專利名稱：造紙用彈性皮帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙用彈性皮帶，具體涉及閘瓦(日文シユ一)加壓用、壓延機(jī)用、薄片搬送裝置用等在造紙工序中所使用的造紙用彈性皮帶。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在抄紙工序的加壓部分中，為了提高濕紙的脫水效率，用加壓輥?zhàn)訉?duì)載放在高速行走的毛氈上的濕紙的一方的面進(jìn)行按壓，對(duì)另一方的面通過(guò)環(huán)形皮帶用加壓閘瓦加壓而進(jìn)行濕紙的脫水的所謂閘瓦加壓正在普及。在閘瓦加壓中，使加強(qiáng)基材與熱硬化性聚胺脂等的彈性材料一體化，且歷來(lái)使用形成環(huán)形的皮帶。另外，近年來(lái)，在使紙的表面平滑化、賦予光澤的壓延工序中，也在研究使用與上述的同樣的彈性皮帶。另外，尤其在高速抄紙的場(chǎng)合，作為為了防止斷紙、穩(wěn)定地搬送濕紙的薄片搬送裝置用，也在研究使用同樣的彈性皮帶。作為這樣的造紙用皮帶的典型的結(jié)構(gòu)，在日本實(shí)開(kāi)昭59-54598號(hào)公報(bào)等中揭示了將彈性材料形成于基布的兩面，并在表面上設(shè)置有排水槽的結(jié)構(gòu)。
可是，例如在閘瓦加壓中，由于在加壓輥?zhàn)优c加壓閘瓦之間對(duì)皮帶反復(fù)地進(jìn)行嚴(yán)酷的彎曲和加壓，故在長(zhǎng)期使用皮帶時(shí)，構(gòu)成皮帶的彈性材料不可避免地發(fā)生裂紋。通常，裂紋從皮帶的外周表面開(kāi)始發(fā)生。一端發(fā)生了的裂紋，隨著皮帶的使用而不斷擴(kuò)展為大的裂紋。當(dāng)裂紋擴(kuò)展時(shí)，皮帶的內(nèi)周面與加壓閘瓦之間的潤(rùn)滑油就向外部漏出而給紙帶來(lái)不良影響，或成為引起皮帶的層間剝離的原因。
另外，在發(fā)生裂紋之前，因反復(fù)進(jìn)行彎曲和加壓也往往使基布損壞、發(fā)生層間剝離。另外，由于基布與彈性材料的粘接力弱的原因，也往往產(chǎn)生層間剝離。這樣，裂紋的擴(kuò)展、基布的損壞、基布與彈性材料的粘接力弱等都影響到皮帶的壽命。
要改善皮帶的壽命，就要研究解決皮帶的層間剝離的問(wèn)題。并且，為了解決皮帶的層間剝離問(wèn)題，在日本專利第2889341號(hào)公報(bào)中提出了如下一種脫雖加壓皮帶在基布層的至少一面?zhèn)刃纬芍虚g層，還在中間彈性層的外側(cè)和基布層的另一面?zhèn)确謩e形成表面彈性層和背面彈性層，將它們接合一體化。
采用上述技術(shù)，在制造皮帶的過(guò)程中，對(duì)基布涂覆中間彈性層時(shí)，能逐出殘存在基布層中的空氣。由于能逐出基布層中的空氣，故能制造在基布層與彈性層之間不含氣孔的皮帶。由于能制造在基布層與彈性層之間不含氣孔的皮帶，故能對(duì)層間剝離的問(wèn)題獲得預(yù)定的效果。
另一方面，為了使閘瓦邊緣部位難以發(fā)生裂紋，在日本專利第3045975號(hào)公報(bào)等中揭示了一種使構(gòu)成皮帶的樹(shù)脂硬度變化成在寬度方向中央?yún)^(qū)域增高、在兩緣區(qū)域降低的閘瓦加壓用皮帶。但是，這里所揭示的皮帶，由于將基布夾于其間、彈性層僅為表面層與背面層2層的結(jié)構(gòu)，故要作成不含氣孔的皮帶是不容易的，因此存在著殘留有層間剝離問(wèn)題的可能性。另外，在寬度方向中央?yún)^(qū)域發(fā)生裂紋的場(chǎng)合，存在著裂紋擴(kuò)展到基布的問(wèn)題。
作為其它典型結(jié)構(gòu)，日本專利第2542250號(hào)公報(bào)等中揭示了在彈性材料中埋設(shè)加強(qiáng)絲的結(jié)構(gòu)。另外，在彈性材料中埋設(shè)加強(qiáng)絲的結(jié)構(gòu)中，為了防止閘瓦端部發(fā)生裂紋，美國(guó)專利USP5943951號(hào)公報(bào)等中揭示了一種在加壓區(qū)域的端部形成可撓部的皮帶。但是，在這些皮帶中，在寬度方向中央?yún)^(qū)域發(fā)生裂紋的場(chǎng)合，裂紋都有可能擴(kuò)展到皮帶內(nèi)部。尤其，由于是埋設(shè)加強(qiáng)絲而不是基布的結(jié)構(gòu)，故在皮帶表面發(fā)生裂紋的場(chǎng)合，已發(fā)生的裂紋有可能擴(kuò)展到皮帶的內(nèi)周面。
發(fā)明的概要本發(fā)明要解決的一個(gè)問(wèn)題，在于提供一種造紙用彈性皮帶，即使在該造紙用彈性皮帶發(fā)生裂紋的場(chǎng)合，也能防止已發(fā)生的裂紋擴(kuò)展至皮帶內(nèi)部。另外，本發(fā)明要解決的另一個(gè)問(wèn)題，在于提供一種造紙用彈性皮帶，該皮帶能防止加強(qiáng)基材的損壞，還能提高皮帶耐久性。另外，本發(fā)明要解決的又一個(gè)問(wèn)題，在于提供一種造紙用彈性皮帶，該皮帶可適合造紙用加壓裝置中使用。
