特許 6613246 シガレットフィルター用セルロースアセテート繊維のトウバンドの製造装置、トウバンドの製造方法、及びシガレットフィルターの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6613246

(24)【登録日】2019年11月8日

(45)【発行日】2019年11月27日

(54)【発明の名称】シガレットフィルター用セルロースアセテート繊維のトウバンドの製造装置、トウバンドの製造方法、及びシガレットフィルターの製造方法

(51)【国際特許分類】

   A24D 3/10 20060101AFI20191118BHJP

   A24D 3/02 20060101ALI20191118BHJP

   D02G 1/12 20060101ALI20191118BHJP

【ＦＩ】

   A24D3/10

   A24D3/02

   D02G1/12

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-561101(P2016-561101)

(86)(22)【出願日】2014年11月28日

(86)【国際出願番号】JP2014005975

(87)【国際公開番号】WO2016084119

(87)【国際公開日】20160602

【審査請求日】2017年4月6日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柴垣 亜貴子

(72)【発明者】

【氏名】神頭 伸明

【審査官】 豊島 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０４４０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１１２２１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−０７５５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０９８７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５０９６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１６１５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７５３１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ２４Ｄ １／００ −３／１８

Ｄ０２Ｇ １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルロースアセテート繊維からなる複数本のフィラメントが束状に合一されたヤーンを捲縮して搬送する捲縮機を備え、
前記捲縮機は、互いの周面を対向させて軸支された一対のローラと、前記一対のローラよりも前記ヤーンの搬送方向下流側に配され、各一方の板面が対向するように間隙をおいて配置された一対の板状部材と、前記間隙内に配され、前記ヤーンを前記一対の板状部材のいずれかの前記板面に向かって押圧するように付勢する付勢部材と、を有し、
前記一対の板状部材における一方の板状部材のうち、少なくとも前記一対のローラと近接する部分が、前記ヤーンの搬送方向下流側に向かって、前記間隙が漸増するように配され、
前記一方の板状部材は、前記ヤーンの搬送方向に向かって、前記搬送方向に対して０°より大きく４°より小さい傾斜角度で傾斜勾配をなすように配され、
前記一対のローラと近接する前記部分における前記一対の板状部材の最小間隙が、２ｍｍ以上７ｍｍ以下の値であり、
前記一対のローラの間隙が、２ｍｍ以上５ｍｍ以下の値であることにより、
フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下であり、かつ、トータルデニールが、５０００以上１５０００以下であり、捲縮数のＣｖ値が、４％以下である、シガレットフィルター用トウバンドが製造される、トウバンド製造装置。

【請求項2】

複数の紡糸孔のそれぞれより紡糸原液を吐出して、セルロースアセテート繊維からなる複数本のフィラメントを紡糸するフィラメント紡糸工程と、
前記複数本のフィラメントからなるヤーンを束状に合一しかつ捲縮機により捲縮してトウバンドを形成するトウバンド形成工程と、を有し、
前記フィラメント紡糸工程では、フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下の値の前記フィラメントを紡糸し、
前記トウバンド形成工程では、互いの周面を対向させて軸支された一対のローラと、前記一対のローラよりも前記ヤーンの搬送方向下流側に配され、各一方の板面が対向するように間隙をおいて配置された一対の板状部材と、前記間隙内に配され、前記ヤーンを前記一対の板状部材のいずれかの前記板面に向かって押圧するように付勢する付勢部材とを有する前記捲縮機において、前記一対の板状部材における一方の板状部材のうち、少なくとも前記一対のローラと近接する部分を、前記ヤーンの搬送方向下流側に向かって、前記間隙が漸増するように配し、前記一方の板状部材を、前記ヤーンの搬送方向に向かって、前記搬送方向に対して０°より大きく４°より小さい傾斜角度で傾斜勾配をなすように配し、前記一対のローラと近接する前記部分における前記一対の板状部材の最小間隙を、２ｍｍ以上７ｍｍ以下の値に設定し、前記一対のローラの間隙を、２ｍｍ以上５ｍｍ以下の値に設定することにより、トータルデニールが、５０００以上１５０００以下の値であり、かつ、捲縮数のＣｖ値が、４％以下の値のトウバンドを形成する、シガレットフィルター用のトウバンドの製造方法。

【請求項3】

前記トウバンド形成工程では、捲縮数を、２５ｍｍ当たり３０山以上３５山以下の値とする、請求項２に記載のトウバンドの製造方法。

【請求項4】

前記フィラメント紡糸工程では、前記フィラメントデニールが、６．０以上８．０以下の値の前記フィラメントを紡糸する、請求項２又は３に記載のトウバンドの製造方法。

【請求項5】

前記トウバンド形成工程では、前記トータルデニールが、７０００以上１５０００以下の値の前記トウバンドを形成する、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のトウバンドの製造方法。

【請求項6】

請求項２乃至５のいずれか１項に記載のトウバンドの製造方法で製造されたトウバンドにより、円周長が１４ｍｍ以上１７ｍｍ以下の値のシガレットフィルターを製造する、シガレットフィルターの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シガレットフィルター用セルロースアセテート繊維のトウバンドの製造装置、トウバンドの製造方法、及びシガレットフィルターの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本書では「フィラメント」、「ヤーン」、「トウバンド」、「フィラメントデニール」、「トータルデニール」、「詰込み量」の各用語を以下の定義とする。

