专利名称：一种低火焰蔓延性香烟的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低火焰蔓延性香烟，即使点着了的香烟落在地板等可燃物上也可以抑制着火香烟引起可燃物燃烧的蔓延。
背景技术：
在点着了的香烟吸烟过程中，点着了的香烟的燃烧区即使在吸烟者抽吸期间，即所谓吐烟期间也不熄灭而必须维持。所以，吐烟的间隔即使很长，吸烟者仍可以反复抽吸点着的香烟。
然而，若假设由于吸烟者的疏忽而将点着的香烟掉落在像地板之类的可燃物上，点着了的香烟的自然燃烧就有可能引起可燃物燃烧的蔓延。因此，在烟草工业领域里，希望研究开发一种在上述情况下可以抑制燃烧蔓延的香烟，即所谓的低火焰蔓延性香烟(以下，简称为香烟)。
为了满足这种要求，例如，在特开平11-46744号公报和特开平11-318416号公报中提出了这种香烟。在前者提出的香烟中，包装烟丝的纸管具有降低空气透过的数个空气阻隔带，这些空气阻隔带在香烟的长轴方向以一定间隔设置。这种香烟处于自然燃烧的时候，当香烟的燃烧区到达一个空气阻隔带，该空气阻隔带则降低向燃烧区供给空气，燃烧区熄灭，由此，就抑制了所述点着了的香烟引起燃烧的蔓延。
另一方面，后者提出的香烟纸管在其里面有一种导热带，该导热带沿着纸管轴线方向延长。当这种香烟处于自然燃烧时，导热带从燃烧区吸收热量，使燃烧区的温度降低。因此，导热带与所述的空气阻隔带一样使燃烧熄灭。
另一方面，特开平5-76335号公报所公开的香烟，可以降低吐烟期间产生的副流烟。该香烟的纸管具有，其内部含有烟丝的吸烟槽和含有烟丝以外材料的非吸烟槽，这些吸烟槽交互地配置在香烟的长轴方向。而且在吸烟槽和非吸烟槽之间通过一种引火剂连接，该引火剂在吐烟时维持冒烟。即使有这类香烟，非吸烟槽也能使燃烧区温度降低，由此可以抑制点着了的香烟引起燃烧的蔓延。
然而，上述公报中的香烟均含有烟丝材料及卷烟纸以外的附加要素。这种附加要素会大大地改变吸烟时所喜好的香烟的本来的风味或吸烟的感觉，所以，吸烟者不喜欢上面所述类型的香烟。而且，所述的附加要素会大幅度地增加香烟的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低火焰蔓延性香烟，当吸烟时，在保持香烟本来的风味或味觉的同时，降低火焰蔓延性，而且可以避免生产成本的大幅度地上升。
为了达到上述目的，本发明的低火焰蔓延性香烟包括，具有轴线的纸管；在该纸管内以第1填充密度填充的烟丝后形成的沿着所述轴线方向延伸的高密度区；在该纸管内以比第1填充密度低的第2填充密度填充的第2烟丝形成的与高密度区配置不同的低密度区。假设所述香烟处于一种自然放置状态时，低密度区具有插在纸管下部和所述高密度区之间的部分。
现在，假设上述香烟以被点着的状态掉落，横在可燃物如地板上，此时，即使维持着香烟的自然燃烧，从单位时间以及单位体积看，低密度区发生的热量比高密度区小。这就意味着在香烟自然燃烧的条件下，传到纸管的热流束小。因此，低密度区的所述部分和可燃物之间的纸管部分温度上升被抑制，结果是，在所述部分着火的可能性降低，降低点着了的香烟向可燃物的蔓延或防止。
吸烟时，为了保持香烟的风味或味觉，优选高密度区的第1填充密度在0.15～0.35g/cm3的范围。低密度区的第2填充密度如果在0.05～0.15g/cm3的范围时，低密度区可以充分抑制点着了的香烟向可燃物蔓延，此时，低密度部分中的所述部分优选具有1～3mm的厚度。
