本發(fā)明涉及用于制造手巾紙(紙巾，tissue)和相關(guān)的紙產(chǎn)品的起皺刮刀(doctorblade，blade)。該起皺刮刀由硬化鋼帶制成，該硬化鋼帶的耐磨性通過(guò)使用熱噴鍍(噴霧，spraying)涂覆技術(shù)施加薄的金屬陶瓷涂層而增強(qiáng)。
背景技術(shù)：
：在造紙工業(yè)中，起皺刮刀用于制造手巾紙和其它相關(guān)的紙產(chǎn)品。起皺刮刀可由不同材料例如碳鋼帶、工具鋼帶、復(fù)合物(composite)和聚合物制成。另外，為了強(qiáng)化所述起皺刮刀的工作(加工，working)邊緣(刀口，edge)，可通過(guò)熱噴鍍涂覆施加不同類型的涂層，例如在us7,244,340b2中所描述的。在很多手巾紙工廠中，陶瓷涂覆的刮刀由于如下事實(shí)而為所挑選的起皺刮刀：它們具有相對(duì)高的硬度和由此的耐磨性，而且它們可適應(yīng)由與蒸汽填充的“楊克(yankee)”滾筒接觸的操作而引起的高溫。另外，它們對(duì)于限制鋼刮刀的可用壽命的主要磨損機(jī)理之一即粘著磨損(adhesivewear)不敏感。陶瓷涂覆的起皺刮刀的使用壽命甚至比最好的硬化鋼刮刀更長(zhǎng)，但是仍然未始終如一地如現(xiàn)代高效的手巾紙工廠所要求的那樣長(zhǎng)。這可能是由于在使用陶瓷涂層所能實(shí)現(xiàn)的硬度方面的限制以及還因?yàn)樵谟捕群晚g性之間的關(guān)系，其中極硬的涂層在所述刮刀的重要的工作邊緣處可傾向于碎裂(chipping)。陶瓷涂覆的起皺刮刀的另一缺陷在于如下事實(shí)：它們通常通過(guò)等離子體噴鍍工藝進(jìn)行沉積，并且因此需要軟的粘接涂層(bondcoat)例如ni-cr。在刮刀的壽命期間，隨著磨損的進(jìn)行，該粘接涂層可變?yōu)楸┞对谒龇谄鸢櫰陂g撞擊(impact)在其上的表面上，導(dǎo)致對(duì)機(jī)械裝置進(jìn)行調(diào)整以維持紙品質(zhì)的需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供由于改善的耐磨性和抗碎裂性而給予比現(xiàn)有的陶瓷涂覆的起皺刮刀長(zhǎng)的在手巾紙生產(chǎn)應(yīng)用中的使用壽命的涂覆的起皺刮刀。另一目的在于提供以始終如一的紙品質(zhì)制造手巾紙且機(jī)器操作者漸進(jìn)修改操作條件的需求最小的涂覆的起皺刮刀。發(fā)明定義在權(quán)利要求中。具體實(shí)施方式陶瓷涂覆的起皺刮刀在手巾紙生產(chǎn)工業(yè)中已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)可，因?yàn)樗鼈冊(cè)谂c大多數(shù)楊克滾筒兼容的同時(shí)通常提供良好的使用壽命。在相關(guān)的工業(yè)中，碳化鎢涂覆的刮刀由于其優(yōu)異的耐磨性而一直優(yōu)于陶瓷涂覆的刮刀。在手巾紙生產(chǎn)中，碳化鎢刮刀的使用由于對(duì)于楊克滾筒造成損害的擔(dān)憂而一直受到限制。關(guān)于碳化鎢涂覆的刮刀在起皺應(yīng)用中的使用的另外的顧慮涉及其經(jīng)受起皺刮刀需要承受的較高溫度的能力。盡管碳化鎢涂層在其中主要的劣化(degradation)機(jī)理為磨粒磨損(abrasivewear)或漿料侵蝕的應(yīng)用中表現(xiàn)良好，但是其在其中粘著磨損是主要的磨損機(jī)理之一的情況下的性能并未被廣泛證明。粘著磨損(微焊合(micro-welding))已知是與楊克滾筒接觸的鋼刮刀的主要磨損機(jī)理。為了嘗試克服碳化鎢對(duì)于高溫的有限抵抗性，本發(fā)明人尋求了相關(guān)的替代性涂覆方案。令人驚奇地，發(fā)現(xiàn)了這樣的金屬陶瓷涂層：其被引證(quote)具有700℃的最大使用溫度，但是仍具有大于hv0.31000的引證硬度。此外，確認(rèn)的金屬陶瓷涂層具有相對(duì)低體積(在15體積％和20體積％之間)的金屬基體，以使涂層在與楊克滾筒的延長(zhǎng)接觸期間遭受粘著磨損的風(fēng)險(xiǎn)最小化。在本發(fā)明中詳述的使用制造商的對(duì)于粉末的噴鍍參數(shù)的初始hvof噴鍍?cè)囼?yàn)在制造具有超過(guò)hv0.31000的預(yù)料不到的高硬度的致密涂層(小于2％的孔隙率)方面是成功的。此外，測(cè)試該涂層的粘著力(adhesion)和總體韌性表明其克服了陶瓷涂層所呈現(xiàn)的限制中的一些。噴鍍參數(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)導(dǎo)致在孔隙率和硬度兩者上的改善，而沒(méi)有使韌性顯著降低。經(jīng)優(yōu)化的涂層的硬度水平平均上為hv0.31250，并且孔隙率小于1.5％?？蓪⑺玫耐繉右愿叨鹊某叽绶€(wěn)定性磨成常見(jiàn)的起皺應(yīng)用所要求的幾何形狀且在工作邊緣或其它任何地方都沒(méi)有碎裂跡象。通過(guò)sem/eds進(jìn)行的金屬陶瓷涂層的分析表明了以下化學(xué)組成：元素涂層的半定量組成(重量％)co3cr40c9ni10fe0.4w35應(yīng)指出，sem/eds分析是半定量的并且牽涉一定的不準(zhǔn)確性、尤其是對(duì)于輕元素。因此，對(duì)于碳的測(cè)量分析是不準(zhǔn)確的，并且只是出于完整而給出。本發(fā)明的金屬陶瓷涂層可通過(guò)任何熱噴鍍涂覆工藝，即等離子體、hvof或hvaf、或它們的一種或多種的任意組合進(jìn)行施加。對(duì)于該涂層所發(fā)現(xiàn)的最佳的沉積方法為hvof。粉末的粒度和粉末的制造方法在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生對(duì)于該應(yīng)用而言最佳的硬度所需的低水平孔隙率方面起著重要的作用。耐磨性和更重要地與楊克滾筒的延長(zhǎng)接觸的效果通過(guò)在設(shè)計(jì)成模擬起皺過(guò)程的小規(guī)模磨損測(cè)試裝置上實(shí)施試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。在延長(zhǎng)接觸之后，在起皺模擬器的滾筒上的痕跡(標(biāo)記，mark)處于和在使用標(biāo)準(zhǔn)參照鋼刮刀的類似長(zhǎng)度的暴露之后出現(xiàn)的痕跡類似的水平。這些結(jié)果給予發(fā)明人進(jìn)行全手巾紙工廠試驗(yàn)的信心。實(shí)施例手巾紙工廠試驗(yàn)將具有基于來(lái)自oerliconmetco的woka7502粉末的涂層的本發(fā)明的一系列五個(gè)刮刀在按慣例使用傳統(tǒng)的陶瓷涂覆的起皺刮刀的手巾紙工廠進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)參數(shù)如下：在試驗(yàn)期間使用振動(dòng)監(jiān)測(cè)以建立刮刀和楊克滾筒之間的相互作用的穩(wěn)定性。連續(xù)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)表明在整個(gè)刮刀壽命期間優(yōu)異且始終如一的結(jié)果。根據(jù)工廠員工，與以前的陶瓷涂覆的刮刀相比時(shí)，測(cè)量的振動(dòng)水平或多或少地更低并且更加始終如一。振動(dòng)結(jié)果顯示零或不顯著的顫動(dòng)。測(cè)試所制造的手巾紙的紙品質(zhì)并且發(fā)現(xiàn)其在可接受的范圍內(nèi)。在初始地微調(diào)第一紙輥上的工藝之后，為了保持該紙品質(zhì)，在試驗(yàn)期間只對(duì)起皺率和md/cd比進(jìn)行了微小的改變。對(duì)于所述刮刀的壽命，涂層和紙?jiān)诠蔚侗趁嫔系姆e聚似乎是最小的，導(dǎo)致優(yōu)異的起皺結(jié)果。第一試驗(yàn)刮刀持續(xù)了對(duì)應(yīng)于陶瓷涂覆的起皺刮刀的平均壽命的153％和在所述試驗(yàn)之前剛使用的陶瓷涂覆的起皺刮刀的壽命的134％的時(shí)間期間。在所述試驗(yàn)期間的斷紙(sheetbreak)量是最小的并且對(duì)于工廠員工而言是可接受的。對(duì)由于與刮刀性能不相關(guān)的斷紙而引起的移除時(shí)的第一試驗(yàn)刮刀的檢查表明所述刮刀本來(lái)可使用更長(zhǎng)的壽命時(shí)期。另外的試驗(yàn)刮刀以和第一刮刀類似的方式運(yùn)行，其也具有超預(yù)期的使用壽命、具有可接受的紙品質(zhì)和最小的振動(dòng)跡象。當(dāng)前第1頁(yè)12