(57)【要約】  本発明は、約２３０グラム／平方メートル未満の坪量を有し、平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルのたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維と、たばこキャストリーフ材料とを含む再構成たばこシートに関する。再構成たばこシートを作成する方法がさらに提供され、この方法はたばこ茎を提供することと、たばこ茎の水分含有量を少なくとも約４０％オーブン揮発性（ＯＶ）まで増やすように調整することとを含む。たばこ茎はツインスクリュー押し出し機で処理され、ショッパー・リグラー指数が少なくとも約３０度で、かつ平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルのたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含むパルプ懸濁液が得られる。このパルプ懸濁液をたばこキャストリーフ材料と組み合わせてスラリーが得られ、そしてこのスラリーからシートが形成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
再構成たばこシートを作製する方法であって、
たばこ茎もしくはたばこ葉柄、またはこれらの混合物を提供することと、
水分含有量が少なくとも約４０％オーブン揮発性（ＯＶ）まで増えるようにたばこ茎またはたばこ葉柄を調整することと、
ショッパー・リグラー指数が少なくとも約３０度であり、かつ長さが少なくとも約２００マイクロメートルのたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含むパルプ懸濁液を得るようにツインスクリュー押し出し機で前記たばこ茎またはたばこ葉柄を処理することと、
スラリーを得るために前記パルプ懸濁液をたばこキャストリーフ材料と組み合わせることと、
前記スラリーからシートを形成することと、を含む方法。
【請求項２】
平均長さが約１２００マイクロメートル未満であるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含むパルプ懸濁液を得るために前記たばこ茎またはたばこ葉柄が押し出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調整した茎または葉柄を処理する前記工程を少なくとも約５０℃の温度で実施する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記調整したたばこ茎またはたばこ葉柄を処理する前記工程が、前記調整したたばこ茎またはたばこ葉柄の前記ツインスクリュー押し出し機を通した１回以上の通過を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記調整した茎または葉柄を処理する前記工程が、前記材料を前記押し出し機の軸方向に沿って進めるように適合された少なくとも第一移動セクションおよび第二移動セクションと、前記軸方向に沿って処理される前記材料の流れを制限し、かつ前記茎に混練作用および剪断作用を行使するよう適合された少なくとも混練セクションとを備えるツインスクリュー押し出し機で実施される工程であって、前記少なくとも１つの混練セクションが前記第一移動セクションと前記第二移動セクションとの間に位置付けられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ツインスクリュー押し出し機の長さ／直径比が２５〜７０である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの混練セクションが前記スクリュー直径の少なくとも１０倍の長さにわたって延在する、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法によって得ることができる再構成たばこシート。
【請求項９】
坪量が約２３０グラム／平方メートル未満であり、かつ平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルであるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含む再構成たばこシート。
【請求項１０】
坪量が少なくとも約８０グラム／平方メートルである、請求項９に記載の再構成たばこシート。
【請求項１１】
前記たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維の平均長さが約１２００マイクロメートル未満である、請求項９または１０に記載の再構成たばこシート。
【請求項１２】
前記たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維が前記シートの少なくとも約１０重量パーセントを占める、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の再構成たばこシート。
