Hochverdichteter Filter Tow Ballen
Die Erfindung betrifft einen hochverdichteten Ballen aus Filter Tow für Zigarettenfilter.
Die überwiegende Zahl der heute verwendeten Zigarettenfilter wird aus Filter Tow, welches aus endlosen Cellulose-2,5-acetat-Filamenten besteht, hergestellt. Die einzelnen Filamente werden nach dem Spinnen zu einem Band zusammengefaßt und anschließend in einer Stauchkammer gekräuselt. Danach wird das Produkt getrocknet, in Ablagebe- hälter gefüllt und letztlich zu Ballen gepreßt. Diese Ballen wiegen je nach Ballenformat zwischen 350 und 650 kg, wobei ausnahmsweise auch hochdichte Ballen mit Gewichten von bis zu 900 kg, sogenannte "high-density-tow bales" erhältlich sind, wie sie beispielsweise in der US-A-4,577,752 beschrieben sind.
Nach dem Transport der Filter Tow Ballen zum Filter- oder Zigarettenhersteller wird das Filter Tow den Ballen entnommen und auf einer Filterstabmaschine, wie sie z.B. in der US-A-5,460,590 beschrieben ist, zu Filterstäben verarbeitet. Dabei wird das Filter Tow vom Ballen abgezogen, pneumatisch auf eine Breite von 100mm oder mehr ausgebreitet, in einer Streckeinrichtung verstreckt, mit einem der Verklebung der Filamente dienenden Zusatzmittel versehen und dann nach Bildung einer dreidimensionalen Lunte mit Hilfe eines pneumatischen Einlauftrichters in das Formatteil eingeführt, dort queraxial verdichtet, mit Papier umhüllt und auf die Endlänge der Filterstäbe geschnitten.
Das für den Verbraucher wesentliche Qualitätsmerkmal ist die Homogenität der produ- zierten Filterstäbe im Hinblick auf den Zugwiderstand, da dadurch die Geschmacksempfindung des Rauchers und die Filterleistung beeinflußt werden. Die noch akzeptablen Zugwiderstandsstreuungen sind dabei abhängig vom Absolutwert des Zugwiderstands. Im allgemeinen wird bei einer Mittelung von mindestens 10 Stichproben aus jeweils 5 gemessenen Filterstäben ein Nariationskoefϊizient von maximal 3,5% vom Nerarbeiter gerade noch akzeptiert. In der Regel wird jedoch ein Mittelwert von weniger 3,2% angestrebt. Keiner der Einzelwerte der Nariantionskoeffizenten dieser mindestens 10 Stichproben sollte höher als 4,5% sein.
Die Homogenität der Filterstäbe bezüglich des Zugwiderstands wird durch mehrere Faktoren beeinflußt, so beispielsweise durch die Qualität des Filter Tows, durch die Nerpackung sowie durch das Nerarbeitungsverfahren. Was die Nerpackung betrifft, so ist diese wichtig für einen ungestörten Ablauf des Filter Tows vom Ballen. Insbesondere aufgrund der immer größer werdenden Packungsdichte der Ballen kommt es häufig zu Zugwiderstandsschwankungen. Während vor 10 Jahren im Durchschnitt Werte von 350 kg/m3 üblich waren, liegt die Packungsdichte von Filter Tow Ballen gegenwärtig zwischen 450 und 500 kg/m3. Bei diesen hochverdichteten Ballen treten häufig ablaufbe- dingte Arbeitsprobleme auf. Spannungswechsel beim Abziehen des Filter Tows führen zu ungleichen Nordehnungen des Materials beim Einlauf in die Filterstabmaschine und damit zum Material- bzw. Zugwiderstandsschwankungen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hochverdichteten Filter Tow Ballen anzugeben, bei dem die vorstehend genannten Bearbeitungsprobleme weitestgehend eliminiert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Filter Tow Ballen nach Anspruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Filter Tow Ballen mit einer Packungsdichte von mehr als 450 g/m3 weist auf seiner Oberfläche, senkrecht zur Tow-Lage gemessen, eine mittlere Sho- re-Härte von weniger als 50 auf, wobei keine lokalen Shore-Härtewerte von mehr als 60 vorliegen und wobei die Tow-Breite im Ballen weniger als 50 mm beträgt, wenn das Tow einen Gesamttiter von mehr als 30.000 dtex aufweist, bzw. die Tow-Breite im Ballen maximal 1,7 * 10"6 (m/dtex) * Gesamttiter (dtex) beträgt, wenn das Tow einen Gesamttiter von weniger als 30.000 dtex aufweist, wobei der Wert des Haufelungsfaktors über 20 liegt und die effektive Ablegebreite weniger als 65 mm beträgt.
