Лента из ацетилцеллюлозы и способ для производства ленты из ацетилцеллюлозы - RU2752566C1

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001]

Настоящее изобретение относится к ленте из ацетилцеллюлозы и к способу для производства ленты из ацетилцеллюлозы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

В настоящем описании используются термины, определяемые ниже.

[0003]

TD: сокращенное обозначение «полного денье», относящегося к значению денье (количеству граммов на 9000 м) совокупности жгутов (ленты).

[0004]

FD: сокращенное обозначение значения денье элементарного волокна, то есть значение денье (количество граммов на 9000 м) элементарного волокна (одного куска непрерывного элементарного волокна). Также упоминается как денье одиночного волокна.

[0005]

Элементарное волокно: непрерывное длинное волокно, в частности относящееся к одиночному волокну, экструдированному из отверстия фильеры, описываемого ниже.

[0006]

Отверстие фильеры: отверстие описываемой ниже фильеры, через которое экструдируется непрерывное элементарное волокно.

[0007]

Лента: сформированная путем гофрировки жгутов (сборка непрерывных элементарных волокон). Жгуты, которые являются сборкой непрерывных элементарных волокон (одиночных волокон), которые экструдируются из каждой из множества прядильных шахт, объединяются так, чтобы значение TD набора жгутов стало равно предопределенному значению. Объединенные гофрированные жгуты называются лентой. Следовательно, лента имеет TD и индекс извитости. Лента упаковывается в форму кипы.

[0008]

Жгут: совокупность непрерывных элементарных волокон, экструдированных из отверстий фильеры. Конец и нить представляют собой аспекты жгута.

[0009]

Конец: сборка из n непрерывных элементарных волокон, имеющая предопределенное значение TD, получаемая путем объединения (связывания) множества непрерывных элементарных волокон, экструдированных из множества отверстий фильеры.

[0010]

Нить: пучок непрерывных элементарных волокон, спряденных одной прядильной шахтой. Следовательно, нить представляет собой сборку непрерывных элементарных волокон перед объединением.

[0011]

Волокна, сформированные из ацетилцеллюлозы, в частности из диацетилцеллюлозы, полезны в качестве материалов для сигаретных фильтров, используемых в сигаретах, например, электронных сигаретах, а также в качестве материалов для санитарных изделий и т.д. Для этого используют ленты из ацетилцеллюлозы, сформированные из волокон ацетилцеллюлозы.

[0012]

Как правило, в том случае, когда ацетилцеллюлозное волокно прядется, прядильный раствор (также называемый «сиропом»), полученный путем растворения ацетилцеллюлозы в органическом растворителе, экструдируется из отверстия фильеры. Прядение (формирование) затем выполняется путем испарения растворителя в прядильном растворе. Оксид титана является существенным компонентом, включаемым в известный прядильный раствор, например, в качестве матирующего агента для волокон ацетилцеллюлозы. В том случае, когда волокна ацетилцеллюлозы прядутся, в качестве органического растворителя, включаемого в прядильный раствор, часто используется ацетон. (Непатентный документ 1)

Как описано в Патентном документе 1, в том случае, когда производится лента из ацетилцеллюлозы (в дальнейшем также просто называемая «лентой»), нить формируется из множества волокон ацетилцеллюлозы. Множество нитей объединяются для того, чтобы сформировать жгут. Жгут гофрируется для того, чтобы произвести ленту. Лента упаковывается в упаковочную коробку и подвергается компрессионной упаковке.

[0013]

Патентный документ 2 описывает технологию, которая нацелена на улучшение пригодности для прядения путем добавления определенного типа титанового соединения (например, титанового хелатного соединения) в прядильный раствор для того, чтобы улучшить вязкость прядильного раствора.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0014]

Непатентный документ 1: Issue edited by: P. Rustemeyer. March 2004. Cellulose Acetates: Properties and Applications. Pages 266 –281

Патентный документ 1: JP 2004–068198 A

Патентный документ 2: GB 949505 A

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0015]

Лента имеет превосходные характеристики благодаря волокнам ацетилцеллюлозы, но потребность в снижении ее стоимости за счет повышения эффективности производства постоянно возрастает. Однако когда волокна ацетилцеллюлозы прядутся с высокой скоростью, может произойти их разрыв, и повышение эффективности производства может быть затруднено.

[0016]

Задачей настоящего изобретения является предотвратить разрыв волокон ацетилцеллюлозы во время их прядения, и тем самым улучшить эффективность производства ленты из ацетилцеллюлозы.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0017]

В результате исследований, проведенных автором настоящего изобретения, было найдено, что разрыв волокон ацетилцеллюлозы во время их прядения вызывается оксидом титана, включенным в ленту. Таким образом было найдено, что такой разрыв может быть предотвращен путем прядения волокна ацетилцеллюлозы таким образом, чтобы содержание оксида титана в произведенной ленте было настолько низким, насколько это возможно. В частности было найдено, что в том случае, когда производится лента с большим значением FD, предпочтительно прясть волокна ацетилцеллюлозы таким образом, чтобы содержание оксида титана в произведенной ленте было настолько низким, насколько это возможно.

[0018]

Кроме того, в свете общих технических знаний считается, что оксид титана уменьшает сопротивление трению волокна ацетилцеллюлозы, потому что оксид титана увеличивает углубления и выступы на поверхности волокна. Однако, в соответствии с исследованиями автора настоящего изобретения, когда содержание оксида титана в произведенной ленте уменьшалось, сопротивление трению волокон ацетилцеллюлозы уменьшалось. В результате силы трения на волокнах ацетилцеллюлозы уменьшались, когда волокна ацетилцеллюлозы направлялись в предопределенном направлении в производственном устройстве, в частности при выполнении гофрирования.

[0019]

Чрезмерно большие силы трения на волокнах ацетилцеллюлозы, прикладываемые со стороны направляющего элемента, могут стать причиной образования пуха (ворса и коротких волокнистых веществ) из волокон ацетилцеллюлозы. С другой стороны, чрезмерно малые силы трения на волокнах ацетилцеллюлозы, прикладываемые со стороны направляющего элемента, могут вызывать неустойчивое направление волокон ацетилцеллюлозы (нити и конца) на направляющем элементе. В частности, относительное позиционное соотношение между концом и прижимным роликом, когда конец входит в устройство гофрировки, может колебаться, в результате чего гофрировка может выполняться неравномерно. Лента, которая подверглась такой гофрировке, имеет неравномерное состояние извитости. Следовательно, в том случае, когда эта лента используется для производства сигаретных фильтров, проблемы могут возникнуть в результате вариации перепада давления в сигаретных фильтрах в направлении длины ленты.

[0020]

Таким образом, важно подходящим образом направлять и гофрировать волокна ацетилцеллюлозы, и с этой целью необходимо устанавливать сопротивление трению волокон ацетилцеллюлозы в конкретном диапазоне. В частности, в том случае, когда используется лента, имеющая высокий показатель индекса извитости, описанная выше проблема становится очевидной. Вышеописанная проблема особенно наблюдается в ленте, имеющей малое значение TD. Следовательно, трудно произвести ленту, имеющую малое значение TD, высокий показатель индекса извитости и низкое содержание оксида титана. Кроме того, даже если гофрировка может быть выполнена успешно, качество ленты может быть поставлено под угрозу. Настоящее изобретение основано на таких находках.

[0021]

Лента из ацетилцеллюлозы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения формируется из волокон ацетилцеллюлозы, ее значение TD устанавливается в диапазоне от 8000 до 44000, содержание оксида титана устанавливается в диапазоне от 0 мас.% до 0,01 мас.%, и содержание смазочного материала в ленте, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, устанавливается в диапазоне больше чем 5 мг и 65 мг или меньше на 1 м.

[0022]

В соответствии с описанной выше конфигурацией, в том случае, когда производится лента из ацетилцеллюлозы, имеющая значение TD в диапазоне от 8000 до 44000, содержание оксида титана в ленте из ацетилцеллюлозы может быть установлено таким малым, чтобы лента из ацетилцеллюлозы по существу не содержала оксида титана. Следовательно, в том случае, когда волокна ацетилцеллюлозы прядутся с высокой скоростью, разрыв волокон ацетилцеллюлозы сразу под фильерой может быть подходящим образом предотвращен.

[0023]

Кроме того, в соответствии с конфигурацией, описанной выше, содержание смазочного материала в ленте, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, устанавливается в диапазоне больше чем 5 мг и 65 мг или меньше на 1 м. Следовательно, в том случае, когда волокна ацетилцеллюлозы, в которых содержание оксида титана установлено как было описано выше, например, направляются или гофрируются в предопределенном направлении, уменьшение сил трения, прикладываемых к волокнам ацетилцеллюлозы снаружи, может быть предотвращено. В частности, может быть подавлена неправильная гофрировка из–за уменьшения сопротивления трению во время гофрировки волокон ацетилцеллюлозы. Следовательно, может устойчиво производиться высококачественная лента из ацетилцеллюлозы.

[0024]

Значение FD может быть установлено в диапазоне от 1,0 до 12,0. Таким образом, разрыв волокон ацетилцеллюлозы во время прядения волокон ацетилцеллюлозы может быть предотвращен. Кроме того, гибкость в задании значения FD ленты из ацетилцеллюлозы может быть улучшена.

