CN103046422B - 传送湿纸幅用皮带 - Google Patents
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Abstract
提供了一种湿纸幅传输用皮带,其中即使当借助辊的湿纸幅传输用皮带进料速度高时,制成的纸上也不出现任何水印迹。所述湿纸幅传输用皮带的辊侧层具有其中单位面积上与辊的接触面积百分比为10-75%且表面粗糙度Ra为50-150μm的表面结构。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年10月12日提交的日本专利申请2011-236491的优先权,其公开内容通过引用全文并入本文。
背景技术
用于从纸的源材料中除去水分的造纸机通常装备有网部分、压榨部分和干燥机部分。这些部分以沿湿纸幅传送方向呈网、压榨和干燥机部分的顺序设置。
在一种造纸机中,使湿纸幅在开式领纸中牵引。在该开式领纸造纸机的压榨部分中,存在湿纸幅未被造纸工具如毛毯或皮带或辊支承的部位,即其中湿纸幅单独通过的部位。在该部位中往往发生诸如纸断裂的问题。当该开式领纸造纸机高速运行时,该难题的风险增大。因此,开式领纸造纸机在高速运行方面受到一定程度的限制。
鉴于上述难题,近年来其中使纸幅在闭式领纸中通过的一类造纸机已成为主流。在该闭式领纸造纸机的压榨部分中,在将湿纸幅置于造纸用毛毯或湿纸幅传输用皮带上的同时传输湿纸幅。因此,不像开式领纸造纸机中那样存在湿纸幅单独通过的部位。因此,该类造纸机可在更高速度下运行并获得稳定运行。
参照图3详细描述闭式领纸造纸机的压榨部分的实例。闭式领纸造纸机的造纸部分以沿湿纸幅传输方向的顺序包括网部分、压榨部分和干燥机部分。图3中的压榨部分为用于具有两个压榨设备的闭式领纸造纸机的压榨部分的实例。第一压榨设备1P由顶辊1a和底辊1b构成,且第二压榨设备2P由顶辊2a和底辊2b构成。第一压榨设备1P和第二压榨设备2P沿湿纸幅传输方向以串联方式相邻提供。
在图3所示的闭式领纸造纸机中,使用多个用于造纸的毛毯PUF、1PBF和2PTF。领纸毛毯PUF接受来自网部分WF的湿纸幅WW,并用于第一压榨设备1P的顶辊侧中。下毛毯1PBF接受来自领纸毛毯PUF的湿纸幅WW,并用于第一压榨设备1P的顶辊侧中。上毛毯2PTF接受来自下毛毯1PBF的湿纸幅WW,并用于第二压榨设备2P的顶辊侧中。此外,湿纸幅传输用皮带TFB接受来自上毛毯2PTF的湿纸幅WW,并用于第二压榨设备2P的底辊侧中。湿纸幅传输用皮带TFB也可用于第二压榨设备2P的顶辊侧中;然而,在这种情况下,就从湿纸幅中压出水而言,将造纸用毛毯用于第二压榨设备2P的底辊侧中。
在这些造纸用毛毯PUF、1PBF和2PTF中,将絮垫(batt)纤维针缝在增强纤维基材的一个表面或两个表面上,且湿纸幅传输用皮带TFB为环形带,其中将聚合物树脂至少层叠在所述增强纤维基材的湿纸幅接触表面上。如图3所示,毛毯PUF、1PBF和2PTF以及皮带TFB由导纸辊GR和真空辊SR支承。
在另一造纸机构造中,在所述压榨设备中的顶辊1a、2a和底辊1b、2b中的任何一个或多个中形成靴形压榨设备。在压榨设备中形成靴形压榨设备的该造纸机中,将造纸用毛毯用于靴形压榨设备侧上,且将湿纸幅传输用皮带用于朝向所述靴形压榨设备的辊侧。设置于压榨部分中的压榨设备数量不限于上述一个实例中所示的两个,也可设置一个压榨设备或三个或更多个压榨设备。
在图3的实例中,借助第一压榨设备1P和第二压榨设备2P将水从湿纸幅WW中压出。当关注第二压榨设备2P时,用于第二压榨设备2P中的上毛毯2PTF为透水性的,而湿纸幅传输用皮带TFB为不透水性的。因此,在第二压榨设备2P中,水分从湿纸幅WW运动至上毛毯2PTF,并排至压榨设备***外部,但一些水分残留在上毛毯2PTF中。
在离开第二压榨设备2P的压榨部分之后,上毛毯2PTF、湿纸幅传输用皮带TFB和夹在它们中间的湿纸幅WW的体积各自由于突然释放压力而立即膨胀。由于该膨胀和构成湿纸幅WW的纸浆纤维的毛细现象,发生再润湿现象,在此期间残留在上毛毯2PTF中的一些水分运动至湿纸幅WW上。
然而,由于如上所述湿纸幅传输用皮带TFB不是透水性的,水分不能保留在湿纸幅接触表面的聚合物树脂中。因此,由湿纸幅传输用皮带TFB所导致的再湿润现象很少发生;湿纸幅传输用皮带TFB有助于提高湿纸幅WW的水分压出效率。借助湿纸幅传输用皮带TFB传输离开压榨部分2P的湿纸幅WW,使其经由真空辊SR运动至干燥机织物DF,并传输至干燥机部分中。
在造纸步骤中,湿纸幅传输用皮带优选有助于:
1)湿纸幅在湿纸幅传输用皮带的湿纸幅侧的表面上的粘合性和剥离性;
2)与压榨设备中的造纸用毛毯配合;和
3)在闭式领纸中的稳定传输性能和耐久性。
已提出了各种常规的湿纸幅传输用皮带以实现上述功能。例如美国专利7,722,741公开了一种湿纸幅传输用皮带,其由具有湿纸幅接触侧和辊侧的不透性聚合物层构成,其中所述辊侧的表面结构具有多孔结构或者3-40μm表面粗糙度Ra(算数平均粗糙度)。在上述表面结构中形成沟槽和凸起,以使得在压榨设备加压下所述多孔结构得以保持。因此,获得对作用于辊侧的流体的承受性,从而防止由于滑水现象所导致的湿纸幅传输用皮带与各辊(特别是用于控制湿纸幅传输用皮带的传输位置的导纸辊)之间打滑,从而保持稳定的传输性能。因此,进一步防止了湿纸幅传输用皮带在加压下受到流体破坏。
美国专利7,776,188公开了一种湿纸幅传输用皮带,其由具有湿纸幅接触侧和辊侧的不透性聚合物层构成,其中在辊侧中形成多个沟槽或波纹状凹陷,且所述多个凹陷的各表面粗糙度低于辊侧的表面的表面粗糙度。借助具有一定程度的表面粗糙度的辊侧的表面,使湿纸幅传输用皮带具有运行该湿纸幅传输用皮带所必需的静摩擦力。通过进一步降低所述多个凹陷各自的表面粗糙度而防止了滑水现象,且使进入凹陷的流体或杂质更有效地从皮带中震荡出。
然而,美国专利7,722,741和美国专利7,776,188中所述的湿纸幅传输用皮带具有如下问题,例如由于在辊侧中形成沟槽而导致裂纹,且经由湿纸幅传输用皮带的湿纸幅接触侧的表面而在湿纸幅上复印有沟槽印迹。此外,在美国专利7,722,741所述的湿纸幅传输用皮带中,尽管在3-40μm辊侧的表面结构的表面粗糙度处形成流体承受性,然而皮带不足以防止滑水现象或防止对湿纸幅传输用皮带的破坏。
WO 2008/131979公开了一种湿纸幅传输用皮带,其由具有湿纸幅接触侧和辊侧的不透性聚合物层构成,其中使辊侧的耐磨性高于湿纸幅侧的耐磨性。在WO 2008/131979所述的湿纸幅传输用皮带中,所述湿纸幅传输用皮带的寿命通过将构成辊侧的聚合物层与纤维或碳酸钙混合以改善辊侧耐磨性而得以提高。
JP-A-2000-027088提出了一种用于造纸步骤的皮带。该皮带涂覆有聚合物树脂且包括增强基材(增强纤维基材)。在所述增强基材的正面提供有聚合物树脂材料的涂层,且所述增强基材的背面结合有短纤维絮垫。所述增强基材为无端环状,且具有正面和背面。正面为无端环的外部,而背面为无端环的内部。所述短纤维絮垫具有光滑熔融表面,且所述表面中不存突出于短纤维絮垫的纤维末端。所述造纸用皮带为用于传输湿纸幅的皮带,其包括置于增强基材的湿纸幅接触侧上的不透水的涂覆树脂层以及置于所述增强基材辊侧上的絮垫纤维层。使位于絮垫纤维层辊侧表面上的纤维熔融,以使该表面光滑。在该湿纸幅传输用皮带中,由于辊侧的表面是光滑的,杂质很少粘附于皮带上,而且由于防止了杂质的粘附,很少破坏絮垫纤维层或增强基材。
然而,由于辊侧是光滑的,WO 2008/131979和JP-A-2000-027088中所述的湿纸幅传输用皮带不足以防止滑水现象。此外,由于辊侧由絮垫纤维层及其熔融材料构成,JP-A-2000-027088中所述的湿纸幅传输用皮带具有与聚合物树脂涂层的那些相比较低的强度,且容易受到使用过程中施加至辊侧的表面上的高压清洗的破坏。因此,絮垫纤维层的纤维可由于该破坏而剥落,从而缩短湿纸幅传输用皮带的寿命。换言之,必须将该湿纸幅传输用皮带的进料速度(导引特性)控制在1,300m/分钟或更低。
发明简述
本发明的目的在于防止由滑水现象所导致的湿纸幅传输用皮带与各辊(尤其是用于控制传输位置的辊)之间的打滑,防止湿纸幅传输用皮带在加压下被流体破坏,改善湿纸幅传输用皮带的辊侧耐磨性,解决经由湿纸幅传输用皮带的湿纸幅接触侧的表面而在湿纸幅上复印沟槽印迹的问题,以及提供能使湿纸幅传输用皮带的进料速度为1,500m/分钟或更高的湿纸幅传输用皮带。
在本发明的示例性实施方案中,湿纸幅传输用皮带包括包埋于不透水树脂层中的增强纤维基材。所述湿纸幅传输用皮带包括与湿纸幅接触的湿纸幅接触侧层和与所述湿纸幅接触侧层相对的辊侧层。所述辊侧层的辊侧层表面包括其中单位面积上与辊的接触面积百分比为10-75%且表面粗糙度Ra为50-150μm的表面结构。
在本发明的示例性实施方案中,在上述湿纸幅传输用皮带中,辊侧层包含上述湿纸幅传输用皮带中的絮垫纤维或短纤维,其包括其中部分纤维突出于辊侧层表面的表面结构。
在本发明的示例性实施方案中,在上述湿纸幅传输用皮带中,不透水树脂层中的树脂通过加热并固化包含聚氨酯树脂组合物的涂覆试剂而由聚氨酯制成,所述聚氨酯树脂组合物包含氨酯预聚物、扩链剂和无机填料。
在本发明的湿纸幅传输用皮带的实施方案中,将辊侧层表面粗糙化至具有50μm或更高的表面粗糙度(算数平均粗糙度),从而有助于与辊分离。由滑水现象所导致的湿纸幅传输用皮带与各辊(尤其是用于控制传输位置的辊)之间的打滑可通过降低单位面积上与辊的接触面积百分比(其为与辊接触的辊侧层表面的接触凸起数量的参数,下限为10%)而防止,这是因为当表面粗糙度Ra(算数平均粗糙度)大于150μm时,干扰造纸的水量大于35mg。因此,所述湿纸幅传输用皮带的进料速度可提高至1,500m/分钟或更高。此外,由于使用了不透水的树脂,所述湿纸幅传输用皮带在加压下不会被流体(水)破坏,所述湿纸幅传输用皮带的寿命得以提高。此外,可生产其中不存在湿纸幅印迹的纸。
附图简介
通过参照下文详述且与附图一起考虑时,将更完整地理解本发明及其许多附加优点且容易地知晓,在所述附图中:
图1为本发明的示例性湿纸幅传输用皮带的横截面示意图;
图2为本发明的示例性湿纸幅传输用皮带的横截面示意图;
图3为已知造纸机的压榨部分的示意图;
图4为用于生产本发明湿纸幅传输用皮带的示例性方法的示意图;
图5为用于生产本发明湿纸幅传输用皮带的示例性方法的示意图;
图6为用于测量单位面积上与辊侧的表面接触的湿纸幅传输用皮带面积百分比的示意图;
图7为借助图6所述设备测量的湿纸幅传输用皮带的接触面积百分比的前阶(pre-scale)视图。
图8为用于评价导引特性的测试设备的示意图;
图9为用于评价印记特性的测试设备的示意图;
图10为用于评价摩擦特性的测试设备的示意图。
示例性实施方案的详细描述
在下文用于阐述本发明且非对其限制的示例性实施方案的描述过程中,将明了本发明的其他特征。
下文将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施方案。图1和图2中示意了用于造纸机的压榨部分中的示例性湿纸幅传输用皮带(下文称为“皮带”)20。皮带20包括包埋于不透水树脂层27中的增强纤维基材21。皮带20包括与湿纸幅WW接触的湿纸幅接触侧层24和与所述湿纸幅接触侧层24相对的辊侧层25。辊侧层25的表面23包括其中单位面积上与辊的接触面积百分比为10-75%且表面粗糙度Ra(算术平均粗糙度)为50-150μm的表面结构。
图2所示的示例性皮带20的辊侧层25包含絮垫纤维或短纤维26且包括其中部分纤维26突出于辊侧层25的表面23以导致凹陷和凸起的不规则分布的表面结构。
在图2所示的示例性皮带20中,示意了与絮垫纤维26(其包埋于增强纤维基材21的辊侧层25中)针缝加工的基材,且湿纸幅接触侧层24也可与絮垫纤维26针缝加工。
对于增强纤维基材21,通常使用通过由织布机等经编和纬编而制备的织物;然而,也可使用通过层叠经线和纬线且不将其编织而制备的格状材料。增强纤维基材21为在环状皮带20的辊进料期间经受载荷的增强材料。
作为用于增强纤维基材21和絮垫纤维26或短纤维26的示例性材料,可使用热塑性聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、脂族聚酰胺(如聚酰胺11、聚酰胺12和聚酰胺612)、芳族聚酰胺(芳纶)、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚亚乙基酯醚酮(称为PEEK)、聚四氟乙烯(称为PTFE)、聚乙烯、羊毛、棉、绒毛、金属等。
作为用于不透水树脂27的示例性材料,可合适地使用热固性树脂如包含固化剂(也称为扩链剂)且具有氨酯预聚物和活性氢基团的聚氨酯组合物,包含液体环氧树脂和固化剂的环氧树脂组合物,或者包含液体丙烯酸类树脂和热分解型固化催化剂或光辐照固化催化剂的液体丙烯酸类树脂组合物,所述热固性树脂为在低于增强纤维基材21和纤维26的熔点的温度下固化以形成基本不透水(透水率小于1.0重量%)的连续固体膜;或者热塑性树脂如聚酰胺、聚丙烯酸酯或热塑性聚酯。当增强纤维基材21由热塑性树脂制成时,对于在增强纤维基材21上的涂覆特性和所述可热固化聚氨酯组合物的加热温度选择而言,优选为包含固化剂(也称为扩链剂)且具有氨酯预聚物和活性氢基团的可热固化聚氨酯。
所述氨酯预聚物优选为通过使二异氰酸酯化合物与脂族多元醇反应而获得的具有异氰酸酯基团(-NCO)的氨酯预聚物,所述二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或对亚苯基二异氰酸酯(PPDI);所述脂族多元醇如四亚甲基二醇(PTMG)、四甘醇(PTEG)或聚乙二醇(PEG)。
具有活性氢基团的固化剂优选为脂族二醇如1,4-丁二醇或二甘醇;或者芳族二胺如二甲基硫代甲苯二胺(以Ethacure 300市售)、1,2-双(2-氨基苯硫基)乙烷、亚甲基双(邻氯苯胺)或4,,4’-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)。
具有活性氢基团(-H)的固化剂以0.90-1.15的-H/-NCO当量比使用,相对于所述具有异氰酸酯基团(-NCO)的氨酯预聚物的-NCO基团。
构成不透水树脂27的树脂也可包含无机填料如二氧化钛、煅烧高岭土、粘土、滑石、硅藻土、碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁、溶凝硅石、云母或沸石;或者表面用硅烷偶联剂如具有活性氢基团的有机硅氧烷(用量为1-30重量%)改性的这类无机填料。
作为将不透水树脂27与上述无机填料混合的示例性方法,在其中不透水树脂组合物在常温(25°C)下为液态的热固性树脂的情况下,在室温下于搅拌釜中用搅拌器搅拌热固性树脂27的同时,添加无机填料以制备均匀的不透水树脂组合物。在其中不透水树脂组合物在常温(25°C)下为固态的树脂组合物的情况下,将加热型搅拌釜预热以使所述树脂组合物熔融,在用搅拌器搅拌的同时添加无机填料以制备均匀的不透水树脂组合物,将所述具有流动性的不透水树脂组合物供应至涂布机46,加热并挤出至增强纤维基材21上,并将所述不透水树脂组合物加热至后固化温度以形成不透水树脂层27。
在各示例性实施方案中,在皮带20的辊侧层表面23上形成不规则分布的凹陷和凸起。由于存在所述凹陷和凸起,在皮带20的辊侧层表面23中形成用于接受流体(水和空气)的空间。可防止由滑水现象所导致的皮带20与各辊(尤其是用于控制传输位置的辊)之间的打滑,且可防止皮带20在加压下被流体破坏。此外,在使用皮带20制备的纸上不出现湿纸幅印迹。
此外,在实施方案中,由于针缝在增强纤维基材21辊侧的表面中的短纤维26或絮垫纤维26的一部分26’从辊侧层表面23突出从而形成具有不规则凹陷和凸起的表面,以及皮带20的辊侧层25的凹陷和凸起,皮带20的辊侧层表面23和辊侧层25的耐磨性可得以提高。
在实施方案中,皮带20的辊侧层25的辊侧层表面23具有其中单位面积上与辊的接触面积百分比为10-75%,优选为10-65%且表面粗糙度Ra(算术平均粗糙度)为50-150μm,优选为60-120μm的表面结构。
接下来将参照图4和图5描述专用于生产本发明实施方案的皮带20的示例性方法。
首先参照图4描述“背表面涂覆翻转生产法”。如图4(a)所示,以使得增强纤维基材的表面(湿纸幅接触侧层44)与两个平行设置的辊41,41接触的方式放置环状(无端)增强纤维基材21。然后,在转动辊41,41的同时,将不透水树脂27从涂布机46的树脂排料口排至增强纤维基材21的背表面(辊侧层45),借助涂布棒42用不透水树脂27涂覆(施加)增强纤维基材21的背表面45。然后使所述不透水树脂27固化,同时借助印花辊47在不透水树脂27处于未固化状态(在不透水树脂27的施加操作完成之后)期间在不透水树脂27表面(湿纸幅传输用皮带的辊侧层表面)上形成凹陷和凸起。需要的话,在不透水树脂27固化之后,放置抛光装置以代替所述印花辊,也可借助所述抛光装置将树脂表面(湿纸幅传输用皮带的辊侧层表面23)的表面粗糙度(Ra)调节至50-150μm,优选60-120μm。辊侧层表面23具有其中单位面积上与辊的接触面积百分比为10-75%,优选10-65%的表面结构。
然后,如图4(b)所示,将在增强纤维基材21的背表面(辊侧层45)上形成的不透水树脂层27翻转并与辊41接触。然后,在转动辊41的同时,将不透水树脂27从涂布机46的树脂排料口排至环状增强纤维基材21的表面(湿纸幅接触侧层44)上,借助涂布棒42将不透水树脂27涂覆(施加)至增强纤维基材21的表面44上。然后,在不透水树脂27的施加操作结束之后,将所施加的不透水树脂27加热并固化,随后借助能生产皮带20的抛光装置48抛光形成湿纸幅接触侧层表面22的不透水树脂27表面,所述皮带20单位面积上与辊接触的湿纸幅接触侧层表面22的百分比为85%或更高,且表面粗糙度Ra(算术平均粗糙度)为3-40μm。
在上述湿纸幅传输用皮带的“背表面涂覆翻转生产法”中,描述了仅使用增强纤维基材21作为待施加不透水树脂27的物品的实例;然而,也可使用其中将絮垫纤维26至少针缝在增强纤维基材21的辊侧的表面中的增强纤维基材。也可施加其中将待施加的不透水树脂27与短纤维26混合的不透水树脂组合物27以形成皮带20的不透水树脂层(辊侧层25,湿纸幅侧层24)。
如图4(c)所示,所述皮带的辊侧层表面23的沟槽加工也可借助设置于皮带20中的成槽装置49进行。
接下来,将参照图5描述“表面涂覆渗透生产法”。如图5(a)所示,以使得增强纤维基材的背表面(辊侧层55)与两个平行设置的辊51,51接触的方式放置环状增强纤维基材21。然后,在转动辊51,51的同时,将不透水树脂27从涂布机56的树脂排料口排至增强纤维基材21的表面(湿纸幅接触侧层54),借助涂布棒52用不透水树脂27涂覆增强纤维基材21的表面54。在这种情况下,可通过使所施加的不透水树脂27由增强纤维基材21的表面54渗至背表面55并加热和固化所述树脂而同时形成皮带20的不透水树脂层27的辊侧层25和湿纸幅侧层24。然后,在所施加的不透水树脂层27的加热和固化操作结束之后,可通过抛光装置58抛光树脂表面(湿纸幅传输用皮带的湿纸幅接触侧的表面22)而生产皮带20。如图5(b)所示,所述皮带的辊侧的表面23也可借助置于湿纸幅传输用皮带中的抛光装置58抛光。
在湿纸幅传输用皮带的上述“表面涂覆渗透生产法”中,描述了仅使用增强纤维基材21作为待用不透水树脂层27涂覆的物品的实例;然而,也可使用其中絮垫纤维26至少针缝于增强纤维基材辊侧的表面中的增强纤维基材。其中将不透水树脂27与短纤维26混合的不透水树脂组合物也可用于形成皮带20的不透水树脂层27的辊侧层25和湿纸幅侧层22。
此外,如图5(c)所示,可通过如下步骤生产其中絮垫纤维59包埋于增强纤维基材21中的皮带20:将絮垫纤维(呈垫形式,59)粘附至处于未固化状态的不透水树脂27上,所述树脂渗透至增强纤维基材21的背表面55,将絮垫纤维59夹在辊51和增强纤维基材21之间,随后加热并固化不透水树脂27。
可根据本发明的实施方案,在皮带20的辊侧层表面23上形成其中凹陷和凸起不规则分布在一部分不透水树脂层27中的表面结构、不透水树脂与絮垫纤维26或者不透水树脂层27与短纤维26。辊侧层25的辊侧层表面23具有其中单位面积上与辊的接触面积百分比为10-75%,优选10-65%且表面粗糙度Ra(算数平均粗糙度)为50-150μm,优选为60-120μm的表面结构。此外,通过用抛光装置48抛光形成湿纸幅接触侧层表面22的不透水树脂27而使单位面积上与辊接触的湿纸幅侧层表面22面积百分比为85%或更高,且使表面粗糙度Ra(算数平均粗糙度)为3-40μm。
对于测定表面粗糙度Ra的示例性方法而言,首先使用X射线CT扫描仪对皮带20的横截面数据进行照相(测试长度:10mm;分辨能力:10μm/像素)。然后,使用图像处理软件“Photoshop”(Adobe System Inc.的商品名)从皮带横截面的图像数据中提取背表面边界轮廓,并使用“Image J”(NIH公共领域软件,美国)将该轮廓进一步转化成坐标数据。作为数据转化的坐标值用于计算Ra(算数平均粗糙度)。
在各实施方案中,单位面积上与辊接触的皮带20的辊侧层表面23的面积百分比可通过使用图6所示的用于测量接触面积百分比的设备测定。将用于低压的前阶(64,由Fujifilm Corporation生产)置于皮带20的辊侧的表面23附近,并夹在上压板65和下压板66之间,向皮带20和前阶施加4MPa的压力。由于施加特定压力或更多压力的部分在前阶中着色,因此可确定前阶的着色部分为前阶与湿纸幅传输用皮带辊侧表面之间的接触部分。即,前阶的着色部分可视为实际造纸机中的辊与湿纸幅传输用皮带的辊侧表面之间的接触部分。
将其中与皮带辊侧的表面接触的部分着色的上述前阶作为图像捕捉进计算机中,使用图像软件“Photoshop”(Adobe System Inc.的商品名)作为辊与皮带辊侧的表面之间的接触百分比,计算着色部分的面积比例。
此外,本发明提供了如下实施方案(1)-(20)。
(1)一种用于在造纸机中传输湿纸幅的皮带,包括:
不透水树脂层;和
包埋于所述不透水树脂层中的增强纤维基材;
其中:
所述不透水树脂层包括湿纸幅接触侧部分和辊侧部分;
所述湿纸幅接触侧部分位于所述增强纤维基材的第一侧上;
所述辊侧部分位于与所述第一侧相对的增强纤维基材的第二侧上;
所述湿纸幅接触侧部分在造纸机操作过程中与湿纸幅接触;
所述辊侧部分在造纸机操作过程中与辊接触;
当所述辊侧部分的表面在造纸机操作过程中与辊接触时,单位面积辊上与辊侧部分表面接触的面积为10-75%。
(2)根据(1)的皮带,其中辊侧部分的表面具有60-120μm的表面粗糙度Ra。
(3)根据(1)的皮带,其中当所述辊侧部分的表面在造纸机的操作过程中与辊接触时,单位面积上与辊接触的辊侧部分的表面接触面积为10-60%。
(4)根据(1)的皮带,其中:
湿纸幅接触侧部分的表面具有3-40μm的表面粗糙度Ra;和
当所述湿纸幅接触侧部分的表面在造纸机操作过程中与湿纸幅接触时,单位面积上与湿纸幅接触的湿纸幅接触侧部分表面的面积为至少85%。
(5)根据(1)的皮带,其中所述增强纤维基材包括至少一种选自如下组的成员的纤维:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺612、芳纶、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚亚乙基酯醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、羊毛、棉、绒毛和金属。
(6)根据(1)的皮带,其中所述增强纤维基材包括聚酰胺6的纤维。
(7)根据(1)的皮带,其中:
所述辊侧部分包含分散于不透水树脂中的絮垫纤维或短纤维;和
所述辊侧部分的表面包含突出于不透水树脂的纤维。
(8)根据(7)的皮带,其中:
所述辊侧部分包含絮垫纤维;和
将所述絮垫纤维与增强纤维基材结合。
(9)根据(8)的皮带,其中所述絮垫纤维包含至少一种选自如下组的成员的纤维:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺612、芳纶、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚亚乙基酯醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、羊毛、棉、绒毛和金属。
(10)根据(8)的皮带,其中所述絮垫纤维包括聚酰胺6的纤维。
(11)根据(7)的皮带,其中所述辊侧部分包含短纤维。
(12)根据(11)的皮带,其中所述短纤维包括至少一种选自如下组的成员的纤维:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺612、芳纶、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚亚乙基酯醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、羊毛、棉、绒毛和金属。
(13)根据(11)的皮带,其中短纤维包括芳纶纤维。
(14)根据(1)的皮带,其中:
所述不透水树脂包括聚氨酯;
所述聚氨酯通过加热并固化包含聚氨酯树脂组合物的涂覆试剂而获得;且
所述聚氨酯树脂组合物包含氨酯预聚物和扩链剂。
(15)根据(14)的皮带,其中所述氨酯预聚物通过使如下物质反应而获得:
至少一种选自如下组的二异氰酸酯化合物:甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和对亚苯基二异氰酸酯(PPDI);和
至少一种选自如下组的脂族多元醇:四亚甲基二醇(PTMG)、四甘醇(PTEG)和聚乙二醇(PEG)。
(16)根据(14)的皮带,其中所述扩链剂包括至少一种选自如下组的成员:1,4-丁二醇、二甘醇、二甲硫基甲苯二胺、1,2-双(2-氨基苯硫基)乙烷、亚甲基双(邻氯苯胺)和4,4’-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)。
(17)根据(14)的皮带,其中:
所述氨酯预聚物包括TDI/PTMG基氨酯预聚物;和
所述固化剂包含二甲硫基甲苯二胺和1,4-丁二醇。
(18)根据(17)的皮带,其中所述聚氨酯树脂组合物进一步包含煅烧高岭土。
(19)根据(14)的皮带,其中所述聚氨酯树脂组合物进一步包含无机填料。
(20)根据(19)的皮带,其中所述无机填料包括至少一种选自如下组的成员:二氧化钛、煅烧高岭土、粘土、滑石、硅藻土、碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁、熔凝硅石、云母和沸石。
实施例
在下文实施例和本说明书通篇中,所有份数和百分比均基于重量,且所有温度均为摄氏度,除非另外明确说明。当报道分散体或溶液的固含量时,其表示分别基于分散体或溶液总重量的固体重量。当描述分子量时,其为商品供应商所确认的产品的分子量。据信这通常为重均分子量。
下文将参照实施例和对比实施例更详细地描述本发明的实施方案。用于实施例1-10和对比实施例1-4中的增强纤维基材如下文所述:
增强纤维基材(织物用材料:聚酰胺6;纺织:双纬布;定量:600g/m2)。
所有所制备的湿纸幅传输用皮带具有20m长×70cm宽的长度尺寸。
此外,将聚氨酯树脂组合物用作不透水树脂,所述聚氨酯树脂组合物通过将TDI/PTMG基氨酯预聚物与固化剂(也称为扩链剂)混合而制备,所述固化剂为Ethacure 300与1,4-丁二醇的3:1混合物。
实施例1
作为生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过背表面涂覆翻转生产法进行生产。
使所述增强纤维基材的表面(湿纸幅接触侧层)与两个平行设置的辊接触,并在转动所述辊的同时,在100°C下将通过将TDI/PTMG基氨酯预聚物与作为Ethacure 300与1,4-丁二醇的3:1混合物的固化剂(也称为扩链剂)混合而制备的聚氨酯组合物施加至增强纤维基材的背表面(辊侧层)上。将所述聚氨酯组合物加热至120°C并固化,同时借助印花辊47在所施加的聚氨酯组合物处于未固化状态期间内在所述表面上形成不规则凹陷和凸起。将作为半成品的湿纸幅传输用皮带翻转,使形成于增强纤维基材21的背表面(辊侧层)上的聚氨酯树脂层与辊接触,并在转动所述辊的同时,在100°C下将所述聚氨酯组合物施加至增强纤维基材的表面(湿纸幅接触侧层)上,加热至120°C并固化。最后,将表面(湿纸幅传输用皮带的湿纸幅接触表面22)抛光以制成最终产品定量为2,900g/m2且厚度为2.8mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的面积百分比为55%,且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为70μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为23mg。在由所述造纸机制备的纸上没有观察到任何湿纸幅印迹。
实施例2
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制造。所述增强纤维基材的背表面(辊侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为100g/m2,其包含细度为22dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。进一步地,所述增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。
使结合进增强纤维基材背表面中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)上,并使所施加的聚氨酯树脂组合物由增强纤维基材的正表面渗至背表面并固化。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触层)进行抛光,以获得最终产品定量为2,900g/m2且厚度为2.8mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为45%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为80μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为10mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
实施例3
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制备。增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。使所述增强纤维基材的背表面(辊侧层)与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层),并使所施加的聚氨酯树脂组合物由所述增强纤维基材的正表面渗透至背表面。在这种情况下,将定量为100g/m2且包含细度为22dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6絮垫纤维(呈垫状)粘附至渗透至所述增强纤维基材背表面的未固化聚氨酯树脂组合物,使所述絮垫纤维夹在所述辊和增强纤维基材之间,并使所述聚氨酯树脂组合物固化。最后,对所述湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)进行抛光以获得最终产物定量为2,900g/m2且厚度为2.8mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的面积百分比为45%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为80μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为10mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
实施例4
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过背表面涂覆翻转生产法进行制备。增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。使结合进增强纤维基材背表面(湿纸幅接触侧层)中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的背表面(辊侧层)上。所述聚氨酯树脂组合物与2重量%的短纤维(基于所述树脂的重量)混合,所述纤维包括细度为1.7dtex且切断长度为6mm的在涂覆聚氨酯树脂之后,使所述树脂固化,同时借助印花辊在处于未固化状态的聚氨酯树脂表面上形成不规则凹陷和凸起。将作为半成品的湿纸幅传输用皮带翻转,使在所述增强纤维基材的背表面(辊侧层)上形成的聚氨酯树脂层与所述辊接触,在转动的同时,将聚氨酯树脂涂覆至缠绕并结合进增强纤维基材正表面(湿纸幅接触侧层)中的絮垫纤维上并固化。最后,对所述湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)进行抛光以获得最终产品定量为2,900g/m2且厚度为2.8mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为55%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为70μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为15mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
实施例5
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制备。增强纤维基材的背表面(辊侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为90g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。进一步地,增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。使结合进所述增强纤维基材背表面中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物涂覆至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层),使所施加的聚氨酯树脂组合物由所述增强纤维基材的正表面渗透至背表面并固化。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)进行抛光,以获得最终产品定量为2,800g/m2且厚度为2.7mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为75%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为50μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,650m/分钟,且水量为4mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
实施例6
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制备。增强纤维基材的背表面(辊侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为100g/m2,其包含细度为11dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。进一步地,增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。使结合进所述增强纤维基材背表面中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层),使所施加的聚氨酯树脂组合物由所述增强纤维基材的正表面渗透至背表面,然后加热并在120°C下固化。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触层)进行抛光,以获得最终产品定量为2,850g/m2且厚度为2.75mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为65%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为60μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为5mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
实施例7
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制备。增强纤维基材的背表面(辊侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为100g/m2,其包含细度为22dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。进一步地,增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。
使结合进所述增强纤维基材背表面中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物涂覆至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层),使所施加的聚氨酯树脂组合物由所述增强纤维基材的正表面渗透至背表面并固化。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)进行抛光,以获得最终产品定量为3,000g/m2且厚度为2.8mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为45%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为80μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为7mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
实施例8
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制备。增强纤维基材的背表面(辊侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为100g/m2,其包含细度为33dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。进一步地,增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。
使结合进所述增强纤维基材背表面中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层),使所施加的聚氨酯树脂组合物由所述增强纤维基材的正表面渗透至背表面,加热并在120°C下固化。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)进行抛光,以获得最终产品定量为3,100g/m2且厚度为2.9mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为30%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为100μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为13mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
实施例9
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制备。增强纤维基材的背表面(辊侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为200g/m2,其包含细度为44dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。进一步地,增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。使结合进所述增强纤维基材背表面中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物涂覆至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层),使所施加的聚氨酯树脂组合物由所述增强纤维基材的正表面渗透至背表面,加热并在120°C下固化。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)进行抛光,以获得最终产品定量为3,200g/m2且厚度为3.0mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为20%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为120μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为20mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
实施例10
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制备。增强纤维基材的背表面(辊侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为200g/m2,其包含细度为55dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。进一步地,增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。使结合进所述增强纤维基材背表面中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物涂覆至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层),使所施加的聚氨酯树脂组合物由所述增强纤维基材的正表面渗透至背表面,加热并在120°C下固化。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)进行抛光,以获得最终产品定量为3,300g/m2且厚度为3.1mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为10%且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为150μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,700m/分钟,且水量为26mg。在由所述造纸机制备的纸上未观察到任何湿纸幅印迹。
对比实施例1
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过背表面涂覆翻转生产法进行制备。
使增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物涂覆至增强纤维基材的背表面(辊侧层)上,使所述聚氨酯树脂组合物固化,并对其表面进行抛光。将作为半成品的湿纸幅传输用皮带翻转,使在所述增纤维强基材背表面(辊侧层)上形成的聚氨酯树脂层与辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至所述增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)上,加热并在120°C下固化。最后,将湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)抛光以制成最终产品定量为3,100g/m2且厚度为2.8mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为97%,且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为5μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,300m/分钟,且水量为15mg。在由所述造纸机制备的纸上没有观察到任何湿纸幅印迹。
对比实施例2
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过背表面涂覆翻转生产法进行制备。使增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的背表面(辊侧层)上,使所述聚氨酯树脂组合物在100°C下固化,对其表面进行抛光。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。将作为半成品的湿纸幅传输用皮带翻转,使在增强纤维基材背表面(辊侧层)上形成的聚氨酯树脂组合物层与辊接触,并在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)上,将聚氨酯树脂组合物在100°C下预热,然后在120°C下后固化并固化。最后,将湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)抛光以制成最终产品定量为3,200g/m2且厚度为2.8mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为97%,且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为5μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,300m/分钟,且水量为5mg。在由所述造纸机制备的纸上没有观察到任何湿纸幅印迹。
对比实施例3
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过表面涂覆渗透生产法进行制备。增强纤维基材的背表面(辊侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为100g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。进一步地,增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。然后,借助热辊压对背表面(辊侧层)进行压光处理以提高光滑度。使结合进所述增强纤维基材背表面中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层),使所施加的聚氨酯树脂组合物由所述增强纤维基材的正表面渗透至背表面,在100°C下预热,在120°C下后固化并固化。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)和背表面(辊接触表面)进行抛光,以获得最终产品定量为2,800g/m2且厚度为2.6mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为85%,且辊侧层表面的表面粗糙度Ra为20μm。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,350m/分钟,且水量为3mg。在由所述造纸机制备的纸上没有观察到任何湿纸幅印迹。
对比实施例4
作为用于生产湿纸幅传输用皮带20的方法,通过背表面涂覆翻转生产法进行制备。增强纤维基材的正表面(湿纸幅接触侧层)缠绕并通过针缝与絮垫纤维结合,所述絮垫纤维的定量为300g/m2,其包含细度为3dtex且切断长度为76mm的聚酰胺6。使结合进所述增强纤维基材正表面(湿纸幅接触侧层)中的絮垫纤维与两个平行设置的辊接触,在转动所述辊的同时,在100°C下将聚氨酯树脂组合物施加至增强纤维基材的背表面(辊侧层),加热并在120°C下固化。所述聚氨酯树脂组合物混有基于所述树脂的重量为10重量%的平均粒径为1.4μm的煅烧高岭土。将作为半成品的湿纸幅传输用皮带翻转,使在增强纤维基材背表面(辊侧层)上形成的聚氨酯树脂组合物层与辊接触,并在转动所述辊的同时,在100°C下将聚氨酯树脂组合物施加至缠绕并结合进增纤维强基材正表面(湿纸幅接触侧层)中的絮垫纤维上,加热并在120°C下固化。最后,对湿纸幅传输用皮带的正表面(湿纸幅接触表面)进行抛光,进一步在背表面(辊接触表面)上以规则间距形成沟槽宽度为1.0mm,沟槽深度为0.8mm,螺距为9.8螺纹/英寸且空白比例为38.5%的沟槽以制成最终产品定量为3,100g/m2且厚度为3.0mm的湿纸幅传输用皮带。
单位面积上与辊接触的所得湿纸幅传输用皮带20的辊侧层表面23的接触面积百分比为70%。此外,用于造纸机中的湿纸幅传输用皮带20的控制速度可为1,500m/分钟,且水量为23mg。在由所述造纸机制备的纸上观察到湿纸幅印迹(通过复印由以规则间距在湿纸幅传输用皮带的辊侧层表面上形成的沟槽的印迹而在湿纸幅上产生的印迹)。在湿纸幅传输用皮带20中,由于其设计,预计通过呈规则间距且具有38.5%空白比例的沟槽所形成的接触面积百分比为61.5%;然而,当测定单位面积上的接触面积百分比时,所述沟槽被施加的压力堵塞,从而使得单位面积上的实际接触面积百分比为70%(如上所述)。
用于生产上述实施例1-10和对比实施例1-4的湿纸幅传输用皮带的材料的物理性能以及所得湿纸幅传输用皮带的评价物理性能总结在表1-1至1-3和表2中。
表1-1
表1-2
表1-3
表2
根据下文所述评价表2中所示的皮带。
引导特性:
在图8所示的测试设备中,固定导纸辊GR1、GR2之间的距离,以使得正面的距离短于背面的距离。这导致置于测试设备中的湿纸幅传输用皮带的正侧周长与背侧周长之间存在差异,从而使得传输过程中湿纸幅传输用皮带与具有较短周长的正侧之间的不平衡。当湿纸幅传输用皮带不平衡时,通常置于测试设备中的掌状物(palm)检测到湿纸幅传输用皮带的不平衡,以通过使导纸辊GR3的正侧位置(或背侧位置)取决于检测量垂直运动而校正湿纸幅传输用皮带的不平衡,从而使得所述皮带可稳定且连续地传输。
如上所述,将各皮带置于图8的测试设备中,并在3.5KN/m的湿纸幅传输用皮带拉力下传输。在校正不平衡即将变得不可能从而导致不可控之前测量速度。
印迹性能:
将各皮带置于图9的测试设备中,以使得皮带的辊侧层表面与下压板接触。然后,将水含量为50%的湿纸幅置于所述皮带的湿纸幅接触侧层表面上,并向湿纸幅施加4MPa的压力。在加压后,干燥湿纸幅,通过视觉观察检查湿纸幅的表面状态。实施例1-10和对比实施例1-3的皮带没有任何特殊问题且显示出良好的印迹性能。然而,证实采用对比实施例4的皮带,由在皮带辊侧层表面上以规则间隔形成的沟槽制成的印迹复印在纸上。
摩擦性能:
将作为试样的湿纸幅传输用皮带置于图10的测试设备中,以使得湿纸幅传输用皮带的辊侧的表面与磨损布接触,其置于两个直径为10cm的辊之间,线压力为5kg/cm2。然后,使所述磨损布以20m/分钟传输10分钟,同时在磨损布上倾倒喷淋水以摩擦所述皮带的辊侧层表面。测量磨损前后的皮带重量变化。
本发明实施方案的湿纸幅传输用皮带为防止其中由滑水现象所导致的湿纸幅传输用皮带与各辊(尤其是用于控制传输位置的辊)之间的打滑的湿纸幅传输用皮带;所述湿纸幅传输用皮带不受流体加压的破坏。此外,由于湿纸幅传输用皮带的辊侧耐磨性高,所述湿纸幅传输用皮带的寿命也长。此外,所述湿纸幅传输用皮带提高了湿纸幅的印迹特性。
当本文描述数值限或范围时,其包括端点。同样地,明确涵盖数值限或范围内的所有数值和子范围,如同明确写出的那样。
显然,鉴于上文教导,本发明的许多改变和变型是可能的。因此,应理解的是在所附权利要求范围之内,本发明可以以不同于本文明确描述的其他方式实施。
上文所提及的所有专利和其他引用文献通过该引用全文并入本文,如同详尽描述一般。
Claims (6)
1.一种湿纸幅传输用皮带,包括包埋于不透水树脂层中的增强纤维基材,其中
所述湿纸幅传输用皮带包括与湿纸幅接触的湿纸幅接触侧层和与所述湿纸幅接触侧层相对的辊侧层;且其中
在所述辊侧层的辊侧层表面上,单位面积上与辊的接触面积百分比为10-75%且表面粗糙度Ra为50-150μm。
2.根据权利要求1的湿纸幅传输用皮带,其中表面粗糙度Ra为60-120μm。
3.根据权利要求1的湿纸幅传输用皮带,其中所述辊侧层包含其中在不透水树脂层上不规则分布有凹陷和凸起的表面结构。
4.根据权利要求1的湿纸幅传输用皮带,其中所述辊侧层包含选自絮垫纤维和短纤维的纤维;且包括其中部分纤维突出于辊侧层表面的表面结构。
5.根据权利要求1的湿纸幅传输用皮带,其中所述不透水树脂为聚氨酯。
6.根据权利要求1的湿纸幅传输用皮带,其中所述不透水树脂为聚氨酯,所述聚氨酯通过加热并固化包含聚氨酯树脂组合物的涂料试剂而获得,所述聚氨酯树脂组合物包含氨酯预聚物、扩链剂和无机填料。
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