(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出し成形された再生タバコフィラメントが押出し成形される際に通過するダイの下流において前記フィラメントを処理する方法において、前記フィラメントが、空気式搬送手段によって前記ダイから離れるように前記フィラメントの長手方向に移送され、前記空気式搬送手段が、前記ダイプレートの外側に位置し、前記フィラメントの断面寸法が小さくなるように前記フィラメントを牽引することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記押出し成形されたフィラメントが、その長さに沿って間隔をおいて横方向に切断されて複数のエレメントになることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記エレメントが、約１０ｍｍ乃至約５０ｍｍの間隔をおいて切断されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記押出し成形されたフィラメントがその断面寸法を小さくした後、切断されることを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
切断工程で使用される切断手段が、ロータリーカッターであることを特徴とする請求項２乃至４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記押出し成形されたフィラメントを冷却するために冷却空気が前記フィラメントと接触することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
切断される際の前記押出し成形されたフィラメントの温度が、約２０℃乃至６０℃の範囲内であることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記温度が、約３０℃乃至約５０℃の範囲内であることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記空気式搬送手段が気体媒体移送手段とダクト手段とからなり、前記気体媒体移送手段が、気体媒体を前記ダクト手段を介して流れる連続流として移送することを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記フィラメントの長手方向への移送が、前記ダイの面に対して最初は垂直であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ダイ面に対して垂直に移送された後、前記フィラメントが、実質的に水平又は垂直な面で移送されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記フィラメントの牽引が、前記フィラメントの移送方向に対応する方向に流れる押し出し速度より速い速度で流れる気体媒体によって行われることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記気体媒体の速度が、６０乃至１８０ｍ／ｓの範囲内であることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記速度が少なくとも１００ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記フィラメントの牽引力を緊張手段上で前記フィラメントを引っ張って緊張させることによって増加させることを特徴とする請求項１１乃至１３いずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記緊張手段が、駆動ローラーであることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記フィラメントの牽引後の搬送速度が、３０乃至６０ｍ／ｓの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至１６いずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記搬送速度が、少なくとも３５ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記搬送速度が、４０乃至６０ｍ／ｓの範囲内であることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
空気式搬送手段の形状と空気流質量速度が、前記フィラメントが前記ダクト手段を介して移送される際に前記ダクト手段の内面と接触しないように選択されることを特徴とする請求項９乃至１９いずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
