DE2640949A1

DE2640949A1 - Garniturband fuer maschinen zur zigarettenherstellung

Info

Publication number: DE2640949A1
Application number: DE19762640949
Authority: DE
Inventors: Emory Eugene Stewart
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1977-05-12
Also published as: CA1039153A; ES450000A1; DE2640949B2; ZA762984B; US3983761A; JPS5254100A; AU1446376A; NL7607489A; GB1519410A; JPS5436680B2; FR2329215A1; AU497055B2

Description

¹¹ Garniturband für Maschinen zur Zigarettenherstellung "

Priorität: 28. Oktober 19 75 / V.St.A. Anmelde-Nr. 626 482

Die Erfindung betrifft ein endloses Garniturband bei Zigarettenmaschinen. Derartige Garniturbänder dienen dazu, das Zigarettenpapier zusammen mit dem Tabakfüllmaterial durch die Garnitur der Zigarettenherstellungsmaschine zu transportieren oder zu ziehen, wo das Papier in eine z.B. zylindrische Form um das Tabakmaterial gelegt, Klebstoff auf das Papier aufgebracht und das Papier um den Tabak zu einem kontinuierlichen Rohrstrang verklebt wird, die anschließend in die gewünschten Längenabschnitte in die einzelnen Zigaretten zerschnitten wird.

Es ist wünschenswert, daß derartige Garniturbänder für Maschinen zur Zigarettenherstellung glächmäßig sind, gute Spureigenschaften, eine verhältnismäßig hohe Zugfestigkeit, geringe Dehnung und die richtigen Reibungseigenschaften an der Ober- und Unterseite des Garniturbandes _nhaben, und daß sie eine

möglichst lange Lebensdauer bzw. einen maximalen Zigarettenausstoß pro Garniturband haben, weil sie die optimale Mischung von Biegeeigenschaften und Abriebfestigkeit aufweisen, so daß Ausfälle und Abschaltzeiten zum Austausch der Garniturbänder auf ein Mindestmaß eingeschränkt sind. Herkömmliche Garniturbänder sind endlos gewebt und bestehen meistens zu 100% aus Baumwolle oder Leinen sowohl im Schuß als auch in der Kette. Bei anderen bekannten Garniturbändern wird für die Kette Leinen und für den Schuß ein Gemisch aus Baumwolle und synthetischen Fasern verwendet. Es gibt zwar naturgemäß Vorteile und Nachteile bei den herkömmlichen Garniturbändern, und bis zum Aufkommen von mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Maschinen zur Zigarettenherstellung waren derartige Garniturbänder im allgemeinen auch zufriedenstellend und hatten eine ausreichend große Lebensdauer. Bei alten Zigarettenmaschinen bewegte sich das Garniturband normalerweise mit einer Geschwindigkeit von ca. 1,27 - 2,03 m/sec (250 bis 400 Fuß pro Minute), wobei diese Geschwindigkeit einen verhältnismäßig geringen Garniturbandverschleiß und wenig häufigen Austausch mit sich brachte. Bei den neuen mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Maschinen zur Zigarettenherstellung bewegt sich jedoch das Garniturband normalerweise mit einer GeschwindigkeitMDn 3,56 - 5,08 m/sec (700 bis 1000 Fuß pro Minute), was dazu führt, daß das Garniturband starker Wärmeentwicklung und Reibung im Garniturbereich ausgesetzt und die alternierende Biegebewegung erheblich erhöht ist. Bei derartigen Maschinen werden herkömmliche Garniturbänder außerordentlich schnell verschlissen und erfordern lange Abschaltzeiten zum Austausch gegen neue Garniturbänder.

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Im Verlauf der Jahre hat es hinsichtlich der Garniturbänder von Maschinen zur Zigarettenherstellung verhältnismäßig wenige Fortschritte und Verbesserungen gegeben. Eine Verbesserung geht jedoch aus der U.S.-Patentschrift 3 234 040 hervor, gemäß der Garniturbänder herkömmlicher Zigarettenherstellungsmaschinen durch Aufbringen eines mikrokristallinen Wachses zum Schmälzen der innen befindlichen Fasern mit anschließendem äußerlichen Überziehen oder Lackieren gefolgt von einem Außenbeschichtungsverfahren behandelt werden. Durch diese Kombination von Schmälzen und überziehen soll zwar die Lebensdauer des Garniturbandes beträchtlich verbessert werden, aber solche Garniturbänder haben sich für die Industrie als nicht akzeptabel erwiesen. Man vermutet, daß dies teilweise darauf zurückzuführen ist, daß nichts getan wurde, um die Grundstruktur oder Faserkomponente des Garniturbandes selbst zu verbessern. Es ist zwar auch schon bekannt, synthetische Fäden anstelle der Baumwoll- oder Leinenfäden als Schußmaterial herkömmlicher Garniturbändern zu verwenden; aber auch dieser Ersatz allein verbessert die Leistungsfähigkeit des Garniturbandes nicht so weit, daß er in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Maschinen zur Zigarettenherstellung verwendbar wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein endlos gewebtes Garniturband zu schaffen, das auch bei Verwendung in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Maschinen zur Zigarettenherstellung befriedigt. Angestrebt werden dabei möglichst gleichmäßige Abmessungen, gute Spureigenschaften bei mäßig großer Zugfestigkeit, geringe Dehnung und ansonsten Maßbeständigkeit bei entsprechenden Reibungseigenschaften an der Ober- und Unterseite und eine möglichst lange

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Lebensdauer bzw. einen maximalen Zigarettenausstoß pro Garniturband durch optimale Mischung aus Biegeeigenschaften und Abriebfestigkeit, um Ausfälle und Abschaltzeiten zum Austausch der Garniturbänder in den Maschinen auf ein Mindestmaß einzuschränken.

Gemäß der Erfindung weist ein verbessertes Garniturband für Maschinen zur Zigarettenherstellung ein endloses gewebtes Band mit einer Kette aus gefachten, merzerisierten (sak)-Baumwollfäden, insbesondere mit großer Stapellänge, von denen jeder Kettfaden eine Vielzahl einzelner Fäden umfaßt, die aus Baumwollkarnmgarnfasern gesponnen, gefacht und merzerisiert sind, sowie einem strukturellen Schuß aus Baumwollfasern und synthetischen Fäden auf, der einen mehrfädigen Synthetikkern umfaßt, der mit Baumwoll-.fäden umsponnen ist, wobei eine Vielzahl derartiger umsponnener Fäden zu £weils einem Schußfaden gefacht sind. Derartige Kett- und Schußfäden sind dann in konventioneller Weise zu einem endlosen Rohmaterial gewebt, welches im wesentlichen aus ca. 60 bis 90 Gewichtsprozent Kettfäden· und IO bis 40 Gewichtsprozent Schußfäden besteht. Das so e ihaltene Gewebe wird mit einem entsprechenden Schlichtemittel gesättigt und wärmebehandelt, damit das Garniturband auf die gewünschten Maße festgelegt wird. Die für den Schuß verwendeten synthetischen Fasern bestehen vorzugsweise aus Polyamiden oder Polyestern.

Die Erfindung ist mit ihren Ausgestaltungen in den Patentansprüchen weiter gekennzeichnet und anhand von Zeichnungen

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eines bevorzugten Ausführungsbeispiels nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Abschnitt eines Kettfadens mit vier Baumwollfäden, die zur Bildung des einen Kettfadens gefacht und merzerisiert sind;

Fig. 2 einen Abschnitt eines Bestandteils des Schußfadens, der einen vielfädigen Synthetikkern hat, der von Baumwollfäden un\₃p_Onnen wird;

Fig. 3 einen Teil eines Schußfadens mit drei Fäden gemäß Fig. 2, die zu einem einzigen Schußfadaigefacht sind;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht-eines Abschnitts eines gewebten Garniturbandes in typischer Gewebeart aus Kett- un.: Schußfäden gemäß Fig. 1 und 3.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß besonders strukturierte Kett- und Schußfäden, die eine bestimmte Kombination natürlicher Fasern und synthetischer Fasern umfassen, in herkömmlicher Weise zu einem endlosen Band gewebt und dann geschlichtet werden können, um ein Garniturband für Maschinen zur Zigarettenherstellung zu bilden, das eine außerordentlich hohe Lebensdauer hat; ohne daß dabei andere Eigenschaften, wie Maßbeständigkeit, Flexibilität und Zugfestigkeit aufgegeben werden.

