EP0440575A1 - ProcÀ©dé d'encollage d'une bande de papier dans l'industrie du tabac et boudin de filtre à cigarette obtenu selon ce procédé - Google Patents

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EP0440575A1
EP0440575A1 EP91810017A EP91810017A EP0440575A1 EP 0440575 A1 EP0440575 A1 EP 0440575A1 EP 91810017 A EP91810017 A EP 91810017A EP 91810017 A EP91810017 A EP 91810017A EP 0440575 A1 EP0440575 A1 EP 0440575A1
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adhesive
strip
paper
glue
projection device
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Michel Grossmann
Eduard Ringgenberg
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Philip Morris Products SA
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Fabriques de Tabac Reunies SA
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/14—Machines of the continuous-rod type
    • A24C5/24—Pasting the seam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device

Definitions

  • the subject of the present invention is a method of gluing one or more longitudinal zones of a strip of paper intended to form the envelope of a rod, in particular in the tobacco industry. It also relates to a cigarette filter rod obtained according to the above method.
  • the gluing of the paper strips intended to form the cylindrical casing envelopes, in particular in the tobacco industry, is an operation which must satisfy multiple requirements.
  • the simplest and most widespread solution up to now consists in using a glue liquid at room temperature, for example polyvinyl acetate, and in gluing the bonding zones which will later form the joints, by transfer of this glue liquid on the paper strip, for example by means of a thin disc driven in rotation of which a part of the periphery is immersed in a container of glue.
  • the patent application document DE-34 01 588 describes for example an improvement made to applicators of this kind. Instead of disc applicators, there have also been proposed, for the deposition of polyvinyl acetate glue, glueers provided with a nozzle which opens into contact with the paper (US Pat. No. 3,619,328).
  • the aim of the present invention is to propose a simple sizing process making it possible to carry out the sizing operation at high speed on all types of paper, in particular highly porous papers, and the costs of which are used are as small as possible.
  • the gluing method according to the invention is characterized in that one or more projection devices are available at a fixed location, the strip is made to pass in front of the device (s). projection at a predetermined distance, different from zero, the projection device (s) is supplied with a glue liquid at room temperature and with compressed air and the projection device (s) is actuated so as to project onto each longitudinal zone to be bonded a jet of fine glue droplets.
  • Another object of the invention is therefore a cigarette filter rod obtained according to the method of the invention and characterized in that it comprises a cylindrical envelope formed by a strip of highly porous paper whose edges overlap and are fixed together with a polyvinyl acetate adhesive joint.
  • Fig. 1 is a schematic and exploded perspective view showing the displacement of a strip of paper during the formation of a cigarette filter rod
  • fig. 2 is a diagram of various components of a sizing installation allowing the sizing of the strip of paper visible in FIG. 1 and
  • fig. 3 is an elevational view of an adhesive projector usable in the installation of FIG. 2.
  • a strip of paper l which passes at high speed in an installation so as to constitute the envelope of a cigarette filter rod designated by 2.
  • the band l constitutes a cylindrical envelope which surrounds a filtering mass 3 of cellulose acetate and the two edges of which are folded over one another and kept fixed by a glue joint 4.
  • This glue joint is called the seam joint.
  • a second adhesive joint 5 is located in the center of the strip and provides the connection between the filtering mass 3 and the strip l.
  • the strip l permanently receives on its central zone 6 a jet of liquid glue forming the internal seal in the form of a median thread.
  • a jet of liquid glue forming the internal seal in the form of a median thread.
  • a second jet of glue which forms a marginal thread 7 and constitutes the sewing thread.
  • the threads 6 and 7 are approximately 2 mm wide.
  • the strip 1 After having received the glue threads 6 and 7, projected horizontally, the strip 1 is led into a device for forming the tube, which is known per se and is only shown diagrammatically in FIG. l.
  • Guide means raise the edges of the strip to give it the shape of a U in which a continuous bar 3 of cellulose acetate, forming the filter material is engaged.
  • the assembly of the strip l and of the filling 3 then passes through a closing guide 27 in which the two edges of the strip l are folded over the mass 3 and pressed against each other, thus ensuring the adhesion of the connecting zones 6 and 7.
  • the sausage is then dried and cut into segments which are incorporated into cigarettes during subsequent operations.
  • the means used to deposit the two adhesive threads 6 and 7 are shown in more detail in FIGS. 2 and 3.
  • Fig. 2 shows the entire planned installation.
  • This installation includes a fully closed glue tank 8.
  • Tubing 9 comes out and leads the liquid adhesive to the two projectors 10 and 11 which are placed in front of the strip l at locations fixed so as to project the adhesive joints 6 and 7 thereon.
  • a tube 12 compressed air is admitted into the upper part of the container 8 in order to pressurize the liquid adhesive contained in this reservoir.
  • a valve 13 and a connector on the pipe 9 make it possible to supply the container 8 with adhesive, if necessary.
  • the installation requires a supply of compressed air and adjustment and control means acting on this supply.
  • the control panel 14 comprises, in addition to the control switch 15, regulators 16, 17 and 18 adjustable and consequently making it possible to adjust the air pressures going, on the one hand, to the container 8 by the tube 12, d on the other hand, to the projector 10 by a pipe 19 into which a heating device 20 is introduced and finally into a conduit 21 which supplies the projector 11.
  • the projection devices 10 and 11 are also supplied with compressed air at unregulated pressure, from a pipe 22, through a control valve 23. This command makes it possible to maneuver the needle of the projectors, as will be seen below.
  • the general supply of table 14 is carried out from a source of compressed air through a presetting regulator 24.
  • the device 10 comprises a nozzle 25 provided with an opening calibrated at its front end.
  • a movable needle, visible at 26, is biased by a spring so as to be held in a position where it closes the opening of the nozzle.
  • the air pressure arriving through the conduit 22 causes the needle to retreat and consequently the opening of the nozzle.
  • a mixture of air and liquid coming from the two conduits 9 and 19 is then brought behind the opening of the nozzle and projects a jet of fine droplets of liquid on the strip l which passes at high speed in front of this nozzle, at a certain distance, for example of the order of 4 mm. It has been found that different features make it possible to obtain results which fully satisfy the conditions.
  • the dosage of the adhesive with regard to the degree of fluidity and its capillarity characteristics must be adjusted by means of preliminary tests as a function of the desired running speed and the type of paper to be bonded.
  • the compressed air pressures must be determined from case to case with accuracy, as mentioned above.
  • the diameter of the droplets and the spraying rate depend on the characteristics of the nozzle opening as well as the dimensions and the shape of the interior chamber in which the mixing takes place. .

