CN1294323C - 瓦形物压榨带 - Google Patents

Abstract

一种造纸机中的瓦形物压榨带，湿纸幅面层中形成存水凹槽的部分由一低硬度表面次层和底下一高硬度层构成。当瓦形物压榨带受到压缩时该底下层的较高硬度防止凹槽的横截面形状改变部出现裂缝。该表面次层的较低硬度防止由造纸机压区上在机器方向反向上作用在瓦形物压榨带上的力生成裂缝。

Description

瓦形物压榨带

技术领域

本发明涉及用于造纸工艺中瓦形压榨装置的一种瓦形物压榨带、特别涉及对瓦形物压榨带的耐用性的改进。

背景技术

用于造纸机压榨部的瓦形压榨装置通常可粗分为两类，一类示出在图1中，另一类示出在图2中。在这两类装置中，一压辊R与一瓦形物SH相对而置，一对无端毛毯F1和F2、以及一瓦形物压榨带10A夹紧在该压辊与该瓦形物之间。其上水分有待挤去的一湿纸幅P夹持在无端毛毯F1与F2之间，并通过由压辊R和瓦形物SH形成的一压区部N。湿纸幅P通过该压区时其上的水分被挤去。如图1和2所示，压辊R和相对的瓦形物的形状相配，因此它们在一较宽大的压区部N上互相紧贴，以便获得优良的脱水效果。

图1装置中使用较长瓦形物压榨带。该瓦形物压榨带套在多个导辊r(在图1中为5个导辊)上行进，并张紧到预定张力。另一方面，图2装置使用较短瓦形物压榨带。

图3(a)为在横向上剖取的通常使用在图1或图2所示那类瓦形物压榨装置中的瓦形物压榨带10A的剖面图。该瓦形物压榨带10A包括一基部或基体B、该基体B一表面(该无端环带使用在瓦形压榨装置中时的外表面)上的一湿纸幅侧层20、和一相对的瓦形物侧层S，使用时该层S在该无端环带的内表面上。湿纸幅侧层20和瓦形物侧层S用高分子量弹性材料制成。基体B中也有高分子量弹性材料。构成瓦形物压榨带10A的各高分子量弹性材料连成一体。

基体B用来赋予瓦形物压榨带10A以强度。基体可呈各种结构。例如，基体可为有经线和纬线的织造织物、其中的经线和纬线不是织造而是堆集的织物、或包括卷绕成螺旋状的窄条非织造或织造布的织物。

在制作瓦形物压榨带时，可在基体B上先后或同时形成湿纸幅侧层20和瓦形物侧层S。可从橡胶和各种其它弹性体中选择合适的高分子量弹性材料。在许多情况下使用聚氨基甲酸酯树脂、特别是热固性尿烷树脂。

湿纸幅侧层20的外部11中有存水凹座40临时存储从图1和图2所示压区N中的湿纸幅挤出的水分。存储在存水凹座40中的水在瓦形物压榨带10A改变行进方向时从瓦形物压榨带10A中甩出。

存水凹座40通常呈在纵向上伸展的凹槽形，但也可由形成在层20中的多个独立盲孔构成，它们的深度未到达基体B。在图3(a)中，存水凹座40的横截面形状呈两笔直侧壁与底面相交成直角。但是，存水凹座40只要能存水其横截面也可呈其它各种形状。例如，凹座可如图3(b)所示呈弧形底面、如图3(c)所示呈角形底面、或如图3(d)、3(e)和3(f)所示呈小开口大内部空间的燕尾槽形。

湿纸幅侧层的外部11不仅包括存水凹座40，还包括在形成存水凹座40时形成的凸台部50。

近年来，造纸机的运转速度提高到前所未有的程度。为了提高造纸机的生产率，瓦形压榨装置的压区压力也大大提高。这就要求提高瓦形物压榨带的耐用性，在这些更为严酷的运行条件下不至于断裂。

使用时当瓦形压榨装置的压区中的瓦形物压榨带10A受到较高压力时，瓦形物压榨带在其厚度方向上受到很大压缩负载。此外，一力作用在瓦形物压榨带的湿纸幅侧层的外部11上，该力在瓦形物压榨带上的作用方向与机器方向相反。与机器方向反向上的该作用力起因于下列事实：当瓦形物压榨带的一部分通过压区时，其后继一部分仍在压区中。因此，走出压区的该部分在机器方向上行进的同时，一负载在瓦形物压榨带的厚度方向上作用在压区中的该后继部分上。由于该负载为一作用在瓦形物压榨带上的制动力，因此它在与机器方向相反的方向上生成一负载。

造纸机运转时，作用在瓦形物压榨带厚度方向上的该很强压缩负载，和作用在与机器方向反向上的一剪切力反复作用在瓦形物压榨带上。这些力造成高分子量弹性材料逐渐退化。一段时间后，瓦形物压榨带无法再承受压缩负载和剪切力，瓦形物压榨带中生成裂缝。

图4示出湿纸幅侧层由低硬度高分子量弹性材料制成时出现的裂缝位置。由于材料的硬度低，凸台部50在压区中受到挤压，存水凹座40的形状大大翘曲。存水凹座40横截面形状急剧变化的转角43处出现裂缝CR。另一方面，由于材料的柔性，在与机器方向反向上作用在凸台部50上的负载在一定程度上被吸收。

图5示出湿纸幅侧层由高硬度高分子量弹性材料制成时出现的裂缝位置。在这种情况下，当一负载在瓦形物压榨带的厚度方向上作用在压区上时，由于瓦形物压榨带的硬度很高，存水凹座40的变形不明显。因此，与图4情况不同，通常存水凹座40中不出现裂缝CR。另一方面，由于材料很硬，与机器方向反向上的负载未充分吸收，凸台部50表面次层52中出现许多裂缝CR。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的在于提供一种高耐用性的瓦形物压榨带，防止在凸台部表面和存水凹座转角处出现裂缝。

用于造纸机瓦形物压榨部的本发明带包括一基体、在该基体一个面上的一湿纸幅侧层、和在该基体另一相对面上的一瓦形物侧层。该湿纸幅侧层包括一高分子量弹性材料，有一由一凸台部和一存水凹部构成的外表面。该凸台部有一表面次层，该存水凹部有一部分在该带使用在一瓦形压榨装置中时改变其横截面形状。凸台部的表面次层的硬度比存水凹部的改变其横截面形状的所述部分的硬度低。

最好是，凸台部的表面次层的硬度最多为94°(JIS-A)，存水凹部的改变其横截面形状的部分的硬度至少为94°(JIS-A)。

在一优选实施例中，该存水部的侧壁包括一低硬度部和高硬度部，所述低硬度部与所述高硬度部的厚度比在1∶9与1∶1.5之间。

由于凸台部的表面次层的硬度比存水部的横截面形状改变部的硬度低，因此可防止厚度方向上的负载在横截面形状变化部中造成的裂缝，以及与机器方向反向上的负载在凸台部表面上造成的裂缝，瓦形物压榨带的耐用性大大提高。

附图说明

图1为一使用较长瓦形物压榨带的瓦形物压榨装置的示意图；

图2为一使用较短瓦形物压榨带的瓦形物压榨装置的示意图；

图3(a)为一现有瓦形物压榨带的局部剖面图；

图3(b)至3(f)为具有各种不同横截面的存水部的局部放大横截面图；

图4为一瓦形物压榨带的示意图，示出湿纸幅侧层由低硬度高分子量弹性材料制成时裂缝出现位置；

图5类似于图4，示出湿纸幅侧层由高硬度高分子量弹性材料制成时裂缝出现位置；

图6(a)为本发明瓦形物压榨带的局部剖面图；

图6(b)为一局部放大横截面图，示出本发明瓦形物压榨带的湿纸幅侧层表面中的一存水凹座；

图7为一用来评估瓦形物压榨带的耐用性的装置的示意图；以及

图8为一表，示出使用图7所示测试装置对现有瓦形物压榨带和本发明瓦形物压榨带进行评估所得结果。

具体实施方式

下面结合图6(a)说明本发明瓦形物压榨带10一实施例。带的与图3中现有带对应的部件和特征用相同字母和标号表示。

瓦形物压榨带10包括一基体B、该基体B外表面上的一湿纸幅侧层20、以及该带内表面上的一瓦形物侧层S。几乎整个湿纸幅侧层20和瓦形物侧层S都由高分子量弹性材料制成。湿纸幅侧层20的外部11包括一存水凹部40、以及一凸台部50，即在存水部40形成过程中形成的凸起部。把凸台部50的表面次层52的硬度设置成比存水部40的横截面形状改变部43的硬度低就可提高瓦形物压榨带10的耐用性。“凸台部的表面次层”指这样一部分，该部分在厚度方向上从凸台部表面起延伸到深度小于存水部底面的深度上。

在制作本发明瓦形物压榨带10时，首先在一基体B上形成一湿纸幅侧层20和一瓦形物侧层S。可独立、也可先后形成湿纸幅侧层和瓦形物侧层。用高硬度高分子量弹性材料形成湿纸幅侧层20的一部分31b。

然后，把低硬度高分子量弹性材料加到高硬度部分31b上后固化成低硬度部分31a。然后在湿纸幅侧层的外部11上形成一存水部40。存水部40形成后保留下来的低硬度部31a变成凸台部50的表面次层52。

如图6(b)所示，存水部40的侧壁41包括一与低硬度部31a对应的低硬度部41a，和一与高硬度部31b对应的高硬度部41b。作为存水部40中改变其横截面形状的部分的转角43是在高硬度部31b中形成的。原来最容易出现裂缝的横截面形状改变部43由部分31b的高硬度材料制成，因此可有效防止存水部40中出现裂缝。

实验表明，当低硬度部31a的硬度不大于94°(JIS-A)、最好不大于93°，而高硬度部31b的硬度不小于94°、最好不小于95°时效果最佳。高硬度部与低硬度部之间的边界可为清楚的边界，也可以是硬度从一部分渐变为另一部分。

实验还表明，低硬度部41a与高硬度部41b的厚度比(图6(b)中为L 1∶L2)最好在1∶9与1∶1.5之间。

在上述带结构下，当一负载在带厚度方向上作用在凸台部50的一宽广区域上时，由于存水部40中最容易出现裂缝的横截面形状改变部43形成在高硬度部31b中，因此可防止存水部40中出现裂缝。另一方面，在与机器方向反向上作用在外部11上的负载由于凸台部的表面次层52形成在低硬度部31a中而被吸收。因此凸台部中的裂缝也减少。

在所述实施例中，存水部40的横截面呈长方形，侧壁41与底面42相交成直角43。然而，本发明不限于这一典型结构，而是可适用于横截面形状为各种各样的存水部。当存水部40的整个底面如图3(b)所示呈弧形时，与图6(b)转角43对应的弧形转角部43′为横截面形状改变部。当存水部40的底面如图3(c)所示呈角形时，该存水部底面上的转角部43″为横截面形状改变部。当存水部40如图3(d)至3(f)所示呈小开口大内部空间的燕尾槽形时，存水部40底面上或底面旁的转角部43a为横截面形状改变部。无论存水部40的结构如何，只要凸台部表面次层的硬度设置成比存水部的横截面形状改变部的硬度低，就可获得本发明所需效果。

下面结合图8说明本发明瓦形物压榨带的9个具体例和8个对照例。本发明例子和对照例具有如下共同特征。

宽度：300mm

带长：6m

厚度：4.5mm

基体B：用都包括聚酯单丝纱的经线和纬线织造的三经线织物；

高分子量弹性材料：热固性尿烷，包括Uniroyal化学公司的Adiprene L167和Adiprene L100，以合适比例混合以获得所需树脂硬度，然后在其中加入Ihara化学工业有限公司的Cuamine MT；

存水部40：在湿纸幅侧层的外部11中形成的宽度为1mm、深度为1mm、节距为2.5mm的凹槽。

在上述结构的例1-9和对照例1-8中，低硬度部的硬度、高硬度部的硬度、以及低硬度部与高硬度部的厚度比各不相同。在例1-3和对照例1和2中，低硬度部和高硬度部的硬度分别为93.5°和94.5°。在例4-6和对照例3、4中，低硬度部和高硬度部的硬度分别为93°和95°。在例7-9和对照例5和6中，低硬度部和高硬度部的硬度分别为92°和96°。在对照例7中低硬度部和高硬度部的硬度都为92°，在对照例8中低硬度部和高硬度部的硬度都为96°。在存水部侧壁上测量的低硬度部与高硬度部的厚度比在例1、4和7中为1∶1.5；在例2、5和8中为1∶5；在例3、6和9中为1∶9；在对照例1、3和5中为1∶1；在对照例2、4和6中为1∶10。

使用图7所示装置进行测试来评估例1-9和对照例1-8的瓦形物压榨带的耐用性。该装置为一抗弯测试机，包括多个张紧辊TR和一对压辊PR1和PR2。压辊PR1可转动并可相对压辊PR2移动。因此可用两压辊对一支撑在张紧辊TR上的带加压。在该测试装置中，张紧辊TR的直径为100mm，压辊PR1和PR2的直径为200mm。

瓦形物压榨带装在该测试装置中，其存水部面朝里。随着带在测试装置中行进，把水加到内表面上，每隔50小时带停止行进后进行观察。记录裂缝出现的时间。运行速度为100m/min。压辊施加的压力为1000KN/m。带的张力保持在20KN/m上。

如图8中表所示，实验结果表明，本发明例子的耐用性优于对照例。

在本发明瓦形物压榨带中，由于凸台部的表面次层的硬度较低而存水部的横截面形状改变部的硬度较高，因此作用在厚度方向上的负载不容易在存水部的横截面改变部中生成裂缝。此外，作用在与机器方向反向上的负载也不容易在凸台部表面上生成裂缝。因此该瓦形物压榨带的耐用性大大提高。

Claims (5)

1.一种瓦形物压榨带，包括一基体(B)、在所述基体一个面上的一湿纸幅侧层(20)、以及在所述基体相对面上的一瓦形物侧层(S)，其中：

所述湿纸幅侧层(20)包括一高分子量弹性材料，有一由一凸台部和一存水凹部构成的外表面；

所述凸台部有一表面次层；

所述存水凹部有一部分在所述带在瓦形物压榨中使用时改变其横截面形状；以及

所述凸台部的所述表面次层的硬度比所述存水凹部的改变其横截面形状的所述部分的硬度低。

2.根据权利要求1所述的瓦形物压榨带，其中所述凸台部的所述表面次层的硬度最多为JIS-A 94°，存水凹部的改变其横截面形状的所述部分的硬度至少为JIS-A 94°。

3.根据权利要求1或2所述的瓦形物压榨带，其中所述存水部有一侧壁，所述侧壁包括一低硬度部和一高硬度部，所述低硬度

4.一种瓦形压榨装置，包括如权利要求1或2所述的瓦形物压榨带、一压辊和一瓦形物，其中所述瓦形物压榨带位于所述压辊与所述瓦形物之间。

5.一种瓦形压榨装置，包括如权利要求3所述的瓦形物压榨带、一压辊和一瓦形物，其中所述瓦形物压榨带位于所述压辊与所述瓦形物之间。

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