CZ2009462A3 - Zpusob a zarízení pro privádení útržku plošné nanovlákenné textilie k ukládání na povrch a/nebo do objemu nosice - Google Patents

Abstract

Zpusob privádení útržku plošné nanovlákenné textilie k ukládána na povrch a/nebo do objemu nosice, zejména vlákenného útvaru pro výrobu cigaretového filtru. Útržky plošné nanovlákenné textilie se v chomáccích útržku privedou do prvního ojednocovacího prostoru, v nemž se na chomácky útržku pusobí alespon jedním proudem vzduchu a z alespon nekterých chomácku útržku se ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie, címž vznikne smes ojednocených útržku plošné nanovlákenné textilie a chomácku útržku, která se rozdelí na dávky predem stanoveného objemu a pomocí proudu vzduchu se privádí do druhého ojednocovacího prostoru, v nemž se na smes ojednocených útržku plošné nanovlákenné textilie a chomácku útržku pusobí alespon tímto proudem vzduchu, címž se z alespon nekterých chomácku útržku ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie a vzniklá smes ojednocených útržku plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomácku útržku se pusobením alespon jednoho proudu vzduchu privádí do transvektorové trysky (9), v níž se pusobením alespon dvou proudu vzduchu ojednotí ze zbývajících chomácku útržku útržky plošné nanovlákenné textilie, v dusledku cehož vystupují z transvektorové trysky (9) ojednocené útržky nanovlákenné textilie.

Description

Způsob a zařízení pro přivádění útržků plošné nanovlákenné textilie k ukládání na povrch a/nebo do objemu nosiče

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení pro přivádění útržků plošné nanovlákenné textilie k ukládání na povrch a/nebo do objemu nosiče, zejména vlákenného útvaru pro výrobu cigaretového filtru.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známo několik způsobů výroby plošné nanovlákenné textilie elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice, při kterých se tato textilie ukládá na vhodný podklad, například na jinou textilii, papír, kovovou fólii, apod. Po uložení je možné plošnou nanovlákennou textilii působením podtlaku z tohoto podkladu sejmout a současně s tím ji přetvořit na útržky přibližné stejné velikosti. Výsledná velikost útržků je přitom dána zejména hodnotou podtlaku, plošnou hmotností plošné nanovlákenné textilie a fyzikálními vlastnostmi použitého polymerního materiálu. Takto připravené útržky mají celou řadu využití, přičemž například dle mezinárodní patentové přihlášky WO2007048359, resp. analogické evropské patentové přihlášky EP1973430 se používají pro výrobu cigaretového filtru. Tento filtr vykazuje při obsahu 0,5 až 10 hmotnostních % útržků plošné nanovlákenné textilie o rozměrech do 5 x 5 mm srovnatelné či dokonce vyšší sorpční vlastnosti než cigaretové flitry obsahující částice drceného aktivního uhlí či jiné sorpční látky. Polymerní materiál útržků plošné nanovlákenné textilie navíc odstraňuje nejpodstatnější nevýhody těchto filtrů, neboť na rozdíl od aktivního uhlí a jiných sorpčních látek žádným způsobem neovlivňuje „chuť“ cigarety a nesnižuje obsah nikotinu ve vdechovaném kouři.

Použitím většího podílu útržků plošné nanovlákenné textilie přitom lze při zanedbatelném zvýšení tlakové ztráty několikanásobně zvýšit měrný povrchu filtru podle WO2007048359, resp. EP1973430, a vyhovět tak například

PS3635CZ zvyšujícím se legislativním požadavkům na sorpční vlastnosti cigaretových filtrů, atd.

Další výhodou těchto cigaretových filtrů oproti filtrům s aktivním uhlím nebo jinou sorpční látkou je, že útržky plošné nanovlákenné textilie nezanášejí během výroby a manipulace výrobní linku a netupí používané řezné nástroje, takže snižují celkovou technologickou náročnost výroby takového cigaretového filtru a její náklady. Výroba cigaretových filtrů obsahujících útržky plošné nanovlákenné textilie přitom nevyžaduje žádnou zvláštní úpravu stávajících zařízení pro výrobu běžných cigaretových filtrů.

Vedle cigaretových filtrů lze útržky plošné nanovlákenné textilie využít i pro jiné filtrační prostředky a v podstatě i pro libovolné jiné aplikace, kde tyto útržky nebo jejich vrstvy nahrazuji plošné souvislé vrstvy nanovláken. Jejich výhodou je zejména nízká tlaková ztráta i při velmi vysokém měrném povrchu filtru. Praktickému využití útržků plošné nanovlákenné textilie však v současné době brání zejména to, že tyto útržky se během své výroby povrchově nabíjí elektrostatickým nábojem, v důsledku čehož se shlukují do různě velkých chomáčků. Díky tomu není možné dávkovat útržky například na povrch a/nebo do vnitřní struktury jiných materiálů v konstantním množství, a nelze tam dosáhnout jejich homogenního rozložení. V důsledku toho není homogenní ani vnitřní struktura a z ní vyplývající parametry takto připravených výrobků. I v případě, že se chomáčky útržků zbaví elektrostatického náboje, nedojde automaticky k uvolnění jednotlivých útržků, neboť ty jsou, díky své struktuře, propojeny mechanicky, případně i relativně velkými mezimolekulámími silami vyplývajícími zejména z rozložení vnitřního elektrického náboje v jednotlivých útržcích a nanovláknech těchto útržků. Dosažitelná velikost mezimolekulárních sil je přitom demonstrována např. v mezinárodní patentové přihlášce WO 2004094303, kde je vrstva nanovláken, a jí vytvářené mezimolekulární síly (např. Van der Walsový síly), využívána pro spojování povrchů. Přitažlivá síla vyplývající z těchto mezimolekulárních sil přitom může v závislosti na materiálu nanovláken dosahovat hodnot od 0,1 N/cm² do 100 N/cm².