Aus Fig. 1 der Zeichnungen geht ein einziger Kettfaden 2 hervor, der aus vier Einzelfäden 3 besteht, die gefacht oder verzwirnt sind. Jeder der Einzelfäden 3 ist aus Baumwollkammgarn mit großer Stapellänge der Faser gesponnen, und dann ist eine Vielzahl

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derartiger Fäden in bekannter Weise gefacht, um einen einzigen Kettfaden 2 zu bilden, der anschließend merzerisiert wird. Die Anzahl der Einzelfäden bzw. Strähnen, Drehungen pro Längseinheit, die Reißfestigkeit in Gramm pro Denier sowie die lineare Gesamtdichte der merzerisierten Baumwo1!kettfaden großer Stapellänge kann- in einem weiten Bereich, je nach den gewünschten Eigenschaften schwanken. Eine typische Struktur kann drei oder vier Strähnen merzerisierter (sak)-Baumwollfäden der Baumwollnummer 30 bis 12 aufweisen, die entweder in S- oder Z-Richtung mit 7 bis 15 Drehungen pro Zoll verzwirnt sind, wobei der resultierende gefachte Faden eine durchschnittliche Reißfestigkeit von 3 bis 4 g/den hat.

Fig. 2 zeigt einen der einzelnen umsponnenen Kernfäden 4, aus denen ein gefachter Schußfaden aufgebaut ist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist eine Vielzahl einzelner synthetischer Fäden 5 miteinander verzwirnt zu einem mehrfädigen Kern 6, der gleichzeitig mit einer Schicht gesponnener Baumwollfasern 7 umhüllt wird. Eine Vielzahl solcher umhüllter Kernfäden 4 wird dann zu einem Schußfaden 8 gefacht, wie Fig. 3 zeigt. Die Anzahl gefachter Kernfäden, die jeweils einen Schußfaden bilden, ist in einem weiten Bereich variierbar, wie auch die Anzahl Drehungen pro Längseinheit sowie die lineare Gesamtdichte. Je nach den gewünschten Ergebnissen können auch die Gewichtsprozentsätze zwischen Baumwollumhüllung und Synthesekern, die Anzahl Einzelfäden in jedem Kern sowie die Reißfestigkeit in Gramm pro Denier unterschiedlich sein. Typische Schußfäden können aus drei bis

sechs Strähnen Kernfäden bestehen, die jeweils eine Baumwollnummer· zwischen 40 und 15 haben und entweder in S- oder Z-Richtung

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mit 6 bis 12 Drehungen pro Zoll gezwirnt sind, wobei jeder Kernfaden von 60 bis 90 Gewichtsprozent eines mehrfädigen, hochfesten Polyesterkerns und 10 bis 40 Gewichtsprozent einer umhüllung aus Fäden von Baumwolle mit großer Stapellänge (sak) aufweist und der dadurch gebildete· Faden eine Reißfestigkeit im Rereich von 4,5 bis 7 g/den hat. Der Synthesekern kann ein mehrfädiges Garn aus Polyester oder Polyamid (Nylon) sein, und die Anzahl Fäden pro Kern kann in weitem Bereich schwanken, liegt aber vorzugsweise zwischen 34 und 72 Einzelfäden pro Kern.

Fig. 4 zeigt die Gewebestruktur für ein endloses Garniturband, das insgesamt mit 9 bezeichnet ist und in dem die oben beschriebenen Kettfäden 2 und Schußfäden 8 verwendet sind. Eine Anzahl von Gewebestrukturen eignet sich für die gewünschten Ergebnisse. Bevorzugte Gewebearten sind die Leinwand- oder abgeleitete Leinwandbindung sowie auch Köperbindung. Eine typische Fadendichte liegt zwischen 60 und 100 Kettfäden pro Zoll und 14 bis 25 Schußfäden pro Zoll. Ein besonders bevorzugtes Garniturband ist in abgeleiteter Leinwandbindung (2-1 Schußripsbindung) gewebt und hat eine Fadendichte von 80 Kettfäden pro Zoll und 19 Schußfäden pro Zoll im Rohzustand. Nach dem Weben wird der Materialriemen im Rohzustand mit einer Schlichtelösung getränkt und einem Heißtrockenverfahren ausgesetzt, um dasGarntturband in den gewünschten Abmessungen festzulegen. -Eine bevorzugte Schlichtelösung enthält Nylon aufgelöst in einem Äthanol-Wasser-Gemisch mit ca. 14 Gewichtsprozent Polyamid (Nylon 66), 57 Gewichtsprozent wasserfreiem Äthanol und 29 Gewichtsprozent Wasser. Auch Stärke

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oder Vinylacetat ist als Schlichtemittel brauchbar.

