PL79301B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Cigarette Components Limited, Londyn (Wiel¬ ka Brytania) Sposób wytwarzania filtrów do papierosów, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia filtrów, zwlaszcza do papierosów, oraz urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu.Znane sposoby produkcji precików filtracyj¬ nych z ciaglego pasma wlókien z octanu celulozy, lub z wlókien uzywanych w przemysle wlókien¬ niczym, maja te wade, iz z danego pasma wlókien mozna wyprodukowac precik filtracyjny o cieza¬ rze jednostkowym zaleznym od jednostki miary czyli denier pasma wlókien, uzytego do tej pro¬ dukcji. Pasmo to, zwykle pofalowane, w czasie wytwarzania z niego precika filtrowego jest wy¬ ciagane, co powoduje spadek jego ciezaru na jednostke dlugosci. Gdy pasmo jest zbyt mocno wyciagniete, to falistosc jego wlókien zmniejsza sie do tego stopnia, iz nie mozna z tego pasma otrzymac filtrów o nalezytej elastycznosci i spoi¬ stosci. Inaczej mówiac precik filtrujacy o poza¬ danym ciezarze na jednostke dlugosci mozna by¬ lo wyprodukowac jedynie z pasma o okreslonym denier czyli ciezarze na jednostke dlugosci.Przy produkcji wlókna cietego nie napotyka sie na trudnosci zwiazane z regulacja ciezaru, lecz wystepuja za to inne trudnosci zwiazane z otwie¬ raniem zbitej beli wlókien oraz uchwyceniem wlókien otwartych jak równiez ze zgrzebleniem na pasmo o pozadanych wlasciwosciach, co wy¬ maga kosztownych i powolnych w dzialaniu urza¬ dzen dodatkowych, przy czym trudno jest utrzy- 10 15 20 25 30 mac ciezar pasma na jednostke dlugosci na sta¬ lym poziomie.Celem i zadaniem wynalazku jest wyelimino¬ wanie powyzszych niedogodnosci, oraz opracowa¬ nie sposobu wytwarzania wlóknistych precików z ciaglego materialu wlóknistego i srodka wiaza¬ cego, z których ksztaltuje sie precik filtrujacy.Istota wynalazku wedlug wynalazku jest to, ze ciagly material wlóknisty doprowadza sie w spo¬ sób ciagly do zespolu tnacego, przecinajacego wlókna na odcinki o ograniczonej dlugosci a po¬ ciete wlókna doprowadza sie w sposób ciagly z zespolu tnacego do przyleglego zespolu formuja¬ cego.Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadze¬ nie do stosowania sposobu wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze pomiedzy zespolem doprowadzajacym a zespolem formujacym znaj¬ duje sie zespól przecinajacy wlókna, przedstawio¬ ne schematycznie na zalaczonym rysunku, tytu¬ lem przykladu wykonania na którym fig. 1 — przedstawia urzadzenie w widoku z boku, fig. 2 — fragment tego urzadzenia, w powiekszeniu, fig. 3 — fragment urzadzenia z fig. 2, w widoku z góry.Materialem wlóknistym uzytym w niniejszym sposobie sa wlókna octanu celulozy, a spoiwem jest trójoctan glicerylu. Wlókna te sa ciagnione do góry z beli 1 (fig. 1) w postaci pasma przez walki 3 najpierw do dmuchawki 4 roznosciera- 79 3013 79 801 4 jacej wlókna, a pózniej na cylinder prowadniczy 5. Nastepnie pasmo wchodzi pomiedzy walki 6 obracajace sie szybciej niz walki 3, co powoduje rozciaganie pasma, które po przejsciu przez dmu¬ chawke 7, rozprzestrzenia sie do szerokosci 250 mm i wówczas wchodzi do skrzynki 10, gdzie zostaje spryskane trójoctanem glicerylu przez natryski 8 i 9. Dmuchawki 4 i 7 sa znane