专利名称:生产香烟过滤嘴条的方法
本发明涉及一种生产香烟过滤嘴条的方法。特别是本发明涉及一种在制造过程中把添加剂加入过滤嘴条的方法。
香烟过滤嘴条通常是用纤维物质做的。常用的一种纤维物质是醋酸纤维素。近来，聚烯烃类纤维物质，特别是纤维化的聚丙烯也已显现出作为过滤材料的可能性。其它可用的纤维物质有木纸浆纤维、棉花、亚麻、黄麻、羊毛、丝、苎麻、蛋白纤维、聚酰胺纤维(如尼龙)纤维素、再生纤维素(如人造丝)、纤维素酯类纤维(如三醋酸纤维素)丙烯酸类纤维、聚酯类纤维及聚氯乙烯类纤维。过滤嘴条还可用纸聚集而成。
纤维物质常以成捆的形式供货，在这种情况下，纤维物质被拉成一万至三万根纤维丝的一捆或一束。然后通常在拉紧的状态下通过一个空气喷头，使纤维素散开疏松或称为“开花”，“开花”的纤维束通过一个漏斗或者其它收缩装置，再通过一个定形的小孔就形成了过滤嘴条。在过滤嘴条外面加一外包层以保持它的形状，如用纸或其它片材的包芯材料，或经过加热使最外面的纤维熔化形成自撑层。
用上述方法生产的过滤嘴条的强度可能不足以支撑自己，或者既使能自撑，但吸烟的人可能主观上感到不够坚固。所以，通常在“开花”之后或期间，在纤维束中加入增塑剂或胶合剂。当纤维束聚拢在一起时，这些添加剂使纤维在它们的交联点上互相胶结，增加了过滤嘴条的强度。这样处理过的过滤嘴条必须经过短时间的加热处理或者空气熟化处理。
有时，香烟过滤嘴条需要加入其它添加剂，如香料(当它接触到烟草的热烟时形成一种烟气，并随着烟雾流进吸烟者的嘴里)或湿润剂。
已经知道，在“开花”以后或期间可以在液体、悬浮液或喷雾的形式下将这些添加剂加到纤维束上。采用喷淋方式，添加剂常常是过量的。由于有相当量的添加剂没有直接喷在纤维束上，过量喷淋会引起一些问题。第一，很难控制均匀一致地将添加剂加在纤维束上。尽管可以用精确的测量系统去测量添加剂的喷淋量，但在实际中，要确定实际喷出的添加剂有百分之几保留在纤维束上是困难的。第二，如果添加剂的组分中有低蒸汽压的溶剂，喷淋技术就会在周围环境中产生高浓度的溶剂。第三，那些粘的添加剂的过量喷淋会引起对机器零件的沾染。而且，过量喷淋的添加剂不能收重用。
另外，有时需要加入较低浓度的添加剂，例如用量小于干燥过滤嘴条重量的百分之十。这就需要用溶剂去稀释少量的添加剂以将其喷淋在纤维束中广大的表面积上。这些溶解必须用干燥或蒸发的方式除去。这些溶剂还会污染包芯材料或纸端的重叠部分，并且由于缺乏控制，一些添加剂被浪费了。最后，由于必须使用超量的添加剂才能使加入纤维束的添加剂达到适当的量，所以粘的添加剂，例如胶合剂的粘合剂会粘染制造芯条的设备机器菱件，因此必须经常清洗。
如果能把添加剂均匀一致地加入香烟过滤嘴条中，而既不使过滤嘴条的纤维网状组织太湿，也不沾染制造芯条设备机器零件，那会是很理想的。
本发明的目的之一是将添加剂均匀地加入香烟过滤嘴条中。
本发明的再一个目的是以低浓度加入这样的添加剂而不使过滤嘴条的纤维网状组织太湿。
本发明的另外一个目的是加入不会粘合制造芯条设备的添加剂。
本发明提供了一种生产香烟过滤嘴条的方法。该方法包括几个阶段提供连续流动的过滤材料束;把一种液体添加剂泡沫加入到连续流动的过滤材料束中;在添加阶段后，把连续流动的过滤材料束聚拢制成香烟过滤嘴条。
特别是，在某一生产香烟过滤嘴条的方法中，所述的方法包括几个阶段连续提供流动的过滤材料纤维束;将过滤材料纤维束在流动过程中散开(开花);把过滤材料纤维束聚拢以形成过滤嘴条;还要制造过滤嘴条的外包层;液体添加剂泡沫加入连续流动的过滤材料纤维束中，这一步在“开花”阶段开始之后、聚拢阶段完成之前进行。