前記押出し成形されたフィラメントの断面が、正方形又は長方形であることを特徴とする請求項１乃至２０いずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
牽引後の前記フィラメントの断面寸法が、約０．７ｍｍｘ約１ｍｍであることを特徴とする請求項２乃至２１いずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
前記寸法が、約０．３ｍｍｘ約０．８ｍｍであることを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
正方形又は長方形形状であり、押し出し成形後のフィラメントの側部が真っ直ぐな長方形又は正方形の断面を有するように、その側部が凹状であるダイオリフィスを含み、前記オリフィスがダイ面を横断する1つ以上の列に配され、かつ該オリフィスが、作動時に、該オリフィスから流出する複数のフィラメントの各フィラメントが他のフィラメントの各々と非接触に維持されるように配列されているタバコフィラメント押出し用ダイプレート。
【請求項２５】
前記ダイオリフィスが、前記ダイ面を横断する１つの列に配されていることを特徴とする請求項２４記載の押し出しダイプレート。
【請求項２６】
前記ダイオリフィスが、前記ダイ面を横断する２つの列に配されていることを特徴とする請求項２４記載の押し出しダイプレート。
【請求項２７】
前記ダイオリフィスが、そこから出る押出し成形されたフィラメントが横一列に並ぶように配されていることを特徴とする請求項２４乃至２６いずれか１項記載の押し出しダイプレート。
【請求項２８】
前記ダイプレートの出口面の形状が長方形であることを特徴とする請求項２４乃至２７いずれか1項記載のダイプレート。
【請求項２９】
ダイオリフィスが上下２列の長手方向に延びる列に配され、上方列のオリフィスと下方列のオリフィスが垂直方向において位置合わせされていないことを特徴とする請求項２４、２６、２７又は２８いずれか１項記載のダイプレート。
【請求項３０】
実質的に側部が真っ直ぐな長方形又は正方形の断面を有し、多孔質の内部と少なくとも４つの側部に亘って延びる表皮からなるフィラメントを含む押し出し成形された再生タバコフィラメント。
【請求項３１】
前記フィラメントの断面が約０．７ｍｍｘ約１ｍｍの寸法であることを特徴とする請求項３０記載の押出し成形された再生タバコフィラメント。
【請求項３２】
前記寸法が、約０．３ｍｍｘ約０．８ｍｍであることを特徴とする請求項３１記載の押出し成形された再生タバコフィラメント。
【請求項３３】
種々の長さの請求項３０記載のフィラメントからなるフィラメント状再生タバコ製品。
【請求項３４】
充填値が約３．８乃至約５．０ｍｍ３／ｍｇの範囲内にあることを特徴とする請求項３３記載の製品。
【請求項３５】
充填値が約４．０乃至約４．６ｍｍ３／ｍｇの範囲内にあることを特徴とする請求項３４記載の製品。
【請求項３６】
密度が約１５０乃至約６００ｍｇ／ｍｍ３の範囲内にあることを特徴とする請求項３３乃至３５いずれか１項記載の製品。
【請求項３７】
前記密度が約４００ｍｇ／ｍｍ３未満であることを特徴とする請求項３６記載の製品。
【請求項３８】
断面形状が直線状の側部を有するフィラメントが得られるように前記ダイプレートの前記オリフィスの凹部が形成されていることを特徴とする請求項２４乃至２９いずれか１項に記載の押し出しダイプレートを使用した請求項１乃至２０いずれか１項記載の方法。
【請求項３９】
複数の再生タバコフィラメントが複数の出口オリフィスからなるダイによって共有押出し成形されることを特徴とする請求項１乃至２０又は請求項３８いずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記ダイの出口オリフィスが、そこから出るフィラメントが横一列に並ぶように配されていることを特徴とする請求項３８又は３９記載の方法。
【請求項４１】
気体媒体移送手段とダクト手段と複数のフィラメントを製するように配されたダイプレートからなる押し出し機とからなり、前記気体媒体移送手段が気体媒体を前記ダクト手段を介して流れる連続流として移送する押出し成形されたフィラメント状のタバコを空気によって搬送する手段において、前記ダクト手段の入力端部が、前記押し出しダイプレートに隣接して位置することによって前記フィラメントがダイオリフィスから出る際に前記フィラメントが、前記ダクト手段を通過する気体媒体の前記連続流の作用によって前記ダイプレートから離れるようにフィラメントの長手方向に容易に搬送され、複数のフィラメントが前記ダクトを介して互いに並んで移動することができ、前記搬送手段が前記ダイプレートの外側に位置し、前記フィラメントの断面寸法が小さくなるように前記搬送手段が前記フィラメントを牽引することを特徴とする搬送手段。
【請求項４２】
前記ダクト手段の前記入力端部が、前記押し出しダイから約５ｍｍ乃至２０ｍｍの距離をおいて位置していることを特徴とする請求項４１記載の搬送手段。