i zawieraja szpare, przez która przesuwa sie pasmo, majace z jedne¬ go boku waskie szparki doprowadzajace strumie¬ nie sprezonego powietrza na pasmo wlókien.Z drugiego boku w dmuchawce znajduje sie scianka przytrzymujaca pasmo na drugiej kra- T wedai ¦ w ^€ge»ie jego nadmuchiwania. Nastepnie \ AwiSki 11 doprowadzaja poszerzone pasmo do ka¬ nalu wejsciowegp 12 wirujacych nozy 13 tnacych wlókna,,. napedzanych za posrednictwem kola pas- l m&Wegp 14 (fig, .2) i przekladni zebatej (nie uwi- ¦*-¦ doeanionejfr-przeg glówny wal napedowy urzadze¬ nia-, podobnie jak i walki 3, 6 i 11. Dlugosc po¬ cietych wlókien mozna zmieniac przez zmiane stosunku ilosci obrotów nozy 13 i walków 11, a przez zmiane stosunku ilosci obrotów bebna 26 (fig. 2) i walków 3, 6 i 11 mozna zmieniac ciezar na jednostke dlugosci precika wytworzonego z materialu wlóknistego. Dodatkowo, lecz dla ogra¬ niczonej wartosci, wzrost ciezaru osiaga sie przez zmiane stosunku ilosci obrotów walków 3 i 6, gdyz wówczas zmienia sie falistosc wlókien w pasmie podchodzacym pod wirujace noze tnace 13.Dmuch powietrza na wirujace noze 13 odbywa sie w kanale wlotowym 12 zasilanym sprezonym powietrzem przez rure 16, przy czym dmuch ten rozciaga pasmo pomiedzy walkami 11 i kanalem wlotowym 12, wprowadzajac je pod noze 13.Wentylator 15 Wciaga przez kanal 12, a czescio¬ wo i przez otwór 39 (fig. 3) rura 17 powietrze potrzebne do przenoszenia pocietych wlókien, lo¬ patki 19 wentylatora tlocza mieszanine powietrza z wlóknami w kierunku otworu wylotowego 18 stozkowego kanalu 21 wykonanego z siatki dru¬ cianej, poprzez który przelatuje wiekszosc po¬ wietrza wciagnietego przez otwór 39 i kanal 12, przy czym nalezy zaznaczyc, ze szybkosc prze¬ plywu powietrza przez kanal 21 nie maleje wsku¬ tek ulatniania sie przez jego siatkowe scianki z otworami o powierzchni 0,12 mm2. Pozostale w kanale 21 powietrze odkladajac wlókna na prze¬ puszczalnej tasmie uchodzi otworami 23 do grzej¬ nika 24, który ma kanal 25 o okraglym przekro¬ ju poprzecznym, przez który przechodzi tasma podobnie jak i wytwarzany precik z wlókien.W kanale tym tasma 22 jest zwijana wraz z prze¬ noszonymi przez nia wlóknami w precik 31. Otwo¬ ry 23 grzejnika 24 lacza sie z komora 43 (fig. 2) polaczona rura 44 z wentylatorem ssacym, a to w celu utrzymywania podcisnienia pod jezykiem 45, które pozwala utrzymac wlókna w zawiesze¬ niu az do chwili napotkania tasmy przenosniko¬ wej 22. Grzejnik 24, obok otworów 23 posiada równiez otwory dolne, po lewej stronie jezyka 45, czyli w miejscu, gdzie tasma 22 zwijana jest w rurke. Szybkosc przeplywu powietrza mozna zmniejszyc przez umieszczenie w rurze 44 odpo¬ wiedniego tlumika, lub zwiekszyc przez zatkanie czesci otworków w siatkowym kanale £L przy wlocie 18.Tasma przenosnikowa 22 napedzana przez be¬ ben 26 i napinana przez rolki 27 i 28, oraz pro- 5 wadzona przez rolki 29 i 30 przesuwa teraz wlók¬ na w postaci precika 31 przez grzejnik 24, gdzie jest ogrzewana para doplywajaca rura 33. Kanal grzejnika 24 jest dosc szeroki, aby umozliwic go¬ racej parze ogrzanie calego obwodu tasmy 22 10 zwijajacej wlókna w tym kanale. Po opuszczeniu grzejnika 24, zwinieta w rurke tasma zawiera¬ jaca precik z wlókien wchodzi do chlodnicy 36, gdzie