[0025]

Значение FD может быть установлено в диапазоне 1,0 или больше и меньше чем 5,0; и волокна ацетилцеллюлозы гофрируются; и гофрировка (%) ленты, вычисляемая в соответствии с Уравнением 1, может быть установлена в диапазоне от 10% до 40%;

[Уравнение 1]

Гофрировка (%) = [(L1 – L0)/L0] × 100

где L0 – длина ленты в том случае, когда нагрузка величиной 250 г приложена к ленте, имеющей длину 250 мм, в направлении, в котором растягивается извитость волокон ацетилцеллюлозы, а L1 – длина ленты в том случае, когда нагрузка величиной 2500 г приложена к ленте, имеющей длину 250 мм, в направлении, описанном выше.

[0026]

В соответствии с описанной выше конфигурацией разрыв относительно тонких волокон ацетилцеллюлозы, в которых значение FD установлено в диапазоне 1,0 или больше и меньше чем 5,0, может быть предотвращен во время прядения. Кроме того, путем задания гофрировки (%) ленты из ацетилцеллюлозы в диапазоне от 10% до 40%, может быть устойчиво произведена подходящим образом гофрированная лента из ацетилцеллюлозы.

[0027]

Значение FD может быть установлено в диапазоне от 5,0 до 9,0; значение TD может быть установлено в диапазоне от 15000 до 20000; содержание смазочного материала в ленте, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, может быть установлено в диапазоне от 10 мг до 30 мг на 1 м; и волокна ацетилцеллюлозы гофрируются, и гофрировка (%) ленты, вычисляемая в соответствии с Уравнением 1, может быть установлена в диапазоне от 10% до 30%;

[Уравнение 1]

Гофрировка (%) = [(L1 – L0)/L0] × 100

где L0 – длина ленты в том случае, когда нагрузка величиной 250 г приложена к ленте, имеющей длину 250 мм, в направлении, в котором растягивается извитость волокон ацетилцеллюлозы, а L1 – длина ленты в том случае, когда нагрузка величиной 2500 г приложена к ленте, имеющей длину 250 мм, в направлении, описанном выше.

[0028]

В соответствии с описанной выше конфигурацией путем задания значения FD в диапазоне от 5,0 до 9,0 и значения TD в диапазоне от 15000 до 20000, подходящим образом гофрированная лента из ацетилцеллюлозы, в которой гофрировка (%) установлена в описанном выше диапазоне, может быть получена даже тогда, когда установлены относительно большое значение FD и относительно малое значение TD.

[0029]

Способ для производства ленты из ацетилцеллюлозы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя: растворение ацетилцеллюлозы для приготовления прядильного раствора; прядение множества волокон ацетилцеллюлозы с использованием этого прядильного раствора таким образом, чтобы значение TD ленты после производства находилось в диапазоне 8000–44000; и нанесение смазочного материала на волокна ацетилцеллюлозы таким образом, чтобы содержание смазочного материала в ленте после производства, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, находилось в диапазоне больше чем 5 мг и 65 мг или меньше на 1 м; причем при растворении ацетилцеллюлозы для приготовления прядильного раствора прядильный раствор регулируется таким образом, чтобы содержание оксида титана в ленте после производства находилось в диапазоне от 0 мас.% до 0,01 мас.%.

[0030]

В соответствии с описанным выше способом, в том случае, когда производится лента из ацетилцеллюлозы, имеющая значение TD в диапазоне от 8000 до 44000, содержание оксида титана в ленте из ацетилцеллюлозы может быть установлено таким малым, чтобы лента из ацетилцеллюлозы по существу не содержала оксида титана. Следовательно, в том случае, когда волокна ацетилцеллюлозы прядутся с высокой скоростью, разрыв волокон ацетилцеллюлозы сразу под фильерой может быть подходящим образом предотвращен.

[0031]

Кроме того, в соответствии с описанным выше способом, смазочный материал наносится на волокна ацетилцеллюлозы таким образом, что содержание смазочного материала в ленте после производства, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, находилось в диапазоне больше чем 55 мг и 65 мг или меньше на 1 м.

[0032]

Следовательно, содержание смазочного материала в ленте из ацетилцеллюлозы может быть установлено относительно малым в диапазоне, требуемом для производства ленты из ацетилцеллюлозы. Таким образом, в том случае, когда волокна ацетилцеллюлозы, в которых содержание оксида титана установлено как было описано выше, например, направляются или гофрируются в предопределенном направлении, уменьшение сил трения, прикладываемых к волокнам ацетилцеллюлозы снаружи, может быть предотвращено. В частности, может быть подавлена неправильная гофрировка из–за уменьшения сопротивления трению во время гофрировки волокон ацетилцеллюлозы. Следовательно, может устойчиво производиться высококачественная лента из ацетилцеллюлозы.

[0033]

При прядении могут быть спрядены волокна ацетилцеллюлозы, имеющие значение FD в диапазоне от 1,0 до 12,0. В соответствии с этим способом значение FD может быть установлено в диапазоне от 1,0 до 12,0. Кроме того, может устойчиво производиться лента из ацетилцеллюлозы, по существу не содержащая оксида титана.

[0034]

Этот способ может дополнительно включать в себя гофрировку волокна ацетилцеллюлозы таким образом, чтобы гофрировка (%) ленты после производства, вычисляемая на основе Уравнения 1, находилась в диапазоне от 10% до 40%; и при прядении могут быть спрядены волокна ацетилцеллюлозы, имеющие значение FD в диапазоне 1,0 или больше и меньше чем 5,0;

[Уравнение 1]

Гофрировка (%) = [(L1 – L0)/L0] × 100

где L0 – длина ленты в том случае, когда нагрузка величиной 250 г приложена к ленте, имеющей длину 250 мм после производства в направлении, в котором растягивается извитость волокон ацетилцеллюлозы, а L1 – длина ленты в том случае, когда нагрузка величиной 2500 г приложена к ленте, имеющей длину 250 мм после производства в направлении, описанном выше.

[0035]

В соответствии с описанным выше способом разрыв относительно тонких волокон ацетилцеллюлозы, в которых значение FD установлено в диапазоне 1,0 или больше и меньше чем 5,0, может быть предотвращен в прядильной машине во время прядения. Кроме того, волокна ацетилцеллюлозы гофрируются гофрирующим устройством таким образом, что гофрировка (%) находится в диапазоне от 10% до 40%. Таким образом, может устойчиво производиться подходящим образом гофрированная лента из ацетилцеллюлозы.

[0036]

Способ может дополнительно включать в себя гофрировку волокон ацетилцеллюлозы таким образом, чтобы гофрировка (%) ленты после производства, вычисляемая на основе Уравнения 1, находилась в диапазоне от 10% до 30%; и при прядении множество волокон ацетилцеллюлозы могут быть спрядены таким образом, чтобы значение FD ленты после производства находилось в диапазоне от 5,0 до 9,0, а значение TD находилось в диапазоне от 15000 до 20000; и при нанесении смазочного материала смазочный материал может наноситься на волокна ацетилцеллюлозы таким образом, чтобы содержание смазочного материала в ленте, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, находилось в диапазоне от 10 мг до 30 мг на 1 м;

[Уравнение 1]

Гофрировка (%) = [(L1 – L0)/L0] × 100

где L0 – длина ленты в том случае, когда нагрузка величиной 250 г приложена к ленте, имеющей длину 250 мм после производства в направлении, в котором растягивается извитость волокон ацетилцеллюлозы, а L1 – длина ленты в том случае, когда нагрузка величиной 2500 г приложена к ленте, имеющей длину 250 мм после производства в направлении, описанном выше.

[0037]

В соответствии с описанным выше способом путем задания значения FD в диапазоне от 5,0 до 9,0 и значения TD в диапазоне от 15000 до 20000, гофрировка может быть выполнена подходящим образом для того, чтобы установить гофрировку (%) в описанном выше диапазоне, даже когда используется лента, имеющая относительно большое значение FD и относительно малое значение TD.

[0038]

Способ может дополнительно включать в себя транспортировку волокон ацетилцеллюлозы, включающую сматывание волокон ацетилцеллюлозы прядильным диском и транспортировку волокон ацетилцеллюлозы к стороне заданного направления выгрузки;

причем при прядении прядильный раствор экструдируется из множества отверстий фильеры; и

скорость V2 сматывания, с которой волокна ацетилцеллюлозы сматываются прядильным диском, устанавливается в диапазоне от 400 м/мин до 900 м/мин, а отношение V2/V1 скорости V2 сматывания к скорости V1 экструдирования устанавливается в диапазоне от 1,0 до 1,8, где скорость V1 экструдирования является скоростью, с которой прядильный раствор экструдируется из множества отверстий фильеры.

[0039]

В соответствии с описанным выше способом разрыв волокон ацетилцеллюлозы во время прядения волокон ацетилцеллюлозы может быть предотвращен. Кроме того, отношение V2/V1 устанавливается в диапазоне от 1,0 до 1,8. Таким образом, волокна ацетилцеллюлозы могут быть спрядены более эффективно при приложении к ним натяжения.

[0040]

Кроме того, можно обеспечить относительно широкий диапазон настройки для отношения V2/V1. Вследствие этого, например, множество типов волокон ацетилцеллюлозы, имеющих различные значения FD, могут быть эффективно спрядены путем регулирования отношения V2/V1 при использовании одной и той же фильеры.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0041]

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения возможно улучшить эффективность производства ленты из ацетилцеллюлозы путем предотвращения прерывания волокон ацетилцеллюлозы во время прядения волокон ацетилцеллюлозы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0042]

Фиг. 1 представляет собой общий вид устройства для производства ленты в соответствии с одним вариантом осуществления.

Фиг. 2 представляет собой график, показывающий соотношение между скоростью сматывания нитей и максимальной вытяжкой в Примере и Сравнительном примере.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0043]

Вариант осуществления

Варианты осуществления настоящего изобретения описываются ниже со ссылками на чертежи. В нижеследующем объяснении направление транспортировки относится к направлению транспортировки ацетилцеллюлозного (далее также упоминаемого как «CA») непрерывного элементарного волокна (волокна) 30, нити 31, конца 32 и СА ленты 33 (в дальнейшем также называемой «лентой 33»).

[0044]

Фиг. 1 показывает общий вид устройства 1 для производства ленты из ацетилцеллюлозы (в дальнейшем также называемого «устройством 1»). Устройство 1 прядет непрерывное элементарное СА волокно 30 с помощью сухого прядения. Кроме того, устройство 1 производит ленту 33 из непрерывного элементарного СА волокна 30.

[0045]

В устройстве 1 используется прядильный раствор 22, в котором ацетилцеллюлозные хлопья, такие как диацетилцеллюлоза, растворены в органическом растворителе. Этот прядильный раствор 22 смешивается в смесителе 2, а затем фильтруется в устройстве 3 фильтрации. Прядильный раствор 22, прошедший через устройство 3 фильтрации, экструдируется из множества отверстий фильеры 15, обеспеченной в прядильной шахте 14 прядильного блока 4. Прядильный раствор, экструдированный из каждого отверстия фильеры, сушится путем испарения органического растворителя горячим воздухом, подаваемым в прядильную шахту 14 из сушильного блока, который не проиллюстрирован. Таким образом формируется твердое непрерывное элементарное СА волокно 30.

[0046]

Непрерывные элементарные СА волокна 30 направляются направляющими штифтами 7 и 8, которые являются направляющими устройствами (также называемыми «направляющими»). В этих направляющих устройствах ширина линии из множества непрерывных элементарных СА волокон 30 регулируется направляющей для задания ширины. Множество непрерывных элементарных СА волокон 30, которые прошли через одну прядильную шахту 14, собираются направляющей для задания ширины, формируя тем самым нить 31. Нить 31 подвергается нанесению смазочного материала (в настоящем документе эмульсии смазочного материала) блоком 5 смазки (например, вращающимся роликом), в то время как нить 31 направляется направляющими штифтами 7 и 8.

[0047]

Нить 31, которая подверглась нанесению смазочного материала, подвергается дополнительному сужению ширины нити 31 направляющими штифтами 7 и 8. После этого нить 31 наматывается вокруг прядильного диска 6. Нить 31 проходит вокруг круговой поверхности прядильного диска 6 только приблизительно на 3/4 ее длины, а затем поднимается предопределенным сматывающим устройством. Совокупность блоков (то есть прядильный блок 4, который прядет непрерывные элементарные СА волокна 30 путем выпуска прядильного раствора 22 из фильеры 15, сушильный блок, блок 5 смазки и сматывающий блок, имеющий прядильный диск), которые производят нить 31, упоминается как «станция». Как правило, множество станций располагаются последовательно.

[0048]

Нить 31 поднимается с круговой поверхности прядильного диска 6 в горизонтальном направлении сматывающим устройством. Направляющие штифты 7 и 8 изменяют направление нити 31, которая проходит через каждую станцию, на 90°. Каждая нить 31 транспортируется вдоль направления расположения станций, а затем последовательно накапливается или укладывается. Таким образом, множество нитей 31 связываются для того, чтобы сформировать конец (жгут) 32, который является плоской сборкой нитей 31. Конец 32 формируется путем связывания множества нитей 31 и окончательной установки его значения TD равным предопределенному значению. Конец 32 транспортируется в горизонтальном состоянии и направляется к устройству 9 гофрировки.

[0049]

Устройство 9 гофрировки имеет пару прижимных роликов 16 и 17, чтобы проталкивать конец 32 в камеру для придания извитости (гофрировочную коробку) 18. По мере того, как пара прижимных роликов 16 и 17 проталкивает конец 32 в камеру 18 для придания извитости, конец 32 встречает сопротивление изнутри камеры 18 для придания извитости. Однако пара прижимных роликов 16 заталкивает конец 32 в камеру 18 для придания извитости с силой большей, чем это сопротивление, придавая гофрировку концу 32. Таким образом производится лента 33. Лента 33, которая прошла через устройство 9 гофрировки, сушится сушильным устройством 10. Лента 33, которая прошла через сушильное устройство 10, накапливается, а затем подвергается компрессионной упаковке для производства кипы.

[0050]

Следует отметить, что способ для производства ленты 33 настоящего варианта осуществления включает в себя приготовление прядильного раствора, фильтрование прядильного раствора, транспортировку прядильного раствора, прядение, нанесение смазочного материала, направление и гофрировку.

[0051]

При приготовлении прядильного раствора готовится прядильный раствор 22. В частности, в качестве прядильного раствора 22 производится прядильный раствор, в котором содержание оксида титана в ленте 33 после производства (в дальнейшем также упоминаемое просто как «содержание оксида титана») находится в диапазоне от 0 мас.% до 0,01 мас.%. Таким образом, лента 33 настоящего варианта осуществления может не содержать оксида титана. Следовательно, фраза «содержание оксида титана составляет 0 мас.% или больше», относится как к случаю, в котором лента 33 не содержит оксида титана, так и к случаю, в котором лента 33 содержит лишь ничтожно малое количество оксида титана, равное пределу чувствительности или меньше.

[0052]

Однако способ для производства ленты 33 включает в себя приготовление прядильного раствора, фильтрование прядильного раствора и транспортировку прядильного раствора, как было описано выше. В типичном производстве ленты производится лента, содержащая оксид титана. Следовательно, способ для производства ленты 33 настоящего варианта осуществления также включает в себя случай, в котором оксид титана непреднамеренно включается при приготовлении прядильного раствора, фильтровании прядильного раствора или транспортировке прядильного раствора.

[0053]

Следует отметить, что содержание оксида титана в ленте 33 после производства может быть измерено с помощью атомно–абсорбционной спектрометрии и т.п. Содержание оксида титана в ленте 33 после производства также может быть измерено в соответствии с «Методами испытания для нитей из искусственного волокна», описанными в стандарте JIS L 1013:2010. В качестве устройства, используемого в методе испытания стандарта JIS L 1013, может использоваться устройство, описанное в стандарте JIS K 0050. В частности, этот метод испытания осуществляется следующим образом.

[0054]

a) Приблизительно 5 г ленты 33 после производства берется в качестве образца, и определяется абсолютная сухая масса образца. Образец сжигается до золы в электропечи, избегая интенсивного нагрева. Зола переносится в мензурку объемом 200 мл с небольшим количеством воды, а затем вода удаляется путем нагрева мензурки. После этого добавляются 15 мл концентрированной серной кислоты (ч.д.а.; плотность: 1,84), как описано в стандарте JIS K 8951, и приблизительно 10 г сульфата аммония (ч.д.а.), как описано в стандарте JIS K 8960, и мензурка накрывается часовым стеклом. Затем выполняется нагревание на песчаной бане, сначала постепенно, а в конце интенсивно, до тех пор, пока жидкость не станет прозрачной.

[0055]

b) После охлаждения вода добавляется так, чтобы общее количество составило приблизительно 100 мл, следя при этом за тем, чтобы температура жидкости была ниже 50°C. Затем содержимое переносится в мерную колбу объемом 1 л и разбавляется водой до риски. Из этой жидкости А мл (такое количество, которое дает поглощение цветного реагента от 0,3 до 0,5, в зависимости от содержания оксида титана и толщины ячейки) переносится в мерную колбу объемом 50 мл с использованием пипетки. Затем 5 мл перекиси водорода (3%, ч.д.а.), как указано в стандарте JIS K 8230, и 10 мл серной кислоты с концентрацией 1 моль/л (ч.д.а.), как указано в стандарте JIS K 8951, добавляются к жидкости в мерной колбе для получения цвета. Эта жидкость затем разбавляется водой до риски.

[0056]

c) Эта жидкость из мерной колбы переносится в ячейку, и поглощение света с длиной волны 420 нм измеряется с использованием фотоэлектрического колориметра. Концентрация оксида титана (г/50 мл) определяется на основе измерения с использованием заранее полученной калибровочной кривой. Процент оксида титана затем вычисляется на основе следующего Уравнения 2. Среднее значение двух измерений округляется до второго десятичного разряда в соответствии с Правилом B стандарта JIS Z 8401 (способ округления);

[Уравнение 2]

T1 (%) = ((B × 1000)/(C × A)) × 100

где T1 – содержание оксида титана (%), A – количество образца разбавленной жидкости (мл), B – концентрация оксида титана (г/50 мл) и C – абсолютная сухая масса образца (г). Следует отметить, что помимо атомно–абсорбционной спектрометрии и описанного выше способа стандарта JIS, содержание оксида титана в ленте 33 после производства также может быть измерено с помощью гравиметрии.