【請求項４３】
前記ダクト手段の前記入力端部が、前記押し出しダイから約１０ｍｍ乃至１５ｍｍの距離をおいて位置していることを特徴とする請求項４２記載の搬送手段。
【請求項４４】
前記フィラメントが水平方向に並んで移動することを特徴とする請求項４１乃至４３いずれか１項記載の搬送手段。
【請求項４５】
前記ダクト手段が、複数のフィラメントが前記ダクトを介して互いに並んで移動させるのに適した長方形断面を有することを特徴とする請求項４１乃至４４いずれか１項記載の搬送手段。
【請求項４６】
前記ダイプレートが請求項２４乃至２９のいずれか１項記載のダイプレートであることを特徴とする請求項４１乃至４５いずれか１項記載の搬送手段。
【請求項４７】
請求項３３乃至３７のいずれか１項記載のフィラメント状の再生タバコ製品からなる喫煙品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、タバコの再生に関し、特に再生されたタバコからなるフィラメント状のストランド（strand）の押し出し成形に関する。より具体的には、本発明はタバコ再生押し出し成形機の下流において再生されたタバコのフィラメント状のストランドの処理に関する。
【０００２】
粒状タバコを利用したタバコベースの材料の製造に関し多くの提案がされている。これらの提案では、粒状タバコは喫煙品の製造中、例えば紙巻タバコの製造中に製せられる不必要なタバコダスト又はタバコ葉片又は葉柄を粉砕することによって得られるものとされている。これら粒状材料から製せられる材料は、平坦なウェブ又はシート、ロッド、フィラメント又は中空のシリンダー形状である。これらの材料を製する工程を、通常、タバコ再生（reconstitution）工程と呼んでいる。
【０００３】
再生工程によって製せられる材料に加えられるタバコ以外の従来提案されてきた成分は、水、例えばペクチン、澱粉、プラン及びセルロースバインダーなどのバインディング剤、充填剤、湿潤剤、膨張剤、補強剤及び香料などである。
【０００４】
本願出願人が以前提案したタバコの再生方法が、英国特許明細書第２２０１０８１B号及び同第２２０１０８０B号に開示されている。これらの方法は、粒状タバコ、澱粉及びバインダーの混合物に水を加えてシート状の押し出し成形品を得るために押し出し成形機に供給する工程を含み、押し出し成形は押し出し成形品がその断面が押し出しダイの出口オリフィスの断面より大きくなるように、即ち膨張するような条件下で行われる。押し出し成形品の縦方向寸法を増加させ且つ厚さを薄くするためにシート状の押し出し成形品を牽引することが有効であることが示唆されている。
【０００５】
英国特許明細書第２２９１７７８B号には別のタバコ再生方法が開示されている。
【０００６】
これら明細書に開示されているタバコ再生方法は、シート状材料の製造に問題がある。例えば、シート材料の厚さ、強度及び弾性を制御することが困難であり、これらの要件のいずれかが許容範囲を逸脱した場合、下流におけるシート材料の操作（切断など）に悪影響を与える。
【０００７】
さらにこれら公知のタバコ再生方法には、得られたシートが一旦冷やされると上下の皮膜の間にハニカム構造が形成されてしまうという欠点もある。従ってシートの横方向の面、即ち皮膜を形成していない面が崩壊してしまう。従って、シートは脆くなってしまう。このようなシートを空気で搬送することは望ましくなく、また実際は不可能である。
【０００８】
米国特許第４，６３２，１３１号には、再生タバコのストランド又はフィラメントの押し出し成形が開示されており、この方法では複数のストランドが、環状の列をなす出口オリフィスからなるダイから押し出され、その後互いに接着し、通常長手方向に延びる通路を有する再生タバコロッドが形成される。
【０００９】
不連続のストランドを製する必要がある場合、このようなストランド押し出し成形法には、押し出しダイの出口オリフィスを出たストランドはストランドが互いに接着していないと取り扱いが難しいという問題点がある。
【００１０】
本発明の目的は、押し出し成形されたフィラメント状のタバコの改良された製造方法を提供することである。
【００１１】
さらに本発明は、押し出し成形機の出口オリフィスの下流において押し出し成形された再生タバコの改良された取り扱い方法を提供することも目的としている。
【００１２】
またさらに本発明は、改良されたフィラメント状の再生タバコを提供することを目的としている。
【００１３】
またさらに本発明は、喫煙品、例えば紙巻きタバコ内に組み込むのに適した寸法の再生タバコ製品を提供することを目的としている。
【００１４】
本発明は、押し出し成形されたタバコフィラメントをそれが押し出されるダイの下流で処理する方法において、そのフィラメントがその長さ方法にダイプレートの外側に位置する空気式搬送手段によってダイから離れるように移動され、この搬送手段がフィラメントを牽引し、その断面寸法が小さくなることを特徴とする方法を提供する。
【００１５】
さらに本発明の方法は、切断工程を含み、この工程において押し出し成形されたフィラメントをその長さに沿った間隔をおいて横手方向に切断して複数のエレメントを形成する工程を含む。例えば、押し出し成形されたフィラメントは、約１０ｍｍ乃至約５０ｍｍの範囲の間隔をおいて切断してもよい。好ましくは、押出し成形されたフィラメントは、その断面寸法を小さくした後に切断される。この切断工程で利用される切断手段は、ロータリーカッターであってもよい。
【００１６】
いくつかの例において本発明の方法は、さらに冷却工程を含み、この工程では押し出し成形されたフィラメントを冷却するために冷却空気が押し出し成形されたフィラメントと接触する。切断手段がある場合、そこでの押出し成形されたフィラメントの温度は、フィラメントが確実に切断手段の作動に問題を与えない程度の粘性を有するように充分低い温度であることが好ましい。切断段階での押出し成形されたフィラメントの温度は、約２０℃乃至約６０℃の範囲、好ましくは約３０℃乃至約５０℃の範囲内にある。
【００１７】
空気式搬送手段は、気体媒体移送手段とダクト手段とから構成されるのが好ましく、この搬送手段はダクト手段を介して気体媒体の連続流として気体媒体を移動させる。気体媒体移送手段は、例えば、送風機から構成される吸引手段からなる。ダクト手段の入口端部は押し出しダイに隣接して位置するのが好ましく、これによりフィラメントがダイオリフィスから出た際にダクト手段を介して気体媒体の連続流の作用により、フィラメントがその長さ方向に容易に搬送される。ダクト手段の入口端部は、押し出しダイから約５ｍｍ乃至約２０ｍｍの範囲、好ましくは約１０ｍｍ乃至約１５ｍｍの範囲内の距離をおいて位置する。フィラメントの長手方向の移動は、ダイの面に対して垂直であるのが有効である。その後、フィラメントの移動は水平又は垂直面にあってもよい。
【００１８】
通常、気体媒体は空気であるので、以下の説明でも空気のみを参照する。
【００１９】
フィラメントの断面寸法を小さくするためのフィラメントの牽引は、押し出し速度より速いフィラメントの移動方向に対応した方向に流れる空気の速度によって行われる。従って、押し出しダイの下流のフィラメントは、空気によって緊張し且つ牽引される。さらに緊張手段に亘ってフィラメントを引っ張ることによってさらにフィラメントを緊張させて牽引力を増してもよい。緊張手段は、例えば駆動ローラーであってもよい。
【００２０】
牽引は６０乃至１８０m／ｓの範囲の速度で流れる空気によって行われ、少なくとも１００m／ｓの速度で行われるのが好ましい。必要とされる牽引速度は、選択される処方及び選択される押し出し機の処理量に依存する。空気速度は吸引手段、ダクトの断面又はこれら両方によって変えることができる。牽引後の搬送速度は、３０乃至６０m／ｓの範囲、好ましくは少なくとも３５m／ｓ、より好ましくは４０乃至６０m／ｓの範囲内である。
【００２１】
空気式搬送手段の形状及び空気流質量値は、ダクト手段を通過して移動する際にフィラメントが、ダクト手段の内面と接触しないように選択するのが好ましい。押し出し成形された再生タバコフィラメントの断面形状は、刻みタバコ、特に刻み葉片タバコの断面に似ているのが好ましい。このように似せるために押し出し成形されたタバコフィラメントの断面は、実質的に長方形又は正方形にならなければならない。押し出し物は、それが押し出しダイから出た際に膨張する場合がある。従って、押し出し物が膨張した場合、押し出されたフィラメントの断面形状を長方形又は正方形にするためにダイの出口オリフィスは、通常長方形又は正方形であり、その側面は凹状になっている。押し出し物の膨張の度合いに応じて適当な凹部形状を用いることによって実質的に長方形又は正方形の側部を有する断面形状のフィラメントが製せられる。
【００２２】
牽引後のフィラメントの断面は、約０．７ｍｍｘ約１ｍｍ、好ましくは約０．３ｍｍｘ約０．８ｍｍの寸法を有する。切断後のフィラメントの長さは、約１０ｍｍ乃至約５０ｍｍの範囲内にある。本発明の方法によって牽引後に一定の断面形状を有するフィラメントが得られる。
【００２３】
このようにして得られたフィラメント状の再生タバコ製品は、多孔性の内部とフィラメントが正方形又は長方形断面を有する場合、少なくともフィラメントの４つの長手方向に延びる側部に亘って延びる表皮からなる種々の長さのフィラメントから構成される。この構造は、製品を強固にし、実質的に崩壊することなく空気によってその製品をその後搬送することができる。
【００２４】
この製品の充填値は、約３．８ｍｍ3／ｍｇ乃至約５．０ｍｍ3／ｍｇの範囲内にあり、好ましくは約４．０ｍｍ3／ｍｇ乃至４．６ｍｍ3／ｍｇの範囲内にあるのが好適である。これは英国特許明細書第２２０１０８１B号及び同第２２０１０８０B号に記載された方法で製せられる製品の充填値を１０乃至２０％上回る可能性のあることを表わしている。製品の密度は、約１５０ｍｇ／ｍｍ3乃至約６００ｍｇ／ｍｍ3の範囲内、好ましくは約４００ｍｇ／ｍｍ3未満である。