【0003】

「フィラメント」は、１の紡糸孔から押し出して紡糸した１本の繊維（単繊維）を指す。

【0004】

「ヤーン」は、１の紡糸筒で紡糸した複数本のフィラメントを合一して得た１の繊維束（単繊維の集合体）を指す。

【0005】

「トウバンド」は、紡糸筒相当数の全ヤーン、すなわち全ての紡糸機で紡糸した全フィラメントを合一し、これに捲縮処理を実施して得た多数本のフィラメントの繊維束を指す。

【0006】

「フィラメントデニール」は、単位長さ９０００ｍ当たりの質量（ｇ）によって表されるフィラメント（単繊維）の繊度であり、以下、「ＦＤ」とも称する。トウバンドのＦＤは、トウバンドを構成する１本分のフィラメントの繊度を意味する。

【0007】

「トータルデニール」は、単位長さ９０００ｍ当たりの質量（ｇ）によって表されるトウバンドの繊度であり、以下、「ＴＤ」とも称する。

【0008】

「詰込み量」は、１本のフィルターロッドに充填されるトウバンドの正味重量である。

【0009】

シガレットフィルター（「プラグ」または「チップフィルター」とも称する。）の素材として、たとえばセルロースアセテート繊維を用いたトウバンドが用いられている。

【0010】

トウバンドを製造する場合は、一例として、セルロースアセテートを有機溶剤に溶解し、紡糸原液を調整する。複数の紡糸筒（塔）を備えた紡糸機に紡糸原液を供給し、各紡糸筒に配された紡糸口金における多数の紡糸孔から紡糸原液を吐出して複数本のフィラメントを紡糸する。この複数本のフィラメントを集めてヤーンを形成し、さらに合一したヤーンに対して所定の捲縮処理を実施することでトウバンドを得る。トウバンドとその製造方法については、たとえば特許文献１及び２に開示されている。

【0011】

シガレットフィルターを製造する場合は、一例として上記のように製造したトウバンドを開繊し、トリアセチン等の可塑剤を添加した後に円柱状に成型し、外周を巻紙で巻回し、所定長さに切断してフィルターロッドを形成する。このフィルターロッドをさらに所定長さに切断することでシガレットフィルターを得る。

【0012】

近年、シガレットの嗜好が変化してきており、いわゆる「スーパースリム」や「ウルトラスーパースリム」等と称される、一般のシガレットに比べて直径が細いシガレットが市販されている。たとえば特許文献３には、Ｙ型等の異形断面形状を有するフィラメントを用いたトウバンドにより、直径が３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の細いシガレットと、これに用いるシガレットフィルターの製造方法とが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】ＷＯ２０１３／０６７５１１Ａ１

【特許文献2】ＷＯ２０１３／０６７５０３Ａ１

【特許文献3】ＷＯ２０１３／０４２６０９Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

細いシガレットに用いるシガレットフィルターを製造する場合、幾つかの問題を生じる場合がある。たとえば、一般のシガレットフィルターの製造に用いるトウバンドを細いシガレットの径に合わせ、圧縮して成形すると、トウバンドの詰込み量が多くなって通気抵抗（ＰＤ）が上昇し、吸いづらくなる場合や、シガレットフィルターがパンクする等の不具合を生じる場合がある。

【0015】

また、香味成分を封入したカプセルをシガレットフィルター内に埋設する場合、細いシガレットでは、シガレットフィルター内の空隙がカプセルにより埋まり、ＰＤが上昇して吸いづらくなる場合がある。

【0016】

近年、シガレットの嗜好は細さが進む傾向にあるため、従来より一層細いシガレットでＰＤが低いものが求められている。ＰＤの低減は、例えば、ＦＤを大きくすることにより達成できる。しかしながら、例えば、ＦＤが６．０以上のトウバンドは、ＴＤを小さくしなければ、細いシガレットの径に合わせた詰め込みが困難である。そこで、ＦＤを大きく、かつＴＤを小さくしたトウバンドが求められているが、このようなトウバンドを用いてシガレットフィルターを製造すると、個々のシガレットフィルターのＰＤのばらつきが大きくなることが判った。すなわち、このようなシガレットフィルターを用いて複数のシガレットを製造した場合、個々のシガレットで喫味が異なり、喫煙の満足が阻害されるおそれがある。

【0017】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、細いシガレットフィルターのＰＤを良好に抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、セルロースアセテート繊維からなる複数本のフィラメントを束状に合一しかつ捲縮してなるトウバンドであって、フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下であり、かつ、トータルデニールが、５０００以上１５０００以下であり、捲縮数のＣｖ値が、４％以下である構成とする。

