ES2305759T3 - Formacion en linea de filtros de cigarrillos acoplados. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para producir filtros de cigarrillos que comprende los pasos de: a) conducir un sustrato flexible, delgado, continuo, a través de una fuente de material con partículas que alteran el humo; b) aplicar una carga electroestática sobre el sustrato aguas arriba de la fuente de material con partículas; c) depositar una capa de material con partículas desde la fuente sobre el sustrato, dependiendo el espesor de la capa de la intensidad de la carga electroestática sobre el sustrato; d) cortar el sustrato cubierto con partículas en piezas; y e) situar esas piezas dentro de cavidades entre componentes del filtro separados entre sí.
Description
Formación en línea de filtros de cigarrillos
acoplados.
El invento presente se refiere a la formación de
filtros de cigarrillos acoplados, y más particularmente a la
formación en línea de filtros que incluyen material con partículas
que alteran el humo, tales como catalizadores, adsorbentes,
saborizantes y similares.
Muchos procedimientos de fabricación de filtros
incluyen combinar un número de componentes de filtros independientes
fabricados de antemano, que son almacenados y posteriormente
combinados en un diseño de filtro de cigarrillo particular, tal
como una configuración de
tapón-espacio-tapón. Tales
procedimientos requieren un número de pasos que pueden ser
eliminados mediante la formación en línea de los componentes de los
filtros, tal como el paso de almacenar los componentes de los
filtros preformados antes del ensamblaje.
El documento US 5465739 describe un filtro con
un aditivo que puede ser aplicado electroestáticamente sobre el
material del filtro.
Por tanto, uno de los objetivos del invento
presente es un procedimiento para la formación en línea de filtros
de cigarrillos en la producción de cigarrillos.
Otro objetivo del invento presente es un
procedimiento para la formación en línea de filtros que permita
variar los parámetros del proceso para producir filtros de
construcción y eficacia diferentes.
Otro objetivo más del invento presente es un
proceso para hacer filtros que sea sencillo, pero altamente efectivo
para producir filtros de cigarrillos a velocidades de producción
elevadas.
De acuerdo con un primer aspecto del invento
presente, se proporciona un proceso para producir filtros de
cigarrillos que comprende los pasos de conducir un sustrato
flexible, delgado, continuo, a través de una fuente de material con
partículas que alteran el humo; aplicando una carga electroestática
sobre el sustrato aguas arriba de la fuente de material con
partículas; depositando una capa de material con partículas desde la
fuente sobre el sustrato, dependiendo el espesor de la capa de la
intensidad de la carga electroestática sobre el sustrato, cortando
en piezas el sustrato cubierto con partículas; y situando esas
piezas en cavidades que se encuentran entre los componentes de los
filtros separados entre sí.
De acuerdo con un segundo aspecto del invento
presente, se proporciona un proceso para producir filtros de
cigarrillos que comprende los pasos de: conducir un sustrato
flexible, delgado, continuo, a través de una fuente de material con
partículas que alteran el humo; aplicando una carga electroestática
sobre el sustrato aguas arriba de la fuente de material con
partículas; depositando una capa de material con partículas desde
la fuente sobre el sustrato, dependiendo el espesor de capa de la
intensidad de la carga electroestática sobre el sustrato; situando
los componentes de los filtros separados en el sustrato cubierto con
partículas; y enrollando el sustrato cubierto con partículas
alrededor de los componentes de los filtros.
El invento proporciona también un tapón de
filtro para filtro de cigarrillo hecho mediante un proceso de
acuerdo con el invento que comprende una pieza de sustrato flexible
con varias capas de material con partículas que alteran el humo
depositadas electroestáticamente sobre el sustrato.
El invento proporciona también un tapón de
filtro para filtro de cigarrillo hecho mediante un proceso de
acuerdo con el invento, una pieza de sustrato flexible al menos con
una capa de material con partículas que alteran el humo depositada
electroestáticamente sobre el sustrato, teniendo la pieza de
sustrato flexible la forma de un rollo que tiene una forma
cilíndrica.
El proceso de deposición puede ser un proceso
tal como xerografía o electrofotografía que permita la formación de
una capa de material con partículas que alteran el humo sobre un
sustrato de papel o del papel de filtro, o se usa en línea
cualquier otro sustrato adecuado para crear una capa activa en la
zona acoplada de un filtro de cigarrillo. Puede variarse la
cantidad de material con partículas que alteran el humo, dependiendo
de la intensidad del campo y de la cobertura aplicadas sobre el
papel de filtro. El material con partículas puede ser pegado entre
sí usando pequeñas cantidades de un adhesivo fundido caliente. Se
prefieren adhesivos fundidos calientes a los adhesivos disueltos o
de látex, que pueden requerir un secado largo para retirar el
portador líquido. Además, el uso de tal adhesivo para mantener
pegado el material con partículas a la superficie del papel no hace
que el material se vuelva inactivo. De esta manera puede depositarse
una amplia variedad de partículas, tales como catalizadores,
saborizantes y adsorbentes, por ejemplo.
Puede introducirse material con partículas en la
capa depositada electroestáticamente para ayudar en la retirada de
componentes específicos de la corriente de humo de tabaco. Se puede
usar el silicio para retirar aldehídos específicos, por ejemplo.
La capa depositada electroestáticamente puede
incluir también una combinación de partículas tales como un
adsorbente de carbono y un saborizante que realcen el sabor o las
características subjetivas del cigarrillo. Esto, junto con la
capacidad de aplicar en línea la capa, mejora la flexibilidad del
diseñador de cigarrillos respecto a la entrega de humo y aumenta la
capacidad de controlar la calidad de todo el proceso.
El invento contempla también el uso de material
no tejido en lugar de papel cargado de partículas. Por ejemplo,
puede usarse una pieza de carbono activado no tejida en lugar de
papel lleno de carbono. En algunas circunstancias, las fibras de
celulosa usadas en el papel lleno de carbono son higrorreactivas y
pueden tender a hacer que el humo se vuelva seco. Por tanto, el uso
de un material no tejido sin papel con adsorbente de carbono
activado puede mejorar las características subjetivas que se
experimentan durante el proceso de fumar.
Nuevas características y ventajas del invento
presente, además de las mencionadas anteriormente, se harán
evidentes para personas con experiencia normal en la técnica gracias
a la lectura de la descripción detallada siguiente, junto con los
dibujos que se acompañan, en los que números de referencia similares
se refieren a partes similares, y en los que:
la Figura 1 es una vista esquemática de un
diagrama que muestra la deposición electroestática en línea de
material con partículas sobre un sustrato y la formación del
sustrato cubierto con partículas en forma de tapón para ser
insertado en línea en las cavidades que se encuentran entre una
línea continua de tapones de acetato de celulosa separados entre
sí;
la Figura 2 es una vista en alzado lateral del
tapón con partículas de la Figura 1 después de ser cortado y antes
de que el faldón sea plegado para completar la forma del tapón;
la Figura 3 es una vista esquemática de un
diagrama que muestra los tapones de la Figura 1 insertados en las
cavidades que se encuentran entre tapones de acetato de celulosa
separados entre sí en la producción continua de filtros de
cigarrillos;
la Figura 4 es un filtro de
tapón-espacio-tapón de cigarrillo
completo con un tapón con partículas en la cavidad que se encuentra
entre dos tapones de acetato de celulosa;
la Figura 5 es una vista esquemática de un
diagrama que muestra un proceso alternativo de deposición
electroestática en línea de material con partículas sobre papel de
filtro durante la producción continua de filtros de cigarrillos de
tapón-espacio-tapón;
la Figura 6 es una vista en planta del papel de
filtro de cigarrillos de la Figura 5 con material para alterar el
humo depositado electroestáticamente sobre el papel;
la Figura 7 es una vista esquemática de un
diagrama que muestra todavía otro procedimiento más para la
deposición electroestática en línea de material con partículas
sobre papel de filtro mediante transferencia indirecta;
la Figura 8 muestra un material con partículas
depositado electroestáticamente en forma de pauta sobre el
papel;
la Figura 9 es otra vista esquemática de un
diagrama que muestra el material con partículas depositado en ambos
lados de un sustrato adecuado; y
la Figura 10 es una vista en alzado de un
extremo de un componente de filtro formado en rollo en el que el
sustrato cubierto con partículas es rizado antes de ser
enrollado.
Haciendo referencia con más detalle a los
dibujos, la Figura 1 muestra una disposición para depositar material
10 con partículas desde un primer suministro 12 sobre un sustrato
14 flexible, delgado, continuo. El sustrato puede ser papel o
material no tejido, por ejemplo, y el material 10 con partículas
puede comprender cualquier clase de partículas que alteren el humo,
tales como adsorbentes, catalizadores y saborizantes. Los
adsorbentes pueden incluir carbono, zeolita, gel de silicio APS y
otros materiales adsorbentes por separado o combinados unos con
otros. Por ejemplo, el silicio es particularmente efectivo retirando
aldehídos del humo del tabaco específicos.
Se aplica una carga electroestática sobre el
sustrato 14 por medio de cualquier mecanismo adecuado, tal como el
dispositivo de descarga 16 de corona mostrado en la Figura 1. Se
selecciona la intensidad de la carga de acuerdo con el espesor del
material con partículas cubierto sobre el sustrato 14, produciéndose
mayores espesores cuanto mayores son las cargas. Cuando el sustrato
14 cargado electroestáticamente se desplaza en un sentido de aguas
arriba a través del primer suministro 12 de material 10 con
partículas, el sustrato queda cubierto con el material. Las
partículas pueden ser pegadas entre sí usando pequeñas cantidades de
adhesivo fundido caliente, si así se desea. Además, el sustrato
cubierto puede pasar a través de la garganta de un par de rodillos
18 para fundir, o si no para impulsar, el material 10 de partículas
dentro del sustrato 14, como se muestra en la Figura 1.
El material con partículas puede ser depositado
en una sola pasada o pueden aplicarse múltiples capas al sustrato.
En este sentido, un segundo suministro 12A de las mismas o
diferentes partículas 10A deposita otra capa sobre la capa
depositada primero, y los rodillos 18A oprimen el material sobre el
sustrato.
El sustrato 14 cubierto con partículas es
cortado a continuación en piezas por la cuchilla 20 y esas piezas
son depositadas en cavidades que se encuentran entre los componentes
de los filtros separados entre sí, como se explicará a continuación
con más detalle.
En una realización preferida del invento
presente, las piezas cortadas son formadas en un tapón 22 cilíndrico
enrollando la pieza de sustrato cubierta en esa configuración. Las
Figuras 1 y 2 muestran el tapón 22, y en la figura 2, el faldón 24
está dispuesto para ser plegado para completar la forma del
tapón.
La Figura 3 muestra una disposición para
producir una línea continua de filtros de
tapón-espacio-tapón. Esta
disposición incluye papel de filtro 26 con tapones 28 separados
entre sí de acetato de celulosa sobre el papel de filtro. Hay
cavidades 30 situadas entre los tapones de acetato de celulosa, y
los rollos 22 de tapón de sustrato cubierto de partículas son
depositados dentro de estas cavidades. Finalmente, el filtro
continuo de la Figura 3 es cortado en 32 para producir el filtro 34
de tapón-espacio-tapón mostrado en
la Figura 4. Los tapones 28A y B de acetato de celulosa separados
entre sí definen la cavidad 30 dentro de la cual ha sido depositado
el rollo 22 de tapón. El papel de filtro 26 rodea este conjunto.
La Figura 5 muestra una realización alternativa
del invento presente en la que el papel de filtro 26 es cubierto
con material 10B con partículas desde una fuente 12B. Aquí, de
nuevo, se aplica una carga electroestática al papel de filtro 26
con el dispositivo cargador 16. El papel de filtro 30 con partículas
sobre él pasa a través de los rodillos 18 y a continuación se
sitúan apropiadamente tapones 28 de acetato de celulosa sobre el
papel de filtro cubierto. El papel de filtro cubierto es finalmente
enrollado alrededor de los tapones 28 de acetato de celulosa
separados entre sí mediante plegadores 36 y la disposición continua
del filtro es cortada posteriormente en conjuntos de filtro de
cigarrillo individuales, como se muestra en la Figura 4. Sin
embargo, en esta realización particular, las cavidades son algo
huecas y el material 10 con partículas que alteran el humo tiene la
forma de una capa superficial interior dentro de la cavidad 30. La
Figura 6 muestra el papel de filtro 26 cubierto con el material 10B
con partículas.
La Figura 7 muestra otra realización del invento
presente en la que el sustrato 14 flexible, delgado, continuo, es
cubierto indirectamente con material 10C con partículas. Un rollo de
transferencia 30 giratorio recibe una carga electroestática del
dispositivo 16, y material 10C con partículas es depositado sobre la
superficie cargada del rollo desde un suministro 12C. El material
con partículas sobre la superficie del rollo es transferido sobre
el sustrato 14 por medio de succión desde un distribuidor 32, por
ejemplo. A partir de entonces, la capa de material 10C pasa a
través de la garganta de los rodillos 18 para fundir, o si no para
impulsar, el material dentro del sustrato. El sustrato cubierto es
cortado a continuación y formado en piezas de filtro, como se ha
descrito anteriormente.
La Figura 7 muestra también una segunda estación
de transferencia 30A opcional para depositar otra capa sobre el
sustrato, similar al sistema descrito anteriormente en relación con
la Figura 1.
La capa del material 10D con partículas de la
Figura 8 es depositada sobre el sustrato 14 en forma de pauta. De
esta manera, el dispositivo de carga puede ser construido y
dispuesto para situar una carga con pauta sobre el sustrato, y las
partículas se adherirán solamente al sustrato en las porciones
cargadas del mismo.
La Figura 9 muestra una disposición para aplicar
capas de material 10 y 10E con partículas en lados opuestos del
sustrato 14. Un primer suministro 12 de material con partículas está
situado a un lado del sustrato y un segundo suministro 12E está
situado al otro lado del sustrato. Una carga electroestática es
aplicada a ambos lados del sustrato 14 por los dispositivos 16 y
16E. Por lo demás, el sistema es similar al de la Figura 1, y el
sustrato cubierto es formado en componentes de filtro de la misma
manera que se ha descrito anteriormente.
La Figura 10 es una vista en corte de una
sección de un componente de filtro 40 similar a la mostrada en la
Figura 2. Sin embargo, en el componente de filtro 40 el sustrato 14
cubierto con material con partículas es rizado antes de ser formado
en rollo en su configuración final.
Debe entenderse que aunque la descripción
detallada anterior muestre realizaciones preferidas del invento,
éstas se ofrecen solamente a modo de ejemplo, ya que varios cambios
y modificaciones dentro del ámbito del invento serán evidentes para
personas expertas en la técnica merced a la descripción detallada.
Por ejemplo, se pueden combinar diferentes materiales con
partículas en una sola o en múltiples capas.
Claims (20)
1. Un proceso para producir filtros de
cigarrillos que comprende los pasos de:
- a)
- conducir un sustrato flexible, delgado, continuo, a través de una fuente de material con partículas que alteran el humo;
- b)
- aplicar una carga electroestática sobre el sustrato aguas arriba de la fuente de material con partículas;
- c)
- depositar una capa de material con partículas desde la fuente sobre el sustrato, dependiendo el espesor de la capa de la intensidad de la carga electroestática sobre el sustrato;
- d)
- cortar el sustrato cubierto con partículas en piezas; y
- e)
- situar esas piezas dentro de cavidades entre componentes del filtro separados entre sí.
2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el sustrato es papel.
3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el sustrato no es un material tejido.
4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, 2 ó 3, en el que el material con partículas es seleccionado
entre el grupo que comprende adsorbentes, catalizadores y
saborizantes.
5. Un proceso de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, en el que el material con partículas es
un adsorbente seleccionado entre el grupo que comprende carbono,
zeolita y gel de silicio APS.
6. Un proceso de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, en el que el paso de aplicar la carga
electroestática es variable, por lo que el espesor de la capa de
material con partículas es variable, dependiendo de la intensidad
de la carga electroestática sobre el sustrato.
7. Un proceso de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, que incluye el paso adicional de:
- f)
- enrollar cada una de las piezas cortadas en forma de un tapón cilíndrico antes de situar las mismas dentro de las cavidades entre componentes del filtro separados entre sí.
8. Un proceso de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, que incluye el paso de añadir sabor al
material con partículas.
9. Un proceso de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, que incluye el paso de:
- depositar múltiples capas de material con partículas sobre el sustrato.
10. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
9, en el que las múltiples capas de material con partículas están en
lados opuestos del sustrato.
11. Un proceso para producir filtros de
cigarrillos que comprende los pasos de:
- a)
- conducir un sustrato flexible, delgado, continuo, a través de una fuente de material con partículas que alteran el humo;
- b)
- aplicar una carga electroestática sobre el sustrato aguas arriba de la fuente de material con partículas;
- c)
- depositar una capa de material con partículas desde la fuente sobre el sustrato, dependiendo el espesor de la capa de la intensidad de la carga electroestática sobre el sustrato;
- d)
- situar componentes de filtro separados entre sí sobre el sustrato cubierto con partículas; y
- e)
- enrollar el sustrato cubierto con partículas alrededor de los componentes del filtro.
12. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
11, en el que el paso de aplicar la carga electroestática es
variable, por lo que el espesor de la capa de material con
partículas es variable, dependiendo de la intensidad de la carga
electroestática sobre el sustrato.
13. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
11 ó 12, en el que el sustrato continuo es papel de filtro.
14. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
11, 12 ó 13, en el que los componentes de filtro separados entre
sí, situados sobre el sustrato cubierto con partículas, comprenden
tapones de acetato de celulosa.
15. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 14, en el que el material de las partículas
es seleccionado entre el grupo que comprende adsorbentes,
catalizadores y saborizantes.
16. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 15, en el que el material de las partículas
es un adsorbente seleccionado entre el grupo que comprende carbono,
zeolita y gel de silicio APS.
17. Un tapón de filtro para filtro de cigarrillo
hecho mediante un proceso de acuerdo con cualquier reivindicación
precedente, comprendiendo una pieza de sustrato flexible con varias
capas de material con partículas que alteran el humo depositadas
electroestáticamente sobre el sustrato.
18. Un tapón de filtro de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que las diversas capas están en un lado del
sustrato.
19. Un tapón de filtro de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que las diversas capas están en lados
opuestos del sustrato.
20. Un tapón de filtro para un filtro de
cigarrillo hecho mediante un proceso de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 16, que comprende una pieza de sustrato
flexible al menos con una capa de material con partículas que
alteran el humo depositadas electroestáticamente sobre el sustrato,
teniendo la pieza de sustrato flexible la forma de un rollo que
tiene una forma cilíndrica.
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