【００２５】
通常、本発明によって製せられる再生タバコ製品は、刻み葉片及び刻み葉柄である又はこれらを含む他のタバコ成分を有する紙巻タバコ充填ブレンドの一部を構成する。
【００２６】
複数の再生タバコフィラメントを共有押し出し形成される。複数のフィラメントを共有押し出し形成する場合、複数の出口オリフィスを有するダイが、使用される。このような押し出しダイの出口オリフィスは、そこから出るフィラメントが並んで、好ましくは水平な列をなすように配される。これら複数のフィラメントの各フィラメントは、互いに接触しないように維持されるのが好ましい。従って、フィラメントが互いに接着するのを防ぐことができる。
【００２７】
本発明は、またタバコフィラメント押し出し用ダイプレートをも提供し、このダイプレートは正方形又は長方形形状であり、その側部が凹状であるダイオリフィスを含み、前記オリフィスがダイ面を横断する1つ以上の列に配され、かつ該オリフィスが、操作時に、該オリフィスから流出する複数のフィラメントの各フィラメントが他のフィラメントの各々と非接触に維持されるように配列されていることを特徴とする。
【００２８】
ダイの出口面は長方形であり、その面において出口オリフィスはその面を横断する一つの列に配されるのが望ましい。これとは別に出口オリフィスは、出口面を横断する２つの上下の長手方向の列に配してもよく、上の列のオリフィスは、下の列のオリフィスと垂直方向において合致しない。複数のフィラメントを押し出し成形する場合、空気式搬送手段のダクトの断面形状は、複数のフィラメントがダクトを介して互いに並んで移動するように長方形であってもよい。ダイのオリフィスの数は、押し出し機からの所望の処理量によって選択される。
【００２９】
押し出し形成される混合物は、粒状タバコ、デンプン及びバインダーからなる。この混合物が押し出し機のバレル内にある時に水を加えるのが好ましい。
【００３０】
デンプンは、タバコ／デンプン／バインダー混合物中に約５重量％乃至約３５重量％の範囲、好ましくは約１０重量％乃至約２０重量％の範囲内で存在するのが好ましい。デンプンは、好ましくはバインダーの重量の２倍超、より好ましくは３倍以上、混合物中に存在する。混合物中のバインダーの量は、１０重量％を超えないのが好ましく、５重量％を超えないのが好ましい。
【００３１】
デンプンは、例えばメイズ（maize）又はコーンスターチであってもよい。デンプンの一部は、変性デンプンであってもよい。
【００３２】
バインダーは、セルロースバインダーからなることが好ましい。本発明で使用するセルロースバインダー材料は、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース及びエチルセルロースである。本発明を実施する上で他の好適なバインダーは、キサンガム、グアールガム及びイナゴマメガム（locust bean gum）などのガム類である。当業者に知られている他の好適なバインダー材料も使用可能である。２つのバインダー材料からなるバインダー混合物も使用可能である。
【００３３】
低品質、即ち低価格のバインダーも英国特許明細書第２２０１０８０B号に記載されているように通常再生タバコ製品に必要とされる高品質のバインダーと一緒に使用することができる。これとは別に、本発明では高品質バインダーを少量使用してもよい。本発明で使用する低品質バインダー及び／又は少量のバインダーの要件は、本発明のフィラメント状再生タバコ製品が多孔性の内部とフィラメントが正方形又は長方形断面を有する場合、少なくとも４つの長手方向に延びるフィラメントの側部に亘って表皮からなるように選択される。これは上下表皮とその間のハニカム構造のみから構成される英国特許明細書第２２０１０８０B号のシート状タバコ製品とは対照的である。
【００３４】
さらに上述したように本発明によって製せられる製品の充填値は高いので処方中のバインダーの量を減らすことができ且つ英国特許明細書第２２０１０８０B号に記載の製品と同等の充填値を維持することができる。
【００３５】
タバコ、デンプン及びバインダー以外に糖を押し出し機に供給してもよい。糖を供給する場合、糖は、例えば、フルクトース、グルコース又はスクロースなどの１つ以上の糖であってもよい。糖はタバコ／デンプン／バインダー混合物の約５重量％を超えない量加えられるのが好ましいが、最大で約１０重量％まで加えてもよい。
【００３６】
押し出し機内の水の総量は、押し出し物乾燥工程を利用しないで、牽引後のフィラメントの水分量が約５％乃至２０重量％（湿式基準）の範囲内になるような量であると有効である。ここで言う「水の総量」は、タバコ／デンプン／バインダー混合物の「乾燥」成分中に存在する全ての水分及び加えられた水の合計を意味する。水は混合物の１つ以上の成分にこれら成分が押し出し機に供給される前に及び／又は押し出し機バレルのバレルポートを介して注入することによって加えられる。実際には、混合物の成分を混合し、この混合物を乾燥又は実質的に乾燥した状態で押し出し機に供給し、水が押し出し機バレル内に注入される。