【0019】

ここで言う「Ｃｖ値」とは、標準偏差を算術平均で割った変動係数を百分率で示してなる値を指す。

【0020】

また、本発明の別の態様は、合一されて搬送されるヤーンを捲縮して搬送する捲縮機を備え、前記捲縮機は、互いの周面を対向させて軸支された一対のローラと、前記一対のローラよりも前記ヤーンの搬送方向下流側に配され、各一方の板面が対向するように間隙をおいて配置された一対の板状部材と、前記間隙内に配され、前記ヤーンを前記一対の板状部材のいずれかの前記板面に向かって押圧するように付勢する付勢部材と、を有し、前記一対の板状部材における一方の板状部材のうち、少なくとも前記一対のローラと近接する部分が、前記ヤーンの搬送方向下流側に向かって、前記間隙が漸増するように配されている、トウバンド製造装置とする。

【0021】

また、本発明の別の態様におけるトウバンドの製造方法は、複数の紡糸孔のそれぞれより紡糸原液を吐出して複数本のフィラメントを紡糸するフィラメント紡糸工程と、前記複数本のフィラメントからなるヤーンを合一しかつ捲縮してトウバンドを形成するトウバンド形成工程と、を有し、前記フィラメント紡糸工程では、フィラメントデニールが、６．０以上１１．０以下の前記フィラメントを紡糸し、前記トウバンド形成工程においては、ＴＤが、５０００以上１５０００以下であり、かつ、捲縮数のＣｖ値が、４％以下のトウバンドを形成する。

【発明の効果】

【0022】

本発明の一態様におけるトウバンド及びトウバンドの製造方法では、フィラメントのＦＤを６．０以上１１．０以下とし、かつ、トウバンドのＴＤを１５０００以下とするとともに、トウバンドの捲縮数のＣｖ値を４％以下に抑える。これにより、フィラメントのＦＤを大きくし、かつトウバンドのＴＤを小さくするとともに、トウバンドにおいて生じうる捲縮のばらつきを防止し、トウバンドの全体にわたって均一な捲縮性を付与する。このトウバンドを用いることで、シガレットフィルターのＰＤを低く保ちながら、かつそのＰＤのばらつきを抑制できる。

【0023】

また、本願発明者らの検討によれば、トウバンド製造装置において、互いの周面を対向させて軸支された一対のローラと、前記一対のローラよりもヤーンの搬送方向下流側に配され、各一方の板面が対向するように間隙をおいて配置された一対の板状部材と、前記間隙内に配され、前記ヤーンを前記一対の板状部材のいずれかの前記板面に向かって押圧するように付勢する付勢部材とを有する捲縮機を用いた場合、前記一対の板状部材の内の一方の板状部材のうち、少なくとも前記一対のローラと近接する部分を、前記フィラメントの搬送方向下流側に向かって、前記一対の板状部材の間隙が漸増するように配すると、フィラメントのＦＤを増大させた場合や、トウバンドのＴＤを低減させた場合であっても、トウバンドに均一な捲縮性を付与できることを見出した。本発明の別の態様におけるトウバンド製造装置は、この着想に基づいて実現されたものである。

【0024】

このようなトウバンド製造装置を用いることで、前記した本発明の一態様のトウバンドを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態に係るトウバンド製造装置の全体構成を示す図である。

【図2】紡糸筒の紡糸口金の構成を示す正面図である。

【図3】トウバンド製造装置の捲縮機の周辺構成を示す図である。

【図4】トウバンドの部分構成を示す図である。

【図5】フィルターロッド製造装置の構成を示す図である。

【図6】シガレットの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を、各図を参照して説明する。

【0027】

＜実施形態＞
［トウバンド製造装置］
図１は、実施形態に係るトウバンド製造装置１の全体構成を示す図である。図２は、紡糸筒１１の紡糸口金１２の構成を示す正面図である。

【0028】

図１に示すように、トウバンド製造装置１は、ミキサー２と、濾過機３と、紡糸機４と、捲縮機５と、捲縮機５で形成したトウバンドＴＢを残留溶剤及び水分を除去することにより乾燥させるための乾燥機６と、一対の搬送ローラ７と、乾燥後のトウバンドＴＢを折り畳んでベールとし、梱包箱に梱包するための梱包機８とを備える。

【0029】

ミキサー２は、容器とその内部に配された攪拌機とを有し、容器に投入されたフィラメントＦの材料を含む紡糸原液を混合する。本実施形態では、ミキサー２は、セルロースアセテート繊維をフィラメントＦとして紡糸機４で紡糸するための紡糸原液を調整する目的で用いる。濾過機３は、ミキサー２で調整された紡糸原液を濾過して不純物を除去する。

【0030】

紡糸機４は、並設された複数の紡糸筒１１と、各紡糸筒１１に配された紡糸口金１２と、不図示の紡糸ポンプとを備える。図１及び２に示すように、各紡糸筒１１は、いずれも長尺状の筒体であり、筒軸を鉛直方向に向けて配されている。紡糸口金１２は、紡糸筒１１の上端部に設けられている。紡糸口金１２には、所定数の複数の紡糸孔１０が形成されている。紡糸孔１０の周縁形状は、円形状である。

