CN1112140C - 将物料涂敷到吸烟制品的过滤材料的纤维上的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对吸烟制品的过滤材料的纤维涂敷物料的方法和装置，其特征在于，对纤维状或薄板状的过滤材料涂撒微粉化的固体物料。

Description

将物料涂敷到吸烟制品的过滤材料的纤维上的方法和装置
技术领域
本发明涉及将物料涂敷到吸烟制品的过滤材料的纤维上的方法和装置。
背景技术
德国专利DE 39 04 239 C1和DE 38 20 089C2公开过对香烟过滤嘴的纤维涂敷物料，这些物料(更具体地说)是生理上和感官上安全的聚羧酸或其酸性盐，例如脂化的柠檬酸、酒石酸、琥珀酸和苹果酸。
为此，将常温和加工温度下呈结晶状的粒子尺寸小于50μm的聚羧酸或其酸性盐悬浮在一种有机物液体介质中的细小粒子悬浮物涂敷到纤维上(DE 39 04 239 C1)。
另一种方案是将双羧酸或聚羧酸的酸酐溶解在有机溶剂中，并涂敷到纤维上，必要时，加以水解(DE 38 20 089 C2)。
上述的涂敷悬浮物或溶剂(例如三醋精脂)的缺点在于，当悬浮物浓度高时，使变得粘稠，不能被泵送，这就是为什么普通方法不能在过滤带上涂上大量的上述物料的原因。
发明目的
本发明的目的是提供一种对吸烟制品的过滤材料的纤维涂敷物料而不存在上述缺点的方法和装置。更具体地说，本发明旨在提供一种即使是高浓度的物料也可用简单的方法和装置进行涂敷的方法和装置。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种将物料涂敷到吸烟制品的过滤材料的纤维上的方法，其中：纤维状的或薄板状的过滤材料传送通过一个粉末室，在所述的粉末室中，纯的或均匀混合的固体物料被撤到所述的过滤材料上，其特征在于，在上述的步骤中具有颗粒尺寸最大为50μm的微粉固体物料以计量的方式自由下落落入一个固体喷嘴中，和上述落下的固体物料由压缩空气送入一个混合区，以便使固体或混合在气流中的固体均匀地分布在所述的粉末室中。
为实现本发明的上述目的，本发明还提供了一种对吸烟制品的过滤材料的纤维涂物料的装置，包括：a)用来把纤维状或薄板状的过滤材料传送通过一个粉末室的传送装置和b)把纯的或均匀混合的固体物料供到所述的粉末室的供送装置，其特征在于还包括：c)一个微粉化固体物料的计量器，和d)所述的计量器连接一个喷嘴和一个输送管，从计量器自由落入所述的喷嘴的固体物料经所述的喷嘴被压缩空气吹出，再由所述的输送管导引入所述的粉末室中。
本发明所得到的优点基于如下事实：通过一种雾化程序，将微粉化的固体物料以接近不限定量的形式涂敷到纤维状或薄板状的过滤材料上，故涂敷作业可以在十分高的浓度下进行，而这在现有技术涂敷悬浮物时是不可能的，由于这种高浓度，可达到迄今为止不可能有的效果。
试验表明：采用微粉化固体物料其浓度可达到比迄今所达到的浓度高10倍。
因此，可以提高过滤嘴的选择保留能力，和/或在不增大抽吸阻力的情况下改变香烟的味道，而有时为了达到特定的风味差异而采用较致密的过滤材料时则不可避免地要增大阻力。
上述的将物料涂敷到过滤带上的有利作业保证了过滤纤维束的活性，因为在吸烟过程中不发生燃烧、氧化或损坏。
虽然从理论上讲对涂敷的量没有限制，但是，实际上对过滤嘴的抽吸阻力是有限制的。该阻力一定不能太大。
按照一个最佳实施例，采用粒子尺寸为最大为50μm更具体地最大为10μm的固体物料或固体物料的均匀混合物，因为这种极小的粒子可保证良好的分布状态从而使处理后的过滤嘴质地均匀。
业已发现，最好按计量的方式供给固体物料，按照过滤嘴的生产率对固体物料计量分配或者说进行计量，结果可保证例如单位纤维长度上总是涂敷相同量的物料。
上述的分配或者说计量最好通过间歇地发送微粉化固体物料的料斗与靠重力操作的精密分配器和将微粉化固体物料供入气动操作输送段的双螺旋输送器相结合来进行。通过输入过滤嘴生产率的反馈信息可保证例如每单位纤维长度总是涂敷相同量的微粉化固体物料。
