DE102006015848A1 - Gewebeband für technische Zwecke - Google Patents

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Abstract

Ein Gewebeband für technische Zwecke, insbesondere zur Verwendung als Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern, weist wenigstens einen Kettfaden und mehrere Schussfäden auf. Der wenigstens eine Kettfaden weist wenigstens einen aus einem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden und wenigstens einen weiteren Faden auf, der eine größere Rauheit als der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gewebeband für technische Zwecke, insbesondere zur Verwendung als Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern, mit wenigstens einem Kettfaden und mit mehreren Schussfäden.
  • Aus der DE 37 42 183 C1 ist ein gattungsgemäßes Gewebeband bekannt. Beim Herstellen eines solchen meist als Endlosband ausgeführten Gewebebandes wird aus einem Faden eine Fadenspirale gewunden, deren Durchmesser die Länge des fertigen Bandes bestimmt, wohingegen die Bandbreite durch die Anzahl der Windungen festgelegt wird. In üblicher Weise wird durch Einbringen der Schussfäden die Fadenspirale verbunden und zu einem homogenen Endlosband verwebt.
  • Insbesondere beim Einsatz solcher Bänder als Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern ergeben sich sehr hohe Qualitätsanforderungen, und zwar dahingehend, dass bei den sehr hohen Produktionszahlen von bis zu 20.000 Zigaretten pro Stunde ein Band erforderlich ist, das zumindest über eine Schicht von üblicherweise ca. 8 Stunden seine Eigenschaften nicht im geringsten verändert.
  • Das aus der DE 37 42 183 C1 bekannte Gewebeband, für welches Natur- und Aramidfasern verwendet werden, hat sich als für diesen Zweck nicht ideal erwiesen, weil gerade die Naturfasern bei den hohen erreichbaren Produktionsleistungen nicht ausreichend lang stabil sind. Insbesondere der Einfluss der bei solch hohen Geschwindigkeiten entstehenden Reibungswärme führt zu einer Verringerung der Festigkeit des Bandes und somit zu einer teilweise nicht unerheblichen Dehnung desselben, was einen häufigen Bandwechsel erforderlich macht. In diesem Zusammenhang verändern sich auch die Laufeigenschaften des Bandes, wodurch sich ein Seitenschlag ergeben kann, der wiederum zu Durchmesserschwankungen der hergestellten Zigarette, zu einer ungleichen Überlappung der Leimnaht und teilweise sogar zu Falten und/oder Abdrücken auf den Zigaretten führt.
  • Des weiteren führt die ständig wechselnde, auf das Band wirkende Biegekraft dazu, dass die langkettigen Moleküle in den Aramidfasern aufgrund ihrer hohen Kristallinität bei einer mechanischen Beanspruchung, insbesondere bei höheren Biegefrequenzen, zum Brechen neigen, wodurch bereits nach kurzer Zeit nicht mehr die geforderte Qualität hergestellt werden kann. Dies macht noch häufigere prophylaktische Bandwechsel erforderlich, da das Reißen eines solchen Bandes aufgrund des damit verbundenen Produktionsausfalls zu sehr hohen Kosten führt.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gewebeband für technische Zwecke, insbesondere zur Verwendung als Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern, zu schaffen, welches auch unter hoher mechanischer Belastung und hohen Temperaturen seine Gebrauchseigenschaften über lange Zeit beibehält.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
  • Die Erfinder haben überraschenderweise festgestellt, dass ein Kettfaden, der wenigstens einen, aus einem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden und wenigstens einen weiteren Faden aufweist, dem erfindungsgemäßen Gewebeband eine sehr hohe Festigkeit verleiht, wodurch das erfindungsgemäße Gewebeband eine längere Standzeit aufweist und damit über einen sehr viel längeren Zeitraum als bislang bekannte Bänder eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können vom Benutzer des erfindungsgemäßen Gewebebands eventuell hö here Anschaffungskosten innerhalb kürzester Zeit kompensiert werden.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gewebebands besteht darin, dass dieses eine erheblich geringere Tendenz zum Reißen oder anderweitigem Versagen aufweist, so dass eine sehr viel höhere Sicherheit beim Einsatz desselben gegeben ist und keine Produktionsausfälle zu befürchten sind. Insbesondere bei Biegebeanspruchungen hat sich der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden als äußerst gut geeignet erwiesen.
  • Der wenigstens eine weitere Faden dient dazu, das erfindungsgemäße Gewebeband zu Transportzwecken geeignet zu machen, da der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden üblicherweise eine zu geringe Rauheit für diesen Zweck aufweist. Dies bedeutet, dass der wenigstens eine weitere Faden aus einem Material mit größerer Rauheit als der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden ausgebildet sein sollte.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gewebebandes besteht darin, dass dieses sämtliche Bestimmungen der Lebensmittelindustrie und der Tabakverordnung erfüllt.