Dosud nebyl navržen žádný způsob ani zařízení pro ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie, který by umožnil ojednocovat jednotlivé útržky a rovnoměrně je dodávat do místa potřeby.

Cílem vynálezu je navrhnout takový způsob a zařízení k jeho prováděni.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo způsobem přivádění útržků plošné nanovlákenné textilie k ukládáni na povrch a/nebo do objemu nosiče, zejména vlákenného útvaru pro výrobu cigaretového filtru, jehož podstata spočívá vtom, že útržky plošné nanovlákenné textilie se v chomáčcích útržků přivedou do prvního ojednocovacího prostoru, v němž se na ně působí alespoň jedním proudem vzduchu a z alespoň některých chomáčků útržků se ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie. Takto připravená směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků se rozdělí na dávky předem stanoveného objemu a pomocí proudu vzduchu se přivádí do druhého ojednocovacího prostoru, v němž se na ni působí alespoň tímto proudem vzduchu, čímž se z alespoň některých chomáčků útržků ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie. Vzniklá směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomáčků útržků se působením alespoň jednoho proudu vzduchu přivádí do transvektorové trysky, v niž se působením alespoň dvou proudů vzduchu dále ojednotí ze zbývajících chomáčků útržků útržky plošné nanovlákenné textilie, v důsledku čehož vystupují z transvektorové trysky ojednocené útržky nanovlákenné textilie. Tyto útržky se dále přivádí dle požadavků na povrch a/nebo do objemu vhodného nosiče.

Pro vyšší efektivitu ojednocování útržků ve druhém ojednocovacím prostoru je výhodné, když se do druhého ojednocovacího prostoru přivede před a/nebo během a/nebo po přivedení směsi útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků alespoň jeden pomocný proud vzduchu.

Celkovou efektivitu ojednocování útržků lze dále zvýšit také tak, že směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků se před přivedením do druhého ojednocovacího prostoru přivede pomocí proudu

PS3635CZ vzduchu do pomocného ojednocovacího prostoru, ve kterém se z alespoň některých chomáčků útržků působením tohoto proudu vzduchu ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie. Pro další zvýšení efektivity ojednocování útržků je výhodné, pokud se před a/nebo během a/nebo po přivedení směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků do pomocného ojednocovacího prostoru přivádí do pomocného ojednocovacího prostoru alespoň jeden pomocný proud vzduchu.

Kromě toho lze celkovou efektivitu ojednocování zvýšit také tak, že se směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomáčků útržků před přivedením do transvektorové trysky přivede pomocí proudu vzduchu do druhého pomocného ojednocovacího prostoru, ve kterém se z alespoň některých zbývajících chomáčků útržků ojednotí působením tohoto proudu vzduchu útržky plošné nanovlákenné textilie. Přitom je výhodné, pokud se do druhého pomocného ojednocovacího prostoru před a/nebo během a/nebo po přivedení směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomáčků útržků přivádí alespoň jeden pomocný proud vzduchu, neboť tím dochází k zintenzivnění víření vzduchu ve druhém ojednocovacím prostoru, a tím i k zintenzivnění ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie.

Pro celkové zvýšeni efektivity ojednocování je dále výhodné, když se před výstupem ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie z transvektorové trysky z chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie a/nebo ze směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků a/nebo směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomáčků útržků a/nebo z ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie alespoň jedenkrát odvádí alespoň část jejich povrchového elektrostatického náboje. Tím se sníží přitažlivé síly mezi jednotlivými útržky plošné nanovlákenné textilie v chomáčcích a jejich ojednocování je efektivnější a intenzivnější.

Cíle vynálezu je dále dosaženo zařízením pro přivádění útržků plošné nanovlákenné textilie k ukládání na povrch a/nebo do objemu nosiče, zejména vlákenného útvaru pro výrobu cigaretového filtru, jehož podstata spočívá v tom,

PS3635CZ že obsahuje alespoň jeden první ojednocovací prostor propojený s dávkovacim zařízením, které je propojeno s druhým ojednocovacim prostorem, přičemž druhý ojednocovací prostor je propojen s transvektorou tryskou, a první ojednocovací prostor, podávači zařízení, druhý ojednocovací prostor i transvektorová tryska jsou propojeny se zdrojem tlakového vzduchu.

Alespoň část prvního ojednocovacího prostoru a/nebo alespoň část podávacího zařízení a/nebo alespoň část druhého ojednocovacího prostoru a/nebo alespoň část transvektorové trysky je s výhodou vytvořena z elektricky vodivého materiálu, a umožňuje tak odvod povrchového elektrostatického náboje z ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a z chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie, čímž se dosáhne vyšší efektivity ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie a současné se zabrání jejich dalšímu nežádoucímu shlukování,

V případě uspořádání pomocného ojednocovacího prostoru mezi podávacím zařízením a druhým ojednocovacim prostorem podle nároku 10 je ze stejného důvodu výhodné, když je také alespoň část pomocného ojednocovacího prostoru vytvořena z elektricky vodivého materiálu. Totéž platí i pro druhý pomocný sjednocovací prostor, který je v provedení dle nároku 12 uspořádán mezi druhým ojednocovacim prostorem a transvektorou tryskou.

První ojednocovací prostor zařízení podle vynálezu je propojen s mezizásobníkem a/nebo se zařízením pro výrobu chomáčků útržků, které slouží jako zdroj chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie.

Nejvýhodnějším provedením podávacího zařízení je alespoň jedno podávači kolo opatřené podávacími výstupky, které je otočné uloženo v pracovní komoře. Podávači kolo přitom zajišťuje rovnomérnou dodávku materiálu do dalších částí zařízení podle vynálezu, přičemž změnou jeho otáček lze řídit také dodávané množství.

Přehled obrázků na výkrese

Podstata vynálezu bude vysvětlena s pomocí přiloženého výkresu, na němž je schematicky znázorněno zařízení pro ojednocování útržků plošné

PS3635CZ nanovlákenné textilie podle vynálezu určené pra začlenění do výrobní linky pro výrobu cigaretových filtrů.

Příklady provedeni vynálezu

Podstata vynálezu bude vysvětlena na zařízení určeném pro ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie z chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie, a jejich dodávání do kabelu mikrovláken acetátu celulózy pro výrobu cigaretových filtrů, které je znázorněno na výkrese, a na jeho funkci. Konstrukce dalších provedení tohoto zařízení určených i pro jiné aplikace se přitom od znázorněného provedení liší pouze v detailech, které nejsou předmětem vynálezu, a které nemají vliv na jeho podstatu. Jednotlivé prvky zařízení podle vynálezu jsou pro názornost a přehlednost výkrese znázorněny pouze schematicky, bez ohledu na jejich skutečné tělesné vytvoření či jejich skutečné rozměry.

Zařízení podle vynálezu obsahuje podávači zásobník 1_ s vnitřním prostorem ve tvaru násypky obdélníkového příčného průřezu. Oba rozměry příčného průřezu se směrem ke spodní části podávacího zásobníku 1 plynule zmenšují, a vnitřní prostor podávacího zásobníku 1, přechází do obdélníkového výstupního otvoru 11. Podávači zásobník 1 je přitom vytvořen z elektricky vodivého materiálu. Horní část podávacího zásobníku 1_ je propojena s mezizásobníkem 2, který je dále propojen se zdrojem 3 tlakového vzduchu. Mezizásobník 2, v němž jsou uloženy chomáčky útržků plošné nanovlákenné textilie přitom ve znázorněném přikladu provedení představuje zdroj chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie. Konstrukce mezizásobníku 2 ani zdroje 3 tlakového vzduchu, a jejich vzájemné propojeni však nesouvisí s podstatou vynálezu a v jednotlivých variantách se může lišit dle aktuálních požadavků, prostorových dispozicí, apod., přičemž konkrétní varianty jsou zřejmé průměrnému odborníkovi v oboru, a nebudou blíže popisovány.

Pod podávacím zásobníkem 1 je situován blok 4, v němž je uspořádána pracovní komora 5 s v podstatě kruhovým příčným průřezem, která svým vstupním otvorem 50 situovaným v horní části plynule navazuje na výstupní £S3635CZ otvor 11 podávacího zásobníku 1, a je tak propojena s jeho vnitřním prostorem. Blok 4 je vytvořen z elektricky vodivého materiálu.

V pracovní komoře 5 je otočně uloženo podávači kolo 6 opatřené rovnoměrně po celém svém obvodu podávacími výstupky 61 stejné velikosti a tvaru, které je spřaženo s neznázorněným pohonem, kterým je s výhodou elektromotor opatřený regulátorem otáček. Podávači kolo 6 přitom zasahuje svými podávacími výstupky 61 přes vstupní otvor 50 pracovní komory 5 a výstupní otvor 11 podávacího zásobníku 1 do vnitřního prostoru podávacího zásobníku 1. Podávači výstupky 61 jsou ve znázorněném příkladu provedeni tvořeny přímými zuby, avšak v dalších neznázorněných příkladech jsou tvořeny přímými zuby s podřezanou patou zubu nebo zuby zakřivenými ve směru otáčení podávacího kola 6, který je na výkrese naznačen šipkou A, případně výstupky s jiným vhodným tvarem a/nebo tvarovou úpravou. Tím je možné přizpůsobit jmenovité množství zachyceného materiálu a/nebo zvýšit rovnoměrnost jeho podávání do dalších částí zařízení podle vynálezu. Pracovní komora 5 s otočně uloženým podávacím kolem 6 představuje dávkovači zařízení.

Pracovní komora 5 je dále vedením 57 propojena se zdrojem 7 tlakového vzduchu, přičemž vedení 57 je vyústěno ve spodní části pracovní komory 5, šikmo ve směru otáčení podávacího kola 6, jak je například naznačeno na výkrese.

V plášti pracovní komory 5 je, posunut o 270° ve směru otáčení podávacího kola 6 vůči vstupnímu otvoru 50 pracovní komory 5, a kolmo k podélné ose 51 pracovní komory 5, vytvořen obdélníkový výstupní otvor 510· Na výstupní otvor 510 plynule navazuje spojovací kanál 58 vytvořený v bloku 4. Spojovací kanál 58 se v rovině nákresny výkresu směrem od pracovní komory 5 plynule rozšiřuje a zahýbá směrem dolů, a ústí do horní části ojednocovací komory 8. Ojednocovací komora 8 má příčný průřez ve tvaru svisle uspořádaného oválu, a v její spodní části je vytvořen výstup 81. Na výstup 81 z ojednocovací komory 8 pak navazuje transvektorová tryska 9 připojená ze spodní strany k bloku 4. Transvektorová tryska 9 je přívodem 97 propojena se zdrojem tlakového vzduchu 7, přičemž přívod 97 ústí do jejího vnitřního