[0057]

При фильтровании фильтруется прядильный раствор 22. При прядении множество непрерывных элементарных СА волокон 30 прядутся с использованием прядильного раствора 22, произведенного как было описано выше, таким образом, чтобы значение TD ленты 33 после производства находилось в диапазоне от 8000 до 44000. Кроме того, непрерывные элементарные СА волокна 30 прядутся таким образом, чтобы значение FD ленты 33 после производства находилось в диапазоне от 1,0 до 12,0 (например, 1,0 или больше, но меньше чем 5,0). Прядение включает в себя экструдирование и сушку. При экструдировании отфильтрованный прядильный раствор 22 экструдируется из отверстий фильеры 15. При сушке непрерывные элементарные СА волокна 30 отверждаются путем выпаривания ацетона из прядильного раствора 22 сушкой горячим воздухом.

[0058]

При транспортировке непрерывные элементарные СА волокна 30 сматываются прядильным диском 6 и транспортируются в направлении к предопределенной стороне выгрузки. При транспортировке настоящего варианта осуществления скорость V2 сматывания в то время, когда непрерывные элементарные СА волокна 30 сматываются прядильным диском 6, устанавливается в диапазоне от 400 м/мин до 900 м/мин, а отношение V2/V1 скорости V2 сматывания к скорости V1 выпуска в то время, когда прядильный раствор экструдируется из множества отверстий фильеры 15, устанавливается в диапазоне от 1,0 до 1,8.

[0059]

Скорость V2 сматывания предпочтительно находится в диапазоне от 500 м/мин до 900 м/мин, и более предпочтительно в диапазоне от 550 м/мин до 900 м/мин. Кроме того, нижний предел отношения V2/V1 предпочтительно составляет 1,1 или больше, и более предпочтительно 1,2 или больше. Кроме того, верхний предел отношения V2/V1 предпочтительно составляет 1,7 или меньше, и более предпочтительно 1,4 или меньше.

[0060]

При нанесении смазочного материала смазочный материал наносится на непрерывные элементарные СА волокна 30. Это предотвращает износ и повреждения, причиняемые контактом между непрерывными элементарными СА волокнами 30 и компонентами устройства 1. Кроме того, нанесение смазочного материала на непрерывные элементарные СА волокна 30 облегчает сбор множества непрерывных элементарных СА волокон 30.

[0061]

В частности, при нанесении смазочного материала смазочный материал наносится на непрерывные элементарные СА волокна 30 таким образом, что содержание смазочного материала в ленте 33 после производства, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, находится в диапазоне больше чем 5 мг и 65 мг или меньше на 1 м. Содержание смазочного материала, определяемое способом экстракции диэтиловым эфиром, может быть измерено в соответствии с японским промышленным стандартом JIS L 1013:2010. В частности, способ экстракции диэтиловым эфиром осуществляется следующим образом.

[0062]

Приблизительно 5 г ленты 33 после производства берется в качестве образца, и определяется абсолютная сухая масса образца. Образец легко помещается в экстрактор Сокслета, предусмотренный стандартом JIS R 3503, без какого–либо экстракционного наконечника. После этого от 100 мл до 150 мл диэтилового эфира (ч.д.а.) в соответствии со стандартом JIS K 8103 помещается в прилагаемую колбу. Эта колба помещается в водяную баню и нагревается в течение 1,5 час при поддержании слабого кипения экстракционной жидкости (флегма растворителя возвращается каждые 10 мин через сифонную трубку). После этого раствор, собранный в части образца, возвращается в прилагаемую колбу. Содержание колбы концентрируется до 10–15 мл, а затем, в случае необходимости, фильтруется через стеклянный фильтр (1G1 или 3G1). Затем оно переносится в бутылку для взвешивания, вес которой был заранее определен при температуре 105 +/– 2°C.

[0063]

Экстракционная колба (прилагаемая колба) промывается диэтиловым эфиром. Промывочная жидкость (после фильтрации стеклянным фильтром в том случае, когда используется стеклянный фильтр), также добавляется в бутылку для взвешивания, и растворитель выпаривается на водяной бане. После этого бутылку оставляют в сушилке с постоянной температурой 105 +/– 2°C на 1,5 час и охлаждают в эксикаторе до взвешивания массы экстракта.

[0064]

Количество экстракта выражается в процентах от количества экстрагированного диэтилового эфира относительно абсолютной массы сухого образца. Среднее значение двух измерений округляется до второго десятичного разряда в соответствии с Правилом B стандарта JIS Z 8401 (способ округления).

[0065]

При нанесении смазочного материала настоящего варианта осуществления эмульсия смазочного материала наносится на непрерывные элементарные СА волокна 30. Эта эмульсия смазочного материала содержит смазочный материал и воду. Содержание смазочного материала в эмульсии смазочного материала может быть установлено внутри предопределенного диапазона. Смазочный материал содержит минеральное масло, имеющее вязкость в секундах Сэйболта (SUS) при 210°C в диапазоне 80–130 с. Использование такого минерального масла может облегчить направление нити 31 за счет придания нити 31 подходящей силы трения направляющими штифтами 7 и 8. Кроме того, конец 32 может быть подходящим образом гофрирован устройством 9 гофрировки. Вязкость этого минерального масла может находиться в диапазоне 90–120 с, или в диапазоне 95–105 с.

[0066]

Следует отметить, что если содержание смазочного материала в ленте после производства, измеренное способом экстракции диэтиловым эфиром, составляет больше чем 65 мг на 1 м, затраты на производство ленты могут увеличиться. Кроме того, может стать затруднительным направлять нить и жгут направляющими штифтами 7 и 8. Кроме того, надлежащая гофрировка жгута устройством 9 гофрировки может стать невозможной. Кроме того, в том случае, когда сигаретный фильтр производится с использованием этой ленты, вес ленты на единицу веса сигаретного фильтра может уменьшиться, и в результате необходимый перепад давления не сможет быть достигнут.

[0067]

Кроме того, в том случае, когда смазочный материал не наносится на ленту, или если содержание смазочного материала в ленте после производства, измеренное способом экстракции диэтиловым эфиром, составляет меньше чем 5 мг на 1 м, трение нити и жгута при их контакте с направляющими штифтами 7 и 8 и т.п. увеличивается. В результате могут происходить повреждения и образовываться пух.

[0068]

Кроме того, в том случае, когда содержание смазочного материала в ленте после производства, измеренное способом экстракции диэтиловым эфиром, составляет менее 5 мг на 1 м, количество смазочного материала, нанесенного на нить 31, может уменьшиться во время транспортировки нити 31, и таким образом удержание масляной пленки может стать затруднительным. В результате положение прохождения нити 31 может стать неустойчивым. Кроме того, гофрировка конца 32 при описываемой ниже гофрировке может стать неустойчивой. В результате может образовываться большее количество пуха. Кроме того, нить 31 и конец 32 могут подвергаться чрезмерному сопротивлению трения в устройстве 1.

[0069]

При направлении непрерывные элементарные СА волокна 30 с нанесенным на них смазочным материалом направляются по меньшей мере одним направляющим элементом (направляющими штифтами 7 и 8). При направлении непрерывные элементарные СА волокна 30 направляются так, чтобы сформировать нить 31. Кроме того, при направлении множество нитей 31 направляются так, чтобы объединить их для формирования конца 32, который является сборкой нитей.

[0070]

При гофрировке конец 32 гофрируется. Например, при прядении прядутся непрерывные элементарные СА волокна 30, имеющие значение FD в диапазоне 1,0 или больше, но меньше чем 5,0, и при гофрировке конец 32 (множество непрерывных элементарных СА волокон 30) гофрируется таким образом, что гофрировка (%) ленты 33 после производства, вычисляемая в соответствии с Уравнением 1, находится в диапазоне от 10% до 40%;

[Уравнение 1]

Гофрировка (%) = [(L1 – L0)/L0] × 100

где L0 – длина ленты 33 в том случае, когда нагрузка величиной 250 г приложена к ленте 33, имеющей длину 250 мм после производства в направлении, в котором растягивается извитость СА волокон, а L1 – длина ленты 33 в том случае, когда нагрузка величиной 2500 г приложена к ленте 33, имеющей длину 250 мм после производства в направлении, описанном выше. В настоящем варианте осуществления каждый процесс способа для производства ленты 33 осуществляется в устройстве 1.

[0071]

Как было описано выше, в том случае, когда непрерывные элементарные СА волокна прядутся сухим прядением, в качестве растворителя прядильного раствора используется ацетон. В том случае, когда непрерывные элементарные СА волокна прядутся сухим прядением с использованием прядильного раствора, в котором ацетилцеллюлоза растворена в ацетоне, разрыв является одной из серьезных проблем. «Разрыв» относится к обрыву непрерывных элементарных СА волокон, который происходит во время сухого прядения. Разрыв может происходить во множестве мест. Главные места, в которых может произойти разрыв, включают в себя прядильный диск, направляющие штифты и т.д., где может создаваться трение на непрерывных элементарных СА волокнах.