【0031】

フィラメント紡糸工程において、紡糸機４では、一例として乾式紡糸法に基づき、紡糸原液を前記紡糸ポンプにより各紡糸口金１２に送り込み、紡糸孔１０から下方に向けて紡糸原液を吐出することでフィラメントＦを紡糸する。各紡糸筒１１の下方におけるフィラメントＦの搬送方向下流側には、各フィラメントＦを合一してなるヤーンＹに対して繊維油剤及び水を含むオイルエマルジョンを付着させるためのオイリング装置１４と、ヤーンＹを合一するために軸支したゴデットローラ１５とが配されている。これにより、紡糸口金１２から下方に向かって搬送される各フィラメントＦを、ゴデットローラ１５の周面において互いに合一し、ヤーンＹを形成する。合一されたヤーンＹには、オイリング装置１４においてオイルエマルジョンを付着する。その後、ヤーンＹを捲縮機５に搬送する。

【0032】

トウバンド製造装置１では、紡糸口金１２の紡糸孔１０の周縁形状及びサイズ等を調整することにより、フィラメントＦのＦＤを所定の範囲に調整する。フィラメントＦのＦＤとしては、６．０以上１１．０以下の範囲が望ましく、６．０以上１０．０以下がさらに好適であり、６．０以上８．０以下が一層望ましい。ここでは一例として、ＦＤを６．０に調整する。また、紡糸孔１０の周縁形状を三角形状または円形状とすることにより、フィラメントＦが略Ｙ字形状または略円形状の断面形状を有するように調整する。このような断面形状を有するフィラメントＦを用いることで、トウバンドＴＢ中で、各フィラメントＦ同士が過度に密着するのを防止し、各フィラメントＦ同士の間に間隙を確保して、トウバンドＴＢを用いて製造したシガレットフィルターのＰＤが上昇しにくいように図れる。

【0033】

さらに、複数本のフィラメントＦをゴデットローラ１５の周面において互いに合一し、ヤーンＹを形成する際、紡糸筒１１の数を調整することにより、最終的に得られるトウバンドＴＢのＴＤを所定の範囲に調整する。トウバンドＴＢのＴＤとしては、例えば５０００以上１５０００以下が望ましく、７０００以上１２０００以下がさらに好適である。本実施形態では、一例として、トウバンドＴＢのＴＤを１２０００に設定する。このようにＴＤを調整したトウバンドＴＢを用いることで、トウバンドＴＢの密度を適度に低減し、トウバンドＴＢを用いて製造したシガレットフィルターのＰＤが上昇しにくいように図れる。なお、トウバンドＴＢのＴＤが５０００未満であると、複数本のフィラメントＦに対し、以下に示す捲縮が掛けづらくなるため、本実施形態では、トウバンドＴＢのＴＤの下限値を５０００としている。

【0034】

［捲縮機］
図３は、トウバンド製造装置１の捲縮機５の周辺構成を示す図である。図３に示すように、捲縮機５はスタフィングボックス型であって、一対のローラ５ａ、５ｂと、一対の板状部材５ｃ、５ｄと、板状部材５ｃに取り付けられた付勢部材５ｅとを有する。捲縮機５は、図３中、合一されたヤーンＹ（フィラメントＦ）を紙面左側から右側に向かって搬送する。

【0035】

一対のローラ５ａ、５ｂは、互いの周面を対向させて軸支したニップローラ（「押し込みローラ」とも称する。）である。ここでは、各ローラ５ａ、５ｂの各周面部分をニップ点Ｎ１、Ｎ２とする。このローラ５ａ、５ｂのニップ点Ｎ１、Ｎ２における間隙Ｇ１は、例えば、トウバンドＴＢの厚み相当の間隙とすることができ、一例として、２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。また、一対のローラ５ａ、５ｂのニップ点Ｎ１、Ｎ２におけるニップ圧は、複数のフィラメントＦを一対の板状部材５ｃ、５ｄの間に導入するために十分な圧力とすることができる。

【0036】

一対の板状部材５ｃ、５ｄは、ヤーンＹの搬送方向下流側で各板面が対向するように配置される。捲縮機５では、一例として、板状部材５ｃが上方に配置され、板状部材５ｄが下方に配置されている。一対の板状部材５ｃ、５ｄは、不図示の垂直方向に延びる一対の側壁部材と組み合わされ、角筒状のクリンパボックス５ｆを構成している。

【0037】

ここで、一般の捲縮機においては、一対の板状部材は平行に配されるが、捲縮機５では、一対の板状部材５ｃ、５ｄにおける一方の板状部材のうち、少なくとも一対のローラ５ａ、５ｂと近接する部分が、ヤーンＹの搬送方向下流側に向かって、一対の板状部材５ｃ、５ｄの間隙が漸増するように配される。ここで言う「近接する部分」とは、たとえば図３に示すように、一対の板状部材５ｃ、５ｄにおいて、一対のローラ５ａ、５ｂと最近接する板状部材５ｃの端部５ｃ１または板状部材５ｄの端部５ｄ１のいずれかから、ヤーンＹの搬送方向に延びた領域の部分を指す。一例として、捲縮機５では、一対の板状部材５ｃ、５ｄにおける一方の板状部材は、ヤーンＹの搬送方向下流側に向かって、０°より大きく４°より小さい傾斜角度θで傾斜勾配をなすように配される。具体的には、下方に位置する板状部材５ｄは、板面が水平になるように配され、上方に位置する板状部材５ｃは、ヤーンＹの搬送方向下流側に向かって、０°より大きく４°より小さい傾斜角度θで上がり勾配をなすように配される。傾斜角度θとしては、一例として、２．５°である。一対の板状部材５ｃ、５ｄの一対のローラ５ａ、５ｂと近接する部分の間隙Ｇ２は、一般の捲縮機では４．５ｍｍ程度であるのに対し、捲縮機５では、２ｍｍ以上７ｍｍ以下に設定する。ここでは、間隙Ｇ２は一例として３ｍｍに設定する。なお、捲縮機５では、板状部材５ｃを板面が水平になるように配し、板状部材５ｄをヤーンＹの搬送方向下流側に向かって、４°より小さい傾斜角度θをなして下がり勾配をなすように配してもよい。

