BR112017028412B1 - Elemento tubular e método de formação de um elemento tubular para uso na fabricação de um filtro de um artigo de fumar - Google Patents
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Abstract
elementos tubulares melhorados para artigos para fumar. a presente invenção refere-se a um elemento tubular para uso na manufatura de um filtro de um artigo para fumar, em que o elemento tubular compreende uma primeira e uma segunda camadas enroladas de tiras substancialmente contínuas de um material de rede com base em fibra de celulose. as tiras têm espessura (t) e largura (w) predeterminadas. o material de rede é revestido em uma primeira superfície com um polímero ativável e a primeira superfície do material de rede na primeira camada está voltada para a primeira superfície do material de rede na segunda camada. um diâmetro externo do elemento tubular é substancialmente uniforme sobre um comprimento dado.
Description
[001] A presente invenção relaciona-se a um elemento tubular para o uso na fabricação de artigos para fumar, tais como um cigarro de filtro, e a um método de dar forma a um tal elemento tubular.
[002] Os cigarros com filtros compreendem uma coluna de material de preenchimento cortado de tabaco envolvido por um invólucro de papel e um filtro cilíndrico alinhado na extremidade com a coluna de tabaco envolvida e fixada ao mesmo através do papel de ponteira. Os filtros frequentemente incluem dois ou mais componentes cilíndricos unidos em alinhamento axial.
[003] Os diversos filtros são conhecidos que compreendem um elemento tubular para formar a um segmento oco de um filtro, que podem, por exemplo, definir uma cavidade interna do filtro para receber um sorvente ou um material de aromatizante. Por exemplo, um tal segmento oco pode ser compreendido entre dois segmentos de filtro do material de filtração. Ademais, os filtros são conhecidos que incluem um elemento tubular que definem uma cavidade de extremidade de bocal do filtro.
[004] O documento de N° WO 2014/023557 divulga um método de formação de um tal elemento tubular de uma pluralidade de camadas de papel enrolado. O método compreende envolver uma pluralidade de tiras de papel substancialmente contínuas em uma maneira sobrepondo ao redor de um mandril cilíndrico. As tiras são envolvidas em uma maneira em paralelo o em uma maneira espiral para dar forma a um tubo substancialmente contínuo no mandril. O tubo formado pode ser girado sobre o mandril, por exemplo, usando uma correia de borracha, de modo que as camadas de papel continuamente sejam extraídas e envolvidas em torno do mandril. O tubo formado pode então ser cortado nos comprimentos requeridos a jusantes abaixo do mandril. No elemento tubular, as camadas de papel adjacentes são aderidas preferivelmente juntas por uma camada intermediária de adesivo, que fornece uma barreira à transferência da umidade entre camadas.
[005] Embora seja fácil controlar o diâmetro interno de um tal elemento tubular, devido ao fato de que combinará geralmente substancialmente o diâmetro externo do mandril cilíndrico ao redor do qual as camadas de papel são enroladas, pode ser muito mais difícil controlar o diâmetro externo do elemento tubular. Em general, as porções onde as camadas de papel se sobrepõem podem ter um diâmetro ligeiramente maior. Isto é indesejável, devido ao fato de que as flutuações no diâmetro externo do elemento tubular podem resultar em um revestimento irregular da superfície externa de um filtro que inclui o elemento tubular. Isso pode ser percebido pelo consumidor como um sinal da qualidade pobre.
[006] Ademais, as flutuações no diâmetro externo do elemento tubular podem causar problemas quando o elemento tubular for combinado com um ou mais outros componentes de filtro para formar um filtro de um artigo para fumar. Isso é devido ao fato de que uma máquina combinadora é projetada para manusear e processar os elementos que têm um diâmetro predeterminado, e, enquanto as tolerâncias são levadas em contas, variações significativas no diâmetro externo de um elemento tubular podem fazer com que o elemento tubular fique preso ou não seja transferido corretamente a partir de uma seção da máquina combinadora a outra. Por sua vez, isso pode impactar o alinhamento e a disposição mútua dos vários componentes que dão forma a um filtro, o desempenho do qual pode consequentemente ser ligeiramente alterado. Ademais, pode, às vezes, tornar-se necessário parar a máquina combinadora e o tempo de interrupção de máquina é, assim, indesejavelmente aumentado.