  • Als besonders gut geeignetes Material für den aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden des Kettfadens hat sich eine Polyesterfaser erwiesen.
  • Um die hohen Beanspruchungen, die an das erfindungsgemäße Gewebeband gestellt werden, erfüllen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der wenigstens eine weitere Faden des Kettfadens aus einem synthetischen Material besteht.
  • Insbesondere hat sich ein Polyvinylalkohol als synthetisches Material für den wenigstens einen weiteren Faden des Kettfadens als geeignet erwiesen.
  • Um eine steife, linienförmige und parallele Molekularstruktur der Moleküle zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine, aus einem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden des Kettfadens durch ein Schmelzspinnverfahren erzeugt ist.
  • Abhängig vom jeweiligen Verwendungszweck des Gewebebands kann das Mengenverhältnis des Fadens aus flüssigkristallinem Polymer und des wenigstens einen weiteren Fadens zwischen 1:1 und 1:4 liegen.
  • Um eine hohe Festigkeit des Kettfadens zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Fäden des wenigstens einen Kettfadens miteinander verzwirnt sind.
  • Die erforderliche Rauheit des Kettfadens lässt sich insbesondere dadurch erreichen, dass der wenigstens eine weitere Faden des Kettfadens in einem Reiß-Spinn-Verfahren hergestellt ist. Auf diese Weise erhält der gesponnene, wenigstens eine weitere Faden einen textilen Charakter und ist sehr gut zum Transportieren von beispielsweise Zigaretten- oder Filterpapier geeignet. Des weiteren bietet der wenigstens eine weitere Faden auf diese Weise einen mechanischen Schutz für den aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
  • Es zeigt:
  • 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Gewebeband;
  • 2 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Gewebebandes; und
  • 3 den Aufbau eines Kettfadens des erfindungsgemäßen Gewebebands.
  • 1 zeigt ein Gewebeband 1 für technische Zwecke, insbesondere zur Verwendung als Garniturband zum Formen von nicht dargestellten Zigaretten und/oder Filtern. Das Gewebeband 1 weist einen Kettfaden 2 mit mehreren Schleifen und mehrere Schussfäden 3 auf, welche die einzelnen Schleifen des Kettfadens 2 miteinander in an sich bekannter Weise zu einem homogenen Endlosband verbinden. Die Maschine, in der das Gewebeband 1 eingesetzt wird, kann von an sich bekannter Bauart sein und ist daher nicht dargestellt. Während des Betriebs der Maschine kann das Gewebeband 1 mit Geschwindigkeiten von bis zu 600 m/min betrieben werden, wobei diese Geschwindigkeit mit dem nachfolgend detailliert beschriebenen Gewebeband 1 eventuell auch überschritten werden kann.
  • Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass der Kettfaden 2 spiralförmig gewunden ist, wobei der Durchmesser einer Schleife bzw. Spiralwindung des Kettfadens 2 die Länge des endlosen Gewebebands 1 festlegt und die Anzahl der Spiralen bzw. Windungen dessen Breite. Die Länge des Gewebebandes 1 kann beispielsweise ca. 3 m und die Breite ca. 20 mm betragen. Selbstverständlich sind jedoch auch andere, an die jeweilige Aufgabe angepasste Größen des Gewebebandes 1 denkbar.
  • In 3 ist der Kettfaden 2 vergrößert dargestellt. Der Kettfaden 2 weist einen aus einem flüssigkristal linen Polymer (LCP) bestehenden Faden 4 (LCP-Faden 4) und zwei weitere Fäden 5 und 6 auf, die aus einem synthetischen Material, insbesondere aus Polyvinylalkohol (PVA) bestehen. Statt Polyvinylalkohol könnte auch Baumwolle, Viskose, Kermel, PEEK oder Polyester für die Fäden 5 und/oder 6 verwendet werden. Sowohl der Faden 4 als auch die beiden Fäden 5 und 6 bestehen somit aus besonders temperaturunempfindlichen Materialien, so dass auch bei längerem Gebrauch des Gewebebandes 1 keine wesentlichen Verschlechterungen der Eigenschaften desselben auftreten. Das für den Faden 4 verwendete Material trägt aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften wesentlich zur Festigkeit des gesamten Kettfadens 2 bei.