微粉化固体粒子靠气动输送而通过一个固体喷嘴，从而可通过管内形成的真空来传送这些固体粒子，结果几乎可完全消除结块现象。
为了使固体物料在气流中具有最佳的分布状态并分解任何结块，使风动输送的固体/空气流通过一个混合区。
实际的涂撒是在一个粉末室内进行的，所述粉末室在沿薄板状或纤维状过滤材料移动的方向上设有开口，所以不会阻碍过滤材料的通过。
三醋精脂在粉末室的入口或出口处涂敷到纤维材料上，最好是在粉末室的入口处涂敷三醋精脂，以进一步提高微粉化固体物料在过滤材料上的粘附性。
供过滤材料进入粉末室用的空隙是可调节的，要调到保证过滤材料的非接触输送，并防止计量过的固体物料从粉末室漏出。
为了使粉末室中的固体物料涂敷得更好，可通过一种电离棒来调节过滤材料的电荷状态，所述电离棒由一个棒状电极与一个反电极组成，它们安装在粉末室的入口处与粉末室相距50～150mm的地方，并与过滤材料的输送方向相垂直。上述的电离棒使过滤材料的表面带电，以提高微粉化固体粒子的粘附性。
如果需要将特别大量的微粉化粒子涂敷到过滤材料上，可在过滤材料的两面进行涂撒。为此，在粉末室内安装两个喷嘴，从下面和上面供给微粉化固体粒子。
涂撒过微粉化固体粒子的过滤材料离开粉末室时卷成一种过滤棒，该过滤棒按通常的方法加工成过滤嘴产品。
粉末室的出口最好与一个可抽吸通过该粉末室的空气和微粉化固体料的抽风机相连接(必要时可通过集尘器与粉末室相连接)。
粉末室出口的真空度是可调节的，该真空可使多余的空气从固体物料的风动输送区排出。粉末室的真空度可通过设置在粉末室一侧的阀门进行调节。
在生产过程及计量阶段，上述抽风机的真空度最好保持恒定，以保证总是有恒定的制品涂敷在过滤带上，并防止粉尘从粉末室漏出。
附图说明
下面结合附图按照对过滤带的纤维涂敷物料的装置的实施例更详细地说明本发明，附图中，
图1是本发明装置的示意图；和
图2是带有附加喷嘴的粉末室的放大示意图。
具体实施方式
采用普通方法通过张紧辊33(简单示出)和导轨35将一种像毡一样的过滤纤维束导入可对该过滤纤维束32涂洒三醋精脂的涂洒器36中。
在上述涂洒器36的沿过滤纤维束32移动方向的出口处，过滤纤维束32在进入两个电离棒39(即一个电极棒与一个由带有点火限制器的电荷发生器41供给负电势的反电极)之间的空隙之前，再次绕过张紧辊37。
过滤纤维束32从两个电离棒39之间的空隙进入粉末室34的入口缝43(见图2)，该入口缝43沿过滤纤维束32的移动方向是敞开的，故不会阻碍过滤纤维束32通过。
供过滤纤维束32进入粉末室34的空隙43的尺寸可以沿垂直于过滤纤维束32的移动方向进行调节，并调到既可保证过滤纤维束32的非接触式传输，又可防止粉末室34的流态固体物质漏出。
在粉末室34内，采用一种下面要详述的方法通过图2所示的两个分别位于过滤纤维束32的上方和下方的喷嘴52对拉紧的过滤纤维束32撒上微粉化固体物料或者混合的固体物料。
在粉末室34的与入口缝43相对的一侧，设有一个出口缝54，在该出口缝54上安装有一个生产过滤嘴用的标准喷嘴44，过滤纤维束32在喷嘴44内合并成一种填满粉末的可吸出空气的棒状体。
然后将上述方法制成的撒上固体微粒的过滤棒包裹上过滤嘴纸，并切成所需长度的过滤棒，以使在下一生产工步中送入香烟制造机中，在该香烟制造机中，上述的过滤棒被切断为合适长度的棒段，并与香烟杆相连接而制成带过滤嘴的香烟成品。
下面说明微粉化固体物料和混合的固体物料的制备，所述的物料包括生理上安全的和感觉上良好的材料。更具体地说，包括聚羧酸或聚羧酸的酸性盐例如：柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸、抗坏血酸以及上述有机聚羧酸的酸性脂、单-双-糖化物(例如葡萄糖、甘蔗糖)和食用香料(香草醛、薄荷醇等)。
精磨的微粉化纯固体物料或均匀混合的微粉化固体物料的粒子尺寸最大为50μm，并且由一个与加工能力相适应的供料斗12间歇性地供入精确计量器14中，计量器14中粒子层的高度由MAX/MIN(最大/最小)传感器检测，当其料量减少到最小量时，传感器立即启动，使料斗12再供入固体物料，一旦加料达到最大量时，供料便自动停止。
靠重力操作的精密计量器14通过由电动马达15带动的双螺旋输送器16将固体物料和混合固体物料供入气动操作的输送器17。精密计量器14与过滤嘴制造机是电连接的，这就是说，计量出的每个过滤棒的料量作为一个固定值输入精密计量器14的电子控制器19中，因此，过滤嘴的生产率便是精密计量器14的速度指令值及其控制的目标值。机器速度由过滤嘴制造机的切断器22上的编码器20检测，上述的切断器22将环形的过滤棒切断为单独的过滤嘴。
由精密计量器14量出的固体物料以自由下落的形式通过管23向下落入固体喷嘴26中。此时，由于固体喷嘴26的喷嘴环吹出的无油脂的压缩空气30的作用而开始将固体物料气动地吹入与喷嘴26相连接的管17之内部，并由于管17内部形成的真空而传送固体物料。
为了使固体物料在气流中分布良好，并分解任何结块，使固体物料/空气流流过由一个垂直向下通入粉末室34的管子形成的混合区18。
在粉末室34的上部，有一个横置的宽缝喷嘴52，该喷嘴52在垂直于生产线方向即过滤纤维束32的运动方向上的宽度至少与三醋精脂涂洒器36的入口或出口处的过滤纤维束的宽度相对应。可以通过垂直向上或向下(如箭关56所示)调节宽缝喷嘴52来自由地调节喷嘴52与过滤纤维束32之间的距离。
一般地说，虽然采用单一喷嘴52原则上已足够，但是也可以采用图2所示的改型实施例，即在过滤纤维束32的下方再装一个第二宽缝喷嘴52。来自气动输送段的固体物料/空气流在两个喷嘴的入口处被分散，料流的这种分散度是可以自由调节的。
在过滤纤维束32下面，粉末室34逐渐变小成为吸气管58，其真空度可以调节，以便从气动输送的固体物料中抽出多余的空气。
粉末室34内的真空度可通过安装在粉末室一侧的阀门38来调节。吸出的充满粉尘的载体空气送入一个用于清洁的轻便集尘器40中。该集尘器40或粉末室34的真空由下游的抽风机50产生。在生产过程中和物料的计量阶段，抽风机50的真空度保持恒定，以保证制品均匀而恒定地涂敷到过滤带上，并防止粉尘从粉末室34漏出。
电荷条件由电离棒39控制而获得固体物料的最佳涂敷状态的网状过滤纤维束在粉末室内撒上微粉化固体物料，该固体物料粘附到已涂有三醋精酯的过滤纤维束32的纤维上。张开的过滤纤维束32随后卷成一种环状过滤棒，并按普通的方法加工成香烟过滤嘴，该过滤嘴在下一个生产工步中用缠纸的方法与香烟杆相连接。
也可以不用上述的可透过空气的网状过滤材料制的过滤纤维束，而是由上述的装置10对例如滤纸涂撒上微粉化固体粒子而形成过滤纤维束。
作为另一个实施例，可将三醋精脂涂洒器36设置在沿过滤纤维束32的传送方向看处在粉末室34的出口处(当然是在过滤材料合并成过滤棒之前)。

Claims (21)

1.一种将物料涂敷到吸烟制品的过滤材料的纤维上的方法，其中：
纤维状的或薄板状的过滤材料传送通过一个粉末室(34)，在所述的粉末室(34)中，纯的或均匀混合的固体物料被撤到所述的过滤材料(30)上，其特征在于，在上述的步骤中
具有颗粒尺寸最大为50μm的微粉固体物料以计量的方式自由下落落入一个固体喷嘴(26)中，和
上述落下的固体物料由压缩空气送入一个混合区(18)，以便使固体或混合在气流中的固体均匀地分布在所述的粉末室(34)中。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的固体物料的颗粒尺寸最大为10μm。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，上述的计量是按照过滤嘴的生产率来实施的。