【0038】

付勢部材５ｅは、ヤーンＹを一対の板状部材５ｃ、５ｄのいずれかの板面に向かって押圧するように付勢する。一例として、付勢部材５ｅは、長尺状の板状体として構成し、図３に示すように、その幅方向の一端側に位置する側部５ｅ１において、板状部材５ｃと連結させて配する。これにより付勢部材５ｅは、板状部材５ｃとの連結部分を揺動中心Ｐとして揺動する。付勢部材５ｅでは、その幅方向の他端側に位置する側部５ｅ２が、不図示のばね体の弾性力により板状部材５ｄの表面に押圧される方向に付勢されている。付勢部材５ｅは、合一されたヤーンＹに対し、ヤーンＹの搬送方向と直交する方向において均一に所定のクリンパ圧を掛けられるように配されている。なお、付勢部材５ｅは、一例として、油圧によりクリンパ圧を合一されたヤーンＹに掛ける構成としてもよい。

【0039】

図３に示すように、トウバンド形成工程においては、捲縮機５では、合一されて搬送されるヤーンＹを一対のローラ５ａ、５ｂの間に通し、ニップ点Ｎ１、Ｎ２で所定のニップ圧を掛けて押し出すことで捲縮し、ヤーンＹに対して微細な一次捲縮を掛ける。その後、ヤーンＹをクリンパボックス５ｆの内部に搬送し、間隙Ｇ２以降の一対の板状部材５ｃ、５ｄの対向間でヤーンＹを波形に大きく蛇行させながら折り畳み、ヤーンＹに対して高次捲縮を掛ける。さらに、その後もヤーンＹを搬送しながら、付勢部材５ｅによりヤーンＹにクリンパ圧を付与し、ヤーンＹに対してさらに大きな高次捲縮を掛ける。このように、捲縮機５では、一次捲縮を掛けたヤーンＹをクリンパボックス５ｆ内で一旦開放し、その後、ヤーンＹに対して高次捲縮を掛けていく。ヤーンＹに対して二次、三次にわたり捲縮処理を実施することで、トウバンドＴＢを形成する。

【0040】

図４は、トウバンド形成工程において形成されたトウバンドＴＢの構成を示す一部拡大図である。図４に示すように、トウバンドＴＢには、捲縮処理によって、ヤーンＹの搬送方向に向かって、山部ＴＢａと谷部ＴＢｂとが交互に形成される。なお、捲縮機５では、一対のローラ５ａ、５ｂの周面に水分をスプレーし、ヤーンＹを濡らしながら捲縮処理を行ってもよい。

【0041】

捲縮機５においては、一例として、捲縮数が２５ｍｍ当たり２５山以上３５山以下となるようにヤーンＹを捲縮する。ここで、本書において「捲縮数」とは、一次捲縮の数値である。すなわち、「捲縮数」とは、図４に示す山部ＴＢａの数を指す。

【0042】

捲縮機５では、ニップ点Ｎ１、Ｎ２の間隙Ｇ１を２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲（一例として３ｍｍ）に設定するとともに、板状部材５ｃをその板面がヤーンＹの搬送方向下流側に向けて上がり勾配をなすように配することによって、捲縮数のＣｖ値が４％以下の均一な捲縮性が付与されたトウバンドＴＢを製造する。
一般に、フィラメントＦのＦＤを大きくすると、トウバンドＴＢ中におけるフィラメントＦ間の間隙が大きくなり、ＰＤの抑制を期待できるが、フィラメントＦの紡糸工程で、フィラメントＦの乾燥不良が生じ易くなる。従って、フィラメントＦのＦＤを増やすことには限界があった。一方、トウバンドＴＢのＴＤを小さくすると、トウバンドＴＢを用いてなるシガレットフィルターの単位体積当たりのフィラメントＦの本数が減ることにより、ＰＤの低減をある程度期待できる。しかしながら、このようなトウバンドＴＢは体積密度が小さいために、合一されたヤーンＹに対して均一に捲縮を掛けにくいという問題があった。

【0043】

これに対し、トウバンド製造装置１は、捲縮機５を上記したような構成とすることで、トウバンドＴＢにおける捲縮数のＣｖ値（捲縮数の変動値）を４％以下に抑制する。これにより、ＦＤが６．０以上１１．０以下に設定され、かつＴＤが５０００以上１５０００以下に設定されたトウバンドＴＢであっても、トウバンドＴＢの全体にわたって均一な捲縮性を付与できる。

