JPH0681292A - Press roll - Google Patents
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- JPH0681292A JPH0681292A JP4525991A JP4525991A JPH0681292A JP H0681292 A JPH0681292 A JP H0681292A JP 4525991 A JP4525991 A JP 4525991A JP 4525991 A JP4525991 A JP 4525991A JP H0681292 A JPH0681292 A JP H0681292A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば抄紙機の圧搾
部に設けられる脱水用のプレスロールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dewatering press roll provided in, for example, a press section of a paper machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のプレスロールとしては、天然の
花崗岩製のロール（いわゆるストーンロール）が広く用
いられていたが、このようなストーンロールは、良質の
天然花崗岩の枯渇により高価であるとともに、製作が面
倒であり、また、十分な強度が得られないという不具合
があり、このため、近年、その代替品として、鋼製ロー
ルの表面にプラスチック層を形成したプラスチックロー
ルや、図４に示すように鋼製ロール１の表面に溶射被膜
２を形成した溶射ロールの開発が検討されている。2. Description of the Related Art As a press roll of this kind, a roll made of natural granite (so-called stone roll) has been widely used, but such a stone roll is expensive due to depletion of high-quality natural granite. However, the manufacturing process is troublesome and sufficient strength cannot be obtained. Therefore, in recent years, as a substitute thereof, a plastic roll having a plastic layer formed on the surface of a steel roll, or shown in FIG. Thus, development of a thermal spraying roll in which the thermal spraying coating 2 is formed on the surface of the steel roll 1 is being studied.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、プラスチッ
クロールでは湿紙の剥離性能が不十分であるとともに、
表面硬度が十分でないためにドクターブレード（ロール
に付着した紙かすを除去するためのブレード）による摩
耗や食い込み等のトラブルを生じやすいという不具合が
あり、必ずしも有効なものではない。However, the peeling performance of the wet paper is insufficient with the plastic roll, and
Since the surface hardness is not sufficient, there is a problem that a doctor blade (a blade for removing paper dust adhering to the roll) is apt to cause troubles such as abrasion and bite, and is not always effective.
【０００４】また、溶射ロールは、溶射被膜２が汚れや
すく、かつ、汚れの清掃が困難であって、湿紙の剥離性
がやはり十分でないとともに、凍結により溶射被膜２が
破壊されてしまうことがあるという問題がある。Further, in the thermal spraying roll, the thermal spraying coating 2 is easily soiled, and it is difficult to clean the soiling, the wet paper web cannot be sufficiently peeled off, and the thermal spraying coating 2 may be broken by freezing. There is a problem.
【０００５】すなわち、従来までに検討されている溶射
ロールにおける溶射被膜２としては、湿紙の剥離性およ
びドクターブレードに対する耐摩耗性を考慮して、硬度
の高いアルミナ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラ
ミックスが使用されるが、それらセラミックスからなる
溶射被膜２中には、セラミックス粒子間に数μｍ〜数十
μｍの空孔が数％〜数十％（面積比）程度存在するもの
であり、しかも、それらの空孔が立体的に連通して溶射
被膜２の表面から母材である鋼製ロール１の表面に至る
深いピンホールが形成されてしまうものである。That is, as the thermal spray coating 2 in the thermal spray rolls which have been studied so far, oxides such as alumina, titania, zirconia, etc. having high hardness are taken into consideration in consideration of the peelability of wet paper and the abrasion resistance to a doctor blade. Ceramics are used, but in the thermal spray coating 2 made of these ceramics, pores of several μm to several tens of μm are present between several% to several tens% (area ratio) between the ceramic particles, and The holes are three-dimensionally communicated with each other to form a deep pinhole from the surface of the thermal spray coating 2 to the surface of the steel roll 1 which is the base material.
【０００６】一方、パルプ液には、印刷時のインクのに
じみ防止剤（サイズ剤）としてのロジンや硫酸バンド、
さらに、紙質（不透明性、表面の平滑性、柔軟性、光沢
性、緻密性、均一性、伸縮防止性等）を改善するための
各種の填料（白土、滑石、石膏、硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム等）が添加されているが、
それらの粒子には溶射被膜２の空孔内に容易に侵入し得
る程度に非常に小さなものがある。そして、空孔の径寸
法は上記のように小さいため、空孔内にそれらの粒子が
ひとたび侵入してしまうともはや除去することは不可能
であり、空孔内にそれらの粒子が次第に堆積していき、
ついには堆積物と湿紙とが直接的に接触するに至り、そ
の結果、湿紙の剥離性が悪化して紙切れ等のトラブルを
引き起こすという問題を生じている。また、空孔内にパ
ルプ液が侵入してしまうが、そのパルプ液が凍結した場
合にはその体積膨張により被膜が破壊されたり、母材か
ら剥離してしまう恐れもある。On the other hand, the pulp liquid contains rosin or a sulfuric acid band as an ink bleeding preventive agent (size agent) at the time of printing,
Further, various fillers (white clay, talc, gypsum, barium sulfate, calcium carbonate, etc.) for improving paper quality (opacity, surface smoothness, flexibility, gloss, compactness, uniformity, stretch prevention property, etc.) Magnesium carbonate, etc.) has been added,
Some of these particles are so small that they can easily penetrate into the pores of the thermal spray coating 2. Since the diameter of the pores is small as described above, once the particles enter the pores, they cannot be removed anymore, and the particles gradually accumulate in the pores. Continue
Eventually, the deposit and the wet paper web come into direct contact with each other, and as a result, the peelability of the wet paper web deteriorates, causing problems such as paper breakage. Further, although the pulp liquid invades the pores, if the pulp liquid is frozen, the coating may be broken due to the volume expansion thereof or may be peeled from the base material.
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、湿紙の剥離性に優れるとともに被膜が剥離してしま
うようなことのないプレスロールを提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a press roll which is excellent in releasability of wet paper and does not cause peeling of a coating film.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のプレスロール
は、母材表面に溶射被膜を有し、かつ、その溶射被膜の
少なくとも表層部が、プラスチックと、セラミックスも
しくはサーメットとの混合溶射被膜とされていることを
特徴とするものである。この場合、前記混合溶射被膜の
表面において、セラミックス部もしくはサーメット部よ
りもプラスチック部が窪んだ状態で形成されていること
が望ましい。また、前記プラスチックがふっ素樹脂であ
ることが好ましい。The press roll of the present invention has a sprayed coating on the surface of the base material, and at least the surface layer of the sprayed coating is a mixed sprayed coating of plastic and ceramics or cermet. It is characterized by that. In this case, it is preferable that the surface of the mixed sprayed coating is formed such that the plastic portion is recessed rather than the ceramic portion or the cermet portion. Further, the plastic is preferably a fluororesin.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は本実施例のプレスロールにおける溶
射被膜２０の構造を示すものである。この溶射被膜２０
は、少なくともその表層部がセラミックス粒子２１とプ
ラスチック粒子２２とが混在する混合被膜とされたもの
であって、セラミックス粒子２１単体からなる従来一般
の溶射被膜における空孔やそれらが連通して形成される
ピンホールがプラスチック粒子２２により塞がれた形態
のものとなっており、したがって、それら空孔やピンホ
ールが存在しないものとなっている。この溶射被膜２０
の厚みは２〜５ｍｍ程度とすることが良い。また、上記
のセラミックス粒子２１としては、たとえばアルミナ等
の酸化物や、ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ等の窒化物、Ｔｉ
Ｂ2等のほう化物が使用でき、さらに、ＷＣーＣｏ等の
サーメットも使用できる。また、上記のプラスチック粒
子２２としては、ふっ素樹脂（ポリ四ふっ化エチレン、
ポリ三ふっ化エチレン、ポリふっ化ビニデン、ポリふっ
化ビニル等）、ポリエチレン、シリコーン等の熱可塑性
樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等、が適宜使用で
きるが、後述する理由によりふっ素樹脂を用いることが
好ましい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the structure of the thermal spray coating 20 in the press roll of this embodiment. This spray coating 20
Is a mixed coating in which at least the surface layer portion thereof is mixed with ceramic particles 21 and plastic particles 22, and is formed by the pores in a conventional general thermal spray coating consisting of the ceramic particles 21 alone and those communicating with each other. The pinholes are closed by the plastic particles 22, and therefore there are no such holes or pinholes. This spray coating 20
The thickness is preferably about 2 to 5 mm. Examples of the ceramic particles 21 include oxides such as alumina, carbides such as WC, nitrides such as TiN, and Ti.
Borides such as B2 can be used, and cermets such as WC-Co can also be used. Further, as the above-mentioned plastic particles 22, fluororesin (polytetrafluoroethylene,
Polyethylene trifluoride, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, etc.), thermoplastic resins such as polyethylene and silicone, and thermosetting resins such as epoxy resins can be used as appropriate. It is preferable to use.
【００１０】上記の構造の溶射被膜２０を母材である鋼
製ロール１の表面に形成するには、図２に示すような溶
射ガン３０を用い、その溶射ガン３０から吹き出される
プラズマジェット３１にセラミックス粉末とプラスチッ
ク粉末を吹き込むようになすと良い。このようにするこ
とにより、それら粉末は瞬時に溶融されて高温の液滴と
なり、その液滴の混合流が母材である鋼製ロール１の表
面に高速で衝突し、そこで冷却凝固して上記のような溶
射被膜２０が形成される。To form the thermal spray coating 20 having the above structure on the surface of the steel roll 1 as the base material, a thermal spray gun 30 as shown in FIG. 2 is used, and a plasma jet 31 blown out from the thermal spray gun 30. It is advisable to blow ceramic powder and plastic powder into the. By doing so, the powders are instantly melted to form high-temperature droplets, and the mixed flow of the droplets collides with the surface of the steel roll 1 as the base material at a high speed, and is cooled and solidified there to become the above-mentioned. Spray coating 20 is formed.
【００１１】上記のように、セラミックス粒子２１とプ
ラスチック粒子２２とが混在している構造の混合被膜２
０を鋼製ロール１表面に形成したプレスロールにあって
は、非常に硬度の高いセラミックス粒子２１によってド
クターブレードに対する耐摩耗性を従来一般のストーン
ロールより十分に高めることができるものであり、勿
論、ドクターブレードの食い込みを確実に防止できるも
のであり、しかも、ストーンロールより高強度で安価な
ものとできる。As described above, the mixed coating film 2 having a structure in which the ceramic particles 21 and the plastic particles 22 are mixed.
In the press roll having 0 formed on the surface of the steel roll 1, the wear resistance to the doctor blade can be sufficiently enhanced by the ceramic particles 21 having extremely high hardness as compared with the conventional stone roll. In addition, it is possible to reliably prevent the doctor blade from biting, and it is possible to make it stronger and cheaper than a stone roll.
【００１２】また、上記の溶射被膜２０には、セラミッ
クス粒子２１単体からなる従来一般の溶射被膜における
空孔やそれらが連通したピンホールが存在せず、したが
って、それら空孔やピンホールにパルプ液が侵入するこ
とがないので、従来のように空孔やピンホールに侵入し
たパルプ液の凍結により溶射被膜２０が破壊されてしま
うような恐れが全くなく、また、サイズ剤や填剤が空孔
やピンホールに入り込んで堆積してしまうことによる湿
紙の剥離性の低下を招くことがない。Further, the above-mentioned thermal spray coating 20 does not have the holes and the pinholes communicating with them in the conventional general thermal spray coating consisting of the ceramic particles 21 alone. Does not enter, there is no possibility that the sprayed coating 20 will be destroyed by the freezing of the pulp liquid that has entered the holes or pinholes as in the conventional case, and the sizing agent and the filler will not enter the holes. Also, the peelability of the wet paper does not decrease due to the penetration into the pinholes and the accumulation of pinholes.
【００１３】さらに、セラミックス粒子２１とプラスチ
ック粒子２２の粒子径やそれらの混合比率を調節するこ
とにより、たとえば、溶射被膜２０の表面におけるセラ
ミックス粒子２１の露出面積とプラスチック粒子２２の
露出面積の割合を調節することができ、そのような調節
を行なうことによって、抄紙する紙の種類や紙質に応じ
てプレスロールの表面特性を最適なものとできるととも
に、溶射被膜２０の表層部が摩耗した場合には、再研磨
することのみで当初と全く同様の表面構造を有するプレ
スロールを復活させることができる。Further, by adjusting the particle diameters of the ceramic particles 21 and the plastic particles 22 and the mixing ratio thereof, for example, the ratio of the exposed area of the ceramic particles 21 to the exposed area of the plastic particles 22 on the surface of the thermal spray coating 20 can be adjusted. The surface characteristics of the press roll can be optimized according to the type and quality of the paper to be made, and if the surface layer of the thermal spray coating 20 is worn, it can be adjusted. By only re-polishing, it is possible to restore the press roll having the same surface structure as the original.
【００１４】そして、特に、プラスチックとしてふっ素
樹脂を採用した場合、ふっ素樹脂は各種のプラスチック
の中で最も安定したものであって、耐酸性および耐アル
カリ性に優れることは勿論のこと、水を全く吸収せず、
各種の薬品や溶媒に犯されることもなく、耐熱性も高
く、しかも、水や油性液をよくはじいて濡れ難い（すな
わち液体に対する接触角が他のプラスチックに比して大
きい）という性質をもっているので、他のプラスチック
を用いる場合に比して湿紙剥離性を十分に向上させるこ
とができ、抄紙機におけるプレスロールとして最も好適
である。Especially, when a fluorine resin is adopted as the plastic, the fluorine resin is the most stable of the various plastics, and it is excellent in acid resistance and alkali resistance and absorbs water at all. Without
It is not affected by various chemicals and solvents, has high heat resistance, and has the property that it repels water and oily liquids and is difficult to wet (that is, the contact angle with liquids is larger than other plastics). Since the wet paper web releasability can be sufficiently improved as compared with the case of using other plastics, it is most suitable as a press roll in a paper machine.
【００１５】なお、通常の研磨処理後、溶射被膜２０の
表面にラッピング加工を施すことによって、セラミック
ス粒子２１より硬度の低いプラスチック粒子２２をラッ
プ剤により選択的に研磨して図３に示すようにプラスチ
ック部をセラミックス部より窪ませるようになすことも
できる。このようにすれば、窪みが空気溜まりとなるの
で湿紙剥離性をより一層向上させることができる、とい
う利点がある。After the usual polishing treatment, the surface of the thermal spray coating 20 is subjected to lapping to selectively polish the plastic particles 22 having a hardness lower than that of the ceramic particles 21 with a lapping agent, as shown in FIG. The plastic part may be recessed from the ceramic part. By doing so, there is an advantage that the wet paper peeling property can be further improved because the depression becomes an air pocket.
【００１６】また、溶射被膜２０の少なくとも表層部が
セラミックス粒子２１とプラスチック粒子２２とが混在
する混合被膜とされていれば良く、したがって、溶射被
膜の全体が混合被膜であっても勿論良いが、表層部のみ
を混合被膜として下層部はセラミックスの単独被膜とす
ることでも良い。It is sufficient that at least the surface layer portion of the thermal spray coating 20 is a mixed coating in which the ceramic particles 21 and the plastic particles 22 are mixed. Therefore, the entire thermal spray coating may of course be a mixed coating. It is also possible to use only the surface layer portion as a mixed coating and the lower layer portion as a single ceramic coating.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上で詳細に説明したように、本発明の
プレスロールは、母材表面に溶射被膜を有し、かつ、そ
の溶射被膜の少なくとも表層部が、プラスチックと、セ
ラミックスもしくはサーメットとの混合溶射被膜とされ
ているものであるから、セラミックス粒子によって十分
な耐摩耗性を確保できることは勿論のこと、ストーンロ
ールより高強度で安価なものとでき、かつ、その溶射被
膜にはセラミックス単体からなる従来一般の溶射被膜に
おける空孔やそれらが連通したピンホールが存在しない
ので、それら空孔やピンホールにパルプ液が入り込んで
凍結してしまうことによる溶射被膜の破損や、サイズ剤
や填剤が入り込んで堆積してしまうことによる湿紙の剥
離性の低下を招くことがなく、しかも、セラミックス粒
子とプラスチック粒子の粒子径やそれらの混合比率を調
節することによってプレスロールの表面特性を最適なも
のに設定でき、そのうえ、その溶射被膜の表層部が摩耗
した場合には再研磨することのみで当初と全く同様の表
面構造を有するプレスロールを復活させることができ
る、という優れた効果を奏する。As described in detail above, the press roll of the present invention has a sprayed coating on the surface of the base material, and at least the surface layer portion of the sprayed coating is made of plastic and ceramics or cermet. Since it is a mixed spray coating, it is of course possible to ensure sufficient wear resistance with ceramic particles, and it can be made stronger and cheaper than stone rolls, and the spray coating is made of ceramics alone. Since there are no holes or pinholes in the conventional general sprayed coating that communicate with each other, damage to the sprayed coating due to the pulp liquid entering these holes or pinholes and freezing, and sizing agents and fillers There is no reduction in the peelability of the wet paper due to the entrapment and accumulation of ceramic particles and the plastic particles. The surface properties of the press roll can be set to the optimum one by adjusting the particle size of the child and the mixing ratio thereof, and furthermore, when the surface layer part of the thermal spray coating is worn, re-polishing can be done to achieve the original and completely. It has an excellent effect that a press roll having a similar surface structure can be restored.
【００１８】そして、特に、溶射被膜の表層部において
セラミックス部もしくはサーメット部よりもプラスチッ
ク部を窪ませた状態で形成すれば、その窪みが空気溜ま
りとなって湿紙剥離性をより一層向上させることができ
るという効果を奏し、また、上記のプラスチックとして
ふっ素樹脂を用いれば、他のプラスチックを用いる場合
に比して湿紙剥離性をより一層向上させることができる
という効果を奏し、したがって抄紙機におけるプレスロ
ールとして最も好適である。In particular, if the surface of the thermal spray coating is formed such that the ceramic portion or the cermet portion is recessed rather than the ceramic portion or the cermet portion, the recess serves as an air trap to further improve the wet paper peeling property. In addition, the use of a fluororesin as the above plastic has the effect that the wet paper peeling property can be further improved as compared with the case of using another plastic, and therefore, in the paper machine. Most suitable as a press roll.
【図１】本発明に係るプレスロールにおける溶射被膜の
一例を示す図である。FIG. 1 is a view showing an example of a thermal spray coating on a press roll according to the present invention.
【図２】同溶射被膜を形成している状態を示す図であ
る。FIG. 2 is a view showing a state in which the thermal spray coating is formed.
【図３】溶射被膜の他の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another example of the thermal spray coating.
【図４】鋼製ロールの表面に溶射被膜を形成した形態の
プレスロールの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a press roll in which a sprayed coating is formed on the surface of a steel roll.
【符号の説明】 １ 鋼製ロール（母材） ２０ 溶射被膜 ２１ セラミックス粒子 ２２ プラスチック粒子。[Explanation of Codes] 1 Steel roll (base material) 20 Thermal spray coating 21 Ceramic particles 22 Plastic particles
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２６Ｂ 13/28 9140−3Ｌ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location F26B 13/28 9140-3L
Claims (3)
溶射被膜の少なくとも表層部が、プラスチックと、セラ
ミックスもしくはサーメットとの混合溶射被膜とされて
いることを特徴とするプレスロール。1. A press roll having a spray coating on the surface of a base material, and at least the surface layer portion of the spray coating is a mixed spray coating of plastic and ceramics or cermet.
ミックス部もしくはサーメット部よりもプラスチック部
が窪んだ状態で形成されていることを特徴とする請求項
１に記載のプレスロール。2. The press roll according to claim 1, wherein the surface of the mixed sprayed coating is formed such that the plastic portion is recessed more than the ceramic portion or the cermet portion.
とを特徴とする請求項１または２に記載のプレスロー
ル。3. The press roll according to claim 1, wherein the plastic is a fluororesin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045259A JP2973547B2 (en) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | Press roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045259A JP2973547B2 (en) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | Press roll |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681292A true JPH0681292A (en) | 1994-03-22 |
| JP2973547B2 JP2973547B2 (en) | 1999-11-08 |
Family
ID=12714291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3045259A Expired - Fee Related JP2973547B2 (en) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | Press roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2973547B2 (en) |
Cited By (8)
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-
1991
- 1991-03-11 JP JP3045259A patent/JP2973547B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| JP2973547B2 (en) | 1999-11-08 |
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