本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，在彈性材料中埋設(shè)加強(qiáng)基材而成，所述彈性材料具有表面層、背面層、位于所述表面層與所述背面層之間的中間層，在所述中間層上，具有沿皮帶行走方向在皮帶厚度方向有厚度的厚壁部。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，在所述表面層中具有位于所述厚壁部的表面?zhèn)取⒉⑹蛊Ш穸确较虻暮穸葴p薄的薄壁部。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，最好是所述厚壁部通過(guò)所述表面層而向皮帶表面露出。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，最好是所述中間層用低硬度彈性材料形成、所述表面層用高硬度彈性材料形成。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，最好是所述低硬度彈性材料，其硬度計(jì)硬度(JIS K6253)為A80～A88、所述高硬度彈性材料，其硬度計(jì)硬度(JIS K6253)為A93～A99。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，在所述彈性皮帶的外周面上形成有槽。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，位于所述厚壁部上方的槽的底在所述中間層內(nèi)，位于所述厚壁部上方以外的槽的底在所述表面層內(nèi)。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，所述加強(qiáng)基材的至少一部分可位于所述中間層內(nèi)。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，所述加強(qiáng)基材的一部分可位于所述背面層內(nèi)。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，具有加壓輥?zhàn)?、與所述加壓輥?zhàn)酉鄬?duì)的彈性皮帶、位于所述彈性皮帶的內(nèi)側(cè)并將所述彈性皮帶向所述加壓輥?zhàn)觽?cè)推壓的加壓閘瓦，該皮帶是在所述彈性皮帶與所述加壓輥?zhàn)又g對(duì)材料薄條進(jìn)行加壓的造紙用加壓裝置中所使用的造紙用彈性皮帶。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，最好是所述厚壁部形成在與所述加壓閘瓦的軸向端部對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
另外，本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，最好是所述厚壁部形成在與所述加壓輥?zhàn)拥妮S向端部對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
在造紙用彈性皮帶中，裂紋有在皮帶的寬度方向集中發(fā)生在一定部位的傾向。本發(fā)明者根據(jù)該新見(jiàn)解而完成了本發(fā)明，即，在這樣的裂紋容易集中發(fā)生的部分，通過(guò)將中間層的厚度做得比其它部分大，從而能防止已發(fā)生的裂紋擴(kuò)展至皮帶內(nèi)部。
在具有加壓輥?zhàn)?；與所述加壓輥?zhàn)酉鄬?duì)的彈性皮帶；位于所述彈性皮帶內(nèi)側(cè)、將所述彈性皮帶向所述加壓輥?zhàn)觽?cè)推壓的加壓閘瓦；在使材料薄條通過(guò)所述彈性皮帶與所述加壓輥?zhàn)又g而對(duì)所述材料薄條進(jìn)行加壓的造紙用加壓裝置中，集中發(fā)生裂紋的部位，例如是與加壓閘瓦的軸向端部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域、或是與加壓輥?zhàn)拥妮S向端部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域。因此，在這樣的裂紋容易集中發(fā)生的部分，通過(guò)使中間層的厚度做得比其它部分大，而能防止已發(fā)生的裂紋擴(kuò)展至皮帶內(nèi)部。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是表示閘瓦加壓裝置的說(shuō)明圖。
圖2表示從行走方向看本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的、使用造紙用彈性皮帶的閘瓦加壓裝置的主要部分剖視圖。
圖3表示從行走方向看本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的、使用造紙用彈性皮帶的閘瓦加壓裝置的主要部分剖視圖。
圖4表示從行走方向看本發(fā)明又一實(shí)施形態(tài)的、使用造紙用彈性皮帶的閘瓦加壓裝置的主要部分剖視圖。
圖5表示從行走方向看本發(fā)明又一實(shí)施形態(tài)的、使用造紙用彈性皮帶的閘瓦加壓裝置的主要部分剖視圖。
