CH363602A - Masse filamenteuse susceptible de filtrer des gaz, procédé de fabrication de cette masse filamenteuse et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Description

  Masse     filamenteuse    susceptible de     filtrer    des     gaz,     procédé de     fabrication    de cette masse     filamenteuse     et appareil pour la mise en     aeuvre    de ce procédé    La présente invention a pour objet une masse  filamenteuse susceptible de filtrer des gaz, un procé  dé de fabrication de     cette    masse filamenteuse et un       appareil    pour la mise en     oeuvre    de     ce    procédé.  



  La plupart des     filtres    pour cigarettes     utilisés     actuellement sont constitués par des paquets de fila  ments synthétiques crêpelés     s'étendant    de façon  générale longitudinalement à la cigarette. Dans la  production de ces filtres, avant de les envelopper  de papier,     il    est nécessaire de former un paquet  ou mèche des filaments, de     crêpeler    le paquet, puis  d'emmagasiner les filaments crêpelés, étant donné  que la vitesse linéaire du traitement ultérieur     diffère     de celle des stades précédents.

   Il est alors néces  saire de     traiter    ou d'ouvrir le paquet ou la mèche  pour séparer les filaments individuels de façon que  leurs crêpelures soient désorientées afin de ne pas  former des     canaux    par lesquels la fumée passe sans  être filtrée et d'appliquer un     plastifiant    à la mèche  ouverte pour favoriser la     cohérence    des     filaments     en un corps ferme. Après l'enveloppement à l'aide  du papier, les filtres doivent être     u    cuits   pour faire  adhérer les filaments aux points de     contact    et pour  renforcer ou raidir les filtres.  



  La présente invention a pour but de remédier  aux     inconvénients    précités et se propose de fournir  une masse filamenteuse non tissée qui peut être  fabriquée facilement et économiquement et qui con  vient pour être     utilisée    dans la fabrication des filtres  pour cigarettes.  



  Selon la présente invention, la masse filamenteu  se susceptible de filtrer des     gaz    est caractérisée  en ce qu'elle comprend un ensemble de filaments    en une matière     organique    d'un denier total d'au  moins 40 000, les     filaments    s'étendant d'une extrémité  à l'autre de la masse et suivant des trajets     sinueux     à travers     cette        dernière    pour former une structure  entrelacée résistant aux forces tendant à séparer  l'ensemble le long des plans     réunissant        lesdites     extrémités.  



  Le procédé de fabrication     die        cette    masse     fila-          menteuse    est caractérisé en ce qu'on     extrude    une  matière organique     liquéfiée        formant    des     filaments     sous forme d'une multitude de filets minces dans  une atmosphère     gazeuse    dans     laquelle        les    filets liqui  des se     coagulent    en filaments, en ce qu'on donne  aux filaments, lorsqu'ils sont     suffisamment    secs  pour résister à un tel traitement,

   un déplacement  tel qu'ils subissent un mouvement relatif au hasard  d'une violence telle qu'il se produit alors une struc  ture semblable à de la dentelle et présentant une       rigidité    transversale appréciable par     rapport    à son  sens de déplacement, en ce qu'on enlève ladite struc  ture de la zone dans laquelle les     filaments    ont été  formés à une vitesse sensiblement     inférieure    à celle  à laquelle les filets de     liquide    ont été extrudés, de  manière que la structure ait un denier d'au moins  40 000, et en ce qu'on     façonne    ladite structure en  pièces présentant une     dimension    et une forme pré  déterminées.  



  Dans une mise en     aeuvre    du procédé il est com  mode de déposer les filaments, après les avoir sou  mis à un mouvement relatif au hasard ou en un  endroit où ils sont encore sous l'effet de ce mouve  ment, sur un support mobile tel qu'une courroie  sans fin agencée pour évacuer la masse de fila-           ments    entremêlés à une vitesse     linéaire    inférieure  à celle à laquelle le     liquide        formant    les     filaments     est extrudé.

       II    est préférable de faire en     sorte    que  le mouvement relatif entre les     filaments    et égale  ment le dépôt sur un     support    mobile se produisent  pendant que les filaments sont     encore    assez plas  tiques et par conséquent adhésifs. Il se produit alors  une fusion des     filaments    aux points de croisement  et par suite une augmentation de la résistance de  la structure formée. Un tel produit présente une       résistance        suffisante    pour être utilisé dans la fabri  cation de bouts de     filtre    pour cigarettes sans qu'il  soit nécessaire de le plastifier et de le cuire.

