BR112015001367B1 - lâminas raspadoras - Google Patents

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Abstract

LÂMINA RASPADORA Um material compósito reforçado com fibra contendo uma matriz de resina polimérica reforçada por tecidos consistindo em fios de vidro/carbono comisturados para uma lâmina raspadora.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção
[001] A presente invenção se refere genericamente a lâminas raspadoras utilizadas em máquinas de fabricação de papel e de conversão de trama.
2. Descrição da Técnica Relacionada
[002] Lâminas raspadoras contatam a superfície de rolos em máquinas de fabricação de papel e conversão de trama para a finalidade de limpeza ou remoção de folha. Materiais de lâmina raspadora convencionais incluem laminados de termocura e termoplásticos de metais, plástico e algodão, vidro e carbono.
[003] Por exemplo, lâminas raspadoras são tradicionalmente compreendidas de substratos de tecido mantidos juntos por resinas poliméricas com a combinação de substrato e resina fornecendo as propriedades desejadas para raspagem eficiente. Substratos típicos incluem vidro, algodão e carbono, enquanto ambas as resinas de termocura e termoplásticas são usadas para segurar os substratos juntos e conferir propriedades específicas. Resinas de termocura, por exemplo, resinas epóxi, tendem a ser mais difíceis de usar, enquanto as resinas termoplásticas de alto desempenho, tal como o sulfeto de polifenileno (PPS), tendem a ser capazes de suportar temperaturas de máquina mais altas e são menos suscetíveis a ataque químico. Uma borda chanfrada é usinada no compósito de polímero para produzir uma inclinação angulada na ponta da lâmina para auxiliar na limpeza do rolo ou remoção de folha. Quanto mais aguda e mais limpa esta borda é, mais eficiente é o desempenho da lâmina raspadora. Lâminas raspadoras feitas de muitos materiais diferentes são conhecidas. Ver Patente US 4.549.933, cuja totalidade é aqui incorporada por referência, a qual descreve uma lâmina raspadora para uma máquina de papel que consiste em inúmeras camadas alternadas de fibra e fibra de carbono, com as camadas de fibras consistindo em algodão, papel, fibra de vidro, ou seus equivalentes.
[004] Em lâminas raspadoras de compósito reforçado com fibra tradicionais, as fibras são compreendidas de algodão, vidro ou carbono. Estas fibras são agrupadas em feixes de fibras e, em seguida, tecidas com metade das fibras na direção paralela à máquina de papel e metade na direção perpendicular à máquina de papel. A grande maioria dos tecidos tem o mesmo material em ambas as direções. Estes tecidos são, então, impregnados com resina e inúmeros tecidos pré-pregados são empilhados e subsequentemente moldados por compressão para formar a lâmina raspadora. Os diferentes tipos de fibras fornecem diferentes vantagens e desvantagens às lâminas raspadoras. As fibras de carbono, embora caras, proporcionam excelente resistência ao desgaste e alta resistência, se as fibras forem colocadas numa direção. As fibras de vidro podem fornecer limpeza muito boa de superfícies de rolo. Fibras de algodão proporcionarão desempenho aceitável em algumas aplicações a um custo muito razoável.
[005] Para obter o benefício das diferentes fibras, os fabricantes de compósito reforçado com fibra muitas vezes aplicam diferentes camadas de tecidos em produtos compostos. Uma composição de lâmina raspadora, por exemplo, pode ter 4 camadas distintivas de tecido de vidro e 6 camadas distintivas de tecido de carbono. Uma das desvantagens em ter diferentes camadas é que muitas vezes há preocupações de resistência de ligação e as camadas de tecido se separam umas das outras fazendo com que os contaminantes se acumulem na área separada, resultando finalmente em falha do material da lâmina raspadora. Outra preocupação com este tipo de composição é que a lâmina raspadora não é homogênea em toda a espessura. Por exemplo, em uso numa máquina, a(s) camada(s) de vidro da lâmina raspadora desgasta(m) a uma taxa muito mais rápida do que sua(s) camada(s) de carbono as quais têm uma vida significativamente mais longa. Por conseguinte, em uso ao longo do tempo, uma camada de vidro da lâmina raspadora desgasta em primeiro lugar, enquanto a camada de carbono da lâmina desgasta de forma comparativamente lenta, resultando na mudança de desempenho quando a lâmina raspadora desgasta na máquina.