圖6是剝離耐久試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置的說(shuō)明圖。
發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)圖1表示抄紙機(jī)的加壓工序中所用的閘瓦加壓裝置的一例子。圖1中，閘瓦加壓裝置具有加壓輥?zhàn)?；與加壓輥?zhàn)?相對(duì)的彈性皮帶2；位于彈性皮帶2內(nèi)側(cè)并將彈性皮帶2向加壓輥?zhàn)觽?cè)推壓的加壓閘瓦3。向皮帶2與加壓閘瓦3之間供給潤(rùn)滑油，使皮帶2能在加壓閘瓦3上滑動(dòng)。作為材料薄條5的濕紙與毛氈4垂疊地通過(guò)皮帶2與加壓輥?zhàn)?之間。皮帶2的外周面與毛氈4直接接觸。皮帶2利用與毛氈4的摩擦在加壓閘瓦3上一邊滑動(dòng)一邊行走。加壓閘瓦3以規(guī)定的壓力從皮帶2的內(nèi)周面?zhèn)认蚣訅狠佔(zhàn)?推壓。利用該推壓力，材料薄條5被加壓而脫水。加壓閘瓦3的表面，成為與加壓輥?zhàn)?的表面對(duì)應(yīng)的光滑的凹狀部分。該光滑的凹狀部分，形成加壓輥?zhàn)?與加壓閘瓦3之間的較大寬度的加壓脫水部P。
圖2表示從行走方向看本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的使用造紙用彈性皮帶2的閘瓦加壓裝置的主要部分剖視圖。該皮帶2作成環(huán)形的形狀，在彈性材料中埋設(shè)有加強(qiáng)基材6。在本例中，加強(qiáng)基材6是由聚酰胺、聚脂等的有機(jī)纖維構(gòu)成的織布。加強(qiáng)基材6，最好含有較多的空隙，以提高彈性材料的含浸程度。因該理由，在將織布用作加強(qiáng)基材6的場(chǎng)合，最好使用經(jīng)紗4層織、經(jīng)紗3層織等的多層織的織布。通過(guò)使用多層織的織布，不僅加強(qiáng)基材6自身的強(qiáng)度優(yōu)異，而且由于在內(nèi)部能將彈性材料充分地浸透、而能在彈性材料與加強(qiáng)基材6之間獲得足夠的連接固定效果，能防止發(fā)生層間剝離現(xiàn)象。圖2中，使用經(jīng)紗4層織的織布作為加強(qiáng)基材6。
彈性材料由表面層7、背面層8、中間層9構(gòu)成。圖2中，從加強(qiáng)基材6的兩面，含浸和被覆著背面層8和中間層9。
在中間層9的外側(cè)上，表面層7作成被覆一體化。在加強(qiáng)基材6的內(nèi)部，形成有背面層8與中間層9的粘接面10。中間層9與表面層7的界面11的位置，與加強(qiáng)基材6的表面大致一致。但是，該界面11的位置不限定于此，也可以從加強(qiáng)基材6的表面上下錯(cuò)開(kāi)。
本發(fā)明的造紙用彈性皮帶2，其彈性材料是3層以上。本發(fā)明中，將位于表面層7與背面層8之間的層定義為中間層9。中間層9也可以分成多層。
中間層9，在皮帶2的寬度方向的規(guī)定部位形成有厚壁部12。一般，在圖1所示的閘瓦加壓裝置中，在與加壓閘瓦3的軸向端部13相當(dāng)?shù)膮^(qū)域、或與加壓輥?zhàn)?的軸向端部14相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，皮帶2的外周表面容易發(fā)生裂紋。因此，在這樣的裂紋容易集中發(fā)生的部分，通過(guò)使中間層9的厚度做得比其它部分厚就能防止已發(fā)生的裂紋擴(kuò)展至皮帶2的內(nèi)部。另外，根據(jù)皮帶2所使用的裝置的種類，容易發(fā)生裂紋的部分可能不同。在這樣的場(chǎng)合，通過(guò)在容易發(fā)生裂紋的規(guī)定部位、在中間層9上預(yù)先形成厚壁部12，就能獲得與上述同樣的效果。厚壁部12的高度不特別限定，但從中間層9與表面層7的界面起的高度為0.3mm～2mm較合適。
在與所述厚壁部12對(duì)應(yīng)的部位，在表面層7上設(shè)有將皮帶厚度方向的厚度做薄的薄壁部15。最好使厚壁部12的厚度與薄壁部15的厚度之和與表面層7的厚度一致。該場(chǎng)合，在從材料薄條5通過(guò)的區(qū)域至與加壓輥?zhàn)?的端部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域和與加壓閘瓦3的端部13相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，皮帶2的厚度實(shí)際上成為均勻。
在本發(fā)明的造紙用彈性皮帶中，彈性材料使用熱硬化性的聚胺脂。聚胺脂由包括在末端有異氰酸基(NCO)的尿烷預(yù)聚物和在末端有活性氫基(H)的硬化劑的組成物形成。尿烷預(yù)聚物通過(guò)使多元醇與苯撐異氰酸脂衍生體進(jìn)行反應(yīng)而獲得。
