いることが好ましい。【００１７】
炭素質熱源に遠赤外線を照射する遠赤外線ヒータは、いずれのタイプの遠赤外線ヒータをも用いることができる。遠赤外線ヒータの温度は、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秒未満であると十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。炭素質熱源の水分量を一般的に９〜１０％にまで低下させるために、この遠赤外線ヒータと遠赤外線の照射時間は相互に関係している。例えば遠赤外線ヒータの温度を約６００℃に設定した場合、照射時間を約５秒とする。遠赤外線ヒータの温度を約２００℃に設定した場合、照射時間を約５分とする。【００１８】
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の炭素質熱源との間に気体を流すことが好ましい。空気中の水蒸気は遠赤外線を吸収するので、雰囲気温度が上昇してエアロゾル発生セクションが温まるおそれがある。これを防ぐために、遠赤外線ヒータと炭素質熱源との間に気体を流して、温められた空気（水蒸気）を排除する。気体を流す手段は特に限定されない。温められた空気は上昇することから、装置の下方側から上方側に気体を流すことが好ましい。また、気体を流すことで、非燃焼型喫煙物品成形体の支持体その他の部材の冷却効果も期待できる。支持体等を冷却することにより、エアロゾル発生セクションへの熱伝導を抑制することができる。【００１９】
次に、図面を参照しながら、本発明に係る非燃焼型喫煙物品成形体の乾燥方法およびその装置の具体例を説明する。【００２０】
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板からなるトレー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段に積層して支持させる。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のエアロゾル発生セクション１１（図１に示す）の外周を、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出している炭素質熱源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の積層体の端面と遠赤外線ヒータ２３との間隔は１０〜１５０ｍｍの範囲で任意に設定できる。遠赤外線ヒータ２３の近傍には熱電対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に接続されて制御される。また、圧縮空気を収容した容器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。【００２１】
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。装置の下部には、ローラー３１、３１が設けられ、これらのローラー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３２が支持体として用いられる。装置の上部には、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から供給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とともに移動する。積層された非燃焼型喫煙物品成形体１０のエアロゾル発生セクション１１（図１に示す）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。非燃焼型喫煙物品成形体１０の積層体の両端面で露出している炭素質熱源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。非燃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の範囲で任意に設定できる。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）が設けられている。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）に接続されて制御される。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タ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。【００２２】
以上のような乾燥方法および乾燥装置を用いれば、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外線を反射させてエアロゾル発生セクション１１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を乾燥させることができる。【００２３】
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源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の積層体を移動させながら炭素質熱源を乾燥させてもよい。
【実施例】
【００２４】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００２５】
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の炭素質熱源を乾燥させた。非燃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。【００２６】
実施例１
組成比（％）が、５０：４０：８：２のカーボン、炭酸カルシウム、バインダ（アルギン酸アンモニウム）お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℃）で押出し成形して、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。【００２７】
エアロゾル発生材１１は、（ｉ）グリセリンであるエアロゾル発生物質、タバコステムパルプ、タバコ粉、およびバインダを混合し、キャスティングして成形したシートを刻んだもの、並びに（ｉｉ）タバコ刻みを混合したものからなる。ここで、（ｉ）と（ｉｉ）の混合比は１：１である。【００２８】
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ンをアルミ箔２２で覆った。図示したように気体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を乾燥させた。このときの成形体表面温度を表１に示す。遠赤外線を照射した後、非燃焼型喫煙物品成形体を調和させた。調和とは、非燃焼型喫煙物品成形体の水分含有量が平衡状態に達するまで放置する操作をいう。作製直後、赤外線照射直後、および調和後の炭素質熱源およびエアロゾル発生セクションの水分値を表２に示す。【００２９】
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℃の熱風で１０分間熱風乾燥させた。このときの成形体表面温度を表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、熱風乾燥後、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。【００３０】
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せて乾燥させた。通過時間は３分間とした。この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。
【表１】
2009131009.tif 000003
【表２】
2009131009.tif 000004
【００３１】
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と時間で遠赤外線を照射した。遠赤外線を照射した後、喫煙物品を調和させた。【００３２】
調和後得られた非燃焼型喫煙物品成形体を中央で裁断し、エアロゾル発生セクションの後端に香喫味発生部およびフィルタを取り付けることにより、非燃焼型喫煙物品を作製した。ここで、香喫味発生部として、タバコ刻みに各種香料を添加したものを用い、フィルタとして、アセテート繊維からなる一般的なタバコ用フィルタを用いた。こうして得られた非燃焼型喫煙物品について喫味評価をした。評価点数と評価内容を表３に示す。【００３３】
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し、調和させた後、実施例２〜５と同様に非燃焼型喫煙物品を作製した。この非燃焼型喫煙物品について喫味評価をした。評価点数と評価内容を表３に併せて示す。【００３４】
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し、調和させた後、実施例２〜５と同様に非燃焼型喫煙物品を作製した。この非燃焼型喫煙物品について喫味評価をした。評価点数と評価内容を表３に併せて示す。  
【表３】
2009131009.tif 000005
【００３５】
以上詳述したように、本発明によれば、遠赤外線を用い、エアロゾル発生セクションを加熱することなく、炭素質熱源を選択的に乾燥させることができるので、最終的に作製される非燃焼型喫煙物品の香喫味を損なうことがない。
【図１】
2009131009.tif 000006
【図２】
2009131009.tif 000007
【図３】
2009131009.tif 000008
【国際調査報告】
2009131009.tif 000009
2009131009.tif 000010
2009131009.tif 000011
2009131009.tif 000012