專利名稱：造紙機(jī)帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙機(jī)帶，特別涉及一種造紙機(jī)帶的改進(jìn)，從而可以降低造紙機(jī)的操作成本。
背景技術(shù)：
在造紙機(jī)中，通常使用瓦形壓榨件。瓦形壓榨件包括壓輥和與壓輥相對(duì)的瓦形物。濕紙幅通常位于毛毯之間，通過(guò)瓦形物和壓輥之間形成的間隙被攜帶。瓦形壓榨裝置具有的間隙區(qū)域要比包含一對(duì)相對(duì)壓輥的壓榨件的間隙區(qū)域大。
圖1(a)為普通瓦形壓榨裝置100a的示意圖，其中所使用的是一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的瓦形壓榨帶B。在圖1(b)中所示的瓦形壓榨裝置100b中，所使用的是一個(gè)相對(duì)較短的瓦形壓榨帶。每一個(gè)這些瓦形壓榨件都具有一個(gè)壓榨部P，其包括一壓輥R和一瓦形物S。隨著壓輥R沿箭頭MD所示的機(jī)器方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，置于一對(duì)毛毯F之間的濕紙幅W，沿著帶B穿過(guò)壓榨部P。
圖2為用于造紙機(jī)壓光部的普通瓦形壓榨件100c的示意圖。隨著壓光輥R’的旋轉(zhuǎn)，壓光帶BC和粗紙幅W’被夾入位于壓光棍R’和瓦形物S之間的壓榨部P中。
為達(dá)到所需的效果，帶B和BC用于造紙機(jī)的不同部位，并且其細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)也不相同。然而，它們的基本結(jié)構(gòu)卻是相同的，即均包括一個(gè)將力量傳遞到帶上的基體，以及一個(gè)在基體上形成的高分子量彈性部分。高分子量部分可以防止液體從帶的一個(gè)表面向另一個(gè)表面滲漏。
通常在瓦形壓榨裝置上供給有潤(rùn)滑劑，多數(shù)情況下使用潤(rùn)滑油，以減小瓦形物和帶之間的摩擦。降低瓦形物和帶之間的摩擦可以減小壓輥驅(qū)動(dòng)帶所需的能量。
由于潤(rùn)滑劑以薄層形式存在，普通瓦形壓榨裝置的操作存在一些問(wèn)題。薄層的潤(rùn)滑劑不具有充分減小摩擦的效果，因此壓輥驅(qū)動(dòng)帶所需的驅(qū)動(dòng)力很大。在這些情況下，帶運(yùn)轉(zhuǎn)中的摩擦還會(huì)產(chǎn)生熱量，從而導(dǎo)致潤(rùn)滑劑溫度的升高，以及其粘性系數(shù)的減小。潤(rùn)滑劑的粘性減小將導(dǎo)致摩擦的進(jìn)一步增大。
由于以上原因，設(shè)計(jì)出了各種不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)以便在瓦形壓榨裝置中的瓦形物和帶之間供給更多的潤(rùn)滑劑。另外，發(fā)明了各種不同的帶結(jié)構(gòu)以便能夠?qū)赫ゲ抗┙o更多的潤(rùn)滑劑。
圖3(a)、3(b)、和3(c)示出了第4,482,430號(hào)美國(guó)專利中披露的一種向瓦形壓榨裝置的壓榨部供給潤(rùn)滑劑的裝置。如圖3(a)所示，潤(rùn)滑劑供應(yīng)器L相對(duì)瓦形物S，位于機(jī)器方向的上游端，用于提供瓦形物S和帶B1的瓦形物接觸表面B12之間的潤(rùn)滑劑L1。在帶B1的瓦形物接觸表面B12上設(shè)有多個(gè)容納潤(rùn)滑劑的凹部B13。當(dāng)潤(rùn)滑劑容納于凹部B13中時(shí)，隨著帶B1在間隙壓力下的前進(jìn)，潤(rùn)滑劑被供給到瓦形物S和帶B1之間。
在第4,482,430號(hào)美國(guó)專利中披露了各種凹部的實(shí)施例。例如，圖3(b)所示的杯形凹部B13，以及圖3(c)所示的槽形凹部B13’。
圖4所示為公開(kāi)號(hào)第81291/1994的未經(jīng)審查的日本專利中披露的帶。在該技術(shù)中，帶B2包括由沿著機(jī)器方向的紗線B24以及與機(jī)器方向交叉的紗線B25形成的基體，以及在基體上設(shè)置的高分子量彈性部分。帶B2具有一個(gè)濕紙幅接觸表面B21和一個(gè)瓦形物接觸表面B22。