用于獲得尿烷預(yù)聚物的多元醇可從聚醚多元醇和聚脂多元醇中選擇。作為聚醚多元醇，例如可舉出聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚丁二醇(PTMG)。作為聚脂多元醇可舉出聚己酸內(nèi)脂、聚碳酸脂、聚己二酸亞乙基酯、聚己二酸亞丁基酯、聚己二酸亞己基酯等?？蓪⑺鼈儐为?dú)地或?qū)?種以上混合或聚合地使用，還可使用它們的變性體。
作為用于獲得尿烷預(yù)聚物的苯撐異氰酸脂衍生體，例如可舉出甲代苯撐二異氰酸脂(TI)、二苯甲烷二異氰酸脂(MDI)、m-二甲苯二異氰酸脂(m-XDI)、萘二異氰酸脂(NDI)等?？蓪⑺鼈儐为?dú)地或?qū)?種以上混合地使用。
作為硬化劑，可從作為聚胺脂的硬化劑一般可使用的多元醇系、芳族二醇系、芳族二元胺系等的硬化劑中使用1種或2種以上的混合物。作為多元醇系的硬化劑，可使用前述多元醇的例子。作為芳族二醇系的硬化劑，可舉出對(duì)苯二酚二(β-羥乙基)乙醚。作為芳族二元胺系，可舉出4，4’-甲撐-雙-(2-氯苯胺)、三甲撐-雙(4-氨基苯甲酸酯)、二乙基甲苯二元胺、二甲基硫代甲苯二元胺等。
根據(jù)本發(fā)明者等的見(jiàn)解，構(gòu)成表面層7的聚胺脂，作為硬化劑最好使用芳族二元胺系硬化劑中一種的二甲基硫代甲苯二元胺。通過(guò)這樣作，在造紙用皮帶的表面上就難以發(fā)生裂紋。二甲基硫代甲苯二元胺，可使用以化學(xué)式(1)所表示的3，5-二甲基硫代-2，4-甲苯二元胺。
化學(xué)式(1) 另外，二甲基硫代甲苯二元胺，可使用以化學(xué)式(2)所表示的3，5-二甲基硫代-2，6-甲苯二元胺。
化學(xué)式(2) 另外，3，5-二甲基硫代-2，4-甲苯二元胺和3，5-二甲基硫代-2，6-甲苯二元胺，可分別單獨(dú)使用或作成混合物使用。尤其，作為理想的硬化劑材料，可舉出由阿爾倍瑪爾(日文アルベマ一ル )公司作為“ETHACURE300”所市售的3，5-二甲基硫代-2、4-甲苯二元胺與3、5-二甲基硫代-2、6-甲苯二元胺的混合物。
構(gòu)成表面層7的聚胺脂的硬化劑，在以上述二甲基為主要成分(占硬化劑的活性氫基(H)的數(shù)目50％以上)的場(chǎng)合，即使在其中混合多元醇系、芳族雙胺系等的1種或2種以上的硬化劑也可以。
構(gòu)成中間層9的彈性材料，最好用具有較低硬度的低硬度彈性材料形成，構(gòu)成表面層7的彈性材料，最好用具有較高硬度的高硬度彈性材料形成。
通過(guò)用低硬度彈性材料形成中間層9，即使在皮帶2的表面上發(fā)生裂紋，也能由中間層9的部分阻止裂紋的擴(kuò)展。尤其，如前所述在裂紋集中容易發(fā)生的部分，通過(guò)在中間層9設(shè)有厚壁部12，從而由于使中間層9的厚度增大而使表面層7的厚度減小，故能由皮帶2的表面附近阻止裂紋的擴(kuò)展。另外，由于對(duì)皮帶2的表面要求機(jī)械強(qiáng)度，故對(duì)表面層7使用高硬度彈性材料是合適的。尤其，在材料薄條5的寬度范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)陀捕鹊牟糠诌^(guò)厚時(shí)材料薄條5的處理性能變差。因此，在材料薄條5通過(guò)的寬度范圍內(nèi)，使中間層9的厚度減小、使表面層7的厚度增大，保持材料薄條5的處理性能。另外，即使萬(wàn)一在材料薄條5的寬度范圍內(nèi)發(fā)生裂紋，也能由中間層9的部分阻止住裂紋的擴(kuò)展。
尤其，最好中間層9所使用的低硬度彈性材料的硬度，其硬度計(jì)硬度為A80～A88(JIS K6253)，最好表面層7所使用的高硬度彈性材料，其硬度為A93～A99。當(dāng)中間層9的硬度低于A80時(shí)，就容易因中間層9的強(qiáng)度弱而發(fā)生層間剝離。當(dāng)中間層9的硬度高于A88時(shí)，基布磨損而損壞，就容易發(fā)生層間剝離。當(dāng)表面層7的硬度低于A93時(shí)，材料薄條5的處理性能降低。另外，在皮帶2的表面上形成排水用槽的場(chǎng)合，在表面層的硬度低于A93時(shí)，槽在加壓中變形而成為壓壞的形狀，脫水性能降低。當(dāng)表面層7的硬度大于A99時(shí)，皮帶2的可撓性變差，就容易發(fā)生裂紋。
接著，圖3表示本發(fā)明的造紙用彈性皮帶的另一實(shí)施形態(tài)。在圖3所示的造紙用彈性皮帶16中，厚壁部20通過(guò)表面層17而露出于造紙用彈性皮帶16的表面。在從材料薄條5通過(guò)的區(qū)域至與加壓閘瓦3的軸向端部13相當(dāng)?shù)膮^(qū)域和與加壓輥?zhàn)?的軸向端部14相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，皮帶16的厚度實(shí)際上變成均勻。在圖3所示的皮帶16中，由于在裂紋容易集中發(fā)生的部分使中間層19的厚度增大而形成厚壁部20，消除了表面層17，故難以發(fā)生裂紋并能在皮帶16的表面附近阻止裂紋的擴(kuò)展。
圖4表示本發(fā)明的造紙用彈性皮帶的另一實(shí)施形態(tài)。在該例中，以提高脫水效率為目的，在彈性皮帶21的外周面上沿皮帶行進(jìn)方向形成許多槽27。在該場(chǎng)合，在材料薄條5通過(guò)的區(qū)域內(nèi)，如果槽27的底觸及至低硬度的中間層24時(shí)，在加壓中槽27變形而成為壓壞的形狀，脫水性能降低，因此，在材料薄條5的寬度范圍內(nèi)將中間層24的厚度做小，將高硬度的表面層22的厚度做大，作成槽27的底28位于表面層22內(nèi)的狀態(tài)。通過(guò)作成這樣，能使材料薄條5的處理性能提高。