prostoru způsobem obvyklým u transvektorových trysek, tedy kolmo kjeho podélné ose. Výstup 91 transvektorové trysky 9 je ve znázorněném příkladu provedení propojen s jedním vstupem směšovací hubice 10, kterou je veden kabel 12 mikrovláken acetátu celulózy. Směšovací hubice 10 je ve znázorněném příkladu provedení opatřena ve svém plášti průduchy 101 pro odvod tlakového vzduchu. Konstrukce směšovací hubice 10 však přímo nesouvisí s podstatou vynálezu, a proto nebude její konstrukce blíže popisována. V dalších aplikacích lze využít libovolnou jinou vhodnou konstrukci či uspořádání směšovací hubice 10, které je zřejmé průměrnému odborníkovi v daném oboru.

Útržky plošné nanovlákenné textilie se během své přípravy povrchově nabíjí elektrostatickým nábojem, takže mezi nimi vznikají přitažlivé elektrostatické síly, a útržky se v důsledku toho shlukují do různé velkých chomáčků. Při dostatečném přiblížení útržků se navíc mohou mezi nimi vytvářet mezimolekulární síly, které soudržnost chomáčků podstatně zvyšují. Tyto mezimolekulární síly navíc existují nezávisle na přitažlivých elektrostatických silách, takže k rozdělení chomáčků a ojednocení útržků plošné nanovlákenné textilie nestačí pouhé odvedení jejich povrchových elektrostatických nábojů. Kromě toho se jednotlivé chomáčky navzájem mechanicky spojuji vlivem jejich struktury a velkého měrného povrchu.

Takto vytvořené chomáčky útržků jsou uloženy ve zdroji chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie, kterým je ve znázorněném příkladu provedení mezizásobník 2. Ze zdroje chomáčků útržků se chomáčky útržků plošné nanovlákenné textilie přemisťují dle potřeby proudem vzduchu ze zdroje 3 tlakového vzduchu do podávacího zásobníku 1, V podávacím zásobníku 1. dochází vlivem jeho tvaru k víření proudu vzduchu nesoucího chomáčky útržků plošné nanovlákenné textilie. To svým dynamickým účinkem na chomáčky útržků překonává přitažlivé síly mezi jednotlivými útržky plošné nanovlákenné textilie a rozděluje alespoň část chomáčků útržků na chomáčky s menším počtem útržků plošné nanovlákenné textilie, přičemž se také ojednocují samostatné útržky plošné nanovlákenné textilie. Tím se mezi rozdělenými chomáčky útržků a ojednocenými útržky plošné nanovlákenné textilie přerušuje ·: ·····: .··..*·.

···*··* *··· : ·.·· .»·

PS3635CZ působení přitažlivých mezimolekulárních sil. Podávači zásobník 1., tak představuje ve znázorněném příkladu provedení první ojednocovací prostor zařízení podle vynálezu. Jak bude popsáno dále, první ojednocovací prostor tohoto zařízení může být v dalších neznázorněných příkladech provedení tvořen v podstatě libovolným jiným prostorem, v němž bude umožněno ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie nebo alespoň rozdělování chomáčků útržků na menší chomáčky.

Současně s ojednocováním útržků plošné nanovlákenné textilie a rozdělováním chomáčků útržků na menší chomáčky se alespoň část chomáčků útržků a ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie zbavuje třením o stěny podávacího zásobníku 1_ povrchového elektrostatického náboje nebo alespoň jeho části. V důsledku toho mezi nimi pomíjí i elektrostatické přitažlivé síly, což rozdělování chomáčků útržků a ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie podstatně napomáhá, a současně zabraňuje jejich nežádoucímu shlukování.

Vířící proud vzduchu současně nese vznikající směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků do spodní části podávacího zásobníku 1_> kde ji přivádí do kontaktu s otáčejícím se podávacím kolem 6. To zachycuje ojednocené útržky plošné nanovlákenné textilie a chomáčky útržků podávacími výstupky 61 a odvádí je do pracovní komory 5. Minimální vůle mezi stěnami pracovní komory 5 a podávacím kolem 6 přitom zabraňují samovolnému pohybu ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků v pracovní komoře 5. To v kombinaci s konstantním tlakem vzduchu ve spodní části podávacího zásobníku 1 v blízkosti podávacího kola 6 a stejnou velikostí i tvarem všech podávačích výstupků 61 zajišťuje, že s každým podávacím výstupkem 61 je do pracovní komory 5 přiváděno stejné objemové množství směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků. Podávači kolo 6 tak v podstatě rozděluje směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků na dávky, jejichž objem je předem stanoven velikosti mezer mezi sousedními podávacími výstupky 61, a svým otáčením je postupně přivádí do dalších částí zařízení podle vynálezu.

