DE10005924A1 - Verfahren zum Fixieren eines Fülllers, insbesondere aus Filtermaterial, an der Innenseite eines Umhüllungsstreifens und Umhüllungsstreifen - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Fixieren eines Füllers der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere aus Filtermaterial, an der Innenfläche eines Umhüllungsstreifens, mit dem der Füller zur Bildung eines Filterstranges fortlaufend umhüllt wird, und ein Umhüllungsstreifen für ein Material der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere Filtermaterial. DOLLAR A Das Verfahren und der Umhüllungsstreifen bezwecken eine vorteilhaftere Verbindung zwischen Füller und dem Umhüllungsstreifen. DOLLAR A Die Lösung besteht darin, dass die auf Innenfläche des Umhüllungsstreifens oder in diesen selbst eine Zusatzsubstanz aufgebracht bzw. eingebracht wird, die von einem in dem Füller befindlichen Lösungsmittel angelöst wird und sich danach wieder verfestigt, wodurch der Füller an dem Umhüllungsstreifen fixiert wird. DOLLAR A Mit dem Verfahren und dem Umhüllungsstreifen wird erreicht, dass die Verklebung sich gleichmäßig über die gesamte Kontaktfläche zwischen Füller (Filtertow) und Umhüllungsstreifen erstrecken kann. Die anlösbare Zusatzsubstanz braucht nur in relativ geringer Konzentration zugefügt werden, so dass die Struktur, die Porosität und die Gleichmäßigkeit des Papiers nicht wesentlich oder negativ beeinflusst werden.

Description

Verfahren zum Fixieren eines Füllers der tabakverarbeitenden Industrie, insbeson­ dere aus Filtermaterial für Zigaretten, an der Innenfläche eines Umhüllungsstrei­ fens, mit dem der Füller zur Bildung eines Filterstranges fortlaufend umhüllt wird.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Umhüllungsstreifen für einen Füller der tabakverarbeitenden Industrie.

Bei der Herstellung von Filterstäben der tabakverarbeitenden Industrie, die - meist nach Zertrennung - an Zigaretten angesetzt werden, wird zunächst ein Gewebe aus Filtermaterial, meist Zelluloseacetat, aufbereitet. Hierzu wird auf einem Aufberei­ tungsgerät ein von einem Vorrat fortlaufend abgezogener Gewebestreifen während seiner Bewegung ausgebreitet, mit einem sogenannten Weichmacher wie Triacetin besprüht und anschließend zusammengerafft dem Einlauf einer sogenannten Fil­ terstrangmaschine zugeführt, auf der das Filtermaterial auf einen Umhüllungsstrei­ fen, der vorzugsweise als Filterpapierstreifen ausgebildet ist, abgelegt wird. Das Filtermaterial (Filtertow) wird anschließend auf die Abmessungen eines Stranges verdichtet, wonach es als Füller von dem Filterpapierstreifen zur Bildung eines Fil­ terstranges umhüllt wird. Hierzu wird eine Kante des Filterpapierstreifens mit Leim, meist sogenanntem Heißschmelzkleber (Hot Melt), versehen und zur Bildung einer Klebnaht auf das darunter liegende Filterpapier gedrückt. Die Klebnaht wird bei Verwendung von Heißschmelzkleber gekühlt, womit die Strangbildung abgeschlos­ sen ist. Der endlose Filterstrang wird während seiner Bewegung in einzelne Stücke (Filterstäbe) zerschnitten.

Der Umhüllungspapierstreifen wird vor dem Auflegen des gerafften Stromes aus Filtermaterial auf derjenigen Fläche, die später die Innenseite des Filterstranges bildet mit einer Leimspur versehen, um den Füller innerhalb des Umhüllungspa­ pierstreifens zu fixieren. Dies ist erforderlich, um ein Verrutschen des Füllers bei der Herstellung des Filterstranges, bei der Verarbeitung, z. B. zu Filterzigaretten, bei der Verpackung und beim Rauchen zu verhindern. Das Fixieren des Füllers in be­ kannter Weise hat folgende Nachteile:

