CN102333918A - 靴型压榨带 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于，阻止在靴型压榨带中的脊部的表面部分和吸水部的底部部分中出现裂缝，其中，靴型压榨带在湿纸幅侧层的表面层中具有吸水部和脊部。靴型压榨带通过基层B、设置在基层B的外侧上的湿纸幅侧层(20)、和内侧上的靴侧层S制成；湿纸幅侧层(20)和靴侧层S由高聚物弹性材料制成。湿纸幅侧层(20)的表面层(11)包括凹形吸水部(40)和脊部(50)，由于吸水部(40)的形成而使脊部(50)成为突出部分。通过将脊部(50)的表面部分(52)的硬度设定为比吸水部(40)的底部部分(42)的硬度更高的值，阻止靴型压榨带(10)的脊部(50)的表面部分(52)和吸水部(40)的底部部分(42)和角部分(43)中出现裂缝。
Description
技术领域
本发明涉及在造纸靴压装置中使用的用于靴压的带(在下文中被称为“靴型压榨带”)，且更具体地涉及一种具有优良耐久性的靴型压榨带。
背景技术
传统上用作造纸压制部分的靴压装置可大致分为两种类型，如图1和2中所示。
在这两种类型中，辊R和靴SH相互表面接触，两个循环毡F1、F2和靴型压榨带10A被夹紧在辊R与靴SH之间。需要脱水的湿纸幅P置于靴型压榨带10A的顶部上，同时被支撑在循环毡F1、F2之间，并经过由辊R和靴SH构成的夹压部分N而被脱水。
在这些装置中，如图1和2中所示，通过辊R与靴SH的表面接触形成宽的夹压部分N，以改善脱水效果。
在图1所示装置中，使用相对较长的靴型压榨带；这种靴型压榨带被形成为循环形状，并沿多个辊r(在图1中为5个辊)布置，且以固定拉伸力行进。
另一方面，在图2所示装置中，使用相对较短的靴型压榨带。
图3(a)是根据现有技术的靴型压榨带10A(其可用于图1、2所示的靴压装置中)沿机器横向(CMD)的截面图。
这种靴型压榨带10A包括：基层B、设置在基层B的外侧上的湿纸幅侧层20、和内侧上的靴侧层S；湿纸幅侧层20和靴侧层S由高聚物弹性材料制成。
高聚物弹性材料还设置在基层B的内侧。靴型压榨带10A中包括的所有高聚物弹性材料被制成为单一的主体。
设置基层B以给予靴型压榨带10A强度；通过将MD(机器方向)纱与CMD(机器横向)纱非编织地叠置而制成的基层、通过将细带形的非编织的或编织的织物沿宽度方向卷为螺旋形而制成的基层、或类似物、以及通过MD纱与CMD纱编织的基织物均可使用，只要实现基层的功能即可。
在靴型压榨带制造过程中，湿纸幅侧层20和靴侧层S可通过分立过程或通过一个过程相对于基层B制成。高聚物弹性材料可为树脂或人造橡胶；但是，其中常使用聚氨酯树脂，特别是热固性聚氨酯树脂。
设置在湿纸幅侧层20的表面层11(这将在下文中阐释)中的凹形的吸水部40具有的功能是：暂时捕获在夹压部分N处从湿纸幅挤出的湿气。在吸水部40中捕获的湿气因而从靴型压榨带10A快速移走，并当靴型压榨带10A行进且其行进角度改变时被排除。
特别地，吸水部40通过以下方式制成：形成沿机器方向(MD)连续设置的各凹形槽或者独立设置的多个盲钻孔，其深度未达到基层。
图3(a)显示出在吸水部40中，截面通过直线形成，底部部分的角部以直角形成；不过，还存在其它实现保水功能的例子，其中，吸水部40的底表面完全呈曲形，如图3(b)中所示；底部部分是具有锐角的低陷部，如图3(c)中所示；或者吸水部40采用具有窄的入口和宽的内部分的所称燕尾槽的形状，如图3(d)至(f)中所示。
湿纸幅侧层的表面层11包括凹形的吸水部40和脊部50，脊部50是在形成吸水部40时产生的突出部分。
图4是传统靴型压榨带沿机器横向(与行进方向交叉成直角的方向)的截面图，其中，包括吸水部的湿纸幅侧的表面层由高硬度的高聚物弹性材料制成，其它层由低硬度的高聚物弹性材料制成(专利文件1)。