Die Garniturbänder können in einem großen Breiten-, Längen- und Dickenbereich gewebt werden, was vom Durchmesser der herzustellenden Zigarette sowie dem Modell der Maschine abhängt, in der das Garniturband verwendet v/erden soll. Abmessungen für ein typisches Garniturband sind beispielsweise ca. 22 mm Breite, 2800 mm Umfang und 0,6 mm Dicke.

Beispiel

Eine Anzahl endloser Garniturbänder wurde·aus folgenden Kett- und Schußfäden gemäß der Erfindung gewebt. Die Kettfaden bestanden aus vier Einzelfäden, die in S-Richtung mit 9,6 Drehungen pro Zoll gefacht waren. Jeder einzelne Faden war aus Baumwollkamingarnfäden mit großer Stapellänge gesponnen, gefacht und merzerisiert, um den Kettfaden zu bilden. Jeder gefachte Kettfaden hatte eine Reißfestigkeit von ca. 3,5 g/den. Die Schußfäden bestanden aus drei umsponnenen Kernfäden, die in S-Richtung mit 8,5 Drehungen pro Zoll verzw.irnt waren. Jeder einzelne Faden, aus dem der Schußfaden zusammengesetzt war, bestand aus einem 220 Denier 72 Einzelfäden aufweisenden hochfesten Polyestergarnkern, um den eine einschichtige Umhüllung aus Fäden von Baumwollfasern von großer Stapellänge geschlungen war. Jeder dieser Fäden hatte eine Baumwollnummer von 19, und der Polyesterkernanteil machte 80 Gewichtsprozent aus, während der Baumwollhüllariteil 20 Gewichts-

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prozent betrug. Der so gebildete Schußfaden hatte eine Reißfestigkeit von ca. 5,7 g/den. Dann wurden Garniturbänder aus den oben beschriebenen Kett- und Schußfäden in einer abgeleiteten Leinwandbindung (2-1 Schußripsbindung) zu einem Gewebe gewebt, dessen Dichte 80 Kettfaden pro Zoll und 19 Schußfäden pro Zoll im Rohzustand betrug. Das Rohgewebegarniturband wurde dann in einer Polyamidschlichtelösung getränkt, die ca. 14 Gewichtsprozent Nylon 66, 57 Gewichtsprozent anhydrisches Äthanol und 29 Gewichtsprozent Wasser aufwies. Die Nylon 66-Granulate zur Herstellung der Schlicttelösung sind von der Firma E.I. du Pont de Nemours & Co., Inc. unter dem Warenzeichen ELVAMIDE 806 1 im Handel erhältlich. Nach dem Schlichten wurden die Garniturbänder einer Wärmetrocknung unterzogen, um sie auf durchschnittliche Abmessungen von 22 mm Breite, 2800 mm Umfang und 0,6 mm Dicke zu stabilisieren. Die fertigen Garniturbänder wurden dann in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Maschinen zur Zigarettenherstellung auf Lebensdauer-und andere Leistungseigenschaften· geprüft. Im Vergleich zu herkömmlichen Garniturbändern aus 100% Baumwolle sowohl in der Kette als auch im Schuß erwiesen sich· alle Garniturbänder gemäß der Erfindung hinsichtlich, der Lebensdauer als weit überlegen, ohne daß von den anderen notwendigen Leistungskriterien irgend eines aufgegeben wurde.