【００３７】
またグリセロール又はプロピレングリコールなどの湿潤剤及び／又は可塑剤を上記混合物の成分と共に及び／又は押し出し機バレル内に注入することによって押し出し機に供給することが好ましい。可塑剤の量は、湿式基準で約１乃至１０重量％の範囲内である。
【００３８】
最適化された特性を有するフィラメントは、確実に押し出し機内でそこに供給された材料を断熱状態又は断熱に近い状態で処理することによって得られる。また押し出し機内の材料のタバコ部分の温度が、タバコに有害な温度にならないよう、好ましくは約８０℃乃至約１８０℃の範囲内になるような、押し出しダイまでの押し出しバレルの温度分布で作業を行うことが重要である。
【００３９】
本発明の処理は、押し出し物がダイから出るとすぐに押し出し物が、その中の水が蒸気に急速に気化することによって膨張するような条件下で行われるのが好ましい。これにより押し出し物の断面は大きくなり、内部が多孔質構造となる。
【００４０】
タバコ再生業界の当業者であれば容易に理解されるように押し出し機に香味材料を供給することができる。このような香味材料としては、天然又は人工香料又は植物性抽出物であってもよい。
【００４１】
本発明の方法で使用される粒状タバコは、例えばタバコダストなどのタバコ葉の葉柄及び／又は葉片部分から得ることができる。粒状タバコの粒径は、約５００μｍ未満であることが好ましく、約３７０μｍ未満であることがより好ましい。粒径は、通常ダイオリフィスの最も小さい寸法によって決まる。
【００４２】
本発明が明確に理解され容易に実施されるように以下に図面を参照した例に基づいて説明する。
【００４３】
図中、装置の同じ部位には、同じ符号を付してある。
【００４４】
図１に示すように装置１は、ダイ３とバレル４を含む２つのスクリューを有する押し出し機２（英国、ピーターバラ所在のAPV  Baker社製、型番MPF５０−１５）からなる。押し出しダイ３は、押し出し機２のバレル４の出口端部に取り付けられている。蒸気抽出ユニット５が、押し出しダイ３の上に位置し、押し出し工程中にダイ３から発生する蒸気を除去するように作動する。装置１はさらに押し出しダイ３に隣接した位置から延びる気体媒体（空気）ダクト手段６と気体媒体移送手段８とを含む。図１及び２から明らかなように、ダクト手段６は、その上流端部に湾曲した入口部分６’を含む。ダクト手段６の断面は、長方形であり、図１で見て垂直方向にその大半が延びている。気体移送手段８は、吸引送風機からなる吸引手段を含む。冷却空気吸入ポート９が、ダクト手段６とその下方端部において連通しており、この吸入ポート９は、冷却空気をダクト手段６内に引き込むように作用する。切断手段１０、即ち、ロータリーカッターが、ダクト手段６内に位置し、押し出し成形された再生タバコフィラメント７をフィラメント状の再生タバコ製品１２の小片に切断するように作動する。またダクト手段６内には小片／空気セパレーター１１が設けられており、これによりダクト手段６を介して流れる空気が、フィラメント状再生タバコ製品１２及びダクト手段６内を搬送される他の粒状物から分けられる。フィラメント状のタバコ製品６は、空気ロック１３、即ちロータリー空気ロックを介して供給手段１４へと搬送され、この供給手段１４はフィラメント状のタバコ製品１２をサイロ（図示せず）へと搬送する。
【００４５】
図２に図１に示した装置の変型例を示す。この装置ではフィラメント７が、その長手方向にダイ３から離れて実質的に水平な面に移送されるようにダクト手段６が配向されている。これはフィラメント７が実質的に垂直な面でダクト手段の少なくとも1部に亘って移送されるようにダクト手段６が、配向されている図１の装置とは対照的である。図２の装置は、それが貯蔵コンテナ１５を含み、装置１の作動中、そのコンテナ内に切断された製品１２が、空気によって搬送される以外は図１の装置に類似している。
【００４６】
ダイ３の正面３’を図３に示す。図３から明らかなように、ダイ３に複数の出口オリフィス１６、１６’が設けられている。図３には少数の出口オリフィス１６、１６’しか示されていないが、ダイ３は、実際には、合計で約１００の出口オリフィス１６、１６’を有する。従って、複数の再生タバコフィラメント７が、共押し出しされる。ダイ３の各出口オリフィス１６、１６’は、通常正方形又は長方形であり、その側面は凹状になっている。ダイ３から押し出し物が、出る際の膨張の度合いに応じて側面を適当な凹部形状にすることによって、断面形状が真っ直ぐな側面を有する正方形又は長方形であるフィラメント７が製せられる。ダイ３の出口オリフィス１６、１６’は、そこから出るフィラメント７が、水平方向に並んだ列をなすように配される。複数のフィラメント７の各フィラメントは、互いに接触しないように維持される。ダイ３は長方形であり、出口オリフィス１６、１６’は２つの上下に並んで面３’を横断して長手方向に延びた列に配されている。図３から明らかなように上方の列１６のオリフィスは、下方の列１６’のオリフィスと垂直方向において位置合わせされていない。