【請求項１３】
引張強さが少なくとも約２４５ニュートン／メートルである、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の再構成たばこシート。
【請求項１４】
再構成たばこシート材料を備える喫煙物品であって、前記再構成たばこシート材料の坪量が約２３０グラム／平方メートル未満であり、平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルであるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維と、たばこキャストリーフ材料とを含む、喫煙物品。
【請求項１５】
前記再構成たばこシート材料の引張強さが少なくとも約２４５ニュートン／メートルである、請求項１４に記載の喫煙物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は再構成たばこシートおよびかかる再構成たばこシートを作成する方法に関する。さらに、本発明は、再構成たばこシートを組み込むたばこ製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
再構成たばこシートを作成するためのいくつかの周知の方法がある。これらのいくつかの周知の方法は、たばこ製品の製造工程の間に生産されるたばこ茎、たばこ葉柄、葉片、およびたばこ粉塵などのたばこ材料を処理することを含みうる。かかるたばこ材料が由来しうる製造工程にはステミング、熟成、混合、切断、乾燥、冷却、スクリーニング、篩い分け、成形、または包装操作が含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
周知の方法のうちの１つは、たばこの茎を細かい粉末へと挽き、次にたばこ茎をたばこ粉塵、グアーガム、および水と混合して水性スラリーを形成するものである。次にこの水性スラリーを成形し、乾燥して再構成たばこシートを形成する。しかし、この種の再構成たばこシートは引張強さが低い。再構成たばこシートのこの特性を改善するために、例えば、木材セルロース繊維の形態の非たばこセルロースが通常結合剤としてスラリーに添加される。しかし、コストの増加およびこの成分による風味への悪影響のために、非たばこ成分の存在は一般的に望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
他の周知の方法では、パルプを得るためにたばこ材料は撹拌タンクの中で水と混合される。タンク内でたばこを水に浸し、かつ混合するとたばこの水溶性成分が液体中へと溶解し、たばこ風味の液体またはたばこジュースを作り出す。その後、さらなる処理の前に、このたばこ風味の液体はたばこの不溶性部分から分離する必要がある。例として、水溶性成分を含むたばこ風味の液体を取り除くためにパルプを圧縮してもよく、または遠心力を使用して処理してもよい。次に非水溶性部分は、ベースウェブを形成するためにその後製紙工程（例えば、フォードリニア・マシンを使用する）を受ける。周知のように、フォードリニア・マシンは一般に形成セクション、圧縮セクション、および乾燥セクションを含む。かつて青銅で編まれていたのでしばしば「ワイヤ」と呼ばれる、プラスチック織物メッシュのコンベアベルトを備える形成セクションで、パルプは排水されて連続的なペーパーウェブが作り出される。その後、この湿ったウェブは前方へ圧縮セクションへと供給され、過剰な水はウェブから絞り出される。最後に、圧縮されたウェブは加熱乾燥セクションを通して運ばれる。たばこ風味の液体は、濃縮溶液を形成するための蒸発操作を使用したさらなる処理も受ける。この濃縮溶液は、失われることになる風味をベースウェブに少なくとも部分的に回復するためにベースウェブに戻すように添加してもよい。乾燥した再構成たばこシートは一般に比較的限定的な引張強さを示す。加えて、上記に説明した方法は蒸発工程に起因してエネルギー消費量が多いという欠点も有する。さらに、たばこ可溶性成分の部分的損失さえも風味に対する望ましくない影響を有する可能性がある。
【０００５】
したがって、結果として得られる再構成たばこシートがシートからのたばこ製品の製造の間の機械的応力に耐えるためにより良好に適切なものであるように、既存の方法から得られる再構成たばこシートと比較して引張強さがより大きく、かつ結合剤として望ましくない非たばこセルロース系材料を用いてシートを強化する必要がない、再構成たばこシートの作成方法を提供するのが望ましいことになる。さらに、周知の工程と比較してエネルギー消費量を減少することができる再構成たばこシートの作成方法を提供するのが望ましいことになる。同時に、たばこ風味源をこれによってより良好に保ち、かつ結果として得られる再構成たばこシートの充填力がそのために増加する再構成たばこシートの作成方法を提供するのが望ましいことになる。「充填力」という用語は、本明細書を通して、任意のたばこ材料の重量または質量が占めるスペースの容積を意味するために使用される。たばこ材料の充填力が大きいほど、標準的な寸法のたばこロッドを充填するために必要とされる材料の重量が低くなる。充填力の値は補正円筒容積（ＣＣＶ）という点で表現されるが、これはオーブン揮発性が１２．５％である標準水分レベルにおけるたばこ材料の円筒容積（ＣＶ）である。円筒容積（ＣＶ）は、刻みたばこおよびたばこ円筒容器用の測定ヘッドに適合したＤＤ６０またはＤＤ６０ＡタイプのＢｏｒｇｗａｌｄｔ密度計を使用して判定されうる。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