[006] Nos últimos anos, tem havido alguns desenvolvimentos de tecidos híbridos, nos quais um tipo de fibra é tecido em uma direção e um tipo de fibra diferente é tecido na outra direção. Embora este tipo de arranjo procure atingir o benefício de dois tipos de fibras, apenas um tipo de fibra é dirigido em direção à superfície do rolo, de modo que apenas uma fibra esteja verdadeiramente trabalhando para limpar o rolo. Adicionalmente, as fibras em diferentes direções causam uma diferença nas propriedades de flexão do material.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[007] Descrevem-se lâminas raspadoras para o uso em máquinas de fabricação de papel e conversão de trama, incluindo uma lâmina raspadora compósita compreendendo tecidos de reforço feitos com combinação de fios de vidro/carbono, em que uma combinação de fio de vidro/carbono compreende uma combinação de material de carbono e material de vidro. Lâminas raspadoras podem ser construídas de fios de combinação de vidro/carbono, os quais podem ser monofilamentos, um fio de núcleo de revestimento e/ou combinação de multifilamentos de fios de vidro/carbono feitos com mais do que um filamento empilhados e/ou empilhados/torcidos juntos ou fios de vidro/carbono comisturados. Fios de combinação vidro/carbono também podem ser de tricotados ou trançados. Sistemas e métodos para formar fios de múltiplos componentes são conhecidos na arte e por uma questão de concisão não são aqui descritos.
[008] Em modalidades aqui descritas, a lâmina raspadora compreende a combinação de fios de vidro/carbono compreendendo fios de vidro/carbono comisturados.
[009] Também são revelados fios comisturados incluindo fios comisturados selecionados do grupo de (1) vidro/carbono/termoplástico de alto desempenho (HPT), (2) Vidro/HPT, e (3) carbono/HPT.
[0010] É divulgada uma lâmina raspadora, usada para limpeza de rolo, feita de tecidos de reforço compreendendo fios de vidro/carbono comisturados nos quais fibras de vidro e de carbono estão intimamente combinadas juntas dentro do mesmo fio. As vantagens para a lâmina raspadora incluem benefícios dos benefícios sinérgicos de ambas as fibras de carbono e de vidro na superfície do rolo as quais não estão sujeitas à ligação fraca entre camadas separadas de vidro e carbono. Vantagens também incluem uma lâmina raspadora mais homogênea que fornece desempenho mais estável.
[0011] É divulgada uma lâmina raspadora de compósito reforçado com fibra que contém uma matriz de resina polimérica reforçada por fibras de vidro e fibras de carbono comisturadas em um único fio. Cada fio compreende fibras de vidro e de carbono que podem ser tecidas num pano de tecido tradicional, tecido multiaxial ou ser utilizadas como uma camada unidirecional e subsequentemente impregnadas com resina e processadas em uma prensa de laminação por pultrusão ou outra técnica de fabricação de lâmina raspadora para produzir uma lâmina raspadora compreendendo de materiais de reforço consistindo em fios comisturados.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0012] A FIG. 1 é uma vista em corte transversal parcial com dimensões exageradas para fins de ilustração de uma construção de lâmina de acordo com uma modalidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES
[0013] Deve ser compreendido que as figuras e as descrições da presente invenção foram simplificadas para ilustrar elementos que são relevantes para uma clara compreensão da presente invenção, embora eliminando, para fins de clareza, muitos outros elementos os quais são convencionais nesta arte Os versados na técnica reconhecerão que outros elementos são desejáveis para implementar a presente invenção. No entanto, uma vez que tais elementos são bem conhecidos na arte e porque eles não facilitam uma melhor compreensão da presente invenção, uma discussão de tais elementos não é aqui proporcionada.
