DE102007061932A1 - Filtertowstreifen, Filterstabmaschine, Verfahren zum Herstellen von Filtertowstreifen und Verfahren zum Herstellen von Filterstäben - Google Patents
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- D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter Tow Streifen, insbesondere Twin Tow aus vernetzten und gekräuselten Filamenten, die wenigstens zwei durch einen Bereich geringerer Vernetzungsdichte (11) verbundene Teilstreifen (12a, 12b) bilden, wobei die verbindenden Filamente (13) gegenseitig verschlauft und/oder verhakt sind, derart, dass die verbindenden Filamente Kreuzungspunkte (14) bilden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die maximale Quertrennkraft der Teilstreifen (12a, 12b) 20 cN auf einer Länge von ca. 20 cm des Filter Tow Streifens (10) nicht übersteigt und/oder die Zahl der verbindenden Filamente (13) 200 querverhakende und/oder querverschlaufende Filamente auf einer Länge von ca. 20 cm des Filter Tow Streifens (10) bei Beaufschlagung mit der maximalen Quertrennkraft nicht übersteigt.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter Tow Streifen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, eine Filterstabmaschine, ein Verfahren zum Herstellen eines Filter Tow Streifens und ein Verfahren zum Herstellen von Filterstäben.
- Ein Filter Tow Streifen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der
EP 0 629 722 A1 bekannt, die auf die Anmelderin zurückgeht. - Zur Produktion von Zigaretten werden Filter verwendet, die aus einem Band oder einem Endlosstrang aus gekräuselten Celluloseacetatfasern, dem sogenannten Filter Tow, gefertigt werden. Bei der Herstellung von Filter Tow werden gesponnene Filamente aus Celluloseacetat in einer Stauchkammer gekräuselt, wobei die aufgeprägte Kräuselstruktur beim Durchlaufen eines Trockners fixiert wird. Nachdem das Filter-Tow auf eine konstante Endfeuchtigkeit gebracht wurde, wird dieses locker in mehrere Meter hohe Kannen in regelmäßigen Mustern eingelegt. Die lockere Tow-Schicht wird sodann in Ballenpressen zu einem Filter Tow Ballen verdichtet und endverpackt, der für die Weiterverarbeitung zu Filtern bereitgestellt wird.
- Eine detaillierte Erläuterung des Herstellungsprozesses von Filter Tow ist in dem Aufsatz CA Filter Tow für Cigarette Filter, Paul Rustemeyer, Macromolecular Symposia 208 (2004), 267–291 offenbart.
- Die Verarbeitung von Filter Tow zu Filterstäben erfolgt auf einer Filterstabmaschine, auf der das Filter Tow in einem Aufbereitungsteil möglichst stark aufgebauscht wird, um seine maximale Füllkraft zu entwickeln, das sodann auf das Format des zukünftigen Zigarettenfilters zusammengerafft und mit Papier umhüllt wird. Zum Aufbauschen des Filter Tows wird dieses mittels druckluftbetriebener Ausbreiterdüsen auseinandergezogen und durch ein System von Streckwalzen mit Gewinde- bzw. Schraubenoberflächen gestreckt. Danach wird das ausgebreitete Filter Tow einem Triacetin-Sprühkasten zugeführt, in dem die Acetatoberfläche angelöst und klebrig gemacht wird. Im Formatteil der Filterstabmaschine wird das Filter Tow Band gerafft und auf den Querschnitt des zukünftigen Filterstabes zusammengedrückt. Dabei verkleben die Filamente und bilden eine dreidimensionale Raumnetzstruktur mit der für die Weiterverarbeitung und den Verbraucher gewünschten Filterhärte.
- Zur Erhöhung der Produktivität ist es beispielsweise aus der
DE 43 20 317 bekannt, die ebenfalls auf die Anmelderin zurückgeht, Filterstäbe auf Doppelfilterstabmaschinen herzustellen, bei denen zwei Filter Tow Stränge parallel und synchron verarbeitet werden. Um gleiche Eigenschaften in den beiden Strängen zu erzielen, ist in der eingangs genanntenEP 0 629 722 A1 beschrieben, einen mehrfach breiten Filter Tow Streifen zu verwenden, der eine Sollreißlinie aufweist. Der Filter Tow Streifen ist entlang der Sollreißlinie in Einzelstreifen mit jeweils gleichem Gesamttiter teilbar. Aufgrund der definierten Teilbarkeit des Gesamt- bzw. Doppelstreifens in zwei Einzelstreifen wird der doppelt breite Filter Tow Streifen auch als Twin Tow bezeichnet. Zum Trennen des mehrfach breiten Filter Tow Streifens ist in derEP 0 629 722 A1 offenbart, dass der Streifen mit einer Dehnungskraft in Längsrichtung beaufschlagt wird, die dazu führt, dass der Streifen in zwei oder mehrere Teile getrennt wird. - Für eine problemlose Produktion und gleich bleibende Qualität der Filterstäbe kommt es darauf an, dass die Teilung des mehrfachbreiten Filter Tow Streifens möglichst gleichmäßig erfolgt und die Teilstränge möglichst gleichmäßig in die Doppelstabmaschine einlaufen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filter Tow Streifen, insbesondere Twin Tow aus vernetzten und gekräuselten Filamenten anzugeben, der eine möglichst problemlose Verarbeitung auf einer Filterstabmaschine, insbesondere auf einer Doppelfilterstabmaschine gestattet, wobei die Trennung des Filter Tow Streifens für eine kontinuierliche Produktion möglichst gleichmäßig erfolgen soll. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Filterstabmaschine, insbesondere eine Doppelfilterstabmaschine anzugeben, mit der der Filter Tow Streifen möglichst widerstandsfrei getrennt werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Filter Tow Streifens, insbesondere eines Twin Tow und ein Verfahren zur Herstellung von Filterstäben.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Filter Tow Streifen durch den Gegenstand des Anspruchs 1, im Hinblick auf die Filterstabmaschine durch den Gegenstand des Anspruchs 7 und im Hinblick auf die Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 13 und den Gegenstand des Anspruchs 19 gelöst.
- Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Trennung des erfindungsgemäßen Filter Tow Streifens auch bei schnell laufenden Prozessen weitgehend problemlos erzielt wird. Durch die gleichmäßige Bindekraft der Filter Tow Hälften entlang des Twin Tows werden Spannungsschwankungen und damit Qualitätsschwankungen der Filterstäbe wirksam vermieden. Im Unterschied zur
EP 0 629 722 A1 , die nur die Längsreißkraft des Filter Tow Streifens offenbart, ist der erfindungsgemäße Filter Tow Streifen durch die maximale Quertrennkraft definiert, die 20 cN nicht übersteigt und zwar auf einer Länge von ca. 20 cm. Dies hat den Vorteil, dass die Trenneigenschaften des Streifens viel genauer eingestellt werden können, als bei dem Streifen gemäßEP 0 629 722 A1 , so dass das Trennverhalten des Streifens verbessert wird. - Die Aufteilung des Filter Tow Streifens in zwei einzelne Filter Tow Streifen vor der Ausbreiterdüse bzw. vor den Ausbreiterdüsen der erfindungsgemäßen Filterstabmaschine ermöglicht es, problemlos – je nach vorhandenem Filter Tow Material – zwischen einem Twin-Tow-Ballen, d. h. einem Ballen mit einem erfindungsgemäßen Filter Tow, und, wenn erforderlich, zwei Ballen mit Standard Filter Tow zu wechseln.
- Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert.