[007] Os métodos para fabricar os elementos tubulares enrolando- se as tiras do material flexível são conhecidos de outros campos. Por exemplo, diversos métodos são conhecidos para formar os tubos de núcleo de papelão de papel higiênico e rolos de folha de alumínio, ou para fabricar os recipientes descartáveis. Entretanto, a fabricação dos elementos tubulares para o uso em um filtro para um artigo para fumar é inevitavelmente complicada pela largura menor e pela espessura reduzida das tiras do material de rede sendo manuseado, pelo diâmetro significativamente menor dos elementos tubulares, assim como pela necessidade para controlar muito mais finamente o diâmetro externo de elementos tubulares. Por contraste, na fabricação de outros produtos de consumidor incluindo os elementos tubulares, as flutuações no diâmetro externo do elemento tubular não são tão críticas. Isso é devido ao fato de que tais elementos tubulares são tipicamente destinados como suportes de núcleo para o material de rede que tem de ser enrolado ao redor dos elementos tubulares para formar um carretel ou uma bobina e, assim, qualquer irregularidade no diâmetro externo do núcleo tubular essencialmente não impacta o diâmetro total do carretel ou da bobina ou o impacto visual disto.
[008] Portanto, seria desejável fornecer um elemento tubular melhorado para o uso na fabricação de um filtro de um artigo para fumar e em um método de formação de um tal elemento tubular. No detalhe, seria desejável fornecer tal método que permitem um controle melhor e mais fino do diâmetro externo dos elementos tubulares obtidos através do método, e que é inteiramente compatível com as limitações definidas pelos materiais e pelos tamanhos tipicamente associados com a manufatura dos artigos para fumar e componentes relacionados.
[009] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um elemento tubular para o uso na fabricação de um filtro de um artigo para fumar. O elemento tubular compreende uma primeira e uma segunda camada enroladas das tiras substancialmente contínuas de um material de rede com base em fibra de celulose, em que as tiras têm espessura (T) e largura (W) predeterminadas. O material de rede é revestido em uma primeira superfície com um polímero ativável e a primeira superfície do material de rede na primeira camada está voltada para a primeira superfície do material de rede na segunda camada. Um diâmetro externo do elemento tubular é substancialmente uniforme sobre um comprimento dado.
[0010] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é fornecido um método de formação de um elemento tubular para o uso na fabricação de um filtro de um artigo para fumar. O método compreende fornecer uma primeira e uma segunda tira substancialmente contínuas de um material com base em uma fibra de celulose que tem espessura (T) e largura (W) predeterminadas, em que o material de rede que é revestido com um polímero ativável em uma primeira superfície. Ademais, o método compreende enrolar a primeira e a segunda tira em uma maneira sobreposta ao redor de um elemento de mandril cilíndrico para formar um tubo substancialmente contínuo no mandril, de modo que a superfície revestida da primeira tira se volte para a superfície revestida da segunda tira. O enrolamento das tiras ao redor do elemento de mandril compreende introduzir as tiras sobrepostas em uma folga entre o elemento de mandril e um elemento de manda coaxial com e circundando o elemento de mandril, em que o elemento de manga tem um diâmetro interno (D1) que corresponde substancialmente ao diâmetro externo do elemento tubular; e mover as tiras sobrepostas sob pressão ao longo do elemento de mandril, de modo que as tiras sobrepostas sejam forçadas contra o elemento de manga. Ademais, o método compreende ativar o polímero ativável para dar forma a uma vedação entre a primeira e a segunda tira do material de rede.
[0011] Deverá ser apreciado que quaisquer características descritas com referência a um aspecto da presente invenção são igualmente aplicáveis a qualquer outro aspecto da invenção.
[0012] De acordo com a presente invenção, um elemento tubular é formado de pelo menos uma primeira e segunda camada de um material de rede com base em fibra de celulose que tem uma espessura e corte nas tiras que têm uma largura predeterminada. Em contraste a elementos tubulares conhecidos para o uso na fabricação de artigos para fumar, o material de rede é revestido em um lado com um polímero ativável. A primeira e segunda camadas são formadas de tiras enroladas do material de rede revestido, em que as superfícies revestidas das tiras na primeira e na segunda camada se volta uma a outra, de modo que o polímero ativável esteja essencialmente compreendido entre duas do material de rede com base em fibra de celulose. O diâmetro externo do elemento tubular é substancialmente uniforme sobre um comprimento dado.
[0013] Na prática, nos métodos de acordo com a presente invenção, as tiras sobrepostas do material de rede com os lados revestidos que se volta um ao outro são introduzidos em uma folga definida entre um elemento de mandril e um elemento de manga coaxial com e circundando o elemento de mandril. O diâmetro interno do elemento de manga corresponde a um diâmetro externo alvo do elemento tubular a ser formado. As tiras sobrepostas do material de rede são avançadas sob a pressão ao longo do elemento de mandril, de modo que sejam forçadas simultaneamente de encontro ao elemento de manga. Ademais, o revestimento de polímero de adesivo ativável é ativado para vedar as tiras sobrepostas do material de rede umas às outras.
[0014] Assim, é vantajosamente fácil controlar o diâmetro externo dos elementos tubulares de acordo com a invenção atual, uma vez que seu diâmetro externo corresponda substancialmente ao diâmetro interno do elemento de manga. Sem desejar se limitar à teoria, é entendido que devido ao fato de que, em contraste aos métodos existentes, nenhum agente de ligação úmida é aplicado ao material de rede ao formar o elemento tubular, é mais fácil impedir a deformação das tiras sobrepostas do material de rede, que podem levar ao encolhimento do elemento tubular durante a secagem ou cura do agente de ligação.
[0015] Ao mesmo tempo, é muito menos provável que a folga entre o elemento de mandril e o elemento de manga se torne obstruída, por exemplo, devido à acumulação de agente de ligação úmido. Isso é devido ao fato de que, mediante uso de um material de rede revestido com uma cada de um polímero ativável, é fácil controlar a quantidade de revestimento de polímero ativável aplicado sobre a superfície do material de rede, por exemplo, controlando-se, durante a operação de aplicação, a espessura da camada de revestimento, a densidade do material de revestimento, e assim em diante. Consequentemente, é muito mais fácil fornecer uma quantidade de polímero ativável que seja adequado para vedar as tiras sobrepostas e para fornecer a rigidez adequada ao elemento tubular, enquanto ao mesmo tempo simplifica a operação de enrolamento.
[0016] Assim os problemas de qualidade potencialmente causados por flutuações no diâmetro externo dos elementos tubulares, quando os elementos tubulares forem usados para a fabricação de artigos para fumar (por exemplo, como componentes de filtros de multissegmento), podem ser vantajosamente impedidos ou pelo menos significativamente reduzidos.
[0017] O termo "tira"é usado aqui para consultar a uma parcela geralmente e estreita de um material de rede que tem um comprimento geralmente muito maior do que uma largura. O termo "largura"é usado para referir substancialmente à medida da extensão de uma tira em uma direção substancialmente perpendicular a um eixo longitudinal da tira.
[0018] O termo "espessura"é usado no presente relatório descritivo para se referir à distância mínima medida entre duas superfícies opostas do material de rede do qual as tiras para formar o elemento tubular são cortadas. Na prática, a distância em uma dada posição é medida ao longo de um sentido localmente perpendicular às superfícies opostas do material de rede. A espessura do elemento tubular corresponderá substancialmente à soma da espessura das tiras sobrepostas e da espessura do adesivo ativado entre tiras sobrepostas. Consequentemente, a espessura do elemento tubular não pode ser absolutamente constante, por exemplo, ao longo de uma linha central longitudinal do elemento tubular.
[0019] No presente relatório descritivo, o termo "acionável" é usado para descrever um material polimérico que é aplicado para formar um revestimento sobre uma superfície de um substrato, tal como um material de rede, e curado de modo que seja incapaz de grudar a outro componente não aderente. Um polímero ativável exige que o fornecimento de potência de alimentação seja trazido em um estado adesivo para a adesão a um outro componente.
[0020] A expressão "substancialmente uniforme"é usada para descrever por quanto o valor máximo e mínimo de um parâmetro desvia do valor médio do parâmetro. Por meio de exemplo, a expressão "substancialmente uniforme" pode ser usado descrever por quanto o valor máximo e o valor mínimo de um parâmetro conforme medido sobre um comprimento de um elemento tubular desvia de um valor médio do excesso do parâmetro sobre o mesmo comprimento do elemento tubular. No presente relatório descritivo, a expressão "substancialmente uniforme"é usada para significar que, através de um dado comprimento de elemento tubular de acordo com a presente invenção, o "diâmetro externo mínimo"e o "diâmetro externo máximo"do elemento tubular desvia por menos do que cerca de 10 por cento, preferencialmente, por menos do que cerca de 5 por cento, ainda mais preferencialmente por menos do que cerca de 1 por cento, e mais preferencialmente por menos do que cerca de 0,5 por cento da média aritmética do diâmetro externo calculado sobre o mesmo comprimento do elemento tubular.
[0021] Como ilustrado na Figura 1, o diâmetro externo é medido sobre um dado comprimento do elemento tubular em quatro pontos de forma uniforme separados de medições A a D. Os pontos adjacentes das medições são separados 15 milímetros ao longo de uma linha central longitudinal do elemento tubular. Em cada um dos pontos de medições A a D, o diâmetro externo do elemento tubular é medido em quatro posições angulares separadas de forma aproximadamente iguais ao redor da circunferência externa do elemento tubular, conforme descrito pelos numerais 1 a 4 na Figura 2. A "média aritmética"do diâmetro externo do elemento tubular é calculada com base nos resultados de 16 medições. O diâmetro externo mais longo medido entre as 16 medições tomadas é considerado como o "diâmetro externo máximo". O diâmetro externo mais curto medido entre as 16 medições feitas tomadas é considerado como o "diâmetro externo mínimo". A medida é realizada duas semanas após o enrolamento e após condicionamento do elemento tubular por 24 horas em 20 graus Celsius e 60 por cento de umidade relativa.
[0022] Por exemplo, um elemento tubular de acordo com a presente invenção pode ter um diâmetro externo médio de 6,64 milímetros, com o diâmetro externo máximo sendo 6,66 milímetros e o diâmetro externo mínimo sendo 6,62 milímetros.
[0023] Em geral, o elemento tubular de acordo com a presente invenção compreende pelo menos uma primeira e uma segunda camadas enroladas de tiras substancialmente contínuas de um material de rede com base em fibra de celulose. As tiras têm espessura (T) e largura (W) predeterminadas, e o material de rede é revestido em uma primeira superfície com um polímero ativável. As tiras são enroladas de modo que a primeira superfície do material de rede na primeira camada se volte para a primeira superfície do material de rede na segunda camada. Um diâmetro externo do elemento tubular é substancialmente uniforme sobre um comprimento dado.
[0024] O material de rede com base em fibra de celulose é preferencialmente um material de papel. Em algumas modalidades, a primeira e a segunda camadas das tiras substancialmente contínuas são enroladas em espiral. Em modalidades alternativas, a primeira e a segunda camadas das tiras substancialmente contínuas são enroladas em paralelo.
[0025] A espessura (T) do material de rede é preferencialmente pelo menos cerca de 50 micrômetros. Mais preferencialmente, a espessura (T) do material de rede é pelo menos cerca de 70 micrômetros. Em adição, ou como uma alternativa, a espessura (T) do material de rede é preferencialmente menor do que cerca de 300 micrômetros. Mais preferencialmente, a espessura (T) do material de rede é menor do que cerca de 150 micrômetros. A primeira e a segunda tiras podem, ambas, ter a mesma espessura ou espessuras diferentes.
