專利名稱：煙草輸送帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造香煙的煙草輸送帶，如所謂吸附帶，但也不絕對如此。
在生產(chǎn)香煙的過程中，計(jì)量的煙草通過第二煙草輸送帶即所謂吸取帶從第一煙草輸送帶取走。吸取帶的寬度范圍通常為從0.5cm至1.5cm。

圖1中為制造香煙的機(jī)器的略圖，排好的煙絲從第一煙草輸送帶1被擠向吸附帶2的下方。吸取帶2在吸取盒3中的槽內(nèi)運(yùn)行。槽的底部是由以橫撐隔開的排列連結(jié)在一起的兩根或多根長桿構(gòu)成。吸取盒3確保吸取帶2被上推抵住梯形凹陷使煙草推至吸取帶2的下側(cè)，這樣形成的煙草棒借助于傾斜的刮板5從吸取帶上移走向下落到另一個輸送帶即所謂的附設(shè)帶4上的卷煙紙上。
通常吸取帶是循環(huán)編織帶或代之以平編織帶再用超聲裝置加以連接。通常采用單連緯編(橫向于機(jī)器方向)紗線，并在織物邊沿具有大號的布邊。布邊易于磨損而加速織物的損壞。聚束的經(jīng)編(機(jī)器方向)紗線具有某種不均勻的通氣性故使煙草的分布不夠均勻。還有，窄帶須要用復(fù)雜而昂貴的織機(jī)。
本發(fā)明的目的是根據(jù)一種具有改進(jìn)的抗磨損性能的煙草輸送帶，即該帶具有增大的工作壽命。
按照本發(fā)明的第一方案提供了一種具有規(guī)則無紡網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的煙草輸送帶。
與沿織物縱向沒有易磨損布邊的紡織結(jié)構(gòu)相比，該種結(jié)構(gòu)顯示了極佳的抗磨損性能。以聚合基體材料代替了固體網(wǎng)格連續(xù)邊沿。規(guī)則的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提供了均勻的透氣性。
該輸送帶特別適用于吸取帶，但也不是絕對地限于此種用途。本發(fā)明的帶可以制成循環(huán)帶以免于如超聲焊結(jié)的復(fù)雜連結(jié)工藝。后面要敘述制造循環(huán)結(jié)構(gòu)的適當(dāng)工藝。取消接頭可以消除結(jié)構(gòu)中的主要弱點(diǎn)。加入縱向延伸的加強(qiáng)線繩可以增加抗拉強(qiáng)度。在帶的預(yù)定加工方向上運(yùn)行的格條都是具有理想高的模量和低的延伸率的材料。織造纖維具有高的卷曲度，因?yàn)榇罅康木植磕p都出現(xiàn)在已知的織造結(jié)構(gòu)中。但在本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)線如上述地置入聚合物基體的內(nèi)部，所以加強(qiáng)線可以不產(chǎn)生局部磨損。例如用于加強(qiáng)線的適當(dāng)材料可以是芳族聚酰胺，液晶聚合物Nomex(商標(biāo))。聚酰胺(如PA6.6)、聚酯(例如PET)和共聚酯(例如PCTA)。加強(qiáng)線可以是單長絲、多長絲、捻轉(zhuǎn)紗線、絞股紗線或編織紗線。較廉價的材料的制品，例如PET或PA6.6，可以與較貴的高性能材料，例如芳族聚酰胺(如凱夫拉)或液晶聚合物，組合使用。加強(qiáng)線使帶具有拉伸強(qiáng)度和負(fù)載延伸特性。加強(qiáng)線一般是200-900旦的。最好在每個運(yùn)行方向上格間區(qū)都具有為加強(qiáng)而設(shè)的加強(qiáng)線，盡管在每個運(yùn)行方向格間區(qū)內(nèi)都有一根以上的紗線?；w材料一般是熱塑性樹脂，后者最好不要有任何的毒性，應(yīng)當(dāng)聚合物顆粒在不斷的磨損過程中落入煙草中后在被吸煙者燃點(diǎn)時會被燃燒受熱分解?；静牧献詈檬悄猃垺⒕埘?、聚烯烴(如聚乙烯或聚丙烯)、硅樹脂和氧基聚合物(如聚苯醚)。最佳基體材料的補(bǔ)充實(shí)例還有已知的熱塑彈性體(如Hytrel(此系一種杜邦商品的名稱)]和尼龍6[如Grilon 4100(此系EMS Grilon的商品名)]。在制備時不需要昂貴復(fù)雜的編織機(jī)械。
網(wǎng)格帶是完全無紡的，其成型系將熔融的聚合物澆鑄到具有銷釘?shù)陌迳?，即熔融物充滿銷釘間的空隙以形成規(guī)制的網(wǎng)格。本發(fā)明的帶可以制成循環(huán)的，此時是將融熔的紗螺旋式地置于可隨意轉(zhuǎn)動的具有銷釘?shù)墓纳?。作為替代的方案，也可以將平的模鑄件在釘板上對接或疊連起來，此時帶的兩端被軟化并熔在一起。這兩種工藝都避免了纖維被“遮斷”即在聯(lián)結(jié)步驟中穿過纖維的通道被熔融的聚合遮斷的問題。
網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的透氣性可以借助變換釘板的類型來精確地加以控制。熔融體可以呈被擠出的聚合體流的形式，并隨意地與一或多種加強(qiáng)線加以組合。一種替換方案是將芯皮式纖維鋪在板上加熱使皮部聚合物熔融并充滿空隙，而芯部因具有顯著較高的融點(diǎn)而保持原狀，這樣就形成了成列的縱向加強(qiáng)線。聚合物最好包括有至少一種熱塑性原料，例如聚酰胺(尼龍)或聚酯。纖維的熱塑性可使其反復(fù)循環(huán)使用。共混紗(也稱作合紡紗)也可作為芯皮式纖維的代用品，此時低融點(diǎn)的聚合物組分所起作用相當(dāng)于皮部，而高融點(diǎn)的聚合物組分所起作用則相當(dāng)于芯部(聚合物可以是有機(jī)聚合物或無機(jī)材料如玻璃、陶瓷、碳或金屬)。共混纖維的用例中可包括由Courtaulds所提供的HELTNA(商標(biāo))類的紗。
應(yīng)注意吸取帶不是完全在槽中運(yùn)行。代替橋路，帶的邊沿部可與金屬滑道接觸。要對邊沿部分與這些滑道間所引起的邊沿區(qū)域的磨損加以控制，本發(fā)明找到了解決該問題的方法。解決的方式是使帶的邊沿厚度在寬度方向上較大以獲得較大的邊沿強(qiáng)度以抵抗由于可能的侵蝕和/或金屬滑道的銳緣而造成的切割和磨損。在滑道的邊沿使用更多的材料可以進(jìn)一步增強(qiáng)抗磨損能力并顯著地減少在邊沿凹陷處受到阻滯的煙草的數(shù)量。應(yīng)注意到的是在采用通常的編織帶時會有大量的煙草被阻滯在帶邊沿區(qū)域的編織縫隙中。
采用銷釘板來獲得所需的結(jié)構(gòu)，該板在邊沿處的間隙具有較大的寬度和/或深度(大約是超過15％-100％的尺寸)，故當(dāng)熔融的聚合物澆在板上時，在邊沿區(qū)域就具有了較多的聚合物基體。當(dāng)采用皮芯式紗線來生成該熔融的聚合物時(此時最好是帶有可熔融的皮部材料)，芯部紗線的尺寸應(yīng)比它們在帶的中部的尺寸為大和/或紗本身的尺寸由于具有較大的皮部而較大。如果僅僅是加強(qiáng)的紗線被置于一盒熔融的聚合物之上，則同樣地它們在邊沿處也最好比在中心處的直徑為大，即有較大體積的聚合物基體用于加強(qiáng)。
帶的邊沿可以不具有均勻的寬度，但至少有一部分機(jī)制交叉格線在寬度方向上延伸至結(jié)構(gòu)主體寬度方向外側(cè)0.2-0.8mm長使得帶的導(dǎo)向得以改善并增強(qiáng)了帶的壽命，這是由于允許帶在破壞前可以有較大的磨損量。
中心處的運(yùn)行格線可以染上顏色或在運(yùn)行方向的格線的基體聚合材料中加入顏料和染料，最好是紅色。帶顏色的線條可用于當(dāng)采用紅外感應(yīng)器來校正帶的位移時起協(xié)助作用。
至少將一種例如是視覺光亮劑的紫外光敏材料添加入基體聚合物融液中去，使得一旦煙草輸入送帶開始磨損時，上述紫外光敏材料被緊靠在帶機(jī)構(gòu)下游處的傳感器感知，以指示帶應(yīng)迅速準(zhǔn)備加以替換。結(jié)構(gòu)的磨損可以在較早時被測出以防止聚合物材料聚集在煙草中，否則在點(diǎn)燃這些材料將會有害。紫外光敏材料可以被包含在通常的編織的煙草傳送帶的紗線中，例如吸附帶或附屬帶中，因?yàn)閹е锌砂幸粚踊蚨鄬拥淖贤馐旎瘶渲?，則上述的所需的加厚邊沿區(qū)域可形成改良的覆蓋形式。邊沿區(qū)域的帶厚可以在該區(qū)域再使用一次不同覆蓋形式來繼續(xù)地生成一個或多個紫外熟化樹脂附加層。這樣就可以將所希望的大量聚合物提供給有極大密度的(最好是無孔隙)邊沿區(qū)域。
按照本發(fā)明的第二個方案所提供的煙草輸送帶包括有至少一部分紫外光敏材料。
煙草輸送帶表面的光滑程度可以選擇的配合帶端的使用。通常的吸收帶適用于運(yùn)送長纖維煙草的中速香煙制造機(jī)，在帶的吸取盒表面及煙草接觸表面兩處相對光滑一些。但用于通常的煙草混合的帶就在帶的兩個表面已具有較高的摩擦系數(shù)。在用高速機(jī)運(yùn)送膨脹的煙草混合物時帶的吸取盒一側(cè)就相對地較光滑而與煙草接觸的一側(cè)就相對粗糙而具有較高的摩擦系數(shù)，以便用帶來拾取足量的煙草。高摩擦系數(shù)的獲得是使帶的煙草接觸表面具有規(guī)則或隨意形狀的花紋，特別是在橫向上有規(guī)律地隔開的橫向脊，和/或用例如二氧化硅、氧化鋁、陶瓷、Cabosil(商標(biāo))、碳化硅、金屬或硬聚合物顆粒來增強(qiáng)摩擦力、所述抗摩顆粒在基體聚合物熔融前加入于釘板上，使包埋在聚合材料的表面區(qū)域。低摩擦系數(shù)材料通常是一種ormocer，它是具有超高分子量(UHMW)材料(例如聚乙烯或聚丙烯)可用于帶的吸取盒縫側(cè)，以減少當(dāng)帶以通常的400-800m/s的速度在50-150mbar真空度的條件下運(yùn)行時在帶、盒之間因摩擦力而產(chǎn)生的熱量。
為了更迅速地理解本發(fā)明，在下文中結(jié)合附圖描述一個僅作為舉例之用的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，其中圖1是現(xiàn)行的香煙制造機(jī)的略圖；圖2是本發(fā)明的制帶設(shè)備的略圖；圖3是本發(fā)明的帶。
圖1中的機(jī)器在作簡介的段落中已經(jīng)討論過，在后文中就不再進(jìn)一步加以討論。
參照圖2，一組預(yù)張緊的紗線10被喂入帶有充滿基體材料的擠壓機(jī)的擠壓模11中。按擠壓模的出口12的形狀可產(chǎn)生出條帶狀產(chǎn)品帶13，后者的結(jié)構(gòu)是將并列的平行紗線裹入熔融的塑性基體材料中。在基體材料仍處于熔融狀態(tài)時新產(chǎn)生的帶13就被喂入帶有一列銷釘15的驅(qū)動輥14的某處。驅(qū)動輥14用變速電機(jī)驅(qū)動，后者的速度與從擠壓機(jī)輸出的流率相適應(yīng)。
當(dāng)新形成的帶13剛與銷釘部15接觸之后即被熱壓輥16施以熱壓而使仍處于柔軟狀態(tài)的擠出物被推入銷釘間的槽17中。在帶13中的紗線被導(dǎo)引入與銷釘間的加工方向的槽相接合的狀態(tài)，在該位置上它們被固化的塑性基體材料環(huán)繞裹住。塑性材料同樣地被壓入橫向的槽中構(gòu)成橫向連接部。此時塑料帶具有網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)，其中加強(qiáng)線延伸于機(jī)加工方向。加強(qiáng)線在網(wǎng)格的運(yùn)行方向上延伸。
上述的網(wǎng)格帶可以制成循環(huán)帶的形狀，此時將帶的兩端一起放在另外的釘板上使它們軟化熔融并處于接合或搭接的狀態(tài)。該過程可借助于超聲技術(shù)完成。
用上述方法制成的循環(huán)吸取帶的局部在圖3中給出。
圖3中的帶也有其他制法，即越過轉(zhuǎn)鼓式輥14上的單排銷釘螺旋式地熔融單根的熱塑紗線。在輥14作初次轉(zhuǎn)動時，紗線進(jìn)入兩排銷釘間的狹道中而當(dāng)其再次轉(zhuǎn)動時紗線又進(jìn)入鄰接的狹道中。這種紗線螺旋式纏繞于輥14上的方式可以生產(chǎn)出循環(huán)帶。
按本發(fā)明制成的典型的帶在下文中加以描述該帶寬度為9mm，在運(yùn)行方向上分為9狹條，以Hytrel4556材料(杜邦商品名，指聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚乙二醇的熱塑性彈性嵌段共聚物)制成，該材料用630旦的尼龍6.6復(fù)絲紗線予以加強(qiáng)。在行進(jìn)方向上的狹條寬度為0.5mm，除此之外帶的邊緣還有1.0mm的寬度。帶的厚度為0.8mm。帶的特性如下抗拉強(qiáng)度為50kg；斷裂延伸率為6％；透氣性為每小時245立方英尺。該帶在Protos香煙制造機(jī)上對應(yīng)于420米/分的機(jī)器速度可運(yùn)行3小時。(該機(jī)每分鐘約生產(chǎn)7000支香煙)。帶的壽命可以使用更耐磨的材料如PA6，PA6.6或PA12而得以延長。
應(yīng)了解上述實(shí)例僅起描述作用。還存在許多改進(jìn)方式與變型。
權(quán)利要求
1.煙草輸送帶，具有規(guī)則的無紡網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
2.權(quán)利要求1中的煙草輸送帶，其中特征在于帶中有至少一條完全位于網(wǎng)格的格條中的加強(qiáng)線，該線沿帶的運(yùn)行方向延伸。
3.權(quán)利要求1或2中的煙草輸送帶，其中特征在于帶含有熱塑性材料。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的煙草輸送帶，其特征在于帶至少含有一種紫外光敏材料。
5.如權(quán)利要求4所述的煙草輸送帶，其中特征在于紫外光敏材料中有視覺光亮劑。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的煙草輸送帶，其特征在于帶包括至少一種抗摩材料，從下組化合物中選出氧化硅、氧化鋁、陶瓷、金屬、ormocer或UHMW聚烯烴。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的煙草輸送帶，其特征在于帶含有低摩擦系數(shù)材料。
8.如權(quán)利要求7中的煙草輸送帶，其特征在于其中低摩擦系數(shù)材料包括PTFE(聚四氟乙烯)或ormocer。
9.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求中的煙草輸送帶，其特征在于帶是循環(huán)帶。
10.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求中的煙草輸送帶，其特征在于借助于螺旋狀地在置有一根紗線的銷釘轉(zhuǎn)鼓上進(jìn)行熔融來形成循環(huán)帶。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的煙草輸送帶，其特征在于帶的形成是通過將兩端熔接在一起形成循環(huán)帶的方式。
12.煙草輸送帶，至少部分地含有紫外光敏材料。
13.如權(quán)利要求12的煙草輸送帶，其中特征在于紫外光敏材料中有視覺光亮劑。
14.如權(quán)利要求12或13的煙草輸送帶，其特征在于帶具有無紡結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求12或13的煙草輸送帶，其特征在于帶具有規(guī)則的無紡網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
16.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的煙草輸送帶，其特征在于帶是煙草吸取帶。
17.如權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)的煙草真空帶，其特征在于帶是附屬帶。
全文摘要
煙草輸送帶具有規(guī)則的無紡網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。帶可含有紫外光敏材料。
文檔編號A24C5/39GK1155404SQ96122728
公開日1997年7月30日 申請日期1996年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月14日
發(fā)明者I·塞耶斯, D·哈德曼 申請人:斯卡帕集團(tuán)有限公司