............ PS3&35CZ

Při pohybu v pracovní komoře 5 jsou ojednocené útržky plošné nanovlákenné textilie a chomáčky útržků postupně snímány z podávacího kola 6 proudem vzduchu ze zdroje 7 tlakového vzduchu, který do pracovní komory 5 vstupuje šikmo ve směru otáčení podávacího kola 6, a jsou jím odváděny výstupním otvorem 510 do spojovacího kanálu 58. Díky tomu, že proud vzduchu ze zdroje 7 tlakového vzduchu je ve znázorněném příkladu provedeni v podstatě nasměrován proti stěně zahnutého spojovacího kanálu 58, dochází i v něm k víření proudu vzduchu, při němž se mohou z chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie ojednocovat další útržky plošné nanovlákenné textilie. Mnohem razantnější víření vzduchu však nastává díky jejímu tvaru v ojednocovací komoře 8. Při něm se dále rozdělují chomáčky útržků na chomáčky s menším počtem útržků a ojednocují se samostatné útržky plošné nanovlákenné textilie. Tím jsou mezi nimi přerušovány mezi molekulové či jiné přitažlivé síly. Přitom současně ztrácí alespoň část chomáčků útržků a ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie třením o elektricky vodivé stěny spojovacího kanálu 58 a ojednocovací komory 8 svůj elektrostatický povrchový náboj, čímž je rozdělování zbývajících chomáčků a ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie dále podpořeno. Do transvektorové trysky 9 pak vstupují, neseny proudem vzduchu z ojednocovací komory 8, převážně ojednocené útržky plošné nanovlákenné textilie, a jen malý podíl zbývajících chomáčků, z nichž většina již nenese žádný elektrostatický náboj. Ojednocovací komora 8 tak představuje ve znázorněném příkladu provedení druhý ojednocovací prostor, a spojovací kanál 58 pomocný ojednocovací prostor zařízení podle vynálezu.

V transvektorové trysce 9 dochází vlivem dalšího víření vzduchu způsobeného přiváděním proudu vzduchu ze zdroje 7 tlakového vzduchu kolmo nebo v podstatě kolmo vůči proudu vzduchu nesoucího směs ojednocených útržků a zbývajících chomáčků, k finálnímu ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie. Během něj se ze zbývajících chomáčků ojednocují samostatné útržky plošné nanovlákenné textilie, přičemž ty, které ještě nesou elektrostatický povrchový náboj se ho třením o stěny transvektorové trysky 9 zbavují. Na výstupu 91 transvektorové trysky 9 se tak pohybují již jen zcela ojednocené útržky plošné nanovlákenné textilie bez elektrostatického

............ PS3€i35CZ povrchového náboje. Tyto ojednocené útržky plošné nanovlákenné textilie jsou následně přivedeny do směšovací hubice 10, kde se rovnoměrně ukládají dle požadavků a konstrukce směšovací hubice 10 na povrch a/nebo do vnitřní struktury kabelu 12 mikrovláken acetátu celulózy určeného pro výrobu cigaretových filtrů. Tlakový vzduch je přitom ze směšovací hubice 10 odváděn průduchy 101. Díky rozdělování směsi chomáčků a ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie na dávky stejného objemu dávkovacím zařízením, tvořeným ve znázorněném příkladu provedení podávacím kolem 6 uloženým otočně v pracovní komoře 5, je do směšovací hubice 10 přiváděno v každém časovém okamžiku konstantní množství útržků plošné nanovlákenné textilie. To má společně s konstantní rychlostí posunu kabelu 12 mikrovláken acetátu celulózy za následek, že útržky plošné nanovlákenné textilie se ve vnitřní struktuře a/nebo na povrchu kabelu 12 mikrovláken acetátu celulózy rozmísťují rovnoměrně. Takto připravený polotovar je dále zaveden do neznázorněného zařízení pro výrobu cigaretových filtrů, ve kterém jsou z něj přímo vyráběny cigaretové filtry podle WO 2007048359 resp. podle EP 1973430. Při tomto, případně i jiném využití je dále výhodné, nikoliv však nezbytné, pokud je směšovací hubice 10 propojena s transvektorovou tryskou 9 prostřednictvím plastového potrubí nebo plastové hadice. V tom případě dochází při tření ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie o stěny tohoto plastového potrubí/hadice k nabíjení ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie elektrostatickým povrchovým nábojem, který napomáhá nebo může napomáhat při ukládání ojednocených útržků na povrchu a/nebo ve struktuře nosiče. Vysoká rychlost, kterou se ojednocené útržky plošné nanovlákenné textilie pohybují v prostoru za transvektorovou tryskou 9 přitom zabraňuje jejich nežádoucímu shlukování a vytváření chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie.

Zařízení podle vynálezu tak umožňuje nepřerušovanou dodávku ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie. Při použití dávkovacího zařízení, které rozděluje směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků na dávky stejného, předem stanoveného objemu, je v každém časovém okamžiku na výstupu 91 transvektorové trysky 9 dodáváno konstantní množství ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie. Toto

PS3635CZ množství lze přitom řídit výkonem dávkovacího zařízení, u provedení znázorněného na výkrese řízením otáček podávacího kola 6.

Zvýše popsaného ilustrativního příkladu provedení zařízení podle vynálezu, a popisu jeho funkce, je pro průměrného odborníka v oboru zřejmá celá řada možných konstrukčních úprav, které mohou zlepšit či upravit funkci jednotlivých prvků tohoto zařízení, které však spadají do rozsahu vynálezu a nemění jeho podstatu.

Mezi tyto úpravy patří zejména propojení popsaného zařízeni podle vynálezu přímo se zařízením vyrábějícím chomáčky útržků plošné nanovlákenné textilie. Zdrojem chomáčků pak je namísto mezizásobníku 2 právě toto zařízení, Čímž se na výstupu 91 transvektorové trysky 9 a tedy i celého zařízení podle vynálezu zajistí ještě plynulejší a nepřerušovaná dodávka ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie. Současně s tím však může být zařízení dle vynálezu také propojeno s mezizásobníkem 2, přičemž v něm uložené chomáčky útržků slouží pro vyrovnávání výkyvů nebo odstávek v dodávce chomáčků útržků ze zařízení pro jejich výrobu.