[0014] A presente invenção será agora descrita em detalhes com base em modalidades exemplificativas.
[0015] Métodos para formar um fio comisturado para uma lâmina raspadora incluem separar uma pluralidade de fibras de diferente composição em componentes de filamentos individuais dentro de uma câmara. Como descrito acima a composição diferente das fibras inclui carbono e vidro. Os componentes de filamento individuais são, então, misturados entre si introduzindo ar quente na câmara. Como resultado da introdução de correntes de ar quente, os componentes de filamento individuais ficam intimamente misturados em conjunto. Os componentes de filamento misturados são, então, reunidos como uma única fibra. Os filamentos de vidro, portanto, tornam-se distribuídos aleatoriamente no fio de carbono-vidro comisturado. Sistemas e métodos para formar fios de múltiplos componentes e comisturados são conhecidos na arte e por uma questão de concisão não são aqui descritos. Estas fibras comisturadas podem, então, ser tecidas ou costuradas em potencialmente qualquer tipo de tecido de reforço, por exemplo, trama plana, sarja, multiaxial, etc.
[0016] Os fios assim formados podem ser utilizados para produzir lâminas raspadoras com carbono e vidro sinergicamente combinados juntos nos mesmos fios e tecidos de reforço.
[0017] Com referência inicialmente à FIG. 1, uma lâmina raspadora construída de acordo com a presente invenção é mostrada em 10 e compreende um compósito de múltiplas camadas 12 de tecidos impregnados com resina (vulgarmente denominados como “pré-pregs”). Os pré-pregs podem compreender fibras comisturadas tecidas ou não- tecidas que podem, então, ser tecidas ou costuradas em potencialmente qualquer tipo de tecido de reforço, por exemplo, trama plana, sarja, multiaxial, etc., como aqui descrito. Num exemplo, um tecido de trama plana de 400gsm com fios comisturados consistindo em 40% de carbono e 60% de vidro foi produzido. Um laminado de cinco (5) camadas deste tecido com fios comisturados foi feito.
[0018] As camadas 12 são impregnadas com uma resina. Uma dispersão de resina representativa é uma resina epóxi tipo A de bisfenol, mas pode incluir outras resinas convencionais como conhecidas na arte. As interfaces de resina em 16 servem para aderir as camadas 12 juntas durante a laminação em condições de temperatura e pressão elevadas, de acordo com práticas bem conhecidas.
[0019] Outros métodos de fabricação para o elemento planar 10 conhecidos por aqueles peritos na arte incluem pultrusão, injeção de resina e moldagem por injeção de resina reativa.
[0020] Numa modalidade, é divulgada uma lâmina raspadora que compreende fios de vidro/carbono comisturados. Numa outra modalidade, a lâmina raspadora compreende fios de vidro/carbono e de termoplástico de alto desempenho comisturados. Modalidades incluem fios de vidro/carbono/termoplástico de alto desempenho em qualquer combinação. Por exemplo, a lâmina raspadora pode ainda compreender fios de vidro/termoplástico de alto desempenho e carbono/termoplástico de alto desempenho. O termoplástico de alto desempenho pode incluir termoplástico selecionado de PPS, PEEK, PEI, PPA, e outros termoplásticos de alto desempenho conhecidos na arte. Vantagens do material termoplástico de alto desempenho incluem eliminação da necessidade de resinas à base de solvente, potencialmente tornando os fios e as lâminas raspadoras feitas dos mesmos recicláveis, e a melhoria da resistência química das lâminas raspadoras. A adição de componentes termoplásticos de alto desempenho como parte do fio comisturado, assim pode reduzir a necessidade de resinas à base de solventes, fazer as lâminas recicláveis e melhorar a resistência a solvente e químicos, em comparação com resinas de lâminas raspadoras convencionais, tal como epóxi e fenólicas.