   Tou  tefois, naturellement on peut avoir recours à la     plas-          tification    et à la cuisson si l'on désire     conférer    une  plus grande rigidité au produit. Si les     filaments     sont très adhésifs, lorsqu'ils sont déposés sur le       support,    ils se tassent et forment une bande relati  vement dense qui est moins appropriée pour pro  duire des bouts de filtre, mais peuvent être     destinés     à d'autres applications pour lesquelles on a     recours     aux tissus dits non tissés.  



  Le mouvement relatif au hasard des     filaments     est     effectué    de     préférence    en faisant passer les fila  ments à travers une zone turbulente de l'atmosphère  gazeuse     dans        laquelle        ils    sont formés. En pratique,  on a obtenu des résultats excellents en dirigeant  des jets     d'air    sur les filaments au cours de leur  passage vers un     support    mobile.

   On peut extruder  le     liquide    formant les filaments vers le     bas    et à  un angle aigu par     rapport    au     support    qui reçoit  les filaments, et dans     ce    cas il est préférable d'agen  cer des jets     d'air    dirigés vers le bas à un angle aigu  par     rapport    au     support    et de façon à heurter les  filaments avant qu'ils ne se déposent sur le support.  



  La vitesse exacte d'évacuation de la structure  formée dépend du nombre des     orifices.,    de la vitesse  d'extrusion et du denier voulu de la structure,     c'est-          à-dire    du poids voulu en grammes pour 9000 mètres  de la structure. Ce denier dépend de     l'application     finale envisagée pour la structure. Pour fabriquer  des filtres pour cigarettes de dimension     classique,     par exemple de 25 mm environ de     circonférence,    le  denier de l'ensemble de la matière est compris de  façon générale entre 40 000 et 500 000 et de pré  férence entre 55 000 et 100 000.

   Le denier des fila  ments individuels est compris de façon générale  entre 0,5 et 25     environ    et il est de     préférence    infé  rieur à 10 environ. Un avantage réside     dans    le     fait     que des filaments aussi petits que 3 deniers et même  de moins de 2 deniers, si on le désire, peuvent être  obtenus facilement.

   Le nombre des filaments,     c'est-          à-dire    le nombre des     orifices    d'extrusion, peut attein  dre 3000 ou plus, bien qu'ils soient de     préférence     inférieurs à 1800 environ; une augmentation du  nombre des filaments dans des     conditions    de filage  données     permet    d'obtenir le même denier total à une  vitesse d'évacuation supérieure. Le rapport d'éva  cuation, c'est-à-dire le     rapport    de la vitesse     linéaire     d'extrusion à la vitesse d'évacuation de la bande,    est d'au moins 1,5, de façon générale d'au moins  10 et de préférence d'au moins 25.

   On peut avoir  recours à des rapports     d'évacuation    bien supérieurs,  de plusieurs centaines.     Les    faibles rapports d'éva  cuation     diminuent    la surface de filtrage     efficace     et/ou l'état désordonné de l'agencement des fila  ments, état désordonné qui contribue à l'absence de  formation de canaux     et    à la haute     efficacité    de fil  trage.

   Le     rapport    est mis en corrélation avec le  nombre des filaments et leur denier pour     fournir     un produit ayant un denier total préalablement  déterminé ; en opérant sous un     rapport        d'évacuation     et un denier total préalablement déterminés le  nombre de filaments et leur denier moyen individuel  varient de façon inversement proportionnelle,     c7est-          à-dire    que leur produit est une constante qui, lors  qu'on la     multiplie    par le     rapport    d'évacuation, donne  le denier total.  



  La largeur et/ou l'épaisseur du produit peut  varier de façon étendue. Pour fabriquer des     filtres     pour cigarettes, la matière peut être     extrudée    dans  des conditions donnant une structure ayant une  épaisseur de 5 à 50 mm ou plus, auquel cas la  structure est très étroite, de façon générale infé  rieure à 300 mm et éventuellement aussi étroite  que 25 mm. La structure     peut    avoir une     largeur     atteignant 500 mm ou plus, auquel cas elle a habi  tuellement une épaisseur de 1 ou 2 mm seulement.

    La densité apparente de la matière, telle qu'on la  mesure à l'aide d'un échantillon sensiblement non  comprimé, est     généralement        inférieure    à 0,032 g/       cm3    et de     préférence    inférieure à 0,016     g/cm3.     