[0026] Em algumas modalidades preferidas, a espessura (T) do material de rede pode ser de cerca de 50 micrômetros a cerca de 300 micrômetros. Em algumas modalidades particularmente preferidas, a espessura (T) do material de rede é cerca de 100 micrômetros.
[0027] A largura (W) das tiras do material de rede é preferencialmente pelo menos cerca de 2,5 milímetros. Mais preferencialmente, a largura (W) das tiras é pelo menos 5 milímetros. Mais preferivelmente, a largura (W) das tiras é pelo menos 7 milímetros. Além disso, ou como alternativa, a largura (W) das tiras do material de rede área de ablação é preferencialmente menor do que cerca de 20 milímetros. Mais preferencialmente, a largura (W) das tiras é menor do que cerca de 15 milímetros. Ainda mais preferencialmente, a largura (W) das tiras é menor do que cerca de 10 milímetros. A primeira e a segunda tiras podem, ambas, ter a mesma largura ou larguras diferentes.
[0028] Em algumas modalidades preferidas, a largura das tiras pode ser de cerca de 2,5 milímetros a de cerca de 20 milímetros. Em algumas modalidades particularmente preferidas, a largura das tiras pode ser cerca de 8 milímetros.
[0029] A Figura 4 ilustra uma tira do material de rede sendo enrolado em uma disposição cilíndrica. O versado na técnica notará que a largura (W) da tira, o diâmetro externo (D), a inclinação (P) e o ângulo de hélice (α) dos elementos tubulares de acordo com a presente invenção são relacionados. Um exemplo desta correlação geométrica é mostrado, mais detalhadamente, na Figura 5. No general, a largura (W) das tiras, a inclinação (P) e o ângulo de hélice (α) são escolhidos em função de um diâmetro externo alvo (D) dos elementos tubulares. Sem desejar se limitar à teoria, é entendido que os ângulos de hélice maiores (α) fornecerão um processo mais consistente e menos sensível.
[0030] Preferencialmente, em elementos tubulares de acordo com a presente invenção, o ângulo de hélice (α) é pelo menos cerca de 40 graus. Mais preferencialmente, o ângulo de hélice (α) é pelo menos cerca de 44 graus. Ainda mais preferencialmente, o ângulo de hélice (α) é pelo menos cerca de 48 graus. Além disso, ou como uma alternativa, em elementos tubulares, de acordo com a presente invenção, o ângulo de hélice (α) é preferencialmente menor do que cerca de 60 graus. Mais preferencialmente, o ângulo de hélice (α) é menor do que cerca de 56 graus. Ainda mais preferencialmente, o ângulo de hélice (α) é menor do que cerca de 52 graus.
[0031] Em algumas modalidades preferidas o ângulo de hélice (α) é de cerca de 40 graus a cerca de 60 graus. Em algumas modalidades particularmente preferidas, o ângulo de hélice (α) é de cerca de 50 graus.
[0032] O polímero ativável é preferencialmente um polímero ativável pelo calor. Mais preferencialmente, o polímero ativável é um termoplástico selecionado do grupo consistindo em polietileno (PE), polietileno de baixa densidade (LDPE), tereftalato de polietileno (PET).
[0033] Uma temperatura de ativação do polímero ativável é preferencialmente pelo menos cerca de 50 graus Celsius, mais preferencialmente em pelo menos cerca de 80 graus Celsius, ainda mais preferencialmente pelo menos cerca de 100 graus Celsius. Em adição, ou como uma alternativa, uma temperatura de ativação de polímero ativável é preferencialmente menor do que cerca de 200 graus Celsius, mais preferencialmente a menor do que cerca de 150 graus Celsius, ainda mais preferencialmente menor do que cerca de 120 graus Celsius. Em algumas modalidades preferidas, uma temperatura de ativação de polímero ativável é de cerca de 50 graus Celsius a cerca de 200 graus Celsius. Em algumas modalidades particularmente preferidas, uma temperatura de ativação de polímero ativável é de cerca de 100 graus Celsius a cerca de 120 graus Celsius.