• - Es werden Unrundheiten des Filters verursacht,
• - die Porosität des Filterumhüllungspapiers wird verändert mit der Folge, dass Ab­ weichungen von einem vorgegebenen Ventilationsgrad bei Verwendung von vor­ perforiertem Filterbelagpapier auftreten,
• - die Innenbeleimung erfordert einen zusätzlichen Aufwand für das Leimauftrags­ gerät und für den (speziellen) Leim.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Fixierung eines Füllers ohne die geschilderten Nachteile zu erreichen.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass auf die Innenfläche des Umhüllungsstreifens oder in diesen selbst eine Zusatzsubstanz aufgebracht bzw. eingebracht wird, die von einem in dem Füller befindlichen Lö­ sungsmittel angelöst wird und sich danach wieder verfestigt, wodurch der Füller an dem Umhüllungsstreifen fixiert wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird auf die Innenfläche eines Umhüllungs­ papierstreifen für den Filterstrang Zelluloseacetat aufgebracht. Bei der Verarbeitung eines derartigen Umhüllungspapierstreifens wird die Zusatzsubstanz, z. B. Zellulo­ seacetat, durch das in dem Füller befindliche Lösungsmittel zum richtigen Zeitpunkt, also beim Zusammenführen von Füller und Umhüllungspapierstreifen, aktiviert, d. h. klebrig gemacht. Danach erhärtet die Substanz wieder durch Verfestigung, was zu einer Fixierung des Füllers bezüglich des Umhüllungspapierstreifens führt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann Zelluloseacetat als Zusatzsubstanz durch Sprühen, Rollen, Streichen, Drucken oder dgl. Aufbringvorgänge auf die In­ nenfläche des Umhüllungspapierstreifens aufgebracht werden. Das Zelluloseacetat kann in Pulver- und Faserform zusammen mit einem flüchtigen Lösungsmittel auf die Innenfläche des Umhüllungspapierstreifens aufgebracht werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können Zelluloseacetatteilchen als Zu­ satzsubstanz in Pulver- oder Faserform in den Umhüllungspapierstreifen bei dessen Herstellung eingebracht werden. Bei der Verarbeitung auf der Filterstrangmaschine werden die Zelluloseacetatteilchen durch in dem Filtermaterial (Füller) befindliches Lösungsmittel aktiviert, d. h. klebrig gemacht, wonach sie anschließend grossflächig durch Verfestigung erhärten und dadurch eine gute Fixierung zwischen Füller und Umhüllungspapierstreifen ermöglicht wird.

Gemäß der Erfindung kann als Lösungsmittel für die auf der Innenfläche des Um­ hüllungspapierstreifens aufgebrachte oder in diesen eingebrachte Zusatzsubstanz, wie Zellulose, Weichmacher oder Lösungsmittel verwendet werden, wie sie den Acetaffasern des Füllers zur Anlösung und Vernetzung zugeführt werden. Als der­ artige Lösungsmittel für die Zelluloseacetatfasern des Füllers eignen sich Glyce­ rinacetate, z. B. Triacetin oder Triethylenglykoldiacetat. Die Zusatzsubstanz wird vorteilhaft grossflächig aber dünn, d. h. in geringer Konzentration, auf die Innenflä­ che des Umhüllungspapierstreifens aufgetragen oder in diesen eingebracht, so dass die Papiereigenschaften nach Struktur, Porosität und Gleichmässigkeit nicht wesentlich oder negativ beeinflusst werden.

Der eingangs genannte Umhüllungsstreifen ist gemäß der Erfindung dadurch ge­ kennzeichnet, dass an der dem Füller zugewandten Fläche des Umhüllungsstrei­ fens eine Zusatzsubstanz aufgebracht ist, die von Lösungsmitteln in dem Füller anlösbar ist, wonach sich die Zusatzsubstanz wieder verfestigt (erhärtet) und der Füller gegenüber dem Umhüllungsstreifen fixiert ist.