Landscapes

  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Deux dispositifs de projection (10 et 11) forment chacun un filet encollé sur la bande (1). Le filet marginal (7) formant la couture est projeté sous l'effet d'une pression d'air comprimé préchauffé en (20) et passant dans la tubulure (19) tandis que le filet encollé intérieur (6) est formé par le dispositif (11) alimenté en air comprimé froid par la conduite (21). La colle contenue dans le récipient (8) est mise sous pression par la conduite (12) et parvient au dispositif de projection par le conduit (9). <IMAGE>

Description

  • La présente invention a pour objet un procédé d'encollage d'une ou plusieurs zones longitudinales d'une bande de papier destinée à former l'enveloppe d'un boudin, notamment dans l'industrie du tabac. Elle a également pour objet un boudin de filtre à cigarette obtenu selon le procédé précité.
  • L'encollage des bandes de papier destinées à former les enveloppes cylindriques de boudin, notamment dans l'industrie du tabac, est une opération qui doit satisfaire à de multiples exigences. La solution la plus simple et la plus répandue jusqu'à maintenant, consiste à utiliser une colle liquide à la température ambiante, par exemple le polyvinyle-acétate, et à encoller les zones de liaison qui formeront ultérieurement les joints, par transfert de cette colle liquide sur la bande de papier, par exemple au moyen d'un disque mince entraîné en rotation dont une partie de la périphérie plonge dans un récipient de colle. Le document de demande de brevet DE-34 01 588 décrit par exemple un perfectionnement apporté aux applicateurs de ce genre. Au lieu des applicateurs à disques, on a également proposé, pour le dépôt de colle de polyvinyle-acétate, des encolleurs munis d'une buse qui débouche au contact du papier (US-3,619,328).
  • Toutefois, un inconvénient majeur de ces dispositifs est qu'ils sont inutilisables avec les papiers hautement poreux dont l'utilisation se répand de plus en plus, notamment dans la fabrication des boudins de filtre. Ces dispositifs ont par ailleurs d'autres inconvénients notamment la vitesse d'application est limitée.
  • On a proposé plus récemment d'utiliser, pour l'opération d'encollage, des colles à haute température de fusion, qui se solidifient à la température ambiante et qui doivent par conséquent être appliquées à chaud. On peut, pour cela utiliser des dispositifs qui projettent la colle liquide sur la bande de papier et le brevet allemand DE-35 25 889 par exemple, décrit la construction d'une buse de projection adaptée à cette technique. Celle-ci est avantageuse dans certains cas, notamment lorsque les exigences en ce qui concerne la résistance du joint de colle sont élevées, mais elle est d'une application délicate. Le procédé est coûteux. La vitesse d'application est également relativement limitée. Enfin, l'utilisation de colle liquide à chaud ne convient pas pour les papiers hautement poreux dont on a parlé plus haut.
  • L'emploi d'applicateurs à pulvérisateurs est également connu pour le dépôt d'adhésifs dits "structuraux" ou des colles de polychloroprène et acryliques (FR-26 23 108). Le contenu de ce dernier document ne permet toutefois pas d'arriver à une solution fiable au problème de l'encollage des enveloppes des boudins dans l'industrie du tabac, tel qu'il se présente actuellement.
  • Ainsi, le but de la présente invention est de proposer un procédé d'encollage simple permettant de réaliser l'opération d'encollage à grande vitesse sur tous les genres de papier, notamment les papiers hautement poreux, et dont les coûts de mise en oeuvre soient aussi réduits que possible.
  • Dans ce but, le procédé d'encollage selon l'invention, du genre mentionné au début, est caractérisé en ce qu'on dispose un ou plusieurs dispositifs de projection à un emplacement fixe, on fait défiler la bande devant le ou les dispositifs de projection à une distance prédéterminée, différente de zéro, on alimente le ou les dispositifs de projection avec une colle liquide à la température ambiante et avec de l'air comprimé et on actionne le ou les dispositifs de projection de manière à projeter sur chaque zone longitudinale à encoller un jet de fines gouttelettes de colle.
  • Une application particulièrement avantageuse de ce procédé concerne la fabrication des boudins de filtre à cigarette. Un autre objet de l'invention est donc un boudin de filtre à cigarette obtenu selon le procédé de l'invention et caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe cylindrique formée d'une bande de papier hautement poreux dont les bords se recouvrent et sont fixés ensemble par un joint de colle de polyvinyle-acétate.
  • On va décrire ci-après, à titre d'exemple et en se référant au dessin annexé, une forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
  • La fig. 1 est une vue en perspective schématique et éclatée montrant le déplacement d'une bande de papier au cours de la formation d'un boudin de filtre à cigarette,
  • la fig. 2 est un schéma de divers composants d'une installation d'encollage permettant l'encollage de la bande de papier visible à la fig. 1 et
  • la fig. 3 est une vue en élévation d'un projecteur de colle utilisable dans l'installation de la fig. 2.
  • A la fig. l, on voit une bande de papier l qui défile à grande vitesse dans une installation de manière à constituer l'enveloppe d'un boudin de filtre de cigarette désigné par 2. Lorsque le boudin est formé, la bande l constitue une enveloppe cylindrique qui entoure une masse filtrante 3 d'acétate de cellulose et dont les deux bords sont rabattus l'un sur l'autre et maintenus fixés par un joint de colle 4. Ce joint de colle est appelé le joint de couture. Un second joint de colle 5 est situé au centre de la bande et assure la liaison entre la masse filtrante 3 et la bande l.
  • Pour permettre un encollage à grande vitesse, la bande l reçoit en permanence sur sa zone centrale 6 un jet de colle liquide formant le joint intérieur sous forme d'un filet médian. D'autre part, le long d'un de ses bords, elle reçoit un second jet de colle qui forme un filet marginal 7 et constitue le filet de couture. Les filets 6 et 7 ont une largeur d'environ 2 mm.
  • Après avoir reçu les filets de colle 6 et 7, projetés horizontalement, la bande l est conduite dans un dispositif de formation du boudin, qui est connu en soi et n'est représenté que schématiquement à la fig. l. Des moyens de guidage relèvent les bords de la bande pour lui donner la forme d'un U dans lequel une barre continue 3 d'acétate de cellulose, formant la matière du filtre est engagée. L'ensemble de la bande l et du remplissage 3 passe ensuite dans un guide de fermeture 27 dans lequel les deux bords de la bande l sont rabattus sur la masse 3 et pressés l'un contre l'autre, assurant ainsi l'adhérence des zones de liaison 6 et 7.
  • Le boudin est ensuite séché puis découpé en segments qui sont incorporés aux cigarettes au cours d'opérations ultérieures.
  • Les moyens utilisés pour déposer les deux filets de colle 6 et 7 sont représentés plus en détail aux fig. 2 et 3.
  • La fig. 2 montre l'ensemble de l'installation prévue. Cette installation comporte un réservoir de colle 8 entièrement fermé. Une tubulure 9 en sort et conduit la colle liquide aux deux projecteurs 10 et 11 qui sont placés devant la bande l à des emplacements fixes de façon à projeter sur elle les joints de colle 6 et 7. Par une tubulure 12, de l'air comprimé est admis dans la partie supérieure du récipient 8 afin de mettre en pression la colle liquide contenue dans ce réservoir. Une vanne 13 et un raccord sur la conduite 9 permettent de procéder à l'alimentation du récipient 8 en colle, en cas de besoin.
  • L'installation nécessite une alimentation en air comprimé et des moyens de réglage et de commande agissant sur cette alimentation. Le tableau de commande 14 comporte, outre le commutateur de commande 15, des détendeurs 16, 17 et 18 ajustables et permettant par conséquent de régler les pressions de l'air allant, d'une part, au récipient 8 par la tubulure 12, d'autre part, au projecteur 10 par une canalisation 19 dans laquelle est introduit un dispositif de réchauffage 20 et enfin dans un conduit 21 qui alimente le projecteur 11. Les dispositifs de projection 10 et 11 sont également alimentés en air comprimé à pression non réglée, à partir d'une canalisation 22, à travers une vanne de commande 23. Cette commande permet de manoeuvrer le pointeau des projecteurs, comme on le verra plus loin. L'alimentation générale du tableau 14 s'effectue à partir d'une source d'air comprimé à travers un détendeur à pré-réglage 24.
  • On a constaté que l'on pouvait obtenir une installation fonctionnant parfaitement et répondant aux exigences les plus sévères en utilisant des dispositifs de projection de construction très simple et courante comme le dispositif 10 représenté à la fig. 3. Ce dispositif comprend trois raccords d'entrée situés à sa partie arrière et qui sont raccordés respectivement aux conduits 9, 19 et 22. Dans le cas du dispositif 11, la tubulure d'amenée d'air de pulvérisation sera la tubulure 21 et non pas la tubulure 19.
  • Le dispositif 10 comporte une buse 25 munie d'une ouverture calibrée à son extrémité antérieure. Un pointeau mobile, visible en 26, est sollicité par un ressort de façon à être maintenu dans une position où il obture l'ouverture de la buse. La pression d'air arrivant par le conduit 22 provoque le recul du pointeau et par conséquent l'ouverture de la buse. Un mélange d'air et de liquide provenant des deux conduits 9 et 19 est alors amené derrière l'ouverture de la buse et projette un jet de fines gouttelettes de liquide sur la bande l qui défile à grande vitesse devant cette buse, à une certaine distance, par exemple de l'ordre de 4 mm. On a constaté que différentes particularités permettaient d'obtenir des résultats qui satisfont pleinement aux conditions.
  • Ainsi, il est avantageux de préchauffer l'air de projection du mélange destiné à former le joint de couture 7.
  • De toute manière, le dosage de la colle en ce qui concerne le degré de fluidité et ses caractéristiques de capillarité doit être ajusté au moyen d'essais préalables en fonction de la vitesse de défilement désirée et du type de papier à encoller. De même, les pressions d'air comprimé doivent être déterminées de cas en cas avec exactitude, comme on l'a dit plus haut.
  • Comme dans tout dispositif de projection sous flux d'air comprimé, le diamètre des gouttelettes et le débit de projection dépendent des caractéristiques de l'ouverture de la buse ainsi que des dimensions et de la forme de la chambre intérieure dans laquelle se fait le mélange.
  • On a constaté que le dispositif de projection décrit, qui est extrêmement simple, permet de réaliser un encollage fiable même sur des papiers hautement poreux à des vitesses encore inatteignables jusqu'à maintenant, par exemple des vitesses de l'ordre de 400 m/min.
  • Des essais ont même montré qu'il était possible d'envisager une augmentation des vitesses de défilement jusqu'à un ordre de 600 m/min.
  • La colle qui se dépose par projection, en très fines gouttelettes, sur les fibres du papier ne pénètre pas dans l'épaisseur de ce dernier. On obtient ainsi, notamment au joint dit "de couture" une liaison fiable, évitant tout encrassement des machines, même avec un papier hautement poreux.

Claims (9)

  1. Procédé d'encollage d'une ou plusieurs zones longitudinales d'une bande de papier destinée à former l'enveloppe d'un boudin, notamment dans l'industrie du tabac, caractérisé en ce qu'on dispose un ou plusieurs dispositifs de projection à un emplacement fixe, on fait défiler la bande devant le ou les dispositifs de projection à une distance prédéterminée, différente de zéro, on alimente le ou les dispositifs de projection avec une colle liquide à la température ambiante et avec de l'air comprimé et on actionne le ou les dispositifs de projection de manière à projeter sur chaque zone longitudinale à encoller un jet de fines gouttelettes de colle.
  2. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce qu'on utilise une colle de polyvinyle acétate.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un papier à haute porosité.
  4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on alimente le ou les dispositifs de projection à partir d'un récipient dans lequel la colle est maintenue sous une pression réglée.
  5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer le papier à une distance de l'ordre de 4 mm devant le ou les dispositifs de projection.
  6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la colle est maintenue sous pression dans le récipient au moyen d'air comprimé.
  7. Boudin de filtre à cigarette obtenu selon le procédé de la revendication l, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe cylindrique formée d'une bande de papier hautement poreux dont les bords se recouvrent et sont fixés ensemble par un joint de colle.
  8. Boudin de filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une masse filtrante en acétate de cellulose collée à l'enveloppe cylindrique par un joint de colle médian.
  9. Boudin de filtre selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la colle des dits joints est une colle de polyvinyle-acétate.
EP19910810017 1990-01-31 1991-01-11 Procédé d'encollage d'une bande de papier dans l'industrie du tabac et boudin de filtre à cigarette obtenu selon ce procédé Expired - Lifetime EP0440575B1 (fr)

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