- In diesen zeigen
-
1 einen schematischen Querschnitt durch einen Filter Tow Streifen nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, der zur Messung der Quertrennkraft in Klemmbacken eingespannt ist; -
2a –2f Schnittbilder von Filter Tow Streifen nach verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen, bei denen der Verbindungsbereich zwischen den Teilstreifen unterschiedlich angeordnet ist; und -
3a , b, c schematische Darstellungen eines Ausschnitts einer Doppelfilterstabmaschine nach erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen im Bereich der Trenneinrichtung. - Ein erfindungsgemäßes Beispiel für einen Filter Tow Streifen
10 ist in1 dargestellt, wobei es sich bei dem dargestellten Filter Tow Streifen10 um einen doppelt breiten Filter Tow Streifen, d. h. um ein so genanntes Twin Tow aus vernetzten und gekräuselten Filamenten handelt. Der Filter Tow Streifen10 umfasst zwei Teilstreifen12a ,12b , die durch einen Bereich geringerer Vernetzungdichte11 verbunden sind. Die Filamente13 , die die beiden Teilstreifen12a ,12b im Bereich der geringeren Vernetzungsdichte11 verbinden, sind gegenseitig verschlauft und/oder verhakt derart, dass die verbindenden Filamente13 Kreuzungspunkte14 bilden. - Die Erfindung ist dabei nicht auf Filter Tow Streifen
10 mit zwei Teilstreifen beschränkt, sondern umfasst allgemein mehrfachbreite Filter Tow Streifen mit mehreren Teilstreifen, bspw. drei oder vier Teilstreifen, die jeweils entsprechend miteinander verbunden sind. - Der Filter Tow Streifen
10 gemäß1 ist zwischen zwei Klemmbacken A einer Messeinrichtung eingespannt, die soweit auseinandergefahren sind, dass die beiden Teilstreifen12a ,12b des Filter Tow Streifens bzw. des Twin Tows und der dazwischen befindliche Verbindungsbereich11 mit niedriger Vernetzungsdichte erkennbar sind. Anstelle der Klemmbacken A können Kammklemmen verwendet werden, insbesondere zur Messung bei übereinander angeordneten Teilstreifen. - Der Verbindungsbereich
11 ist dabei so ausgebildet, dass die maximale Quertrennkraft, die erforderlich ist, um die Teilstreifen zu trennen, 20 cN auf einer Länge von ca. 20 cm nicht übersteigt. Dabei entspricht die maximale Quertrennkraft derjenigen Kraft senkrecht zur Längserstreckung des Filter Tow Streifens10 , die bei einer kontinuierlichen Dehnung, d. h. bei einem kontinuierlichen Auseinanderfahren der Klemmbacken A auftritt, kurz bevor die Quertrennkraft wieder abnimmt und die Teilstreifen komplett getrennt werden. Die maximale Quertrennkraft kann niedriger als 20 cN sein, beispielsweise 15 cN, 10 cN, 7 cN, 5 cN, 4 cN, 3 cN, 2 cN oder 1 cN. - Dabei kann die maximale Quertrennkraft in einem Bereich von 0,5 cN bis weniger als 20 cN, wobei die Untergrenze von 0,5 cN mit den vorstehend genannten Obergrenzen kombinierbar ist. Weitere mögliche Untergrenzen betragen 1 cN, 1,5 cN, 2 cN, 2,5 cN.
- Alternativ oder zusätzlich zur maximalen Quertrennkraft kann das Trennverhalten des Filter Tow Streifens
10 durch die Anzahl der bindenden Filamente13 im Verbindungsbereich11 zwischen den beiden Teilstreifen12a ,12b bestimmt werden. Die Erfassung der bindenden Filamente13 erfolgt im Maximum der Quertrennkraft, d. h. kurz vor der vollständigen Trennung der beiden Teilstreifen12a ,12b , wie in1 dargestellt. Bei der Trennung der beiden Teilstreifen12a ,12b bzw. der Hälften werden die bindenden Filamente13 zum Teil abgerissen und/oder enthakt, wobei für die Bestimmung des Trennverhaltens die noch überkreuzten bzw. verbundenen Filamente kurz vor der vollständigen Trennung, d. h. im Quertrennkraftmaximum erfasst werden. - Zur Bestimmung der Anzahl der bindenden Filamente
13 werden die verbundenen bzw. sich überkreuzenden Filamente der jeweiligen Teilstreifen12a ,12b jeweils als ein Filament angesehen. Das bedeutet, dass die Anzahl der bindenden Filamente13 im Wesentlichen der Anzahl der Kreuzungspunkte14 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß1 umfasst die mit I bezeichnete Verbindung am rechten Ende der Einspannbacken A zwei miteinander verschlaufte Filamente13 , die zur Bestimmung der Anzahl der bindenden Filamente13 als ein Filament angesehen werden und einen Kreuzungspunkt14 aufweisen. Dasselbe gilt für die Verbindung II, bei der zwei Filamente13 verhakt sind und einen Kreuzungspunkt14 bilden. Bei der Verbindung III sind vier Filamente13 miteinander verbunden und bilden zwei Kreuzungspunkte14 . Die Verbindung III umfasst mithin zwei bindende Filamente13 . Dies bedeutet, dass bei Beaufschlagung mit der maximalen Quertrennkraft höchstens 200 Kreuzungspunkte auf eine Länge von 20 cm vorgesehen sind. Die Untergrenze der Anzahl der Kreuzungspunkte auf eine Länge von 20 cm kann 1 Kreuzungspunkt betragen. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 Kreuzungspunkte sind als Untergrenze ebenfalls möglich. - Je nach Herstellungsverfahren können die Filamente
13 entweder nur verschlauft sein, d. h. die einzelnen Filamente13 bilden Maschen oder Schlaufen, die gegenseitig ineinander greifen und eine Verbindung bilden. Die Filamente13 können auch nur verhakt sein, wobei wenigstens ein Filament13 eines verbindenden Filamentpaares ein freies Ende bildet und in eine Masche bzw. Schlaufe oder in einen weiteren Filamenthaken eingreift. Ferner ist auch eine Kombination von verschlauften und verhakten Filamenten13 möglich. Dabei bilden die verbindenden Filamente13 Kreuzungspunkte14 , d. h. die sich gegenüberliegenden Filamente13 der beiden Teilstreifen12a ,12b treffen und überkreuzen sich. - Im Hinblick auf die maximale Quertrennkraft genügt es, wenn 95% der Proben, an denen die maximale Quertrennkraft des Filter Tow Streifens gemessen wird, eine Obergrenze von 20 cN auf einer Länge von ca. 20 cm für die maximale Quertrennkraft aufweisen. Das bedeutet, dass die Erfindung auch Filter Tow Streifen umfasst, bei denen streckenweise die maximale Quertrennkraft die Obergrenze von 20 cN überschreitet, solange dadurch der kontinuierliche Betrieb der Filterstabmaschine, die den Filter Tow Streifen verarbeitet, nicht signifikant beeinträchtigt wird. Die vorstehend genannte Toleranz von 95%, besser noch von 99% hat sich dabei als ausreichend erwiesen. Es hat sich ferner als günstig erwiesen, wenn das Twin Tow einen Verbindungsbereich aufweist, der derart beschaffen ist, dass 95% der Proben eines Twin Tows weniger als 50 querverhakende bzw. querverschlaufende Filamente auf 20 cm Einspannlänge der beiden Tow Hälften bzw. Teilstreifen verbinden. Weiter können 99% der Proben eines Twin Tows weniger als 100 querverhakende bzw. querverschlaufende Filamente auf 20 cm Einspannlänge der Teilstreifen
12a ,12b aufweisen. - Es versteht sich, dass die Referenzlänge von 20 cm des Filter Tow Streifenabschnitts zur Messung der maximalen Quertrennkraft anders, beispielsweise länger gewählt werden kann. Die maximale Quertrennkraft bei einem längeren Referenzabschnitt steigt entsprechend.
- Im Unterschied zu einem Filter Tow Streifen, der im Hinblick auf eine Längsdehnung bzw. Längsdehnkraft optimiert ist, wird der Filter Tow Streifen nach dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel im Verbindungsbereich, d. h. im Bereich der geringen bzw. niedrigen Vernetzungsdichte
11 im Hinblick auf die Quertrennkraft optimiert. Dadurch wird eine verbesserte und sichere Trennung der Teilstreifen12a 12b erreicht, da der optimierte Parameter, nämlich die Quertrennkraft, mit der Trennrichtung, die quer zur Längsrichtung des Filter Tow Streifens10 verläuft, korreliert ist. - Zur Messung der qualitätsrelevanten Parameter des Twin Tows wird ein Kraft-Dehnungsmessgerät mit Klemmeinrichtungen verwendet, die ein Klemmbackenpaar mit einer Einspannlänge von 20 cm aufweisen. Zur Messung der Quertrennkraft wird ein 20 cm langes Stück Filter Tow in Längsrichtung mit den Rändern des Filter Tows in das Klemmbackenpaar eingespannt. Die Klemmbacken A in dem Kraft-Dehnungsmessgerät werden langsam auseinandergefahren, so dass das Twin Tow zunächst gedehnt wird. Die dazu erforderliche Kraft wird gemessen. Die überkreuzenden gekräuselten Filamente des Faserstrangs bilden eine Vließstruktur. Im Verbindungsbereich zwischen den Teilstreifen, d. h. in dem Bereich mit einer niedrigen Vernetzungsdichte öffnet sich die Trennnaht zwischen den beiden Twin Tow Hälften. Der geöffnete Bereich ist charakterisiert durch die Anzahl der querverhakten bzw. querverschlauften Filamente, die beispielsweise ein Kreuzmuster bilden. Die Klemmbacken werden weiter auseinandergefahren, wobei die Quertrennkraft ein Maximum an der Stelle durchläuft, bei dem die Filamente, die die beiden Tow Hälften zusammenhalten, maximal gestreckt sind. Die Anzahl der querverhakten bzw. querverschlauften Filamente wird dann erfasst.
- Wenn die Klemmbacken weiter auseinandergefahren werden, reißen die Verhakungs- bzw. Verschlaufungsstellen zwischen den bindenden Filamenten der beiden Tow Hälften des Twin Tows auseinander und die Quertrennkraft nimmt ab.
- In den
2a –2f sind verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt, bei denen die Teilstreifen12a ,12b des Filter Tow Streifens10 unterschiedlich angeordnet sind. Gemäß2a sind die Teilstreifen12a ,12b Seite an Seite angeordnet, wobei der Verbindungsbereich11 und die Teilstreifen12a ,12b in einer Ebene angeordnet sind. Die Anordnung gemäß2a kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass die beiden Teilstreifen12a ,12b gemeinsam gekräuselt werden, wobei die Vernetzungsdichte im Verbindungsbereich11 so eingestellt wird, dass sich eine maximale Quertrennkraft von 20 cN ergibt. - Gemäß den
2b –2f sind die beiden Teilstreifen12a ,12b überlappend, d. h. zumindest teilweise oder komplett überlappend angeordnet. Die Verbindung der beiden Teilstreifen kann durch mechanisches Vernadeln oder durch Vernadeln mittels eines Luftstrahls oder eines Wasserstrahls hergestellt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß2b sind die Teilstreifen im Randbereich überlappend übereinander angeordnet. Gemäß2c sind die Teilstreifen12a ,12b komplett überlappend übereinander angeordnet, wobei die verbindenden Filamente13 als gemeinsame Mittelspur ausgebildet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß gemäß2d sind die verbindenden Filamente13 bzw. der Verbindungsbereich11 als Randspur ausgebildet. Es ist auch möglich, wie in2e dargestellt, die verbindenden Filamente13 über die ganze Breite der sich überlappenden Teilstreifen12a ,12b vorzusehen. Eine weitere Möglichkeit, die beiden Teilstreifen12a ,12b zu verbinden, besteht darin, die verbindenden Filamente13 in Längsrichtung der Teilstreifen willkürlich verteilt anzuordnen, wie in2f dargestellt. - In den
3a –3c sind drei Ausführungsbeispiele für Doppelfilterstabmaschinen dargestellt, die jeweils zwei Ausbreiterdüsen20a ,20b aufweisen. Die weiteren Maschinenteile, die üblicherweise vorhanden sind, beispielsweise die Streckeinrichtung, die Sprüheinrichtung und das Formatteil sind nicht dargestellt. Wie in3a zu erkennen, ist beiden Ausbreiterdüsen20a ,20b eine Trenneinrichtung21 in Form eines Trennkeils23 vorgeordnet, wobei die Trenneinrichtung21 zwischen den beiden Ausbreiterdüsen20a ,20b angeordnet ist. Dabei weist die Trennkante des Trennkeils23 entgegen der Förderrichtung des Filter Tow Streifens10 , so dass der Filter Tow Steifen10 durch die Trennkante geteilt wird. Zur besseren Führung sind dem Trennkeil23 zwei Leitringe22a ,22b nachgeordnet und ein Führungsring24 vorgeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß3a können die Leitringe22a ,22b so angebracht sein, dass sie auf die Teilstreifen12a ,12b eine Normalkraftkomponente ausüben. - Als Trenneinrichtung