  Comme exemple de matières formant les fila  ments auxquelles on peut avoir recours, on peut  citer des dérivés organiques de la     cellulose,    tels que  les éthers et/ou esters de cette dernière, par exemple       l'éthyl    cellulose, l'acétate de cellulose, le     propionate     de cellulose, le butyrate de     cellulose,    le     formiate-          acétate    de cellulose, le     propionate-acétate    de cellu  lose, et le     butyrate-acétate    de cellulose.

   On peut  avoir recours aux esters de cellulose qui ont été       portés    à maturité de façon à modifier leurs carac  téristiques de solubilité et on peut également avoir  recours aux esters qui n'ont pas été mûris,     c'est-à-          dire    qui contiennent moins de 0,29 groupe hydro  xyle libre     environ    par motif     d'anhydro-glucose,    com  me le triacétate de cellulose.

   Bien qu'on puisse avoir  recours à d'autres matières formant les     filaments     telles que des polyamides, par exemple le nylon 6  ou 66, les polyesters linéaires tels que le     téréphta-          late    de polyéthylène, des polymères et copolymères       d'acrylonitrile,    des polymères     oléfiniques    tels que le  polyéthylène, le polypropylène, le     chlorure    de poly  vinyle,     l'acétate    de polyvinyle, le chlorure de     poly-          vinyle-acétate    de vinyle, le chlorure de     polyviny-          lidène,    etc...

   on préfère avoir recours aux     esters     d'acides organiques de la     cellulose,    tels que l'acétate  de cellulose, qui sont filés à sec avantageusement,  c'est-à-dire extrudés sous forme d'une solution dans  une atmosphère d'évaporation chauffée.      En plus de ses autres fonctions, lorsqu'on file  à sec, l'air comprimé dirigé sur les filaments faci  lite la production de filaments satisfaisants.

   En  particulier, à mesure que l'air se détend, il refroi  dit et     empêche    ainsi une     élimination    trop rapide  du solvant à partir des surfaces des filaments, dont  une élimination excessivement rapide aurait ten  dance à fournir sur chaque filament une pellicule  dure résistant à la diffusion vers l'extérieur du sol  vant à partir de l'intérieur.  



  On a constaté qu'on obtient des filtres supérieurs  par un filage à sec lorsque les filaments sont  extrudés sous des pressions extrêmement élevées.  Avantageusement, la pression     d'extrudage    dépasse  42     kg/cm     au manomètre, qui peut être atteinte en  utilisant de petits orifices, par exemple des     orifices     ronds ayant un diamètre de 0,040 mm ou moins,  avec des vitesses linéaires d'extrusion de 700 m par  minute ou plus. Dans     ces    conditions, le solvant  semble être chassé par évaporation et     fournit    des  filaments présentant des caractéristiques de surface  différentes de celles résultant de façon générale d'un  filage à sec d'une solution à travers des orifices  ronds.

   En     particulier,    en ce qui concerne leur sec  tion transversale, ils sont irréguliers et présentent  de nombreux lobes et des trous profonds, des     plis,     des creux, des stries et/ou des     naeuds.    Ils présentent  une surface rugueuse, crénelée, qui ressemble à       l'écorce    d'un arbre. Par suite de stries et des     noeuds,     il existe une plus grande surface pour un poids  donné de filaments. Les creux et irrégularités aug  mentent l'emprisonnement des particules de fumée  lorsqu'on les utilise comme filtres et les irrégula  rités fournissent une action de blocage qui empê  che un déplacement relatif des filaments, de sorte  qu'on obtient un bout de filtre plus robuste et plus  ferme.

   De plus, la forte agitation des filaments  produit de petites spirales d'un ou plusieurs fila  ments qui contribuent en outre à la grande effi  cacité de filtrage. .  



  L'appareil pour la     mise    en     oeuvre    du procédé est  caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe, des  moyens pour     extruder    une solution d'une matière  formant des filaments dans l'enveloppe sous forme  d'une série de filaments sensiblement parallèles, des  moyens pour admettre un courant d'air chauffé  dans l'enveloppe afin d'évaporer le solvant de la  solution, des moyens pour évacuer l'air et les vapeurs  dudit solvant de l'enveloppe, un support disposé     au-          dessous    des moyens d'extrusion à l'intérieur de  l'enveloppe,

   des moyens pour souffler de l'air sur  les filaments transversalement par rapport à leur  trajet de déplacement à partir des moyens d'extru  sion vers ledit support pour obliger les filaments à  venir au hasard en contact les uns avec les autres  et à     se    souder en des points espacés pour former  une bande, et des moyens pour évacuer la bande  de l'enveloppe.    Le-     dessin        annexé    représente, à titre d'exemple,  deux formes d'exécution d'un appareil pour la     mise     en     aeuvre    du procédé.  



