NO177608B - Metallisk papirglittvalse for en papirmaskin - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en metallisk papirglittvalse for en papirmaskin med en glittende overflate som består av granittpulver.

Papirglittvalser for papirmaskiner er kjente hvis glittende overflate består av syntetiske eller kunstige granitter (M. Suguri et al: "Study on artificial granite roll with improved releasing ability for wet paper"; Japan Pulp & Paper, aug. 1983, s. 77-84). For disse kjente valser består den glittende overflate av stenpulver hvis hovedbestand-deler er feltspatt og kvarts. Som bindemiddel for å binde de enkelte korn av pulvere til hverandre anvendes et spesielt polyurethan som ikke er nærmere beskrevet.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å forbedre de mekaniske egenskaper for slike syntetiske granittsjikt, f.eks. slitasjefastheten, og å gjøre det lett å løsne det våte papir fra valsen.

Denne oppgave blir i henhold til oppfinnelsen løst ved at den glittende overflate består av et termisk påsprøytet,

i det minste vidtgående amorft granittsjikt.

Det termisk vidtgående amorfe granittsjikt som i første rekke påføres ved hjelp av plasmasprøyting, oppviser en vesentlig mer homogen struktur som på hele overflaten er

lik og regelmessig, enn sjikt for hvilke pulver blir bundet ved hjelp av klebestoffer. Derved fås en forholdsvis høy slitasjefasthet og lang levetid. I tillegg oppviser et termisk påsprøytet sjikt en viss porøsitet som fortrinns-

vis ligger mellom 3 og 15 volum%. Denne porøsitet befordrer og begunstiger løsningen av de glittede papirbaner fra valsen.

Den vidtgående amorfe oppbygningsstruktur oppnås ved hjelp av høye avkjøling- og størkningshastigheter for det termisk flytendegjorte granittpulver som blir sprøytet på valsegrunnlegemene som i alminnelighet består av stål. At denne struktur er vidtgående amorf kan påvises på kjent måte, for eksempel ved hjelp av røntgenfinstrukturanalyser. En mulighet for å oppnå en ønsket avkjølingshastighet består

for eksempel i å avpasse massen for det metalliske .substrat, sjikttykkelsen for granittsjiktet og/eller temperatur- og

"kjørehastigheten" for plasmastrålen i forhold til substratet slik at valsemassen sikrer en tilstrekkelig hurtig varmevekkledning.

Flamme- eller plasmastrålens sammensetning som er fri for oxygen og for eksempel kan bestå av en argon/hydrogen-blanding, kontroll med dens temperatur såvel som innmatnings-sted og -måte for det malte granittpulver i plasmastrålen kan på fordelaktig måte velges og/eller påvirkes slik at den kjemiske sammensetning i det påsprøytede sjikt i det minste mest mulig vidtgående svarer til det opprinnelige pulvers sammensetning.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet nedenfor ved hjelp av et utførelseseksempel.

Som substrat for granittsjiktet som skal påsprøytes, anvendes et massivt valsegrunnlegeme av normalisert, ulegert bygningsstål 37 med en diameter av 40 mm. Selvfølgelig er det også mulig å anvende et hult valselegeme. For å sikre en avkjøling for et påsprøytet sjikt på 1 mm som er tilstrekkelig hurtig for en amorf struktur bør de hule veggers veggtykkelser imidlertid være minst 10 mm.

Valseoverflaten som skal belegges, kan likeledes opprues og aktiveres ved hjelp av sandblåsing med korund (A^O^-korn for å forbedre det påsprøytede sjikts ved-hengning.

Granittpulveret som skal påsprøytes, består av en naturlig granitt som i det vesentlige inneholder kvarts (Si02), plagioklas ((NaCa)Al2Si208) og kalifeltspat ((K,Na)AlSi^Og). Det er ved hjelp av maling og sikting blitt bearbeidet til

et pulver med kornstørrelse fra 20 til 60^um. Forsøk har vist at de ovennevnte kornstørrelser gjør det mulig i det anvendte anlegg og under de valgte betingelser reproduser-bart å oppnå de beste resultater for amorfe granittsjikt. Større kornstørrelser opp til ca. lOO^um er tillatelig,

men de gir store svingninger hva gjelder sjiktenes reproduser-barhet.

Ved hjelp av et vanlig handelstilgjengelig pulvertil-førselsapparat blir granittpulveret som er blitt begrenset til den nevnte kornstørrelse, ført inn i plasmastrålen for et plasmasprøyteanlegg som likeledes er tilgjengelig på markedet. I denne stråle blir pulverpartiklene smeltet og projisert mot substratet med høy akselerasjon og hastighet.

De følgende parametre innstilles i anlegget for å oppnå en amorf granittstruktur:

Gasstilførsel: argon (Ar) 40 l/min

hydrogen (H2) 10 l/min

Strøm: I = 650 A

Spenning: V = 75 V

Injiseringen av pulveret finner sted på tvers, dvs.

i en vinkel på 90°, av plasmastrålen i en avstand av 10-15mm foran dyseutløpet for plasmasprøytepistolen. Avstanden fra dyseinnløpet til substratet utgjør ca. 70 mm. Pulverets oppholdstid i plasmastrålen er dermed ekstremt kort og ut-gjør 0,2-1 millisekunder (ms). I løpet av denne tid må granittpulverets krystallinske struktur smeltes fullstendig for å få et sjikt med amorf struktur. Høye plasmastråle-temperaturer er derfor nødvendige, og i pulverkornenes "flygebane" når disse verdier mellom 5000 og 10000 K.

Ved hjelp av rotasjon av substratet rundt den horisontale akse med en omkretshastighet på 30 m/min og ved hjelp av en jevn bevegelse av sprøytepistolen i sideretning med en fremmating av 5 mm pr. omdreining rundt den horisontale akse fås ved en éngangs-"passering" et jevnt granittsjikt med en tykkelse av 0,05 mm, hvorved avkjølingshastigheten utgjør ca. 500 mm/s. Den skal varieres innen visse grenser ved hjelp av en økning av substratets rotasjonshastighet. Ved gjentatte passeringer får granatsjiktet en slutt-tykkelse av 0,5 mm. Dets porøsitet er ca. 5 volum%.

Temperaturmålinger på den belagte overflate og på substratets indre målt umiddelbart efter at granittsjiktet har størknet, gir de følgende verdier

på overflaten 200°C

i substratet maks. 150°C.

En overopphetning av sjiktet og/eller substratet

er derfor ikke blitt iakttatt.

Den allerede nevnte analyse av sjiktet ved hjelp av røntgenfinstrukturer gir en forholdsvis glatt sjiktover-flate med en oppbygningsstruktur som for inntil ca. 95%'s vedkommende er amorf. En analyse av dens sammensetning viser at denne har holdt seg praktisk talt uforandret sammen-lignet med utgangspulveret.

Claims (6)

1. Metallisk papirglittvalse for en papirmaskin, med en glittende overflate som består av granittpulver, karakterisert ved at den glittende overflate består av et termisk påsprøytet, i det minste vidtgående amorft granittsjikt.

2. Papirglittvalse ifølge krav 1, karakterisert ved at granittsjiktets sjikttykkelse utgjør 0,05-1 mm, spesielt 0,1-0,6 mm.

3. Papirglittvalse ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det påsprøytede granittsjikt oppviser en porøsitet av 3-15 volum%, spesielt 5-8 volum%.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av en papirglittvalse ifølge krav 1-3, karakterisert ved at granittsjiktet på-føres ved plasmasprøyting av et granittpulver hvis pulverkorn smeltes fullstendig i plasmastrålen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at plasmastrålen dannes av en oxygenfri gassblanding.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at det for det flytende granittsjikt anvendes en avkjølings- og størkningshastighet av minst 400 mm/s.