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DE102006015848B4 - Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern - Google Patents

Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern Download PDF

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Abstract

Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern, mit wenigstens einem Kettfaden (2) und mit mehreren Schussfäden (3), wobei der wenigstens eine Kettfaden (2) wenigstens einen aus einem als eine Polyesterfaser ausgebildeten flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden (4) und wenigstens einen weiteren Faden (5, 6) aufweist, der eine größere Rauheit als der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden (4) aufweist, wobei der wenigstens eine aus dem als Polyesterfaser ausgebildeten flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden (4) des Kettfadens (2) durch ein Schmelzspinnverfahren erzeugt ist, und wobei der wenigstens eine weitere Faden (5, 6) des Kettfadens (2) aus Polyvinylalkohol besteht und in einem Reiß-Spinn-Verfahren hergestellt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern, mit wenigstens einem Kettfaden und mit mehreren Schussfäden.
  • Aus der DE 37 42 183 C1 ist ein derartiges Garniturband bekannt. Beim Herstellen eines solchen meist als Endlosband ausgeführten Gewebebandes wird aus einem Faden eine Fadenspirale gewunden, deren Durchmesser die Länge des fertigen Bandes bestimmt, wohingegen die Bandbreite durch die Anzahl der Windungen festgelegt wird. In üblicher Weise wird durch Einbringen der Schussfäden die Fadenspirale verbunden und zu einem homogenen Endlosband verwebt.
  • Insbesondere beim Einsatz solcher Bänder als Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern ergeben sich sehr hohe Qualitätsanforderungen, und zwar dahingehend, dass bei den sehr hohen Produktionszahlen von bis zu 20.000 Zigaretten pro Minute ein Band erforderlich ist, das zumindest über eine Schicht von üblicherweise ca. 8 Stunden seine Eigenschaften nicht im geringsten verändert.
  • Das aus der DE 37 42 183 C1 bekannte Garniturband, für welches Natur- und Aramidfasern verwendet werden, hat sich als für diesen Zweck nicht ideal erwiesen, weil gerade die Naturfasern bei den hohen erreichbaren Produktionsleistungen nicht ausreichend lang stabil sind. Insbesondere der Einfluss der bei solch hohen Geschwindigkeiten entstehenden Reibungswärme führt zu einer Verringerung der Festigkeit des Bandes und somit zu einer teilweise nicht unerheblichen Dehnung desselben, was einen häufigen Bandwechsel erforderlich macht. In diesem Zusammenhang verändern sich auch die Laufeigenschaften des Bandes, wodurch sich ein Seitenschlag ergeben kann, der wiederum zu Durchmesserschwankungen der hergestellten Zigarette, zu einer ungleichen Überlappung der Leimnaht und teilweise sogar zu Falten und/oder Abdrücken auf den Zigaretten führt.
  • Des weiteren führt die ständig wechselnde, auf das Band wirkende Biegekraft dazu, dass die langkettigen Moleküle in den Aramidfasern aufgrund ihrer hohen Kristallinität bei einer mechanischen Beanspruchung, insbesondere bei höheren Biegefrequenzen, zum Brechen neigen, wodurch bereits nach kurzer Zeit nicht mehr die geforderte Qualität hergestellt werden kann. Dies macht noch häufigere prophylaktische Bandwechsel erforderlich, da das Reißen eines solchen Bandes aufgrund des damit verbundenen Produktionsausfalls zu sehr hohen Kosten führt.
  • Aus der DE 199 48 977 A1 ist eine Polymerzusammensetzung bekannt, die unter anderem ein aromatisches, flüssigkristallines Polyester enthält und zur Herstellung von Monofilamenten einsetzbar ist, welche wiederum zu Flächengebilden, insbesondere zu technischen Geweben, verarbeitet werden.
  • Die DE 696 14 403 T2 beschreibt Verbundgarne mit hoher Schneidfestigkeit für schweren Einsatz, insbesondere zur Herstellung von Schutzhandschuhen zum Schneiden von Fleisch oder zur Handhabung von Metall- und Glasplatten. Das Verbundgarn umfasst eine Faser mit einem hohen Modul und eine mit Teilchen gefüllte Faser, die ein semikristallines Polymer und harte Teilchen aufweist.
  • Aus der DE 26 40 949 A1 ist ein weiteres Garniturband für Maschinen zur Zigarettenherstellung bekannt. Dabei bestehen die Kettfäden aus einer Vielzahl von Fäden aus Baumwollfasern mit großer Stapellänge und die Schussfäden bestehen aus einer Vielzahl synthetischer Kernfäden. Jeder Kernfaden kann ein mehrfädiges Polyestergarn als synthetischen Kern aufweisen. Ein Verfahren zur Überführung endloser Fäden aus Polyestern in gestapeltes Spinngut, bei welchem ein Reiß-Spinn-Verfahren eingesetzt werden kann, ist in der DE 1 106 031 B beschrieben.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern, zu schaffen, welches auch unter hoher mechanischer Belastung und hohen Temperaturen seine Gebrauchseigenschaften über lange Zeit beibehält.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
  • Die Erfinder haben überraschenderweise festgestellt, dass ein Kettfaden, der wenigstens einen, aus einem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden und wenigstens einen weiteren Faden aufweist, dem erfindungsgemäßen Garniturband eine sehr hohe Festigkeit verleiht, wodurch das erfindungsgemäße Garniturband eine längere Standzeit aufweist und damit über einen sehr viel längeren Zeitraum als bislang bekannte Bänder eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können vom Benutzer des erfindungsgemäßen Garniturbands eventuell höhere Anschaffungskosten innerhalb kürzester Zeit kompensiert werden.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Garniturbands besteht darin, dass dieses eine erheblich geringere Tendenz zum Reißen oder anderweitigem Versagen aufweist, so dass eine sehr viel höhere Sicherheit beim Einsatz desselben gegeben ist und keine Produktionsausfälle zu befürchten sind. Insbesondere bei Biegebeanspruchungen hat sich der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden als äußerst gut geeignet erwiesen.
  • Der wenigstens eine weitere Faden dient dazu, das erfindungsgemäße Garniturband zu Transportzwecken geeignet zu machen, da der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden üblicherweise eine zu geringe Rauheit für diesen Zweck aufweist. Dies bedeutet, dass der wenigstens eine weitere Faden aus einem Material mit größerer Rauheit als der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden ausgebildet ist.