zostaje ochlodzona przez powietrze doply¬ wajace rura 37. Powietrze to wchodzi do kanalu 15 chlodnicy i ochladza tam przesuwajaca sie tasme 22 zawierajaca precik, który wychodzi z chlodni¬ cy w postaci trwalej i spoistej. Teraz tasma 22 staje sie ponownie plaska i na bebnie 26 rozlacza sie z precikiem 31, który posuwajac sie dalej, wchodzi do nozyc 42 tnacych go na kawalki jed¬ nakowej dlugosci, które spadaja na przenosnik 35 (fig. 1).Poniewaz krawedzie tasmy 22 zwinietej w rur¬ ke nie stykaja sie ze soba szczelnie, wiec wlókna precika przedostaja sie przez te szpare tworzac na preciku wystajacy szew, usuwany przez gla¬ dzik 41 umieszczony pomiedzy grzejnikiem 24 i chlodnica 36 i majacy ksztalt cienkiej plytki wsunietej pomiedzy schodzace sie krawedzie tas¬ my 22 zwinietej w rurke. Plytka ta wtlacza do wnetrza precika wlókna wysuwajace sie przez szpare pomiedzy tymi krawedziami.Zadaniem goracej pary doprowadzanej do grzej¬ nika 24 jest ogrzanie octanu celulozy i trójoctanu glicerylu w tym stopniu, aby przyspieszyc dzia¬ lanie tego ostatniego jako rozpuszczalnika octanu celulozy, a to w celu sklejenia jej wlókien.W przypadku uzycia do produkcji wlókien inne¬ go rodzaju, lub innego spoiwa para ogrzewajaca przyspiesza spajanie wlókien przez stapianie lub polimeryzacje.Sieczkarka 13 do ciecia wlókien moze byc do¬ wolnego rodzaju, jak na przyklad moze miec ksztalt cylindra (fig. 3), przez który przesuwa sie pasmo wlókien, zakonczonego tarcza prostopadla do osi tego cylindra. Po tarczy tej przesuwaja sie wirujace noze osadzone na wale w celu ciecia wlókien pasma przesuwajacego sie pod tymi no¬ zami. Sieczkarka 13 ma korzystnie dziesiec wiru¬ jacych nozy osadzonych na obwodzie tarczy tak, ze podczas jednego obrotu tej tarczy dokonuje dziesiec ciec, przy czym sieczkarka obraca sie z taka szybkoscia w stosunku do szybkosci posuwu sie pasma, iz pasmo ciete jest na kawalki o dlu¬ gosci równej srednicy wytworzonego z nich pre¬ cika. Dlugosc ta wynosi od 3 do 50 mm. Noze sieczkarki stykajace sie przy cieciu wlókien z ich plastyfikatorem sa pokryte politetrafluoroetyle- nem, a to w celu zapobiegniecia przylepiania sie wlókien do tych nozy.Filtry do papierosów wykonane sposobem we¬ dlug niniejszego wynalazku nie deformuja sie podczas dalszej manipulacji, korzystnym jest jed¬ nak owiniecie ich bibulka i w tym celu urzadze¬ nie do ich produkcji 20 (fig. 1) wyposazone jest 25 30 35 40 45 50 55 607*101 5 6 w beben 26 z rolkami napinajacymi umieszczo¬ nymi za chlodnica 36 lecz przed nozycami 42, co umozliwia owiniecie bibulka precika 31 wycho¬ dzacego z chlodnicy 36 i przyklejenia bibulki za pomoca goracej pary. Tasma 22 i pasmo wlókien przesuwaja sie przez urzadzenie produkcyjne za¬ sadniczo z jednakowa szybkoscia, lecz tasma 22 powinna przesuwac sie troche szybciej niz pasmo wlókien, a to w celu unikniecia naprezen rozcia¬ gajacych, mogacych spowodowac pekniecia preci¬ ka 31 przy jego przejsciu z chlodnicy 36 do no¬ zyc 42.Filtry do papierosów wykonane sposobem i urza¬ dzeniem wedlug wynalazku sa trwalsze i elastycz- niejsze od filtrów o tym samym ciezarze wypro¬ dukowanych za pomoca znanych sposobów. Moz¬ na tez wyprodukowac za pomoca tego urzadzenia filtry o takich samych jak