当使用靴型压榨带时，在造纸机器的操作过程中，沿靴型压榨带厚度方向施加的极强的压缩力和沿与行进方向相反的方向施加的所称的剪切力重复作用在靴型压榨带上；因此，高聚物弹性材料逐渐劣化，并最终不能承受这些载荷，其结果是所有部分出现裂缝。
引用清单：
专利文献：
[专利文件1]美国专利No.5766421
发明内容
近年来，由于造纸生产率提高，造纸机器的速度已经增大，靴压装置的夹压已经被设定在更高的值。因此，需要在严酷操作条件下不易损坏的具有高度耐久性的靴型压榨带。
如前所述，当使用靴型压榨带10A时，由于在高压施加于夹压部分内时靴型压榨带10A以高速行进，因而沿其厚度方向在夹压部分内施加极高的载荷。
而且，行进方向(机器方向)的逆向力用作所述带的湿纸幅侧层的表面层11上的载荷。这意味着，在经过夹压部分的靴型压榨带部分之后紧邻的部分仍在夹压部分内，而且，即使已经移出夹压部分的部位尽力沿机器方向移动，沿厚度方向的载荷被加到在作为其后紧邻部分的夹压部分内；因此，此载荷用作破裂力，机器方向的逆向载荷被加入。
图5是根据专利文件1的传统靴型压榨带构造的例示图，其中显示出当湿纸幅侧层由高硬度的高聚物弹性材料制成时出现的裂缝。
在这种情况下，由于高聚物弹性材料具有高硬度，因而出现裂缝CR，特别是在吸水部40的底部部分和角部分43中。
图6是传统靴型压榨带构造的例示图，其中显示出当湿纸幅侧层由低硬度的高聚物弹性材料制成时出现的裂缝。
在这种情况下，由于高聚物弹性材料具有低硬度，因而在吸水部40内几乎未出现任何裂缝CR。
另一方面，由于高聚物弹性材料具有低硬度，因而对应于行进方向(MD)的逆向载荷的应变不能被容易地适应；因此，在脊部50的表面52中的裂缝CR变得明显。
针对前述问题，本发明的目的在于提供一种能够抑制裂缝出现的高耐久性的靴型压榨带。
本发明通过一种靴型压榨带解决前述问题，所述靴型压榨带由基层、湿纸幅侧层和靴侧层制成，其***置于靴压装置的压辊与靴之间；其中，所述湿纸幅侧层由高聚物弹性材料制成，凹形吸水部和脊部形成在所述湿纸幅侧层的表面层中，所述脊部的表面部分的硬度高于所述吸水部的底部部分的硬度。
进一步地，在本发明中，所述脊部的表面部分的硬度在根据JIS-A的93至97度的范围内，所述吸水部的底部部分的硬度在根据JIS-A的90至95度的范围内，所述脊部的表面部分的硬度比所述吸水部的底部部分的硬度大根据JIS-A的1至5度，优选地大根据JIS-A的1至3度。
根据本发明，可以显著改善靴型压榨带的耐久性，这是因为，通过将脊部的表面部分的硬度设定为相对较高的值并通过将吸水部的底部部分的硬度设定为相对较低的值，可同时在脊部的表面部分和吸水部的底部部分中抑制裂缝的出现。
而且，由于脊部的表面部分是由高硬度的高聚物弹性材料制成，因而即使当靴型压榨带在严酷条件下使用时，吸水部(槽部分)也不会封闭，由此可保持脱水效果。
附图说明
图1是适于相对较长靴型压榨带的靴压装置的示意图。
图2是适于相对较短靴型压榨带的靴压装置的示意图。
图3(a)是传统靴型压榨带沿机器横向的截面图。图3(b)至(f)是具有不同截面形状的吸水部沿机器横向的放大的截面图。
图4是传统靴型压榨带沿机器横向的截面图。
图5是显示出当传统靴型压榨带中的湿纸幅侧层由高硬度高聚物弹性材料形成时在吸水部的底部部分和角部分中出现裂缝的例示图。
图6是显示出当传统靴型压榨带中的湿纸幅侧层由低硬度高聚物弹性材料形成时在脊部的表面部分中出现裂缝的例示图。
图7(a)是显示出根据本发明的靴型压榨带沿机器横向的截面图。
图7(b)是根据本发明的靴型压榨带沿机器横向的局部放大截面图，其中显示出设置在湿纸幅侧层的表面层中的吸水部。