Es hat sich herausgestellt, daß der Härtewert ein ausgezeichneter Indikator für den störungsfreien Ablauf des Filtermaterials vom Ballen ist. Somit kann durch eine geeignete Nerpackungsstrategie die Zugwiderstandstreuung der erzeugten Filterstäbe positiv be-
einflußt werden. Neben einer gleichmäßigen Kräuselung des Filter Tows, die jedoch bereits durch den Herstellungsprozeß festgelegt wird, lassen sich durch eine Optimierung der Tow-Ablage die nachfolgenden Verarbeitungsschritte erheblich vereinfachen und Störungen minimieren. Es ist folglich auch bei stark verdichteten Ballen, deren Packungsdichte mehr als 450 g/m3 beträgt, darauf zu achten, daß die mittlere Härte unter dem genannten Wert bleibt. Unter der mittleren Härte eines Ballens wird derjenige Mittelwert verstanden, der sich aus 10 mal 9 verschiedenen Messungen an denen im Meßschema 1 gekennzeichneten Stellen der Oberfläche des Filter Tow Ballens ergibt: Dabei wird die Härte des Ballen mit der in der DIN 53505, Ausgabe 2000 -08 (Prüfung von Kautschuk und Elatomeren nach Shore A und D) mittels der Methode Shore A bestimmt.
Im allgemeinen nimmt mit zunehmender Ballendichte die Haftung von Band zu Band bzw. auch die Haftung von Faser zu Faser zu, was negative Folgen für die bei der Ver- arbeitung erzielte Produktgleichmäßigkeit bezüglich des Zugwiderstandes hat. Es ist somit darauf zu achten, daß trotz der zunehmenden Bandhaftung die mittlere Härte der Ballen im erfindungsgemäß angegebenen Rahmen bleibt. Wie es sich bei verschiedenen Messungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung ergeben hat, nimmt das Risiko erhöhter Zugwiderstandsstreuungen im Endprodukt, d.h. im fertigen Filterstab, mit zu- nehmender Härte signifikant zu. Bei diesen Messungen hat sich herausgestellt, daß es bei der Verarbeitung zu erheblichen Zugwiderstandsstreuungen bei einzelnen Stichproben kommt, sobald die mittlere Härte den kritischen Wert von 50 übersteigt. So wurden in einzelnen Stichproben Variationskoeffizienten bzgl. des mittleren Zugwiderstandes von deutlich mehr als 4,5% auch dann aufgefunden, wenn der Mittelwert der Variati- onskoeffizienten aus 10 Stichproben noch im als tolerabel geltenden Bereich von weniger als 3,5%o lag.
Um das Auftreten lokal erhöhter Härtewerte zu vermeiden, sollte bei der Verpackung des Filter Tow Ballens darauf geachtet werden, daß bei der Verwendung von Bändern starke Einschnürungen vermieden werden. Die richtige Verpackung der Filter Tow Ballen ist jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung. Lösungsmöglichkeiten für das Verpackungsproblem sind u.a. in der US-A-5 77 752 sowie insbesondere in der G
7635849.1 beschrieben, wobei in der letztgenannten Druckschrift eine Verpackung ohne Bänder angegeben ist.
Um die erfindungsgemäß niedrigen Härtewerte zu erzielen, ist es wichtig, das Verhältnis aus ungepreßtem Volumen eines Filter Tow Ballens und gepreßtem Volumen möglichst gering zu halten. Dabei versteht man unter dem ungepresstem Volumen dasjenige Volumen, welches durch die schwerkraftbedingte Vorkomprimierung oder eine gezielte mechanische Vorkomprimierung des Filter Tows in der Abfüllkanne entsteht. Das ungepreßte Volumen eines Filter Tow Ballens läßt sich nach der folgenden Formel berech- nen:
Vu = L x BB x A x HL
wobei L die Länge des Ballens, BB die Breite des Ballens, A die Anzahl der Lagen und HL die Höhe einer Lage ist.
Durch Untersuchungen konnte gezeigt werden, daß Ballen mit einer Fülldichte von mehr als 450 kg/m3 dann nicht mehr störungsfrei verarbeitbar sind, wenn das Verhältnis von ungepreßtem Volumen Vu und gepreßtem Volumen Vp größer als 3,5 war. Bei der- artigen Ballen wurden eine sehr hohe mittlere Härte gemessen und insbesondere stark erhöhte Einzelwerte festgestellt. So lagen die mittleren Härten, gemessen an der Oberseite der Ballenoberfläche, bei mehr als 50, wobei auch Einzelwerte von über 60 vorlagen. Die erzeugten Filterstäbe wiesen Zugwiderstandsstreuungen auf, die über den anzustrebenden vorstehend angegebenen Werten lagen.
Bei Herstellung der erfindungsgemäßen Ballen, welche eine Packungsdichte von mehr als 450 kg/m3 aufweisen, ist darauf zu achten, daß das Verhältnis aus ungepreßtem Volumen Vu und gepreßtem Volumen Vp deutlich kleiner ist als der vorstehend genannte Wert von 3,5. Um Ballenhärten zu erzielen, die im Mittel weniger als 50 betragen, wo- bei keine einzelnen Härtewerte größer als 55 vorhanden sein sollen, ist ein Verhältnis von Vu zu Vp von weniger als 3,2 anzustreben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden besonders solche Filter Tow Ballen bevorzugt, deren mittlere Shore-Härte auf
der Oberfläche des Ballens weniger als 45 beträgt, wobei vorzugsweise keine lokalen Härtewerte von mehr als 55 auftreten sollten. Dies wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß das Verhältnis Vu zu Vp weiter abgesenkt wird, insbesondere auf einen Wert von weniger als 3,1.
Das Verhältnis von ungepreßtem Volumen zu gepreßtem Volumen ist von einer Anzahl von Faktoren abhängig, die sich wechselseitig beeinflussen. Von diesen Faktoren spielen insbesondere die Bandbreite, d.h. die Breite des Filter Tow-Bandes im Ballen, sowie der sogenannte Häufelungsfaktor eine Rolle.
Es hat sich herausgestellt, daß sich das ungepreßte Volumen Vu des Filter Tow Ballens (und damit auch das Volumenverhältnis aus ungepreßtem und gepreßtem Filter Tow Ballen) durch geeignete Anordnung des Filter Tows innerhalb des Ballens verringern läßt. Die Reduzierung des ungepreßten Volumens kann, wie bereits vorstehend ange- deutet, durch Verringerung der mittleren Breite des Filter Tows im Ballen erfolgen. Erfindungsgemäß wurden Höchstgrenzen für die Werte der mittleren Breite in Abhängigkeit vom Gesamttiter ermittelt. Demzufolge muß die Tow-Breite im Ballen weniger als 50 mm betragen, wenn der Tow einen Gesamttiter von mehr als 30.000 dtex aufweist, bzw. maximal 1,7 x 10"6 (m/dtex) x Gesamttiter (dtex) betragen, wenn der Tow einen Gesamttiter von weniger als 30.000 dtex aufweist. Die Einhaltung der genannten Werte gewährleistet einen reibungslosen Abzug des Filter Tows vom Ballen bei einem nachfolgenden Verarbeitungsverfahren sowie geringe Zugwiderstandsschwankungen im Endprodukt. Als besonders bevorzugt haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung Tow-Breiten im Ballen von weniger als 45 mm erwiesen, wenn der Gesamttiter des Filter Tows größer ist als 30.000 dtex bzw. Tow-Breiten von weniger als 1,5 x 10"6 (m/dtex) x Gesamttiter (dtex), falls der Gesamttiter kleiner ist als 30.000 dtex.