  • Zur Herstellung des aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Fadens 4 wird vorzugsweise eine endlose Polyesterfaser verwendet, die durch ein Schmelzspinnverfahren erzeugt ist. Dagegen werden die weiteren Fäden 5 und 6 des Kettfadens 2 in einem Reiß-Spinn-Verfahren hergestellt. Beim Reißen der zunächst als Endlosfasern vorliegenden Fasern ergibt sich eine Stapellänge von ca. 45 bis ca. 250 mm. Der Reibungskoeffizient zwischen dem zu transportierenden Zigaretten- oder Filterpapier und dem Gewebeband 1 sollte möglichst einen Wert von μ = 0,3 nicht unterschreiten, was durch die Fäden 4 und 5 erreicht wird. Auch der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden 4 könnte mittels eines derartigen Reiß-Spinn-Verfahrens hergestellt werden, um die Oberflächenrauhigkeit desselben zu erhöhen.
  • Prinzipiell kann das Mengenverhältnis des Fadens 4 aus dem flüssigkristallinen Polymer und des wenigstens einen weiteren Fadens 5 bzw. 6 zwischen 1:1 und 1:4 liegen, d. h. wenn ein Faden 4 verwendet wird, können zwischen einem und vier der Fäden 5 bzw. 6 verwendet werden. Aus 3 geht des weiteren hervor, dass die einzelnen Fäden 4, 5 und 6 des Kettfadens 2 miteinander verzwirnt sind, wobei die Fäden 4, 5 und 6, wie dargestellt, gleichberechtigt miteinander verzwirnt werden können, es jedoch auch möglich ist, den LCP-Faden 4 mit einem oder mehreren der Fäden 5 bzw. 6 zu umzwirnen, sodass sich der LCP-Faden 4 nicht an der Oberfläche des Kettfadens 2 befindet.
  • Bei dem Stufenzwirnverfahren, das zur Herstellung des Kettfadens 2 verwendet wird, werden die einzelnen Zwirnkomponenten zunächst in einem ersten Zwirnprozess mit einer bestimmten Drehung versehen und dann durch Gegendrehen der vorgezwirnten Materialien zu einem fertigen Zwirnfaden zusammengedreht.
  • Die Schussfäden 3 bestehen vorzugsweise aus zwei Materialien, wobei wenigstens eine Komponente eines der Materialien aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus LCP-, Aramid-, Paraaramid-, Poly-Ether-Keton-, Poly-Ether-Ether-Keton-, Novolid-, Polybenzimidazol-, Poly- Butylen-Teraftalat-, Poly-Ethylen-Teraftalat- oder Polyamid-Fasern besteht. Des weiteren kann vorgesehen sein, dass einzelne Komponenten der Kett- und/oder Schussfäden 2 bzw. 3 mittels eines Coregarn-Spinnverfahrens umhüllt sind.

Claims (11)

  1. Gewebeband für technische Zwecke, insbesondere zur Verwendung als Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern, mit wenigstens einem Kettfaden und mit mehreren Schussfäden, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kettfaden (2) wenigstens einen aus einem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden (4) und wenigstens einen weiteren Faden (5, 6) aufweist, der eine größere Rauheit als der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden (4) aufweist.
  2. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine, aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden (4) des Kettfadens (2) aus einer Polyesterfaser besteht.
  3. Gewebeband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Faden (5, 6) des Kettfadens (2) aus einem synthetischen Material besteht.
  4. Gewebeband nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das synthetische Material für den wenigstens einen weiteren Faden (5, 6) des Kettfadens (2) ein Polyvinylalkohol ist.
  5. Gewebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine, aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden (4) des Kettfadens (2) durch ein Schmelzspinnverfahren erzeugt ist.
  6. Gewebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenverhältnis des Fadens (4) aus dem flüssigkristallinen Polymer und des wenigstens einen weiteren Fadens (5, 6) zwischen 1:1 und 1:4 liegt.
  7. Gewebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Fäden (4, 5, 6) des wenigstens einen Kettfadens (2) miteinander verzwirnt sind.
  8. Gewebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kettfaden (2) spiralförmig gewunden ist.
  9. Gewebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Faden (5, 6) des Kettfadens (2) in einem Reiß-Spinn-Verfahren hergestellt ist.
  10. Gewebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schussfäden (3) aus wenigstens zwei Materialien bestehen, wobei wenigstens eine Komponente eines der Materialien aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus LCP-, Aramid-, Paraaramid-, Poly-Ether-Keton-, Poly-Ether-Ether-Keton-, Novolid-, Polybenzimidazol-, Poly-Butylen-Teraftalat-, Poly-Ethylen-Teraftalat- oder Polyamid-Fasern besteht.
  11. Gewebeband nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Komponenten der Kett- und/oder Schussfäden (2, 3) mittels eines Coregarn-Spinnverfahrens umhüllt sind.
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