Die Zusatzsubstanz kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft aus einer dünnen Schicht von in einem flüchtigen Lösungsmittel gelösten und aufgetra­ genen Zelluloseacetat bestehen. In diesem Fall wird die Zusatzsubstanz, also das Zelluloseacetat, durch das in dem Füller befindliche Lösungsmittel z. B. Triacetin, zum richtigen Zeitpunkt, also beim Zusammenführen von Füller und Umhüllungs­ papierstreifen, aktiviert, d. h. klebrig. Danach erhärtet die Substanz wieder, was zu einer Fixierung des Füllers führt. Das gelöste Zelluloseacetat ist in weiterer Ausge­ staltung der Erfindung durch Drucken, Rollen, Streiche, Besprühen oder dgl. Auf­ bringvorgänge auf den Umhüllungspapierstreifen aufbringbar. Das Zelluloseacetat ist aber auch in Pulver- oder Faserform zusammen mit einem flüchtigen Lösungs­ mittel auf die Innenfläche des Umhüllungspapierstreifens aufbringbar. Nach einer Variante der Erfindung kann die Zusatzsubstanz, z. B. das Zelluloseacetat, aber auch beim Herstellen des Umhüllungspapierstreifens in diesen eingebracht werden.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Verklebung sich gleichmässig (ganzflächig oder als beliebiges flächiges Muster) über die gesamte Kontaktfläche zwischen Füller (Filtertow) und Umhüllungspapierstreifen erstrecken kann, und sich nicht auf den üblichen Klebstoff der Innenbeleimung beschränken muss.

Wegen der möglichen grossflächigen Verklebung kann die anlösbare Zusatzsub­ stanz in relativ geringer Konzentration zugeführt werden, so dass die Struktur, Porosität und Gleichmässigkeit des Papiers nicht wesentlich oder negativ beein­ flusst werden.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt zwei Hauptbaugruppen einer weitgehend bekannten Anordnung zum Herstellen von Filterstäben, nämlich Aufbereitungsanordnung 1 für in einem endlosen Streifen zugeführtes Filtergewebe, und eine Filterstrangmaschine 2 zum Herstellen von umhüllten Filterstäben.

Die Aufbereitungsanordnung 1, z. B. vom in der tabakverarbeitenden Industrie be­ kannten Typ AF 1 oder AF 2 der Anmelderin, weist ein Walzenpaar 3 zum fortlau­ fenden Abziehen eines endlosen Gewebestreifens 4, vorzugsweise aus Zellulose­ acetatfasern, von einem Ballen 6 auf. Bevor der Gewebestreifen 4 (auch Filtertow genannt) zum Walzenpaar 3 gelangt, passiert er zwei Luftdüsen 7 und 8, die zur Auflockerung des Gewebes dienen. Dem Walzenpaar 3 folgen zwei weitere Wal­ zenpaare 9 und 11, zwischen denen sich eine Sprühvorrichtung 12 zum Aufbringen von Weichmacher 13 auf den zwischen den Walzenpaaren 9 und 11 auseinander geführten Gewebestreifen 4 befindet. Von den Einzelwalzen der Walzenpaare 9 und 11 ist vorteilhaft jeweils eine Walze mit Nuten an ihrem Umfang versehen, wäh­ rend die Gegenfläche eine glatte Oberfläche aus elastischem Material hat. Alle Walzenpaare 3, 9 und 11 sind von einem Hauptantriebsmotor 14 antreibbar. Dabei ist die Drehzahl des Walzenpaares 3 geringer als diejenige des Walzenpaares 9 und über eine Getriebe 16 veränderbar, dessen Übersetzung durch einen steuerba­ ren Verstellmotors 17 geändert werden kann. Die Besprühvorrichtung besteht aus einem Behälter zur Aufnahme von Weichermacherflüssigkeit 13, z. B. Triacetin, in die eine von einem Antriebsmotor 19 antreibbare Entnahmewalze 21 eintaucht. Ei­ ne rotierende Bürstenwalze 22 entnimmt vom Umfang der Entnahmewalze 21 lau­ fend Weichmacher und schleudert ihn gegen die Fäden des zwischen den Walzen­ paaren 9 und 11 auseinandergezogen geführten Gewebestreifens 4.

Der aufbereitete, mit Weichmacher besprühte Gewebestreifen 4 gelangt von der Baugruppe 1 in einen Einlauftrichter 23 der Baugruppe 2, z. B. vom in der tabak­ verarbeitenden Industrie bekannten Typ KDF 1 oder KDF 2 der Anmelderin, in der er zu einem Strang zusammengefasst, von einer Verdichtungsvorrichtung 25, einem sogenannten Finger, fortlaufend verdichtet und als Füller auf einen von einer Bobine 24 abgezogenen und mittels einer Beleimvorrichtung 26 mit Leim versehe­ nen Umhüllungsstreifen 27, der zumeist aus Papier besteht, aufgelegt wird. Der Leim von Beleimvorrichtung 26, der in Form eines längs verlaufenden Leimstrichs aufgetragen wird, dient dazu, das Filterfaserbündel (Füller) innerhalb des Umhül­ lungspapierstreifens zu fixieren, um ein Verrutschen bei späteren Verarbeitungs­ schritten zu verhindern. Der Umhüllungspapierstreifen 27 und der Gewebestrang 4 (Füller) gelangen auf ein Formatband 28, das beide Komponenten durch ein Format 29 führt, das den Umhüllungspapierstreifen 27 fortlaufend um den Gewebestrang herumlegt und dabei einen endlosen Filterstrang 31 bildet. Eine weitere Beleimvor­ richtung 20, z. B. eine beheizte Leimdüse, gibt Leim, z. B. sogenannten Heiß­ schmelzkleber, an eine Kante des Streifens 27 ab. Die bei der Formung des Stran­ ges 31 überlappende Kante bildet eine Klebnaht, die von einer sogenannten Naht­ leiste 32 gekühlt wird, so dass der Heissschmelzkleber sich schnell verfestigt. Ein Messerapparat 33 mit einem umlaufenden Messer schneidet fortlaufend Filterstäbe 34 ab, die von einem Nockenbeschleuniger 36 in Mulden einer Muldentrommel 37 überführt und an ein Abförderband 38 abgegeben werden.

Gemäß der Erfindung wird die Beleimvorrichtung 26, die im allgemeinen Leim nur als Streifen aufträgt, dadurch ersetzt, dass die Innenfläche des Streifens 27, also die dem Filtertow 4 zugewandte Seite, mit einer Zusatzsubstanz versehen ist, die von einem in dem Füller befindlichen Lösungsmittel angelöst wird und sich danach wieder verfestigt (erhärtet), wodurch der Füller an dem Umhüllungsstreifen fixiert wird. Als derartiger Zusatzstoff kann Zelluloseacetat verwendet werden, wie es für den Gewebestreifen 4 (Filtertow) verwendet wird. Das Zelluloseacetat kann z. B. durch Rollen, Streichen, Drucken, Sprühen (z. B. mittels Düsen oder Sprühvorrich­ tungen entsprechend 12) und dgl. Aufbringschritte auf die Innenfläche des Umhül­ lungspapierstreifens aufgebracht werden. Hierbei kann das Zelluloseacetat in Pul­ ver- oder Faserform zusammen mit einem flüchtigen Lösungsmittel auf der Innenfläche aufgebracht werden. Es kann aber auch in Pulver- oder Faserform in den Umhüllungspapierstreifen selbst bei dessen Herstellung eingebracht werden. Wird die Zusatzsubstanz mit einem flüssigen, flüchtigen Lösungsmittel in einer Filterher­ stellmaschine an der Innenfläche eines Umhüllungspapierstreifen aufgebracht, so ist die Weiterverarbeitung erst ratsam, sobald sich das Lösungsmittel ausreichend verflüchtigt hat, d. h. der Umhüllungspapierstreifen ausreichend abgetrocknet ist. Zur Beschleunigung kann ein warmer Gasstrom, z. B. Warmluft, Verwendung fin­ den. Die Innenfläche des Umhüllungspapierstreifens ist dabei, wie bereits ausge­ führt, diejenige Fläche, die sich in Kontakt mit dem eigentlichen Filtermaterial, dem Filtertow 4 (Füller) befindet.

Als Lösungsmittel für die auf die Innenfläche des Umhüllungspapierstreifens aufge­ brachte Substanz dienst vorteilhaft eine den Zelluloseacetatfasern des Füllers zuge­ führte Substanz wie Weichmacher oder andere Lösungsmittel. Durch den dem Ge­ webestreifen 4 zugeführten Weichmacher werden dessen Fasern angelöst und miteinander vernetzt, so dass ein Füller entsteht, der dem Zigarettenrauch einen gewünschten Widerstand entgegensetzt. Den Zelluloseacetatfasern des Füllers können hierzu Glycerinacetate, z. B. Triacetin, oder Triethylenglykoldiacetat, zuge­ führt werden.