  La     fig.    1 représente un appareil destiné à être  utilisé pour former des bouts de filtres pour ciga  rettes constituant la première forme d'exécution.  



  La     fig.    2 représente un appareil destiné à être  utilisé pour fabriquer un cordon convenant pour  être transformé en bouts de filtres pour cigarettes  constituant la seconde forme d'exécution.  



  En se référant à la     fig.    1, on a représenté une  enveloppe fermée 11 (la face antérieure étant enle  vée de façon à voir l'intérieur) contenant un support  sans fin très poreux 12, tel qu'un tamis     métallique,     entraîné autour d'arbres 13, 14 dont un au moins  est mis en rotation, à une vitesse relativement fai  ble, de sorte que le     sommet    du support 12 se déplace  vers la droite. De l'air chaud est admis dans l'enve  loppe 11 en 15 et l'air et les vapeurs s'échappent  par la conduite 16.  



  On admet une solution de matière formant des  filaments dissoute dans un solvant volatil par une  conduite 17 dans une     filière    à     orifices    multiples 18  à travers laquelle elle est extrudée sous pression,  de la même façon que lorsqu'on file un fil, sous       forme    d'une série de filaments sensiblement paral  lèles 19 dirigés en direction du support mobile 12.

    Des tuyaux inclinés 20 et 21 sont disposés devant  et derrière le     plan    des filaments 19, c'est-à-dire à  droite et à gauche dudit plan, et dirigent des     jets     de gaz, par exemple de l'air comprimé, à     l'avant    et  à l'arrière sur les filaments 19 avant qu'ils n'attei  gnent le support 12 ; sous l'action de ces jets les  filaments sont brassés dans une zone turbulente,  chaque filament étant chassé en tous sens et for  mant des entremêlements avec lui-même et avec  d'autres filaments.

   Le solvant contenu     dans    les fila  ments 19     commence    à s'évaporer au contact de l'air  chaud contenu dans l'enveloppe 11 et les filaments  19 sont encore suffisamment adhésifs et     plastiques          lorsqu'ils    sont soumis aux jets provenant     des    tuyaux  20, 21 pour se souder par endroits où ils     viennent     en contact les uns des autres et se déformer sous  des     formes    géométriques diverses qui sont fixées  par la coagulation des filaments.

   Une paire de chi  canes latérales 22, 23 (cette     dernière    étant repré  sentée en partie en arrachement) sont disposées     au-          dessus    du support 12 et     déterminent    la largeur de  la bande 24 qui se forme à mesure que les     fila-          ments    entremêlés 19 tombent sur     le    support.

   Ces       chicanes    servent également à empêcher la forma  tion d'une bande présentant des bords latéraux ayant  une épaisseur ou hauteur     inférieure    à     celle    du  milieu, c'est-à-dire qu'elles aident à obtenir une  bande uniforme et     régulière    en dehors de la cir  culation de l'air sur la largeur de la bande.  



  La bande 24 est presque entièrement fixée et  sèche après s'être déplacée sur une courte distance  seulement en direction de la paroi d'extrémité 25  de l'enveloppe 11. La bande 24, qui     présente    une      structure ouverte en     forme    de dentelle et ainsi de  faible densité, est     entraînée    par le     support    12 et  quitte l'enveloppe 11 par une fente     allongée    26 mé  nagée dans la paroi d'extrémité 25.  



  La bande 24 pénètre alors     dans    la large extré  mité d'un     cornet    27 et y est pressée latéralement  de sorte que sa section transversale est modifiée  sous la forme d'un cordon sensiblement cylindrique  28 ayant la forme de la section transversale et la  dimension d'une     cigarette.    Le cordon 28 pénètre dans  un appareil 29 d'enveloppement de papier en même  temps qu'un papier 30 et une courroie sans fin 31,  le papier 30 étant enveloppé autour du cordon 28  et collé dans l'appareil 29 d'une façon classique.

   Le  cordon enveloppé 32 sortant de l'appareil 29 est  alors découpé par un couteau 33 en des bouts de  filtres 34 ayant une longueur préalablement     déter-          minée,    qui peuvent être     incorporés    en tant que fil  tres dans des cigarettes de façon classique.  



  La bande 24 est une masse entremêlée de fila  ments sensiblement     dirigés    au hasard et continus  qui adhèrent les uns aux autres en des endroits  espacés de façon à ne pas pouvoir être tirés indivi  duellement, bien que l'identité des filaments indivi  duels soit apparente sur de courtes     distances.    Les  bords de la bande 24 ont sensiblement la même épais  seur que la partie médiane de cette dernière. L'agi  tation et la turbulence fournies par jets d'air don  nent la structure orientée au hasard, ainsi que de  nombreux enroulements ou faisceaux qui semblent  être constitués par des enroulements ou amas ser  rés d'un filament autour de lui-même ou d'un ou  plusieurs autres filaments.

   On a observé que des  filtres fabriqués à partir de bandes présentant des  enroulements possèdent une plus grande efficacité  de     filtrage.     



  Le nombre des filaments continus     formant    la  bande 24 est égal au nombre des orifices de filage.  Dans chaque centimètre de longueur de la bande  24, il peut se trouver de nombreuses fois des lon  gueurs de 1 cm de chaque filament,     la    longueur  de filament en excès     étant    absorbée par     les    enrou  lements, les crêpelures     irrégulières,    les entremê  lements et en particulier par les croisements     dans     l'ensemble de la bande.

   Le nombre de centimètres  de chaque filament dans chaque centimètre de  bande est sensiblement égal au     rapport    de la vitesse       linéaire    d'extrusion à la vitesse d'enroulement de la  bande.  



  La bande et les filtres obtenus à partir de cette  dernière sont caractérisés par une très grande uni  formité, des filtres individuels obtenus à partir de  portions différentes de la longueur d'une bande don  née présentant sensiblement le même poids par unité  de longueur et les mêmes efficacités de filtrage et  porosité. On peut comparer favorablement les fil  tres, aussi bien quant aux prix qu'au rendement,       avec    des filtres classiques. Bien qu'on puisse avoir  recours à un plastifiant, il n'est pas nécessaire, et  les bouts ont une fermeté et une élasticité satis-    faisantes.

   Lorsqu'on opère à partir d'une solution  d'acétate de     cellulose        dans    un solvant volatil, on  obtient des bouts qui présentent une excellente  blancheur bien qu'aucun pigment n'ait été incor  poré, tandis que le poids de ces bouts par unité de  longueur est habituellement inférieur à celui des  filtres classiques ayant une     efficacité    de filtrage éga  le et fabriqués à partir de la même matière.  



  Au lieu d'une filière allongée comme représen  tée, on peut aligner une série de     filières    dans le  sens longitudinal de l'enveloppe pour stratifier plu  sieurs bandes en une natte ayant une largeur et une  épaisseur importantes. Si on le désire, on peut  déposer des absorbants subdivisés tels que du gel de  silice, des flocons de fibres etc... sur la bande 24  dans l'enveloppe 11, peu après sa formation et ils  peuvent être ainsi noyés dans la bande ; si on les  introduit avant que la bande soit     solidifée,        ces    addi  tifs peuvent même être     maintenus    dans la bande  de façon adhésive.

   En plus de son application  pour fabriquer des filtres pour cigarettes, on peut  avoir recours à la bande à l'état étalé pour fabri  quer des filtres plats ou autres objets préparés de  façon générale à partir de produits non tissés.  



  Le nombre et la disposition des jets d'air peu  vent varier à volonté de façon à     modifier    les pro  priétés physiques de la bande ainsi obtenue.  



  Suivant la température de l'air régnant dans  l'enveloppe et les conditions d'extrusion, il est pos  sible de mettre en     oeuvre    le procédé décrit sans  déplacer le     support    12,     c'est-à-dire    que la bande  immédiatement après qu'elle est tombée sur le sup  port, est suffisamment cohérente pour être dépla  cée sur un support fixe sans être rompue. Au lieu  d'un tamis comme support de la bande, on peut  déplacer une série de filaments ou     fils    parallèlement  espacés provenant d'un métier ou paquet     d'ahmen-          tation    sous la     filière,    et on peut les réunir à la  bande à titre de renforcement.

   Si la masse entre  mêlée est     suffisamment    cohérente au fur et à mesu  re de sa formation, on peut omettre le support entiè  rement.  



  Au cas où le denier de la bande est supérieur  à celui qu'on désire obtenir dans les filtres, on peut  diminuer le denier en accélérant la vitesse du sup  port ou en étirant avant la condensation la     bands     dans le cornet 27, par exemple en la faisant passer  entre une série de paires de cylindres se déplaçant  successivement à une plus grande vitesse périphé  rique. Le denier ainsi obtenu de la bande est le pro  duit du denier initial et de la vitesse périphérique  de la première paire de     cylindres,    divisé par la  vitesse     périphérique    de la     dernière    paire de     cylin-          dres.     



  Lorsque les filaments formant la bande et les  filtres sont obtenus par extrusion à une vitesse  élevée et sous une forte pression, ils possèdent des  caractéristiques notablement différentes de celles de  filaments produits normalement dans la     fabrication         d'un fil textile. A une échelle fortement grossie, les  filaments présentent des surfaces rugueuses analo  gues à un ruban, avec des stries hélicoïdales. D'autres  filaments présentent des plis longitudinaux et des  stries périphériques sensiblement parallèles ; la hau  teur de ces plis diffère et leur largeur varie de       1/io    à     1/s    de la largeur des fibres. Leurs sur  faces sont légèrement en creux. Certains sont divi  sés en deux plis divergents.

   Les plis peuvent être  parfaitement séparés ou presque se toucher ; dans  certaines zones ils sont très irréguliers et semblent  froissés. Si l'on examine une fibre quelconque sur  une petite partie de sa longueur, on peut observer  toutes ces     particularités    ou quelques-unes seulement.  



  L'exemple suivant est donné à titre     illustratif     de l'application de l'appareil de la     fig.    1  <I>Exemple 1</I>  On extrude une solution de 26,8     %    en poids d'acé  tate de cellulose (indice     d'acélyte    de 55 0/0) dans de  l'acétone à travers une filière présentant 30 trous  circulaires, ayant chacun un diamètre de 0,034 mm  à une vitesse     linéaire    de 1850 mètres environ par  minute (c'est-à-dire à un volume total de 50 ml de  solution par minute).

   La pression à la     filière,        c'est-          à-dire    la pression d'extrusion, est de 42 kg/ce au  manomètre, tandis que la pression à la pompe est  de 105     kg/cm2    au manomètre. La température de  la solution est de     88(l    C. On évacue l'air à une pres  sion de     75()    C, après l'avoir admis dans l'enveloppe à  une température de 800 C. Le support 12 est disposé  à 20 cm au-dessous de la     filière    et avance à une  vitesse de 1,75 mètre par minute. Les     extrémités     inférieures des chicanes 22, 23 sont espacées de 112  mm l'une de l'autre.

   Les tuyaux 20 et 21 se ter  minent sous forme de becs à aile qui dirigent des  jets d'air sous forme de nappes à une pression     mano-          métrique    de 1,4     kg/cm-'    et à     25o    C, à des angles  de     45     environ par rapport à la     verticale,    les tuyaux  étant disposés de façon que les jets d'air viennent  heurter les filaments et fournissent une zone tur  bulente à 15 cm environ au-dessous de la face de  la filière. La bande ainsi obtenue a une épaisseur  de 1 cm environ et présente un denier de 57 000.

    Au fur et à mesure de sa formation, elle est avan  cée dans un appareil de fabrication de filtres et  convertie en bouts de filtres enveloppés par du  papier, ayant     une    longueur de 15 mm, une circon  férence de 25 mm et un denier de 57 000 environ.  L'acétate de cellulose contenu dans chaque bout  pèse 102 mg. On l'essaie sur un équipement d'essai  de filtres classique pour déterminer la quantité  d'aspiration nécessaire pour tirer un volume d'air  préalablement déterminé à travers le filtre dans des  conditions déterminées et pour     déterminer    le pour  centage de matière     solide    éliminée de la fumée pro  duite en fumant le tabac de cigarettes.

   Pour facili  ter la comparaison, on donne ci-dessous les résul  tats en même temps que ceux obtenus à l'aide de  bouts de deux des cigarettes à bouts de filtres les    plus efficaces disponibles dans le commerce, et uti  lisant une mèche classique  
EMI0005.0026     
  
    Procédé <SEP> Témoin:

   <SEP> Témoin
<tb>  décrit
<tb>  Chute <SEP> de <SEP> pression, <SEP> mm <SEP> d'eau <SEP> 57 <SEP> 50 <SEP> 70
<tb>  Longueur <SEP> du <SEP> bout, <SEP> mm <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 10
<tb>  Efficacité <SEP> de <SEP> filtrage <SEP> 0/0 <SEP> 27 <SEP> 22 <SEP> 18
<tb>  Poids <SEP> du <SEP> bout, <SEP> mg <SEP> 102 <SEP> 180 <SEP> 120            Il    ressort du tableau que les nouveaux bouts ont  une chute de pression située entre celle des témoins,  ce qui indique un manque de     parallèlisme    dans le  filtre, de sorte qu'il ne se produit pas de     formation     de canaux.

   L'efficacité de filtrage du nouveau filtre       est        de        20        %        environ        supérieure    à     celle        du        meilleur          des        témoins        et        de        50        %        supérieure    à     celle        de        l'autre          témoin    ;

       son        poids        est        inférieur    à     85        %        du        bout        le     plus     court    (de moindre efficacité) et inférieur à       60        %        de        celui        du        bout        le        plus        efficace.     



  Le denier des     filaments    individuels varie en  moyenne entre 2,6 et 3,2 environ. Leur section effi  cace est extrêmement     irrégulière    en raison de leurs  trous et ondulations et la section     efficace        d'un.    fila  ment donné varie considérablement en des empla  cements longitudinaux différents le long du fila  ment. De façon générale, la largeur     maximum     moyenne de chacun de ces filaments est de 30  microns environ, bien     que    la largeur     minimum     moyenne soit de 10     microns    environ.  



  L'exemple suivant est donné à titre     illustratif     de l'utilisation de l'appareil représenté sur la     fig.    2  <I>Exemple 2</I>  On extrude la solution d'acétate de cellulose uti  lisée dans l'exemple 1 à travers trois     filières    45  présentant des faces perforées planes montées à un  angle de     45o    par rapport à un tamis ou courroie  perforée sans fin horizontale 46,     entraînée    à une  vitesse constante de 60 m par minute par des cylin  dres 47 et 48 dans le sens indiqué par la flèche.

    Le     cylindre    48 et sa portion associée de     tamis    46  sont disposés à l'extérieur d'une enveloppe 49 qui  contient les     filières    45, le reste du tamis 46 et l'équi  pement supplémentaire décrit ci-dessous ; sur le des  sin, on a omis le côté proche de l'enveloppe 49 pour  en faciliter la compréhension.

   Chaque filière 45  présente 300 orifices ayant un diamètre de 0,028 mm  et évacue continuellement 520 grammes par minute  de la solution à 1250 C ; la pression d'extrusion est  de 49     kg/cm2    au     manomètre    environ à la filière  et la brusque chute de pression et la grande     vitesse,     à mesure que la solution quitte la filière, provo  quent la vaporisation du solvant et     ceci    semble être  responsable des caractéristiques de la surface des  filaments     précédemment        décrite.    Les filaments indi  viduels présentent une moyenne de 2 à 3 deniers  environ.

   Une tuyère d'air allongée 50 s'étend sur  toute la largeur du tamis 46 et évacue continuelle  ment de l'air à     80,)    C environ et sous une pression  manométrique de 0,05     kg/cm2    à un angle de     45          par rapport au     tamis    et à un angle de<B>900</B> par rap  port aux filaments, l'air venant heurter les filaments  à une courte distance au-dessus du tamis. Les fila  ments 51 sont ainsi séchés en partie et fouettés  pour     former    des     enroulements    et des entremêle  ments et sont soudés les uns aux autres en des  emplacements disposés au hasard.

   Les filaments  tombent sur le tamis 46 sous forme d'une bande  52 ayant une largeur de 550 mm environ et une hau  teur de 1 mm environ. A mesure que la     bande    52  se déplace vers la droite, elle passe     successivement     en regard de chicanes 53 et 54, puis quitte l'envelop  pe 49 par une ouverture ménagée dans la paroi  d'extrémité de l'enveloppe 49. La bande passe alors  à travers un guide 55, puis sur l'élément     horizontal     d'une barre 56 en forme de H dont les éléments  verticaux sont espacés de 6,25 mm environ pour  condenser la bande sous forme d'un cordon ou mèche  ayant un denier de 75 000 environ.

   Le cordon est  tiré par une paire de galets d'avance 57 pour être       recueilli    ou façonné directement en bouts de fil  tres pour     cigarettes.    Des conduites 58, 59 s'étendent  sur la longueur de l'enveloppe 49 à la partie supé  rieure et à la partie inférieure respectivement. De l'air  chaud est     .admis    à<B><I>1500</I></B> C dans la conduite 58 et  s'échappe par des     ouvertures    60 pour venir au con  tact de la bande 52 et pour passer par des ouver  tures 61 ménagées dans la conduite 59.