在帶B2的瓦形物接觸表面B22上具有凸部B23。這些凸部在瓦形物接觸表面B22上依次形成多個(gè)凹部。這使得潤(rùn)滑劑可容納在帶B2的瓦形物接觸表面B22中，并供給到瓦形物和帶B2之間。
盡管圖3和圖4中所示的帶，在其瓦形物接觸表面上具有凹部，可以使?jié)櫥瑒┰谄渲旭v留，但是潤(rùn)滑劑的供給仍然不充分，因?yàn)樵谂c瓦形物接觸的凸部表面并沒(méi)有潤(rùn)滑劑駐留。本發(fā)明的目的是提供一種造紙機(jī)帶，其可以確保在帶和瓦形物之間供給足夠的潤(rùn)滑劑。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提出的造紙機(jī)帶具有濕紙幅接觸表面和瓦形物接觸表面，并且包括基體和至少在瓦形物接觸表面形成的高分子量彈性部分。高分子量彈性部分包含粉狀材料，其在瓦形物接觸表面形成突出和凹部。
優(yōu)選，瓦形物接觸表面的表面粗糙度Rz在50到500微米之間，粉狀材料的顆粒直徑在5到500微米之間，并且粉狀材料在高分子量彈性部分中的含量按重量計(jì)在5％到50％之間。
粉狀材料優(yōu)選金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、樹(shù)脂粉狀材料、或上述材料的兩種或多種混合物。
在粉狀材料為無(wú)機(jī)化合物的情況下，優(yōu)選親脂性的無(wú)機(jī)化合物。在粉狀材料為樹(shù)脂的情況下，優(yōu)選包含吸油樹(shù)脂或親脂性樹(shù)脂。
根據(jù)本發(fā)明，可以在帶和瓦形物之間供給更多的潤(rùn)滑劑，因?yàn)闈?rùn)滑劑可以駐留在通過(guò)粉狀材料在瓦形物接觸表面自由形成的多個(gè)突起和凹部中。因此，帶和瓦形物之間的摩擦減小了，并且驅(qū)動(dòng)造紙機(jī)所需的能量也減小了。


圖1(a)和1(b)為兩種普通瓦形壓榨件的示意圖；圖2為用于造紙機(jī)壓光部的普通瓦形壓榨件的示意圖；圖3(a)為已有技術(shù)中用于在瓦形物和帶之間供給潤(rùn)滑劑的裝置的示意圖；圖3(b)和3(c)為用于圖3(a)所示裝置的帶的兩種可選表面結(jié)構(gòu)的局部正視圖；圖4為已有技術(shù)中在瓦形物和帶之間供給潤(rùn)滑劑的瓦形壓榨件帶的橫截面圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的瓦形壓榨件帶的橫截面圖；圖6為用于測(cè)試造紙機(jī)帶性能的裝置的示意圖；以及圖7為使用圖6所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果表。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的造紙機(jī)帶的一個(gè)實(shí)施例將參照?qǐng)D5進(jìn)行解釋，所示的帶10包括基體20和高分子量彈性部分30。該帶具有一個(gè)濕紙幅接觸表面11，和一個(gè)瓦形物接觸表面12?；w20將力量傳遞到帶10，并且，如圖5所示，還可包括織底織物，其具有沿著機(jī)器方向的紗線和與機(jī)器方向交叉的紗線。然而基體20也不僅局限于紡織材料。例如，基體所包含的沿著機(jī)器方向的紗線和與機(jī)器方向交叉的紗線是通過(guò)覆蓋而非紡織形成?；w也可以由窄帶形織物組成，其以螺旋形式纏繞形成環(huán)狀織物底。
高分子量彈性部分30形成于基體20的兩側(cè)，以及在基體紗線之間的空間中。另外，瓦形壓榨帶還具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，例如在一種中，其中，高分子量彈性部分的濕紙幅接觸面上設(shè)有多個(gè)溝槽，以便臨時(shí)駐留來(lái)自濕紙幅的水，或者另一種，其中，高分子量彈性部分不是在帶的濕紙幅接觸側(cè)形成，這樣，在基體的表面形成帶的濕紙幅接觸表面。不論在何種情況下，根據(jù)本發(fā)明的帶都具有由高分子量彈性部分30形成的瓦形物接觸表面12。
通過(guò)包含在高分子量彈性部分30的粉狀材料40，可在瓦形物接觸表面12上自由形成有微小突起和凹部。粉狀材料40的尺寸在50微米級(jí)，因此為說(shuō)明起見(jiàn)，在圖5中作了放大。通過(guò)由粉狀材料40形成的微小的突起和凹部，使得潤(rùn)滑劑可以在其內(nèi)駐留，因此本發(fā)明可以在瓦形物和帶10之間供給更多的潤(rùn)滑劑。帶具有高性能并且制造容易，因?yàn)楦叻肿恿繌椥圆糠?0的形成僅需通過(guò)將粉狀材料40與高分子量彈性原料混合，然后將混合物涂覆在基體20上并固化。
作為試驗(yàn)結(jié)果，其可以確定瓦形接觸面12的最合適的表面粗糙度Rz在50到500微米之間。表面粗糙度Rz的測(cè)量是根據(jù)JISB0601定義的十點(diǎn)平均粗糙度測(cè)量方法。
最好使用平均微粒直徑在5到500微米范圍的細(xì)小微粒，優(yōu)選100到300微米，以達(dá)到上述范圍的表面粗糙度范圍。另外，粉狀材料40的平均微粒直徑為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的非均勻微粒直徑分布曲線的中間尺寸(中間直徑)。
比較合適的，混入高分子量彈性材料中的粉狀材料40的含量按重量計(jì)在5％到50％，優(yōu)選按重量計(jì)在10％到20％。
關(guān)于這一點(diǎn)，細(xì)小金屬粉狀材料，無(wú)機(jī)化合粉狀材料，和樹(shù)脂粉狀材料都可以用作粉狀材料40。無(wú)論是上述一種材料，還是上述多種材料的混合物都可以使用。
親脂性無(wú)機(jī)化合物例如滑石(talc)可用作無(wú)機(jī)化合物粉狀材料。在這種情況下，潤(rùn)滑劑不但可駐留在瓦形物接觸表面12的微小突出和凹部，而且，滑石的親脂性化學(xué)特性可以使得潤(rùn)滑劑被瓦形物接觸表面12所吸收。另外，親脂性無(wú)機(jī)化合物具有很小的摩擦阻力，適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
在使用粉狀樹(shù)脂材料的情況下，球狀或中空的粉狀微粒，吸油粉狀樹(shù)脂材料例如聚合物凝膠等，或親脂性樹(shù)脂如丙稀酸(酯)類樹(shù)脂和聚苯乙烯樹(shù)脂，都可以用作粉狀樹(shù)脂材料。由于粉狀材料的作用，增加了量的潤(rùn)滑劑可以駐留在帶10的瓦形物接觸表面12內(nèi)。
使用圖6所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)，以測(cè)定根據(jù)本發(fā)明提出的帶的效果。首先，按照實(shí)例準(zhǔn)備樣品，在下述步驟中制造的所有樣品的結(jié)構(gòu)均相同。
首先，將沿機(jī)器方向的紗線和與機(jī)器方向交叉的紗線進(jìn)行紡織，并且，將環(huán)狀紡織織物備作基體。聚酯單絲既用作沿著機(jī)器方向的紗線又可用作與機(jī)器方向交叉的紗線材料。環(huán)狀紡織織物的外圍長(zhǎng)度為6米，并且其寬度為0.2米?；w以預(yù)定張緊力支撐在兩個(gè)壓輥之間，并且通過(guò)壓輥的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
接下來(lái)，以Adiprene L167(Uniroyal化學(xué)公司的品牌)作為預(yù)聚物，并且以Cuamine MT(Ihara化學(xué)工業(yè)有限公司的品牌)作為固化劑。將預(yù)聚物和固化劑混合以制造熱固性的液體氨基甲酸乙脂。
粉狀材料包括丙烯酸(酯)類樹(shù)脂，其為有機(jī)化合物，將其混入液體氨基甲酸乙脂。調(diào)整細(xì)小微粒的微粒直徑，以及混合物的量，可獲得所需的表面粗糙度。將紡織織物浸入包含粉狀材料的液體氨基甲酸乙脂中，這樣，其可浸透紡織織物的內(nèi)部和上部，并且在紡織織物的上部表面形成一層。然后固化該液體氨基甲酸乙脂。
然后，將基體從輥?zhàn)又幸谱?，并且將其?nèi)部外翻，這樣包含粉狀材料的氨基甲酸乙脂部分形成帶的內(nèi)表面。然后，將具有含粉末氨基甲酸乙脂內(nèi)層的基體重新裝到輥?zhàn)由稀?br> 另一份液體氨基甲酸乙脂，與先前制備的液體氨基甲酸乙脂相似，但是沒(méi)有粉狀材料，也將其涂覆于基體的上表面。這份添加的液體氨基甲酸乙脂與位于基體內(nèi)部已經(jīng)固化的氨基甲酸乙脂相粘貼。該液體氨基甲酸乙脂在基體的外部形成一層并被固化。
