CN101151413A - 刀片装置以及制造刀片装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在打浆和造纸过程中使用的工业刀片以及制成这种刀片的方法。该工业刀片典型地是刮刀刀片，并由多个织物层进行加工，各所述织物层由聚酰胺和共聚多酯的混合物形成，由此形成粗毡。对该粗毡的边缘涂覆聚氨酯，并在涂覆的边缘以一定角度切割该粗毡。

Description

刀片装置以及制造刀片装置的方法

技术领域

本发明总体涉及一种在造纸和其它制造过程中使用的工业刀片装置。更具体地说，本发明涉及一种刮刀刀片，所述刮刀刀片由具有一定角度的涂覆有聚氨酯(polyurethane)的边缘的粗毡加工而成。

背景技术

打浆机或造纸机在打浆或造纸的过程中使用各种部件。这些部件包括例如带子、压具(press)和机器辊。机器辊在打浆或造纸过程的多个情况中使用，如，成型、挤压、干燥和/或砑光操作。

机器辊的操作常常需要一种装置，用以清除形成在辊表面上的污物和/或使片材脱离机器辊。不能有效从机器辊上清除污物或片材对生产中的产品的质量将产生非常不利的影响。实现所述操作的一种方法是通过使用通常称为刮刀或刮刀刀片的机械装置。

而且，造纸机的操作过程中，特别是在压具的操作过程中，诸如在具有较长压区的压具、尤其是具有槽纹带子的挤压部中，因为带子表面和槽纹具有在带子返回压区时存在水的薄膜层，因此存在不能进行有效脱水的风险。因而，刮刀刀片可有利于从带子上清除多余水。

根据期望的应用可将刮刀刀片设计成刚性或柔性。而且，典型地，可以拆卸刮刀刀片并在磨损之后被替换。

刮刀刀片典型地固定至结构性横梁，所述结构性横梁穿过设置有刀片支架和刀片的造纸机而被可调节地支撑。刮刀刀片与辊表面直接接触，以从包括浆片或纸幅片材或者其一部分的辊表面上刮掉任何污物。

例如，由Takeuchi等中请的标题为“刮刀刀片”(“Doctor Blade”)的欧洲专利申请EP 1295988涉及一种由结合有基底材料和毛纤维层制成的刮刀刀片。树脂被注入纤维叠层的一侧中。在使用中，树脂量较少的层接触带子。由此所述申请通过参考在此完整地并入。

另外，由Takeuchi等申请的标题为“刮刀刀片”(“Doctor Blade”)的欧洲专利申请EP 1298250涉及一种具有注入纤维叠层的树脂的刮刀刀片，所述纤维叠层包括通过针刺法结合的基底材料和毛层。由此所述申请通过参考在此完整地并入。

第三，由Takeuchi等申请的标题为“用于清除水的刮刀刀片”(“DoctorBlade for Removing Water”)的欧洲专利申请EP 1342842涉及一种用于从槽纹带子清除水的层叠的、注入树脂的刮刀刀片。带子接触层的纤维取向为沿带子行进的方向。由此所述申请通过参考在此完整地并入。

遗憾的是，以上类型用于清除水和其它污物的刮刀刀片的使用不必要地磨损或磨耗槽纹带子的表面。这种磨损典型地是因为聚酯，所述聚酯在刮刀刀片中也被称为PET或玻璃纤维，当所述聚酯被注入硬树脂时，使较硬的研磨表面与通常由聚氨酯树脂(在此也称为PUR)制成的较柔软的带子表面相接触。

槽纹带子的表面磨损的第二个原因是污物或诸如碳酸钙(CaCO₃)之类的杂质粒子，所述污物和杂质粒子沉陷或沉积在刮刀刀片的由于对刀片的点蚀(pit)或刀片弯曲而出现的受损区域中。从而进一步加剧了对带子的研磨，由此缩短了带子的操作寿命。

此外，传送带子的使用增大了对优于上述类型的改进刮刀刀片的需要。传送带子的表面相比靴形挤压带更柔软并更具顺从性。由于传送带子直接接触纸幅，因此其表面可以从纸幅收集必须被清除的污物和/或粘泥。在进入压区之前，为了最小化脱水效率的降低以及最小化形成于带子表面上的水膜的厚度，传送带子的表面必须相对干燥，以防止对纸幅出现早期变形和/或使水膜破坏而导致纸张片材从传送带子释放。而且，传送带子的表面不能被嵌入刮刀刀片边缘的污物非均匀磨损或刻画/刮擦。非均匀磨损的传送带子将产生作用于纸幅的不均匀压力，所述压力可影响两个片材脱水和片材传送。刻画/刮擦的带子将导致在纸张上产生标记。

因此，具有使对刮刀接触的带子等的表面的磨损或磨耗最小化的表面、同时仍然能够满意地执行刀片的预定功能的刮刀刀片是本领域的一种进步。

发明内容

本发明旨在提供一种诸如刮刀刀片之类的工业刀片，所述工业刀片具有能够使与刀片相接触的部件表面的磨损最小化的表面，由此延长了所述部件的操作寿命。

因而，本发明的一个实施例涉及一种工业刀片，该工业刀片包括多个织物层，各所述织物层由聚酰胺和共聚多酯的混合物形成。所述织物层的边缘还具有聚氨酯涂层并将所述刀片加工成具有呈角度的部分。

本发明的另一个实施例涉及一种制造刀片的方法。所述方法包括制备多个织物层，各所述织物层由聚酰胺和共聚多酯的混合物形成。对所述多个织物层进行缝制以形成粗毡，对该粗毡随后进行砑光。将聚氨酯施涂于该粗毡的边缘，并且在预定的时期之后在该边缘上形成呈角度的表面。

使本发明具有新颖性的各个特征具体在所附的权利要求中指出，并构成本公开内容的一部分。为了更好地理解本发明，其操作优点和通过该用途所实现的特定目的，将参考所附的描述内容进行说明，在该描述内容中，本发明的优选实施例在所附的附图中示出，附图中的相应的部件以相同的附图标记标示。

附图说明

由此，通过本发明将实现其目的和优点，而本发明应当结合附图进行说明。在附图中：

图1示出了根据本发明的刀片的立体图，所述刀片被用于造纸和打浆机；

图2示出了用于加工刀片的织物层；

图3示出了用于织物层的缝制过程；

图4示出了对粗毡进行的热砑光过程；

图5示出了对粗毡的区域进行的聚氨酯处理；

图6示出了以一定角度切割的边缘区域；

图7示出了根据本发明的刀片尺寸的实例；

图8示出了本发明的被安装的刀片的实例；

图9示出了使用常规刀片和根据本发明的刀片的带子的摩擦试验结果的对比。

具体实施方式

本发明提供了一种改进的刮刀刀片以及制造这种刀片的方法。在一个实施例中，本发明提出了由于刮刀刀片的表面与诸如一种由聚氨酯(PUR)制成的柔软带子相接触而产生带子磨损的问题。其次，本发明还提出了污物或杂质粒子的问题，所述污物或杂质粒子沉陷或沉积在常规刮刀刀片受损的边缘中。因为刮刀的点蚀或弯曲而出现这种损坏。沉陷的污物或杂质粒子不仅能引起带子的磨损，而且可导致带子表面刻画/刮擦，并最终使片材产生斑纹。

I.降低由于刮刀刀片的摩擦而产生的带子磨损

具体而言，本发明提供了一种改进的刮刀刀片，所述刮刀刀片通过从所述刀片去除PET纤维或玻璃纤维并由聚酰胺(PA)和共聚多酯的纤维混合物构成刮刀刀片。所述混合物提供了一种与诸如带子或辊子面层(roll cover)之类的刮擦表而相接触的更柔软及磨耗更小的表而。将纤维混合并缝制以形成粗毡，随后将所述粗毡切割成长条。

随后将长条以足够高的温度(如，200℃或更高)进行热挤压或砑光，以获得期望应用所必须需要的硬度和刚度特征，该期望应用诸如使用刮刀刀片的造纸或其它制造过程。

热挤压步骤之后，粗毡的一个或多个边缘以期望角度被切割，例如从粗毡的纵向轴线以大致25度至80度的角度切割，优选地为大致45度。

当由切割操作形成刀片的边缘时，刀片以固定或柔性的方式例如安装在刮刀座架或刮刀基座中，从而刮刀刀片以期望的方式与带子或辊子面层之类的刮擦表面相互作用。

II.粒子填充刮刀刀片的间隙区

结合上述实施例使用的本发明的另一实施例在于，刀片、特别是与带子或辊子面层接触的刀片边缘，可以抵抗非期望的污物或杂质粒子的穿透。利用聚氨酯，这种抵抗特征通过对刀片的区域，典型地包括以一定角度切割的部分的区域进行处理而实现。由此，处理过程对刀片边缘进行密封，并降低将杂质粒子引入刀片的表面中，从而降低了刀片对带子表面刻画/刮擦的可能性，最终减少了对片材斑纹。而且，仅仅在呈一定角度的刀片的期望部分使用聚氨酯进行处理。为了获得比现有技术更柔性的以及抵抗污物的刮刀，仅仅在刀片的上部或刀片的与刮擦表面接触或与刮擦表面相互作用的部分使用聚氨酯进行处理。

图1示出了根据本发明所加工的刀片10的立体图，所述刀片10用于造纸机和打浆机。刀片10具有本体部132。刀片具有：上表面131，所述上表而为了刮擦而典型地与带子或其它表面接触，比如用于清除水；以及下部133，所述下部典型地用于将刀片10固定至安装装置或引导臂或者其它支撑结构(未示出)。

图2示出了根据本发明的用于加工刀片本体10的织物层115。刀片10由多个织物层102、104、106、108和110加工而成。如图2所示，织物层106、108和110已经组装有分别作用于上表面和下表面的织物层102和104。

图3示出了缝制过程以形成粗毡130。对织物层102、104、106、108和110进行组装以形成堆叠的织物层140。所述堆叠层140通过分别在上表面和下表面用材料120和122进行缝制以形成粗毡130。(例如，122接触织物层104，而120接触织物层102)。

图4示出了对粗毡130进行的热砑光过程。粗毡130(图3)使用辊134(a)和134(b)进行砑光。如图4所示，部分130(a)表示砑光操作之前的粗毡，而部分130(b)表示砑光操作之后的粗毡。

图5示出了对粗毡130的边缘区域进行的聚氨酯处理。如图4所示，已进行砑光的粗毡130的部分140使用诸如聚氨酯的材料136或其它适于这种目的的材料进行涂覆或处理。典型地通过使用处理化合物对该部分140进行浸泡而实现涂覆或处理过程。如图5所示，处理材料136由元件138吸收或粘附至该部分140。

图6示出了以一定角度切割的边缘区域140。如图6所示，以角α进行切割具有处理部分140的粗毡130，所述角α相对构件130的轴线141典型地大致为25至80度，优选地，所述角α相对构件130的轴线141典型地大致为35至55度，更优选地所述角α相对构件130的轴线141为大致45度。对粗毡130的被处理边缘进行切割以产生刀片10。

图7示出了根据本发明的刀片10的尺寸的实例。刀片10具有：上侧表面152，所述上侧表面152包括被处理的区域150；第一边缘部154，具有处理区域140；以及第二边缘部156。刀片具有一定的尺寸，如部分154的长度大致为10厘米至20厘米；部分154的高度大致为0.25厘米至3厘米，以及边缘156的长度大致为2米至12米。刀片原料可以制成任意长度并切割为期望的长度的多个刀片。

图8示出了本发明的被安装的刀片10的实例。刮刀刀片10相对于与辊180接触的带子182进行设置。如在此进行描述的，刮刀刀片10具有接触带子182的呈一定角度的表面以从带子182上清除水和/或其它物质。

图9示出了使用常规刀片和根据本发明的刀片的一般的底部挤压带的摩擦试验的结果的图表90。具体而言，图表90具有：水平轴线190，表示操作天数；以及垂直轴线192，表示出现的带子槽纹的百分率。如线条196所示，一般刀片引起带子磨损或表面老化的增大，特别是在使用两天之后。线条194示出了根据本发明加工而成的刀片改善了带子的磨损特征，并且不会同其它刀片(线条196)一样快速地老化。

由此，虽然本发明的基础的新特性被示出、描述及指出，然而应当理解的是不脱离本发明的范围，本领域的技术人员可以进行所示出的装置的形式和细节、以及其操作的多个省略、替代和改变。例如，应当明确地指出以基本相同的方式执行基本相同功能以获得相同结果的所述元件和/或方法步骤的所有组合均在本发明的范围内。而且，应当认识到结合本发明的任何公开的形式或实施例示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以组合在其它形式或实施例中。因此，如所附的权利要求的范围进行的限定是其意图所在。

Claims (11)

1.一种制造刀片的方法，该方法包括：

制备多个织物层，各所述织物层由聚酰胺和共聚多酯的混合物形成；

对所述多个织物层进行缝制以形成粗毡；

对该粗毡进行砑光；

将聚氨酯应用于该粗毡边缘的期望部分；以及

在该边缘上形成呈角度的表面。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该呈角度的表面形成大致25度至80度的角。

3.如权利要求1所述的方法，其中，该呈角度的表面形成大致45度的角。

4.如权利要求1所述的方法，其中，该砑光步骤在提高了的温度下进行。

5.如权利要求1所述的方法，其中，该期望部分是与刮擦表面相互作用的该刀片的上表面。

6.一种工业刀片，该工业刀片包括：

多个织物层，各所述织物层由聚酰胺和共聚多酯的混合物形成；

聚氨酯，其涂覆在所述多个织物层的边缘的期望部分上；以及

该涂覆区域的呈角度的表面。

7.如权利要求6所述的工业刀片，其中，该呈角度的表面形成大致25度至80度的角。

8.如权利要求7所述的工业刀片，其中，该呈角度的表面形成大致45度的角。

9.如权利要求6所述的工业刀片，其中，在加工过程中对所述织物层进行砑光。

10.如权利要求9所述的工业刀片，其中，在提高了的温度下对所述织物层进行砑光。

11.如权利要求6所述的工业刀片，其中，该期望部分是与刮擦表面相互作用的该刀片的上表面。

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