另一方面，在與加壓閘瓦3的軸向端部13相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，或與加壓輥?zhàn)?的軸向端部14相當(dāng)?shù)膮^(qū)域中，作成在中間層24上形成厚壁部25，將對(duì)應(yīng)的表面層22作成薄壁部26，使槽27的底29位于中間層24的厚壁部25內(nèi)。通常，發(fā)生裂紋時(shí)容易從槽27的底開(kāi)始發(fā)生。在圖4所示的皮帶21中，在容易發(fā)生裂紋的區(qū)域中，由于槽27的底29作成位于中間層24內(nèi)的狀態(tài)，故能抑制從槽27的底29發(fā)生裂紋的情況。另外，在中間層24上形成厚壁部25的部位上，也可以使槽27的深度比其它部位深而使槽27的底29到達(dá)中間層24內(nèi)。也可以代替槽27或與槽27一起在皮帶的外周面上設(shè)置許多盲孔。另外，這里所謂的盲孔是指非貫通孔。
圖2～圖4所示的皮帶是，加強(qiáng)基材6的厚度的表面?zhèn)燃s一半進(jìn)入中間層9、19、24內(nèi)。因此，加強(qiáng)基材6與中間層9、19、24之間獲得牢固的粘接力，能防止皮帶發(fā)生層間剝離。另外，由于浸透于加強(qiáng)基材6中的中間層9、19、24是硬度為A80～A88的較低的低硬度彈性材料，故中間層9、19、24起到一種防振材料的作用，能防止加強(qiáng)基材6的損壞。為了獲得這樣的效果，加強(qiáng)基材6的至少一部分必需進(jìn)入中間層9、19、24內(nèi)。另外，也可是加強(qiáng)基材6的整體進(jìn)入中間層9、19、24內(nèi)。
另外，在圖2～圖4所示的例子中，加強(qiáng)基材6的一部分、即背面?zhèn)燃s一半進(jìn)入背面層8、18、23內(nèi)。因此，在加強(qiáng)基材6與背面層8、18、23之間也能獲得牢固的粘接力。背面層8、18、23和中間層9、19、24，從加強(qiáng)基材6兩方的面進(jìn)入加強(qiáng)基材6的內(nèi)部，在加強(qiáng)基材6的大致中央進(jìn)行粘接。因此，背面層8、18、23和加強(qiáng)基材6與中間層9、19、24之間獲得牢固的粘接力，能防止皮帶發(fā)生層間剝離。背面層8、18、23也與中間層9、19、24相同，若用硬度計(jì)硬度為A80～A88的較低硬度的低硬度彈性材料形成，加強(qiáng)基材6的整體就被低硬度彈性材料含浸或被覆，能更有效防止加強(qiáng)基材6的損壞、進(jìn)一步提高皮帶2、16、21的耐久性。
圖2所示的皮帶，能如下地進(jìn)行制造。首先，將由多層織的環(huán)狀織布構(gòu)成的基布6的表背面預(yù)先翻轉(zhuǎn)。并從成為基布背面的面對(duì)背面層8涂覆聚胺脂并浸透至基布6的約一半。涂覆后的聚胺脂在70℃～100℃的溫度下進(jìn)行硬化。然后，將背面層8切削·研磨成其未進(jìn)入基布6部分的厚度成為規(guī)定的大小(例如0.5mm～2mm)。
接著，將基布6翻轉(zhuǎn)，對(duì)中間層9涂覆聚胺脂以從表面?zhèn)瘸錆M基布6剩余的部分。涂覆后的面用刮刀等使其平滑。另外，在與加壓閘瓦3的軸向端部13相當(dāng)?shù)膮^(qū)域、或與加壓輥?zhàn)?的軸向端部14相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，重疊地對(duì)中間層9涂覆聚胺脂，在該部分形成厚壁部12。
接著，從中間層9的上面對(duì)表面層7涂覆聚胺脂。并將整體加熱至120℃～140℃的溫度，使應(yīng)用于背面層8的外周面上的中間層9和表面層7的聚胺脂硬化而使整體粘接一體化。
最后，將表面層7切削·研磨成其未進(jìn)入構(gòu)成皮帶2的聚胺脂的基布6的部分的厚度成為規(guī)定的大小(例如0.5mm～2mm)。
圖5表示本發(fā)明的造紙用彈性皮帶的另一例。圖5所示的皮帶30與圖2所示的皮帶2的不同點(diǎn)在于，作為加強(qiáng)基材，使用加強(qiáng)絲31來(lái)代替織布6。
加強(qiáng)絲31由皮帶行走方向(以下，稱作“MD方向”)的絲32和與其呈垂直方向(以下，稱作“CMD方向”)的絲33構(gòu)成。MD方向的絲32和CMD方向的絲33，分別大致等間隔地配置著許多根，絲的材質(zhì)為例如聚酰胺、芳族聚酰胺、聚脂等。加強(qiáng)絲31被埋設(shè)于彈性材料中。
彈性材料由表面層34、背面層35、中間層36構(gòu)成。與圖2所示的皮帶相同，中間層36在皮帶寬度方向的規(guī)定部位形成厚壁部37，在與厚壁部37對(duì)應(yīng)的表面層34上形成有薄壁部38。各層的彈性材料與圖2所示的例子是同樣的。
在該例子中，通過(guò)用低硬度彈性材料形成中間層36，即使皮帶30表面發(fā)生裂紋，也能阻止裂紋擴(kuò)展至中間層36的部分。另外，由于通過(guò)在容易集中發(fā)生裂紋的部分將中間層36的厚度做大、在表面層34上設(shè)置薄壁部37而減小表面層34的厚度，故能阻止裂紋擴(kuò)展至皮帶30的表面附近。另外，由于在材料薄條5的寬度范圍內(nèi)減小中間層36的厚度，使高硬度的表面層34的厚度增大，故能維持材料薄條5的處理性能。即使萬(wàn)一在材料薄條5的寬度范圍內(nèi)發(fā)生裂紋，也能阻止住裂紋在中間層36部分的擴(kuò)展。
作為圖5所示的皮帶的又一變形例，如圖3所示，使中間層的厚壁部通過(guò)表面層而向皮帶的表面露出，或如圖4所示，可在皮帶的外周面形成許多排水槽。
在圖5所示的皮帶30中，加強(qiáng)絲31的整體或一部分進(jìn)入中間層36。在該例中，與圖2例中的中間層9相同，由于加強(qiáng)絲31至少部分地進(jìn)入由具有較低硬度的低硬度彈性材料構(gòu)成的中間層36中，故能防止加強(qiáng)絲31的損壞。另外，由于用低硬度彈性材料形成中間層36，故還能由加強(qiáng)絲31來(lái)防止彈性材料產(chǎn)生裂紋等的損壞。因此，能提高皮帶30的耐久性。
圖5所示的皮帶30，能如下地進(jìn)行制造。首先，在心軸上，將背面層35的聚胺脂涂覆成規(guī)定的厚度(例如2mm～3mm)，并以70℃～100℃的溫度使其硬化而形成背面層35。
接著，在背面層35的外周面上卷繞作為加強(qiáng)絲的CMD方向的絲33和MD方向的絲32。
接著，從加強(qiáng)絲31的上面涂覆成為中間層36的聚胺脂。涂覆后的面用刮刀等使其平滑。另外，在與加壓閘瓦3的軸向端部13相當(dāng)?shù)膮^(qū)域或與加壓輥?zhàn)?的軸向端部14相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，重疊地涂覆中間層36的聚胺脂，在該部分形成厚壁部37。
另外，從中間層36的上面涂覆表面層34的聚胺脂。接著，將整體加熱至120℃～140℃的溫度，使應(yīng)用于背面層35的外周面上的中間層36和表面層34的聚胺脂硬化而使整體粘接一體化。
最后，將表面層34切削·研磨成使皮帶30的整體的厚度成為規(guī)定的大小(例如5mm～6mm)。
以上，將在抄紙機(jī)的加壓工序中所使用的閘瓦加壓用的彈性皮帶作為例子作了說(shuō)明，但本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，即使作成壓延機(jī)用彈性皮帶、薄板輸送裝置用彈性皮帶等的造紙用彈性皮帶，一般也能使用。
作為實(shí)施例，對(duì)圖2所示的造紙用彈性皮帶按以下順序進(jìn)行制造。
作為加強(qiáng)基材，準(zhǔn)備由經(jīng)紗4層織的織布構(gòu)成的環(huán)形的基布6。該基布6厚是2.3mm，內(nèi)部具有空隙?；?的結(jié)構(gòu)是，MD方向的經(jīng)紗，由從表面?zhèn)纫来螢橹睆?.35mm的聚脂單纖維、3000d的聚脂多纖維、直徑0.35mm的聚脂單纖維、直徑0.35mm的尼龍單纖維的4層構(gòu)成，CMD方向的橫紗，由直徑0.40mm聚脂單纖維構(gòu)成。經(jīng)紗的根數(shù)為68根/英寸，橫紗的根數(shù)為56根/英寸。
作為背面層8的材料，將尿烷預(yù)聚物(PTMG系MDI預(yù)聚物NCO％＝5％)100重量部和硬化劑(將PTMG與ETHACURE300以65/35的比例混合當(dāng)量值＝219)25.3重量部個(gè)別地脫泡后，進(jìn)行混合。將其涂覆在預(yù)先表背翻轉(zhuǎn)后的基布6表面上，在80℃的溫度條件下進(jìn)行10小時(shí)的加熱。背面層8含浸至基布6厚度的50％。
接著，將在基布6上涂覆后的背面層8進(jìn)行切削·研磨成從基布6的表面起的厚度為1.0mm。然后，將基布6的表背面翻轉(zhuǎn)成涂覆后的面成為內(nèi)側(cè)。
接著，作為成為中間層9的材料，將與背面層8相同配合的聚胺脂，從基布6的另一方的面一邊含浸至背面層8的含浸面一邊涂覆。涂覆后的表面，使用刮刀弄成平滑，使與基布23的表面的位置大致一致。另外，在與加壓閘瓦3和加壓輥?zhàn)?的軸向端部相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，將中間層9的聚胺脂重疊地進(jìn)行涂覆、在MD方向形成高度為0.7mm的厚壁部12。
另外，作為表面層7，將尿烷預(yù)聚物(PTMG系TDI預(yù)聚物NCO％＝6.6％)100重量部和硬化劑(ETHACURE300當(dāng)量值＝107)18.2重量部個(gè)別地脫泡后，進(jìn)行混合，將其涂覆在中間層9上。
然后，在120℃的溫度條件下進(jìn)行16小時(shí)的加熱，使背面層8、中間層9、表面層7和基布6粘接一體化。
另外，對(duì)皮帶的表面進(jìn)行切削·研磨使表面層7的厚度成為1.5mm。所獲得的皮帶，整體的厚度為4.8mm，背面層8和中間層9的硬度為A85，表面層7的硬度為A95。
如以下那樣，作成比較試驗(yàn)用的樣品1～14。即，作為加強(qiáng)基材，準(zhǔn)備由與上述實(shí)施例中所用的相同的經(jīng)紗4層織的織布構(gòu)成的基布。并且，作為構(gòu)成背面層的材料，將尿烷預(yù)聚物(PTMG系MDI預(yù)聚物NCO％＝5％)和硬化劑(平均分子量1000的PTMG與ETHACURE300的混合物)個(gè)別地脫泡后，使各樣品配合比例變化并混合成能獲得表1所示的硬度。將其涂覆在基布的背面層，并在80℃的溫度條件下進(jìn)行10小時(shí)的加熱。構(gòu)成背面層的聚胺脂，含浸至基布厚度的1/2。接著，對(duì)涂覆在基布上的聚胺脂進(jìn)行切削·研磨，使從基布的表面的厚度成為1.0mm。
表1

接著，作為形成中間層的材料，使用與背面層相同配合的聚胺脂，將其從背面層的相反側(cè)的面一邊含浸至背面層的含浸面一邊涂覆。中間層的厚度，至基布的表面呈表1所示、或從基布的表面起的厚度，作成為0.7mm。
另外，作為構(gòu)成表面層的材料，對(duì)于樣品1～3、5、6、8、9、11～14，將尿烷預(yù)聚物(PTMG系TDI預(yù)聚物NCO％＝6.6％)100重量部和硬化劑(ETHACURE300當(dāng)量值＝107)18.2重量部進(jìn)行混合后的聚胺脂涂覆在中間層上。對(duì)于樣品4、7、10，將尿烷預(yù)聚物(PTMG系TDI預(yù)聚物NCO％＝5.3％)100重量部和硬化劑(ETHACURE300當(dāng)量值＝107)14.6重量部進(jìn)行混合后的聚胺脂涂覆在中間層上。另外，各樣品中的表面層的厚度分別記載在表1上。
然后，在120℃的溫度條件下進(jìn)行16小時(shí)的加熱，使背面層、中間層、表面層和基布粘接一體化。另外，將皮帶的表面切削·研磨成整體厚度為4.8mm，獲得樣品。
另外，中間層的厚度，從基布的表面至0.7mm的樣品(樣品3、4、6、7、9、10、12)，假定造紙用皮帶的規(guī)定部位的厚壁部。
對(duì)于上述各樣品，用由JISK6260所定義的戴瑪恰(日文デマツチヤ)式彎曲試驗(yàn)機(jī)，在以下條件下進(jìn)行裂紋擴(kuò)展性的試驗(yàn)。試驗(yàn)片的尺寸，寬20mm、長(zhǎng)150mm。往復(fù)運(yùn)動(dòng)的最大距離為80.5mm、最小距離為38.5mm、運(yùn)動(dòng)距離為42.0mm。在試驗(yàn)片的長(zhǎng)度方向中央、寬度方向一端部外面，切入長(zhǎng)度3mm、深度1.5mm。在該條件下，彎曲1000次后，測(cè)定龜裂的大小。將其結(jié)果示于表1的龜裂擴(kuò)展長(zhǎng)度的項(xiàng)目欄。
接著，對(duì)于上述各樣品，取寬20mm、長(zhǎng)420mm的試驗(yàn)片。如圖6所示，一邊用把持構(gòu)件40把持試驗(yàn)片39的長(zhǎng)度方向兩端部、一邊在中間部?jī)?nèi)側(cè)使直經(jīng)25mm的表面光滑的金屬制圓棒41接觸地施加9.8kN/m的張力。在保持張力的狀態(tài)下，一邊由噴嘴42向試驗(yàn)片39的內(nèi)面與軸39之間供給潤(rùn)滑油、一邊使試驗(yàn)片39以10cm的幅度反復(fù)地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。用這樣的方法，一邊對(duì)試驗(yàn)片39施加張力、一邊在內(nèi)面與圓棒41之間反復(fù)進(jìn)行滑動(dòng)。在反復(fù)進(jìn)行500萬(wàn)次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，卸下樣品并通過(guò)目視觀察層間剝離的有無(wú)。將其結(jié)果，示于表1的剝離耐久試驗(yàn)的項(xiàng)目欄。
如表1所示，在龜裂擴(kuò)展長(zhǎng)度的試驗(yàn)中，彎曲1000次后的龜裂的大小，相對(duì)未設(shè)厚壁部的樣品(樣品1、2、5、8、11、13、14)為1mm以上而言，在設(shè)有厚壁部的樣品(樣品3、4、6、7、9、10、12)中獲得0.5mm以下的良好結(jié)果。另外，在設(shè)置厚壁部方面，對(duì)于由硬度計(jì)硬度(JISK6253)為A80～A88的低硬度彈性材料形成中間層、并由硬度計(jì)硬度(JISK6253)為A93～A99的高硬度彈性材料形成表面層的場(chǎng)合(樣品3、4、6、7、9、10)，在龜裂擴(kuò)展長(zhǎng)度的試驗(yàn)中，不僅能獲得龜裂的大小為0.4mm以下的更良好的結(jié)果，在剝離耐久試驗(yàn)中，也完全未檢測(cè)出層間剝離。