[0021] Como descrito acima, lâminas raspadoras convencionais têm camadas distintivas de diferentes reforços de tecido, tal como carbono e vidro. Carbono e vidro têm coeficientes de expansão térmica muito diferentes:
Figure img0001
[0022] Assim, quando as resinas são curadas em processos de fabricação de lâminas raspadoras conhecidas convencionais, as camadas de vidro distintivas expandem enquanto as camadas de carbono contraem. O inverso ocorre quando o material resfria: as camadas de vidro contraem, enquanto as camadas de carbono se expandem. As expansões e contrações contrárias durante a cura e o resfriamento tensionam a resina em um nível molecular, o que leva a fraca ligação intercamadas.
[0023] Numa modalidade, é divulgada uma lâmina raspadora para uso numa máquina de fabricação de papel que compreende um material compósito reforçado com fibra contendo uma matriz de resina polimérica reforçada por tecidos consistindo em fios de vidro/carbono comisturados. O material de resina polimérica pode ser um epóxi ou um termoplástico. Numa modalidade, a percentagem de fibras de carbono no total de fibras é de cerca de 5 a 95%.
[0024] Numa modalidade, a percentagem de fibras de vidro para as fibras totais é de cerca de 5- 95%. Numa modalidade, o compósito reforçado com fibra inclui uma percentagem de fibras de carbono de cerca de 40% e a percentagem de fibras de vidro de cerca de 60%. A lâmina raspadora pode compreender uma espessura total entre cerca de 0,3 mm e cerca de 5,0 mm (0,01 polegada a cerca de 0,25”).
[0025] Numa modalidade, a espessura total da lâmina raspadora é de cerca de 0,015” (polegada) a cerca de 0,250”, por exemplo, cerca de 0,040” a cerca de 0,110” ou entre cerca de 0.050” e cerca de 0.080”. A lâmina raspadora pode compreender duas ou mais camadas da lâmina compreendidas de fibras de vidro e carbono comisturadas. As camadas restantes podem compreender fibras de tela tecidas, unidirecionais ou fatiadas padrão contendo o material de fibra de reforço de vidro, carbono ou outro material, ou, em alguns casos, nenhuma fibra absolutamente, sendo uma camada de resina pura. Numa modalidade, as fibras são orientadas em ambas as direções da máquina e transversal à máquina. Numa outra modalidade, as fibras podem ser orientadas substancialmente na direção da máquina.
[0026] Numa modalidade, o compósito reforçado com fibra compreende ainda fios termoplásticos de alto desempenho (HPT). A lâmina raspadora ainda pode compreender fios comisturados selecionados do grupo de: vidro e HPT comisturados, carbono e HPT comisturados e vidro, carbono e HPT comisturados. HPT exemplificativo inclui HPT convencionalmente conhecido incluindo HPT selecionado de sulfeto de polifenileno (PPS), poliéter éter cetona (PEEK), polieterimida (PEI) e poliftalamida (PPA).
[0027] Uma vantagem exemplificativa dos tecidos comisturados aqui descrito inclui, entre outras coisas, que as camadas da lâmina raspadora expandem e contraem substancialmente na mesma extensão substancialmente ao mesmo tempo, o que elimina a tensão e a fraqueza nas ligações químicas entre as camadas e leva a melhores ligações intercamadas e, portanto, uma lâmina raspadora de desempenho mais alto.
[0028] Outra vantagem exemplificativa inclui o fato de que o uso de camadas de um tecido comisturado produz uma lâmina mais homogênea que leva a desempenho mais consistente e mais estável. Lâminas raspadoras convencionais desgastam rapidamente através das camadas de vidro, em seguida, lentamente através das camadas de carbono, rapidamente de novo através do vidro, lentamente novamente através do carbono e rapidamente através do vidro mais uma vez. Em uma lâmina raspadora produzida de acordo com modalidades de tecido de reforço de fibra comisturado, como aqui revelado, o desgaste permanece consistente ao longo da construção, uma vez que a lâmina é mais homogênea e dá desempenho estável durante a sua vida toda. Portanto, o tecido comisturado, como aqui descrito, produz uma lâmina com um desempenho consistente ao longo do tempo de vida da lâmina.
[0029] Numa modalidade, tecidos comisturados podem ser mantidos juntos ou laminados com resinas contendo nanotubos e/ou nanopartículas de carbono para utilização em lâminas raspadoras e elementos planares. Lâminas raspadoras e incorporação de nanopartículas em resinas para uso em elementos planares, tal como lâminas raspadoras, são descritas no Pedido de Patente US 11/148.624, intitulado PLANAR ELEMENTS FOR USE IN PAERMEAKING MACHINES, cuja totalidade é incorporada por referência neste documento. As nanopartículas podem ser selecionadas de pós, grãos, fibras e plaquetas. Por exemplo, as nanopartículas metálicas podem ser selecionadas do grupo consistindo em óxidos, carbetos ou nitretos metálicos, complexos metálicos, estruturas iônicas e ligações covalentes. Partículas não metálicas e/ou covalentes utilizáveis em lâminas raspadoras incluem partículas de argila, silicatos, materiais cerâmicos, partículas de vidro, negro de fumo, sílica defumada, carbonato de cálcio, nanotubos de carbono e nanoesferas de pós cerâmicos.
[0030] Numa modalidade uma lâmina raspadora pode compreender resinas incluindo nanopartículas compreendendo entre cerca de 0,5 a 75% em peso da referida matriz de resina polimérica, por exemplo, entre cerca de 5 a 20% em peso da referida matriz de resina polimérica ou nanopartículas entre cerca de 10 a 15% em peso da referida matriz de resina polimérica. Numa modalidade, as nanopartículas podem compreender cerca de 3% em peso da referida matriz de resina polimérica, em que as nanopartículas compreendem ou consistem essencialmente em nanotubos de carbono.
[0031] Numa outra modalidade a lâmina raspadora pode compreender resinas incluindo nanopartículas compreendendo entre cerca de 20% a cerca de 40% em peso da referida matriz de resina polimérica, e em que as nanopartículas compreendem ou consistem essencialmente em nanopartículas de sílica. Por exemplo, as nanopartículas de sílica podem estar entre cerca de 30% a cerca de 40% em peso da referida matriz de resina polimérica.
[0032] A lâmina raspadora pode compreender um compósito de múltiplos substratos de tecido impregnados com a matriz de resina polimérica incluindo nanopartículas. Por exemplo, substratos de tecido podem incluir camadas de filme interpostas entre os mesmos, pelo menos um dos referidos substratos de tecido e das camadas de filme sendo impregnado com a matriz de resina polimérica incluindo nanopartículas.
[0033] Por exemplo, com referência à FIG. 1, as camadas 12 podem ser impregnadas com uma resina contendo uma dispersão de nanopartículas, tal como, por exemplo, nanotubos de carbono e/ou nanopartículas de sílica. Uma dispersão de resina representativa é uma resina de epóxi tipo A bisfenol, com nanopartículas de nanotubos de carbono adicionadas e uniformemente dispersas na mesma numa quantidade de 3% em peso da matriz de resina. As interfaces de resina em 16 servem para aderir as camadas 12 juntas durante a laminação em condições de temperatura e pressão elevadas, de acordo com práticas bem conhecidas.
Exemplo
[0034] Em um exemplo, um tecido de trama plana de 400gsm com fios comisturados consistindo em 40% de carbono e 60% de vidro foi produzido. Um laminado de cinco (5) camadas deste tecido com fios comisturados foi feito. O laminado assim produzido foi excepcionalmente rígido e forte. O laminado também foi muito plano e reto e, portanto, não tinha nenhuma distorção. O laminado não estava inclinado a delaminação, pois as camadas não podem ser descascadas por um teste de descascamento, pelo que uma camada do laminado é fixada a uma balança de mola e puxada para fazer com que a camada descasque com a força requerida para descascar a camada sendo registrada.
[0035] Uma lâmina comisturada de 1,8 mm compreendendo os fios comisturados consistindo em 40% de carbono e 60% de vidro foi testada em um testador de desgaste interno contra dois tipos diferentes de lâminas raspadoras de vidro-carbono convencionais (Carbovic e Carbotek 4) da mesma espessura e teor de carbono. O teste foi realizado passando as lâminas raspadoras contra um rolo de ferro fundido resfriado passando a uma velocidade de 1570m/minuto (50Hz) durante 24 horas a um carregamento de 1,2 bar.
[0036] A lâmina comisturada mostrou menos perda de peso (0,58%) e resistência melhorada ao desgaste em comparação com a lâmina convencional 1 (tipo 1) (0,82%) e a lâmina convencional 2 (tipo 2) (1,41%).
[0037] Adicionalmente, a lâmina comisturada mostrou arrasto friccional inicial mais baixo (15,7 Amps foram necessários para manter a velocidade do rolo de 1570m/min)), em comparação com o tipo de lâmina convencional (1) (18,0 Amps foram necessários para manter a velocidade do rolo de 1570m/min) e o tipo de lâmina convencional (2) (20,5 Amps foram necessários para manter a velocidade do rolo de 1570m/min.). Por conseguinte, isto resultou numa demanda de energia mais baixa no rolo a fim de manter a mesma velocidade do rolo.
[0038] A lâmina comisturada também mostrou desempenho estável melhorado sobre as lâminas convencionais, com média de 14,90 Amps após 10 minutos de teste e exigindo apenas 13,9 Amps depois de 24 horas para manter a velocidade do rolo ajustada, em comparação com o tipo de lâmina convencional (1) (15,05 Amps em média após 10 min. e exigindo 14,0 Amps após 24 horas) e o tipo de lâmina convencional (2) (17,62 Amps em média após 10 min. e exigindo 14,2 Amps após 24 horas).
[0039] A lâmina comisturada também mostrou um melhor desempenho em um teste de descascamento. Com a lâmina comisturada a camada superficial não pode ser levantada em comparação com o tipo de lâmina convencional (1), onde a camada superficial foi retirada em 7,3 lbs e o tipo de lâmina convencional (2), onde a camada de superfície foi levantada em 8 lbs, tudo em uma amostra de 3” de largura.

Claims (13)

1. Lâmina Raspadora, para utilização em máquina de fabricação de papel, caracterizada pelo fato de que compreende um material compósito reforçado com fibra contendo uma matriz de resina polimérica reforçada por tecidos compreendendo combinação de fios de vidro/carbono incluindo fios de vidro/carbono comisturados, em que uma combinação de fios de vidro/carbono compreende uma combinação de material de carbono e material de vidro.
2. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a percentagem de fibras de carbono no total de fibras é de 5 a 95%; e/ou por que a percentagem de fibras de carbono é de 40% e a percentagem de fibras de vidro é 60%; e/ou por que o material de resina polimérica é um epóxi ou termoplástico.
3. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a percentagem de fibras de vidro para as fibras no total é de 5 a 95%; e/ou por que duas ou mais camadas da lâmina são compreendidas de fibras comisturadas de vidro e carbono.
4. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as fibras são orientadas em ambas as direções da máquina e transversal à máquina.
5. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as fibras são orientadas em ambas as direções da máquina e transversal à máquina; e/ou por que as fibras são orientadas na direção da máquina.
6. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a espessura total da lâmina é de 0,015 polegada a 0,250 polegada; e/ou por que a espessura total da lâmina é de 0,040 polegada a 0,110 polegada; e/ou por que a espessura total da lâmina é de 0,050 polegada a 0,080 polegada.
7. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda fios termoplásticos de alto desempenho; e/ou por que compreende ainda fios comisturados selecionados do grupo de: vidro comisturado e termoplástico de alto desempenho; carbono comisturado e fios termoplásticos alto desempenho; e carbono, vidro e fios termoplásticos de alto desempenho comisturados; e/ou por que compreende ainda o termoplástico de alto desempenho incluindo termoplástico selecionado de sulfeto de polifenileno (PPS), poliéter éter cetona (PEEK), poliéterimida (PEI) e poliftalamida (PPA).
8. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a lâmina compreende ainda nanopartículas em uma matriz de resina polimérica; e/ou por que compreende um compósito de múltiplos substratos de tecido impregnados com a referida matriz de resina polimérica; e/ou por que compreende um compósito de múltiplos substratos de tecido com camadas de filme interpostas entre eles, pelo menos um dos referidos substratos de tecido e das camadas de filme sendo impregnado com a referida matriz de resina polimérica.
9. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que as referidas nanopartículas são selecionadas do grupo que consiste em pós, grãos, fibras e plaquetas; e/ou por que as referidas nanopartículas são metálicas e selecionadas do grupo consistindo em óxidos, carbetos ou nitretos metálicos, complexos metálicos, estruturas iônicas e ligações covalentes; e/ou por que as referidas nanopartículas são não metálicas e/ou covalentes e selecionadas do grupo que consiste em partículas de argila, silicatos, materiais cerâmicos, partículas de vidro, negro de fumo, sílica defumada, carbonato de cálcio, nanotubos de carbono e nanoesferas de pós de cerâmica.
10. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que as referidas nanopartículas são metálicas e selecionadas do grupo consistindo em óxidos, carbetos ou nitretos metálicos, complexos metálicos, estruturas iônicas e ligações covalentes; e/ou por que as referidas nanopartículas são não metálicas e/ou covalentes e selecionadas do grupo que consiste em partículas de argila, silicatos, materiais cerâmicos, partículas de vidro, negro de fumo, sílica defumada, carbonato de cálcio, nanotubos de carbono e nanoesferas de pós de cerâmica.
11. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que as referidas nanopartículas compreendem entre 0,5 a 75% em peso da referida matriz de resina polimérica; e/ou por que as referidas nanopartículas compreendem entre 1 a 20% em peso da referida matriz de resina polimérica; e/ou por que as referidas nanopartículas compreendem 3% em peso da referida matriz de resina polimérica e em que as nanopartículas consistem essencialmente em nanotubos de carbono; e/ou por que as referidas nanopartículas compreendem entre 10 a 15% em peso da referida matriz de resina polimérica.
12. Lâmina Raspadora, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que as referidas nanopartículas compreendem entre 20% a 40% em peso da referida matriz de resina polimérica e em que as nanopartículas consistem essencialmente em nanopartículas de sílica; e/ou por que as referidas nanopartículas compreendem entre 30% a 40% em peso da referida matriz de resina polimérica.
13. Lâmina Raspadora, para uso em máquina de fabricação de papel, caracterizada pelo fato de que compreende um material compósito reforçado com fibra contendo uma matriz de resina polimérica reforçada por tecidos compreendendo combinação de fios de vidro/carbono, em que uma combinação de fio de vidro/carbono compreende uma combinação de material de carbono e material de vidro.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10454412B2 (en) * 2015-07-31 2019-10-22 International Business Machines Corporation Tunable photonic harvesting for solar energy conversion and dynamic shading tolerance
JP6697071B2 (ja) * 2015-08-13 2020-05-20 カダント インコーポレイテッド 三次元複合強化構造体を含むドクターブレードまたは上板として使用する平板状要素
EP3775370A1 (en) 2018-03-28 2021-02-17 Kadant Inc. Wear composites including one or more metal layers
FI129792B (en) * 2021-06-22 2022-08-31 Valmet Technologies Oy Elongate component of a treatment device for a fibrous cellulosic web, its use and recycling method
CN114182565B (zh) * 2021-11-02 2024-04-02 浙江曲泉科技有限公司 一种耐磨刮水板及制备方法
WO2023086617A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-19 Kadant Inc. Bio-composite sustainable doctor blade

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4549933A (en) 1983-07-05 1985-10-29 Thermo Electron Corporation Doctor blade with non-homogeneous stiffness properties
US4622192A (en) * 1984-01-10 1986-11-11 Phillips Petroleum Company Stampable sheets of glass/carbon fiber mat reinforced polymers of olefin and method of preparation
GB8822520D0 (en) 1988-09-26 1988-11-02 Tech Textiles Ltd Process for continuously forming reinforced plastics articles
GB8822521D0 (en) 1988-09-26 1988-11-02 Tech Textiles Ltd Method of producing formable composite material
US5227236A (en) * 1991-07-29 1993-07-13 Basf Aktiengesellschaft Process for preparing thermoplastic matrix fiber-reinforced prepregs and composite structure products formed thereby
JP2962081B2 (ja) * 1993-01-12 1999-10-12 トヨタ自動車株式会社 樹脂基複合材料用強化繊維の製造方法
US6027794A (en) 1993-01-14 2000-02-22 Toray Industries, Inc. Prepregs, processes for their production, and composite laminates
FR2758340B1 (fr) 1997-01-16 1999-02-12 Vetrotex France Sa Procede et dispositif de fabrication de plaques composites
FI101637B (fi) 1997-09-11 1998-07-31 Valmet Corp Hoitava kaavarinterä ja menetelmä sen valmistamiseksi
US6867155B2 (en) 1999-10-15 2005-03-15 Kadant Web Systems, Inc. Non-abrasive composite doctor blade
US6643890B2 (en) * 2000-12-01 2003-11-11 S. D. Warren Services Company Composite doctor blades
US6565712B2 (en) 2001-05-17 2003-05-20 Lingol Corporation Composite
JP3894035B2 (ja) 2001-07-04 2007-03-14 東レ株式会社 炭素繊維強化基材、それからなるプリフォームおよび複合材料
CN1612962A (zh) * 2002-01-11 2005-05-04 S·D·沃伦服务公司 复合结构刮刀片
CN100535240C (zh) * 2004-06-14 2009-09-02 卡登特网络体系股份有限公司 用在造纸机中的平面元件
DE102005002637A1 (de) * 2005-01-20 2006-07-27 Voith Paper Patent Gmbh Schaberklinge
JP2006207094A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Starlite Co Ltd ドクタ−ナイフ
EP1924743A1 (en) 2005-09-08 2008-05-28 Kadant Web Systems Inc. Planar elements incorporating basalt fibers for use in papermaking apparatus
FI117403B (fi) * 2005-09-28 2006-09-29 Ike Service Oy Terä, terän rakenneosat ja menetelmät terän ja terän rakenneosien valmistamiseksi
FI117568B (fi) * 2005-12-07 2006-11-30 Exel Oyj Paperi- tai kartonkikoneen telan kaavinterä ja menetelmä kaavinterän valmistamiseksi
JP2007177345A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Toray Ind Inc ドクターブレード
CA2654061A1 (en) * 2006-06-09 2008-05-22 Cleveland State University High strength composite materials and related processes
US8168292B2 (en) 2006-06-15 2012-05-01 Innegra Technologies, Llc Composite materials including amorphous thermoplastic fibers
FI20095698A (fi) 2009-06-18 2010-12-19 Exel Composites Oyj Kaavinterämateriaali

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