dotychczas wlasciwos¬ ciach z mniejszej ilosci wlókien niz to bylo mo¬ zliwe dotychczas, co jest wynikiem lepszego ukla¬ du wlókien w filtrach osiagnietego dzieki racjo¬ nalniejszemu sposobowi ich ksztaltowania w pre¬ cik co jest przedstawione w tabelach 1 i 2.Do pasma wlókien wprowadzanego w urzadze¬ nie wedlug wynalazku mozna dodac wlókien z masy papierowej i wprowadzic je razem do siecz- karki 13, po czym zostaja one zmieszane i roz¬ proszone w powietrzu, a nastepnie wprowadzone do grzejnika 24 i zespolone w jednorodny precik z wlókien. Potrzebny jest wówczas zwój pasma tych wlókien z masy papierowej, którego jeden koniec wchodzi najpierw do mlyna mlotkowego, a nastepnie do sieczkarki 13 przez jej kanal wlo¬ towy 12 lub otwór 39 (fig. 3) wraz z pasmem wlókien octanu celulozy spryskanych trójoctanem glicerylu. Te dwa rodzaje wlókien zostaja zespo¬ lone pod dzialaniem octanu celulozy i trójoctanu glicerylu przez ogrzanie w grzejniku 24. Pasmo 2 moze tez skladac sie z wlókien polipropyleno¬ wych, polietylenowych, trójacetocelulozowych, ny¬ lonowych lub wiskozowych, lecz do wyrobu fil¬ trów do papierosów najodpowiedniejsze sa wlók¬ na octanu celulozy. Jako spoiwo stosuje sie rów¬ niez, zamiast plastyfikatorów rozpuszczalnikowych, zywice i wlókna topliwe, a zamiast trójoctanu glicerylu mozna zastosowac dwuoctan glikolowy trójetylenu.Próba nr 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Denier wlókien acetocelulo- zowych oraz ich ilosc w pasmie 3.9/46.000 3.3/44.000 3.3/44.000 3.3/44.000 3.3/44.000 3.3/44.000 3.3/44.000 3.3/44.000 3.3/44.000 3.3/44.000 Ciezar filtru wg dlug. 120 mm Aceto- celuloza 0,79 0,53 0,76 0,58 0,72 0,58 0,79 0,60 0,394 0,33 Trójoctan glicerylu 0,07 0,045 0,09 0,06 0,05 0,06 0,07 0,06 0,066 0,05 Gestosc g/cm 0,148 0,098 0,146 0,110 0,133 0,110 0,148 0,114 0,114 0,123 Spadek cisnienia w filtrze dlug. 20 mm w cm.s.w. 4,3 4,3 5,1 5,1 5,7 5,7 6,3 6,3 5,8 5,8 Ilosc w •/# czastek stalych zatrzy¬ manych z dymu 39,0 44,9 42,0 44,8 47,8 46,3 46,0 52,0 v 1 Sposób produkcji znany wg wynalazku znany wg wynalazku znany wg wynalazku znany wg wynalazku wg wynalazku z do¬ datkiem 0,2 g wlókien papierowych j.w. lecz z dodatkiem 0,33 g papierowych wlókien Przyklady Tabela 1 Materialem wyjsciowym jest pasmo wlókien 5 octanu celulozy skladajace sie z 51000 wlókien o ciezarze na jednostke dlugosci wynoszacym 2,5 denier, a spoiwem jest trójoctan glicerylu* Przyklady 1 do 6 wykonano sposobem wedlug wynalazku, a przyklady 7 do 9 — sposobami do- io tychczasowymi, bez ciecia pasma wlókien. Wy¬ produkowane rdzenie na filtry maja srednice 7,9 mm i dlugosc 120 mm.Nr próby 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ciezar filtru 0,530 0,566 0,624 0,673 0,732 0,767 0,853 0,878 0,910 Gestosc g/cm* 0,090 0,098 0,118 0.116 0,126 0,132 0,147 0,151 0,157 Spadek cisnienia w cm slupa wody 28,0 32,0 363 393 473 50,0 443 44,7 46,0 Twar¬ dosc 193 197 212 226 241 249 ido 194 200 Spadkiem cisnienia jest róznica cisnienia po¬ miedzy obu koncami filtra przy przepuszczaniu przez niego powietrza w kierunku osiowym w 30 ilosci tylko 17,5 cmtysek. Twardosc filtra jest wy¬ razona jego srednica w calach pomnozona przez 2,54, 10_i po obciazeniu go 1 kilogramem.Tabela II 35 Przedstawia wlasciwosci filtrów produkowa¬ nych dotychczas i filtrów wyprodukowanych za pomoca sposobu wedlug wynalazku. Ilosc czastek stalych dymu zatrzymanych przez filtr okreslono przez zaopatrzenie papierosów dlugosci od 20 do *o 65 mm w filtry i palenie tych papierosów za pomoca automatycznej maszyny wypuszczajacej przez 2 sekundy klab dymu objetosci 35 mili- litrów na kazda minute, az do chwili wypalenia papierosa do samego ustnika dlugosci 25 mm. « ilosc zatrzymywanyoh przez filtr czastek stalych jest wyrazona w procentach w stosunku do calej ilosci dymu otrzymanego z papierosa.79 301 8 PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania filtrów do papierosów z pasma wlókien i spoiwa, z których formuje sie trwala linke, skladajaca sie z wlókien sklejonych ze soba tym spoiwem, znamienny tym, ze mate¬ rial wlóknisty w postaci ciaglych wlókien dopro¬ wadza sie w sposób ciagly do urzadzenia tnace¬ go, przecinajacego wlókna na odcinki o ograni¬ czonej dlugosci, a pociete wlókna doprowadza sie w sposób ciagly z urzadzenia tnacego do przyle¬ gajacego urzadzenia formujacego preciki.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wlókna po pocieciu doprowadza sie strumieniem powietrza do miejsca w którym wlókna uklada sie dla uformowania precika.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze wlókna uklada sie na przepuszczalnej tasmie bez konca (22), formujaca precik przez zwijanie.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze strumien powietrza dzieli sie na dwa strumienie, z których glównym strumieniem unosi sie wszy¬ stkie wlókna, a drugi strumien wolny od wló¬ kien, przemieszcza sie poprzecznie do glównego strumienia.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze powietrze tworzace strumien usuwa sie za pomo¬ ca zassania w miejscu ukladania wlókien.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 10 15 20 25 wlókna doprowadza sie strumieniem powietrza unoszacym dodatkowo inne wlókna.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie ciagly material wlóknisty zawierajacy octan celulozy i spoiwo zawierajace plastyfikator bedacy rozpuszczalnikiem dla octanu celulozy.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ciagle pasmo materialu wlóknistego tnie sie na odcinki o dlugosci od 3—50 mm.
9. 9. Urzadzenie do wytwarzania filtrów do papie¬ rosów z pasma wlókien i spoiwa z których zostaje utworzona trwala linka, skladajace sie z zespolu doprowadzajacego ciagle pasmo materialu wlók¬ nistego i zespolu formujacego to pasmo wlókien w precik filtracyjny, znamienne tym, ze pomiedzy zespolem doprowadzajacym a zespolem formuja¬ cym znajduje sie zespól przecinajacy (13) wlókna na odcinki o okreslonej dlugosci, oraz tym, ze pomiedzy zespolem przecinajacym (13) a zespolem formujacym precik (31) znajduje sie kanal (21) prowadzacy dla wlókien którego przekrój w miej¬ scu wprowadzania (18) wlókien jest wiekszy niz w miejscu wyjscia, przy czym zespól formujacy zawiera przepuszczalna tasme bez konca, dzieki czemu czesc powietrza oddziela sie od wlókien przez ta tasme.
10. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze scianki kanalu (21) sa przepuszczalne dla po¬ wietrza. Elgl ;v frfWr$ W.D.Kart. C/987/75, 95+15, A4 Cena 10 zl PL