【００４７】
図１又は図２の装置のいずれの作動において、８０％の粒状タバコと１５％のデンプンと５％のセルロースバインダーとの乾燥混合物が、約１４５ｋｇ／時の速度で押し出し機に供給される。押し出し機２の供給ユニット（図示せず）は、供給管（図示せず）を介して押し出し機２のバレル４の入力端部に混合物を供給する役割を果たす。タンク（図示せず）から引き込まれる水はポンプ（図示せず）の作用によって約２１ｋｇ／時の速度でバレル４に注入される。同様にグリセロールが別のタンク（図示せず）から引き込まれ、約５ｋｇ／時の速度でバレル４内に注入される。バレル４内の濡れた混合物の水の総量は、例えば混合物の１６重量％となる。
【００４８】
バレル４には加熱手段（図示せず）が設けられており、それによって所望の温度分布がバレル４に沿って維持することができる。バレル温度は、例えば、入力端部で４０℃で出力端部でその９５％の温度で維持される。押し出し機内の圧力は、その中の水が確実に液相に維持されるのに充分高い圧力に維持される。通常、５００psig  （３，４００ｋPa又は３４．５バール）乃至２，０００psig  （１３，６００ｋPa又は１３７．８バール）の範囲内、好ましくは１，０００psig  （６，８００ｋPa又は６８．９バール）乃至１，５００psig  （１０２，０００ｋPa又は１０３．４バール）の範囲内の圧力が利用される。
【００４９】
これらの温度及び圧力で押し出し機に供給されるデンプンは、ゼラチン化する。
【００５０】
押し出しされたフィラメント７は、複数の出口オリフィス１６、１６’から出る際に、フィラメントに含まれる水は気化し、その結果、各フィラメントの断面形状は、膨張により変化し、各出口オリフィスの形状が、図３に示すような形状である場合、各フィラメント７の最終的な断面形状は、実質的に側部が真っ直ぐな正方形又は長方形になる。
【００５１】
約１００個の共押し出しされたフィラメントは、約１５７ｋｇ／時の総質量速度でダイ３から排出され、押し出しされた各フィラメント７の線状速度（linear speed）は、約１ｍ／秒である。蒸気抽出ユニット５が、気化した蒸気を除去する。
【００５２】
オリフィス１６、１６’から出たフィラメント７は、ダクト手段内に案内され、このダクト手段を介してダイ３から離れるようにフィラメント７の長手方向に移送される。フィラメント７がダクト手段内に入った際に、フィラメント７は、ダクト手段６を介して流れる空気の連続流内で浮遊して運ばれる。従って、フィラメント７は、空気によってダクト手段６を介して搬送される。ダクト手段６内の空気流は、吸引送風機８によって発生する。この長方形のダクト手段６内で複数のフィラメントを搬送する間、各フィラメント７は、互いに接触しないように維持される。従って、フィラメント７が互いに接着するのを防ぐことができる。
【００５３】
フィラメント７は、その断面寸法が小さくなるように牽引される。牽引はダクト手段６内の空気流の速度が押し出し速度より速くなることによって行われ、その速度差が各フィラメント７に対する空気の牽引力を生じさせる。従って、押し出しダイ３の下流のフィラメント７は、空気によって緊張し且つ牽引される。例えば、フィラメント７を緊張させ且つ牽引するのに効果的な空気流の速度は、押し出し速度が約１ｍ／秒である場合、約６０ｍ／秒乃至約１８０ｍ／秒の範囲内である。このような空気流速度は、ダイ３のオリフィス１６、１６’から出たフィラメント７の牽引を行うためにダクト手段６の少なくとも最初の部分で得られるのが好ましい。フィラメント７の牽引は、所望の断面の大きさが得られるまで行われる。ダクト手段６の初期牽引部分の下流のダクト手段内の空気流速度は、少なくとも３５ｍ／秒であり、約５０乃至６０ｍ／秒の範囲内であってもよい。この空気流速度の減少は、ダクト手段６の牽引部分の下流でダクト手段の断面積を牽引部分より大きくすることによって得られる。３５ｍ／秒の下流の空気流速度は実質的にフィラメントを牽引しないで移送するために適している。従って、フィラメント７の断面寸法は、牽引工程後、一定に維持される。牽引後のフィラメント７は、例えば約２ｍ／秒の速度で搬送される。
【００５４】
フィラメント７は、切断手段１０によってその長手方向に沿って約３０ｍｍの間隔をおいて横方向に切断され、再生タバコのフィラメント状の小片から構成される製品１２が製せられる。この切断工程は、フィラメント７の断面寸法を小さくした後に行われる。小片状の製品１２は、その後約２０ｍ／秒の速度で空気ロック１３（図１の装置において）又は直接貯蔵コンテナ１５（図２の装置において）に空気によって搬送される。サイロ供給手段１４を空気ロック１３の下流に配置してもよい。小片状の製品１２と搬送空気は、空気／小片分離機１１によって分けられる。