另外，這次所揭示的實(shí)施形態(tài)和實(shí)施例是各方面的例示、而應(yīng)認(rèn)為不受其限制。本發(fā)明的范圍不是按上述說(shuō)明、而是根據(jù)權(quán)利要求的范圍，意味著包括在與權(quán)利要求的范圍相當(dāng)?shù)囊饬x和范圍內(nèi)所有的變更。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的造紙用彈性皮帶，在彈性材料中埋設(shè)加強(qiáng)基材而成的造紙用彈性皮帶中，由于所述彈性材料具有表面層、背面層、位于所述表面層與所述背面層之間的中間層，所述中間層，由于設(shè)有沿皮帶行進(jìn)方向在皮帶厚度方向具有厚度的厚壁部，故即使在造紙用彈性皮帶上例如發(fā)生裂紋的場(chǎng)合，也能防止已發(fā)生的裂紋擴(kuò)展至皮帶內(nèi)部。尤其，在用硬度計(jì)硬度(JIS K6253)為A80～A88的低硬度彈性材料形成所述中間層、用硬度計(jì)硬度(JIS K6253)為A93～A99的高硬度彈性材料形成所述表面層的場(chǎng)合，能防止加強(qiáng)基材的損壞，還能提高皮帶的耐久性。
權(quán)利要求
1.一種造紙用彈性皮帶(2、16、21、30)，在其彈性材料中埋設(shè)有加強(qiáng)基材(6)，其特征在于，所述彈性材料具有表面層(7、17、22、34)、背面層(8、18、23、35)、位于所述表面層與所述背面層之間的中間層(9、19、24、36)，所述中間層，具有沿皮帶行進(jìn)方向在皮帶厚度方向有厚度的厚壁部(12、20、25、37)。
2.如權(quán)利要求1所述的造紙用彈性皮帶，其特征在于，在所述表面層中具有位于所述厚壁部的表面?zhèn)?、并使皮帶厚度方向的厚度減薄的薄壁部(15、26、38)。
3.如權(quán)利要求1所述的造紙用彈性皮帶(16)，其特征在于，所述厚壁部(20)通過(guò)所述表面層(17)而向皮帶表面露出。
4.如權(quán)利要求1所述的造紙用彈性皮帶，其特征在于，所述中間層(9、19、24、36)由低硬度彈性材料形成，所述表面層(7、17、22、34)由高硬度彈性材料形成。
5.如權(quán)利要求4所述的造紙用彈性皮帶，其特征在于，所述低硬度彈性材料，其硬度計(jì)硬度(JIS K6253)為A80～A88，所述高硬度彈性材料，其硬度計(jì)硬度(JIS K6253)為A93～A99。
6.如權(quán)利要求1所述的造紙用彈性皮帶(21)，其特征在于，在所述彈性皮帶的外周面上形成有槽(27)。
7.如權(quán)利要求6所述的造紙用彈性皮帶(21)，其特征在于，位于所述厚壁部(25)上方的槽(27)的底在所述中間層(24)內(nèi)，位于所述厚壁部上方以外的槽(27)的底在所述表面層(22)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的造紙用彈性皮帶，其特征在于，所述加強(qiáng)基材的至少一部分位于所述中間層內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的造紙用彈性皮帶，其特征在于，所述加強(qiáng)基材的一部分位于所述背面層內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的造紙用彈性皮帶，其特征在于，所述造紙用彈性皮帶，具有加壓輥?zhàn)?1)、與所述加壓輥?zhàn)?1)相對(duì)的彈性皮帶(2)、位于所述彈性皮帶(2)的內(nèi)側(cè)并將所述彈性皮帶(2)向所述加壓輥?zhàn)?1)側(cè)推壓的加壓閘瓦(3)，彈性皮帶(2)是在所述彈性皮帶(2)與所述加壓輥?zhàn)?1)之間對(duì)材料薄條(5)進(jìn)行加壓的造紙用加壓裝置中所使用。
11.如權(quán)利要求10所述的造紙用彈性皮帶，其特征在于，所述厚壁部形成于與所述加壓閘瓦(3)的軸向端部對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
12.如權(quán)利要求10所述的造紙用彈性皮帶，其特征在于，所述厚壁部形成于與所述加壓輥?zhàn)?1)的軸向端部對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
全文摘要
一種能防止已發(fā)生的裂紋擴(kuò)展至皮帶內(nèi)部并能提高耐久性的造紙用彈性皮帶，該造紙用彈性皮帶，在其彈性材料中埋設(shè)有加強(qiáng)基材(6)，所述彈性材料具有表面層(7)、背面層(8)、位于所述表面層(7)與所述背面層(8)之間的中間層(9)，所述中間層(9)具有沿皮帶行進(jìn)方向在皮帶厚度方向有厚度的厚壁部(12)。而且，所述厚壁部(12)還能通過(guò)所述表面層(7)而向皮帶表面露出，另外，最好是所述厚壁部(12)由低硬度彈性材料形成、所述表面層(7)由高硬度彈性材料形成。
文檔編號(hào)D21F3/00GK1479823SQ01820264
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2001年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月13日
發(fā)明者渡邊篤雄, 壽, 疋田孝壽, 志, 渡邊篤志 申請(qǐng)人:山內(nèi)株式會(huì)社