图8是用于评估根据实施例和对照例的靴型压榨带的耐久性的装置的示意图。
图9是显示出由图8的装置评估的结果的视图。
附图标记清单：
10：靴型压榨带
11：表面层
B：基层
S：靴侧层
20：湿纸幅侧层
40：吸水部
41：吸水部的侧壁
41a：高硬度部分的侧表面
41b：低硬度部分的侧表面
42：吸水部的底表面
43：吸水部的角部分
50：脊部
52：脊部的表面部分
具体实施方式
根据本发明的靴型压榨带10的实施例现在将参照图7(a)进行阐释。将省略与现有技术相同的构造的描述，并将使用与现有技术的构造相同的附图标记。靴型压榨带10由基层B、设置在基层B的湿纸幅侧上的湿纸幅侧层20和设置在靴侧上的靴侧层S制成；湿纸幅侧层20和靴侧层S由高聚物弹性材料制成。湿纸幅侧层20的表面层11包括凹形吸水部40和脊部50，且脊部50是在形成吸水部40时产生的突出部分。通过设定脊部50的表面部分52的硬度的值高于吸水部40的底部部分42的硬度，靴型压榨带10的耐久性得以改进。用语“脊部的表面部分”是指从脊部表面沿厚度方向延伸、但未达到吸水部底部的具有一厚度的部分。
下一步，将参照图7描述靴型压榨带10的制造方法。
首先，相对于基层B设置湿纸幅侧层20和靴侧层S。每个层可独立地形成，或者各层可连续形成。但是，被选择用于制造湿纸幅侧层20的高聚物弹性材料是具有低硬度的高聚物弹性材料。低硬度部分31b由这种具有低硬度的高聚物弹性材料形成。
下一步，高硬度的高聚物弹性材料被涂覆在低硬度部分31b上并固化。高硬度部分31a由这种具有高硬度的高聚物弹性材料形成。
此后，吸水部40设置在靴型压榨带10的湿纸幅侧层20的表面层11中。在这一阶段，未设置吸水部40的高硬度部分31a变为脊部50的表面部分52。以这种方式，制造出根据本发明的靴型压榨带10。
如图7(b)中所示，在吸水部40的侧壁41中，侧表面的高硬度部分41a由高硬度部分31a形成，侧表面的低硬度部分41b由低硬度部分31b形成。吸水部40的底部部分42和角部分43由低硬度部分31b形成。
以这种方式，在易于出现裂缝的部位，即，脊部50的表面部分52以及吸水部40的底部部分42和角部分43，脊部50的表面部分52由高硬度部分31a形成，吸水部40的底部部分42和角部分43由低硬度部分31b形成，结果可以抑制裂缝出现。吸水部40的底部部分42和角部分43由相同的低硬度部分31b形成；因而根据本发明足以设定吸水部40的底部部分42的硬度。
本发明中所用高聚物弹性材料可为树脂或人造橡胶；不过，在其中常用的是聚氨酯树脂，特别是热固性聚氨酯树脂。
试验结果证实，在以下条件下可实现所希望的效果：高硬度部分31a的硬度(根据JIS-A)在93至97度的范围内且优选地在95至97度的范围内，吸水部40的底部部分42的硬度(根据JIS-A)在90至95度的范围内且优选地在93至95度的范围内，脊部50的表面部分52的硬度(根据JIS-A)比吸水部40的底部部分42的硬度大1至5度，优选地大1至3度，更优选地大1至2.5度。
在高硬度部分31a与低硬度部分31b的边界处，各个部分可具有相互间完全不同的硬度，或者可具有可在两个部分之间形成的硬度梯度。
根据本发明，为了通过不同硬度的高聚物弹性材料形成高硬度部分31a和低硬度部分31b，例如在使用聚氨酯树脂时可以适宜地混合和调整不同分子量(Mw)的具有长链多元醇的聚氨酯预聚物。根据本发明，可适合地混合由Chemtura公司生产的Adiprene L167和Adiprene L100(这些长链的多元醇是PTMEG，前者比后者具有更小的分子量(Mw))，以形成高硬度部分31a和低硬度部分31b。
试验结果证实，侧表面的高硬度部分41a与侧表面的低硬度部分41b之间的优选厚度比L1∶L2在9∶1至1∶1之间。
在这样的情况下，吸水部的截面形状可为矩形、梯形、字母“U”的形状、筒形、或类似形状。
在前述实施例中，已经描述了这样的实施例：吸水部40的截面由直线和角部分43形成，其中角部分43处于侧壁41和底表面42之间并以直角形成。不过，本发明不限于这样的典型结构，本发明也可应用于具有其它截面的吸水部。
在这样的情况下，如图3(b)中所示，吸水部40具有的底表面包括角部分43′并完全呈曲形；或者如图3(c)中所示，吸水部40具有低陷的底表面，该底表面包括以锐角形成的尖端43″；或者如图3(d)至(f)中所示，吸水部40采用具有窄的入口和宽的内部分的燕尾槽的形状，且底表面包括以特定角度形成的部分43a，形成这些底表面的高聚物弹性材料可包括硬度被设定为低于脊部表面部分的低硬度部分。
实施例：
下一步，将通过实施例1至6和对照例1至3描述具体靴型压榨带。实施例1至6与对照例1至3的共同结构描述如下：
-宽度：300mm
-周长：6m
-厚度：5mm
-基层B：通过MD纱和CMD纱(二者均为聚酯单丝纱)编织的三重编织物。
-高聚物弹性材料：由Chemtura公司生产的Adiprene L167和AdipreneL100的混合物(其中加入由Ihara Chemical Industry有限公司生产的更硬的Cuamine MT以获得所需的树脂硬度)用作热固性聚氨酯树脂。
-吸水部40：矩形吸水部具有1mm的宽度、1mm的深度、和16峰/5cm的间距，并在湿纸幅侧层的表面层11中形成为连续的槽部分。
高硬度部分的硬度和低硬度部分的硬度以及在侧表面高硬度部分与侧表面低硬度部分之间的厚度比显示在表中。
图8中所示装置用于执行对实施例1至6和对照例1至3的靴型压榨带进行耐久性评估的试验。
图8是弯曲测试装置，其包括多个拉辊TR和一对压辊PR1、PR2。压辊PR1被设置以使其可旋转并可相对于压辊PR2移动。这样，可使得由拉辊TR支撑的测试样品行进，同时可将加压压力施加于测试样品上。
拉辊TR的直径是100mm，压辊PR1、PR2的直径是200mm。
前述靴型压榨带首先被安装在测试装置中，使得吸水部40处于内周侧上。
然后，在将水供应到内周的同时使靴型压榨带在以下给定条件下行进、停止和观察，每个持续50小时的时段，以测量直到观察到出现裂缝的时间。
-行进速度：500m/min
-加压压力：1500kN/m
-拉力：10kN/m
图9中给出的检测结果证实，在实施例中的根据本发明的靴型压榨带比对照例中的靴型压榨带具有更好的耐久性，其有效防止出现裂缝。
Claims (4)
1.一种靴型压榨带，由基层、湿纸幅侧层和靴侧层制成，其***置于靴压装置的压辊与靴之间；其中，所述湿纸幅侧层由高聚物弹性材料制成，凹形吸水部和脊部形成在所述湿纸幅侧层的表面层中，所述脊部的表面部分的硬度高于所述吸水部的底部部分的硬度。
2.根据权利要求1所述的靴型压榨带，其中，所述脊部的表面部分的硬度在根据JIS-A的93至97度的范围内，所述吸水部的底部部分的硬度在根据JIS-A的90至95度的范围内，并且所述脊部的表面部分的硬度比所述吸水部的底部部分的硬度大根据JIS-A的1至5度。
3.根据权利要求2所述的靴型压榨带，其中，所述脊部的表面部分的硬度比所述吸水部的底部部分的硬度大根据JIS-A的1至3度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的靴型压榨带，其中，所述吸水部的侧壁由高硬度部分和低硬度部分制成，所述高硬度部分与所述低硬度部分之间的厚度比在9∶1至1∶1。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120125 |