4.根据权利要求1～3中任一项的方法，其特征在于，计量过的微粉化固体物料由风动输送器(17、18、26)引入粉末室(34)，而上述的纤维状的或薄板状的过滤材料(32)则与上述固体物料的输送方向呈45°的角度传送过上述粉末室(34)。
5.根据权利要求1～3中任一项的方法，其特征在于，将涂洒过三醋精脂的过滤带(32)引入上述的粉末室(34)，然后合并成过滤棒。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于，在上述粉末室(34)内从上述的纤维状或薄板状的过滤材料(32)的上方和下方向其涂撒上述的微粉化固体物料。
7.根据权利要求4的方法，其特征在于，上述的纤维状或薄板状过滤材料在沿其输送方向看位于上述粉末室(34)的入口处通过电离而带电。
8.一种对吸烟制品的过滤材料的纤维涂物料的装置，包括：
a)用来把纤维状或薄板状的过滤材料(32)传送通过一个粉末室(34)的传送装置(33，36，37)和
b)把纯的或均匀混合的固体物料供到所述的粉末室(34)的供送装置，其特征在于还包括：
c)一个微粉化固体物料的计量器(12，14，16)，和
d)所述的计量器连接一个喷嘴(24)和一个输送管(17)，从计量器自由落入所述的喷嘴(24)的固体物料经所述的喷嘴(24)被压缩空气吹出，再由所述的输送管(17)导引入所述的粉末室(34)中。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于，上述纤维状或薄板状过滤材料(32)通过上述粉末室(34)的输送路线大致垂直于上述微粉化固体物料的风动输送方向。
10.根据权利要求8或9的装置，其特征在于，上述的计量器含有一个间歇地送出微粉化固体物料的供料斗(12)和一个精密计量器(14，16)。
11.根据权利要求10的装置，其特征在于，上述的靠重力操作的精密计量器(14，16)含有一个将上述微粉化固体物料输送到风动操作的输送段的双螺旋输送器(16)。
12.根据权利要求10的装置，其特征在于，上述的精密计量器(14，16)与过滤嘴制造机是电连接的，因此过滤嘴的生产率可用作上述精密计量器(14，16)的实际速度值，并作为其控制的目标值。
13.根据权利要求8-9和11中任一项的装置，其特征在于，上述的粉末室(34)在上述纤维状或薄板状过滤材料(32)的移动方向上设有开口。
14.根据权利要求8-9和11中任一项的装置，其特征在于，三醋精脂涂洒器(36)沿上述纤维状或薄板状过滤材料(32)的上述输送方向设置在上述粉末室(34)的前面或后面。
15.根据权利要求8-9和11中任一项的装置，其特征在于，供上述纤维状或薄板状的过滤材料(32)引入上述粉末室(34)中的间隙(43)是可调节的，因此，可保证上述过滤材料(32)的非接触传输并防止上述流态化固体物料漏出。
16.根据权利要求8-9和11中任一项的装置，其特征在于，在上述粉末室(34)的出口处安装一个用于将上述纤维状或薄板状过滤材料(32)卷成过滤棒的喷嘴。
17.根据权利要求8-9和11中任一项的装置，其特征在于，在上述粉末室(34)的沿上述过滤材料(32)输送方向的入口处设置多个电离棒(39)。
18.根据权利要求8-9和11中任一项的装置，其特征在于，上述粉末室(34)含有一个用于调节该粉末室(34)内的真空度的阀门(38)。
19.根据权利要求8-9和11中任一项的装置，其特征在于，有一个集尘器(40)与上述粉末室(34)相连接。
20.根据权利要求8-9和11中任一项的装置，其特征在于，有一个用于使上述粉末室(34)内形成上述的真空的抽风机(50)与上述粉末室(34)相连接。
21.根据权利要求20的装置，其特征在于，上述抽风机(50)抽吸通过上述粉末室(34)和上述集尘器(40)的空气和微粉化固体物料。
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