ＣＣＶの値を判定するための好適な方法では、カットフィラーのサンプルをＢｏｒｇｗａｌｄｔ密度計のたばこ円筒容器内に配置し、２ｋｇの負荷を３０秒間かける。負荷時間が完了した後にサンプルの高さを測定し、以下の式を使用してこれを円筒容積に変換する。
2017518755.tif 000002
式中ｒは円筒半径（上述の密度計では３．００ｃｍ）、ｈは負荷時間の完了後のサンプルの高さ、そしてＳＷはサンプルの重量である。次に、測定したＣＶは、以下の式を使用して１２．５％オーブン揮発性の標準水分レベル値（ＲＯＶ）における補正値ＣＣＶへと変換される。
2017518755.tif 000003
式中ＯＶはたばこ茎サンプルのオーブン揮発性の実測した％であり、ｆは補正係数である（記載する試験では０．４）。
【０００７】
「オーブン揮発性％」（％ＯＶまたはパーセントＯＶ）という用語は、たばこ茎の水分含有量を参照するために使用される。これは、茎材料のサンプルを摂氏１００±１度（℃）のオーブン内で３時間±０．５分間乾燥した後、茎からの重量損失の百分率を測定することによって判定される。実際には、茎からの重量損失の大部分は水分の蒸発の結果であると仮定される。絶対的な基準では、オーブン乾燥によって判定される水分含有量の値は、ＩＳＯ  ６４８８（Ｋａｒｌ  Ｆｉｓｃｈｅｒ法）などの特定の方法を使用したときの水分分析の結果よりも大きい場合があることに留意するべきである。この差異は、サンプルのタイプに対する依存性、およびオーブン乾燥中のたばこ材料からの水以外の揮発性材料の損失に起因するものである。
【０００８】
「Ｌ／Ｄ比」という用語は、本明細書を通して、茎材料を処理するために使用されるツインスクリュー押し出し機の一対のスクリューの各スクリューの長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との間の比を示すために使用される。
【０００９】
したがって、本発明の第一の態様によれば、たばこ茎または葉柄またはその混合物を提供することと、その水分含有量が少なくとも約４０％のオーブン揮発性（ＯＶ）まで増えるようにたばこ茎または葉柄（またはその混合物）を調整することとを含む再構成たばこシートの作製方法が提供される。調整したたばこ茎または葉柄は、ショッパー・リグラー指数が少なくとも約３０度で、かつ長さが少なくとも約２００マイクロメートルのたばこ茎またはたばこ葉柄繊維を含むパルプ懸濁液が得られるようにツインスクリュー押し出し機で処理される。スラリーを得るために、たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含むパルプ懸濁液は、たばこキャストリーフ材料と組み合わされる。次にこのスラリーからシートが形成される。
【００１０】
さらに、本発明の第二の態様によれば、坪量が約２３０グラム／平方メートル未満であり、かつ平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルであるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含む再構成たばこシートが得られる。
【００１１】
当然のことながら、本発明の１つの態様に関連して説明した任意の特徴は、本発明のその他の任意の態様にも等しく適用できる。
【００１２】
「たばこ製品」という用語は、本明細書を通して、可燃性喫煙物品およびたばこなどのエアロゾル形成基体が燃焼ではなく加熱される喫煙物品の両方を意味するために使用される。紙巻たばこなどの可燃性喫煙物品は通常、たばこロッドを形成する紙ラッパーに囲まれた細かく切られたたばこ（普通はカットフィラーの形態）を備える。細かく切られたたばこは一種類のたばこでも二種類以上のたばこの混合でもよい。紙巻たばこは、その一方の端に点火し、細かく切られたたばこロッドを燃焼することにより、消費者によって使用される。次に、消費者は紙巻たばこの反対側の端（口側の端またはフィルター端）で引き込むことによって主流煙を受ける。加熱式喫煙物品では、エアロゾルはエアロゾル形成基体の加熱によって生成される。周知の加熱式喫煙物品には、例えば、エアロゾルが電気的加熱によるか、または可燃性燃料要素または熱源からエアロゾル形成基体への熱の移動によって生成される喫煙物品が含まれる。喫煙中、揮発性化合物は、熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基体から放出され、喫煙物品を通して引き込まれた空気中に混入される。放出された化合物が冷めるにつれて凝結してエアロゾルを形成し、これが消費者によって吸い込まれる。また、ニコチン含有エアロゾルがたばこ材料、たばこ抽出物、またはその他のニコチン源から、燃焼することなく、また一部の場合には加熱することなく、例えば化学反応によって生成される、喫煙物品も周知である。本明細書において、「葉柄」という用語は、茎およびラミナを含めた葉を除去した後に残る、たばこ植物の主な構造部分を意味するために使用される。葉柄は、たばこ葉を保持し、たばこ葉を植物の根に接続するもので、高いセルロース含有量を持つ。
【００１３】
本明細書で使用される場合、「茎」という用語は、ラミナを葉柄に接続するたばこ植物の構造部分を意味し、葉のラミナ部分の間を通って延びる葉脈も意味する。本発明の文脈において、「茎」という用語は「葉柄」という用語は含まず、たばこ植物の茎と葉柄は別々の部分とみなされる。
【００１４】
「精製」という用語は、本明細書を通して、液体分散物中のたばこ茎またはたばこ葉柄が茎材料の繊維を修正する機械的処理を受けて、シートへと形成することができることを意味するために使用される。例えば、製紙業界で木材パルプの精製用に一般的に使用されるコニカル精製機またはディスク精製機がこの目的で使用されてもよい。この機械的処理はたばこ茎繊維に摩耗する作用および傷つける作用を行使すると考えられ、これによってたばこ茎繊維は破壊、変形、剥離、およびクラスタ分離されるが、それでもその強さはあまり失われない。したがって、毛髪様の細く長いたばこ茎またはたばこ葉柄「精製繊維」がたばこ茎から得られうる。これらのたばこ茎またはたばこ葉柄「精製繊維」はしなやかで、かつ表面積がより大きい。これは繊維間結合能力を著しく改善するものと考えられ、この点で重なっているストランドの間に水素結合を形成するために好ましいと思われる。
【００１５】
「繊維長さ」という用語は、本明細書を通して、本発明による方法によりたばこ茎または葉柄の精製によって得られた繊維の主要寸法を意味する。より具体的には、一般的にたばこ茎または葉柄繊維のサンプルで測定された繊維長さの平均値を意味する。平均繊維長さはいくつかの方法によって実験的に評価されうる。例えば、繊維長さは顕微鏡解析によって測定されうる。
【００１６】
「キャストリーフ」という用語は当業界で周知のプロセスを意味するために本明細書で使用されるが、これは、挽いたたばこ粒子および結合剤（例えば、グアール）を含むスラリーを支持表面（ベルトコンベアなど）上に乗せるプロセス、スラリーを乾燥させるプロセスおよび乾燥したシートを支持表面から取り外すプロセスに基づく。「たばこキャストリーフ材料」という用語は、本明細書では通常従来のキャストリーフプロセスで使用されるたばこ葉の部分および回収可能な処理の間に発生する微細な材料（例えば、たばこ粉塵）を意味するために使用される。
【００１７】
「濾水度」という用語は、本明細書を通して、パルプ製品の排水性を意味するために使用される。「濾水度」は、「排水性の決定−第１部：ショッパー・リグラー法」という表題の２０１４年版標準ＩＳＯ  ５２６７−１によって定義される。ショッパー・リグラー試験は、パルプの懸濁物が脱水されうる割合を計測するように設計されている。排水性は表面状態および繊維の膨潤に関係していることが示されており、パルプが受ける機械的処理の量の有用な指数を構成する。したがって、当業者には、精製操作によって得られたパルプの濾水度または排水性の値を示すことによって、前記パルプが精製操作で受ける機械的処理の強度および量（例えば、正味のエネルギー入力）を間接的に意味することが明らかなはずである。濾水度（排水性）はショッパー・リグラー度で表現されうる。パルプは上に示したＩＳＯ標準で画定される試験条件に従って調製される。容積１０００ｍｌの調製されたパルプを排出チャンバの中に注ぐ。底面オリフィスおよび側面オリフィスからの排出が収集される。側面オリフィスからの濾液をＳＲ度の目盛りを付けた特殊なシリンダーで測定する。１０００ミリリットルの排出はショッパー・リグラー指数で０度に対応し、一方で０ミリリットルの排出はショッパー・リグラー指数で１００度に対応する。
【００１８】
「引張強さ」という用語は、本明細書を通して、再構成たばこシートを破壊するまで引き伸ばすために必要な力の測定値を示すために使用される。より具体的には、引張強さはシート材料が破壊する前に耐えることになる単位幅当たりの最高引張り力であり、シート材料の機械方向で測定される。これはニュートン／材料のメートル（Ｎ／ｍ）の単位で表現される。シート材料の引張強さ測定のための試験は周知である。好適な試験は、「紙および板−引張り特性の決定−第２部：定速伸長法」という表題で２０１４年版国際標準ＩＳＯ  １９２４／２に説明されている。
【００１９】
試験は、任意の寸法の試験片を適切な一定伸長速度で引き伸ばし、引張り力および、必要な場合は発生した伸びを測定するように設計された引張試験装置を利用する。シート材料の各試験片は２つのクランプの間に保持され、これらのクランプの分離は特定の速度に調節される。例えば、１８０ミリメートルの試験長さに対して速度は２０ミリメートル／分である。引張り力は伸びの関数として測定され、そして試験は試験片が破断するまで継続される。最大引張り力、ならびに破断点伸びが測定される。
【００２０】
材料の引張強さは、以下の式から計算されてもよく、式中Ｓは引張強さ（単位Ｎ／ｍ）であり、
2017518755.tif 000004
は平均引張力（単位ニュートン）であり、ｗは試験片の幅（単位メートル）である。
2017518755.tif 000005
【００２１】
本発明による再構成たばこシートは坪量が約２３０グラム／平方メートル未満である。さらに、本発明による再構成たばこシートは坪量が約８０グラム／平方メートル未満であるのが好ましい。坪量が少なくとも約１００グラム／平方メートルであるのがより好ましい。一部の好ましい実施形態では坪量は約１５５グラム／平方メートルである。
【００２２】
特定の周知の方法によって得られた再構成たばこシートと比較して再構成たばこシートの坪量が低減されているので、再構成たばこシートの充填力は有利なことに改善されうる。こうして、喫煙物品内での全体的なたばこ重量は有利なことに低減されうる。
【００２３】
さらに、本発明による再構成たばこシートは、平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルであるたばこ茎または葉柄の精製繊維から形成される。平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルであるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維は、満足のいく繊維間結合を確保し、そしてその結果として、望ましい機械的特性を有するシート材料の形成のために好ましいことが見出された。茎または葉柄の精製繊維は、平均長さが少なくとも約３００マイクロメートルであるのが好ましい。
【００２４】
さらに、茎または葉柄の精製繊維は、平均長さが約１２００マイクロメートル未満であるのが好ましい。たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維がかかる繊維長さであると、これらの繊維から形成された再構成たばこシートの引張強さの改善に効果的に寄与しうることが見出された。理論に束縛されるものではないが、かかる繊維長さを有するたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維は、繊維間結合のために好適な量の表面積を提供するものと考えられる。
【００２５】
たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維の平均長さが約１０００マイクロメートル未満であるのがさらにより好ましい。一部の特に好ましい実施形態では、茎または葉柄の精製繊維は平均長さが約４００マイクロメートルである。
【００２６】
再構成たばこシートは少なくとも約１０重量パーセントのたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維の乾燥シートを含む。たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維は、乾燥シートが少なくとも約２０重量パーセントの割合を占めるのが好ましい。たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維は、乾燥シートが少なくとも約３０重量パーセントの割合を占めるのがより好ましい。たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維は、乾燥シートが少なくとも約４０重量パーセントの割合を占めるのがさらにより好ましい。追加的に、または代替的に、再構成たばこシートは約８０重量パーセント未満のたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維の乾燥シートを含む。一部の好ましい実施形態では、たばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維は、乾燥シートが約２０重量パーセント〜約５０重量パーセントの割合を占め、乾燥シートが約４０重量パーセント〜約５０重量パーセントの割合を占めるのがさらにより好ましい。驚くべきことに、以下の実施例に示されるように、平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルであるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維の含有量がより高いと、結果として再構成たばこシートの引張強さが著しく増加することが見出された。
【００２７】
再構成たばこシートは、引張強さが少なくとも約１９６ニュートン／メートルでありうる。再構成たばこシートは、引張強さが少なくとも約２４５ニュートン／メートルであるのが好ましい。再構成たばこシートは、引張強さが少なくとも約２９４ニュートン／メートルであるのがより好ましい。引張強さのかかる改善した値は、本発明による再構成たばこシートを機械的応力に関与するその後の操作のために特に好適なものにする。