[0034] Os elementos tubulares de acordo com a presente invenção podem ser enrolado por uma primeira e uma segunda tiras substancialmente contínuas de uma material de rede com base em fibra de celulose tendo espessura (T) e largura (W) predeterminadas, em que o material de rede é revestido com um polímero ativável em uma primeira superfície ao redor de uma elemento de mandril cilíndrico para formar um tubo substancialmente contínuo no mandril, de modo que a superfície revestida da primeira tira se volte para a superfície da segunda tira.
[0035] Nos métodos de acordo com a presente invenção, o enrolamento das tiras ao redor do elemento de mandril compreende introduzir as tiras sobrepostas em uma folga entre o elemento de mandril e um elemento de manda coaxial com e circundando o elemento de mandril, em que o elemento de manga tem um diâmetro interno (D) que corresponde substancialmente ao diâmetro externo do elemento tubular; e mover as tiras sobrepostas sob pressão ao longo do elemento de mandril, de modo que as tiras sobrepostas sejam forçadas contra o elemento de manga.
[0036] Ademais, nos métodos de acordo com a presente invenção, o polímero ativável é ativado para dar forma a uma vedação entre a primeira e a segunda tira do material de rede.
[0037] Preferencialmente, o polímero ativável é um polímero ativável pelo calor e ativar o polímero ativável compreende suprir calor às tiras sobrepostas conforme são avançadas ao longo do elemento de mandril. Como uma alternativa, o método pode compreender ainda fornecer um molde de vibração ultrassônico como elemento de manga, e ativar o polímero ativável compreende alimentar o molde de vibração ultrassônico.
[0038] Em algumas modalidades, o método compreende enrolar pelo menos uma tira adicional do material de rede com base em fibra de celulose revestido em uma primeira superfície com um polímero ativável ao redor do elemento de mandril cilíndrico e a primeira e segunda tiras para formar um tubo substancialmente contínuo no mandril. Em mais detalhes, a pelo menos uma tira adicional é enrolada ao redor da primeira e da segunda tira com a primeira superfície revestida voltandose para a segunda superfície não revestida da segunda tira. Isso é vantajoso, em que as camadas de material de rede e as camadas de polímero adesivo, dessa forma, alternam vantajosamente no elemento tubular ao longo da direção radial do mesmo. Ao mesmo tempo, a superfície não revestida de uma tira do material de rede se volta ao elemento de mandril. Consequentemente, a probabilidade de que o tubo substancialmente contínuo seja formado possa ficar preso ao elemento de mandril quando o polímero ativável for ativado é vantajosamente minimizado.
[0039] Preferencialmente, o método compreende ainda virar o tubo substancialmente contínuo sendo formado ao redor do mandril, de modo que as tiras de material de rede pré-revestido são continuamente extraídas e envolvidas ao redor do mandril.
[0040] Ademais, o método compreende ainda cortar o elemento tubular substancialmente contínuo em segmentos tubulares que têm um comprimento (L) predeterminado mediante corte através do elemento tubular substancialmente contínuo em uma localização a jusante do elemento de mandril.
[0041] A invenção será descrita a seguir, a título de exemplo somente, tendo como referência os desenhos das Figuras anexadas, em que:
[0042] Figura 1 ilustra uma vista lateral esquemática de um elemento tubular de acordo com a presente invenção:
[0043] Figura 2 mostra uma seção transversal esquemática do elemento tubular da Figura 1;
[0044] Figura 3 esquematicamente mostra um método de formação de um elemento tubular para uso na fabricação de um filtro de um artigo para fumar de acordo com a presente invenção;
[0045] Figura 4 é uma vista em perspectiva esquemática de um comprimento de uma tira de material de rede para formar um elemento tubular de acordo com a presente invenção sendo enrolado em uma disposição cilíndrica.
[0046] Figura 5 é uma outra vista lateral de um elemento tubular de acordo com a presente invenção; e
[0047] Figura 6 é um fluxograma que ilustra as etapas de um método de formação de um elemento tubular para uso na fabricação de um filtro de um artigo para fumar de acordo com a presente invenção.