   De la vapeur  vive sous une pression     manométrique    de 2,1     kg/cm'     est dirigée par des ajutages 62 vers la bande 52 pour       diminuer    la tension de vapeur de l'acétone et favo  riser ainsi le séchage.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Masse filamenteuse susceptible de filtrer des gaz, caractérisée en ce qu'elle comprend un ensem ble de filaments en une matière organique d'un denier total d'au moins 40000, les filaments s'éten dant d'une extrémité à l'autre de la masse et sui vant des trajets sinueux à travers cette dernière pour former une structure entrelacée résistant aux forces tendant à séparer l'ensemble le long des plans réunissant lesdites extrémtiés. II.

   Procédé de fabrication de la masse filamen teuse selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on extrude une matière organique liquéfiée for mant des filaments sous forme d'une multitude de filets minces dans une atmosphère gazeuse dans laquelle les filets liquides se coagulent en filaments, en ce qu'on donne aux filaments, lorsqu'ils sont suffisamment secs pour résistor à un tel traite ment, un déplacement tel qu'ils subissent un mou vement relatif au hasard d'une violence telle qu'il se produit alors une structure semblable à de la dentelle et présentant une rigidité transversale.

   appréciable par rapport à son sens de déplacement, en ce qu'on enlève ladite structure de la zone dans laquelle les filaments ont été formés à une vitesse sensiblement inférieure à celle à laquelle les filets de liquide ont été extrudés, de manière que la struc ture ait un denier d'au moins 40 000, et en ce qu'on façonne ladite structure en pièces présentant une dimension et une forme prédéterminées. III.

   Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication II, caractérisée en ce qu'il comprend une enveloppe, des moyens pour extruder une solution d'une matière formant des filaments dans l'enveloppe sous forme d'une série de filaments sensiblement parallèles, des moyens pour admettre un courant d'air chauffé dans l'enveloppe afin d7éva- porer le solvant de la solution, des moyens pour évacuer l'air et les vapeurs dudit solvant de l'enve loppe, un support disposé au-dessous des moyens d'extrusion à l'intérieur de l'enveloppe,

   des moyens pour souffler de l'air sur les filaments transversa lement par rapport à leur trajet de déplacement à partir des moyens d'extrusion vers ledit support pour obliger les filaments à venir au hasard en contact les uns avec les autres et à se souder en des points espacés pour former une bande, et des moyens pour évacuer la bande de l'enveloppe. SOUS-REVENDICATIONS 1. Masse filamenteuse selon la revendication I, caractérisée en ce que les filaments sont soudés aux points de croisement. 2. Masse filamenteuse selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que les filaments sont composés d'acétate de cellulose. 3.

   Masse filamenteuse selon la revendication I et les sous-revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le filament présente un denier compris entre 0,5 et 10 et en ce que la matière présente un denier total compris entre<B>55000</B> et<B>100000.</B> 4. Masse filamenteuse selon la revendication I et les sous-revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle a une forme cylindrique du diamètre d'une cigarette, les extrémités des filaments formant les extrémités du cylindre. 5. Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce qu'on produit le mouvement relatif au hasard des filaments alors qu'ils ne sont pas encore complè tement secs et par conséquent qu'ils sont encore adhésifs. 6.

   Procédé selon la revendication II et la sous- revendication 5, caractérisé en ce qu'on effectue le mouvement relatif au hasard des filaments par des jets d'air qui viennent heurter les filaments dans la zone dans laquelle ils sont formés. 7. Procédé selon la revendication II et les sous- revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'on extru de une solution d'acétate de cellulose dans de l'acéto ne dans une atmosphère d'évaporation pour produire des filaments ayant chacun un denier compris entre 0,5 et 10 et une matière d'un denier total compris entre<B>55000</B> et<B>100000.</B> 8.

   Procédé selon la revendication II et les sous- revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'on donne à la masse la forme d'un cylindre, présentant le diamètre d'une cigarette, qu'on coupe en bouts, les extrémités de ceux-ci étant formées par les extré mités sectionnées des filaments qui s'étendent sur toute la longueur du cylindre. 9. Appareil selon la revendication III, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour condenser la bande sous forme d'un cordon et pour couper ledit cordon en bouts de longueur prédéterminée.