Die erfindungsgemäße Lehre, wonach eine geringe Schwankung des Zugwiderstandes dadurch erzielt werden kann, daß die Breite im Filter Tows im Ballen unterhalb einer bestimmten Grenze gehalten wird, steht im diametralen Gegensatz zu der bisher unter Fachleuten auf dem Gebiet der Herstellung und Verarbeitung von Filter Tow herrschenden Meinung, wonach schmaler Filter Tow häufig als gravierender Qualitätsmangel
angesehen wird. Häufig kommt es nämlich bei Tow Ballen geringerer Breite zu Problemen bei der pneumatischen Ausbreitung während der Weiterverarbeitung des Filter Tows zu Filterstäben und dadurch folgerichtig zu Breitenschwankungen während des Ausbreitungs Vorgangs in der Filterstabmaschine. Als Folge hiervon ergeben sich wiederum Zugwiderstandsschwankungen, die oberhalb der in der Einleitung erwähnten Qualitätsgrenzen liegen. Es wurde jedoch im Rahmen der Erfindung herausgefunden, daß diese Schwierigkeiten hauptsächlich dadurch bedingt sind, daß eine Verringerung der absoluten Breite des Filter Tow-Bandes häufig mit einer Erhöhung der relativen Breitenvariation einhergeht. Es ist diese erhöhte relative Breitenvariation, die in erster Linie für die Breitenschwankungen während des Ausbreitungsvorgangs an der Filterstabmaschine verantwortlich ist. So konnte gezeigt werden, daß sich durch Verringern der mittleren Breite insgesamt eine Verringerung der Zugwiderstandsstreuungen des fertigen Filtertowstabes erzielen läßt, wenn darauf geachtet wird, daß die Breitenschwankungen des Tows im Ballen weniger als ± 12%) der mittleren Bereite eines Filter Tows betragen. Besonders bevorzugt werden solche Filter Tows, deren Schwankungsbreite weniger als ± 10% beträgt.
Die genannten wünschenswerten Schwankungsbreiten liegen unterhalb derjenigen, die gewöhnlich für Filter Tow akzeptiert werden, wie dies aus der nachstehenden Tabelle hervorgeht. Darin sind die nach dem Stand der Technik maximal zulässigen Toleranzwerte in Abhängigkeit von der mittleren Breite und dem Gesamttiter des Filter Tows angegeben.
Die in der Tabelle genannten Tow-Breiten sind üblich, da sie sich sowohl bei der Verpackung der Ballen als auch bei der Verarbeitung des Materials auf einigen Filterstabmaschinen als optimal erwiesen haben. Für die heute überwiegend genutzte Spezifikati-
on wird üblicherweise eine Breite von ungefähr 52 mm angegeben (vgl. Celanese Ace- tate, RodMap™ KDF2/AF2, Version 2,0, 1995). Die Breite des Tows ist dabei eine für den Verarbeiter leicht zu überprüfende Größe.
Wie dies dem Fachmann bekannt ist, kann die Breite eine Filter Tows, die natürlich abhängig ist von Filament- und Gesamttiter, im Herstellungsprozeß durch vielfältige Maßnahmen beeinflußt werden. Hier sind u.a. die Breite der Bandführung, die Feuchtigkeit des Filter Tows beim Eintritt in die Kräuselmaschine, die Walzenbreite der Kräuselmaschine, die Geometrie der Stauchkammer und die Art und Weise, wie das Filter Tow während und nach der Trocknung bis hin zur Einlegung mechanisch belastet wird, zu nennen. Filter Tow, das trotz der verringerten Breite keine größeren Breitenschwankungen als ± 12% aufweist, kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß das Band in der Stauchkammer oder nach dem Verlassen der Stauchkammerkräuselung und vor dem Eintritt in den Trockner mit mindestens 20 g Wasser (bezw. Wasserdampf) pro kg Filter Tow nachbefeuchtet wird. Durch diese Maßnahme kann neben der Senkung der Zugwiderstandsstreuungen auch die bei der Weiterverarbeitung störende Flusenbildung signifikant verringert werden.
Als absolute untere Grenze der Breite, die aus verfahrenstechnischer Sicht möglich bzw. sinnvoll ist, ist in Abhängigkeit vom Gesamttiter ein Wert von etwa 0,7 * 10"6 (m/dtex) * Gesamttiter (dtex) anzusehen. Möglicherweise gleicht sich jedoch der durch die Verringerung des ungepreßten Volumens erzielte Vorteil im Hinblick auf die Zugwiderstandsstreuungen durch die bei der Weiterverarbeitung des Filter Tows auftretenden verfahrenstechnischen Probleme bereits unterhalb einer mittleren Breite von 0,8 * 10"6 (m/dtex) * Gesamttiter (dtex) wieder aus, so daß von diesem Wert an durch eine weitere Verringerung der Breite keine weitere Qualitätssteigerungen erzielt werden können.
Neben einer Reduzierung der Bandbreite kann ein günstiges Verhältnis aus ungepreßtem und gepreßtem Volumen auch durch den vorstehend bereits angesprochenen Häufe- lungsfaktor erzielt werden. Der sogenannte Häufelungsfaktor H ist eine wichtige, die Ablage des Bandes im Ballen beschreibende Größe. Er beschreibt das Verhältnis aus der Länge des vollständig entkräuselten Filter Tows einer Lage zu der Länge der Lage.
H = L0/LA = 10.000 x mA(g)/Gesamttiter (g/m)/LA(m),
wobei mA das Gewicht einer Lage Filter Tow im Ballen ist, LA die Länge einer Lage Filter Tow im Ballen (dies entspricht der Länge des Ballens) und Lo die Länge einer vollständig entkräuselten Lage Filter Tow. Je höher der Häufelungsfaktor ist, um so kleiner wird die Abzuggeschwindigkeit des Bandes direkt vom Ballen und damit die Störung bei der Band zu Band Trennung. Bei zu hohen Werten kommt es jedoch bei den heute üblichen Filter Tows zu Überwerfungen des Bandes, was letztlich bei der Verar- beitung auf der Filterstabmaschine zu Bandabrissen führen kann. Auch die als Peitscheneffekt bezeichnete, bei den Umkehrpunkten durch die Richtungsumkehr des Bandes entstehende Störung wird wesentlich durch den Häufelungsfaktor beeinflußt. Hier führen niedrige Werte zu vermehrten Schwierigkeiten. Eine eingehende Untersuchung von Produkten auf dem Weltmarkt hat gezeigt, daß übliche Werte für den Häufelungs- faktor zwischen etwa 11 und 22 liegen. Werte bis etwa 30 kommen vor, sind jedoch die Ausnahme.
Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben jedoch ergeben, daß im Hinblick auf die Erzielung möglichst geringer Zugwiderstandsschwankungen Häufe- lungsfaktoren vorzuziehen sind, deren Werte deutlich oberhalb der bisher üblichen liegen. Es hat sich herausgestellt, daß optimale Zugwiderstandswerte dann erreicht werden, wenn der Wert des Haufelungsfaktors oberhalb von etwa 20 und unterhalb von etwa 35 liegt. Besonders bevorzugt werden im Rahmen der Erfindung Häufelungsfaktoren von mehr als etwa 25 und insbesondere von mehr als etwa 30. Innerhalb der genannten Be- reiche wird ein reibungsloser Abzug des Filter Tows vom Ballen erreicht, wobei das Auftreten des Peitscheneffektes weitestgehend vermieden werden kann. Werte des Haufelungsfaktors von mehr als etwa 35 sind jedoch aufgrund des gehäuften Auftretens von Überwerfungen des Bandes zu vermeiden.