【００５５】
本発明の方法は、さらに冷却工程を含んでもよく、この工程では押し出しされたフィラメント７を冷却するために冷却空気がフィラメント７と接触する。この冷却空気は、冷却空気取り込みポート９を介してダクト手段６に入る。必要であれば、複数の冷却空気取り込みポートを設けてもよい。冷却空気取り込みポート９の孔の断面積は、ダクト手段６の入力部分６’の孔の断面積と同じであるのが好ましい。取り込みポート９の断面積と入力部分６’の断面積の合計は、入力部分６’の直ぐの下流を延びるダクト手段６の断面積に等しい。冷却空気取り込みポート９を通過する空気流を調節できるようにするのが好ましく、例えば位置を調節できるバッフル（図示せず）を冷却空気取り込みポート９内に位置させてもよく、このバッフルは冷却空気取り込みポート９を通過する空気流速度を可変的に制御するように作動する。フィラメント７の切断手段１０での温度は、確実に押し出し物（フィラメント）が切断手段を汚さないような充分低い温度でなければならない。フィラメント７の切断手段１０での温度は、従って３０℃乃至５０℃の間でなければならない。
【００５６】
一例として、取り込みポート９とダクト手段６の入力部分６’の各断面積は、約１０ｃｍ2乃至約２０ｃｍ2の範囲内であり、上述のダクト手段６の初期牽引部分でのダクト手段６の断面積は、約２０ｃｍ2乃至約４０ｃｍ2の範囲内であり、切断手段１０でのダクト手段６の断面積は、約２５０ｃｍ2乃至約４００ｃｍ2の範囲内である。
【００５７】
牽引後の各フィラメント７の断面積は、例えば約０．７ｍｍｘ約１ｍｍの寸法になる。フィラメント状タバコ製品（切断後のフィラメント７）１２の小片は、それぞれ約３０ｍｍの長さを有する。最終的なフィラメント状再生タバコ製品１２は、一定の長さを有するフィラメント７によって構成された小片からなり、従って多孔質内部と小片の断面が正方形又は長方形である場合、小片の４つの長手方向に延びる少なくとも４つの側部に亘って延びる表皮から構成される。
【００５８】
押し出し機は、一定範囲の処理量を供するのに適した押し出し機であればいかなるものでもよい。処理量は最大で３００ｋｇ／時であり、その処理量に適した押し出し機は、Buhler社のDNDG６２である。押し出し機の処理量を増加する場合、気体媒体移送手段もそれに従って増加させる必要があり、約３００ｋｇ／時の処理量の場合、吸引送風機の出力を約７５ｋW乃至約１００ｋWに増加させる必要がある。約１５０ｋｇ／時の処理量では、約４５ｋWの吸引送風機を必要とする。
【００５９】
本発明の別の構成では、空気搬送手段はさらに空気式噴射手段を含んでもよい。この噴射手段は、押し出しバレルに隣接して位置するのが好ましく、これによりフィラメントがダイオリフィスから出る際に、この空気噴射手段によって供される気体媒体の連続流の作用によってダイから離れるようにフィラメントの長手方向にダクト手段内に及び／又はを介してフィラメントが容易に移送される。
【００６０】
これとは別に空気式搬送手段は、圧縮空気噴射手段を含んでもよい。この本発明の別の構成では、圧縮空気が規則的且つ瞬間的又は連続流として圧縮空気噴射手段から供給され、これによりフィラメントがダイオリフィスから出る際にフィラメントがその長手方向に移送される。圧縮空気は、フィラメントを互いに分け且つ横一列に移送するために供給してもよい。圧縮空気噴射手段は、フィラメントの流れ方向に実質的に正接して圧縮空気を供給するために押し出し機のバレルに対して配される。これとは別に圧縮空気噴射手段を少なくとも１つのダイオリフィスによって空気がダイオリフィスを通過するように配置してもよい。このダイオリフィスは、フィラメントが押し出しされるダイオリフィスとは別のものであるのが好ましい。
【００６１】
圧縮空気噴射手段を用いたさらに別の本発明の構成では、空気搬送手段が任意的にダクト手段を含んでもよい。
【００６２】
圧縮空気噴射手段を適当な大きさのエレメントに砕き且つそのエレメントをダイオリフィスから離れるように移送するための手段を供するために設けてもよい。
【００６３】
圧縮空気を使用した本発明の構成では、空気は約１乃至約２００バールの範囲内で、好ましくは約５乃至約１０バールの範囲内の圧力で供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の方法を実施するのに適した装置を示す。
【図２】  本発明の方法を実施するのに適した別の装置を示す。
【図３】  押し出しダイの前面とその出口オリフィスを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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