Dodávané množství ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie lze v dalších případech provedení kromě zvyšování otáček podávacího kola 6 zvýšit také použitím několika podávačích kol 6 umístěných v jedné nebo několika pracovních komorách 5. Každé z podávačích kol 6 pak zasahuje buď do jiného podávacího zásobníku 1, nebo alespoň některá podávači kola 6 zasahují do společného podávacího zásobníku 1. Dle provedení a prostorových možností je každé podávači kolo 6 uloženo samostatně na poháněné hřídeli, případně jsou alespoň některá podávači kola 6 umístěna na společné hřídeli. Při použití několika oddělených podávačích zásobníků 1 propojených s odlišnými zdroji různých typů chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie, přitom lze vytvářet na výstupu ze zařízení podle vynálezu v podstatě libovolné směsi útržků plošné nanovlákenné textilie z odlišných materiálů a s odlišnými parametry, zejména velikostí útržků a průměrem nanovláken. Požadovaného poměru útržků plošné nanovlákenné textilie se přitom dosáhne buď řízením otáček podávačích kol 6, a/nebo odlišnou velikostí a/nebo tvarem a/nebo uspořádáním pracovních výstupků 61 na jednotlivých podávačích kolech 6.

............ £S3635CZ

Podávači kolo 6 uložené v pracovní komoře 5 či podávači kola 6 uložená v jedné pracovní komoře 5 nebo několika pracovních komorách 5 pak mohou být v dalších příkladech provedení nahrazena dávkovacím zařízením tvořeným podávacím válcem nebo podávacím nekonečným pásem s vhodně rozmístěnými podávacími výstupky 61 zasahujícími do jednoho nebo více podávačích zásobníků 1, uloženým ve vhodně tvarované pracovní komoře 5.

Požadavku skokové či přerušované dodávky ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie pak lze mimo řízení otáček podávacího kola 6 nebo podávačích kol 6 vyhovět také nerovnoměrným rozmístěním podávačích výstupků 61 na obvodu podávacího kola 6 nebo jiného podávacího zařízení Toto řešení je však zatíženo nutnosti dodatečného vyvážení podávacího kola 6.

Namísto podávacího kola 6 nebo podávacího válce uloženého v pracovní komoře lze v dalších neznázorněných příkladech provedení použít pro rozdělení směsi chomáčků a ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie na dávky předem stanoveného objemu obdobným způsobem libovolné jiné dávkovači zařízení. Jednou z variant dávkovacího zařízení jsou například dvě proti sobě uspořádaná podávači kola 6 umístěná v příslušně tvarované pracovní komoře 5, přičemž alespoň některé podávači výstupky 61 jednoho podávacího kola 6 zasahují alespoň částečně do prostorů mezi podávacími výstupky 61 druhého podávacího kola 6 a naopak. Pro plnění stejného úkolu lze dále v jiných příkladech provedení využít například vzduchovou dávkovači trysku.

Další úpravy zařízení pro ojednocování a rovnoměrné dodávání ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie vůči znázorněnému příkladu provedení se dále týkají zvýšení efektivity rozdělování chomáčků útržků a ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie změnou směru a/nebo rychlosti proudu vzduchu v jednotlivých jeho prvcích, zejména v prvním a/nebo druhém ojednocovacim prostoru, případně v pomocném ojednocovacím prostoru. Toho lze dosáhnout zejména umístěním vhodně tvarovaných pevných vestaveb např. žeber, lamel, apod. zasahujících do celého nebo alespoň do části prvního a/nebo druhého ojednocovacího prostoru a/nebo vytvořením drážek v jeho stěnách. Zvláštním případem takové vestavby je potom pohyblivá

............ PS3635CZ součást poháněná proudem vzduchu procházejícím daným prvkem zařízení podle vynálezu, případně pohyblivá součást s jiným nezávislým pohonem, která může být navíc při svém pohybu zdrojem proudu vzduchu.

Samostatně nebo v návaznosti na tyto úpravy je efektivita rozdělování chomáčků a ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie v dalších případech dále zvýšena vhodným nasměrováním proudu vzduchu procházejícího daným prvkem zařízení proti jeho stěně a/nebo v něm umístěné vestavbě, tečně knim, případně šikmo k nim pod různými úhly. To se týká zejména směrování proudu vzduchu nesoucího chomáčky útržků nebo směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků v prvním a/nebo druhém ojednocovacím prostoru a/nebo v pomocných ojednocovacích prostorech.

Rozdělování chomáčků a ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie dále výrazně napomáhá, když se chomáčky i ojednocené útržky plošné nanovlákenné textilie zbavují svého povrchového elektrostatického náboje alespoň v některých prvcích zařízení podle vynálezu. To současně zabraňuje tomu, aby se již rozdělené chomáčky a ojednocené útržky plošné nanovlákenné textilie znovu shlukovaly. Pro odvod tohoto náboje je v příkladu provedení znázorněném na výkrese přizpůsoben podávači zásobník i, blok 4 i transvektorová tryska 9 vytvořené z elektricky vodivého materiálu, avšak v jiných neznázorněných příkladech provedení to může být jen některý z těchto prvků, případně jiný prvek nebo jen jeho část, nebo v něm umístěná vestavba. Prvky sloužící pro odvod elektrostatického náboje přitom mohou dále být uzemněny.

Elektrostatický náboj lze z chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie kromě toho odvést alespoň částečně již před jejich přivedením do prvního ojednocovacího prostoru. Do dalších prvků zařízení podle vynálezu tak vstupují pouze chomáčky spojené mezimolekulárními či jinými přitažlivými silami. V takovém případě je možné vytvořit všechny prvky zařízení z elektricky nevodivého materiálu, který však nezpůsobí při kontaktu s chomáčky nebo ojednocenými útržky plošné nanovlákenné textilie jejich nabíjení

............ PS3635CZ elektrostatickým nábojem, nebo, který se sám nebude elektrostatickým nábojem nabíjet.

Kromě těchto úprav lze pro zvýšení dynamiky víření proudu vzduchu v některém z prvků zařízení a zvýšení podílu ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie přivádět do tohoto prvku jeden nebo více pomocných proudů vzduchu. To se týká zejména prvního a/nebo druhého ojednocovacího prostoru, případně i pomocných ojednocovacích prostorů. Další neznázoměné příklady provedení se od příkladu provedení znázorněného na výkrese dále liší tvarem a/nebo prostorovým uspořádáním jednotlivých prvků. Zejména tvar prvního ojednocovacího prostoru je v podstatě libovolný, přičemž je však výhodné, pokud přispívá, podobně jako podávači zásobník ,1 u provedeni znázorněném na výkrese, k přiváděni směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků plošné do blízkosti dávkovacího zařízení. Příčný průřez prvního ojednocovacího prostoru je přitom v podstatě libovolný a může být například kruhový, oválný, čtvercový, viceúhelníkový nebo jiný. Přitom je však výhodné, pokud se prvním ojednocovacím prostoru, ale ani ve vnitřním prostoru dalších prvků zařízení podle vynálezu nenacházejí žádné ostré hrany, a přechody mezi stěnami, kde by mohlo docházet k usazování a ulpívání útržků plošné nanovlákenné textilie a jejich chomáčků. Nejefektivnějšiho a nejrazantnějšího rozdělování chomáčků a ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie je přitom možné dosáhnout, pokud se příčný průřez prvního a/nebo druhého ojednocovacího prostoru mění ve směru pohybu chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie, resp. směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků, a to buď plynule, nebo skokově.

Také tvar a prostorové uspořádání dalších součástí zařízení podle vynálezu, zejména druhého ojednocovacího prostoru, případně pomocných ojednocovacích prostorů jsou v podstatě libovolné. Konkrétní použitý tvar druhého ojednocovacího prostoru však musí zajistit co nejrazantnější víření přiváděného proudu vzduchu a ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie. Z tohoto hlediska se jako nejvýhodnější jeví, pokud má jeho příčný průřez tvar oválu nebo kruhu. Příčný průřez pomocného ojednocovacího

PS3635CZ prostoru propojujícího podávači zařízení s druhým ojednocovacim prostorem přitom může být v různých příkladech provedení kruhový, oválný, obdélníkový, čtvercový, či libovolný jiný, přičemž se může jeho tvar i velikost měnit alespoň po části jeho délky, ve směru pohybu směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků, a to buď plynule, nebo skokové. V tomto směru může být pomocný ojednocovací prostor dále po celé délce nebo po její části zahnutý a/nebo lomený a/nebo přímý. Vzhledem ktomu, že množství útržků plošné nanovlákenné textilie, které se v tomto pomocném ojednocovacim prostoru ojednocují je ve srovnání s jejich celkovým množstvím v podstatě zanedbatelné, může být v dalších příkladech provedení tento pomocný ojednocovací prostor zcela vynechán.

Vedle těchto úprav lze v dalších variantách přizpůsobit celkovou konstrukci zařízení podle vynálezu a uspořádání jeho jednotlivých prvků. Provedení znázorněné na výkrese lze například v neznázornéném provedení upravit tak, že výstup 510 z pracovní komory 5 je vytvořen v jednom z čel pracovní komory 5, kolmém kjejí podélné ose 51. Tomu pak odpovídá i vyústění vedení 57 v pracovní komoře 5, které je s výhodou umístěno na opačném čele pracovní komory 5 a směřuje k výstupu 510 nebo do něj.

Při použití podávacího zařízení obsahujícího podávači kolo 6 lze dále vhodně volit velikost části podávacího kola 6, která zasahuje do vnitřního prostoru podávacího zásobníku 1, přičemž ve znázorněném přikladu provedení do něj zasahuje pouze podávacími výstupky 61. V dalších neznázorněných příkladech provedení do něj může zasahovat v podstatě libovolnou větší částí, čímž může napomáhat rozdělování chomáčků útržků a ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie v podávacím zásobníku 1. a/nebo vhodným způsobem ovlivňovat intenzitu víření proudu vzduchu v ném.

Celková efektivita zařízeni pro ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie je v dalších neznázorněných příkladech provedení dále zvýšena začleněním alespoň jednoho pomocného ojednocovacího prostoru mezi podávači zařízení a druhý ojednocovací prostor a/nebo mezi druhý ojednocovací prostor a transvektorou trysku 9. Pomocný ojednocovací prostor přitom může být tvořen kanálem, případně pomocnou ojednocovací komorou.

......... PS3635CZ

V pomocném ojednocovacím prostoru pak dochází působením proudu vzduchu nesoucího směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků k dalšímu ojednocování útržků plošné nanovlákenné textilie a rozdělování chomáčků útržků na menší chomáčky. Přitom lze do pomocného ojednocovacího prostoru před a/nebo během a/nebo po přivedení směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků dále přivádět pomocný proud vzduchu.