本发明涉及加入液体泡沫形式的增塑剂或其它添加剂来处理过滤材料的纤维的方法。由于用了液体添加剂泡沫，过滤材料的纤维之间的空间就能被充分渗透，这是因为液体泡沫有极好的渗透能力。具有低密度高表面积的液体泡沫也能使加入的添加剂足量渗透到过滤材料的纤维中，而不用过量的溶剂。
总之，本发明用的液体添加剂泡沫由一种气体和一种液体添加剂或者和一种混合添加剂组成。这种混合添加剂是添加剂与一种液体载体，比如水混合而成。添加剂可以是增塑剂、湿润剂，胶合剂或香料与发泡剂、泡沫稳定剂、湿润剂、胶合剂(如成膜材料或交联剂)或者它们的组合剂混合而成的，有没有乳化剂均可。如果添加剂是香料，它可封装在树脂或胶合剂中以控制吸烟时逸出的速率。
一般地讲，适用于本发明和本发明采用的成膜材料包括聚合物和树脂，它们选自多糖类或其衍生物、能合成热塑性薄膜材料和相似的物质、以及从天然产物如烟草中得到的胶糊或其它衍生物或其萃取物、或从培养的烟草细胞中得到的多泡沫物质(有没有它们的细胞本身均可)。也可用无机胶合剂，如硅酸盐、膨润土等。
典型的发泡剂包括皂角苷、蛋白、酪朊酸盐、氢化蛋白、肥皂、十二烷基硫酸钠、聚甘油三酯、某些多糖和乳酸盐酯及其它们的混合物。
本发明可用普通的制造过滤嘴芯条的机器和普通的生产泡沫机器。从一箱或一捆过滤材料中连续拉出流动的过滤材料纤维束，材料可以是醋酸纤维素纤维束或某种新的过滤材料如聚丙烯纤维。用普通的方式将过滤材料纤维束散开并“开花”。
在一般的制造过滤材料过程中，将添加剂喷淋在散开“开花”的纤维束上，然后使纤维束通过一个漏斗或其它收缩装置聚拢，再通过一个定形小孔，最后包上如上所述的外包层。另一方面，在本发明的生产过程中，让过滤材料纤维在“开花”开始后与聚拢完成期间的某个时刻开始接触液体添加剂泡沫，以使泡沫渗透到纤维束中。在轻微压力下通过一只喷嘴或喷管加注泡沫或用其它适当的方式，只要能使泡沫接触到连续流动的过滤材料纤维束就可以。必须在纤维束被束得太紧而不能渗透之前，使其与泡沫接触。但是，这种接触不必都发生在聚拢阶段开始之前，只要至少还有一部分聚拢发生在纤维束接触泡沫之后就足够了。典型的添加剂使用量大约为不多于干燥过滤嘴重量的10%，不包括发泡剂或泡沫稳定剂的量。
为了最有利于泡沫渗透，要使纤维束保持在拉紧状态。用控制纤维束的伸张来调整泡沫流下并在纤维束上渗透的点。添加泡沫的较好的方法是拉紧纤维束材料使厚度减到最小，同时通过一个狭长的喷管加注泡沫，泡沫在喷管的出口端流下。一种可替用的添加泡沫的方法是将发泡的添加剂加到两根向相反方向旋转的辊轴表面上，辊轴间有一个可调节的缝隙。纤维束材料穿过辊轴间的缝隙，发泡的添加剂就这样被送到纤维束上、压缩然后退下。这种方法在将很稳定的泡沫或发泡的添加剂加给厚的或密的纤维束时尤为有效。用这些物质时，也可利用两根狭长的喷管设备。
在下面的例子里，液体添加剂泡沫是在奥克斯混合器中制备的，型号2MT.5A，奥克斯机械公司制造。该公司在美国纽约州11751，伊斯利普市，格温特大街235。这种混合器将液体添加剂与空气混合在一起，制成一定密度的泡沫。在一般的生产香烟过滤嘴芯条的机器的“开花”区段上装上一个狭长的喷嘴，它的尺寸是0.025英寸×6英寸，位于进料器与输送辊之间。液体添加剂是在每平方英寸40磅的压力下送进狭长的喷嘴的。
根据这些实施例制造的过滤嘴的强度用科瑞斯塔检验方法测量。科瑞斯塔强度的定义是被压缩的直径，表示成当过滤嘴条在两个平行的平面之间压缩的直径与最初的直径的百分比。通常是，通过一个直径12毫米的平的圆盘给过滤嘴加上300克的静态负荷。
实施例1将总纤度为32，000丹尼尔的聚丙烯过滤材料纤维束“开花”，加入均聚的醋酸乙烯酯泡沫。泡沫的密度是每毫升0.07克，固体物质含量为47%。加入泡沫后产生纤维间的胶合，结果如下添加剂加入比 科瑞斯塔强度(与干燥过滤材料重量的百分比)0% 76.0%15% 90.6%实施例2按照实施例1所述的方法处理总纤度为40，000丹尼尔的醋酸纤维束，结果如下添加剂加入比 科瑞斯塔强度(与干燥过滤材料重量的百分比)0% 85.7%15% 89.9%25% 91.3%实施例3制备密度为0.12克/毫升的混合物泡沫，由2.25份的经化学处理的脂肪酸(由W.R.格瑞斯公司出售，商标为哈姆普瑟
)，37份的甘油三醋酸酯，60.5份的水和0.25份的淀粉组成。将泡沫加入总纤度为40，000丹尼尔的醋酸纤维素纤维束中，结果如下添加剂加入比 科瑞斯塔强度(与干燥过滤材料的百分比)0% 85.3%
2.3% 88.2%5.5% 89.5%可以看出，根据本发明制成的过滤嘴条比未处理的有效大的强度，甚至在较低的添加比时也是如此。
从而，本发明提供了一种方法，借此可以以低加入比，将添加剂均匀地加入到过滤嘴纤维束材料中。
这里公开的发明原理，除了所述的实施例外，还可以有其它的利用方式，这对本专业技术熟练人员来说是显而易见的。这里介绍的实施例仅是为了说明原理，而不在于限制本发明的范围。本发明的范围仅由后面的权利要求
书限定。
权利要求
1.一种生产香烟过滤嘴条的方法，所述的方法包括以下几个步骤提供连续流动的纤维过滤材料束；将液体添加剂泡沫加入所述的连续流动的过滤材料中；在添加步骤后将所述的连续流动的过滤材料束聚拢形成香烟过滤嘴条。
2.在生产香烟过滤嘴条的方法中，所述的方法包括几个步骤连续提供流动的纤维过滤材料束，将所述的连续流动的过滤材料“开花”，将所述的“开花”的过滤材料聚拢形成所述的香烟过滤嘴条，再提供一个用于所述的香烟过滤嘴条的外包层，附加的步骤是在所述的“开花”阶段开始以后与所述的聚拢阶段完成以前这段时间将液体添加剂泡沫加入到所述的连续流动的过滤材料束中。
3.权利要求
2所述的方法，其中所述的添加阶段在所述的聚拢阶段开始之前进行。
4.权利要求
2所述的方法，其中所述的添加阶段在所述的聚拢阶段期间进行。
5.权利要求
1至4中任意一项所要求保护的方法，其中所述的过滤材料是醋酸纤维素丝束。
6.权利要求
1至4中任意一项所要求保护的方法，其中所述的过滤材料是聚丙烯丝束。
7.权利要求
6所述的方法，其中所述的聚丙烯丝束是被纤维化的。
8.前述任何一项权利要求
所述的方法，其中所述的液体添加剂泡沫含有胶合剂。
9.前述任何一项权利要求
所述的方法，其中所述的液体添加剂泡沫含有在包囊剂中封装的香料。
10.权利要求
9所述的方法，其中所述的包囊剂是树脂。
11.权利要求
9所述的方法，其中所述的包囊剂是胶合剂。
专利摘要
在香烟过滤嘴条成型过程中加入液体泡沫状的添加剂，可用低加入比并得到均匀的分布。加入添加剂不必用大量溶剂，因此避免了过滤材料过分潮湿。
文档编号A24D3/00GK86105253SQ86105253
公开日1987年4月22日 申请日期1986年8月11日
发明者古斯·D·克里特希斯, 沃尔特·阿兰·尼科尔斯 申请人:菲利普莫里斯公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan