專利名稱：用于解開絲束的設(shè)備的制作方法
用于解開絲束的設(shè)備發(fā)明背景本申請(qǐng)涉及用于解開具有小于200,000總旦尼爾的纖維絲束的設(shè)備 和方法，這種絲束是任何合成聚合物絲束，例如聚烯烴、聚酯和纖維 素制品。解開的纖維絲束通常在巻煙過濾嘴和吸收物核芯的制造中使 用。纖維絲束是以高度壓實(shí)的大包供應(yīng)的。為了使用，必須將絲束解 開，也就是說，使纖維表面最大限度地露出。解開絲束包括使單個(gè)纖 絲彼此分開。圖4說明了一種常規(guī)的絲束解開設(shè)備。首先，通過輥對(duì)5、 6和7、 8 將絲束帶15從大包10經(jīng)由吹氣擴(kuò)張器或帶噴嘴20拉出，吹氣擴(kuò)張器或 帶噴嘴用來使絲束帶平直、消除任何扭絞，并實(shí)現(xiàn)初步的纖絲分開。纖絲分開)的解開系統(tǒng)。作為解開工藝的一部分，可向絲束中加入液 體增塑劑或粘合劑或其它液體物質(zhì)65。解開系統(tǒng)通過兩個(gè)輥對(duì)5、 6和7、 8之間發(fā)生的機(jī)械作用將纖絲分 開。第二輥對(duì)7、 8以比第一輥對(duì)5、 6略快的速度驅(qū)動(dòng)。輥對(duì)5、 6可驅(qū) 動(dòng)或不驅(qū)動(dòng)。每一對(duì)中的一個(gè)輥具有硬質(zhì)橡膠表面，而每一對(duì)中的第 二個(gè)輥具有金屬表面，該金屬表面可以是光滑的或有花紋的(即有凹 槽或有螺紋)，優(yōu)選是有花紋的。這種現(xiàn)有技術(shù)的各硬質(zhì)橡膠表面或 是天然橡膠或是丁腈橡膠。結(jié)果是，小的纖絲組在輥對(duì)之間以逐漸移 動(dòng)的方式被交替拉緊和放松，從而使單個(gè)纖絲被完全分開。被解開或 分開的帶55隨后被另一個(gè)帶噴嘴或成形噴嘴60擴(kuò)展至其最終寬度并送 至后續(xù)的成型設(shè)備。被解開的絲束，如醋酸纖維素的兩個(gè)最終用途是巻煙過濾嘴和用 于個(gè)人衛(wèi)生用品(例如，尿布、訓(xùn)練襯褲、失禁護(hù)墊、衛(wèi)生棉等等) 的吸收物的核芯。在Colin L. Browne的1990版權(quán)的名為THE DESIGN OF CIGARETTES的書中，可找到關(guān)于過濾嘴棒制造的更多信息。美國專 利US3,032，829和US3,156，016討論了用于解開纖維絲束的方法和設(shè)備。解開("松開"或"打開")醋酸纖維素絲束帶的現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)踐在解 開輥中采用了一個(gè)或多個(gè)硬橡膠輥。該橡膠是天然橡膠或定義為丁腈 橡膠的橡膠。這些橡膠輥易受磨損，導(dǎo)致在解開的絲束中產(chǎn)生差異并且必須定 期更換。因此，需要改善橡膠輥以減少解開絲束產(chǎn)品的差異。發(fā)明概述一種用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，包括至少一對(duì)對(duì)置的夾輥， 該夾輥包括是金屬輥的第一輥和是由選自包含聚氨酯或硅橡膠的集合 的材料制成的光面輥的第二輥。附圖簡述下面參照


本發(fā)明的若干實(shí)施方案，在附圖中 圖l表示一種絲束解開設(shè)備的示意性正視圖； 圖2是絲束解開系統(tǒng)輥組之一的部分正視圖； 圖3是示出了導(dǎo)角的光滑輥的正視圖； 圖4表示現(xiàn)有技術(shù)解開設(shè)備的示意性正視圖。發(fā)明詳述本文所使用的復(fù)絲束是指具有小于200，000、尤其是100，000或更少 總旦尼爾的任何絲束。纖維絲束可包括任何合成聚合物絲束如，例如 聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯)，聚酯(例如PET、 PBT)，纖維素 制品(例如人造絲、纖維素酯(例如醋酸纖維素)纖維素醚)，優(yōu)選 的是醋酸纖維素絲束。現(xiàn)參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，圖l中顯示了
一種絲束解開裝置l。裝置1包括帶噴嘴20， 一對(duì)張力輥30、 35， 一對(duì) 第一解開輥(輸送輥)45、 50， 一對(duì)第二解開輥(比例輥)75、 80， 第二帶噴嘴60和可選的施液裝置65。絲束15被第一解開輥對(duì)45、 50從大包10中經(jīng)由帶噴嘴20和張力輥 30、 35拉出。然后，該絲束被從第一解開輥對(duì)45、 50送至第二解開輥 對(duì)75、 80。絲束40的解開發(fā)生在第一和第二輥對(duì)之間。解開的絲束隨 后被送至第二帶噴嘴60，如果需要，通過施液裝置65。在圖1中，絲束的移動(dòng)被顯示在一水平面中，但它并不限于此。通 過輥對(duì)的適當(dāng)布置，絲束移動(dòng)可以是豎直的或在任何角度下。帶噴嘴20和60是常規(guī)的。帶噴嘴20、 60用來擴(kuò)展絲束。擴(kuò)展意味 著增加寬度(橫跨加工方向)。通常地，帶噴嘴是吹氣擴(kuò)張器。美國 專利US 3，226，773或提交于1998年12月23日的美國專利申請(qǐng)09/219，818 和提交于2003年9月26日的10/672，519說明了典型的帶噴嘴，所有這些 文獻(xiàn)均通過引用包含在本文中。張力輥對(duì)30、 35是常規(guī)的。優(yōu)選地，輥中的至少一個(gè)為彈性表面。 輥對(duì)30、 35可被驅(qū)動(dòng)，以便將絲束15從大包10中拉出。輥對(duì)間的間隙 (或輥隙)可沿軛70調(diào)整。如果輥30、 35中的任何一個(gè)為彈性表面， 那么其可具有選自聚氨酯橡膠或硅橡膠的表面材料。施液裝置65是可選擇的和常規(guī)的。裝置65用于向解開的絲束施加 液體。施加是指將液體向絲束噴、浸等等。液體可以為，例如，用于 將絲束的纖絲粘合在一起的增塑劑。用于醋酸纖維素的增塑劑是常規(guī) 的，例如三醋精。第一解開輥對(duì)45、 50和第二解開輥對(duì)75、 80共同作用來解開聚在 一起的絲束15。第一解開輥對(duì)45、 50由一個(gè)上輥45和一個(gè)下輥50構(gòu)成。 上輥45可為光面金屬或有花紋的金屬，優(yōu)選為有花紋的金屬輥。下文 將更詳細(xì)地討論有花紋的金屬輥。下輥50為光面橡膠輥。下文會(huì)更詳 細(xì)地討論該輥的橡膠面。第二解開輥對(duì)75、 80由一個(gè)上輥75和一個(gè)下 輥80構(gòu)成。上輥75可為光面金屬輥或有花紋的金屬輥，優(yōu)選為有花紋 金屬的輥。下輥80為光面橡膠輥。下文會(huì)更詳細(xì)地討論該輥的橡膠面。 當(dāng)然，可以調(diào)換這些輥，(即橡膠面輥位于上面而金屬面輥位于下面)， 或交錯(cuò)放置，(即一個(gè)金屬輥在上面， 一個(gè)橡膠面的輥在上面)。該設(shè)備還具有一個(gè)裝置，該裝置用于僅驅(qū)動(dòng)輥對(duì)45、 50和75、 80中的一 個(gè)輥，另一個(gè)輥向其偏移以便沒被驅(qū)動(dòng)的輥也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；或者具有驅(qū) 動(dòng)兩個(gè)輥的裝置，前者是優(yōu)選的。在運(yùn)行中，第二輥對(duì)75、 80比第一輥對(duì)45、 50驅(qū)動(dòng)得快。如現(xiàn)有 技術(shù)中眾所周知的，這種輥速差使絲束40聚在一起的纖絲解開(或"松 開"或"打開")。見通過引用包含于本文的美國專利US3，032，829和US 3,156,016。有花紋的金屬輥示于圖2中卯。本申請(qǐng)所用的有花紋的含義在通篇 都是有凹槽的；有螺紋的；有凸紋的；有成螺旋形螺紋的；平行圓 環(huán)；平行橢圓環(huán)；凸紋花紋；刻紋；螺旋形螺紋，其長度的一半為逆 時(shí)針方向而另一半為順時(shí)針方向，其中各凹槽底部為V形、U型等，因 此分隔相鄰凹槽的凸紋頂端略樣i變平；或可賦予輥以有花紋(相對(duì)于光 滑)表面的凸起和凹痕的任何排列。在本設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案中，金屬 輥是有花紋的。在本設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施方案中，金屬輥是有螺紋的。橡膠面輥50、 80具有選自聚氨酯橡膠或硅橡膠的表面材料。 一個(gè) 實(shí)施方案用聚氨酯作為圖1中光面輥50、 80的材料。選作本申請(qǐng)的聚氨 酯可為食品級(jí)材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，這種聚氨酯可耐丙酮和甘油 三乙酸酯。聚氨酯不象工業(yè)級(jí)丁腈橡膠那樣隨UV降解(硬化)。聚氨 酯輥是由混合液體生產(chǎn)的，因而比由混合固體生產(chǎn)的丁腈橡膠輥更均 勻。在使用聚氨酯輥的實(shí)施方案中，輥可為固體聚氨酯輥或具有聚氨 酯輥覆層。能用的聚氨酯的一個(gè)實(shí)例是可由NY 14215, Buffalo, Kensington大街852號(hào)的Winfield Industries公司購得的D2747。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，聚氨酯具有45至85的肖氏A (Shore A)硬度，而在另一個(gè)實(shí)施方案中，肖氏A硬度為等于或在60至70之間。 在選擇用于本申請(qǐng)的合適的聚氨酯時(shí)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中， 所選聚氨酯具有350至550%之間的伸長率。這里提到的伸長率根據(jù) ASTM D412測試法測量。在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚氨酯具有在100%
模量下200至600psi (磅/平方英寸)(或14.1至42.2公斤力/平方厘米) 之間的抗拉強(qiáng)度。另一個(gè)實(shí)施方案具有1500-3000psi (或105.5至210.9公斤力/平方厘米)的抗拉強(qiáng)度。這里提到的機(jī)械性能可根據(jù)ASTM D412測試法測量。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可用硅橡膠作為光面輥50、 80的 材料。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，硅橡膠具有40至90的肖氏A硬度。 在選擇用于本申請(qǐng)的合適硅橡膠時(shí)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所 選硅橡膠將具有350至550%之間的伸長率。在另一個(gè)實(shí)施方案中，伸 長率在385至540%之間。這里提到的伸長率可才艮據(jù)ASTM D412測試法 測量。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，硅橡膠具有在100%模量下200 至600psi (或14.1至42.2/>斤力/平方厘米)之間的拉伸強(qiáng)度。這里提到 的機(jī)械性能可根據(jù)ASTMD412測試法測量。在4吏用珪橡膠輥的實(shí)施方 案中，輥可為固體硅橡膠輥或硅橡膠輥覆層。硅橡膠輥可從NY 14215， Buffalo的Kensington大街852號(hào)的Winfield Industries7^司獲得。圖3光面輥95中的導(dǎo)角即斜削邊100是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案。 這種導(dǎo)角即斜削邊在本申請(qǐng)中幫助防止邊沿?fù)p壞?？轨o電組分可用于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，以減少靜電。可 在制成輥或輥面之前的聚氨酯或硅橡膠中加入這種抗靜電組分?？捎?于減少靜電的化合物的一個(gè)實(shí)例是炭黑。其它實(shí)例為選自脂肪酸酯、 乙氧化胺、烷基磺酸鹽和其混合物的化合物。靜電減少意味著解開系 統(tǒng)性能更好。這樣的抗靜電組分是已知的，例如，見通過引用包含于 本文的Plastics Additives Handbook,第5版，Hauser出版社，德國慕尼 黑，2001年，笫10章。絲束解開裝置可用于巻煙過濾嘴的制造，(見Colin L. Browne的 1990年版權(quán)的THE DESIGN OF CIGARETTE,通過引用包含于本文) 或者可用于吸收物核心的制造(見通過引用包含于本文的美國專利申 請(qǐng)10/672，519 )。本發(fā)明可用于各種可商購的絲束解開設(shè)備中的任何一 種，如HauniAF-2，其中用由選自聚氨酯或硅橡膠的材料制成的光面 輥替代丁腈橡膠輥。本發(fā)明還包括一種解開聚在一起的復(fù)絲絲束的方法，包括步驟 提供一巻曲的復(fù)絲絲束源；使所述絲束前進(jìn)；在多個(gè)點(diǎn)夾住所述絲束， 各所述點(diǎn)被一對(duì)對(duì)置表面限定，表面中一個(gè)有紋理且一個(gè)光滑或兩個(gè) 都光滑，光滑表面是由選自聚氨酯或硅橡膠的材料制成的；其中對(duì)置 表面對(duì)之間彼此隔開一段距離；和分開所述絲束的纖絲。
權(quán)利要求
1、一種用于解開卷曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其包括至少一對(duì)對(duì)置的夾輥，該夾輥包括是金屬輥的第一輥和是由選自包含聚氨酯或硅橡膠的集合的材料制成的光面輥的第二輥；其中，所述復(fù)絲絲束在兩個(gè)所述輥之間經(jīng)過并與兩個(gè)輥都接觸，以及所述絲束的纖絲被彼此分開和被解開。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，光 面輥的材料是聚氨酯。
3、 如權(quán)利要求2所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，光 面聚氨酯輥具有導(dǎo)角。
4、 如權(quán)利要求2所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，所 述聚氨酯具有45至85的肖氏A硬度。
5、 如權(quán)利要求l所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，所 述材料進(jìn)一步包括抗靜電組分。
6、 如權(quán)利要求l所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，所 述材料具有350至550%之間的伸長率。
7、 如權(quán)利要求l所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，所 述材料具有在100%;漠量下200 psi至600 psi之間的拉伸強(qiáng)度。
8、 如權(quán)利要求l所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，所 述金屬輥選自由光面金屬輥或有花紋的金屬輥組成的集合。
9、 如權(quán)利要求8所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，所 述有花紋的金屬輥選自下列集合，該集合包括有凹槽的；有螺紋的； 有凸紋的；有呈螺旋形螺紋的；平行圓環(huán)；平行橢圓環(huán)；凸紋花紋； 刻紋；螺旋形螺紋，其長度的一半為逆時(shí)針方向而另一半為順時(shí)針方 向，其中各凹槽底部為V形、U型，其中分隔相鄰凹槽的凸紋頂端略微: 變平；或可賦予輥以有花紋表面的凸起和凹痕的任何排列。
10、 如權(quán)利要求l所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，還包括第 二對(duì)對(duì)置夾輥，該夾輥包括是金屬輥的第一輥和是由選自包含聚氨酯或硅橡膠的集合的材料制成的光面輥的第二輥。
11、 如權(quán)利要求10所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，所述金屬輥選自由光面金屬輥或有花紋的金屬輥組成的集合。
12、 如權(quán)利要求ll所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中， 所述有花紋的金屬輥選自下列集合，該集合包括有凹槽的；有螺紋 的；有凸紋的；有呈螺旋形螺紋的；平行圓環(huán)；平行橢圓環(huán)；凸紋花 紋；刻紋；螺旋形螺紋，其長度的一半為逆時(shí)針方向而另一半為順時(shí) 針方向，其中各凹槽底部為V形、U型，其中分隔相鄰凹槽的凸紋頂端 略微變平；或可賦予輥以有花紋表面的凸起和凹痕的任何排列。
13、 如權(quán)利要求10所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，還包括 選自下列集合的第三對(duì)置輥對(duì)，該集合基本組成如下是光面金屬輥 的第一輥和是由選自包括聚氨酯或硅橡膠的集合的材料制成的光面輥 的第二輥；由選自包括聚氨酯或硅橡膠的集合的材料制成的兩個(gè)光面 輥；兩個(gè)光面金屬輥。
14、 如權(quán)利要求l所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中，所 述復(fù)絲絲束選自由聚烯烴、聚酯或纖維素制品組成的集合。
15、 如權(quán)利要求14所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中， 所述復(fù)絲絲束是醋酸纖維素。
16、 如權(quán)利要求14所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其中， 所述復(fù)絲絲束具有等于或小于200，000的旦尼爾。
17、 如權(quán)利要求2所述的用于解開巻曲復(fù)絲絲束的i殳備，其中，所 述聚氨酯具有在1500 psi至3000 psi之間斷裂的抗拉強(qiáng)度。
18、 一種用于解開巻曲醋酸纖維素絲束的設(shè)備，其包括 至少一對(duì)對(duì)置的夾輥，該夾輥包括是金屬輥的第一輥和是由選自包含聚氨酯或硅橡膠的集合的材料制成的光面輥的第二輥；其中，所述復(fù)絲醋酸纖維素絲束在兩個(gè)所述輥之間經(jīng)過并與兩個(gè) 所述輥都接觸，以及所述醋酸纖維素絲束的纖絲被彼此分開和被解開。
19、 一種解開聚在一起的復(fù)絲絲束的方法，其包括下列步驟 提供巻曲復(fù)絲絲束源；使所述絲束前進(jìn)；在多個(gè)點(diǎn)處夾住所述絲束，各所述點(diǎn)被一對(duì)對(duì)置表面限定，表面 中一個(gè)有紋理且一個(gè)光滑，光滑表面是由選自包含聚氨酯或硅橡膠的 集合的材料制成的；其中，所述對(duì)置表面對(duì)之間彼此隔開一段距離； 以及分開所述絲束的纖絲。
20、 一種解開聚在一起的復(fù)絲絲束的方法，其包括下列步驟提供巻曲復(fù)絲絲束源；使所述絲束前進(jìn)；在多個(gè)點(diǎn)處夾住所述絲束，各所述點(diǎn)被一對(duì)對(duì)置光滑表面限定， 兩個(gè)光滑表面都是由選自包含聚氨酯或硅橡膠的集合的材料制成的； 其中，所述對(duì)置表面對(duì)之間彼此隔開一段距離；以及分開所述絲束的 纖絲。
全文摘要
用于解開卷曲復(fù)絲絲束的設(shè)備，其包括卷曲復(fù)絲絲束源；至少一對(duì)對(duì)置的夾輥，該夾輥包括是金屬輥的第一輥和是由選自包含聚氨酯或硅橡膠的集合的材料制成的光面輥的第二輥；其中，所述復(fù)絲絲束在兩個(gè)輥之間經(jīng)過并與兩個(gè)輥都接觸，以及所述絲束的纖絲被彼此分開和被解開。
文檔編號(hào)D01G99/00GK101133196SQ200580030646
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者約瑟夫·D·小高姆柏士 申請(qǐng)人:賽拉尼斯醋酸鹽有限公司