Insbesondere sollte der Häufelungsfaktor so gewählt werden, daß eine effektive Ablegebreite des Filter Tows von 65 mm nicht überschritten wird. Zur Minimierung des ungepreßten Volumens wird vorzugsweise eine effektive Ablegebreite von weniger als 65
mm und insbesondere von weniger als 60 mm angestrebt. Der Wert der effektiven Ablegebreite hängt von der Bandbreite des Filter Tow Bandes sowie dem Häufelungsfaktor ab. Er errechnet sich nach folgender Gleichung:
Beff = B x (l+H 100),
wobei Beff die effektive Ablegebreite ist.
Eine weitere charakteristische Größe eines Filter Tow Ballens ist die sogenannte Able- gefrequenz F. Darunter versteht man die Anzahl der Längshübe der Ablage pro Querhub. Eine komplette Lage Filter Tow mit F Ablegespuren hat somit folgende Gesamtmasse:
M = F x mA = F x H x Gesamttiter(g/m) x LA(m)/l 0.000,
wobei m die Masse einer Ablegespur und LA die Länge einer Ablegespur ist.
Die Festlegung der Ablegefrequenz F erfolgt unabhängig vom Ablegemuster in der Weise, daß eine möglichst gleichmäßige ebene Oberfläche auch im ungepreßten Zu- stand erzeugt wird. Es wurde gefunden, daß eine optimale Ablage dann erreicht wird, wenn das Produkt aus Ablegefrequenz F und effektiver Ablegebreite Berr eines Bandes ungefähr gleich der Breite eines Ballens ist. Dies wird durch folgende Relation verdeutlicht:
F x Beff = Breite des Filter Tow Ballens
Aus empirischen Versuchen wurde ermittelt, daß die mittlere Höhe einer Lage ungepreßten Filter Tows gegen den Wert von etwa 10 mm strebt, sobald mehr als etwa 500 kg in eine Preßkanne abgefüllt sind und die vorstehend angegebene Relation eingehalten wird. Auf diese Weise wird eine optimale Schichtung des Filter Tows im Ballen erreicht, was zur Folge hat, daß das Abziehen des Filter Tows vom Ballen im Rahmen der Weiterverarbeitung zu Filterstäben problemlos, d.h. ohne Störungen, abläuft, so daß die
erzeugten Filterstäbe bzgl. der Zugwiderstandsstreuungen ausgezeichnete Werte erreichen können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Vergleichsbeispiel :
Es wird ein Filter Tow Band mit einem Filamenttiter von 3,3 dtex und einem Gesamttiter von 38500 dtex gesponnen. Der Filamentquerschnitt ist Y - förmig. Das Band wird nach einem üblichen Stauchkammerverfahren gekräuselt. Nach dem Durchlauf durch den Trockner wird das Band mit einer Feuchte von 5,0%) in eine Ablegekanne mit einer Grundfläche von Lo x BB = 1200 mm x 1000 mm eingelegt. Beim Ablegen in die Kanne weißt das Filter Tow eine Breite von 62 mm +- 9mm auf. Die Packmaschine zum Einfüllen des Materials wird so eingestellt, daß sich ein Häufelungsfaktor von 20 und eine Ablegefrequenz F von 13 ergibt. Nach dem Einfüllen von insgesamt 605 kg Filter Tow ergibt ein ungepreßtes Volumen Vu von 4,2 m3. Das Filter Tow wird auf ein Endvolumen von 1,2 m3 gepresst und wie üblich verpackt.
Der Ballen wird nach einer Lagerdauer von einer Woche geöffnet, um erstens die Ober- flächenhärte zu bestimmen, und zweitens Filterstäbe zur Bestimmung der Zugwiderstandstreuungen zu produzieren. Außerdem wird die Breite des Filter Tows beim Ablauf gemessen.
Die Messung der Shore - Härte, gemessen an der Oberfläche des Ballens ergibt einen Mittelwert von 58 mit einer Standardabweichung von 10,55. Der größte Wert wurde mit 71 und der kleinste Wert mit 43 bestimmt.
Mit diesem Ballen werden auf einer Filterstabmaschine KDF2/AF2 Filterstäbe mit einer Länge von 126 mm und einem Durchmesser von 7,8 mm bei einer Verarbeitungsge- schwindigkeit von 400 m min gefertigt. Der Sollzugwiderstand betrug 350 daPa. Aus 10 Stichproben von jeweils 5 gemessenen Filterstäben wurde ein Variationskoeffizient von 3,5% ermittelt, wobei der Maximalwert bei 5,2% lag.
Die Breite des Filter Tows wurde beim Ablauf wurde wie folgt bestimmt: Das Filter Tow wird an einer Filterstabmaschine KDF2/AF2 mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min abgezogen. Dabei wird die Luft an der ersten Ausbreiterdüse abgeschaltet. 300 mm unterhalb der Ausbreiterdüse wird eine Zeilenkamera zur Messung der Towbreite angebracht. Die Auswertung von 100 Einzelmessungen (eine Messung pro 3 sec.) ergab eine mittlere Towbreite von 66,3 mm, wobei der kleinste Einzelwert bei 48 mm und der größte bei 81 mm lag.
Beispiel 1:
Es wird ein Filter Tow Band mit einem Filamenttiter von 3,3 dtex und einem Gesamttiter von 38500 dtex gesponnen. Der Filamentquerschnitt ist Y - förmig. Das Band wird nach einem üblichen Stauchkammerverfahren gekräuselt. Nach dem Kräuselungprozess wird das Filter Tow mit 10g Wasser pro Kilogramm Tow nachbefeuchtet.
Nach dem Durchlauf durch den Trockner wird das Band mit einer Feuchte von 5,5%> in eine Ablegekanne mit einer Grundfläche von Lo x BB = 1200 mm x 1000 mm eingelegt. Beim Ablegen in die Kanne weißt das Filter Tow eine Breite von 45 mm +- 4mm auf. Die Packmaschine zum Einfüllen des Materials wird so eingestellt, daß sich ein Häufelungsfaktor von 32 und eine Ablegefrequenz F von 17 ergibt. Nach dem Einfüllen von insgesamt 605 kg Filter Tow ergibt ein ungepreßtes Volumen Vu von 3,606 m3. Das Filter Tow wird auf ein Endvolumen von 1,2 m3 gepresst und wie üblich verpackt.
Der Ballen wird nach einer Lagerdauer von einer Woche geöffnet, um erstens die Oberflächenhärte zu bestimmen, und zweitens Filterstäbe zur Bestimmung der Zugwiderstandstreuungen zu produzieren. Außerdem wird die Breite des Filter Tows beim Ablauf gemessen.
Die Messung der Shore - Härte, gemessen an der Oberfläche des Ballens ergibt einen Mittelwert von 43 mit einer Standardabweichung von 3,41. Der größte Wert wurde mit 52 und der kleinste Wert mit 39 bestimmt.
Mit diesem Ballen werden auf einer Filterstabmaschine KDF2/AF2 Filterstäbe mit einer Länge von 126 mm und einem Durchmesser von 7,8 mm bei einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 400 m/min gefertigt. Der Sollzugwiderstand betrug 350 daPa. Aus 10 Stichproben von jeweils 5 gemessenen Filterstäben wurde ein Variationskoeffizient von
2,5% ermittelt, wobei der Maximalwert bei 3,4% lag.
Die Breite des Filter Tows wurde beim Ablauf wurde wie folgt bestimmt: Das Filter Tow wird an einer Filterstabmaschine KDF2/AF2 mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min abgezogen. Dabei wird die Luft an der ersten Ausbreiterdüse abgeschaltet. 300 mm unterhalb der Ausbreiterdüse wird eine Zeilenkamera zur Messung der Towbreite angebracht. Die Auswertung von 100 Einzelmessungen (eine Messung pro 3 sec.) ergab eine mittlere Towbreite von 49,1 mm, wobei der kleinste Einzelwert bei 40 mm und der größte bei 51 mm lag.
Beispiel 2:
Es wird ein Filter Tow Band mit einem Filamenttiter von 3,3 dtex und einem Gesamttiter von 38500 dtex gesponnen. Der Filamentquerschnitt ist Y - förmig. Das Band wird nach einem üblichen Stauchkammerverfahren gekräuselt. Das Filter Tow wird direkt vor dem Kräuselungprozess mit 8g Wasser pro Kilogramm Tow und nach dem Kräuselpro- zess mit 5g Wasser pro Kilogramm Tow nachbefeuchtet.
Nach dem Durchlauf durch den Trockner wird das Band mit einer Feuchte von 6,1%) in eine Ablegekanne mit einer Grundfläche von Lo x BB = 1200 mm x 1000 mm eingelegt. Beim Ablegen in die Kanne weißt das Filter Tow eine Breite von 35 mm +- 4mm auf. Die Packmaschine zum Einfüllen des Materials wird so eingestellt, daß sich ein Häufelungsfaktor von 32 und eine Ablegefrequenz F von 19 ergibt. Nach dem Einfüllen von insgesamt 605 kg Filter Tow ergibt ein ungepreßtes Volumen Vu von 3,42 m3. Das Fil- ter Tow wird auf ein Endvolumen von 1 ,2 m gepresst und wie üblich verpackt.
Der Ballen wird nach einer Lagerdauer von einer Woche geöffnet, um erstens die Oberflächenhärte zu bestimmen, und zweitens Filterstäbe zur Bestimmung der Zugwiderstandstreuungen zu produzieren. Außerdem wird die Breite des Filter Tows beim Ablauf gemessen.
Die Messung der Shore - Härte, gemessen an der Oberfläche des Ballens ergibt einen Mittelwert von 41 mit einer Standardabweichung von 3,11. Der größte Wert wurde mit 46 und der kleinste Wert mit 37 bestimmt.
Mit diesem Ballen werden auf einer Filterstabmaschine KDF2/AF2 Filterstäbe mit einer Länge von 126 mm und einem Durchmesser von 7,8 mm bei einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 400 m/min gefertigt. Der Sollzugwiderstand betrug 350 daPa. Aus 10 Stichproben von jeweils 5 gemessenen Filterstäben wurde ein Variationskoeffizient von 2,0% ermittelt, wobei der Maximalwert bei 2,7% lag.
Die Breite des Filter Tows wurde beim Ablauf wurde wie folgt bestimmt: Das Filter Tow wird an einer Filterstabmaschine KDF2/AF2 mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min abgezogen. Dabei wird die Luft an der ersten Ausbreiterdüse abgeschaltet. 300 mm unterhalb der Ausbreiterdüse wird eine Zeilenkamera zur Messung der Towbreite angebracht. Die Auswertung von 100 Einzelmessungen (eine Messung pro 3 sec.) ergab eine mittlere Towbreite von 40,1 mm, wobei der kleinste Einzelwert bei 38 mm und der größte bei 42,5 mm lag.
In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Ballenoberfläche mit möglichen Meß- punkten 1 bis 9 eingezeichnet. Jede der Maßflächen beträgt hier etwa 100 mm x 100 mm. Die einzelnen gemessenen Ergebnisse an den verschiedenen Meßpunkten werden bei den Versuchen in die nachstehende Tabelle eingefügt, und anschließend werden der Mittelwert sowie der Maximalwert ermittelt.
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