最后磨光該氨基甲酸乙脂部分的外表面，從而得到一個(gè)厚度為4.5毫米的樣品。
將樣品夾在圖6所示的試驗(yàn)裝置中的壓輥R和瓦形物S之間，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。樣品通過(guò)壓輥R的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動(dòng)。電表A用來(lái)測(cè)量驅(qū)動(dòng)壓輥R的電機(jī)(未示出)負(fù)載。噴油裝置J將一束油L1噴射到瓦形物和樣品內(nèi)側(cè)之間。另外，從樣品內(nèi)側(cè)跌落的油L1可被收集到油收集器OR中。油收集器OR中的油通過(guò)泵PU重新循環(huán)到噴油裝置J中。
實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)行條件如下。樣品的速度為15m/min。樣品的張緊力為50KN/m。施加的壓力為300KN/m2。從噴油裝置流出的油速為1L/min。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。在總評(píng)欄中，標(biāo)號(hào)◎表示超高性能，標(biāo)號(hào)○標(biāo)示高性能，并且標(biāo)號(hào)△表示與已有技術(shù)的瓦形壓榨帶性能相當(dāng)?？梢源_定，當(dāng)表面粗糙度Rz在范圍50到500微米時(shí)，可獲得高性能，并且當(dāng)表面粗糙度Rz在范圍10到100微米時(shí)，可獲得最適宜的結(jié)果。從表中可以看出，當(dāng)表面粗糙度Rz非常小或非常大時(shí)，電機(jī)負(fù)載就會(huì)顯著增加。
根據(jù)本發(fā)明提出的帶，潤(rùn)滑劑可以駐留在高分子量彈性層中包含的粉狀材料在帶的瓦形物接觸表面上自由形成的突起和凹部中，因而可以在帶和瓦形物之間供給大量的潤(rùn)滑劑。結(jié)果，帶和瓦形物之間的摩擦就會(huì)減小，因而驅(qū)動(dòng)造紙機(jī)所需的能量也將顯著降低。
顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種更改和變化。因此，本發(fā)明的各種更改、變化由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物的內(nèi)容涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種造紙機(jī)帶，具有濕紙幅接觸表面，和瓦形物接觸表面，所述帶包括基體和至少在所述瓦形物接觸表面形成的高分子量彈性部分，所述高分子量彈性部分包括粉狀材料，和所述粉狀材料在所述瓦形物接觸表面形成的突起和凹部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)帶，其中所述瓦形物接觸表面的表面粗糙度Rz在50到500微米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)帶，其中所述粉狀材料的微粒直徑在5到500微米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的造紙機(jī)帶，其中所述粉狀材料的微粒直徑在5到500微米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)帶，其中所述粉狀材料在所述高分子量彈性部分中的含量按重量計(jì)在5％到50％之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的造紙機(jī)帶，其中所述粉狀材料在所述高分子量彈性部分中的含量按重量計(jì)在5％到50％之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的造紙機(jī)帶，其中所述粉狀材料在所述高分子量彈性部分中的含量按重量計(jì)在5％到50％之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的造紙機(jī)帶，其中所述粉狀材料在所述高分子量彈性部分中的含量按重量計(jì)在5％到50％之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)帶，其中所述粉狀材料包括選自金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、以及樹(shù)脂粉狀材料中的一種或多種材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的造紙機(jī)帶，其中，所述粉狀材料包括選自金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、以及樹(shù)脂粉狀材料中的一種或多種材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的造紙機(jī)帶，其中，所述粉狀材料包括選自金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、以及樹(shù)脂粉狀材料中的一種或多種材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的造紙機(jī)帶，其中，所述粉狀材料包括選自金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、以及樹(shù)脂粉狀材料中的一種或多種材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的造紙機(jī)帶，其中所述粉狀材料包括選自金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、以及樹(shù)脂粉狀材料中的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造紙機(jī)帶，其中，所述粉狀材料包括選自金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、以及樹(shù)脂粉狀材料中的一種或多種材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的造紙機(jī)帶，其中，所述粉狀材料包括選自金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、以及樹(shù)脂粉狀材料中的一種或多種材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的造紙機(jī)帶，其中，所述粉狀材料包括選自金屬粉狀材料、無(wú)機(jī)化合物粉狀材料、以及樹(shù)脂粉狀材料中的一種或多種材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)帶，其中，所述粉狀材料包括親脂性無(wú)機(jī)化合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)帶，其中，所述粉狀材料包括吸油樹(shù)脂或親脂性樹(shù)脂。
全文摘要
一種造紙機(jī)帶，通過(guò)在基體上形成的高分子量彈性部分中所包含的粉狀材料，可在帶的瓦形物接觸表面自由形成微小的突起和凹部。瓦形物接觸表面的表面粗糙度Rz在50到500微米之間；粉狀材料的微粒直徑在5到500微米之間；粉狀材料在高分子量彈性部分中的含量按重量計(jì)在5％到50％之間。潤(rùn)滑劑可以駐留在微小的突起和凹部中，因此更多量的潤(rùn)滑劑可以供給到帶和與之相配的瓦形物之間。結(jié)果，帶和瓦形物之間的摩擦減小了，驅(qū)動(dòng)造紙機(jī)所需的能量也隨之減小了。
文檔編號(hào)D21F3/00GK1485495SQ031538
公開(kāi)日2004年3月31日 申請(qǐng)日期2003年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者渡邊一正 申請(qǐng)人:市川毛織株式會(huì)社