具体地说，高密度区可用普通烟丝制得，而低密度区可用经过膨化处理的烟丝制得。
高密度区在纸管中心配置形成核心，另一方面，低密度区在高密度区和纸管之间配置，可以形成包围高密度区的套筒。此时，低密度区在纸管和核心之间具有1～3mm的厚度，或者在纸管中有半径的1/4～3/4的厚度。
根据上述香烟，低密度区把纸管的全部内周覆盖，所以，在香烟自然燃烧条件下，即使香烟的外周面的任何部位与可燃物接触，也可避免向可燃物蔓延。
如上所述，在香烟自然燃烧条件下，低密度区产生的热量小，低密度层还可以作为具有防止来自高密度区热转移的隔离层。
但是，低密度层的厚度如果过大，吸烟时，香烟本来的风味或味觉遭到破坏。因此，低密度层的厚度必须根据在保持香烟的风味或味觉的同时还能够得到充分的低火焰蔓延性来决定。
具体地说，从低火焰蔓延性香烟整体来看，若烟丝的平均填充密度与普通香烟的烟丝填充密度几乎一致的话，吸烟时，不会给低火焰蔓延性香烟的风味或味觉带来不利的影响。
高密度区可以形成筒状的核心，此时，在核心内可以形成与所述的低密度区同样的第2低密度区。
还有，高密度区可以包含一对核心，此时，这些核心被分成管状核心。
再者，纸管和高密度区最好均为扁平状。
附图的说明
图1是表示第1实施例的低火焰蔓延性香烟的立体图。
图2是第1图的香烟端面图。
图3是表示制造第1图香烟的香烟制造机简图。
图4是表示除了制造第1图香烟外的其它香烟制造机简图。
图5是第2实施例的低火焰蔓延性香烟的端面图。
图6是第3实施例的低火焰蔓延性香烟的端面图。
图7是表示制造第6图香烟的香烟制造机简图。
图8是表示除了制造第6图香烟外的其它香烟制造机简图。
图9是第4实施例的低火焰蔓延性香烟的端面图。
图10是第5实施例的低火焰蔓延性香烟的端面图。
图11是第6实施例的低火焰蔓延性香烟的端面图。
具体实施例方式
图1和图2表示第1实施例的低火焰蔓延性香烟。该香烟包括纸管2；在该纸管2内填充的烟丝填料；在纸管2的一端连接的过滤片4。烟丝填料由可吸烟的烟丝材料构成。
烟丝填料形成双层的同心构造，其中包括其中心部的核心状高密度区6；在该高密度区6的外侧形成套筒状的低密度区8。高密度区6的截面形成圆形，直至纸管2的全长，并沿着纸管2向轴线方向延伸。低密度区8位于纸管2和高密度区6之间，直至高密度区6的全长，并围住高密度区6。因此，从香烟截面来看，低密度区8直至连接纸管2的整个内周面区域且形成环状的包围高密度区6的边层。
更详细地说，高密度区6包括普通香烟所使用的烟丝材料，但不包括经过膨化的烟丝，在高密度区6填充的烟丝填充密度，例如在0.15～0.35g/cm3范围内，具体地说为0.25g/cm3。
另一方面，低密度区8含有膨化的烟丝，在低密度区8膨化烟丝的填充密度在0.05～0.15g/cm3的范围内，例如为0.14g/cm3。而且，从高密度区6和低密度区8的整体来看，烟丝的平均填充密度例如在0.12～0.26g/cm3的范围内，优选0.17～0.22g/cm3。
还有，低密度区8的厚度为1～3mm，换句话说，低密度区8的厚度为纸管2半径的1/4～3/4的范围是优选的。
这里，膨化的烟丝，例如可以通过在特开平1-104152号公报中公开的处理装置将普通烟丝经过膨化处理而得到。膨化的烟丝比普通烟丝具有高的膨松性。在此，烟丝的膨松性在相同重量情况下，用表观体积表示。
因此，使用香烟制造机，使膨化的烟丝和普通的烟丝在相同的条件下制成香烟时，膨化的烟丝的填充密度比普通烟丝的密度低，也就是说处于0.05～0.15g/cm3范围内。
上述的香烟可以通过如图3所示的香烟制造机来制造。图3的制造机仅在具有将烟丝供给烟丝传送带10的3个通风筒这一点上与普通香烟制造机不同。具体地说，图3的制造机在烟丝传送带10的下方具有通风筒12、14、16，这些通风筒沿着烟丝传送带10的走向串联配置。
位于最上端的通风筒12朝向烟丝传送带10的下面，吹起上述的膨化烟丝，由此，膨化的烟丝就在烟丝传送带10的下面被吸为层状，制成低密度层K1。
然后，通风筒14朝向烟丝传送带10的低密度层K1，把普通烟丝吹起。因此，普通烟丝被吸附到低密度层K1上，形成覆盖了低密度层K1的高密度层K2的形状。
最后，最下端的通风筒16朝向烟丝传送带10的下面，把膨化的烟丝吹起，这里膨化的烟丝被吸附到高密度层K2上，形成覆盖了高密度层K2的低密度层K3的形状。因此，在烟丝传送带10的下面可以得到由K1、K2、K3构成的层压层的烟丝。
这里，K1、K2、K3层的宽度分别用W1、W2、W3表示时，满足W1＜W2＜W3的关系。也就是说，朝向烟丝传送带10的下面开口的通风筒12、14、16的吹出宽度以通风筒12、14、16的顺序依次分段增加。
然后，当从烟丝传送带10向上述的层压烟丝供给烟棒成型部分18时，层压烟丝就被移到纸P上。这里，纸P上的层压烟丝从纸P侧与层K3、K2、K1依次重合。
在纸P和层压烟丝通过烟棒成型部分18的过程中，层压烟丝连续地被纸P包裹，由此制成烟棒。这里，烟棒在其中心具有高密度层K2和，包裹高密度层K2的低密度层K1、K3。因此，高密度层K2形成高密度区6，低密度层K1、K3形成低密度区8。
然后，烟棒在烟棒成型部分18被切成单个的香烟段CR，香烟段CR具有前述香烟的2倍长度。
如此制造的香烟段CR供给过滤嘴赋予机(未图示)，过滤嘴赋予机器制造如图1所示的香烟。
现在假设，当抽吸上述制造的香烟时，由于吸烟者的不注意掉落在如地板等的可燃物上。有关纸管2内烟丝的填充，低密度区8具有比高密度区6低的填充密度，所以，即使香烟不断地自然燃烧，由低密度区8产生的单位时间及单位体积的热量比高密度区6少，纸管2不会被加热到高温状态。而且，低密度区8具有作为隔热层的作用来防止高密度区6产生的热向纸管2的移动。其结果是，即使香烟在可燃物上自然燃烧，与可燃物接触的纸管2的部分，其着火的可能性很小，由此，可以降低点着了的香烟向可燃物的蔓延燃烧。
还有，当吸烟时，吸烟者主要是吸入高密度区6燃烧而产生的主流烟，所以，与普通香烟相比，本发明的香烟风味及味觉都不会有很大变化。
再者，香烟不包含普通香烟所使用的构成要素以外的要素。因此，普通香烟制造机的通风筒仅被替换为前面所述的通风筒12～16，本发明的香烟可以用普通的香烟制造机来制造，其生产成本也不会大幅度地增加。
下表1分别表示比较例香烟A～D及本发明的香烟(实验例)E～G的自然燃烧速度以及着火率。自然燃烧速度是影响香烟风味或味觉的指标，且、着火率是用香烟火焰蔓延性来表示的指标。
表1
表1中比较例和实验例A～G的香烟均为圆周24.8mm、直径约8mm、长度85mm的圆筒状香烟，高密度区和低密度区的烟丝填充密度分别为0.25g/cm3、0.14g/cm3。
关于表1中的“配置”，所说“正同心”是表示如图2所示的高密度区6位于在纸管2中心，在该高密度区6的外侧低密度区8所在位置为同心构造，相反，所谓“反同心”是表示高密度区6和低密度区8的配置颠倒。还有，“-”表示高密度区6普通烟丝以及低密度区8膨化烟丝的混合状态，即，表示普通香烟内的烟丝填料。