21 können auch die beiden Ausbreiterdüsen20a ,20b herangezogen werden, indem die beiden Ausbreiterdüsen20a ,20b so angeordnet sind, dass ihre Eintrittsöffnungen nicht in einer Linie stehen, so dass auf die Teilstreifen12a ,12b eine Normalkraftkomponente ausgeübt wird (3b ). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist aufgrund der schräg angeordneten Ausbreiterdüsen20a ,20b die Trennstelle des Filter Tow Streifens10 den Ausbreiterdüsen20a ,20b vorgeordnet. Zur Verstärkung der Trennwirkung kann der Trennkeil23 gemäß3a an der oder im Bereich der Trennstelle der schräg angeordneten Ausbreiterdüsen20a ,20b gemäß3b vorgesehen sein, wie in3c dargestellt. - Der Trenneinrichtung
21 kann ein Kraftmessgerät zur Spannungsmessung der getrennten Teilstreifen12a ,12b in situ unmittelbar nachgeordnet sein (nicht dargestellt). Ferner kann eine Regelungseinrichtung vorgesehen sein, die derart wirkt, dass die Fördergeschwindigkeit der einzelnen Teilstreifen12a ,12b anhand der Spannung in den Teilstreifen12a ,12b geregelt wird. - Beim Verfahren zum Herstellen von Filter Tow Streifen wird die Vernetzungsdichte im Verbindungsbereich zwischen den beiden Teilstreifen
12a ,12b so eingestellt, dass sich eine maximale Quertrennkraft der Teilstreifen von 20 cN auf eine Länge von ca. 20 cm ergibt bzw. diese Kraft nicht überschritten wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Teilstreifen nebeneinander Seite an Seite angeordnet und gemeinsam gekräuselt werden, wobei durch den Abstand der Teilstreifen voneinander beim Kräuseln die Vernetzungsdichte gesteuert wird. Die Vernetzungsdichte lässt sich auch durch mechanisches Vernadeln oder durch Vernadeln mittels eines Luftstrahls oder eines Wasserstrahls steuern, wenn die Teilstreifen12a ,12b teilweise oder komplett überlappend übereinander angeordnet sind. - Der Filter Tow Streifen
10 kann bereits vor der Gallenverpackung in Teilstreifen12a ,12b getrennt werden, wobei die separierten Teilstreifen12a ,12b in verschiedene Kannen oder in eine geteilte Kanne mit mehreren Ablagebereichen oder in eine einzige Kanne eingelegt werden. Es ist auch möglich, den ungeteilten Filter Tow Streifen in eine Kanne einzulegen und zu einem Ballen zu verpacken. Im letzteren Fall erfolgt die Trennung des Filter Tow Streifens in die Teilstreifen12a ,12b bei der Herstellung der Filterstäbe, wobei die maximale Quertrennkraft, mit der der Filter Tow Streifen10 aufgeteilt wird, 20 cN auf eine Länge von 20 cm nicht übersteigt. Zur Trennung des Filter Tow Streifens10 wird bevorzugt eine Doppelfilterstabmaschine eingesetzt, die vor den Ausbreiterdüsen eine Trenneinrichtung aufweist, wie in den3a ,3b ,3c dargestellt. - Bei einem nach der Erfindung hergestellten Filter Tow (Twin Tow) wurde eine Trennkraft an der Sollreißlinie, d. h. im Bereich der geringeren Vernetzungsdichte von 7–12 cN und bei einem anderen Beispiel von 2,5–4 cN gemessen. Diese Werte betreffen die Unter- und Obergrenze des Streubereichs der Messung. Bei weiteren Beispielen wurde eine maximale Quertrennkraft von 1 cN – 10 cN, sowie von 0,5 cN – 5 cN gemessen. Bei der maximalen Quertrennkraft von 1 cN – 10 cN betrug die Anzahl der verbindenden Filamente bzw. die Anzahl der Kreuzungspunkte 2–20. Bei der maximalen Quertrennkraft von 0,5 cN – 5 cN betrug die Anzahl der verbindenden Filamente bzw. die Anzahl der Kreuzungspunkte 1–10. Die vorstehend genannten Werte für die Anzahl der verbindenden Filamente sind der Median (höchstens die Hälfte der Beobachtungen in einer Stichprobe haben einen Wert < m und höchstens die Hälfte einen Wert > m).
- Weitere Beispiele ergaben die folgenden Werte für die mittlere maximale Quertrennkraft/Median der Anzahl der verbindenden Filamente: 8 cN/80, 7 cN/25, 2 cN/4 und 4 cN/8.
- Die Quertrennkraft und die Anzahl der verbindenden Filamente lassen sich beispielsweise wie vorstehend erläutert durch eine Variation des Abstandes der Teilstreifen in der Kräuselmaschine einstellen.
-
- 10
- Filter Tow Streifen
- 11
- Bereich mit geringerer Vernetzungsdichte
- 12a, 12b
- Teilstreifen
- 13
- Filamente
- 14
- Kreuzungspunkte
- 20a, 20b
- Ausbreiterdüse
- 21
- Trenneinrichtung
- 22a, 22b
- Leitringe
- 23
- Trennkeil
- 24
- Führungsring
- A
- Klemmbacken
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0629722 A1 [0002, 0006, 0006, 0010, 0010]
- - DE 4320317 [0006]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Filter Tow ist in dem Aufsatz CA Filter Tow für Cigarette Filter, Paul Rustemeyer, Macromolecular Symposia 208 (2004), 267–291 [0004]
Claims (19)
- Filter Tow Streifen (
10 ), insbesondere Twin Tow aus vernetzten und gekräuselten Filamenten, die wenigstens zwei Teilstreifen (12a ,12b ) bilden, die durch einen Bereich geringerer Vernetzungsdichte (11 ) verbunden sind, wobei die verbindenden Filamente (13 ) gegenseitig verschlauft und/oder verhakt sind derart, dass diese jeweils Kreuzungspunkte (14 ) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Länge von ca. 20 cm des Filter Tow Streifens (10 ) die maximale Quertrennkraft der Teilstreifen (12a ,12b ) 20 cN nicht übersteigt und/oder auf einer Länge von ca. 20 cm des Filter Tow Streifens (10 ) die Zahl der verbindenden Filamente (13 ) 200 querverhakende und/oder querverschlaufende Filamente bei Beaufschlagung des Filter Tow Streifens (10 ) mit der maximalen Quertrennkraft nicht übersteigt. - Filter Tow Streifen (
10 ) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Quertrennkraft ≤ 15 cN, insbesondere ≤ 10 cN, insbesondere ≤ 7 cN, insbesondere ≤ 5 cN, insbesondere ≤ 4 cN, insbesondere ≤ 3 cN, insbesondere ≤ 2 cN, insbesondere ≤ 1 cN beträgt. - Filter Tow Streifen (
10 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der querverhakenden und/oder querverschlaufenden Filamente (13 ) im Bereich der geringeren Vernetzungsdichte (11 ) ≤ 150, insbesondere ≤ 125, insbesondere ≤ 100, insbesondere ≤ 75, insbesondere ≤ 50, insbesondere ≤ 40, insbesondere ≤ 30, insbesondere ≤ 25, insbesondere ≤ 20, insbesondere ≤ 15, insbesondere ≤ 10, insbesondere ≤ 5, beträgt. - Filter Tow Streifen (
10 ) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstreifen (12a ,12b ) Seite an Seite angeordnet sind. - Filter Tow Streifen (
10 ) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstreifen (12a ,12b ) im Randbereich überlappend übereinander angeordnet sind. - Filter Tow Streifen (
10 ) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstreifen (12a ,12b ) übereinander angeordnet sind und dass die verbindenden Filamente (13 ) im Bereich der Überlappung der Teilstreifen (12a ,12b ) liegen, insbesondere als gemeinsame Mittelspur, Randspur, über die ganze Breite verteilt oder in Längsrichtung willkürlich verteilt. - Filterstabmaschine, insbesondere Doppelfilterstabmaschine mit wenigstens einer Ausbreiterdüse (
20a ,20b ), einer Streckeinrichtung, einer Sprüheinrichtung und einem Formatteil, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ausbreiterdüse (20a ,20b ) wenigstens eine Trenneinrichtung zum Vereinzeln von Teilstreifen (12a ,12b ) des Filter Tow Streifens (10 ), insbesondere des Twin Tows, angeordnet ist. - Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (
21 ) wenigstens zwei Leitringe (22a ,22b ) umfasst, die so angebracht sind, dass sie auf die Teilstreifen (12a ,12b ) eine Normalkraftkomponente ausüben. - Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (
21 ) wenigstens einen in Förderrichtung des Filter Tow Streifens (10 ) angeordneten Trennkeil (23 ) umfasst. - Maschine nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (
21 ) zwei Ausbreiterdüsen (20a ,20b ) umfasst, die so angeordnet sind, dass sie auf die Teilstreifen (12a ,12b ) eine Normalkraftkomponente ausüben, da ihre Eintrittsöffnungen nicht in einer Linie stehen. - Maschine nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenneinrichtung (
21 ) ein Kraftmessgerät zur Spannungsmessung der getrennten Teilstreifen (12a ,12b ) in situ unmittelbar nachgeordnet ist. - Maschine nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelungseinrichtung vorgesehen ist, die derart wirkt, dass die Fördergeschwindigkeit der einzelnen Teilstreifen (
12a ,12b ) anhand der Spannung in den Teilstreifen (12a ,12b ) geregelt wird. - Verfahren zum Herstellen von Filter Tow Streifen (
10 ), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem wenigstens zwei Teilstreifen (12a ,12b ) aus vernetzten und gekräuselten Filamenten (13 ) durch einen Bereich geringerer Vernetzungsdichte (11 ) verbunden werden, wobei die Filamente (13 ) im Bereich geringerer Vernetzungsdichte (11 ) gegenseitig verschlauft und/oder verhakt werden und Kreuzungspunkte (14 ) bilden derart, dass die maximale Quertrennkraft der Teilstreifen 20 cN auf einer Länge von ca. 20 cm des Filter Tow Streifens (10 ) nicht übersteigt und/oder die Zahl der verbindenden Filamente 200 querverhakende und/oder querverschlaufende Filamente (13 ) auf einer Länge von ca. 20 cm des Filter Tow Streifens (10 ) bei Beaufschlagung des Filter Tow Streifens (10 ) mit der maximalen Quertrennkraft nicht übersteigt. - Verfahren nach Anspruch 13, insbesondere zum Herstellen eines Filter Tow Streifens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstreifen (
12a ,12b ) Seite an Seite angeordnet und gemeinsam gekräuselt werden. - Verfahren nach Anspruch 13, insbesondere zum Herstellen eines Filter Tow Streifens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstreifen (
12a ,12b ) teilweise überlappend übereinandergeführt und mechanisch durch Vernadeln oder mit einem Luftstrahl oder mit einem Wasserstrahl so behandelt werden, dass bindende Filamente entstehen. - Verfahren nach Anspruch 13, insbesondere zum Herstellen eines Filter Tow Streifens nach Anspruch 6, wobei die Teilstreifen (
12a ,12b ) vollkommen überlappend übereinandergeführt und mechanisch durch Vernadeln oder mit einem Luftstrahl oder mit einem Wasserstrahl so behandelt werden, dass bindende Filamente (13 ) entstehen. - Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter Tow Streifen in die Teilstreifen (
12a ,12b ) getrennt und die separierten Teilstreifen (12a ,12b ) in verschiedene Kannen oder in eine geteilte Kanne mit mehreren Ablagebereichen oder in eine einzige Kanne eingelegt werden. - Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der ungeteilte Filter Tow Streifen (
10 ) in eine Kanne eingelegt wird. - Verfahren zum Herstellen von Filterstäben aus Filter Tow Streifen aus vernetzten und gekräuselten Filamenten, bei dem ein Filter Tow Streifen (
10 ), insbesondere Twin Tow, durch ein Aufbereitungsteil und ein Formatteil gefördert wird, wobei der Filter Tow Streifen (10 ) wenigstens zwei durch einen Bereich geringerer Vernetzungsdichte (11 ) miteinander verbundene Teilstreifen (12a ,12b ) aufweist und die Filamente (13 ) im Bereich der geringeren Vernetzungsdichte (11 ) gegenseitig verschlauft und/oder verhakt sind derart, dass die Filamente (13 ) Kreuzungspunkte (14 ) bilden, wobei die Teilstreifen (12a ,12b ) vor dem Formatteil mit einer maximalen Quertrennkraft getrennt werden, die 20 cN auf einer Länge des Filter Tow Streifens von ca. 20 cm nicht übersteigt.
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