[其他]应用粘胶方法生产香烟过滤元件

说明书

本发明是关于一种将含聚丙烯的纤维用外壳封起以制造香烟过滤元件的方法。

许多专利，特别是美国4，366，826，号专利中描述了用以滤除香烟烟中微粒物质和焦油的纤维基过滤元件，尤其是由醋酸纤维或聚烯烃类（如聚丙烯）卷曲的织物束做成的过滤元件。这些纤维束制成过滤杆是用众所周知的工艺方法，如公开在已述美国专利4，366，826和美国专利3393685中，其工艺包括将大块的约有4000到60000支卷曲而松疏的纤维束利用空气或蒸汽供入丝孔机。粘结剂组份则印或喷射到展开的纤维束上，并被根根纤维所吸收使相邻纤维间彼此粘附在一起。

纤维束然后导入滤杆制造设备的成形区或装具中，在那里成形为一连续的园柱形过滤“芯”，当必要时可冷却或干燥，并可任选用芯包卷材料如纸或无纺材料加以包卷。有些场合。

如公开在美国3，144，025，号专利中的纤维具有较低的熔点与融熔设备和冷却设备结合在一起而作为粘结手段。

所有这些传统的方法中，粘结剂或低熔点纤维的量以及纤维的排列（即纤维和卷曲的取向等）在很大程度上决定了所得的过滤元件的刚性（硬度）和韧性。由于粘结剂或多或少地扩散到纤维上，造成了空气通路或内腔体积的减小而影响了完美的“抽吸”，也影响了与未粘结软纤维相关联的韧性。

在美国专利4，366，826中没有注意到使用醋酸纤维和按常规与它一起使用的粘结剂配方有些缺点。举例来说，醋酸纤维相对地比含聚丙烯的合成纤维要脆些，这势必引起在纤维束导入标准过滤杆制造机的成形装具之前对可能施加于疏松的纤维束上的拉伸量和卷曲量上的限制。

在本文中用于香烟过滤元件的含聚丙烯的纤维束或细条一般称为“聚丙烯纤维”。聚丙烯纤维具有丝较细的优点，通常会具有更有效的过滤性质，但它也有缺点。松疏或浮散的聚丙烯纤维束不易被大多数醋酸纤维粘结剂配方所浸润，不能具有传统高速过滤器制造方法中所需的辅助润滑特性，除非过量使用，但又将使过滤效率和其它所希望的性质受到不利影响。

事实上，已知一个有适当牢固度的聚烯烃纤维束制成的过滤杆，由于这些传统方法中压降（△P）或“抽吸”和“硬度值”（%F）之间的成反比而可能影响抽烟中所希望的易吸性。（压降和硬度值的测定用的是Filtrona硬度和韧度及压降测试仪，V系列，英国Abbey    Manufacturing    Fstates，Wembly    Middlesex制造）

按照本发明制作香烟过滤元件的方法，含聚丙烯纤维束或细条可供入滤杆制造机的装具中使成型为纤维芯，在切成过滤元件之前用纸或无纺材料包卷，其特征是滤芯中的纤维丝在包卷之前不用粘结材料，而是将能与聚丙烯浸润的粘结材料施加在包卷材料上，通过包卷，所说的粘结材料立即透印至过滤芯从而浸注到它的外层，形成一圈占过滤元件总横截面约1%到20%的环形截面。

浸注滤芯的环形截面最好占过滤元件总横截面的1%到10%。

施加在单位长度包卷材料上的粘结材料的量最好是该长度被包卷纤维重的10%到60%。

根据本发明，按本发明所说的工艺制造的香烟过滤杆其硬度值至少在80%左右，由下式决定：

F＝ (D-△D)/(D) ×100%

其中F定义为硬度值，D为滤芯的直径以毫米表示，△D是包好的过滤元件经受300克载荷15秒钟的作用其直径的偏移或缩小量，以百分之几毫米表示。

为适合大多数使用者的喜爱，本发明的香烟过滤杆具有硬度值最好约在85%以上，最佳硬度在90%左右但不应超过94%。

本发明制造香烟过滤杆的工艺中，粘结材料（可当作一种塑化剂及一种粘胶剂）的涂洒事实上是与芯体包装步骤同时进行的，因而纤维杆通过机器的运转并不因粘结剂或塑化剂存在于杆的表面或者传到机器表面而引起的摩擦力的增加而受到妨碍。最重要的是有控制的涂洒透印过程是在包装材料的平坦表面上完成的，这造成了对粘胶渗进过滤元件的均匀性和质量的一个极好的控制，在粘结区内留下了一个纤维尚未粘结的核心。

从数字上说，透印到滤芯的程度就是聚丙烯浸润粘结材料渗入其中的程度，浸注入滤芯外层占到滤芯总横截面的1%到20%的量，可以近似以下式表示：

A= (d(2R-d))/(R²) ×100%

其中A定义为环形横截面面积，以占总横截面面积的百分数表示，粘结剂塑化剂组分渗入包芯的平均深度d，以微米表示;R是包芯或过滤元件的外半径（假定滤杆基本上是园形截面）以毫米表示。