專利名稱：脫水刮片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脫水刮片，尤其涉及適用于造紙機(jī)壓榨部彈性帶脫水的脫水刮片。
該瓦形擠壓裝置結(jié)構(gòu)如下，其中一對毛氈F、F和一個不透氣的無端彈性帶B被擠壓輥P和瓦形物S所組成的擠壓部分N擠壓。當(dāng)擠壓輥P沿圖8所示箭頭P’的方向旋轉(zhuǎn)時，彈性帶B也沿箭頭B’的方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)濕紙頁W經(jīng)過擠壓部分N時，濕紙頁W被一對毛氈F、F緊壓，水被從中擠出。
在此，給彈性帶內(nèi)部供油從而減輕對瓦形物S的摩擦力。
因?yàn)橛糜谠撏咝螖D壓裝置的瓦形物S的表面與擠壓輥P的外表面相重合，因此，與由一對擠壓輥(圖中未顯示)所組成的擠壓裝置相比較，該擠壓部分的面積會大些，可以獲得較高的擠水效果。
因此，對于該瓦形擠壓裝置，其優(yōu)點(diǎn)是可以極大的節(jié)省水?dāng)D出后用于干燥濕紙頁W所需的燃料等。
圖9是一放大的截面圖，表明上述瓦形擠壓裝置所用的彈性帶B的結(jié)構(gòu)。
如圖9所示，彈性帶B由一個基礎(chǔ)部分b和高分子量彈性部分e、e組成，彈性部分位于基礎(chǔ)部分b的兩側(cè)。
基礎(chǔ)部分b為彈性帶B整體提供強(qiáng)度。由經(jīng)紗和緯紗組成的紡織物用在其中。
高分子量彈性部分e、e使用的是諸如氨基甲酸乙酯樹脂等硬度為70-98°的樹脂，彈性帶的毛氈接觸面和瓦形物接觸面分別由這些樹脂構(gòu)成。
就此而言，有一種情況，其中通過給彈性帶B的毛氈接觸面提供一些槽，使瓦形擠壓裝置擠壓部分N中從濕紙頁W擠出的水會積在這些槽里。
上述結(jié)構(gòu)的彈性帶B在成為無端帶(環(huán)形)后，配備給瓦形擠壓裝置。給彈性帶B內(nèi)部提供壓縮空氣，在膨脹成圓柱形的狀態(tài)下使用。(見圖8)。
在瓦形擠壓裝置的擠壓部分N中，從濕紙頁W擠出的水通過緊壓著濕紙頁W的毛氈F、F流到彈性帶B。
盡管流到彈性帶B的大部分水通過彈性帶B的運(yùn)轉(zhuǎn)沿著圖8箭頭a的方向被抖掉了，但有時仍有部分水繼續(xù)附著在彈性帶B上并再次進(jìn)入擠壓部分。
這樣，附著在彈性帶B上的水可能無法再從濕紙頁W中充分地的擠出。
為此，人們已經(jīng)想到使用一種用于壓輥的將粘附到輥上的水脫除的刮片(未顯示)。
盡管作為這類的刮片，有金屬刮片和另一種刮片，其毛氈被諸如日本未經(jīng)審查的專利公開號第20697/1981號所披露的橡膠或樹脂所注入，當(dāng)它們轉(zhuǎn)向用于彈性帶B時，不能取得較好的效果。
此外，因?yàn)閺椥詭是在給其內(nèi)部提供壓縮空氣并被壓縮空氣膨脹的狀態(tài)下使用，因此，它相對設(shè)備橫向不需要平直，很難做到金屬刮片與彈性帶B均勻接觸。
另外，在使用金屬刮片時，也存在金屬刮片的尖端戳進(jìn)彈性帶B從而損壞彈性帶的風(fēng)險。
對于其中毛氈用橡膠或樹脂等注入的脫水刮片，雖然有必要減少注入樹脂的量以提高其對彈性帶B的適應(yīng)性，但如果這樣做，刮片的形狀保持特性會降低，刮片在使用時會變形，同時脫水能力減弱。
本發(fā)明通過提供脫水的刮片解決了上述問題，其中，纖維疊層用樹脂注入，其特征在于，氣孔率在50％至80％之間。
通過調(diào)整上述的氣孔率，按照本發(fā)明的脫水刮片，極易適應(yīng)于配合部件的接觸面，同時提高了脫水能力，增強(qiáng)了耐用性，減少了與脫水刮片接觸的配合部件的磨損，并且很少損壞該配合部件。
此外，按照本發(fā)明的脫水刮片具有優(yōu)良的形狀保持特性。


圖1表明本發(fā)明的脫水刮片。圖1(a)是解釋該結(jié)構(gòu)的放大的部分截面圖，圖1(b)是端部逐漸減小的刮片的截面圖；圖1(c)是截面為長方形的刮片的截面圖；圖2是圖1(b)的刮片用在瓦形擠壓裝置上的狀態(tài)的示意圖，圖2(a)是僅當(dāng)脫水刮片的尖端緊壓彈性帶時其狀態(tài)的示意圖；圖2(b)是變形的脫水刮片緊壓彈性帶時其狀態(tài)的示意圖；圖3是刮片進(jìn)行脫水能力測試、磨損測試和形狀保持特性測試時所用裝置的示意圖；圖4表明刮片實(shí)施例1-4和比較例的脫水能力測試、磨損測試和形狀保持特性測試的測試結(jié)果；圖5表明刮片實(shí)施例5-8和比較例及傳統(tǒng)實(shí)施例的脫水能力測試、磨損測試和形狀保持特性測試的測試結(jié)果；圖6表明刮片實(shí)施例9-13和比較例及傳統(tǒng)實(shí)施例的脫水能力測試、磨損測試和形狀保持特性測試的測試結(jié)果；圖7表明刮片實(shí)施例14、15和比較例及傳統(tǒng)實(shí)施例的脫水能力測試、磨損測試和形狀保持特性測試的測試結(jié)果；圖8是用于造紙機(jī)壓榨部的瓦形擠壓裝置的示意圖；圖9是用于瓦形擠壓裝置的彈性帶的放大截面視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的脫水刮片10的圖(以下簡稱“刮片”)。圖1(a)是解釋該結(jié)構(gòu)的部分放大截面圖。圖1(b)和圖1(c)是表明不同形狀的實(shí)施例的截面圖。但是圖1(b)和圖1(c)省略了疊層狀態(tài)的說明。
如圖1(a)所示，本發(fā)明的脫水刮片是這樣的，其中由基材20和纖維(棉絮)層30組成的纖維疊層(以下簡稱“疊層”)50用樹脂注入。
由通用纖維組成的紡織物和棉紗層等主要用于基材20，但薄膜、紡絲粘結(jié)物或樹脂鑄模品等也可以使用。纖維(棉絮)層30是將通用目的的纖維紗線層積在一起；疊層50是由多層基材20和多層纖維層30層疊并結(jié)合在一起形成的。但是，根據(jù)情況的不同，有時不用基材20，疊層50僅由纖維層30構(gòu)成。
就此而言，作為疊層50，無論是由多層基材20和多層纖維層30通過針刺而結(jié)合在一起的，還是基材20和纖維層30的單個部分分別先通過針刺結(jié)合，然后再一起通過針刺而結(jié)合在一起的都是可以接受的。
雖然通用纖維如聚酰胺纖維和聚酯纖維等可以具體地用作基材20和纖維層30，但如果有耐熱性要求，則最好使用芳烴聚酰胺纖維。
雖然基材20和纖維層30可以用樹脂等粘附，但通過針刺而結(jié)合在一起，其優(yōu)點(diǎn)是可抑制剝離。
接著是在上述疊層50用樹脂溶液注入后，進(jìn)行加熱，硬化并切割樹脂(如有必要)，進(jìn)行磨削機(jī)加工，從而可獲得圖1(b)和圖1(c)截面圖所示形狀的刮片10b和10c。
具體地說，將硬化劑或添加劑混合或分散在熱塑性樹脂和/或熱固性樹脂，如丁苯橡膠(苯乙烯丁二烯共聚合成橡膠)、聚氨基甲酸乙酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂中，作為樹脂溶液，并作相應(yīng)調(diào)整，從而使注入和硬化后的刮片的氣孔率在50％-80％之間。
與此相關(guān)，上述樹脂是在考慮到耐磨性和耐水解性等方面后而選擇的，可以僅用一種樹脂或使用混合在一起的幾種樹脂。
雖然樹脂噴涂是一種將樹脂注入至疊層50的較為熟悉的方法，但另一種方法是采用將樹脂微小顆粒注入到疊層50的表面，然后加熱并用擠壓裝置等加壓。
雖然以上所述的相同樹脂在這種情況下也可以使用，但每種情況都應(yīng)該考慮耐磨性和撓性。
刮片10、10b、10c的氣孔率可以通過疊層50的密度或注入樹脂的量來調(diào)節(jié)；也可以通過給上述樹脂溶液或樹脂微小顆粒加入發(fā)泡劑來調(diào)節(jié)。
當(dāng)熱熔纖維與纖維層30混合，或通過針刺使纖維層與基礎(chǔ)層結(jié)合在一起時，加入或噴撒熱塑性粘合劑，或在結(jié)合并進(jìn)行熱處理后注入樹脂溶液前加入(噴撒)熱塑性粘合劑，可使得纖維粘在一起并且防止制成地刮片上纖維的損失。
此外，當(dāng)一種具有潤滑性的添加劑如二硫化鉬加到上述樹脂溶液或樹脂微小顆粒中并制成刮片時，在刮片使用時對彈性帶B的摩擦阻力會降低。
與此相關(guān)，在刮片10、10b和10c的疊層50中，當(dāng)比不與彈性帶B接觸的層的纖維細(xì)的纖維被用做與彈性帶B接觸的那層的纖維時，對彈性帶B的適應(yīng)性增加。
圖2表明圖1(b)所示的本發(fā)明刮片10b用在瓦形擠壓裝置上的狀態(tài)。刮片10b也可在其尖端與彈性帶B接觸的狀態(tài)下使用，如圖2(a)所示，或在其變形并與彈性帶B接觸的狀態(tài)下使用，如圖2(b)所示。
當(dāng)刮片10b變形使用時，如圖2(b)，與彈性帶B接觸的刮片10b的接觸面積加大。
與此相關(guān)，對于經(jīng)過磨削機(jī)加工的刮片，有種情況是刮片使用時如圖1(b)所示刮片的上下側(cè)相反。
刮片10b脫出的水流向圖2的集水器R。
與此相關(guān)，圖2中省略了壓輥的說明。
上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明脫水刮片10、10b和10c，其實(shí)施例將具體說明如下。
在實(shí)施例1-4中，用聚酯細(xì)紗(PET)作為經(jīng)紗和緯紗(基本重量100g/m2)的平紡的紡織織物被用作基材，聚酯纖維(N66 17dtex密度1.14g/m3)被用作纖維層。
通過針刺，上述基材與聚酰胺纖維結(jié)合在一起，并且兩個纖維層分別提供在基材的兩側(cè)。與此相關(guān)，每層聚酯纖維的量為120g/m2。
將三個堆疊起來并通過針刺結(jié)合，并且當(dāng)針刺結(jié)合時，120g/m2的聚酰胺纖維被層壓，獲得總體表面重量(Metsuke)2500g/m2和厚度10mm的疊層。
該疊層的密度是0.25g/m3。
下一步，丁苯膠乳(SBR)和硬化劑混合并用水稀釋，該溶液被噴灑并注入到上述的疊層上，干燥、硬化該疊層，并沿針刺的方向切割，進(jìn)行如圖1(b)所示的磨削機(jī)加工。
對于上述結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1-4的刮片，固體樹脂與疊層的粘附率(樹脂重量R與疊層纖維重量F的比率R/F)分別有所不同，固體樹脂與疊層的粘附率在實(shí)施例1中為15％，在實(shí)施例2中為50％，在實(shí)施例3中為75％，在實(shí)施例4中為90％。
此外，固體樹脂的粘附率為5％的上述結(jié)構(gòu)的刮片作為比較例1，固體樹脂的粘附率為120％的刮片作為比較例2。
此外，經(jīng)過調(diào)整氣孔率可在50％至80％之間，氣孔率在實(shí)施例1中為74.4％，在實(shí)施例2中為65.6％，在實(shí)施例3中為59.4％，在此外，氣孔率在比較例1中為81.5％，在比較例2中為48.1％。
應(yīng)用圖3所示的裝置進(jìn)行這些刮片的脫水能力測試、磨損測試和形狀保持特性測試。
該設(shè)備測量脫水的量以及彈性帶B的磨損量，方法是沿著圖3的箭頭方向旋轉(zhuǎn)彈性帶B，其中無端帶B的一部分浸入水中，使刮片與彈性帶B接觸。
上述的彈性帶B是由聚氨基甲酸乙酯制成的，其中表面有多個槽(1mm寬，1mm深，間隔3mm)。
當(dāng)彈性帶B被上述裝置以60rpm旋轉(zhuǎn)5分鐘后，測量刮片脫除水的量，即集水器R中的水量(脫水能力測試)。
此外，當(dāng)彈性帶B被上述裝置以100rpm旋轉(zhuǎn)1000小時后，測量彈性帶B的磨損損失(磨損測試)。
另外，當(dāng)彈性帶B被上述裝置以100rpm旋轉(zhuǎn)1000小時后，評價刮片形狀的變化(形狀保持特性測試)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在圖4中。
與此相關(guān)，圖4中，脫水能力測試和磨損測試的結(jié)果均用比率表示。脫水能力測試結(jié)果的值高說明脫水能力強(qiáng)，磨損測試結(jié)果的值高說明抑制彈性帶磨損的能力強(qiáng)。
如表4所示，可以理解，本發(fā)明實(shí)施例1-4的刮片，其脫水能力，磨損性能和形狀保持特性都很好。
另一方面，盡管比較例1有較高的脫水能力和磨損性能，但在形狀保持特性方面不好，盡管實(shí)施例2有較高的形狀保持特性，但在脫水能力和磨損性能方面不好。
在實(shí)施例5-8中，用聚酯細(xì)紗(PET 17dtex密度1.38g/m3)作為經(jīng)紗和緯紗(基本重量100g/m2)的平紡的紡織織物用作基材，聚酯纖維(PET 17dtex密度1.38g/m3)用作纖維層。構(gòu)成密度0.35g/m3的疊層，固體樹脂與疊層的粘附率在實(shí)施例5中為5％，在實(shí)施例6中為20％，在實(shí)施例7中為40％，在實(shí)施例8中為60％。
此外，經(jīng)過調(diào)整氣孔率可在50％至80％之間，氣孔率在實(shí)施例5中為72.9％，在實(shí)施例6中為67.6％，在實(shí)施例7中為60.6％，在其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1-4相同。
此外，與上述實(shí)施例5-8結(jié)構(gòu)相同的刮片，其固體樹脂的粘附率在比較例3中為5％，在比較例4中為80％。
與此相關(guān)，疊層的密度在比較例3中為0.2g/m3，在比較例4中為0.35g/m3，氣孔率在實(shí)施例3中為84.5％，在實(shí)施例4中為46.4％。
另外，日本未經(jīng)審查的專利公開號第20697/81號所披露的刮片被作為傳統(tǒng)型實(shí)施例。
與此相關(guān)，該刮片的疊層密度為0.55g/m3，樹脂對疊層的粘附率為30％，氣孔率為43.6％。
應(yīng)用圖3所示的裝置進(jìn)行這些刮片的脫水能力測試，磨損測試和形狀保持特性測試。
因?yàn)閳D3的裝置和測試方法與上述的完全相同，就不再作出解釋。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。
如圖5所示，可以理解，本發(fā)明實(shí)施例5-8的刮片，其脫水能力，磨損性能和形狀保持特性都很好。
另一方面，盡管比較例3有較高的脫水能力和磨損性能，但在形狀保持特性方面不好，盡管比較例4和傳統(tǒng)型實(shí)施例有較高的形狀保持特性，但它們在脫水能力和磨損性能方面不好。
盡管隨著樹脂粘附率的變化，脫水能力，磨損性能和形狀保持特性的變化在實(shí)施例1-4和實(shí)施例5-8中測得，但疊層的密度和樹脂的粘附率在實(shí)施例9-13中有所改變。
實(shí)施例9-13的疊層由基材和纖維層組成，以聚酯細(xì)紗(PET)作為經(jīng)紗和緯紗(基本重量100g/m2)的平織織物用作基材，聚酯纖維(PET 17dtex)用作纖維層。
上述疊層的密度在實(shí)施例9中為0.25g/m3，在實(shí)施例10中為0.3g/m3，在實(shí)施例11中為0.4g/m3，在實(shí)施例12中為0.45g/m3，在實(shí)施例13中為0.5g/m3。樹脂含量在實(shí)施例9中為50％，在實(shí)施例10中為30％，在實(shí)施例11中為15％，在實(shí)施例12中為10％，在實(shí)施例13中為10％。
經(jīng)過調(diào)整，實(shí)施例9-13的氣孔率可在50％至80％之間，氣孔率在實(shí)施例9中為69.4％，在實(shí)施例10中為69.3％，在實(shí)施例11中為65.0％，在實(shí)施例12中為62.9％，在實(shí)施例13中為58.8％。
應(yīng)用圖3所示的裝置進(jìn)行上述實(shí)施例6，比較例3和傳統(tǒng)實(shí)施例1的刮片的脫水能力測試，磨損測試和形狀保持特性測試。
上述實(shí)施例6的刮片，其疊層密度為0.35g/m3，樹脂粘附率為20％，氣孔率為67.6％。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。
如圖6所示，可以理解，本發(fā)明實(shí)施例9-13和實(shí)施例6的刮片，其脫水能力，磨損性能和形狀保持特性都很好。
對于上述實(shí)施例5，6，比較例3，傳統(tǒng)實(shí)施例，新實(shí)施例14和15，測試了在厚度方向上樹脂注入至疊層的深度改變時，其脫水能力，磨損性能和形狀保持特性。
實(shí)施例5，6和新實(shí)施例14，15，其刮片使用完全相同的疊層，疊層由基材和纖維層組成，聚酯細(xì)紗(PET基本重量100g/m2)用作基材，聚酯(PET 17dtex)用作纖維層。在厚度方向上樹脂注入至疊層的深度T在比較例3、實(shí)施例5和6中為10mm，在實(shí)施例14中為5mm，在實(shí)施例15中為3mm。
經(jīng)過調(diào)整，實(shí)施例5，6，14和15中刮片的氣孔率可在50％至80％之間，氣孔率在實(shí)施例5中為72.9％，在實(shí)施例6中為67.6％，在實(shí)施例14和15中為53.6％。
此外，在比較例3和實(shí)施例5中，樹脂粘附率為5％，在實(shí)施例6，14和15中為20％，在傳統(tǒng)實(shí)施例中為30％。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。
如圖7所示，可以理解，實(shí)施例5，6，14和15的刮片，其脫水能力，磨損性能和形狀保持特性都很好。
在以上解釋的本發(fā)明的刮片中，由細(xì)紗諸如聚酯或聚酰胺，多纖絲，單纖絲組成表面重量(Metsuke)在50-300g/m2范圍的紡織織物的優(yōu)選用作基材，細(xì)度范圍在3至80dtex的纖維優(yōu)選用作纖維層的纖維。
按照本發(fā)明，構(gòu)成刮片的疊層密度在0.15g/m3至50g/m3之間，優(yōu)選的是在0.2g/m3至0.4g/m3之間。
盡管樹脂的含量可根據(jù)疊層的密度來調(diào)整，但優(yōu)選的是使疊層與樹脂的重量比在5％至100％之間。
注入疊層的樹脂的重量與疊層的重量比在5％至100％之間。
對此，優(yōu)選的是，疊層的密度越大，樹脂含量越低。
以上解釋的本發(fā)明的脫水刮片，通過調(diào)整使孔隙率在50％至80％之間而具有提高彈性帶脫水能力的效果。因?yàn)槭箍紫堵试?0％至80％之間，提高了水保持性，并且當(dāng)使用刮片時，在與彈性帶接觸的面形成水膜，刮片對彈性帶的適應(yīng)能力增強(qiáng)。
與此相關(guān)，雖然本發(fā)明脫水刮片的配合部件是一個瓦形擠壓裝置的彈性帶的情況到目前為止已詳細(xì)解釋了，但脫水的配合部件并不一定局限于瓦形擠壓裝置的彈性帶。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如上所解釋的，通過使孔隙率在50％至80％之間，本發(fā)明的脫水刮片能夠容易地適應(yīng)配合部件，并具有改善脫水能力的效果，而不產(chǎn)生刮痕。
另外，本發(fā)明的脫水刮片對配合部件的磨損損失幾乎沒有，配合部件幾乎不被破壞。
此外，由于它具有優(yōu)良的形狀保持特性，所以長期使用造成的變形幾乎很少發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種脫水刮片，其中一纖維疊層用樹脂注入，其特征在于，氣孔率在50％至80％之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫水刮片，其中所述的纖維疊層是基材和纖維層的疊層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫水刮片，其中與配合部件接觸的那層的纖維比未與配合部件接觸的那層的纖維細(xì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫水刮片，其能夠減少配合部件的磨損并且具有優(yōu)異的形狀保持能力。脫水刮片(10)具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中樹脂注入到纖維疊層(50)，而其中基材(20)和纖維或棉絮層(30)通過針刺結(jié)合到一起，并且經(jīng)過調(diào)整使氣孔率在50％至80％之間。上述結(jié)構(gòu)的刮片(10)很容易與配合部件相適應(yīng)，并且其脫水能力強(qiáng)，并能減少配合部件的磨損。此外，由于它有優(yōu)良的形狀保持特性，所以因長期使用而發(fā)生變形的情況很少發(fā)生。
文檔編號D21G3/00GK1408947SQ02131
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月19日
發(fā)明者竹內(nèi)徹夫, 石井啓文 申請人:市川毛織株式會社