弯皱化纺织纤维以及填料箱设备和使纺织纤维弯皱化的方法技术

一种用于使纺织纤维，特别是使有纤维组织之聚烯烃膜弯皱化的改进了的填料箱。箱宽与待弯皱化之纤维束的线性密度相关：一毫米宽度对应于从约２００至约７５０登尼尔范围的各纤维束规格。可采用压力控制的铰接盖或固定式盖出口。还可用分配装置在弯皱作业前对纺织纤维施添加剂，以改进弯皱作业和提高已弯皱化之纤维的最终使用目的。依据本发明专利技术作弯皱处理的有纤维组织之聚烯烃膜，适用作吸用制品的过滤材料。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使纺织纤维弯皱化的方法与设备，特别是使有纺织纤维的聚烯烃料弯皱化，以把它用作为含烟草的吸用制品之过滤材料。应用“填料箱”原理使纺织纤维具某种结构，亦即赋予纤维以弯皱结构，这已是周知的方法了。将纺织纤维在一给定速率下送入一封闭的箱中，由此使纤维迅即减速，纤维便发生弯皱。这种填料箱一般带有一个可由多种技术中之一铰接上的盖子，或者装配上一预定的出口孔，这样，当箱子已充填有纤维并在其内达到一定的压力之后，纤维便将排出;例如，当此压力克服了保持该铰接盖关闭时的力，或者当此盖是固定的而此压力迫使纤维自出口孔排出。在上述箱内改变压力便可使纺织纤维弯皱。当各个纤维都取得波状形式时，便认为发生了初始弯皱，例如在快速减速过程中，当纤维碰到填料箱的端壁或前面已弯皱化的纤维时，当填料箱内已纵弯的各个纤维开始提升到其自身上时，便认为发生了两次弯皱。控制填料箱内的压力是个关键，这是因为它决定了初始弯皱的规则性与性质，亦即决定了此种弯皱的频率与幅度。一般说来，这种频率与幅度是相关连的，这一幅度是随着此频率的增大而减小。通常是用下述方法来控制这一压力的，即仔细地控制箱子铰接盖的运动，或使此箱子的固定出口之几何结构按已知的预定值设计，使通过箱子的压力降为已知而给出所要求的纤维弯皱特征。尽管可以由多种技术来获取通过铰接盖作用到纤维上的这种压力，但绝大多数市售系统是用一种机械式的装置来对此盖加压到预定值，这方面可采用气动的或液压的气缸或起动器，或用质量已知的一或多种重物。其它可以影响在已结构化的纤维中获得弯皱之因素包括箱子的整体几何结构与容积、箱子内表面的表面摩擦特性、推前并迫使纤维进入箱中的送料辊之直径与表面特性、使这对送料辊保持在一起的压力、箱子的温度、被弯皱化之纤维的特性以及对纤维所作的任何预处理。纤维的特性，例如可因化学组成、纤维规格与形状、纤维规格分布、纤维细度、温度等而异。预处理技术，例如可以包括热处理，或添加润滑剂、抗静电涂层、油以及增加湿度等。传统的填料箱都体现出这样一条原则，即把填料箱的宽度与纺织纤维或纤维束的总数关联起来，以实现所需的弯皱水平。一般，对于每毫米的箱子宽度，待弯皱化之纤维束所具规格应约1000至1800登尼尔的范围(以后称此为“传统规则”)。据此，当一纤维网络具有40000登尼尔的总线性密度时，填料箱的宽度就应在约22，2毫米至约4000毫米的范围。不符合上述传统规则的常规设备所提供的纤维束，已然发现其弯皱特性是不合格的。也已知道利用有纤维组织的聚烯烃薄膜和用下法把它们形成过滤材料，即使其形成起霜的絮凝物质，然后再用常规的过滤棒制造设备把它们加工成过滤棒。这类有纤维组织的聚烯烃料具有互连的纤维束网络，包括只在一个点上连到此网络上的纤维。这类材料曾用传统的弯皱化工艺处理而取得了一些成功。但是，用来使有纤维组织的聚烯烃纤维束弯皱化的传统填料箱所遇到的问题之一是，此种弯皱的幅度与频率在把这种材料按常规方式形成过滤棒时，不足以赋予它有合适的过滤能力。尽管经历了多年的开发努力，但并没有在商业上采用包含有纤维组织的聚烯烃料作为吸用制品的过滤器，以提供由通常的醋酸纤维索过滤嘴用在吸用制品，特别是用于含烟草的卷烟中所能获取的优点与收益。因此，仍须有处理有纤维组织的聚烯烃类的设备与方法，来生产适合于吸用制品的过滤材料，而这种材料则能较通常的醋酸纤维索材料更有效、更容易和更廉价的制成过滤嘴。本专利技术的目的之一是提供一种改进的填料箱，用来使纺织纤维束弯皱化，以提高这束纤维料中每英寸的弯皱数。本专利技术的目的之二在于提供一种弯皱的织物材料，其中包括有但并不专限于有纺织纤维的聚烯烃膜，而这种材料的每英寸弯皱数已提高了。本专利技术的目的之三是提供一种改进的填料箱，用来使有纤维组织的聚烯烃料弯皱化，而能适合加工成作为吸用制品用的过滤棒。本专利技术的目的之四是在弯皱上述材料之前提供添加剂，来改进此种过滤棒的吸用与品尝特性。本专利技术的目的之五是改进有纺织纤维的聚烯烃之纤维束的处理，以在此种纤维束中形成弯皱。按照本专利技术而提供的这种填料箱，它的构型显著不同于前述的传统规则，并能给出这样的弯皱化的纤维束，使之具有合格的适用于制造供传统目的用的纺织纤维的弯皱特性。概括地说，本专利技术的内容包括这样一种填料箱，它所具有的进口宽度合于每一毫米宽度相应于约200至约750登尼尔的，而更好是约500登尼尔的各个纤维束规格。此种填料箱最好构造成带有一铰接盖，而其中的铰链乃是一种适用来促使该盖闭合的排气气压缸，可以采用通常的用来推进纤维并对纤维加压的送料辊，把纺织纤维送入填料箱中。至于送料辊的冷却，例如可以采用水与压缩空气等。本专利技术的填料箱特别适用于处理互连成网络结构的纺织纤维单丝，或大部分互连成网络结构但有一些只通过一个连接点连到此网络上的纤维单丝;或是具有在主纤维网络中的同种或不同种(即化学组成不同、规格或几何结构不同)之离散纤维的互连纤维网络;或是这样一种互连的纤维网络，它们带有离散的添加剂夹杂物，后者与构成此网络的纤维相分离成涂层到其上;或者是以上各种情形的任意组合。更具体地说，本专利技术的填料箱适用于美国专利3880173号中所述的那种具一定结构之有纤维组织的聚烯烃纤维，该专利号对应于英国专利1442593号，或共同未决与普通转让的美国申请序号，(PM-1301)，其中公布的内容综合于此作为参考。本专利技术的另一组成部分是提供了一种处理前述纤维的方法，即将从前用来处理纤维的多种化合物添加剂中的一种，加到本专利技术的填料箱中，以改进此种纤维最终结构特性的所达到范围。这类添加剂在上述具有一定结构之纤维束用作过滤丝时，特别是对于含烟草的烟卷来说，可影响到吸用与品尝特性。上述添加剂可从下述一组物质中选取油类、脂肪酸酯类、蜡类、醇酯类、离子与非离子的表面活性剂或是以上物质的混合物。本专利技术可使互连的纤维网络弯皱到所需的水平，以利于烟卷过滤器纤维束的制造，同时对于用这种处理过的弯皱纤维束所制过滤嘴装配的卷烟来说，还可使之有能力去影响主观反应。本专利技术还能使弯皱频率高于据传统设备所能获得的。最终所得弯皱化纤维束的改进了的性质可以根据弯皱频率与弯皱幅度得出，这里，弯皱频率定义为每单位长度上全部邻接的峰与谷数，单位为周/英寸，而弯皱幅度则定义为已弯皱纤维中相邻之峰与谷间总的垂直距离。改进之处，还可以通过本专利技术所制有纤维组织之聚烯烃料的已改进的纤维束屈服率上看出，这种聚烯烃料采用将醋酸纤维束形成过滤材料的那种过滤棒传统制造设备，使之按过滤件的长度成形，纤维束屈服率根据下述式子求出纤维束屈服率＝ (压力降(毫米水柱))/(纤维束净座棒状(毫米)) ×100%式中的净座是对一定长度的纤维棒，以毫克为单位测量的;压力降是在通过此棒的空气流速为1050毫升/分的条件下，以毫米水柱为单位测量的。较高的纤维束屈服率对应于更随机分散的自由端和一种改进了的纤维网络，因而也就更有效地利用了聚烯烃料。对照附图研究下面的详细说明，即可理解本专利技术上述的和其它的目的以及本专利技术的优点。附图中，附图说明图1是根据本专利技术一实施例的填料箱之立面透视图;图2是沿图1中2-2线截取的侧视图;图3是图1的顶视图;图4是与本专利技术之填料箱相配合的纤维化设备的示意图;而图5是依据本专利技术一实施例之填料箱示意性的横剖面侧视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使送进中的有纤维束的纺织纤维（２０）具备某种结构的设备，其特征在于：它有一个填料箱（１０），其上具有第一宽度（Ｗ）和第一高度（ｈ）的进口（８）以及一出口，第一宽度（Ｗ）的范围取决于送进之纺织纤维（２０）的线性密度，即对于线性密度在从约２００至约７５０登尼尔的各纤维束来说，要相当于１毫米的宽度，高度（ｈ）是从约２至约２０ｍｍ，而此出口则有一滞留状态与一释放状态：滞留状态可使送进的纺织纤维（２０）聚积在填料箱（１０）内，在其中将纤维弯皱化；释放状态可在进入的聚积中的纺织纤维之压力超过一第一种预定极限限力时，通过前述出口释放出已弯皱化的纺织纤维（２２）。

【技术特征摘要】
US 1988-8-10 231,1421.一种使送进中的有纤维束的纺织纤维(20)具备某种结构的设备，其特征在于它有一个填料箱(10)，其上具有第一宽度(W)和第一高度(h)的进口(8)以及一出口，第一宽度(W)的范围取决于送进之纺织纤维(20)的线性密度，即对于线性密度在从约200至约750登尼尔的各纤维束来说，要相当于1毫米的宽度，高度(h)是从约2至约20mm，而此出口则有一滞留状态与一释放状态滞留状态可使送进的纺织纤维(20)聚积在填料箱(10)内，在其中将纤维弯皱化；释放状态可在进入的聚积中的纺织纤维之压力超过一第一种预定极限限力时，通过前述出口释放出已弯皱化的纺织纤维(22)。2.如权利要求1所述的设备，特征在于前述出口还具备以下特征有盖子(12)，适用来关闭填料箱的出口，使进入的纺织纤维(20)可聚积在填料箱(10)内;同时适用来打开上述出口，使已弯皱化的纺织纤维(22)可通过所说出口释放。有一铰链(14)，用来将前述盖(12)连接到填料箱(10)上;以及有一气压缸(40)，可用来对盖(12)加力，由此迫使盖(12)关闭，在此，当填料箱(10)中的压力超过所述第一种压力时，气压缸(40)将允许盖(12)绕铰链(14)转动而将此盖打开，这样便提供了一个出口可让已弯皱的纺织纤维(22)通过，直至填料箱(10)内的压力降至第一种预定压力之下。3.如权利要求1所述的设备，特征在于它有用来在填料箱开口之前，将一种添加剂分配到纺织纤维上的装置(50，52)。4.如权利要求3所述的设备，特征在于，上述添加剂是选自下述一组物质中油类、蜡类、醇酯类、脂肪酸类、离子与非离子的表面活性剂，或以上物质的混合物。5.如权利要求2所述的设备，特征在于所述的第一宽度(w)取决于进入之纺织纤维(20)的线性密度，即1毫米的宽度对应于各纤维束具有约400至约600登尼尔的线性密度。6.如权利要求1所述的设备，特征在于前述第一种预定力的大小是在约1.0至约50kgf的范围。7.如权利要求2所述的设备，特征在于前述第一种预定力的大小是在约1.0至约50kgf的范围。8.如权利要求2所述的设备，特征在于填料箱(10)适合保持在约20至约9...

【专利技术属性】
技术研发人员：米查尔海乐，瓦尔特A尼巧利斯，
申请(专利权)人：菲利普莫里斯生产公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]