  • Das erfindungsgemäße Garniturband erfüllt sämtliche Bestimmungen der Lebensmittelindustrie und der Tabakverordnung.
  • Als erfindungsgemäß geeignetes Material für den aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden des Kettfadens hat sich eine Polyesterfaser erwiesen.
  • Um die hohen Beanspruchungen, die an das erfindungsgemäße Garniturband gestellt werden, erfüllen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der wenigstens eine weitere Faden des Kettfadens aus Polyvinylalkohol besteht.
  • Um eine steife, linienförmige und parallele Molekularstruktur der Moleküle zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der wenigstens eine, aus einem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden des Kettfadens durch ein Schmelzspinnverfahren erzeugt ist.
  • Die erforderliche Rauheit des Kettfadens lässt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, dass der wenigstens eine weitere Faden des Kettfadens in einem Reiß-Spinn-Verfahren hergestellt ist. Auf diese Weise erhält der gesponnene, wenigstens eine weitere Faden einen textilen Charakter und ist sehr gut zum Transportieren von beispielsweise Zigaretten- oder Filterpapier geeignet. Des weiteren bietet der wenigstens eine weitere Faden auf diese Weise einen mechanischen Schutz für den aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden.
  • Abhängig vom jeweiligen Verwendungszweck des Garniturbands kann das Mengenverhältnis des Fadens aus flüs sigkristallinem Polymer und des wenigstens einen weiteren Fadens zwischen 1:1 und 1:4 liegen.
  • Um eine hohe Festigkeit des Kettfadens zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Fäden des wenigstens einen Kettfadens miteinander verzwirnt sind.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
  • Es zeigt:
  • 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Garniturband;
  • 2 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Garniturbands; und
  • 3 den Aufbau eines Kettfadens des erfindungsgemäßen Garniturbands.
  • 1 zeigt ein Garniturband 1 zum Formen von nicht dargestellten Zigaretten und/oder Filtern. Das Garniturband 1 weist einen Kettfaden 2 mit mehreren Schleifen und mehrere Schussfäden 3 auf, welche die einzelnen Schleifen des Kettfadens 2 miteinander in an sich bekannter Weise zu einem homogenen Endlosband verbinden. Die Maschine, in der das Garniturband 1 eingesetzt wird, kann von an sich bekannter Bauart sein und ist daher nicht dargestellt. Während des Betriebs der Maschine kann das Garniturband 1 mit Geschwindigkeiten von bis zu 600 m/min betrieben werden, wobei diese Geschwindigkeit mit dem nachfolgend detailliert beschriebenen Garniturband 1 eventuell auch überschritten werden kann.
  • Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass der Kettfaden 2 spiralförmig gewunden ist, wobei der Durchmesser einer Schleife bzw. Spiralwindung des Kettfadens 2 die Länge des endlosen Garniturbands 1 festlegt und die Anzahl der Spiralen bzw. Windungen dessen Breite. Die Länge des Garniturbands 1 kann beispielsweise ca. 3 m und die Breite ca. 20 mm betragen. Selbstverständlich sind jedoch auch andere, an die jeweilige Aufgabe angepasste Größen des Garniturbands 1 denkbar.
  • In 3 ist der Kettfaden 2 vergrößert dargestellt. Der Kettfaden 2 weist einen aus einem flüssigkristallinen Polymer (LCP) bestehenden Faden 4 (LCP-Faden 4) und zwei weitere Fäden 5 und 6 auf, wobei mindestens einer der Fäden aus Polyvinylalkohol (PVA) besteht. Statt Polyvinylalkohol könnte auch Baumwolle, Viskose, Kermel, PEEK oder Polyester für den Faden 6 verwendet werden. Sowohl der Faden 4 als auch die beiden Fäden 5 und 6 bestehen somit aus besonders temperaturunempfindlichen Materialien, so dass auch bei längerem Gebrauch des Garniturbands 1 keine wesentlichen Verschlechterungen der Eigenschaften desselben auftreten. Das für den Faden 4 verwendete Material trägt aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften wesentlich zur Festigkeit des gesamten Kettfadens 2 bei.
  • Zur Herstellung des aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehenden Fadens 4 wird eine endlose Polyesterfaser verwendet, die durch ein Schmelzspinnverfahren erzeugt ist. Dagegen werden die weiteren Fäden 5 und 6 des Kettfadens 2 in einem Reiß-Spinn-Verfahren hergestellt. Beim Reißen der zunächst als Endlosfasern vorliegenden Fasern ergibt sich eine Stapellänge von ca. 45 bis ca. 250 mm. Der Reibungskoeffizient zwischen dem zu transportierenden Zigaretten- oder Filterpapier und dem Garniturband 1 sollte möglichst einen Wert von μ = 0,3 nicht unterschreiten, was durch die Fäden 4 und 5 erreicht wird. Auch der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden 4 könnte mittels eines derartigen Reiß-Spinn-Verfahrens hergestellt werden, um die Oberflächenrauhigkeit desselben zu erhöhen.
  • Prinzipiell kann das Mengenverhältnis des Fadens 4 aus dem flüssigkristallinen Polymer und des wenigstens einen weiteren Fadens 5 bzw. 6 zwischen 1:1 und 1:4 lie gen, d. h. wenn ein Faden 4 verwendet wird, können zwischen einem und vier der Fäden 5 bzw. 6 verwendet werden. Aus 3 geht des weiteren hervor, dass die einzelnen Fäden 4, 5 und 6 des Kettfadens 2 miteinander verzwirnt sind, wobei die Fäden 4, 5 und 6, wie dargestellt, gleichberechtigt miteinander verzwirnt werden können, es jedoch auch möglich ist, den LCP-Faden 4 mit einem oder mehreren der Fäden 5 bzw. 6 zu umzwirnen, sodass sich der LCP-Faden 4 nicht an der Oberfläche des Kettfadens 2 befindet.
  • Bei dem Stufenzwirnverfahren, das zur Herstellung des Kettfadens 2 verwendet wird, werden die einzelnen Zwirnkomponenten zunächst in einem ersten Zwirnprozess mit einer bestimmten Drehung versehen und dann durch Gegendrehen der vorgezwirnten Materialien zu einem fertigen Zwirnfaden zusammengedreht.
  • Die Schussfäden 3 bestehen vorzugsweise aus zwei Materialien, wobei wenigstens eine Komponente eines der Materialien aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus LCP-, Aramid-, Paraaramid-, Poly-Ether-Keton-, Poly-Ether-Ether-Keton-, Novolid-, Polybenzimidazol-, Poly-Butylen-Teraftalat-, Poly-Ethylen-Teraftalat- oder Polyamid-Fasern besteht. Des weiteren kann vorgesehen sein, dass einzelne Komponenten der Kett- und/oder Schussfäden 2 bzw. 3 mittels eines Coregarn-Spinnverfahrens umhüllt sind.