[0072]

В последние годы, поскольку использование непрерывных элементарных СА волокон расширилось с табачных изделий на материалы для абсорбентов гигиенических изделий и т.д., были предприняты усилия для увеличения объема производства лент путем увеличения скорости прядения. Соответственно, увеличилась частота разрывов непосредственно под отверстиями фильеры 15. Настоящий вариант осуществления также предотвращает разрыв непосредственно под отверстиями фильеры 15.

[0073]

Увеличение скорости производства ленты означает увеличение скорости прядения. Увеличение скорости прядения для лент, имеющих то же самое значение FD, означает увеличение скорости, с которой прядильный раствор проходит через отверстия фильеры (скорость выпуска [выпускаемое количество за единицу времени] прядильного раствора из отверстий фильеры).

[0074]

Автор настоящей патентной заявки установил, что одной причиной такого разрыва является оксид титана, присутствующий в произведенной ленте. В том случае, когда прядильный раствор содержит оксид титана, разрыв может происходить в том случае, когда скорость выпуска во время прядения непрерывных элементарных СА волокон увеличивается до некоторой степени или выше.

[0075]

Причина образования разрыва не ясна. Однако, например, одна возможная причина может заключаться в том, что поток прядильного раствора, экструдируемый из отверстий фильеры, становится неустойчивым за счет изменения физических свойств, таких как вязкость и текучесть, прядильного раствора благодаря оксиду титана. В дополнение к этому, первичные частицы оксида титана, присутствующие в прядильном растворе в твердом виде, могут объединяться, образуя вторичные частицы. Вторичные частицы могут блокировать по меньшей мере часть отверстий фильеры и препятствовать течению прядильного раствора вблизи отверстий фильеры. Таким образом, в том случае, когда скорость выпуска прядильного раствора увеличивается, разрыв может происходить часто благодаря проблеме вязкости прядильного раствора или нестабильного потока прядильного раствора в отверстиях фильеры.

[0076]

Следовательно, настоящий вариант осуществления предписывает, чтобы количество оксида титана в прядильном растворе 22 было настолько малым, насколько это возможно. В частности, при приготовлении прядильного раствора настоящего варианта осуществления добавляемое к прядильному раствору 22 количество оксида титана регулируется так, чтобы оно составляло по существу 0. Таким образом, содержание оксида титана в ленте 33 после производства устанавливается в диапазоне от 0 мас.% до 0,01 мас.%. Кроме того, при прядении настоящего варианта осуществления множество непрерывных элементарных СА волокон 30 прядутся путем использования прядильного раствора 22 таким образом, чтобы значение TD ленты 33 после производства находилось в диапазоне от 8000 до 44000.

[0077]

Кроме того, при нанесении смазочного материала смазочный материал наносится на непрерывные элементарные СА волокна 30 таким образом, что содержание смазочного материала в ленте 33 после производства, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, находится в диапазоне больше чем 5 мг и 65 мг или меньше на 1 м.

[0078]

Таким образом, лента 33 формируется из непрерывных элементарных СА волокон 30 и имеет значение TD в диапазоне от 8000 до 44000. Кроме того, содержание оксида титана в ленте 33 устанавливается в диапазоне от 0 мас.% до 0,01 мас.%.

[0079]

Кроме того, содержание смазочного материала в ленте 33 после производства, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, находится в диапазоне больше чем 5 мг и 65 мг или меньше на 1 м.

[0080]

Таким образом, при производстве ленты 33 содержание оксида титана в прядильном растворе делается как можно более малым, до такой степени, когда оксид титана по существу отсутствует. Следовательно, когда непрерывные элементарные СА волокна 30 прядутся с высокой скоростью, разрыв непосредственно под фильерой 15 может быть подходящим образом предотвращен.

[0081]

Следует отметить, что непрерывные элементарные СА волокна, по существу не содержащие оксида титана, испытывают меньшую силу трения со стороны направляющего элемента, такого как направляющие штифты, поскольку физические свойства этих непрерывных элементарных СА волокон отличаются от свойств непрерывных элементарных СА волокон, по существу содержащих оксид титана. Таким образом, непрерывные элементарные СА волокна с меньшей вероятностью будут стабильно направляться направляющим элементом.

[0082]

В этом случае, если направление нити является неправильным, нити в конце, который содержит множество нитей, транспортируемых от каждой прядильной шахты, могут быть распределены неравномерно. Из–за этой неравномерности однородная гофрировка конца устройством гофрировки становится затруднительной. Кроме того, вероятность увеличения индекса извитости ленты при этом уменьшается. Кроме того, сопротивление трению конца о пару прижимных роликов устройства гофрировки уменьшается. Таким образом, может образовываться большее количество пуха, потому что конец трется о прижимные ролики.

[0083]

С другой стороны, при задании содержания смазочного материала в ленте 33, измеряемого способом экстракции диэтиловым эфиром, в описанном выше диапазоне сопротивление трению непрерывных элементарных СА волокон 30 увеличивается. Следовательно, когда непрерывные элементарные СА волокна 30, в которых содержание оксида титана установлено как было описано выше, например, направляются или гофрируются в предопределенном направлении, уменьшение сил трения, прикладываемых к непрерывным элементарным СА волокнам 30, может быть предотвращено. В частности, может быть подавлена неправильная гофрировка из–за уменьшения сопротивления трению во время гофрировки непрерывных элементарных СА волокон 30. Следовательно, может устойчиво производиться высококачественная и сильно гофрированная (с большой гофрировкой (%)) лента 33.

[0084]

Кроме того, в том случае, когда сигаретный фильтр производится с использованием ленты 33, лента 33 извлекается из упаковочной коробки. Лента 33 затем открывается и формуется в столбчатую форму путем добавления пластификатора. Смазочный материал, имеющий относительно высокую вязкость, был нанесен на ленту 33 блоком смазки 5. В результате теста, выполненного автором настоящего изобретения, было установлено, что количество пуха, образующегося во время открытия ленты 33 в производстве сигаретных фильтров, может быть уменьшено приблизительно на 10% по сравнению производством сигаретных фильтров предшествующего уровня техники.

[0085]

Следует отметить, что значение TD ленты 33 предпочтительно находится в диапазоне 10000–37000, более предпочтительно в диапазоне 12000–25000, и особенно предпочтительно в диапазоне 12000–22000. Кроме того, значение FD ленты 33 предпочтительно находится в диапазоне 3,0–10,0, более предпочтительно в диапазоне 3,3–9,0, и особенно предпочтительно в диапазоне 5,0–9,0.

[0086]

Кроме того, содержание смазочного материала в ленте 33 после производства, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, предпочтительно составляет больше чем 5 мг и 45 мг или меньше на 1 м, более предпочтительно больше чем 5 мг и 38 мг или меньше на 1 м, и особенно предпочтительно больше чем 5 мг и 35 мг или меньше на 1 м.

[0087]

Кроме того, для ленты 33 значение FD находится в диапазоне от 1,0 до 12,0, а значение TD находится в диапазоне от 15000 до 44000. Следовательно, в том случае, когда непрерывные элементарные СА волокна 30 прядутся, разрыв может быть предотвращен. Кроме того, гибкость в задании значений FD и TD ленты 33 может быть улучшена.

[0088]

Кроме того, например, для ленты 33 настоящего варианта осуществления значение FD находится в диапазоне 1,0 или больше и меньше чем 5,0, а гофрировка (%) находится в диапазоне от 10% до 40%. Следовательно, в том случае, когда непрерывные элементарные СА волокна 30 прядутся, разрыв может быть предотвращен. Кроме того, может устойчиво производиться подходящим образом гофрированная лента 33.

[0089]

Следует отметить, что для ленты 33 значение FD предпочтительно находится в диапазоне от 5,0 до 9,0, значение TD предпочтительно находится в диапазоне от 15000 до 20000, содержание оксида титана предпочтительно находится в диапазоне от 0 мас.% до 0,01 мас.%, и содержание смазочного материала, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, предпочтительно находится в диапазоне от 10 мг до 30 мг на 1 м. В этом случае для ленты 33 гофрировка (%) предпочтительно находится в диапазоне от 10% до 30%.

[0090]

Ленту, имеющую относительно большое значение FD, трудно гофрировать в том случае, когда она не содержит оксида титана, и в частности трудно получить высокую степень гофрировки. Однако лента 33 настоящего варианта осуществления подходящим образом гофрируется так, что гофрировка (%) составляет от 10% до 30%, потому что лента 33 содержит смазочный материал в описанном выше количестве, даже если установлены относительно большое значение FD, в диапазоне от 5,0 до 9,0, и относительно малое значение TD, в диапазоне от 15000 до 20000.

[0091]

В частности, гофрировка непрерывных элементарных СА волокон 30 выполняется на конце 32 (множестве непрерывных элементарных СА волокон 30). Скользящие свойства ленты 33 изменяются в зависимости от содержания смазочного материала в ленте 33. Таким образом, в настоящем варианте осуществления путем жесткого регулирования содержания смазочного материала на единицу длины (1 м) ленты 33 гофрировка может быть выполнена подходящим образом даже в том случае, когда лента 33 по существу не содержит оксида титана. В частности, даже в том случае, когда производится лента 33, имеющая большое значение FD и малое значение TD, и по существу не содержащая оксида титана, за счет того, что лента 33 после производства содержит смазочный материал в описанном выше количестве, может быть подходящим образом получена гофрированная лента 33, в которой гофрировка (%) составляет от 10% до 30%.