Die Zusatzsubstanz wird vorteilhaft grossflächig aber dünn auf die Innenseite des Umhüllungspapierstreifens aufgetragen. Das Gleiche gilt für den Fall, dass die Zu­ satzsubstanz in den Umhüllungspapierstreifen bei dessen Herstellung eingebracht wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass sich die Verklebung zwischen dem Füller und seiner Umhüllung gleichmässig (ganzflächig oder als beliebiges flächiges Mu­ ster), über die gesamte Kontaktfläche erstreckt und sich nicht auf den üblichen Klebstoff der Innenbeleimung - beschränkt. Wegen der grossflächigen Verklebung kann die anlösbare Zusatzsubstanz in relativ geringer Konzentration zugefügt wer­ den, so dass die Struktur, Porosität und die Gleichmässigkeit des Papiers nicht we­ sentlich oder negativ beeinflusst werden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Fixieren eines Füllers der tabakverarbeitenden Industrie, ins­ besondere aus Filtermaterial für Zigaretten, an der Innenfläche eines Umhüllungs­ streifens, mit dem der Füller zur Bildung eines Filterstranges fortlaufend umhüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenfläche des Umhüllungsstreifens oder in diesen selbst eine Zusatzsubstanz aufgebracht bzw. eingebracht wird, die von einem in dem Füller befindlichen Lösungsmittel angelöst wird, und sich danach wieder verfestigt, wodurch der Füller an dem Umhüllungsstreifen fixiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenflä­ che eines Umhüllungspapierstreifens für den Filterstrang Zelluloseacetat aufge­ bracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zelluloseacetat durch Sprühen, Rollen, Streichen, Drucken oder dgl. Aufbringvorgänge auf die In­ nenfläche des Umhüllungspapierstreifens aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass Zelluloseacetat in Pulver- oder Faserform zusammen mit einem flüchtigen Lösungsmittel auf die Innenfläche des Umhüllungspapierstrei­ fens aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zellu­ loseacetat in Pulver- oder Faserform in den Umhüllungspapierstreifen bei dessen Herstellung eingebracht wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel für die auf die Innenfläche des Umhüllungspapierstreifens aufgebrachte Zusatzsubstanz ein den Zelluloseacetatfasern des Füllers zugeführter Weichmacher oder ein Lösungsmittel verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Zellulose­ acetatfasern des Füllers Lösungsmittel (Weichmacher) zum Anlösen und Vernetzen der Fasern zugeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass den Zellulosefasern des Füllers ein Glycerinacetat, z. B. Triacetin oder Triethylenglykol­ diacetat, zugeführt wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Zusatzsubstanz grossflächig aber dünn auf die In­ nenfläche des Umhüllungspapierstreifens aufgebracht oder in diesen selbst einge­ bracht wird.

10. Umhüllungsstreifen für einen Füller der tabakverarbeitenden Industrie, da­ durch gekennzeichnet, dass an der dem Füller (4) zugewandten Fläche des Umhül­ lungsstreifens (27) eine Zusatzsubstanz aufgebracht ist, die von Lösungsmitteln in dem Füller anlösbar ist, wonach sich die Zusatzsubstanz wieder verfestigt und der Füller an dem Umhüllungsstreifen fixiert ist.

11. Umhüllungsstreifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsubstanz aus einer dünnen Schicht von in einem flüchtigen Lösungsmittel gelösten und aufgetragenen Zelluloseacetat besteht.

12. Umhüllungsstreifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das gelöste Zelluloseacetat durch Drucken, Rollen, Streichen, Besprühen oder dgl. Auf­ bringvorgänge aufgebracht ist.

13. Umhüllungsstreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zelluloseacetat in Pulver- oder Faserform vor­ zugsweise zusammen mit einem flüchtigen Lösungsmittel auf die Innenfläche des Umhüllungspapierstreifens aufgebracht ist.

14. Umhüllungsstreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Zelluloseacetat beim Herstellen des Umhül­ lungspapierstreifens in diesen eingebracht ist.

15. Umhüllungsstreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Füller ein Lösungsmittel (Weichermacher 13) zum Anlösen und zum Vernetzen der Fasern (4) zugeführt ist, das die Zusatzsub­ stanz an der Innenfläche des Umhüllungspapierstreifens (27) oder in diesem anlöst und damit aktiviert.