[其他]任意调节过滤条密度和耐抽性的方法和装置

说明书

本发明涉及一将细条或非织造带送入除去香烟中微粒和焦油的过滤元件制造装置的包复装置中的改进方法。

制造纤维基过滤条的常规方法是使用醋酸纤维素的曲卷纺织丝束，或者说特别是使用诸如聚丙烯之类的聚烯烃丝束，这类丝束一直是用众所周知的使用空气或蒸汽的纱线“开松”机构生产的，然后将粘结剂印于或喷于此开松的丝束上并被吸附于纤维间或纤维内以使相邻纤维彼此粘着。

然后再让丝束进入制造过滤条装置的成形区，此装置的成形区一般包括有包复“漏斗”及一包复装置，在成形区里使之与由喂入辊供给的“丝束包层”接触。此过滤条制造装置包括有位于包复装置内将喂料牵进并使纤维成形为过滤条的设备，以及将其制备的过滤条剪切成过滤元件（“滤芯”）的设备。

用这样的标准的商品化的过滤条制造装置可将醋酸纤维丝束容易而迅速地加工成可剪切的过滤条。由于在纤维丝束上施涂了大量诸如甘油三乙酸酯、甘油二乙酸酯、柠檬酸等不挥发的有机增塑剂后再进入制条装置包复区，所以此工艺没有有害物的影响。

多年来一直是采用所述的传统方法生产那样的过滤条，过滤元件用的纤维的选择一般还局限于纤维素纤维丝束，这种纤维的过滤元件仍然普遍，虽然所制得的过滤元件不如用纤度小的合成纤维（例如聚烯烃类）制得的过滤元件那样有效。醋酸纤维素纤维的强度仅1.0-1.2克/旦尼尔，比其他可获得的纤维（如聚丙烯纤维）要弱。这一特性就限制了在纤维丝束送入标准过滤条制造装置前能承受的张力和曲卷力，同样这也降低了过滤元件的抗皱性、效率和“抽吸”性。

另一方面，如聚丙烯之类的聚烯烃纤维容易拉成更细小的纤度，从而可改善过滤效果，且并不损失曲卷和承受高速生产应力所需的强度。

然而，聚丙烯纤维也有一些缺点。开松或“松开”的聚丙烯纤维丝束不容易为大多数醋酸纤维素粘结剂所湿润，而且该已知粘结剂制剂不能提供在一般高速设备中预防皱疵所需的辅助润滑性，除非用量过量，但那样就会对过滤效果及其他期望的性质均产生不利的影响。如果在成形和剪切步骤前，也企图同增塑剂一样将适量的湿润剂、香料、药物、吸收剂、吸附剂等并入或并于纤维丝束上时，其情形更是如此。

用聚丙烯纤维丝束，除了使用添加剂所包括的问题之外，还有一个未解决的主要问题是，所制得的过滤元件的压力降（耐抽吸性）和尺寸稳定性即硬度之间的关系。美国专利4522616（Celanese公司）公开了用醋酸纤维素丝束开松纤维制备香烟过滤条的高速生产工艺，并承认纤维旦尼尔、压力降及其对于抽吸的影响、过滤效果和过滤元件硬度之间存在着复杂的相互关系（使用醋酸纤维素丝束时）。

该专利（美国专利4522616）介绍的工艺增加了普通的丝束开松步骤，并用醋酸纤维素丝束按下述操作方法获得适宜的过滤特性：将此丝束绕过固定于杠杆臂一端的张力辊，此杠杆臂可围绕位于喂料辊和过滤条制造装置之间的框架上的支轴运动，由于此杠杆臂的重量分布使杠杆臂偏于向下张力的位置，此杠杆臂借助可调的平衡锤而平衡。可获得一个恒定的满意的反张力（一般以克量度）。张力辊最好是固定的，但它可象“摆动辊”那样是一个悬浮辊。该辊确定丝束的宽度和方向，并传递张力或“阻力”，但在运行中是不可调的。在此丝束进入包复装置前此张力辊是松驰的。

该专利指出由于纤维密度影响气流阻力，所以穿过此根过滤条全长的气流阻力应该是均匀的。为了确保醋酸纤维素丝束更加均匀，美国专利3960345（加拿大Rothmans    of    Pall    Mall）公布了使用类似的滚筒，是将一个“无惯性”滚筒装在一个可动的轴上，为了使喂入丝束开松装置的丝束密度均匀，在丝束进入包复装置锥形入口处前，此“无惯性”滚筒对此运动的丝束加一可变的制动压力。在丝束离开此喂入或牵引辊和开松嘴后，借助传感装置来调节制动压力以使此丝束的密度均匀，这样在开松丝束向着使此丝束向包复装置运送的夹持辊运动时，使运动的开松丝束保持一恒定张力。在丝束进入包复装置前，此张力是松驰的。

当然，上述两专利没有一份涉及不使用一般型的开松醋酸纤维素纤维丝束、而使用聚丙烯非织造带或细条喂料（特别是含有不同纤维和不同旦尼尔的混合物）的效果。没有预计到聚丙烯细条喂料或非织造材料与开松醋酸纤维素纤维丝束具有同样的性质（真要合用的），这种喂料所具有的弹性度比醋酸纤维素纤维大得多。