表1中的“自然燃烧速度”，表示无风且把香烟横向放置状态下，香烟自然燃烧时的测定值。
还有，表1中的“着火率”，表示用美国国立标准技术研究所(NIST)报告中的模拟着火方法(Mock-up Ignition Method)测定的结果。
另外，所说NIST是National Institute of Standards and Technology的缩略语，且模拟着火方法基于Ohlemiller，T.J.，Villa，K.M.，Braun，E.，Eberhardt，K.R.，Harris，Jr.，Lawson，J.R.，and Gann，R.G.，“Test Method for Quantifyingthe Propensity of Cigarettes to Ignite Soft Furnishing”NIST Special Publication851。
更具体的说，“着火率”是以#6棉布作为试验用布，将点着的48根香烟横放，在这种状态下，用使棉布着火的香烟的根数的比例表示。
如表1所示那样，实施例E～G的香烟具有与A、B、D香烟相同的自然燃烧速度，即，具有同样的香烟风味或味觉。但是，实施例E～G的香烟与比较例A、B、D的香烟相比具有低的着火率。这就意味着实施例E～G的火焰蔓延性较比较例A、B、D低。尤其是，连接纸管2的内周面的低密度区8的厚度若保证在1mm或1mm以上的话，着火了的香烟引起的燃烧蔓延性会抑制得极低。
比较例C的香烟虽然具有0％的着火率，但具有极快的自然燃烧速度。因此，比较例E的香烟比普通香烟在香烟的风味及味觉上明显地差，不适合用作吸烟品。
本发明并不是限制上面所述的第1实施例，各种各样的变化都是允许的。
图4香烟的制造机包含把烟丝供给于烟丝传送带10的1个通风筒20。但是，通风筒20在其内部有2个隔板24、26，这些隔板24、26把通风筒20分为3个小室28、30、32。这些小室28、30、32则分别相当于前述通风筒12、14、16。也就是说，小室28、30、32的吹出口宽度依次分段增加。
采用图4的香烟制造机，同图3的香烟制造机一样，在烟丝传送带10的下面形成由层K1、K2、K3构成的层压烟丝层，由此，图4香烟的制造机可以制造用于图1香烟的烟棒。
图5所示的第2实施例的香烟，具有的截面为椭圆形的高密度区6。在这种情况下，环状的低密度区8至少也具有1mm或1mm以上的最小厚度。
图6所示的第3实施例的香烟具有管状的高密度区6，且在该高密度区6的内侧再含有其他的低密度区34。
图6的香烟可以通过图7的香烟制造机来制造。图7的制造机是在图3的香烟制造机上再附加2个通风筒36、38而得到的。这些通风筒36、38分别比通风筒12设置在更上端，在烟丝传送带10的下面依次形成由膨化的烟丝构成的低密度层K4和由普通烟丝构成的高密度层K5。
图6的香烟可以通过图8所示的香烟制造机来制造。图8的制造机是把图4的制造机的通风筒20内通过隔壁44、46再分隔而得到的。这些隔壁44、46是在小室28的上端再增加小室44、46。这些小室44、46与前面所述的通风筒36、38一样，在烟丝传送带10的下面依次形成低密度层K4和高密度层K5。
图9所示的第4实施例的香烟，在纸管2的中心部具有高密度区48。该高密度区49由膨化的烟丝和普通烟丝的混合物形成的，但烟丝的填充密度要比低密度区8高。这种高密度区48在其它实施例中也可以作为高密度区6使用。