【００２８】
本発明による再構成たばこシートは、可燃性喫煙物品およびたばこなどのエアロゾル形成基体が燃焼ではなく加熱される喫煙物品を含む、たばこ製品の製造で特定の用途を見出す。より詳細には、形成後、再構成たばこシートを乾燥し、さらに成形および切断することができる。好ましい実施形態では、再構成たばこシートを切断して細片を形成し、この細片は、たばこロッドまたは燃焼ではなく加熱されるエアロゾル形成基体などの再構成たばこ製品を製造するために使用される他の形態のたばこ細片とともに切断して混合カットフィラーを形成する。あるいは、再構成たばこシートを単独で切断して再構成たばこカットフィラー構成要素を形成し、次に再構成たばこカットフィラー構成要素を他のフィラー構成要素と混合することができる。特に、カットフィラーを形成するために、本発明による再構成たばこシートから形成された再構成たばこ材料を他のたばこと混合することができる。かかるカットフィラーは、火力乾燥たばこ、バーレーたばこ、メリーランドたばこ、オリエント葉たばこ、希少たばこ、特殊たばこ、再構成たばこ、膨化たばこ、およびこれに類するものなどの細断を含んでもよいが、これに限定されない。カットフィラーは、従来の添加物（例えばグリセリンおよびプロピレングリコールなどの湿潤剤）も含むことができる。
【００２９】
本発明による再構成たばこシートを作成する方法では、たばこ茎または葉柄はそれらの水分含有量が少なくとも約４０パーセントＯＶまで増加するように調整される。たばこ茎はその水分含有量が少なくとも約５０パーセントＯＶまで増加するように調整されるのが好ましい。追加的に、または代替として、たばこ茎はその水分含有量が約９０パーセント未満ＯＶまで増加するように調整される。たばこ茎または葉柄はそれらの水分含有量が約８０パーセントＯＶ未満まで増加するように調整されるのが好ましい。一部の好ましい実施形態では、たばこ茎または葉柄はそれらの水分含有量が約７５パーセントＯＶ〜約８０パーセントＯＶに増加するように調整される。他の好ましい実施形態では、たばこ茎はその水分含有量が約４０パーセントＯＶ〜約６０パーセントＯＶに増加するように調整される。例えば、たばこ茎はその水分含有量が約５０パーセントＯＶまで増加するように調整される。
【００３０】
調整された茎はツインスクリュー押し出し機で処理され、ショッパー・リグラー指数が少なくとも約３０度で、かつ平均長さが少なくとも約２００マイクロメートルのたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含むパルプ懸濁液が得られる。このパルプ懸濁液をたばこキャストリーフ材料と組み合わせてスラリーが得られ、これからシートが形成される。
【００３１】
実質的に全ての可溶性部分（しばしば「たばこジュース」とも称される）は茎材料の中に保たれるため、有利なことに大部分の風味源が保たれる。同時に、ある特定の周知のプロセスの事例のように、たばこ茎の不溶性部分から分離された液体相を蒸発によって濃縮する必要はないため、本発明による方法に関連する全体的なエネルギー消費量は有利なことに減少する。さらに、たばこ茎材料を押し出しによって処理することによって得られたたばこ茎繊維は十分頑丈な繊維間結合を提供するため、非たばこセルロース系材料を導入する必要性も一緒に実質的に取り除かれる。一般的に、これは結果的にこの方法によって得ることができる再構成たばこシートの引張強さの改善をもたらす。さらに、繊維性材料の濃度がより高いことが、結果として再構成たばこシートの特に粗い波状の表面のきめをもたらしうる。こうして、再構成たばこの充填力は有利なことに増えうる。
【００３２】
たばこ茎を押し出し機で処理して、平均長さが約１２００マイクロメートル未満であるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含むパルプ懸濁液を得るのが好ましい。たばこ茎を押し出し機で処理して、平均長さが約１０００マイクロメートル未満であるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含むパルプ懸濁液を得るのがより好ましい。好ましい実施形態では、たばこ茎を押し出し機で処理して、平均長さが約２００マイクロメートル〜約８００マイクロメートルであるたばこ茎またはたばこ葉柄の精製繊維を含むパルプ懸濁液を得る。
【００３３】
たばこ茎を押し出し機で処理して、ショッパー・リグラー指数が少なくとも約５０度であるパルプ懸濁液を得るのが好ましい。
【００３４】
調整した茎を押し出し機で処理する工程は、少なくとも約５０℃の温度で実施するのが好ましい。調整した茎または葉柄を押し出し機で処理する工程は、少なくとも約６０℃の温度で実施するのがより好ましい。追加的に、または代替的に、調整した茎または葉柄を処理する工程は、約１４０℃未満の温度で実施される。調整した茎または葉柄を押し出し機で処理する工程は、約１００℃未満の温度で実施するのが好ましい。一部の好ましい実施形態では、調整した茎を押し出し機で処理する工程は、約６０℃〜約１００℃の温度で実施される。
【００３５】
好ましい実施形態では、押し出し機の異なる加熱されたセクションは異なる温度に維持され、これによって処理される茎材料は押し出し機に沿って進むと高い温度に晒される。実施例としては、押し出し機の第一の加熱されたセクションでは、たばこ茎または葉柄は押し出し機の第二の加熱されたセクションより低い温度で処理される。一部の実施形態では、押し出し機のより低温に加熱されたセクションは、押し出し機の第二の加熱されたセクションの上流である。他の実施形態では、押し出し機のより低温に加熱されたセクションは、押し出し機の第二の加熱されたセクションの下流である。
【００３６】
押し出し機の第一セクションでは、たばこ茎は少なくとも約５０℃の温度で処理されるのが好ましい。追加的に、または代替的に、押し出し機の第一セクションでは、たばこ茎またはたばこ葉柄は約９５℃未満の温度で処理される。押し出し機の第二セクションでは、たばこ茎またはたばこ葉柄は少なくとも約９０℃の温度で処理される。追加的に、または代替的として、押し出し機の第二セクションでは、たばこ茎またはたばこ葉柄は１１０℃未満の温度で処理される。
【００３７】
一部の実施形態では、押し出し機の第一の加熱されたセクションと第二の加熱されたセクションとは押し出し機の非加熱セクションによって分離されうる。さらに、押し出し機は第一の加熱されたセクションおよび第二の加熱されたセクションの上流または下流に１つ以上の追加的な非加熱セクションを備えてもよい。追加的に、または代替的に、押し出し機は１つ以上の追加的な加熱セクションを備えてもよい。
【００３８】
好ましい実施形態では、たばこ茎またはたばこ葉柄を処理する工程は、たばこ茎または葉柄の材料をツインスクリュー押し出し機に通す第一の工程および第二の工程を含む。理論に束縛されるものではないが、第一の押し出し工程は実質的に調整されたたばこ茎またはたばこ葉柄をどちらかというと粗いパルプへと変換し、茎または葉柄繊維はまだ適切に分離されていないが、一方で第二の押し出し工程は第一の押し出し工程から得られた実質的に粗いパルプをはるかにより細かいパルプ懸濁液へと変換することが観察された。
【００３９】
たばこ茎またはたばこ葉柄を押し出して、第二の通過工程の後でショッパー・リグラー指数が少なくとも約５０度であるパルプ懸濁液を得るのが好ましい。
【００４０】
一部の好ましい実施形態では、たばこ茎またはたばこ葉柄は押し出されて、第一の通過工程の後でショッパー・リグラー指数が少なくとも約３０度であり第二の通過工程の後で少なくとも約６０度であるパルプ懸濁液を得る。
【００４１】
調整した茎または葉柄を処理する工程は、処理された材料を押し出し機の軸方向に沿って進めるように適合された少なくとも第一の移動セクションおよび第二の移動セクションを備え、かつ少なくとも混練セクションが軸方向に沿って処理される材料の流れを制限し、かつ混練作用および剪断作用を茎に行使するように適合された、ツインスクリュー押し出し機で実施されるのが好ましく、少なくとも１つの混練／剪断セクションが第一の移動セクションと第二の移動セクションとの間に位置付けられる。
【００４２】
ツイン押し出し機のＬ／Ｄ比は２５〜７０であるのが好ましい。追加的に、または代替として、少なくとも１つの混練セクションは少なくとも１０Ｄの長さにわたって延在する。
【００４３】
ここで、以下の非限定的例を参照しながら本発明をさらに説明する。
【００４４】
比較例
以下の組成物を用いて従来のキャストリーフプロセスによって再構成たばこシートが調製された。
たばこ材料：
ラミナ粉塵：６６乾燥質量パーセント
挽いた茎：３４乾燥質量パーセント
結合剤：
グアール：１００部の乾燥たばこ材料当たり８部の乾燥質量
【００４５】
乾燥たばこ材料を乾燥粉砕およびスクリーニングする粉砕機に供給し、その後たばこスラリーを形成するために高剪断混練機内でグアールを結合剤として含む水性媒体と接触した。次にたばこスラリーは移動式のエンドレスベルト上に置かれた。成形スラリーはその後乾燥アセンブリを通過し、再構成たばこシートを形成するために水分を除去した。最後に、ドクターブレードを用いてシートをベルトから取り外した。
【００４６】
坪量が１２．５±０．５グラム／平方フィート（約１３５グラム／平方メートル）で、引張強さが約２５ｋｇｆ／ｍ（２４５Ｎ／ｍ）である再構成たばこシートが得られた。
【００４７】
実施例１
本発明による方法の実施形態によってたばこ茎の精製繊維を調製した。詳細には、たばこ茎は水分含有量を約５０パーセントＯＶに調整した。その後、調整されたたばこは、Ｌ／Ｄ比が４８で、スクリュー直径が５３ｍｍであるツインスクリュー押し出し機を２回通すことによって処理された。スクリュープロファイルは移動セクションと混練（制限）セクションとの配列から成る。より詳細には、スクリュープロファイルは６つの混練セクションを含み、混練セクションの全体の長さは約２０Ｄであった。連続する混練セクションは移動ゾーンによって分離された。最初の２つの混練セクションは、大きい溝を有する逆スクリュー要素として提供された。その後に続く混練セクションは、正ピッチ、中立ピッチ、または負のピッチ、並びに逆スクリュー要素を有する混練要素として提供された。混練要素は２ローブであったが、１ローブまたは３ローブも使用することが可能であった。
【００４８】
第一通過
調整されたたばこ茎は２５ｋｇ／時間の供給速度で押し出し機に供給された。押し出し機スクリュー速度は２５０ｒｐｍに設定された。茎が１００℃を超える温度に達するのを防止するためにスクリュー押し出し機に沿った温度が調整された。より詳細には、押し出し機の第一セクションでは温度は約９０℃に設定された。押し出し機の第一セクションの下流の第二セクションでは、温度は約１００℃に設定された。第一通過後の押し出し機の出口における茎の水分は約４５パーセントＯＶであった。押し出し機の出口において測定した第一通過後の茎の濾水度（排水性）は、ショッパー・リグラー指数で約６２度であった。
【００４９】
第二通過
調整されたたばこ茎は２５ｋｇ／時間の供給速度で押し出し機に供給された。押し出し機スクリュー速度は２５０ｒｐｍに設定された。茎が１００℃を超える温度に達するのを防止するためにスクリュー押し出し機に沿った温度が調整された。より詳細には、押し出し機の第一セクションでは温度は約９０℃に設定された。押し出し機の第一セクションの下流の第二セクションでは、温度は約１００℃に設定された。第一通過後の押し出し機の出口における茎の水分は約３７パーセントＯＶであった。押し出し機の出口において測定した第一通過後の茎の濾水度（排水性）は、ショッパー・リグラー指数で約７５度であった。
【００５０】
平均長さが約３５０マイクロメートルであるたばこ茎の精製繊維が得られた。こうして、得られたたばこ茎の精製繊維は、湿潤剤およびたばこ粉塵、ならびにスラリーを形成するための結合剤と混合され、次にこれがシートを形成するように成形され乾燥された。
【００５１】
実施例２
本発明による方法の代替的な実施形態によってたばこ茎の精製繊維を調製した。詳細には、たばこ茎は水分含有量を約５０パーセントＯＶに調整した。その後、調整されたたばこは、Ｌ／Ｄ（長さ対直径）比が２８で、スクリュー直径が４２ｍｍであるツインスクリュー押し出し機を２回通すことによって処理された。スクリュープロファイルは移動セクションと混練（制限）セクションとの配列から成る。より詳細には、スクリュープロファイルは６つの混練セクションを含み、混練セクションの全体の長さはスクリュー直径Ｄの約１９倍であった。連続する混練セクションは移動ゾーンによって分離された。混練セクションは、異なるサイズで、正ピッチ、または負のピッチ、並びに逆スクリュー要素を有する混練要素として提供された。混練要素は２ローブであったが、１ローブまたは３ローブも使用することが可能であった。逆スクリュー要素には溝が無かった。
【００５２】
第一通過
調整されたたばこ茎は２５ｋｇ／時間の供給速度で押し出し機に供給された。押し出し機スクリュー速度は２５０ｒｐｍに設定された。スクリュー押し出し機の下流セクションでは、茎が１００℃を超える温度に達するのを防止するために温度が調整された。第一通過後の押し出し機の出口における茎の水分は約４４パーセントＯＶであった。押し出し機の出口において測定した第一通過後の茎の濾水度（排水性）は、ショッパー・リグラー指数で約３３度であった。
【００５３】
第二通過
調整されたたばこ茎は２５ｋｇ／時間の供給速度で押し出し機に供給された。押し出し機スクリュー速度は２５０ｒｐｍに設定された。スクリュー押し出し機の下流セクションでは、茎が１００℃を超える温度に達するのを防止するために温度が調整された。第一通過後の押し出し機の出口における茎の水分は約４０パーセントＯＶであった。押し出し機の出口において測定した第一通過後の茎の濾水度（排水性）は、ショッパー・リグラー指数で約５２度であった。
【００５４】
平均長さが約４００マイクロメートルであるたばこ茎の精製繊維が得られた。こうして、得られたたばこ茎の精製繊維は、湿潤剤およびたばこ粉塵、ならびにスラリーを形成するための結合剤と混合され、次にこれがシートを形成するように成形され乾燥された。
【００５５】
実施例３
以下の組成物を用いて、上記の実施例２を参照して、本発明による方法によって再構成たばこシートが調製された。
たばこ材料：
ラミナ粉塵：６２乾燥質量パーセント
茎の精製繊維：３０乾燥質量パーセント
結合剤：
グアール：１００部の乾燥たばこ材料当たり８部の乾燥質量
坪量が約１６０グラム／平方メートルで、引張強さが約３００Ｎ／ｍである再構成たばこシートが得られた。
【００５６】
実施例２
以下の組成物を用いて、本発明による方法によって再構成たばこシートが調製された。
たばこ材料：
ラミナ粉塵：５７乾燥質量パーセント
茎の精製繊維：４３乾燥質量パーセント。
結合剤：
グアール：１００部の乾燥たばこ材料当たり８部の乾燥質量。
【００５７】
坪量が約１５０グラム／平方メートルで、引張強さが約３４０Ｎ／ｍである再構成たばこシートが得られた。
【国際調査報告】
2017518755.tif 000006
2017518755.tif 000007
2017518755.tif 000008