[发明专利]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

说明书

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。