Die einmalige Kombination gefachter Kettfaden aus merzerisierten (sak)-Baumwollfasern und gefachten Schußfäden aus mehrfädigem Synthetikkern mit Baumwollfaserhülle als einzigem Faden führt bei einem Verweben zu endlosen Garniturbändern, Schlichten und Wärmebehandeln zu hervorragenden Eigenschaften auf dem Gebiet der Zugfestigkeit, Dehnung, Biege- und Abriebfestigkeit. Derartige

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Garniturbänder haben eine durchschnittlich verlängerte Lebensdauer, die drei Mal so groß ist wie bei herkömmlichen Garniturbändern, die in gleicher Weise aus Baumwo11fäden von normaler Qualität als Kette und Schuß hergestellt sind. .".·-., *_: ; "

Die Erfindung bietet also ein gewebtes Garniturband für Maschinen zur Zigarettenherstellung, das eine Kombination natürlicher, chemisch abgewandelter und synthetischer Fasern in einer einmaligen Mischung und Anordnung aufweist und Eigenschaften hat, welche zu einer überragenden Lebensdauer ohne Aufgabe anderer Leistungsraerkmale führen. Die Kette besteht aus Baumwo11kammgarnfäden, von denen eine Vielzahl, merzerisiert, zu jeweils einem Kettfaden gefacht ist. Die Schußfäden bestehen aus mehrfädigen, synthetischen Kernen mi: einer Baumwollfaserumhüllung, von denen eine Vielzahl derartiger umhüllter Fäden jeweils zu einem Schußfaden gefacht ist. Gemäß der Erfindung hergestellte Garniturbänder haben eine Lebensdauer, die etwa dreimal so lang ist wie die normale Verschleißzeit herkömmlicher Garniturbänder in Maschinen zur Zigarettenherstellung.

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Claims

26A0949 Patentansprüche

1. Garniturband für Maschinen zur Zigarettenherstellung, das optimale Eigenschaften hinsichtlich Verschleiß- und Abriebfestigkeit, Flexibilität, Zugfestigkeit und Maßstabilität hat, gekennzeichnet durch ein schmales, endloses, gewebtes Gewebeband von vorherbestimmter Länge, der aus speziell strukturierten Kett- (2) und Schußfäden (8) hergestellt ist, von denen die Kettfaden aus einer Vielzahl von Fäden aus Baumwollfasern mit großer Stapellänge bestehen, die jeweils zu einem Kettfaden gefacht und merzerisiert sind, und von denen die Schußfäden aus einer Vielzahl synthetischer Kernfäden (4) bestehen, die jeweils zu einem Schußfaden gefacht sind, wobei jeder Kernfaden einen mehrfädigen Synthetikkern (6) auf v/ei st, der von einer Umhüllung aus Baumwollfasern (7) umhüllt ist, und wobei das gewebte Garniturband mit einer Schlichtelösung imprägniert und zur Stabilisierung des Garniturbandes in den gewünschten Abmessungen wärmebehandelt ist.

2. Garniturband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Kern ein mehrfädiges Polyamidgarn ist.

3. Garniturband nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Kern ein mehrfädiges Polyestergarn ist.

4. Garniturband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Polyamidschlichtegemisch getränkt ist.

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5. Garniturband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Gewebe zu ca. 60 bis 90 Gewichtsprozent aus Kettfaden und 10 bis 40 Gewichtsprozent aus Schußfäden besteht.

6. Garniturband für Maschinen zur Zigarettenherstellung, das optimale Eigenschaften hinsichtlich Verschleiß- und Abriebfestigkeit, Flexibilität, Zugfestigkeit und Maßbeständigkeit hat, gekennzeichnet durch ein schmales, endloses, gewebtes Garniturband von vorherbestimmter Länge, das aus speziell strukturierten Kett- und Schußfäden hergestellt ist, und wobei als Gewebeart des Garniturbandes entweder Leinwand™, abgeleitete Leinwand- oder Köperbindung gewählt ist, wobei jeder Kettfaden aus drei bis vier Baumwollfäden aus Baumwollfasern mit großer Stapellänge besteht, die gefacht und merzerisiert sind, wobei jeder Schußfaden aus drei bis sechs gefachten, synthetischen Kernfäden besteht, wobei jeder Kernfaden einen mehrfädigen synthetischen Kern aufweist, der von einer Hülle aus Baumwollfasern umhüllt ist, und wobei der Kern

34 bis 72 Einzelfäden aufweist, die aus der Gruppe aus Polyester- und Polyamidfäden ausgewählt sind, und wobei das gewebte Garniturband mit einer Polyamidschlichtelösung getränkt und zum Stabilisieren des Garniturbandes auf die gewünschten Abmessungen wärmebehandelt ist.

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