[0092]

Кроме того, в соответствии с описанным выше способом для производства ленты 33, в том случае, когда непрерывные элементарные СА волокна 30 прядутся прядильным блоком 4, разрыв может быть предотвращен. Кроме того, при задании отношения V2/V1 в диапазоне от 1,0 до 1,8, непрерывные элементарные СА волокна 30 могут быть более эффективно спрядены, в то время как натяжение прикладывается к непрерывным элементарным СА волокнам 30.

[0093]

Кроме того, может быть обеспечен относительно широкой диапазон возможных значений для отношения V2/V1. Таким образом, например, можно эффективно прясть множество типов непрерывных элементарных СА волокон 30, имеющих различные значения FD, с использованием одной и той же фильеры 15, регулируя отношение V2/V1.

[0094]

Кроме того, лента 33 по существу не содержит оксида титана. Таким образом, например, в том случае, когда лента 33 используется в качестве материала для абсорбента гигиенического изделия, даже потребитель, имеющий аллергию на оксид титана, может использовать гигиеническое изделие подходящим образом.

[0095]

Следует отметить, что отношение V2/V1 может быть установлено в диапазоне, отличающемся от описанного выше диапазона (например, в диапазоне больше чем 1,8 и 10,0 или меньше). Скорость V2 сматывания может быть установлена, например, в диапазоне 100 м/мин или больше и меньше чем 400 м/мин. Даже когда отношение V2/V1 и скорость V2 сматывания находятся в таких численных диапазонах, непрерывные элементарные СА волокна 30 могут быть спрядены подходящим образом.

[0096]

Подтверждающий тест

Тест 1

Было произведено множество лент №№ 1–6, имеющих различные значения FD и TD, и был измерен предпочтительный диапазон содержания смазочного материала в каждой из этих лент. В частности, целевой состав прядильного раствора 22 был установлен следующим образом: 29,0 мас.% СА (степень ацетильного замещения: 2,5), 68,5 мас.% ацетона и 2,5 мас.% воды, и таким образом производился прядильный раствор 22, в котором СА растворялась в ацетоне.

[0097]

Была подготовлена фильера 15, имеющая множество отверстий треугольной формы с предопределенной длиной стороны треугольника. Прядильный раствор 22 нагревался до 50°C и фильтровался устройством 3 фильтрации, а затем экструдировался из отверстий фильеры 15, осуществляя тем самым прядение непрерывных элементарных СА волокон 30. При этом скорость прядения (скорость сматывания пары прижимных роликов 16 и 17) была установлена равной 500 м/мин.

[0098]

Эмульсия смазочного материала смазочного блока 5 была отрегулирована таким образом, чтобы эмульсия смазочного материала содержала смазочный материал в качестве основы (вода в масле). Конкретный состав смазочного материала был следующим: 63 мас.% минерального масла, имеющего вязкость в секундах Сэйболта при 210°C, равную 80 с, 16 мас.% сложного эфира жирной кислоты и сорбитана, 14 мас.% сложного эфира жирной кислоты и полиоксиэтиленсорбитана и 7 мас.% воды. Эта смесь была подвергнута эмульгированию, чтобы получить эмульсию смазочного материала в воде, имеющую концентрацию 5% (концентрация смазочного материала была равна 5 мас.%).

[0099]

Наносимое количество смазочного материала для нити 31 регулировалось путем регулирования давления контакта между нитью 31 и смазочным блоком 5. Таким образом, при нанесении смазочного материала количество смазочного материала, наносимое на непрерывные элементарные СА волокна 30, изменялось таким образом, чтобы содержание смазочного материала на 1 м ленты 33 после производства различалось.

[0100]

Конец 32 готовился путем прядения в таких условиях и с использованием непрерывных элементарных СА волокон 30 с нанесенным на них смазочным материалом, и конец 32 гофрировался устройством 9 гофрировки. Таким образом были получены следующие ленты 33, №№ 1–6, имеющие предопределенные значения FD и TD. Каждая из этих полученных лент 33 была сформирована в кипу (жгута) путем подвергания компрессионному упаковыванию в упаковочной коробке в качестве ленты для сигаретных фильтров.

[0101]

№ 1: Лента, которая имела значение FD 3,0 и значение TD 35000, и которая имела Y–образную форму поперечного сечения в радиальном направлении (упоминаемая как «3Y35000» в Таблице 1).

[0102]

№ 2: Лента, которая имела значение FD 3,0 и значение TD 28000, и которая имела Y–образную форму поперечного сечения в радиальном направлении (упоминаемая как «3Y28000» в Таблице 1).

[0103]

№ 3: Лента, которая имела значение FD 4,0 и значение TD 25000, и которая имела Y–образную форму поперечного сечения в радиальном направлении (упоминаемая как «4Y25000» в Таблице 1).

[0104]

№ 4: Лента, которая имела значение FD 5,0 и значение TD 20000, и которая имела Y–образную форму поперечного сечения в радиальном направлении (упоминаемая как «5Y20000» в Таблице 1).

[0105]

№ 5: Лента, которая имела значение FD 6,0 и значение TD 17000, и которая имела Y–образную форму поперечного сечения в радиальном направлении (упоминаемая как «6Y17000» в Таблице 1).

[0106]

№ 6: Лента, которая имела значение FD 8,0 и значение TD 15000, и которая имела Y–образную форму поперечного сечения в радиальном направлении (упоминаемая как «8Y15000» в Таблице 1).

[0107]

Оценивались стабильность направления нити 31 во время производства каждой из лент 33 №№ 1–6 и стабильность конца в устройстве гофрировки. Оценка стабильности направления нити 31 выполнялась путем проверки того, направляется ли нить 31 подходящим образом направляющими штифтами 7 и 8.

[0108]

В частности, случай, в котором положение нити 31 во время ее прохождения было постоянным и не перемещалось относительно положений направляющих штифтов 7 и 8, получал оценку A1. Кроме того, случай, в котором положение нити 31 во время ее прохождения колебалось относительно положений направляющих штифтов 7 и 8, но при этом прядение было возможным, получал оценку A2. Кроме того, случай, в котором происходило запутывание нити 31 вокруг направляющих штифтов 7 и 8 в течение длительного времени производства ленты 33, получал оценку A3. Эти результаты оценки располагаются от лучшего к худшему в следующем порядке: A1, A2, A3.

[0109]

Кроме того, случай, в котором положение конца 32 во время его прохождения было постоянным и не перемещалось относительно положений прижимных роликов 16 и 17 в положении непосредственно перед прижимными роликами 16 и 17 устройства 9 гофрировки, получал оценку B1. Кроме того, случай, в котором положение конца 32 во время его прохождения иногда колебалось относительно положений прижимных роликов 16 и 17 в положении непосредственно перед прижимными роликами 16 и 17, получал оценку B2.

[0110]

Кроме того, случай, в котором положение конца 32 во время его прохождения было неустойчивым относительно положений прижимных роликов 16 и 17 в положении непосредственно перед прижимными роликами 16 и 17, получал оценку B3. Кроме того, случай, в котором положение конца 32 во время его прохождения постоянно колебалось относительно положений прижимных роликов 16 и 17 в положении непосредственно перед прижимными роликами 16 и 17, получал оценку B4. Эти результаты оценки располагаются от лучшего к худшему в следующем порядке: B1, B2, B3, B4.

[0111]

В этом тесте диапазон содержания смазочного материала на 1 м в ленте 33, который приводил к относительно благоприятному результату оценки, показан в Таблице 1. В Таблице 1 показано содержание (мг) смазочного материала на 1 м в ленте 33 после производства, измеренное способом экстракции диэтиловым эфиром.

[0112]

Кроме того, полученные в этом тесте результат оценки стабильности направления нити 31 и результат оценки стабильности конца 32 на входе в устройство 9 гофрировки (непосредственно перед парой прижимных роликов 16 и 17) показаны в Таблице 2.

[0113]

В Таблице 2 показаны условия нанесения смазки X1 – X10. Среди условий нанесения смазки X1 – X10, в порядке от X1 до X10, давление контакта между нитью 31 и смазочным блоком 5 последовательно увеличивалось, и нанесенное на нить 31 количество смазочного материала также последовательно увеличивалось.

[0114]

[Таблица 1]

* Значение, измеренное с помощью способа экстракции диэтиловым эфиром

[0115]

[Таблица 2]

[0116]

Как показано в Таблице 1, в целом для лент 33 (№№ 1–6) было найдено, что относительно благоприятный результат получается, когда содержание смазочного материала на 1 м в каждой ленте находится в диапазоне от 11,0 мг до 64,1 мг.

[0117]

Кроме того, как показано в Таблице 2, для №№ 4–6, то есть в тех случаях, когда значения FD находились в диапазоне от 5,0 до 8,0, а значения TD находились в диапазоне от 15000 до 20000, было найдено, что особенно благоприятный результат получается, когда содержание смазочного материала в ленте 33 на 1 м находится в диапазоне от 11,0 мг до 27 мг.

[0118]

Кроме того, в соответствии с другим исследованием авторов настоящего изобретения, в целом для лент №№ 1–6 было найдено, что еще более благоприятный результат получается, когда содержание смазочного материала на 1 м каждой ленты находится в диапазоне 15,0 мг или больше и меньше чем 42,8 мг.

[0119]

Кроме того, для лент №№ 1–6 было найдено, что благоприятный результат получается, когда содержание смазочного материала на 1 м каждой из лент составляет больше чем 5,0 мг, или в частности 11,0 мг или больше.

[0120]

Следовательно, было найдено, что для ленты, не содержащей оксида титана, благоприятный результат получается в некоторой степени даже в том случае, когда это значение находится в диапазоне меньше, чем нижний предел (мг), показанный в Таблице 1.

[0121]

Кроме того, как видно из Таблиц 1 и 2, было найдено, что для ленты, имеющей большое значение FD и малое значение TD, и не содержащей оксида титана, для достижения устойчивого производства важно устанавливать содержание смазочного материала ниже, чем для типичной ленты (ленты 3Y35000 № 1). Затем Примеры 1–4 и Сравнительные примеры 1–2 были подготовлены, как описано ниже, и было выполнено множество подтверждающих тестов. Индекс извитости (извитостей/дюйм) каждого из Примеров 1–4 и Сравнительных примеров 1–2 измерялось в соответствии со способом измерения, описанным в патентном документе JP H7–316975, в котором изображение освещаемой поверхности ленты захватывалось средствами визуализации, а затем обрабатывалось компьютером.

[0122]

Примеры

Пример 1

Прядильный раствор 22, в котором CA была растворена в ацетоне, производился так, чтобы он имел следующий целевой состав: 29,0 мас.% СА (степень ацетильного замещения: 2,5), 68,5 мас.% ацетона и 2,5 мас.% воды. Таким образом, лента 33 Примера 1 не содержала оксида титана.

[0123]

Была подготовлена фильера 15, имеющая 600 отверстий треугольной формы с длиной стороны треугольника 60 мкм. Прядильный раствор 22 нагревался до 50°C и фильтровался устройством 3 фильтрации, а затем экструдировался из отверстий фильеры 15, осуществляя тем самым прядение непрерывных элементарных СА волокон 30. При этом скорость прядения (скорость сматывания пары прижимных роликов 16 и 17) была установлена равной 500 м/мин.

[0124]

Эмульсия смазочного материала смазочного блока 5 готовилась таким образом, чтобы смазочный блок 5 содержал смазочный материал в качестве основы (вода в масле). Конкретный состав смазочного материала был следующим: 63 мас.% минерального масла, имеющего вязкость в секундах Сэйболта при 210°C, равную 80 с, 16 мас.% сложного эфира жирной кислоты и сорбитана, 14 мас.% сложного эфира жирной кислоты и полиоксиэтиленсорбитана и 7 мас.% воды. Эта смесь была подвергнута эмульгированию, чтобы получить эмульсию смазочного материала в воде, имеющую концентрацию 5% (концентрация смазочного материала была равна 5 мас.%). Наносимое количество смазочного материала для нити 31 регулировалось путем регулировки давления контакта между нитью 31 и смазочным блоком 5, и содержание смазочного материала в ленте 33 после производства, измеренное способом экстракции диэтиловым эфиром, устанавливалось равным 55,7 мг на 1 м.

[0125]

Конец 32 готовился путем прядения в таких условиях и с использованием непрерывных элементарных СА волокон 30 с нанесенным на них смазочным материалом, и конец 32 гофрировался устройством 9 гофрировки. Была получена лента 33 Примера 1, в которой значение FD составляло 3,0, а значение TD составляло 35000. Индекс извитости ленты 33 Примера 1 составил 34,0 на дюйм. Полученная лента 33 была сформирована в кипу (жгута) путем подвергания компрессионному упаковыванию в упаковочной коробке в качестве ленты для сигаретных фильтров.

[0126]

Пример 2

Лента 33 Примера 2, в которой значение FD составляло 3,0, а значение TD составляло 35000, была получена тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением регулирования содержания смазочного материала в ленте 33 после производства, измеряемого способом экстракции диэтиловым эфиром, так, чтобы оно составляло 41,0 мг на 1 м, и использования 67,5 частей минерального масла, имеющего вязкость Сэйболта при 210°C, равную 100 с, в качестве минерального масла, включаемого в эмульсию смазочного материала. Таким образом, лента 33 Примера 2 не содержала оксида титана. Индекс извитости ленты 33 Примера 2 составил 34,0 на дюйм.

[0127]

Пример 3

Лента 33 Примера 3, в которой значение FD находилось в диапазоне больше чем 2,7, но меньше чем 3,0, а значение TD было равно 35000, была получена тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением выполнения прядения с использованием фильеры 15, имеющей 350 отверстий треугольной формы с длиной стороны треугольника 58 мкм, и регулирования содержания смазочного материала в ленте 33 после производства, измеряемого способом экстракции диэтиловым эфиром, так, чтобы оно составляло 41,0 мг на 1 м. Таким образом, лента 33 Примера 3 не содержала оксида титана. Индекс извитости ленты 33 Примера 3 составил 34,0 на дюйм.

[0128]

Пример 4

Лента 33 Примера 4, в которой значение FD равнялось 2,7, а значение TD равнялось 35000, была получена тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением выполнения прядения с использованием фильеры 15, имеющей 600 отверстий треугольной формы с длиной стороны треугольника 56 мкм, и изменения индекса извитости с помощью настроек устройства 9 гофрировки. Таким образом, лента 33 Примера 4 не содержала оксида титана. Индекс извитости ленты 33 Примера 4 составил 33,5 на дюйм.

[0129]

Сравнительный пример 1

Лента Сравнительного примера 1 была получена тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением подготовки прядильного раствора путем задания его целевого состава как 28,9 мас.% CA, 0,1 мас.% диоксида титана, 68,5 мас.% ацетона и 2,5 мас.% воды. Индекс извитости ленты 33 Сравнительного примера 1 составил 34,0 на дюйм.

[0130]

Сравнительный пример 2

Лента Сравнительного примера 2 была получена тем же самым способом, что и в Примере 3, за исключением подготовки прядильного раствора с целевым составом 28,9 мас.% CA, 0,1 мас.% диоксида титана, 68,5 мас.% ацетона и 2,5 мас.% воды. Индекс извитости ленты 33 Сравнительного примера 2 составил 34,0 на дюйм. Условия этих Примеров 1–4 и Сравнительных примеров 1 и 2 показаны в Таблице 3.

[0131]

[Таблица 3]

[0132]

Тест 2

Измерялся динамический коэффициент трения между каждой нитью и направляющим штифтом 7 в то время, когда каждая нить Примера 1 и Сравнительного примера 1 направлялась направляющим штифтом 7 устройства 1. В частности, было подготовлено множество направляющих штифтов 7 (диаметр: 10 мм), каждый из которых имел фиксированную шероховатость поверхности в области контакта с нитью. Угол Ɵ контакта нити относительно направляющего штифта 7 был установлен равным 135°. Угол Ɵ контакта в настоящем документе определяется как угол между нитью, расположенной на стороне направления транспортировки направляющего штифта 7, и нитью, расположенной на стороне направления выпуска направляющего штифта 7, если смотреть в осевом направлении направляющего штифта 7.

[0133]

При использовании этих направляющих штифтов 7 нить сматывалась с предопределенной скоростью сматывания намоточным устройством в положении к стороне направления выпуска направляющих штифтов 7 устройства 1. Во время сматывания разность между натяжением T1 нити между прядильным диском 6 и направляющим штифтом 7 и натяжением T2 нити между направляющим штифтом 7 и намоточным устройством (T2 – T1) вычислялась в качестве фрикционного натяжения. Следует отметить, что для этого способа вычисления можно сослаться, например, на описание в патентном документе JP 2004–068198 A.

[0134]

Скорость сматывания нити в намоточном устройстве устанавливалась любой из 200, 400, 600, 800 или 1000 м/мин. Кроме того, динамический коэффициент трения вычислялся на основе следующего Уравнения 3 с использованием значения фрикционного натяжения, вычисленного как было описано выше, и угла Ɵ контакта [рад].

[Уравнение 3]

Динамический коэффициент трения (µd) = 1/Ɵ log(T2/T1)

Результаты измерений показаны в Таблице 4.

[0135]

[Таблица 4]

[0136]

Как видно из Таблицы 4, было найдено, что динамический коэффициент трения нити 31 Примера 1 изменяется в зависимости от скорости сматывания. Динамический коэффициент трения нити 31 Примера 1 становился максимальным при скорости сматывания 600 м/мин, однако динамическое сопротивление трению уменьшалось для обоих случаев, когда скорость сматывания была ниже, и когда скорость сматывания была выше. С другой стороны, нить Сравнительного примера 1 показала более высокое динамическое сопротивление трению при более высоких скоростях сматывания, по существу последовательно. Из результатов, показанных в Таблице 3, было подтверждено, что динамический коэффициент трения между нитью и направляющим штифтом уменьшается в том случае, когда нить не содержит оксида титана, по сравнению со случаем, когда нить содержит оксид титана.

[0137]

Тест 3

Была измерена сила трения на низкой скорости (г), действующая на нить со стороны направляющих штифтов 7 и 8 во время направления нити направляющими штифтами 7 и 8 в каждом из Примеров 1 и 2 и Сравнительном примере 1. В частности, нить наматывалась на 450° (5/4 витка) вокруг металлического штифта (служащего каждым из направляющих штифтов 7 и 8), имеющего диаметр 1,5 мм и расположенного так, чтобы он проходил в горизонтальном направлении.

[0138]

В этом состоянии предопределенная нагрузка S1 (в данном случае 30 г) подвешивалась к одному концу нити, а другой конец нити пропускался через пружинные весы со шкивом, расположенным над этим металлическим штифтом.

[0139]

Следовательно, с помощью шкива пружинных весов другой конец нити поворачивался на 180° и направлялся вниз к стороне первого конца нити. Другой конец нити наматывался вокруг намоточного ролика со скоростью сматывания 3 см/мин. Во время наматывания измерялось натяжение нити S2. Используя это измеренное значение измерения, сила трения на низкой скорости (г) вычислялась на основе следующего Уравнения 3.

[Уравнение 3]

Сила трения на низкой скорости (г) = (S2 – S1)/2

где S1 – значение, измеренное пружинными весами со шкивом, S2 – нагрузка (в данном случае 30 г), приложенная к одному концу нити. Результаты вычислений показаны в Таблице 5.

[0140]

[Таблица 5]

[0141]

Как показано в Таблице 5, было найдено, что в том случае, когда лента не содержала оксида титана (Пример 1), сила трения на низкой скорости, прикладываемая к нити металлическим штифтом, имеющим диаметр 1,5 мм (служащим в качестве направляющего штифта), немного уменьшалась по сравнению со случаем, в котором лента содержала оксид титана (Сравнительный пример 1).

[0142]

Однако, в том случае, когда содержание смазочного материала в ленте было уменьшено аналогично Примеру 2, было найдено, что сила трения на низкой скорости, прикладываемая к нити металлическим штифтом, увеличивается аналогично Сравнительному примеру 1.

[0143]

В частности, было найдено, что тихоходная сила трения на низкой скорости, прикладываемая к нити металлическим штифтом Примера 2, дополнительно увеличивается приблизительно на 5% по сравнению с силой трения, прикладываемой к нити металлическим штифтом Примера 1. Следовательно, можно считать, что в Примере 2 направление нити за счет сил трения направляющими штифтами 7 и 8 является более устойчивым, чем в Примере 1.

[0144]

Тест 4

В Примере 3 и Сравнительном примере 2 скорость V2 сматывания прядильного диска устанавливалась равной 700, 800 или 900 м/мин, изменяя тем самым количество прядильного раствора, подаваемого к фильере. Таким образом был определен диапазон вытяжки, в котором прядильный раствор может устойчиво экструдироваться из отверстий фильеры.

[0145]

Следует отметить, что «вытяжка» определяется как отношение V2/V1, то есть отношение скорости V2 сматывания к скорости V1 выпуска. По мере того, как количество прядильного раствора, подаваемого к фильере, уменьшается, непрерывные элементарные волокна, экструдируемые из отверстий фильеры, становятся тоньше. Таким образом, становится невозможным устойчиво сматывать непрерывные элементарные СА волокна. Отношение V2/V1, когда сматывание становится невозможным, определяется как «максимальная вытяжка». Значения максимальной вытяжки, измеренные при различных скоростях V2 сматывания для Примера 3 и Сравнительного примера 2, показаны в Таблице 6. Фиг. 2 представляет собой график, показывающий соотношение между скоростью V2 сматывания нитей и максимальной вытяжкой в Примере 3 и Сравнительном примере 2.

[0146]

[Таблица 6]

[0147]

Как показано в Таблице 6 и на Фиг. 2, было найдено, что Пример 3 имел больший диапазон максимальных вытяжек, чем Сравнительный пример 2 в диапазоне скорости сматывания, в котором проводился тест. Таким образом, можно считать, что в том случае, когда лента производится с помощью описанного выше варианта осуществления, может быть обеспечен больший устойчивый диапазон вытяжки (диапазон между нижним пределом (1,0) вытяжки и верхним пределом вытяжки (максимальным значением вытяжки)).

[0148]

За счет обеспечения большего устойчивого диапазона вытяжки можно предотвратить разрыв, вызываемый изменением по меньшей мере одного из концентрации, вязкости, температуры или пути потока прядильного раствора во время прядения непрерывных элементарных СА волокон. Как было описано выше, пригодность непрерывных элементарных СА волокон для прядения улучшается, и таким образом можно ожидать повышения эффективности производства СА ленты.

[0149]

Кроме того, было найдено, что в Примере 3 максимальные значения вытяжки были больше, чем в Сравнительном примере 2 в диапазоне скоростей сматывания, в котором проводились тесты. По сути за счет увеличения максимальных значений вытяжки может быть улучшена гибкость настройки вытяжки. Таким образом, становится возможно расширить диапазон значений FD непрерывных элементарных СА волокон 30, которые может производить одна и та же фильера 15.

[0150]

В частности, например, используя одну и ту же фильеру 15, можно прясть непрерывные элементарные СА волокна 30 с большим значением FD, уменьшая значение вытяжки, и непрерывные элементарные СА волокна 30 с малым значением FD, увеличивая значение вытяжки.

[0151]

Следовательно, даже в случае предшествующего уровня техники, когда прядутся непрерывные элементарные СА волокна 30 с малым значением FD, которые могут часто рваться, если не заменить фильеру 15 на фильеру с меньшим диаметром отверстий фильеры, непрерывные элементарные СА волокна 30 можно устойчиво прясть, регулируя значение вытяжки и не заменяя фильеру 15. Таким образом, множество типов непрерывных элементарных СА волокон 30, имеющих различные значения FD, может эффективно производиться с использованием одной и той же фильеры 15 без остановки производственной линии для замены фильеры 15.

[0152]

Кроме того, непрерывные элементарные СА волокна 30, имеющие различные значения FD, можно эффективно прясть, регулируя значение вытяжки при использовании одной и той же фильеры 15. Следовательно, например, диаметр отверстия фильеры может быть задан относительно большим. Таким образом, даже в том случае, когда прядильный раствор 22 содержит примеси, имеющие определенный размер, можно предотвратить закупорку отверстия фильеры 15 этими примесями. Таким образом, можно устойчиво прясть непрерывные элементарные СА волокна 30.

[0153]

Тест 5

Гофрировка (%) ленты 33 Примера 4 измерялась с использованием прибора Band Tester G02 производства компании Borgwardt. Для этого измерения были подготовлены девять кусков ленты (длина: 250 мм) Примера 4, в которой гофрировка выполнялась таким образом, чтобы значения гофрировки (%) этих кусков отличались друг от друга, путем изменения настроек устройства 9 гофрировки (например, путем регулирования расстояния между парой прижимных роликов 16 и 17 или регулирования угла уклона пары верхнего и нижнего пластинчатых элементов, расположенных в камере 18 для придания извитости (см. Фиг. 1)), относительно горизонтального направления.

[0154]

При фиксированном положении одного конца ленты 33 в направлении растяжения гофрировки непрерывных элементарных СА волокон 30, и при закрепленном в измерительной головке прибора другом конце непрерывных элементарных СА волокон 30 ленты 33, длины L0 и L1 были измерены, заставляя измерительную головку двигаться в описанном выше направлении со скоростью перемещения 300 мм/мин.

[0155]

В соответствии с этим способом измерения значения гофрировки (%) измеренных девяти кусков ленты 33 Примера 4 находились в диапазоне 18–32%. В результате было найдено, что гофрировка (%) ленты 33 Примера 4 находилась в диапазоне от 10% до 40%.

[0156]

Настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления, и его конфигурация и способ могут быть изменены, добавлены или удалены без отступлений от области охвата настоящего изобретения.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0157]

Как было описано выше, варианты осуществления настоящего изобретения достигают превосходных эффектов, что позволяет улучшить эффективность производства ленты из ацетилцеллюлозы, предотвращая разрыв волокон ацетилцеллюлозы во время их прядения. Таким образом, выгодно широко применять варианты осуществления настоящего изобретения к ленте из ацетилцеллюлозы и к способу для производства ленты из ацетилцеллюлозы, которые могут обеспечить наилучшие эффекты.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

[0158]

6 – прядильный диск

15 – фильера

22 – прядильный раствор

30 – волокно ацетилцеллюлозы

33 – лента из ацетилцеллюлозы

Реферат

Настоящее изобретение относится к ленте из ацетилцеллюлозы и к способу для производства ленты из ацетилцеллюлозы. Лента из ацетилцеллюлозы для использования в сигаретах в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения формируется из волокон ацетилцеллюлозы, ее значение TD устанавливается в диапазоне от 8000 до 44000, содержание оксида титана устанавливается в диапазоне от 0 мас.% до 0,01 мас.%, и содержание смазочного материала в ленте, измеряемое способом экстракции диэтиловым эфиром, устанавливается в диапазоне от больше чем 5 мг до 65 мг или меньше на 1 м. Техническим результатом является предотвращение разрыва волокна ацетилцеллюлозы во время его прядения и тем самым улучшение эффективности производства ленты из ацетилцеллюлозы. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 табл.

Формула