[0048] Uma primeira e uma segunda tira substancialmente contínuas 100, 102 de um material de rede com base em fibra de celulose (por exemplo, papel) tendo uma espessura (T) de cerca de 200 micrômetros e uma largura (W) de cerca de 5 milímetros são mostrados na Figura 3. As tiras 100, 102 são revestidas em uma primeira superfície com uma camada delgada de polietileno. O polietileno revestindo as tiras 100, 102 é curado, de modo que não grude a um substrato não adesivo e é ativável pelo calor.
[0049] Conforme ilustrado na Figura 3, as tiras 100, 102 são enroladas de uma maneira sobreposta ao redor de um elemento de mandril cilíndrico 104 para formar um tubo substancialmente contínuo 106 no mandril. A superfície revestida de LDPE na primeira tira 100 se volta à superfície revestida de LDPE da segunda tira 102. Conforme são enroladas ao redor do elemento de mandril 104, as tiras sobrepostas 100, 102 são introduzidas em uma abertura 108 defina entre o elemento de mandril 104 e um elemento de manga 110 coaxial com e circundando o elemento de mandril 104. O elemento de manga 110 tem um diâmetro D de cerca de 8 milímetros. As tiras sobrepostas 100, 102 são movidos sob pressão ao longo do elemento de mandril 104, de modo que as tiras 100, 102 são forçadas contra o elemento de manga 110. Isso pode ser alcançado o fornecimento de um fluxo de ar pressurizado a partir da superfície do elemento de mandril 104 em um elemento tubular sendo formado, de modo a expanda o vão entre o elemento de mandril 104 e as tiras sobrepostas 100, 102 do material de rede. Isso é ilustrado na Figura 3 por meio de uma seta direcionada de forma substancialmente radial.
[0050] Simultaneamente, o LDPE revestindo as tiras 100, 102 é ativado mediante fornecimento de calor no elemento de manga 110, de modo a formar uma vedação entre a primeira tira e a segunda tira 100, 102 do material de rede. O tubo substancialmente contínuo 106 pode ser cortado nos segmentos tubulares em uma localização a jusante do elemento de manga 110.
[0051] Em um processo típico, conforme ilustrado pelo fluxograma de Figura 6, o método pode incluir ainda uma etapa 200 de desenrolamento das tiras a partir dos carreteis respectivos e uma etapa 202 de alinhamento das tiras em preparação para o processo de enrolamento/envolvimento 204 descrito acima. O processo de enrolamento/envolvimento 204 e a etapa 206 de avançar o elemento tubular sendo formado ao longo do elemento de mandril são executados enquanto aquecimento é fornecido (etapa 208) ao adesivo ativável. Isso é seguido por uma etapa 210 de resfriamento e por uma etapa 212 de cortar o elemento tubular contínuo formado nos segmentos tubulares tendo um comprimento predeterminado.
[0052] A Tabela 1 abaixo lista algumas combinações preferidas da largura (W) das tiras, diâmetro externo (D), inclinação (P) e ângulo de hélice (α) para elementos tubulares da presente invenção.
[0053] Um elemento tubular (Exemplo A) foi fabricado conforme descrito acima a partir das tiras de uma rede com base em fibra de celulose revestida com polietileno como polímero ativável.
[0054] O diâmetro externo do elemento tubular foi fabricado de acordo com o procedimento definido acima com um micrômetro a laser LS-7030M fornecido por Keyence. O micrômetro tem um intervalo de medição de 0,3 a 30 milímetros com uma exatidão de +/- 2 micrômetros.
[0055] Os elementos tubulares comercialmente disponíveis (Exemplos B1 e B2) a partir de duas fontes independentes foram também testados. Os exemplos B1 e B2 foram fabricados usando uma rede com base em fibra de celulose e poli(vinil acetato) como uma cola úmida.
[0056] Os resultados das medições do diâmetro externo dos elementos tubulares podem ser encontrados na Tabela 2 a seguir.