V dalších neznázorněných příkladech provedeni mohou být některé prvky, případně všechny prvky zařízení podle vynálezu, oproti provedení znázorněnému na výkrese, vytvořeny jako samostatné propojitelné součásti, což umožňuje vytvářet různé varianty tohoto zařízení dle konkrétních požadavků nebo typu a vlastností zpracovávaných útržků plošné nanovlákenné textilie.

Libovolné z popisovaných provedení zařízení pro ojednocování a rovnoměrné dodávání útržků plošné nanovlákenné textilie je vedle výroby cigaretových filtrů využitelné i v libovolných dalších aplikacích, kde existuje požadavek na dodávku ojednocených útržků nanovlákenné textilie. V závislosti na konkrétním využití se pak mění pouze tvar či počet směšovacích hubic 10, přičemž v některých případech není směšovací hubice 10 naopak užita vůbec, a výstup ze zařízení podle vynálezu představuje výstup 91 transvektorové trysky 9.

Claims (15)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob přivádění útržků plošné nanovlákenné textilie k ukládání na povrch a/nebo do objemu nosiče, zejména vlákenného útvaru pro výrobu cigaretového filtru, vyznačující se tím, že útržky plošné nanovlákenné textilie se v chomáčcích útržků přivedou do prvního ojednocovacího prostoru, v němž se na chomáčky útržků působí alespoň jedním proudem vzduchu a z alespoň některých chomáčků útržků se ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie, čímž vznikne směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků, která se rozdělí na dávky předem stanoveného objemu a pomoci proudu vzduchu se přivádí do druhého ojednocovacího prostoru, v němž se na směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků působí alespoň tímto proudem vzduchu, čímž se z alespoň některých chomáčků útržků ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie a vzniklá směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomáčků útržků se působením alespoň jednoho proudu vzduchu přivádí do transvektorové trysky (9), v níž se působením alespoň dvou proudů vzduchu ojednotí ze zbývajících chomáčků útržků útržky plošné nanovlákenné textilie, v důsledku čehož vystupují z transvektorové trysky (9) ojednocené útržky nanovlákenné textilie.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že před a/nebo během a/nebo po přivedení směsi útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků do druhého ojednocovacího prostoru se do druhého ojednocovacího prostoru přivede alespoň jeden pomocný proud vzduchu.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků se před přivedením do druhého ojednocovacího prostoru přivede pomoci proudu vzduchu do pomocného ojednocovacího prostoru, ve kterém se z alespoň některých chomáčků útržků působením tohoto proudu vzduchu ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie.

   “ *’ _PS3&35C^·
4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že před a/nebo během a/nebo po přivedení směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků do pomocného ojednocovacího prostoru se do pomocného ojednocovacího prostoru přivádí alespoň jeden pomocný proud vzduchu.
5. 5. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že směs ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomáčků útržků se před přivedením do transvektorové trysky (9) přivede pomocí proudu vzduchu do druhého pomocného ojednocovacího prostoru, ve kterém se z alespoň některých zbývajících chomáčků útržků působením tohoto proudu vzduchu ojednotí útržky plošné nanovlákenné textilie.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že před a/nebo během a/nebo po přivedení směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomáčků útržků do druhého pomocného ojednocovacího prostoru se do druhého pomocného ojednocovacího prostoru přivádí alespoň jeden pomocný proud vzduchu.
7. 7. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že před výstupem ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie z transvektorové trysky (9) se z chomáčků útržků plošné nanovlákenné textilie a/nebo ze směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a chomáčků útržků a/nebo směsi ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie a zbývajících chomáčků útržků a/nebo z ojednocených útržků plošné nanovlákenné textilie alespoň jedenkrát odvádí alespoň část jejich povrchového elektrostatického náboje.
8. 8. Zařízení pro přivádění útržků plošné nanovlákenné textilie k ukládání na povrch a/nebo do objemu nosiče, zejména vlákenného útvaru pro výrobu cigaretového filtru, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden první ojednocovací prostor propojený s dávkovacím zařízením, které je propojeno s druhým ojednocovacím prostorem, přičemž druhý ojednocovací prostor je propojen s transvektorou tryskou (9), a první ojednocovací prostor, podávači zařízení, druhý ojednocovací prostor i transvektorová tryska (9) jsou propojeny se zdrojem tlakového vzduchu (3, 7).

   -PS3635CZ“
9. 9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že alespoň část prvního ojednocovacího prostoru a/nebo alespoň část podávacího zařízení a/nebo alespoň část druhého ojednocovacího prostoru a/nebo alespoň část transvektorové trysky (9) je vytvořena z elektricky vodivého materiálu.
10. 10. Zařízení podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že mezi podávacím zařízením a druhým ojednocovacím prostorem je uspořádán alespoň jeden pomocný ojednocovací prostor, který je s nimi propojen.
11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že alespoň část pomocného ojednocovacího prostoru je vytvořena z elektricky vodivého materiálu.
12. 12. Zařízení podle libovolného z nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že mezi druhým ojednocovacím prostorem a transvektorou tryskou (9) je uspořádán alespoň jeden druhý pomocný ojednocovací prostor, který je s nimi propojen.
13. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že alespoň část druhého pomocného ojednocovacího prostoru je vytvořena z elektricky vodivého materiálu.
14. 14. Zařízení podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první ojednocovací prostor je propojen s mezizásobníkem (2) a/nebo se zařízením pro výrobu chomáčků útržků.
15. 15. Zařízení podle libovolného z nároků 8 až 14, vyznačující se tím, že podávači zařízení obsahuje alespoň jedno podávači kolo (6) opatřené podávacími výstupky (61), které je otočně uloženo v pracovní komoře (5).