图10表示第5实施例的香烟。图10的香烟具有一对高密度区6a、6b。这些高密度区6a、6b由图6环状高密度区6分割而制得。
图10的香烟可以通过图7或图8所示的香烟制造机来制造。在这种情况下，在烟丝传送带10的下面依次形成的高密度层K5和K1的宽度与图6的香烟相比要短，这些高密度层K5、K1分别形成高密度区6a、6b。
图11表示第6实施例的香烟。图11的香烟的纸管2具有椭圆形的横截面。在这种情况下，高密度区6其截面形成椭圆形的扁平核心，从该扁平核心在纸管2的椭圆形横截面看，沿着长轴直至纸管2的内面间延伸。低密度区8把高密度区6从两侧夹住，高密度区6把低密度区8分割为一对外层。
为了制造图11的香烟，首先，在烟丝传送带10的下面形成由K1、K2、K3层构成的层压烟丝。然后，层压烟丝在烟棒成型部分18由纸P形成扁平烟棒，或者，由纸P形成截面为圆形的烟棒后，该烟棒再被变形为扁平状。
当为图11的香烟时，高密度区6的两端连接于纸管2的内周。但是，扁平的香烟因不注意而掉落在如地板等可燃物上、以图11所示的状态横置于可燃物上。因此，在可燃物与高密度区6之间必然存在低密度区8，由此有效地降低向可燃物进行燃烧蔓延。
图11的香烟也可以包括过滤嘴片(未图示)。
权利要求
1.一种低火焰蔓延性香烟，其中包括，具有轴线的纸管和，在该纸管内以第1填充密度填充的烟丝后形成的，沿着所述轴线方向延伸的高密度区和，在该纸管内以低于第1填充密度的第2填充密度填充第2烟丝后形成的，与高密度区不同配置的低密度区，假设所述香烟处于一种自然放置状态时，所述低密度区具有插在所述纸管下端部分和所述高密度区之间的中间部分。
2.根据权利要求1所述的香烟，其中所述高密度区的第1填充密度为0.15～0.35g/cm3的范围，所述低密度区的第2填充密度为0.05～0.15g/cm3的范围。
3.根据权利要求2所述的香烟，其中所述中间部分具有1～3mm的厚度。
4.根据权利要求3所述的香烟，其中所述高密度区含有普通烟丝，而低密度区含有经膨化处理的烟丝。
5.根据权利要求4所述的香烟，其中所述高密度区形成在纸管中心配置的核心，另一方面，所述低密度区在所述高密度区和纸管之间配置，形成围绕高密度区的套管。
6.根据权利要求5所述的香烟，其中，所述低密度区在纸管和所述核心之间具有1～3mm的厚度。
7.根据权利要求5所述的香烟，其中，所述低密度区在所述纸管和所述核心之间具有所述纸管半径1/4～3/4的厚度。
8.根据权利要求4所述的香烟，其中所述高密度区形成配置在纸管中心的管状核心，另一方面，所述低密度区形成配置在所述高密度区和所述纸管之间的围绕所述高密度区的套管，所述香烟还包括在所述核心内填充的第2低密度区。
9.根据权利要求8所述的香烟，其中所述核心分成2个部分，所述核心内外的第1和第2低密度区互相连接。
10.根据权利要求4所述的香烟，其中所述纸管具有椭圆形的横截面，所述高密度区在所述横截面上沿着所述椭圆的长轴且在所述纸管的里面延伸而形成扁平核心，所述低密度区形成一对夹着所述扁平核心的外层。
全文摘要
一种低火焰蔓延性香烟，其中包括，在纸管(2)的中心部形成的以0.15～0.35g/cm
文档编号A24C5/18GK1582119SQ0282195
公开日2005年2月16日 申请日期2002年10月22日 优先权日2001年11月5日
发明者松藤高明, 塘健夫 申请人:日本烟草产业株式会社