Claims (6)

  1. Garniturband zum Formen von Zigaretten und/oder Filtern, mit wenigstens einem Kettfaden (2) und mit mehreren Schussfäden (3), wobei der wenigstens eine Kettfaden (2) wenigstens einen aus einem als eine Polyesterfaser ausgebildeten flüssigkristallinen Polymer bestehenden Faden (4) und wenigstens einen weiteren Faden (5, 6) aufweist, der eine größere Rauheit als der aus dem flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden (4) aufweist, wobei der wenigstens eine aus dem als Polyesterfaser ausgebildeten flüssigkristallinen Polymer bestehende Faden (4) des Kettfadens (2) durch ein Schmelzspinnverfahren erzeugt ist, und wobei der wenigstens eine weitere Faden (5, 6) des Kettfadens (2) aus Polyvinylalkohol besteht und in einem Reiß-Spinn-Verfahren hergestellt ist.
  2. Garniturband nach Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenverhältnis des Fadens (4) aus dem flüssigkristallinen Polymer und des wenigstens einen weiteren Fadens (5, 6) zwischen 1:1 und 1:4 liegt.
  3. Garniturband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Fäden (4, 5, 6) des wenigstens einen Kettfadens (2) miteinander verzwirnt sind.
  4. Garniturband nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kettfaden (2) spiralförmig gewunden ist.
  5. Garniturband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schussfäden (3) aus wenigstens zwei Materialien bestehen, wobei wenigstens eine Komponente eines der Materialien aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus LCP-, Aramid-, Paraaramid-, Poly-Ether-Keton-, Poly-Ether-Ether-Keton-, Novolid-, Polybenzimidazol-, Poly-Butylen-Teraftalat-, Poly-Ethylen-Teraftalat- oder Polyamid-Fasern besteht.
  6. Garniturband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Komponenten der Kett- und/oder Schussfäden (2, 3) mittels eines Coregarn-Spinnverfahrens umhüllt sind.
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