JPS6115676A - タバコ膨張剤およびタバコ膨張法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、タバコ膨張剤およびタバコ膨張法に関する。

従来の技術 タバコ製造業においＣは、タバコの充填能を増加させる
処理を行なうのが通例となっている。このような処理は
、タバコ膨張法と称される。従来より提案されているタ
バコ膨張法は、タバコ葉片を膨張剤で含浸するものであ
る。その後、タバコ葉片は、熱風や蒸気等の加熱媒体に
よって加熱されることもある。このようにして加熱する
ことによって、タバコから膨張剤を除去する。これらの
膨張法のうちのあるものにおいては、加熱工程において
タバコを膨張させている。

加熱工程の代わりに、高圧高温にしたタバコを急激に減
圧する工程が行なわれることもある。また、加熱工程の
代わりに、タバコを冷凍屹燥する工程が行なわれること
もある。

従来より提案されている膨張法に使用される膨張剤には
、水、蒸気、空気、窒素、二酸化炭素、二酸化硫黄、ア
ンしニア、炭化水素、ハロゲン化炭化水素がある。

英国特許明細書筒９５５，６７９号に記載されているタ
バコ膨張法によるタバコは、脂肪性炭化水素、環式炭化
水素、芳香族炭化水素、アルコール、ケトン、エーテル
、エステル、塩素化溶媒、ならびに混和可能な前記溶媒
同士を混合したものの中から任意に選んだ液状溶媒によ
って処理される。

米国特許明Ｉ出第３．６９３，６３１号には、揮発性有
機化合物を使用してタバコを含浸Ｊるタバコ膨張法が開
示されている。この明細書によると、好ましい有機化合
物は、比較的に非極性であってしかも比較的または実質
的に非水溶性である非酸化化合物である。

米田特許明ｍ書第３，４２５．４２５号には、１種類以
上の糖と、１種類以上の無機酸または有機酸、−塩基酸
または二塩基酸のナトリウム塩またはカリウム塩、ある
いは水酸化すｉ〜ツリウムたは水酸化カリウムとを含む
溶液で茎を処理するタバコ茎膨張法が開示されている。

前記溶液で処理されたタバコ茎は、乾燥された後、例え
ば３００℃にまで加熱される。

米国特許明１１１店第３．７７１．５３３号には、タバ
コをアンモニノ７ならびに二酸化炭素によって処理する
タバコ膨張法が開示されている。このように処理された
タバコにさらに、加熱および減圧の両方、あるいは一方
の処理を施す。

欧州特許公開公報筒１０７，９３２号（出願番号８３３
０５９８９．２）には、高温高圧−トで気相状態にある
膨張剤によってタバコを処理した後、減圧するタバコ膨
張法が開示されている。好ましい膨張剤は、軽質炭化水
素、エタン、プロパン、プロプレン、ｎ〜ブタン、イソ
ブタン、ジクロロジフルオルメタン、ならびにモノクロ
ロジフルオルメタンであり、前記膨張剤の混合物を良好
に使用できると記載されている。

前記特許文献には、２つ以上の成分を有するタバコ膨張
剤をタバコ膨張法に使用するという記載があるが、我々
の知る限り、タバコ膨張法に用いた時タバコ充填能増加
に関して相乗効果を達成することが可能な第１、第２成
分から成るタバコ膨張剤については教示されていない。

この２つの成分から成る膨張剤が相乗効果をもだらづに
は該膨張剤による充填能増加が、各成分自体の充填能増
加から直線比例的に予期されるものより大きくなければ
ならない。

故に、本発明の目的は、相乗効果を達成するタバコ膨張
剤を提供することである。

さらに、本発明の他の目的は、タバコ膨張法において第
１成分と第２成分とから成るタバコ膨張剤を提供するも
ので、この場合それぞれの成分のみから得られるタバコ
充填能より、更に大きい相乗的、飛躍的効果を発揮でき
る膨張剤を提供プるものである。

上記目的を達成するため、本発明によるタバコ膨張剤は
、揮発性、非極性、および実質的に非水溶性である第１
成分としての第１有機化合物と、揮発性、水溶性であっ
て酸素を含みかつ第１成分より極性が人である第２成分
としての第２有機化合物とから成る。前記第１化合物と
第２化合物とは、各々が液相状態にある時、互いに混和
可能であるのが好ましい。

前記第１有機化合物は、分子構造中に１個から８個の炭
素原子を有する炭化水素、特に３個から６個の炭素原子
を有する炭化水素が好ましい。第１有機化合物としＣ使
用される炭化水素は、直鎖状、分校状、飽和、不飽和、
環状、あるいは置換炭化水素であってもよい。

第２有機化合物は、分子構造中に１個から６個の炭素原
子を右する炭化水素、特に１個から３個の炭素原子をイ
ｆ７Ｊる炭化水素が好ましい。第２有機化合物は、ケト
ン、エステル、あるいはアルコールなどであってもよい
が、アルデヒドあるいはエーテルではないのが好ましい
。

前記第１、第２４ｊ代化合物は、共沸混合物を生成でき
るものが望ましく、共沸混合物を生成できるものである
場合、共沸比率またはその近辺の混合比率にした方が好
ましい。

また、第１、第２石（硬化合物の各々は、２０℃または
その近辺で１バール＜１００ｋＰａ）絶対圧の条件下に
おいで液相であるのがりＹましい。さらに、第１、第２
有機化合物のそれぞれの大気圧沸点は近差５、約５０℃
以内であるのが好ましい。

本発明によるタバコ膨張剤はその膨張効果が相乗的であ
るということが判明した。

さらに、本発明によるタバコ膨張剤を使用覆ることによ
り、周知の単一有機成分タバコ膨張剤に比し充填能が極
めて増加し４３るということが判明した。

本発明によるタバコ膨張法は、前記タバコ膨張剤によっ
てタバコを処理する工程と、このように処理したタバコ
に加熱処理および減圧処理の両方、あるいは一方を施す
工程とから成る。タバコに対して前記第１、第２有機化
合物を別々に加えてイン・シラ（ｉｎ　５ｉｔｕ　）混
合して所望の膨張剤を調成することもできる。前記加熱
、減圧処理によって、タバコ膨張剤をタバコから除去す
ることができるので有利である。

本発明による方法によって、タバコの葉身および茎の両
方、あるいは一方を膨張させることができる。

本発明のタバコ膨張法の一実施方法において膨張剤によ
って処理されたタバコを閉塞型圧力容器中で加熱し、タ
バコ中の液相膨張剤の温度を圧力容器中の圧力より小さ
い圧力に対応でる膨張剤沸点以上に上昇させ、後に圧力
容器を開放圧になるまで急激に通気Ｊ°る。

前記開放圧は、使用する膨張剤によっては大気圧、ある
いは超人気ＥＥであってもよいが、大気圧以下であるの
が好ましい。

本発明の他の実施方法によれば、タバコ膨張剤で処理し
たタバコを、高温窒素あるいは加熱蒸気などの気体加熱
媒体が流れるダクトに送り込んで、タバコ粒子を気体媒
体によりダクトに沿って移送した後、分離手段によって
気体媒体から分１１ｔ′ｇ−る。

以下、実施例に基づいて、本発明によるタバコ膨張法を
詳述する。

実施例１ 熱風乾燥した葉身と茎とを重徂比８０％：２０％でブレ
ンドした５００ｇのタバコを１８％の含水重量になるま
で加湿した。１８０ｇのｎ−ペンタンおよび１４５ｇの
アセトンから成る膨張剤を前記タバコに加えた。６時間
平衡状態に保持した後、閉塞したバンドフィーダー（１
）（第１図）を介して、２５ｍ　　ｓｅｃ”の割合で蒸
気が流れる内径５ｃｍの直線状膨張管〔２〕に前記タバ
コを送り込んだ。蒸気ヒーター（４）を介して蒸気供給
源（３）から供給された蒸気は、３００℃の初期温度を
有していた。タバコを膨張管〔２〕内において３ｍの移
動させた後、サイクロン分離器（５）によって前記タバ
コを前記蒸気から分離した。その後、前記タバコを１２
．５％の含水重量に平衡保持し、タバコの充填値と粒子
比容積とを測定した。非膨張の１２．５％の含水重量に
平衡保持した対照タバコと比較した場合、本発明による
タバコの充填値は１３０％増加し、また粒子比容積は１
６９％増加した。

同条件の下で叶ペンタンのみを使用した場合、充填値の
増加は６４％、粒子比容積の増加は８４％であった。ま
た、同条件の下で、アゼトンのみを使用した場合、充填
値の増加は６５％、粒子比容積の増加は９１％であった
。このようにして、ｎ−ペンタンおよびアセトンは、単
独で使用する場合より、混合して使用する方がはるかに
優れたタバコ膨張剤とし−（作用゛りるということが明
らかとなった。

充填値および粒子比容積の測定は、英田特許明細古第２
，１２８．７５８号に記載された手動式充填値・インピ
ータンス試験器を使用して行なった。

充填値（Ｆ　Ｖ　ン１．；１次の式から得られた。

ＦＶ−π（３，２５＞２ｈ　／Ｗ この式においで、 ３．２５は試験器のシリンダーの半径（ｃｍ）、ｈはタ
バコカラムの高さくｃｍ）、 Ｗはタバコカラｌ＼の重さくｑ　＞である。

粒子比容積（ＰＳＶ）の測定は（Ｄ２ｈ　）／３（１，
４２Ｐ）に対ザる嵩密度の直線回帰によって得られた。

。 この場合、 Ｄはタバコの高密度（ｇｃｃ〜１）、 ｈはタバコカラムの高さくｃｍ）、 Ｐはタバコカラム中の圧力舒下（ｃｍＨ２０）、１．４
２はタバコカラム中の流ω補正係数である。

Ｄ軸の二点間は粒子密度であって、この逆数は粒子比容
積である。

実施例２ 本発明によるタバコ膨張法を６回に分【プで行なったが
、膨張剤の組成を変えたこと以外、膨張法の条件（パラ
メーター）は６回とも同一のものとした。

膨張法番号　　　ｎ−ペンタン　　　アセトン（容量％
）　　　　（容量％） 各膨張法において熱風乾燥した葉身のみをブレンドした
２２％の含水重量を有づる５（）Ｏｉｌｌのタバコを使
用し、このタバコを各膨張法ごとに異ったｎ−ペンタン
・アセトン組成の３５０ｇの膨張剤で処理した。

４時間平衡状態に保持した後、閉塞したバンドフィーダ
ーを介し、毎分２００ｇの流但で前記タバコを１２ＩＩ
ｌの長さと５ｃｍの内径を有する直線状膨張管に送り込
んだ。該膨張管内における蒸気の流Ｏは５０ＩＩＩＳｅ
Ｃ−１であり、蒸気の初期温度は３５０℃であった。膨
張管の出口側において、分離器によって前記タバコを蒸
気から分離した。このようにして膨張されたタバコをそ
の充填値（ＦＶ）および粒子比容ｆＩ（ＰＳＶ）を測定
する前に、１２．５％の含水重量に平衡保持した。ＦＶ
およびＰＳＶの測定は、英国特許明細書第２１２８７５
８Ａ号に記載の試験器と類似しており自動式プランジ１
７−が取り付りられている点で異なる試験器を使用して
行なった。非膨張の平衡保持された対照タバコど比較し
た場合、本発明による膨張タバコのＦＶならびにＰＳＶ
の増加は以下の通りとなった。

膨張法番号　　　ＦＶ増加　　　ｐｓｖ増加（％）　　
　　　　（％） 以−ヒのように、叶ペンタンとアセトンとから成る膨張
剤を用いた膨張法２から膨張法５におけるＦＶならびに
ＰＳＶの増加は、ｎ−ペンタンのみを用いた膨張法１に
おけるものより大きく、アセトンのみを用いた膨張法６
におけるものよりも大きかった。さらに、ＦＶならびに
ＰＳＶの増加が一番大きかった膨張法は、膨張法３であ
った。膨張法３に用いられた膨張剤は、８０％のｎ−ペ
ンタンと２０％のアセトンとから成るものであった。ロ
ーペンタンとアセトンどの比率は、両者の共沸比率と略
等しい。このように、これら２つの成分から成る膨張剤
は、両成分共沸比率に均等または近似値の組成にするこ
とによって最１１の相乗効果が１ｑられる。

第２図はＦＶの増加値を示し、Ａ軸は膨張剤におけるｎ
−ペンタンの比率、Ｂ輔はトーＶ増加率を示す。

実施例３〜７ 再び熱風乾燥した葉身のみをブレン１−シたタバコを使
用して、毎回２つの異なった成分から成る膨張剤を用い
た実施例２の膨張法を５回繰り返した。各回において、
膨張剤の総Φ重は３５０ｇとし、膨張剤の２つの成分を
同一の手早比率とした。

ＦＶならびにＩ）　Ｓ　Ｖの増加結果は次の表１に示す
。

この表から明らかなように、各々の膨張剤のＦＶ増加率
（４欄）は、２つの成分のうちの一方のみを用いた場合
のもの（５，６欄）より大きかった。

同様に、ＰＳｖ増加ｉ＋’（７欄）も、２つの成分のう
ちの一方のみを用いた場合のちの（８，９欄）実施例８ 熱風乾燥した葉身のみをブレンドした２０％の含水重量
のタバコ２０％を２リツトルの圧力容器（１）（第３図
参照）内のバスケット（６）の中に入れ、４８ｇのフレ
オン−１１と２０ｇのアセトンとから成る膨張剤をタバ
コ全体に注いだ。次に、圧力容器（７）を閉塞し、タバ
コを平衡保持させるため５〜６分間待った後、閉塞しｌ
ζ状態の圧力容器（７）をその内壁面が１６０℃になる
ように蒸気ジャケット（８）によって加熱し、圧ノ〕容
器（７）内に７００ｋＰａ絶対圧を生じさせた。

これらの条件の下で前記タバコを５分間の平衡状態に保
持したのち、管（１０）内のバルブ（９）ヲ開くことに
よって、圧力容器（１１）を通気して圧力容器（１１）
内を１４ｋＰａ絶対圧の略一定真空状態にした。この膨
張法を施し１２．５％の含水重量に平衡保持した後のタ
バコの充填能は、膨張されないで平衡保持された対照タ
バコに比べて、７１％増加し、一方、フレオン−１１お
よびアセトンのうちの一方のみを使用した場合のタバコ
充填能の増加率は、それぞれ、６１％および３０％であ
った。この場合、充填能の増加は、５ｇのタバコを使用
して、小試料シリンダーで測定された。

以下、この充填能増加測定値をＦＰど称す。

実施例９ 実施例８のタバコと同種類であって、２５％の含水重量
を右し至渇に維持した２０ｇのタバコを、内壁面が１５
０℃になるように予め加熱された第１圧力容器（７）内
のバスケット〈６〉の中に入れた。第１圧ノ〕容器（１
）を閉塞した状態で、管（１３）中のバルブ（１２〉を
開けて第１圧力容器（１）の内部と第２圧力容器（１４
）の内部とを連通させた。次に、第２圧力容器中に、容
積比８０％：２０％のｎ−ペンタンとアセトンとの混合
物から成る膨張剤を入れた。その後、第２圧力容器（１
４〉の内部を高Ｗ１Ａにし約８００ｋＰａの圧力にする
ため、電気加熱手段（図示せず）によって第２圧力容器
（１４）を加熱した。このようにして２つの圧力容器（
７，１４）の内部が連通した時、気相および液相状態に
ある膨張剤が第２圧力容器（１４）中にあられれた。気
相状態にある膨張剤は、第２圧力容器（１４）から第１
圧力容器（７）に流れ、第１圧力容器（７）中でタバコ
と接触して凝縮した。

その後、バルブ（１２）を閉じることによって、第１圧
力容器（１）の内部を第２圧力容器（１４）の内部から
隔離した。５分間平衡状態に維持した後、第１圧力容器
（７）の壁面温度が１６０’Ｃ：となり圧力が５２０ｋ
Ｐａ絶対圧となった時、バルブ（９）を開けることによ
って第１圧力容器（７）を１４ｋＰａ絶対圧の略一定置
空状態になるまで通気した。

１２．５％の含水重量に平衡保持したタバコのＦＰ増加
率は７２−％であり、一方、ｎ−ペンタンおよびアセト
ンのうちの一方だけを使用した場合のＦＰ増加率は、そ
れぞれ、４６％および２６％Ｃあった。

実施例１０ 実施例９の膨張法を繰り返したが、この実施例において
は、２つの圧力容器（７，１４）の内部を連通させる前
に、第１圧力容器（７）を２０ｋＰａ絶対圧にまで空気
抜きした。５分間平衡状態に保持した後における第１圧
力容器（７）の内壁面の温度は１６０℃であり、第１圧
力容器（７）中の圧力は５００ｋｌ）ａ絶対圧であった
。ＦＰの増加率は８６％であった。１ 実施例１１ 実施例８の膨張法を繰り返したか、この実施例において
は、タバコの初期含水重量は２５％であり、第１圧ツノ
容器（７）中に入れる前に膨張剤でタバコを処理した。

この膨張剤は、３ｇのｎ−ペンタンと８ｇのアセｌ〜ン
とから成るものであった。

５分間平衡状態に保持した後の第１圧力容器（７）の圧
力は３０５ｋＰａ絶対圧であった。ＦＰ増加率は８８％
であった。

実施例１２〜１７ 毎回異なった２つの成分から成る膨張剤を使用して、実
施例２の膨張法を６回繰り返した。毎回、使用された膨
張剤の総重量は３５０ｇであり、膨張剤の２つの成分は
同じ重量比であった。さらに、毎回、熱風乾燥した葉身
ブレンドの初期含水車（Ｈは２４％であった。

次に掲げる表２から明らかなように、各膨張剤に関づる
ＦＶ増加率ならびにＰＳＶ増加率（４゜７欄）は、２つ
の成分のうちの一方のみを使用して得られた増加率（５
，６，８，９欄）よりも犬大濃例１８．１９ 実施例１２〜１７の膨張法を２回繰り返した。

第１回目の膨張法において使用した２成分膨張剤の両成
分は第１化合物タイプのもので′あり、第２回目の膨張
法において使用した２成分膨張剤の両成分は第２化合物
タイプのものＣあった。

次の表３から明らかなように、各々の膨張剤のＦＶなら
びにＰＳＶの増加率（４，７欄）は、各成分を甲独で使
用した場合の増加率から直線比例的に予想されるものよ
り小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１〜７、ならびに実施例１２〜１９に
よるタバ」膨張法を実施するために使用覆るタバコ膨張
装置を示し、 第２図は、実施例２によるタバコ膨張法から得られた結
果を示し、 第３図は、実施例８〜１１によるタバコ膨張法を実施す
るために使用するタバコ膨張装置を示す。 （１）；バンドフィーダー、〔２〕膨張管、（３）：蒸
気供給源、（４）：蒸気ヒーター、（５）：サイクロン
分離器、 （６）：バスケラ１〜、（７，１１）　：圧力容器、（
８）：蒸気シャグツト、（９，１２）　：バルブ、（１
０，１３）　：管、（１４）　：第２圧力容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕揮発性、非極性、および実質的に非水溶性である
   第１成分としての第１有機化合物と、揮発性、水溶性で
   酸素を含みかつ極性が前記第１成分より大である第２成
   分としての第２有機化合物とから成るタバコ膨張剤。 〔２〕前記第１化合物と第２化合物とは、各々が液相状
   態にある時、互いに混和可能であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のタバコ膨張剤。 〔３〕前記第１化合物が炭化水素であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載のタバコ膨張
   剤。 〔４〕前記炭化水素が、その分子構造中に１個から８個
   の炭素原子を有するものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載のタバコ膨張剤。 〔５〕前記炭化水素が、その分子構造中に３個から６個
   の炭素原子を有するものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項記載のタバコ膨張剤。 〔６〕前記第１化合物が、２０℃またはその近辺で、１
   ００ｋＰａ絶対圧の条件下において液相状態であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項までのう
   ちのいずれか１項に記載のタバコ膨張剤。 〔７〕前記第１化合物がｎ−ペンタンであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第６項までのうちのい
   ずれか１項に記載のタバコ膨張剤。 〔８〕前記第２化合物が、その分子構造中に１個から６
   個の炭素原子を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項から第７項までのうちのいずれか１項に記載のタ
   バコ膨張剤。 〔９〕前記第２化合物が、その分子構造中に１個ないし
   ３個の炭素原子を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第８項記載のタバコ膨張剤。 〔１０〕前記第２化合物が、２０℃またはその近辺で、
   １００ｋＰａ絶対圧の条件下において液相状態であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第９項までの
   うちのいずれか１項に記載のタバコ膨張剤。 〔１１〕前記第２化合物が、ケトン、エステルおよびア
   ルコールから成る群より選ばれることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第１０項までのうちのいずれか１
   項に記載のタバコ膨張剤。 〔１２〕前記第２化合物が、アセトン、メチルギ酸塩お
   よびエタノールから成る群より選ばれることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項記載のタバコ膨張剤。 〔１３〕前記第１化合物ならびに第２化合物の各々の大
   気圧沸点の差が５０℃以内であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第１２項までのうちのいずれか１
   項に記載のタバコ膨張剤。 〔１４〕前記第１化合物と第２化合物とが、共沸混合物
   を生成することができることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項から第１３項までのうちのいずれか１項に記載
   のタバコ膨張剤。 〔１５〕前記第１化合物と第２化合物との比率が、共沸
   比率またはその近辺であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１４項記載のタバコ膨張剤。 〔１６〕揮発性、非極性および実質的に非水溶性である
   第１成分としての第１有機化合物と、揮発性、水溶性で
   あり、酸素を含みかつ極性が前記第１成分より大である
   第２成分としての第２有機化合物とから成るタバコ膨張
   剤によってタバコを処理する工程と、このように処理し
   たタバコに加熱処理および減圧処理の両方、あるいは一
   方を施す工程とから成ることを特徴とするタバコ膨張法
   。 〔１７〕前記方法によって得られるタバコ充填能の増加
   が、前記タバコ膨張剤の第１、第２化合物のうちの一方
   のみを使用して得られるタバコ充填能の増加より大きい
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１６項記載のタバコ
   膨張法。 〔１８〕前記加熱、減圧工程によって、前記タバコから
   前記タバコ膨張剤が除去されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１６項または第１７項記載のタバコ膨張法。 〔１９〕前記タバコ膨張剤によって処理された前記タバ
   コを、高温気体媒体が流れるダクトに送り込み、その後
   分離手段によって前記気体媒体から分離することを特徴
   とする特許請求の範囲第１８項記載のタバコ膨張法。 〔２０〕前記タバコ膨張剤で処理したタバコを閉塞型圧
   力容器中で加熱し、タバコ中の液相膨張剤の温度を前記
   圧力容器中の圧力より小さい圧力に対応する膨張剤沸点
   以上に上昇させ、後に前記圧力容器を開放圧になるまで
   急激に通気することを特徴とする特許請求の範囲第１８
   項記載のタバコ膨張法。 〔２１〕前記タバコ膨張剤の第１化合物による前記タバ
   コの処理が、前記タバコ膨張剤の第２化合物による前記
   タバコの処理に対して独立して行なわしめ、第１、第２
   両化合物をその場（ｉｎ　ｓｉｔｕ）で混合することを
   特徴とする特許請求の範囲第１６項から第２０項までの
   いずれか１項に記載のタバコ膨張法。