Claims (15)
1. Elemento tubular para uso na fabricação de um filtro de um artigo para fumar, o elemento tubular compreendendo uma primeira e uma segundo camada enrolada das tiras (100, 102) substancialmente contínuas de um material de rede com base de fibra de celulose, em que as tiras (100, 102) têm espessuras (T) e largura (W) predeterminadas, caracterizado pelo fato de que o material de rede é revestido em uma primeira superfície com um polímero ativável e a primeira superfície de material na primeira camada se volta para a primeira superfície do material de rede na segunda camada, e em que um diâmetro externo do elemento tubular é substancialmente uniforme sobre um dado comprimento.
2. Elemento tubular, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda camada das tiras (100, 102) substancialmente contínuas são enroladas em espiral.
3. Elemento tubular, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda camada das tiras (100, 102) substancialmente contínuas são enroladas paralelamente.
4. Elemento tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a espessura (T) do material de rede é pelo menos cerca de 50 micrômetros.
5. Elemento tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a espessura (T) do material de rede é menor do que cerca de 300 micrômetros.
6. Elemento tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a largura (W) das tiras (100, 102) do material de rede é pelo menos cerca de 2,5 micrômetros.
7. Elemento tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o diâmetro externo do elemento tubular é menor do que cerca de 8 milímetros.
8. Elemento tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o polímero ativável é um polímero ativável pelo calor.
9. Elemento tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o polímero ativável é um termoplástico selecionado do grupo consistindo em polietileno (PE), polietileno de baixa densidade (LDPE), tereftalato de polietileno (PET).
10. Método de formação de um elemento tubular para o uso na fabricação de um filtro de um artigo para fumar, caracterizado pelo fato de que o método compreende: fornecer uma primeira e uma segunda tiras (100, 102) substancialmente contínuas de um material com base em uma fibra de celulose que tem espessura (T) e largura (W) predeterminadas, em que o material de rede que é revestido com um polímero ativável em uma primeira superfície; enrolar a primeira e a segunda tiras (100, 102) de uma maneira sobreposta ao redor do elemento de mandril cilíndrico (104) para formar um tubo substancialmente contínuo (106) no mandril (104), de modo que a superfície revestida da primeira tira (100) voltada para a superfície revestida da segunda tira (102); em que enrolar as tiras (100, 102) ao redor do elemento de mandril (104) compreende introduzir as tiras (100, 102) sobrepostas em uma folga (108) entre o elemento de mandril (104) e um elemento de manga (110) coaxial com e circundando o elemento de mandril (104), em que o elemento de manga (110) tem um diâmetro interno (D) que corresponde substancialmente ao diâmetro externo do elemento tubular; e mover as tiras (100, 102) sobrepostas sob pressão ao longo do elemento de mandril (104), de modo que as tiras (100, 102) sobrepostas sejam forçadas contra o elemento de manga (110); e ativar o polímero ativável para dar forma a uma vedação entre a primeira e a segunda tira (100, 102) do material de rede.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o polímero ativável é um polímero ativável pelo calor e ativar o polímero ativável compreende suprir calor às tiras (100, 102) sobrepostas conforme são avançadas ao longo do elemento de mandril (104).
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o polímero ativável é um polímero ativável pelo calor, em que o método compreende fornecer um molde de vibração ultrassônico conforme o elemento de manga (110) e ativar o polímero ativável compreende alimentar o molde de vibração ultrassônico.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o diâmetro interno (D) do elemento de manga (110) é menor do que cerca de 8 mm.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o diâmetro interno (D) do elemento de manga (110) é pelo menos cerca de 4 mm.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende enrolar pelo menos uma tira adicional de material de rede com base em fibra de celulose revestido com polímero ativável em uma primeira superfície ao redor do elemento de mandril cilíndrico (104) e a primeira e a segunda tiras (100, 102) para formar um tubo substancialmente contínuo no mandril (104), em que a primeira superfície de pelo menos uma tira adicional se volta à segunda superfície da segunda tira (102).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 25/08/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |