專(zhuān)利名稱(chēng)：制造過(guò)濾芯絲束的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造長(zhǎng)絲的卷曲絲束(crimped tow)的方法，這種絲束是公知的過(guò)濾芯(filter)絲束，適于轉(zhuǎn)變成用作煙油濾芯的濾嘴條(filterrod)。最常用的過(guò)濾芯絲束包括被確定為能生產(chǎn)出高質(zhì)量的過(guò)濾芯的醋酸纖維素長(zhǎng)絲。
本發(fā)明具體涉及一種制造能從煙草煙霧中選擇性地過(guò)濾煙草煙霧組分的過(guò)濾芯絲束的方法。
術(shù)語(yǔ)“選擇性過(guò)濾”在煙草行業(yè)中是公知的且容易理解。
背景技術(shù)：
人們認(rèn)為煙霧、特別是從燃燒的紙煙里產(chǎn)生的煙霧包括三種狀態(tài)蒸汽、或氣態(tài)；半揮發(fā)狀態(tài)；以及微粒狀態(tài)。
每種煙霧成分的沸點(diǎn)極大地決定了其存在的狀態(tài)。例如，具有低于約110℃的較低沸點(diǎn)的成分被認(rèn)為處于氣態(tài)中，具有大約110℃至285℃范圍內(nèi)的中等范圍沸點(diǎn)的成分被認(rèn)為處于半揮發(fā)狀態(tài)中，而具有超過(guò)大約285℃的高沸點(diǎn)的成分被認(rèn)為處于微粒狀態(tài)中。
人們認(rèn)為形成氣態(tài)的成分全部可被選擇性過(guò)濾，半揮發(fā)狀態(tài)中的成分可部分地被選擇性過(guò)濾，微粒狀態(tài)中的成分不能被選擇性過(guò)濾。
換句話說(shuō)，適于選擇性過(guò)濾煙草煙霧的過(guò)濾芯絲束基本上能過(guò)濾氣相中的全部成分、以及半揮發(fā)狀態(tài)中的部分成分，而基本上不過(guò)濾微粒狀態(tài)中的成分。
煙草工業(yè)的制造商正力圖開(kāi)發(fā)選擇性過(guò)濾的措施，以降低紙煙煙霧中某些組分的水平，而不會(huì)因?yàn)榇姿崂w維素過(guò)濾芯的使用不利地影響預(yù)期的口感。為此目的，他們已推薦出多種濾嘴條結(jié)構(gòu)，其中包括在許多情況下使用具有吸附表面的多孔微粒，尤其是活性炭微粒。在濾嘴條中含有這種微?？梢詫?duì)過(guò)濾效率形成巨大影響，但含有這些微粒也會(huì)引起一些嚴(yán)重問(wèn)題。
一種方法是可以采用多部分過(guò)濾芯，其中炭微粒被限制在過(guò)濾芯的內(nèi)部部分中，在使用中位于使用者嘴中的過(guò)濾芯部分是標(biāo)準(zhǔn)的醋酸纖維素長(zhǎng)絲過(guò)濾芯。例如在三部分的過(guò)濾芯中，中間部分可以包括疏松的炭微粒層。使用疏松的炭微粒的風(fēng)險(xiǎn)是制造中對(duì)作為塵霧的細(xì)小顆粒的不希望的漏出進(jìn)行控制的問(wèn)題。此外，由于形成煙霧流過(guò)的通道，作為過(guò)濾介質(zhì)的紙煙濾芯中微粒的疏松層可能被旁路。
另一種方法是將炭微粒以使它們附著于長(zhǎng)絲表面的方式結(jié)合到過(guò)濾芯絲束中。
早期這種努力集中于通過(guò)使用噴射到絲束上的增塑劑或粘合劑將炭微粒粘附到長(zhǎng)絲上。美國(guó)專(zhuān)利2,881,770號(hào)和美國(guó)專(zhuān)利3,101,723號(hào)中描述了這類(lèi)方法，其突顯出的主要問(wèn)題是由于增塑劑或粘合劑而引起炭微粒的減活化作用。
WO 03/047836中描述了一種避免減活化作用的較新的嘗試。將細(xì)小、干燥的炭粉吹到過(guò)濾芯絲束的長(zhǎng)絲表面上。這些表面具有一些成形的微洞，據(jù)說(shuō)用這種微洞可將粉末保持在適當(dāng)位置而不需要任何引起減活化作用的粘合劑。在制造和使用過(guò)程中沒(méi)有微粒粘合劑的更大風(fēng)險(xiǎn)是可導(dǎo)致微粒脫落。而且，需要檢測(cè)對(duì)干燥粉末的處理以防止粉末作為塵霧的不希望的漏出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于制造適于形成卷曲絲束包以轉(zhuǎn)變成紙煙濾嘴條的長(zhǎng)絲卷曲絲束的方法，該方法包括提供呈綁扎狀態(tài)的長(zhǎng)絲的非卷曲絲束；粘合地結(jié)合所述被綁扎絲束的長(zhǎng)絲；賦予具有吸附表面的多孔微粒過(guò)濾煙草煙霧組分的能力；以及使被綁扎的絲束卷曲，其中，該方法包括以下步驟(i)對(duì)微粒進(jìn)行預(yù)處理，以向它們加載能夠從微粒中排放氣體的材料，從而形成經(jīng)預(yù)處理的微粒；(ii)將經(jīng)預(yù)處理的微粒和用于將所述微粒粘合到長(zhǎng)絲上的粘合劑施加到被綁扎絲束的長(zhǎng)絲上；隨后
(iii)處理所述絲束以從經(jīng)預(yù)處理的微粒中排放氣體，從而限制由粘合劑引起的吸附微粒表面的減活化作用。
優(yōu)選微粒的表面積至少為100m2g-1。
多孔微粒的吸附表面可賦予卷曲絲束長(zhǎng)絲具有綜合(general)過(guò)濾煙霧組分的能力?；蛘?，或此外，多孔微粒的吸附表面可賦予卷曲絲束長(zhǎng)絲選擇地過(guò)濾煙草煙霧組分的能力。
由粘合劑引起的多孔微粒的減活化作用多半是因?yàn)檎澈蟿┌饬宋⒘Ｊ顾鼈兊耐獗砻婧蛢?nèi)表面都不能吸附而造成的。從微粒中排放氣體可促使微粒外部表面的粘附消失以展開(kāi)(open up)通往內(nèi)部表面的通路。于是，由絲束制成的過(guò)濾芯中的煙草煙霧流可穿透微粒并將被吸附的組分留在可用表面上。
多孔微?？梢允沁m于吸附煙草煙霧氣流組分的任何微粒，它們包括活性炭微粒、硅膠、沸石、離子交換樹(shù)脂、或黏土、或它們的任何混合物?；钚蕴课⒘?yōu)選從任何合適的來(lái)源如煤、泥炭或椰子制成。
可利用的微粒尺寸范圍很寬，例如平均微粒直徑可在0.1μm到3.0mm的范圍內(nèi)。但優(yōu)選使用的微粒尺寸在該范圍的較小部分，例如平均微粒直徑在1到20μm的范圍。在使用活性炭微粒的情況下，在此優(yōu)選的尺寸范圍內(nèi)，微粒象粉末而不象顆粒。
優(yōu)先從三個(gè)需主要考慮的方面確定細(xì)小微粒的尺寸。
第一，由于細(xì)小微粒的吸附速率較快，因此傾向于使其具有較高的過(guò)濾效率。第二，在加工過(guò)程中它們較不易于敲掉長(zhǎng)絲。第三，在加工過(guò)程中它們較不容易對(duì)長(zhǎng)絲造成損害。例如，通過(guò)滾筒夾持(roller nip)將微粒擠壓在一起時(shí)，較大的微粒有時(shí)可能切入(cut through)相鄰的長(zhǎng)絲。
能夠從微粒中發(fā)生氣體排放的材料可以是通過(guò)加熱、或減壓、或它們的組合的作用而可揮發(fā)以產(chǎn)生氣體或蒸汽的液體。為此目的而使用的最簡(jiǎn)便的材料是水，可以將其加熱以產(chǎn)生蒸汽?？梢酝ㄟ^(guò)浸泡操作對(duì)微粒加載這種材料?？蓪⒒钚蕴课⒘＝胨幸晕疹A(yù)期加載的水，通常浸泡12至24小時(shí)。
絲束的長(zhǎng)絲可以是用于制造過(guò)濾芯絲束的任何長(zhǎng)絲，但優(yōu)選為纖維素，尤其是醋酸纖維素。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，考慮到在制造過(guò)程中微粒脫落最少，具有其中可存放黏附微粒的凹陷部分的橫截面可獲得較好的效果，因?yàn)榭杀Ｗo(hù)這些微粒免受機(jī)器表面的磨損。適于此目的的長(zhǎng)絲橫截面是使醋酸纖維素通過(guò)圓形噴射孔拉制成的小圓齒形的橫截面，或者是如X、Y、H、I和C形之類(lèi)的多葉(multi-lobal)形。優(yōu)選為多葉形橫截面。
借助于過(guò)濾芯絲束工業(yè)中使用的常用機(jī)構(gòu)可提供綁扎狀態(tài)的長(zhǎng)絲絲束。在此階段，長(zhǎng)絲呈非卷曲狀，因此分離的長(zhǎng)絲并捻端(spun end)可聚集到鄰近長(zhǎng)絲大致為平坦層的形狀的絲束中，這可省略一系列提高最終獲得的被綁扎的絲束的均勻性和內(nèi)聚力的引導(dǎo)部分。然后，使制成的被綁扎的絲束形成適于微粒和粘合劑也適于卷曲長(zhǎng)絲的應(yīng)用狀態(tài)。
粘合劑可以是適用于紙煙過(guò)濾芯應(yīng)用的類(lèi)型，如水溶性粘合劑。優(yōu)選的粘合劑是如以水溶液形式使用的甲基纖維素之類(lèi)的纖維素醚粘合劑。對(duì)應(yīng)用形式下的粘合劑的粘性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適于本申請(qǐng)的方法。例如，對(duì)于通過(guò)流到被綁扎的絲束的長(zhǎng)絲上進(jìn)行覆敷而言，甲基纖維素的水溶液的粘性可以在1到10,000mpa的范圍內(nèi)，優(yōu)選在1到200mpa的范圍內(nèi)。同時(shí)，在應(yīng)用粘合劑之后可以將經(jīng)預(yù)處理的微粒施加到被綁扎的絲束上，優(yōu)選為同時(shí)施加經(jīng)預(yù)處理的微粒和粘合劑。這可對(duì)所施加的相對(duì)比例的微粒和粘合劑進(jìn)行較好的控制，并可避免分開(kāi)處理微粒中出現(xiàn)的一些問(wèn)題。為此，可在容器中將經(jīng)預(yù)處理的微粒和粘合劑進(jìn)行預(yù)混合，然后將其作為在粘合劑中的微粒分散體而泵入敷料器。可采用按計(jì)量敷料，同時(shí)相對(duì)于運(yùn)送被綁扎的絲束的速度來(lái)控制饋送速度。當(dāng)粘合劑是甲基纖維素時(shí)，這起微粒的分散劑的作用，以使微粒能保持分散而不結(jié)團(tuán)。
敷料的優(yōu)選方法是粘合劑中的微粒分散體在表面上方流動(dòng)時(shí)通過(guò)被綁扎的絲束的一面。其次可將料敷到被綁扎的絲束的反面。合適的敷料器包括具有內(nèi)部部分和上方經(jīng)過(guò)被綁扎的絲束的面的外表面的管狀體，還包括從外表面穿透管狀體的一些呈圖樣狀排列的孔(pattern of hole)，通過(guò)這些孔微粒分散體可從管狀體的內(nèi)部流出。以這種方式，可將分散體均勻地施加到被綁扎的絲束的整個(gè)寬度上。
除了對(duì)分散體的敷料速度進(jìn)行有控制的計(jì)量之外，還可以在敷料步驟之后通過(guò)使絲束直接穿過(guò)一對(duì)軋輥來(lái)進(jìn)一步控制在被綁扎的絲束上的分散體的粘著(pick-up of the dispersion)，并控制夾持壓力，以便離開(kāi)夾緊件時(shí)絲束上的微粒和粘合劑達(dá)到預(yù)期量。
優(yōu)選在敷覆微粒和粘合劑之后及粘合劑干燥并硬化之前直接對(duì)被綁扎的絲束進(jìn)行卷曲。
可以利用傳統(tǒng)的填塞箱法(stuffer box)進(jìn)行卷曲，事實(shí)上用于控制絲束上微粒和粘合劑的量的軋輥可以是填塞箱法卷曲器的入口夾緊件。
優(yōu)選在卷曲步驟之后直接對(duì)被綁扎的絲束進(jìn)行處理，以從經(jīng)預(yù)處理的微粒中排放氣體。優(yōu)選的順序是將此處理步驟與已施加到被綁扎的絲束上的粘合劑的干燥和硬化步驟結(jié)合。此步驟可包括通過(guò)加熱器將傳送裝置上的卷曲絲束帶加熱到可達(dá)到從微粒產(chǎn)生預(yù)期的氣體排放并干燥和硬化粘合劑的溫度。在使活性炭微粒加載水并與纖維素醚的水溶液一起使用的情況下，超過(guò)100℃的溫度適合于達(dá)到上述兩個(gè)目的。用于該步驟的加熱器可以是涉及卷曲醋酸纖維過(guò)濾芯絲束加工中所用的標(biāo)準(zhǔn)加熱器/調(diào)節(jié)單元。這種單元包括饋送流動(dòng)的、過(guò)熱的蒸汽流以驅(qū)走通過(guò)干燥的加熱室的殘余丙酮(來(lái)自紡絲)的初始室，此時(shí)還包括另一些將長(zhǎng)絲的水分含量調(diào)節(jié)到預(yù)期水平的室。在這種單元中，在這種流動(dòng)的、過(guò)熱的蒸汽流室中使用的溫度為140℃，這樣就可從加載了水的活性炭微粒產(chǎn)生預(yù)期的氣體排放。
粘合劑還傾向于將分離的絲束長(zhǎng)絲粘合在一起以及將微粒粘附在長(zhǎng)絲上。這對(duì)于生產(chǎn)過(guò)濾芯絲束是不希望的，在濾嘴條的制造操作過(guò)程中要求過(guò)濾芯絲束能展開(kāi)、或白化(bloomed)。為了確立這種質(zhì)量，可使卷曲絲束在成對(duì)的夾緊件之間經(jīng)受拉伸處理，夾緊件可以是輥對(duì)或成對(duì)的輥/格簾(lattice)組合。可調(diào)整這種拉伸以影響由粘合劑引起的內(nèi)部長(zhǎng)絲粘合的破損程度，而不過(guò)多地?cái)_亂長(zhǎng)絲卷曲或微粒/長(zhǎng)絲粘合?？梢詫⑺纬傻木砬z束編進(jìn)容器中，以形成準(zhǔn)備分發(fā)的絲束包。
本發(fā)明還提供由本發(fā)明方法所制成的長(zhǎng)絲的卷曲絲束。尤其提供適于轉(zhuǎn)變成紙煙濾嘴條的長(zhǎng)絲的卷曲絲束，在濾嘴條中具有能過(guò)濾紙煙煙霧組分的吸附表面的多孔微粒由粘合劑粘附到絲束長(zhǎng)絲的表面上，微粒保持至少百分之二十的吸附表面積用于吸附紙煙的煙霧氣流組分。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供用于紙煙或紙煙煙霧過(guò)濾元件的過(guò)濾芯，其包括過(guò)濾芯絲束以及多個(gè)粘附于其上的多孔微粒，每一多孔微粒的孔隙率至少為200m2g-1。
根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供將形成為粘合劑中的分散體的微粒施加到被綁扎的絲束的至少一個(gè)表面上的敷料器，該敷料器包括充氣室以及多個(gè)孔口，借此可使微粒以離開(kāi)每一孔口的微粒的流速沿敷料器的長(zhǎng)度基本保持恒定的方式通過(guò)這些孔口而施加到過(guò)濾芯絲束上。
優(yōu)選充氣室包括具有內(nèi)部部分和外表面的管狀體，長(zhǎng)絲的被綁扎的絲束的面可通過(guò)外表面上方；形成從管狀體的外表面延伸到內(nèi)部部分內(nèi)的呈圖樣狀排列的孔的一些孔口，分散體可通過(guò)孔流動(dòng)以使分散體能均勻地施加到被綁扎的絲束的整個(gè)寬度上。
管狀體的長(zhǎng)度優(yōu)選基本上與被綁扎的絲束的寬度相等。合適的情況是，可改變管狀體的長(zhǎng)度以便可使用單一的一個(gè)敷料器將分散體施加到具有不同寬度的被綁扎的絲束上。
本發(fā)明還提供濾嘴條、以及由此制成的紙煙過(guò)濾芯，它們由本發(fā)明的卷曲長(zhǎng)絲絲束制成。這種濾嘴條可以在傳統(tǒng)的濾嘴條制造機(jī)器上制造。


可通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。附圖中圖1為本發(fā)明方法的操作順序示意圖；圖2為用于將粘合劑中的微粒分散體施加到被綁扎的絲束上的圖1所示的敷料器4的橫截面圖；圖3的平面圖示出了沒(méi)有任何絲束通過(guò)其外表面上方的敷料器管6的平面圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1，將如二醋酸纖維素之類(lèi)的未卷曲的連續(xù)長(zhǎng)絲的絲束1送至傳統(tǒng)的絲束帶引導(dǎo)系統(tǒng)2。然后將被綁扎的絲束3輸送到用于將甲基纖維素粘合劑水溶液中的活性炭微粒分散體施加到絲束上的敷料器4。敷料器4包括兩個(gè)同樣的敷料管5和6，每一管都橫過(guò)被綁扎的絲束3的整個(gè)寬度并基本上以與被綁扎的絲束3呈直角的方式分別與被綁扎的絲束的上面和下面接觸。
圖2示出了敷料器4的橫截面。每一敷料管5和6都分別具有內(nèi)部支管7和8，并具有由連接到各自的支管的直線系列孔(linear series of holes)9穿透的管壁，如圖3所示。在隨著被綁扎的絲束3分別通過(guò)上面和下面而經(jīng)過(guò)每一敷料管5和6的外表面的過(guò)程中，被綁扎的絲束接觸由系列孔9穿透的部分上方的這些表面的每一表面。
分別通過(guò)管道10和11將甲基纖維素和水輸送到容器12中，使它們?cè)谠撊萜髦谢旌弦孕纬伤芤骸７謩e通過(guò)管道13和14將活性炭微粒和水輸送到容器15中，微粒浸泡在該容器中，通常浸泡24小時(shí)，以便能加載水。甲基纖維素的水溶液和炭微粒漿料分別通過(guò)管道16和17被輸送到容器18中，使它們?cè)谠撊萜髦谢旌弦孕纬伤芤褐刑课⒘５姆稚Ⅲw。然后借助于計(jì)量泵20使分散體經(jīng)過(guò)管道19從容器18中泵出，以通過(guò)由管道19分支的管道部分21和22將分散體運(yùn)送到敷料管5和6各自的內(nèi)部支管7和8。
分散體從敷料管5和6的各內(nèi)部支管7和8流出，經(jīng)過(guò)徑向孔9流到管5和6的外表面上。然后其緊貼接觸的被綁扎的絲束3的長(zhǎng)絲流動(dòng)并粘附到它們的表面上。被綁扎的絲束3隨即從其最初的白色變成均勻的黑色。相對(duì)于被綁扎的絲束3的運(yùn)送速度來(lái)控制計(jì)量泵20的饋送速度，以提供均勻的分散體覆敷速度。
敷料管5和6可以具有任何適當(dāng)尺寸，但優(yōu)選每一管的內(nèi)部孔約為4mm。
然后，使由分散體浸濕的被綁扎的絲束3進(jìn)入傳統(tǒng)的填塞箱卷曲器23，卷曲器具有入口夾緊件(未顯示)，該夾緊件以規(guī)定壓力擠壓濕潤(rùn)的被綁扎的絲束3，以有利于將分散體分布在整個(gè)絲束上，從而控制在被綁扎的絲束上的分散體的余留量，并促使絲束進(jìn)入填塞箱(未顯示)而使長(zhǎng)絲達(dá)到預(yù)期的卷曲。然后使傳送裝置(未顯示)上的已卷曲的被綁扎絲束3通過(guò)在本說(shuō)明書(shū)中前面所述的那類(lèi)常用的加熱器/調(diào)節(jié)器24，在該處以具有140℃溫度的流動(dòng)的過(guò)熱蒸汽流加熱絲束，以蒸發(fā)保持在活性炭微粒中的水分并使甲基纖維素粘合劑干燥和硬化。
之后使被綁扎的絲束3通過(guò)拉伸格簾系統(tǒng)25，該系統(tǒng)包括分別成對(duì)的輥和格簾夾緊件26和27以及28和29，在它們之間拉伸被綁扎的絲束3以影響長(zhǎng)絲之間的粘合劑粘合的破損程度，并使被綁扎的絲束獲得正常程度的過(guò)濾芯絲束的豐滿度和聚合力。
然后通過(guò)傳送裝置30將被綁扎的絲束3送到鋪絲頭(plaiting head)31，鋪絲頭將絲束鋪入容器32中，以形成過(guò)濾芯絲束包33。
通過(guò)以下實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋。
根據(jù)附圖所說(shuō)明的方法對(duì)絲束進(jìn)行處理。絲束包括11700根二醋酸纖維素長(zhǎng)絲，每根為3旦尼爾并具有Y型橫截面。
從煤中可獲得活性炭微粒，這些微粒的平均微粒直徑為11μm并具有900m2g-1的吸附表面積。將它們?cè)诿摰V質(zhì)水中浸泡24小時(shí)。粘合劑含有重量為2％并具有15mPa的粘度的甲基纖維素水溶液。被浸泡的炭微粒和粘合劑以炭微粒重量為7.5份而粘合劑重量為1份的比例混合，從而給出33％重量的炭微粒分散于溶液中。這些分散體以與被綁扎的絲束的線速度(每分鐘m)的比例大約為2∶1的流動(dòng)速率(每分鐘ml)饋送到敷料器。因此當(dāng)線速度為每分鐘400米時(shí)，分散體的流速約接近每分鐘800ml。
覆敷分散體后，對(duì)被綁扎的絲束3以每延伸英寸二十四個(gè)卷的卷曲量進(jìn)行卷曲。然后將被卷曲的絲束在140℃的溫度下通過(guò)加熱器/調(diào)節(jié)器24并保留8分鐘。然后使干燥的被綁扎的絲束在打包之前以1.5∶1的拉伸比在格簾系統(tǒng)25中拉伸。
成品絲束載有粘附在長(zhǎng)絲表面上的活性炭微粒。大部分微粒附著在Y型橫截面的大枝(limbs)或葉片之間的長(zhǎng)絲的防護(hù)凹陷部分。然后在設(shè)定為不使用增塑劑的中等范圍及Wattens 27mm阻塞包裝紙(plug wrap paper)、FY 33060型的條件下，在Hauni KDF3棒式制作機(jī)上將成品絲束轉(zhuǎn)變成紙煙濾嘴條。
所制成的每一個(gè)濾嘴條的直徑為7.8mm，重899mg并具有505mm的壓降(水)。根據(jù)過(guò)濾嘴條的長(zhǎng)絲的重量，每一濾嘴條都含有重量比為28％的附著于其上的活性炭微粒。如果炭微粒都保持它們最初的活性水平，給出的吸附表面積的值為250m2g-1。對(duì)于成品濾嘴條的測(cè)量值為112m2g-1，這顯示出所附著的炭微粒保持了它們的活性的約45％。在所附著的炭微粒中保持這種活性水平的能力是很重要的。試驗(yàn)顯示，在這種活性水平下紙煙過(guò)濾芯中的炭微粒將大大增加對(duì)焦油和尼古丁的過(guò)濾能力(retention)，并可提供對(duì)于紙煙煙霧中蒸氣相和半揮發(fā)組分的增加的選擇性過(guò)濾能力。通過(guò)更加正式的測(cè)試而確定的初步指標(biāo)是由根據(jù)本實(shí)例制成的濾嘴條構(gòu)成的紙煙過(guò)濾芯的情況。
權(quán)利要求
1.一種用于制造適于形成成包的、用于轉(zhuǎn)變成紙煙濾嘴條的長(zhǎng)絲卷曲絲束的方法，該方法包括提供呈綁扎狀態(tài)的長(zhǎng)絲的非卷曲絲束；粘合地結(jié)合所述被綁扎絲束的長(zhǎng)絲；賦予具有吸附表面的多孔微粒過(guò)濾煙草煙霧組分的能力；以及使所述被綁扎的絲束卷曲，其中，該方法包括以下步驟(i)對(duì)所述微粒進(jìn)行預(yù)處理，以向它們加載能夠從所述微粒中排放氣體的材料，從而形成經(jīng)預(yù)處理的微粒；(ii)將所述經(jīng)預(yù)處理的微粒和用于將所述微粒粘合到長(zhǎng)絲上的粘合劑施加到所述被綁扎絲束的長(zhǎng)絲上；隨后(iii)處理所述絲束以從所述經(jīng)預(yù)處理的微粒中排放氣體，從而限制由所述粘合劑引起的吸附微粒表面的減活化作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述對(duì)微粒進(jìn)行預(yù)處理的步驟具有12至約24小時(shí)之間的持續(xù)時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述多孔微粒的表面積大約為100m2g-1。
4.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，能從所述微粒排放氣體的材料是通過(guò)加熱和/或減壓的作用可揮發(fā)以產(chǎn)生氣體或蒸汽的液體。
5.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述材料是可揮發(fā)以產(chǎn)生蒸汽流的水。
6.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，同時(shí)將所述經(jīng)預(yù)處理的微粒和粘合劑施加到所述被綁扎的絲束上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在敷料以形成所述粘合劑中的經(jīng)預(yù)處理的微粒的分散體之前將所述經(jīng)預(yù)處理的微粒和粘合劑進(jìn)行預(yù)混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述經(jīng)預(yù)處理的微粒包括活性炭、硅膠、沸石、離子交換樹(shù)脂、或黏土、或它們的任何混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述經(jīng)預(yù)處理的微粒是平均微粒直徑在0.1μm到3.0mm范圍內(nèi)的活性炭微粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述經(jīng)預(yù)處理的微粒的平均微粒直徑在1到20μm的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，作為預(yù)處理將所述微粒浸泡在水中以使微粒加載水。
12.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述粘合劑是水溶性粘合劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述粘合劑是纖維素醚。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述粘合劑是用作水溶液的甲基纖維素。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述粘合劑是聚乙烯吡咯烷酮。
16.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述絲束的長(zhǎng)絲具有可存放被粘附的微粒的凹陷部分的橫截面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述長(zhǎng)絲具有多葉形的橫截面。
18.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述絲束的長(zhǎng)絲是醋酸纖維素長(zhǎng)絲。
19.根據(jù)權(quán)利要求7及其任何從屬權(quán)利要求所述的方法，其中，通過(guò)使所述被綁扎的絲束的面經(jīng)過(guò)上面流有分散體的表面而將所述粘合劑中的所述經(jīng)預(yù)處理的微粒分散體施加到所述被綁扎的絲束上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述表面包括管狀體的外表面和內(nèi)部部分，該管狀體由呈圖樣狀排列的孔穿透，所述散體通過(guò)所述孔從所述管狀體里面流到所述外表面。
21.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，在覆敷所述經(jīng)預(yù)處理的微粒和粘合劑之后、所述粘合劑干燥和硬化之前，直接對(duì)所述被綁扎的絲束進(jìn)行卷曲。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，在所述卷曲步驟之后對(duì)所述被綁扎的絲束進(jìn)行處理，以從所述經(jīng)預(yù)處理的微粒中直接產(chǎn)生氣體排放。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，對(duì)所述卷曲的被綁扎的絲束進(jìn)行熱處理，以從所述微粒排放氣體并使所述粘合劑干燥和硬化。
24.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，在粘合劑干燥和硬化之后，對(duì)被綁扎的絲束進(jìn)行拉伸處理以便影響由粘合劑造成的內(nèi)部長(zhǎng)絲粘合的破壞程度。
25.根據(jù)上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述多孔微粒的吸附表面賦予所述卷曲絲束對(duì)煙霧組分的選擇過(guò)濾能力。
26.一種利用上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法制成的用于轉(zhuǎn)變?yōu)榧垷煘V嘴條的長(zhǎng)絲的卷曲絲束。
27.一種適于轉(zhuǎn)變?yōu)榧垷煘V嘴條的長(zhǎng)絲的卷曲絲束，其中，借助于權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)所述的方法制成，其中具有賦予過(guò)濾紙煙煙霧組分能力的吸附表面的多孔微粒通過(guò)粘合劑粘附在所述絲束的長(zhǎng)絲的所述表面上，其中所述微粒保持至少百分之二十的吸附表面積用于吸附紙煙煙霧氣流組分。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的長(zhǎng)絲的卷曲絲束，其中，所述微粒包括平均微粒直徑在1到20μm的范圍內(nèi)的活性炭微粒。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的長(zhǎng)絲的卷曲絲束，其中，所述絲束的長(zhǎng)絲包括具有可存放被粘附的微粒的凹陷部分的橫截面的醋酸纖維素長(zhǎng)絲。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的長(zhǎng)絲的卷曲絲束，其中，所述長(zhǎng)絲具有多葉形橫截面。
31.一種濾嘴條，其中，其由如權(quán)利要求26至30中任一項(xiàng)所述的長(zhǎng)絲的卷曲絲束制成。
32.一種紙煙濾芯，其中，其由如權(quán)利要求31所述的濾嘴條制成。
33.一種用于紙煙或紙煙煙霧過(guò)濾元件的過(guò)濾芯，包括如權(quán)利要求26至30中任一項(xiàng)所述的卷曲絲束，和多個(gè)粘附于其上的多孔微粒，微粒的表面積至少為100m2g-1。
34.一種用于施加微粒以在被綁扎的絲束的至少一個(gè)表面上形成粘合劑中的分散體的敷料器，該敷料器包括充氣室和多個(gè)孔口，所述微粒通過(guò)這些孔口被施加到被綁扎的絲束上，其中，所述分散體由計(jì)量泵輸送到敷料器，所述計(jì)量泵的速度根據(jù)運(yùn)送所述被綁扎的絲束的速度來(lái)控制，借此，所述微粒離開(kāi)每一孔口的流速沿所述敷料器的長(zhǎng)度基本恒定。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的敷料器，其中，所述充氣室包括具有內(nèi)部部分和多個(gè)形成從所述管狀體的外表面延伸到內(nèi)部部分的呈圖樣狀排列的孔的孔口的管狀體，所述分散體可通過(guò)這些孔從所述管狀體的內(nèi)部部分流到所述外表面。
36.根據(jù)權(quán)利要求34或35所述的敷料器，其中，所述管狀體的長(zhǎng)度是可變的。
全文摘要
一種用于制造適于形成成捆的卷曲絲束、用于轉(zhuǎn)變成紙煙濾嘴條的長(zhǎng)絲的卷曲絲束方法，包括提供呈綁扎狀態(tài)的長(zhǎng)絲的非卷曲絲束；粘合地結(jié)合所述被綁扎絲束(3)的長(zhǎng)絲；具有賦予過(guò)濾煙草煙霧組分的能力的吸附表面的多孔微粒；以及使所述被綁扎的絲束卷曲，其中，該方法包括步驟(i)對(duì)所述微粒進(jìn)行預(yù)處理，以向它們加載能夠從所述微粒中排放氣體的材料，從而形成經(jīng)預(yù)處理的微粒；(ii)將所述經(jīng)預(yù)處理的微粒和用于將所述微粒粘合到長(zhǎng)絲上的粘合劑施加到所述被綁扎絲束的長(zhǎng)絲上；隨后(iii)處理所述絲束以從所述經(jīng)預(yù)處理的微粒中排放氣體，從而限制由所述粘合劑引起的吸附微粒表面的減活化作用。
文檔編號(hào)A24D3/02GK1976603SQ200580014733
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者克雷格·戴, 約翰·特拉弗 申請(qǐng)人:醋酸鹽產(chǎn)品有限公司