CH418937A

CH418937A - Procédé de traitement d'une filasse et appareil pour sa mise en oeuvre

Info

Publication number: CH418937A
Application number: CH206464A
Authority: CH
Inventors: Calvin Fritz Theodore
Original assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1963-02-20
Filing date: 1964-02-20
Publication date: 1966-08-15
Also published as: FI43697B; DE1432637A1; BE644118A; AT264344B; US3255506A; FI43697C; ES296613A1; GB1060736A; DK125263B; NL6401616A; FR1394138A; MY6900051A

Description

Procédé de traitement d'une filasse et appareil pour sa mise en oeuvre
La présente invention a pour objet un procédé de traitement d'une filasse de filaments continus crêpés et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Une mise en oeuvre particulière du procédé est utilisée dans la fabrication des filtres pour la fumée du tabac.

Diverses méthodes ont été proposées précédemment pour traiter une filasse filtrante de la fumée par une série d'opérations comprenant généralement la mise en bande, la tension, le relâchement et la plastification de la filasse pour la mettre sous une forme telle que, lorsqu'elle est comprimée pour former des tiges filtrantes, elle présente la capacité d'éliminer les impuretés indésirables du courant de fumée avec un minimum de résistance à l'écoulement de la fumée et assure un contact maximum dudit courant avec la filasse, ce qui augmente l'efficacité. Ces méthodes se sont révélées très utiles dans l'industrie des filtres pour la fumée.

Cependant, elles impliquent généralement l'emploi d'un marteau et d'une enclume pour produire une augmentation de la tension de la filasse et relâcher cette pression, ou des paires de rouleaux de traitement, par exemple une série de rouleaux de traction ou de tension disposée en aval d'une série de rouleaux de retard ou de retenue. On a proposé également de faire passer la filasse entre deux rouleaux dont l'un au moins présente des rainures dans sa surface formant un angle aigu avec les axes des rouleaux.

Le procédé faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'on fait passer la filasse entre deux rouleaux coopérants, l'un au moins des rouleaux présentant une configuration moletée comprenant une série de vallées plates à surface unie entre des parties élevées s'étendant circonférentiellement autour de la surface du rouleau et parallèlement aux bords de ce dernier.

L'invention a encore pour objet un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé par des moyens pour étaler les filaments en une bande plate et large, des moyens pour tendre les filaments étalés afin d'éliminer le crêpage, et deux rouleaux coopérants pour déplacer les filaments, l'un au moins des rouleaux présentant une configuration moletée comportant une série de vallées plates à surface unie entre des parties élevées s'étendant circonférentiellement autour de la surface du rouleau et parallèlement au bord de ce dernier.

Une forme d'exécution avantageuse de cet appareil présente une paire de rouleaux coopérants pour l'ouverture de la filasse. Ces rouleaux peuvent être montés et actionnés de manière à être légèrement en contact l'un avec l'autre en formant une zone de pincement qui assure l'ouverture de la filasse. Les surfaces des rouleaux peuvent présenter des configurations diverses. La filasse filtrante est d'abord arrangée par un déphasage des filaments crêpés. Quand la filasse est ensuite relâchée, les filaments ne reforment pas le faisceau initial fortement crêpé mais conservent la forme ouverte à partir de laquelle ils peuvent être comprimés sous forme d'un filtre. Cette opération de déphasage est effectuée de préférence en variant le mouvement des couches supérieure, moyenne et inférieure des filaments.

Par exemple, les couches supérieure et inférieure sont traitées de manière différente tandis que la couche moyenne reste pratiquement passive. Une courroie à vitesse variable peut être utilisée pour fournir une plus longue surface de contact et augmenter ainsi le temps pendant lequel les rouleaux agissent sur la filasse. Le temps de contact et le degré d'ouverture peuvent être modifiés.

Par le déphasage et un nouvel arrangement (ouverture) de la filasse crêpée, celle-ci présente une plus grande surface au courant de fumée dans la tige filtrante terminée et l'efficacité du milieu filtrant est augmentée. Les filaments peuvent être déplacés par intermittence, de façon croissante et longitudinalement. Les faisceaux adjacents des filaments de la filasse peuvent être défaits alternativement et par intermittence, les filaments de chaque faisceau étant sépares et les filaments étant entremêlés entre les faisceaux. Ce déplacement longitudinal des filaments produit des sections longitudinales de la filasse alternativement étirées et relâchées.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'appareil que comprend l'invention et des variantes et illustre, également à titre d'exemple, des mises en oeuvre du procédé que comprend aussi l'invention:
la fig. 1 est une vue schématique de la première forme d'exécution;
la fig. 2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'un organe représenté à la fig. 1
la fig. 3 est une coupe, à plus grande échelle, d'une partie de l'organe représenté à la fig. 2;
la fig. 4 est une vue schématique de la seconde forme d'exécution;
la fig. 5 est une vue en perspective d'un organe représenté à la fig. 4;
les fig. 6 et 7 sont des vues en perspective de deux variantes relatives aux deux formes d'exécution;

les fig. 8 à 11 montrent schématiquement les effets de tension et de relâchement obtenus dans des mises en cours du procédé qui vont être décrites.

Dans l'appareil représenté à la fig. 1, une filasse crêpée d'acétate de cellulose est tirée d'une balle 10 et passe sur un dispositif de mise en bande 12 de type connu. Ce dispositif étale momentanément les filaments avant que la filasse passe sur un rouleau
de guidage 14. La filasse reste étalée quand elle quitte la surface de ce rouleau et atteint un dispositif de tension 16 comprenant deux rouleaux à revêtement élastique qui retardent la filasse dans son passage vers deux rouleaux d'alimentation 18. Ce retard apporté par les rouleaux 16 tend la filasse juste assez pour supprimer le crêpage de manière qu'une longueur de filasse uniforme se présente dans les rouleaux 18 dont l'un au moins peut présenter une surface moletée.

De bons résultats sont obtenus en utilisant un rouleau présentant alternativement des vallées plates à surface unie et des nervures dans une direction générale parallèle aux bords du rouleau, les nervures présentant une surface plane et unie en contact avec la filasse, ce qui évite la rupture ou tout autre endommagement des filaments. Les rouleaux d'alimentation 18 sont en contact léger l'un avec l'autre et agencés de façon à tourner à des vitesses différentes. La filasse sort de ces rouleaux sous forme ouverte. Les rouleaux 16 et 18 et des rouleaux de décharge 20 placés en aval des rouleaux 18 sont montés de manière que leur position puisse être modifiée afin que la pression dans la zone de serrage entre les rouleaux puisse être modifiée.

Ici également, on préfère utiliser au moins un rouleau moleté dans la paire de rouleaux 18, de préférence le rouleau qui entre en contact avec la surface de la filasse opposée à celle qui est en contact avec le rouleau de tension 16 moleté (quand l'un de ces rouleaux 16 est moleté), le modèle préféré étant à nouveau une rainure circulaire bien que d'autres configurations puissent être envisagées comme on le verra plus loin pour favoriser le déplacement longitudinal ou le lainage des filaments. La filasse est amenée ensuite sur les rouleaux de décharge 20 et dans cette zone un plastifiant peut être ajouté aux deux surfaces de la filasse en appliquant le plastifiant sur les surfaces des rouleaux au moyen de dispositifs à mèche 22.

La filasse se déplace ensuite à travers un entonnoir de captage 24 et passe finalement dans un dispositif 26 d'une unité 28 de confection des tiges où elle est recouverte d'une matière d'enveloppement et coupée à la longueur voulue pour former une tige filtrante. D'une autre manière, le plastifiant peut être ajouté au moyen d'un vaporisateur non représenté disposé entre les rouleaux d'alimentation 18 et les rouleaux de décharge 20.

La fig. 2 montre la configuration que peut présenter le rouleau 18, à l'encontre des rouleaux des appareils connus qui présentent une surface plane.
la fig. 3 montre le détail de la surface cannelée du rouleau 18 de la fig. 2, les surfaces extérieures des rainures étant plates.

Dans la seconde forme d'exécution représentée à la fig. 4, les mêmes signes de référence sont utilisés pour des organes semblables. La filasse en bande est reçue depuis un rouleau de guidage non représenté et passe sur des rouleaux 16 de pré-tension. Ceux-ci exercent un effet de retard et une longueur uniforme de filasse crêpée est amenée par une courroie 30 entre un rouleau 1 8a et un rouleau 1 8b entraînés différemment. La courroie 30 est maintenue dans sa position de travail par un rouleau fou de réglage 32, et la surface de contact A est la zone de traitement ou de contact agrandie résultant de l'emploi du rouleau 18b. La filasse ouverte est amenée dans un dispositif d'application d'un plastifiant et dans une unité de confection des tiges.

La courroie 30 (fig. S) peut être formée d'un tissu sans fin de 20 cm de largeur sur 125 cm de longueur. On peut utiliser une matière plastique, par exemple un polyéthylène, à la place du tissu.

Les rouleaux 18 et 1 8a peuvent être en acier, en caoutchouc, en micarta ou en nylon, par exemple, ou ils peuvent être recouverts d'un tissu. Le rouleau représenté à la fig. 2 peut être utilisé pour constituer le rouleau 18a. I1 est possible aussi d'augmenter le degré d'ouverture en modifiant le nombre ou la position des rouleaux ainsi que des surfaces des rouleaux de pré-tension. La filasse peut être traitée dans une zone de travail à des vitesses différentes selon l'usage particulier auquel elle est destinée. Par exemple, on peut utiliser à la place d'une seule série de rouleaux et de courroies toute combinaison employant plusieurs rouleaux et courroies pour effectuer une ouverture multiple.

Le rouleau représenté à la fig. 6 présente une surface comportant des rangées de fentes, chaque rangée étant parallèle aux bords du rouleau, cette disposition assurant un effet de vibration quand la filasse passe sur la surface de ce rouleau.

La surface du rouleau représenté à la fig. 7 est segmentée en ce sens qu'elle présente alternativement des parties non moletées et des parties moletées tout autour du rouleau, les parties moletées présentant des nervures et des rainures parallèles entourant le
rouleau et disposées selon des circonférences, c'est-à
dire parallèles aux bords du rouleau.

Dans une mise en oeuvre du procédé selon l'invention, en revanche, les filaments sont traités par petits groupes représentés aux fig. 8 à 11. Certains groupes de filaments sont tendus tandis qu'au même instant des groupes adjacents de filaments ne le sont pas. L'effet d'ouverture dans un groupe de filaments diffère de l'action d'ouverture des procédés connus en ce sens qu'un groupe de filamens tendus est déplacé relativement aux groupes adjacents de filaments non tendus d'une faible quantité au moins, ce qui favorise la séparation des filaments. Ainsi, le groupe a de la fig. 8 ne peut être exactement le même que le groupe a' de la fig. 9, qui diffère également légèrement du groupe a" de la fig. 10.

Les groupes b, c, d et e peuvent varier de la même façon. Le résultat de l'ouverture par le procédé décrit peut être représenté dans une certaine mesure et la fig. 11 montre schématiquement que chaque filament est disposé au hasard par rapport aux filaments adjacents. Les filaments ne sont pas aussi rec tilignes qu'ils le sont quand tout le faisceau de filaments est tendu et relâché simultanément selon les techniques d'ouverture antérieures.

Dans une variante de l'appareil décrit, en plus de passer entre les rouleaux 18 (fig. 1) ou sur la courroie 30 (fig. 4), la filasse peut passer, soit avant les
rouleaux 16 soit après les rouleaux 18 ou la courroie 30, à travers une zone 32 ou 32' (fig. 1) de frot
tement ou de tension. Par le passage à travers cette zone une tension différente est appliquée à des par
ties proches les unes des autres de la filasse en bande. Cette zone comprend un dispositif de tension
fixe à échelle comportant des barres présentant des bandes alternées de surfaces à haut et bas coefficient
de frottement. Un tel arrangement favorise l'effet
d'ouverture longitudinal assuré par le procédé décrit.

La filasse passe alternativement sur ou sous les barres de tension. Ces barres sont construites de manière
à présenter des anneaux d'une largeur de 2,5 à 1,6
mm à coefficient de frottement élevé et faible, les
anneaux à faible coefficient étant tournés à un diamètre légèrement plus faible que celui des barres.

On donne ci-après quelques exemples de mise en
oeuvre du procédé.

Exemple I
On utilise l'appareil représenté à la fig. 1. La filasse est en filaments d'acétate de cellulose de 3 deniers par filament, denier total 53 000 et environ 5,1 ondulations/cm. On confectionne une série de bouts filtres. Les caractéristiques sont les suivantes vitesse rouleaux de pré-tension 64 m/mn vitesse rouleau d'alimentation su
périeur . 91,S m/mn vitesse rouleau d'alimentation in
férieur 72,5 m/mn vitesse rouleaux de décharge . 55,2 m/mn différence de vitesse... 40 O/o vitesse rouleau de bande 61 m/mn pression d'air de pré-tension . 1,4 kg/cm2 circonférence des tiges . 24,6 - 24,9 mm longueur des tiges . . . 102 mm chute de pression TEC . 11,5 - 12,3 mm poids de 20 tiges sèches. 15,80 g poids de 20 tiges humides .

17,03 g plastifiant appliqué . . 7,10 g apparence de l'ouverture.. bonne,
produisant une
tige filtrante
ferme
Exemple 2
Une partie de la filasse de l'exemple 1 est traitée par l'appareil représenté à la fig. 4. vitesse rouleau de bande 61 m/mn vitesse rouleaux de décharge . 68,2 m/mn vitesse rouleau supérieur. 81,4 m/mn vitesse rouleau inférieur.. 252,5 m/mn différence de vitesse... 3,2:

1 air rouleau de pré-tension . . . 2,1 kg/cm2 circonférence des tiges . 24,2 - 24,8 mm longueur des tiges . 102 mm chute de pression. 12,1 - 12,5 mm poids de 20 tiges sèches . 16,53 g poids de 20 tiges humides . 17,64 g plastifiant appliqué . 6, 30t /o apparence de l'ouverture.. excellente,
produisant une
tige filtrante très
acceptable
Exemple 3
Une filasse 3 D/F de denier total égal à 42 000 est traitée dans l'appareil représenté à la fig. 1 en utilisant comme rouleau d'alimentation supérieur le rouleau des fig. 2 et 3 vitesse rouleau de bande.. 110 m/mn vitesse rouleaux de décharge . 103 m/mn vitesse rouleaux d'alimentation 143 m/mn vitesse rouleaux de tension . 93,5 m/mn pression d'air rouleau de tension .