【0044】

捲縮機５を出たトウバンドＴＢは、乾燥機６にて乾燥する。その後、トウバンドＴＢを一対のローラ７の間に搬送し、梱包機８で圧縮する。圧縮されたトウバンドＴＢは、ベール状に折り畳み、所定の梱包箱Ｂ（図５参照）に梱包する。梱包箱Ｂは、一例として、顧客に搬送する。トウバンドＴＢはこの後、フィルターロッド製造装置２０において、フィルターロッドの製造に供する。

【0045】

［フィルターロッド製造装置２０］
図５は、フィルターロッド製造装置２０の構成を示す図である。図５に示すように、フィルターロッド製造装置２０は、第一開繊ジェット装置２１と、第二開繊ジェット装置２２と、プレテンションローラ２３と、第一開繊ローラ２４と、第二開繊ローラ２５と、第三開繊ジェット装置２６と、スプレーブース２７と、送りローラ２８と、搬送ジェット装置２９と、ファンネル３０と、筒体３２と、回転ブレード３３とを備える。

【0046】

フィルターロッドを製造する際には、まず、梱包箱Ｂから繰り出したベール状のトウバンドＴＢを、第一開繊ジェット装置２１と第二開繊ジェット装置２２とに順に通過させる。第一開繊ジェット装置２１と第二開繊ジェット装置２２とでは、トウバンドＴＢに所定の張力を掛けた状態で、ボックス内で圧縮空気をトウバンドＴＢに吹き付け、トウバンドＴＢの開繊を行う。これにより、トウバンドＴＢの幅を調整する。

【0047】

次に、トウバンドＴＢを、プレテンションローラ２３における一対のローラ２３ａ、２３ｂの間に通過させる。このとき、プレテンションローラ２３によってトウバンドＴＢに一定の張力を掛けた状態とし、第一開繊ローラ２４における一対のローラ２４ａ、２４ｂと、第二開繊ローラ２５における一対のローラ２５ａ、２５ｂとの各間にトウバンドＴＢを順に通過させる。第一開繊ローラ２４と第二開繊ローラ２５との回転速度の速度差によって、トウバンドＴＢをさらに開繊し、トウバンドＴＢのその幅を調整する。次に、トウバンドＴＢを第三開繊ジェット装置２６に通過させる。第三開繊ジェット装置２６では、第一開繊ジェット装置２１及び第二開繊ジェット装置２２と同様にトウバンドＴＢを開繊し、トウバンドＴＢの幅を調整する。

【0048】

このように、複数の段階に分けて十分に開繊したトウバンドＴＢに対し、スプレーブース２７においてトリアセチン等の可塑剤をスプレーにより添着する。その後、トウバンドＴＢを送りローラ２８の間に搬送し、トウバンドＴＢを筒状の搬送ジェット装置２９の内部で円柱状に圧縮して成形する。その後、円柱状のトウバンドＴＢを円錐状のファンネル３０の内部に送り込み、円柱状のトウバンドＴＢの外周にロール３１から繰り出したラッピング紙（図６のチップペーパー４２ｂに相当する。）を巻回する。続いて、筒体３２の内部において、ラッピング紙を接着剤で貼着し、トウバンドＴＢとラッピング紙とを回転ブレード３３で所定の長さ（たとえば１００ｍｍ以上１２０ｍｍ以下程度の長さ）に切断する。これにより、複数本のフィルターロッドＦＲを製造する。なお、得られたフィルターロッドＦＲは、さらに所定長さに切断する。これにより、後述するシガレット４０のシガレットフィルター４２ａを得る（図６参照）。

【0049】

なお、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値が大きいということは、トウバンドＴＢのある部分とその他の部分との捲縮数がばらついていることを示す。トウバンドＴＢの捲縮数は、当該トウバンドＴＢを用いて製造したシガレットフィルターのＰＤに直接影響する。トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値がばらつくと、当該トウバンドＴＢを用いて製造したシガレットフィルターのＰＤのばらつき（ＰＤＣｖの増大）を招く。このように、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値のばらつきは、シガレットフィルターの品質低下を招く原因となる。

【0050】

これに対して本実施形態では、トウバンドＴＢが、ＦＤが６．０以上１１．０以下でありかつＴＤが５０００以上１５０００以下で構成されるとともに、捲縮数のＣｖ値が４％以下に抑えられ、トウバンドＴＢに均一な捲縮性が付与される。従って、均一な品質のシガレットフィルターを提供できる。

【0051】

［シガレット］
図６は、シガレット４０の構成を示す図である。図６では、巻取紙４３を一部展開し、シガレット４０の内部構成を示した状態を示す。図６に示す本実施形態のシガレット４０は、細巻タイプであり、シガレットロッド４１と、フィルター４２と、巻取紙４３とを備える。シガレットロッド４１は、円柱状に充填されたシガレット充填材４１ａと、シガレット充填材４１ａの外周に巻回された巻紙４１ｂとを有する。フィルター４２は、フィルターロッドＦＲを所定の長さに切断してなる円柱状のシガレットフィルター４２ａと、シガレットフィルター４２ａの外周に巻回されたチップペーパー４２ｂとを有する。シガレットフィルター４２ａとチップペーパー４２ｂとは、シガレットロッド４１と同軸上に揃えて配される。巻取紙４３は、シガレットロッド４１の外周の一部と、フィルター４２の外周とにわたって巻回され、シガレットロッド４１とフィルター４２とを固定する。

【0052】

シガレット４０の円周長は、例えば１４ｍｍ以上１７ｍｍ以下が望ましく、１４ｍｍ以上１５ｍｍ以下がさらに好適である。ここでは一例として、シガレット４０の円周長は１４．５ｍｍに設定される。シガレット４０の長さは、例えば１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下程度が望ましい。ここでは一例として、シガレット４０の長さは１００ｍｍに設定される。

【0053】

なお、シガレットフィルター４２ａには香味カプセル等の香味放出材、或いは活性炭等の吸着剤を含ませてもよい。また、シガレット４０のフィルター４２は、複数のフィルターを用いてなるマルチセグメントフィルターの一部として構成してもよい。

【0054】

シガレット４０では、前述した所定のＦＤとＴＤと捲縮数と捲縮数のＣｖ値とを有するトウバンドＴＢを用いてシガレットフィルター４２ａを構成したことにより、所定の詰込み量のトウバンドＴＢを用いてシガレットフィルター４２ａを構成しながら、シガレットフィルター４２ａのＰＤが低減されている。これにより、シガレット４０は、細巻タイプでありながらＰＤが十分に小さく、吸い易く構成されている。

【0055】

ここでシガレットフィルターのＰＤのＣｖ値（通気抵抗の変動値）は、トウバンドＴＢの捲縮の均一性に依存する性質があり、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値と相関関係にある。これにより、たとえばトウバンドＴＢ中に、捲縮数が大きい部分と小さい部分とが混在していると、トウバンドＴＢを圧縮して成形したシガレットフィルターの内部の空間が閉塞され、ＰＤが上昇することがある他、シガレット毎に吸い易さがばらつくおそれがある。このような問題は、ＴＤが比較的小さいトウバンドＴＢを用いて細巻タイプのシガレットを製造する場合において比較的生じ易い傾向がみられる。

【0056】

これに対し、シガレット４０は、シガレットフィルター４２ａを構成するトウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値が４％以下の範囲にまで抑えられ、トウバンドＴＢの全体にわたって均一な捲縮性が付与されている。従って、複数本のシガレット４０を製造する場合には、シガレットフィルター４２ａのＰＤを抑制するとともに、ＰＤのばらつき（ＰＤＣｖ）を抑制することで、喫味が均一に保たれて喫煙の満足感が得られ、吸い易いシガレット４０を安定した品質で製造できる。

【0057】

＜実施例＞
以下、本発明の性能を確認するために作製した各実施例と、これを用いて実施した性能測定試験について述べる。

【0058】

［板状部材の傾斜角度θ及び一対の板状部材の間隙Ｇ２に対する捲縮依存性］
捲縮機５において、一対の板状部材５ｃ、５ｄの間の間隙Ｇ２を６ｍｍに固定した状態で、板状部材５ｃの傾斜角度θを変化させた場合において、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値（％）がどのように変化するかを調べた。

【0059】

また、前記トウバンドＴＢを用い、捲縮機５において、板状部材５ｃの傾斜角度θを１°に固定した状態で、一対の板状部材５ｃ、５ｄの間の間隙Ｇ２を変化させた場合において、トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値（％）がどのように変化するかを調べた。

【0060】

上記性能測定試験に用いるトウバンドＴＢは、ＦＤが６．０でかつＹ字形状の断面の複数のフィラメントＦを用いて作製し、トウバンドＴＢのＴＤを１５０００に設定した。トウバンドＴＢの捲縮数のＣｖ値の具体的な測定方法としては、以下に示すトウバンド捲縮数測定方法に従った。

【0061】

（トウバンド捲縮数測定方法）
ベール状のトウバンドＴＢの任意の部分から、検査部分として、２５０ｍｍの測定片をトウバンドＴＢの長さ方向にランダムに１２点採取した。この各測定片の捲縮数を、長さ２５ｍｍ毎に、ＪＩＳ Ｌ １０１５（化学繊維ステープル試験方法）に規定されている捲縮数測定方法に従って測定した。これにより、各々のサンプルにおいて、測定して得られた合計１２０カ所の捲縮数の測定結果に基づき、下記の式に従い、捲縮数のＣｖ値を算出した。

【0062】

捲縮数のＣｖ値（％）＝標準偏差／算術平均
上記各測定結果を表１及び２に示す。

【0063】

【表1】

【0064】

【表2】

表１に示すように、比較例１及び２の結果から、傾斜角度θが−１°または０°（傾斜なし）の場合、捲縮数のＣｖ値が比較的高く、トウバンドＴＢの均一な捲縮性が得られにくいことが分かった。一方、傾斜角度θが０°より大きくなると、捲縮数のＣｖ値に減少傾向が見られた。表１に示す結果では、傾斜角度θが１°、２．５°、３°、４°のいずれの場合も、捲縮数のＣｖ値は、良好な値を示した。捲縮数のＣｖ値は、傾斜角度θが２．５°の場合に最小の値となり、傾斜角度θが３°または４°の場合に若干高い値となるものの、それでも十分に低い値を示した。表１に示す結果から、傾斜角度θは、０°より大きければ好ましく、実施例１〜４に示すように、１°＜θ＜４°の範囲であれば、より好ましく、特に実施例２に示すように、２．５°付近であれば、一層好適であると言える。