0,72 kg/cmg

Claims

pression d'air rouleaux d'alimenta tion . 2,0 kg/cm2 circonférence des tiges . 24,8 mm longueur des tiges . . 102 mm chute de pression . 12 ABS 24,8 mm poids de 20 tiges avec PZ . 14,46 g poids de 20 tiges sèches 13,20 g plastifiant appliqué . . . . . 8,74 O/o poids de filasse par tige... 0,592 g apparence de l'ouverture.. bonne REVENDICATION I I.

Procédé de traitement d'une filasse de filaments continus crêpés pour déplacer les filaments de la filasse longitudinalement au hasard, caractérisé en ce qu'on fait passer la filasse entre deux rouleaux coopérants, l'un au moins des rouleaux présentant une configuration moletée comprenant une série de vallées plates à surface unie entre des parties élevées s'étendant circonférentiellement autour de la surface du rouleau et parallèlement aux bords de ce dernier.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on entraîne les rouleaux coopérants à des vitesses périphériques différentes.

2. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer la filasse entre les rouleaux au moyen d'une courroie qui passe sur l'un de oes rouleaux et sur un rouleau fou disposé de façon que la filasse portée par la courroie reste en contact avec une surface importante de l'autre desdits rouleaux.

3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on effectue le déplacement des filaments en déplaçant les couches supérieure et inférieure des filaments l'une par rapport à l'autre et par rapport à la couche moyenne.

4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on forme la filasse en bande et on la soumet à une tension avant le déplacement longitudinal.

REVENDICATION II Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé par des moyens pour étaler les filaments en une bande plate et large, des moyens pour tendre les filaments étalés afin d'éliminer le crêpage, et deux rouleaux coopérants pour déplacer les filaments, l'un au moins des rouleaux présentant une configuration moletée comportant une série de vallées plates à surface unie entre des parties élevées s'étendant circonférentiellement autour de la surface du rouleau et parallèlement aux bords de ce dernier.

SOUS-REVENDICATIONS 5. Appareil selon la revendication II, caractérisé par des moyens pour entraîner les rouleaux coopérants à des vitesses périphériques différentes.

6. Appareil selon la sous-revendication 5, caractérisé par un rouleau fou couplé à l'un desdits rouleaux coopérants au moyen d'une courroie sans fin, le rouleau fou étant agencé de manière à pousser la courroie en contact avec une surface importante de l'autre rouleau coopérant.

7. Appareil selon la revendication II, pour ouvrir une filasse filtrante de la fumée de tabac, caractérisé par une paire de rouleaux de pré-tension dont un présente une surface moletée, ces rouleaux étant agencés de façon à recevoir entre eux la filasse de filaments continus, une paire de rouleaux d'alimentation associée à la première paire et dont un rouleau présente une surface moletée, cette seconde paire étant disposée en aval de la première par rapport au mouvement de la filasse et agencée de façon que l'un de ses rouleaux soit entraîné à une vitesse différente de l'autre, une courroie entourant les deux tiers de l'un des rouleaux d'alimentation y compris la zone de serrage formée entre les rouleaux de ladite paire,

un rouleau unique disposé en aval de la paire de rouleaux d'alimentation par rapport au mouvement de la filasse et non symétriquement par rapport aux deux rouleaux de cette paire de façon à former une dépression dans la courroie, celle-ci passant autour d'un huitième de la surface de l'autre des deux rouleaux d'alimentation et rejoignant, après avoir passé autour des deux tiers dudit rouleau unique, le début de la partie entourant les deux tiers dudit rouleau d'alimentation, et des moyens pour entraîner les rouleaux.

8. Appareil selon la sous-revendication 7, caractérisé par une paire de rouleaux de décharge disposée en aval de la paire de rouleaux d'alimentation du côté opposé de celle-ci par rapport aux rouleaux de pré-tension, et un dispositif à mèche disposé à proximité de la surface de chaque rouleau de décharge et permettant d'appliquer un plastifiant à la surface de chacun de ces rouleaux.

9. Appareil selon la sous-revendication 7, caractérisé par des barres dont chacune est décalée par rapport à la précédente et à la suivante, ces barres étant disposées en amont des rouleaux d'alimentation par rapport au déplacement de la filasse, de manière qu'un frottement soit appliqué à la filasse se déplaçant alternativement sur et sous lesdites barres successives.