【0065】

また、表２に示した結果から、比較例３に示すように、間隙Ｇ２が１ｍｍの場合と、比較例４に示すように、間隙Ｇ２が８ｍｍの場合に、捲縮数のＣｖ値が比較的高くなることが分かった。一方、実施例５〜１０に示すように、間隙Ｇ２が２ｍｍ以上７ｍｍ以下の場合、捲縮数のＣｖ値に減少傾向が見られた。表２に示す結果から、実施例５〜１０に示すように、間隙Ｇ２としては、２ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲であれば好ましく、特に、実施例６または８に示すように、３ｍｍ付近または５ｍｍ付近であれば、より好ましいと言える。

【0066】

なお、間隙Ｇ２を変化させたときの捲縮数のＣｖ値の変化は、傾斜角度θを変化させたときの捲縮数のＣｖ値の変化に比べて小さい。傾斜角度θの値に関わらず、間隙Ｇ２の数値が小さすぎる場合には、トウバンドＴＢに対して捲縮が均一に掛かりにくく、また、間隙Ｇ２が大きすぎる場合には、トウバンドＴＢに対して捲縮が掛かり過ぎて捲縮数のばらつきが大きくなる傾向がみられる。従って、表２では、傾斜角度θを１°に固定した場合のデータのみを示しているが、傾斜角度θを１°以外の角度に設定した場合にも、好ましい間隙Ｇ２の範囲は、表２に示した範囲とほぼ同様であると推測される。

【0067】

［トウバンドのＦＤ及びＴＤとフィルターのＰＤとの関係］
次に、フィルターロッドのサンプルを以下の製造方法で製造した。まず、平均酢化度５５％のセルロースジアセテートをアセトンに溶解し、濃度約２５質量％の紡糸原液を調整した。この紡糸原液を温度４０度以上５０度以下の温度に調整して紡糸口金１２に供給した。紡糸口金１２の紡糸孔１０は、直径７．０μｍ以上９．０μｍ以下の三角形状とした。紡糸原液を紡糸口金１２より紡糸筒１１内に吐出し、アセトンを蒸発させることにより、ＦＤが６．０でＹ字形状の断面に設定されたフィラメントＦを紡糸した。紡糸筒１１より吐出されたヤーンＹにオイルエマルジョンを付着させ、これをゴデットローラ１５で巻き取った。このヤーンＹを合一し、捲縮機５を用いて捲縮することにより、ＴＤが１７０００の複数のトウバンドＴＢを作製した。捲縮機５において、間隙Ｇ２を２ｍｍに固定した状態で、傾斜角度θを−１°、０°、１°のいずれかに設定して、前記各トウバンドＴＢに捲縮を付与した。このときの捲縮数は、３０個／２５ｍｍに設定した。捲縮後の各トウバンドＴＢを巻上加工して、フィルターロッド製造装置２０を用いることにより、詰め込み量が０．３２ｇ／ｒｏｄ、長さが１２０ｍｍ、円周が１６，７ｍｍのフィルターロッドの各サンプルを作製した。

【0068】

これらの各フィルターロッドのサンプルについて、ＰＤ及びＰＤＣｖの測定を行った。ＰＤの測定は、温度２２±１度、湿度６０±１度の空気を毎秒１７．５ｃｃの流量で各フィルターロッドサンプル中に通過させ、そのときのフィルター両端の圧力差を所定単位［ｍｍＷＧ］（ミリメートルウォーターゲージ）で測定して行った。ＰＤＣｖ値の算出は、フィルターロッドサンプルを１５本に一本の間隔で計３００本についてサンプリングし、３００本それぞれについて測定したＰＤの値から、Ｃｖ値を百分率で算出することで行った。これらの測定結果を以下の表３に併せて示した。

【0069】

【表3】

表３に示した比較例及び実施例の結果から、傾斜角度θが−１°から１°に近づくほど、フィルターロッドのＰＤ及びＰＤＣｖがともに抑制されることが確認できる。このような結果が得られた理由としては、ＴＤが小さく、かつＦＤを大きく調整するとともに、捲縮数のＣｖ値を抑制したことで、シガレットフィルター内にフィラメントＦ同士の間の空隙が均一かつ安定して形成されて、ＰＤＣＶが低減されたことが挙げられる。このように、シガレットフィルター毎のＰＤのばらつきが小さく抑えることで、ＰＤが低減されたシガレットフィルターを安定した品質で製造できると考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0070】

以上のように、本発明の一態様によれば、細いシガレットフィルターのＰＤを良好に抑制することが可能な優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できるシガレットフィルター用セルロースアセテート繊維のトウバンド、及びこれを用いてなるシガレットフィルター、並びにトウバンドの製造装置及びトウバンドの製造方法として広く適用すると有益である。

【符号の説明】

【0071】

Ｆ フィラメント
ＦＲ フィルターロッド
ＴＢ トウバンド
Ｙ ヤーン
１ トウバンド製造装置
５ 捲縮機
５ａ、５ｂ ニップローラ
５ｃ、５ｄ 板状部材
４０ シガレット
４２ａ シガレットフィルター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】