CN103938480B - 一种造纸靴套的成型方法 - Google Patents

Abstract

一种造纸靴套的成型方法，属于造纸技术领域。其包括旋转圆筒体内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层；聚氨酯涂层表面敷设预制筒状编织物套；预制筒状编织物套内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层；热固化；将旋转圆筒体两端解封，并用涂层密封压环将涂层两端密封，抽真空，然后对涂层表面进行车削；对涂层表面进行磨光；卸下涂层密封压环，脱模处理。本发明的有益效果：一是成型、精加工可以不经脱模一次性完成，不需另外专用加工设备，成品尺寸精度高；二是纤维增强层布置精度高，纤维层到两个表面的距离不论从理论上，还是实践上都可以控制得相当精确；三是可以根据靴套内外表面不同要求而灵活调整聚氨酯喷涂或浇注物的组成，在生产工艺上显得游刃有余。

Description

一种造纸靴套的成型方法

技术领域

本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种造纸靴套的成型方法。

背景技术

造纸压榨部的压榨方式经历了多次技术变革，从最早的平压榨，发展到后来的沟纹压榨，真空压榨，以及盲孔压榨，上述压榨方式从本质上说都属于辊式压榨，其特点是压榨毛毯和湿纸幅通过两辊对压的压区，通过压区压力进行纸幅脱水，衡量其压榨效率的两个最重要的技术指标是压区压强和压区宽度。纸机技术工作者为了提高压榨效率，设计了很多压榨方式，如将平压、沟纹压榨、真空压榨、盲孔压榨等各种压榨方式组合在一起的多压区直通压榨，多压区复合压榨等，其目的是为了提高压榨效率并改善纸页质量，但随着纸机车速的提高，这种改善作用越来越小，后来人们发展了大辊径压榨，当前，有的纸机压榨辊直径达到1800mm，单根辊子重量达到惊人的50吨以上，而压榨效率改善极为有限，显然单纯的依靠增大辊径来提高压区宽度和压区压力，已经走到了技术的尽头。

最早于80年代初期，美国BELOIT公司设计了宽压区压榨，这种压榨方式就是后来靴型压榨的雏形，靴型压榨发展到现在，已经是一种较为成熟也较为有效的压榨方式。相对于传统辊式压榨，靴型压榨能够提供较宽的压区（最宽可达250mm以上，辊式压榨最多70mm左右），较大的压区压力（最高可达1100KN/m以上，辊式压榨最多400KN/m），较长的压区停留时间（相对于辊式压榨可延长3-5倍），并且靴型压榨有辊式压榨不可比拟的优点，那就是靴压的整个压区压强是均匀的，不像辊式压榨的压区存在峰压。采用靴压可以提高纸页干度2%以上，大大节约烘干部蒸汽用量，降低纸机运行费用。同时由于靴压对纸幅作用时间长，压区压力均匀，能显著改善纸页松紧度等质量指标。

靴型压榨的核心部件之一就是靴套。

靴套是一个无端环形的合成高分子弹性材料制成的柔性套子，内部嵌有高性能增强纤维，其表面硬度大约为88邵氏A到95邵氏A之间，其厚度约为5-6mm，直径根据要求定制，一般范围为900-1500mm，靴套外部表面可以是光滑的，也可以是刻沟纹的，还可以是钻盲孔的，目前，几乎全部的靴套都是采用高性能合成纤维纱线增强高性能聚氨酯制造的。

美国Albany国际公司申请的专利US7736468，介绍了一种靴套的制造方法，先将纤维纱线采用针织的方法制成环形无端基体，然后用两只不断旋转的滚筒支撑纤维基体，最后用聚氨酯浇注机将液体聚氨酯组合物浇注于不停旋转的基体表面，浇注机能够横向移动，通过纤维基体的转动和浇注头的横向移动，从而实现靴套的成型，这种聚氨酯体系是一种快速固化体系，浇注液体通过厚度控制机构能够快速成型而不至于流淌或滴落，这种成型方法我们可以称之为一种柔性连续成型法。由于是柔性无模成型，这种成型方法制造的半成品靴套尺寸精度显然很差，导致由该种方法制成的半成品靴套内外表面都需加工，但在实际加工中很难确定加工基准，特别是后续工艺难以加工的内表面，要控制其精度显然是很困难的，而靴套恰恰对于内表面要求较高，因为靴套高速运转时内表面要和靴板之间形成油膜，靴套内表面通过油膜与靴板高速滑动摩擦，能否形成油膜显然既与靴板结构，靴板表面质量有关，也与靴套尺寸精度，靴套内表面质量密切相关，如果形成的油膜不稳定或者不均匀，在高压下，靴套直接与靴板进行高速滑动摩擦，这对靴套的安全运行影响显然是致命的。同时，该方法不易制造具有不同配方组成的多层结构靴套。另外该方法制成的靴套因需两面加工，增强纤维在胶层中的分布有可能是不均匀的。

公布于2005年的专利CN1119118C（由日本市川毛织株式会社申请）介绍了一种靴套的制造方法，其基本制造思路和美国阿尔巴尼公司类似，只不过采用了内表面外翻并分层制造的方法。但是对于直径只有900mm多，长度却达到8000mm甚至更长的筒状靴套来说，内表面外翻并不是一件容易的事情。该方法同样需要加工内外两个表面。

早期靴套采用一圆柱形钢制筒体外部表面做模型，然后分层浇注聚氨酯组合物，并经固化，后加工，最后脱模制得靴套，由于现在的靴套长度尺寸很大，最长可达9000mm以上，且因高强纤维的存在，胶层本身硬度又较高，靴套本身伸长率极小，从模型外部脱模是件极为费劲的事情，且极易损伤靴套。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种造纸靴套的成型方法的技术方案。

所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）在旋转模具的旋转圆筒体内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层；

2）在聚氨酯涂层表面敷设预制筒状编织物套，使预制筒状编织物套压紧聚氨酯涂层，使预制筒状编织物套与聚氨酯涂层充分湿润并接触；

3）在预制筒状编织物套内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层；

4）内层喷涂或浇注后，将旋转圆筒体两端封住，向旋转圆筒体内通入热空气进行固化；

5）固化后，将旋转圆筒体两端解封，并用涂层密封压环将涂层两端密封，再进行抽真空处理，以保持涂层与旋转圆筒体内部表面紧密贴合，然后对涂层表面进行车削处理；

6）对涂层表面进行磨光处理；

7）卸下涂层密封压环，并对旋转圆筒体中成型的靴套进行脱模处理，得到成品。

所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于具体包括以下工艺步骤：

1）利用与聚氨酯预聚体贮罐连接的聚氨酯喷头在旋转模具的旋转圆筒体内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层，所述的聚氨酯喷头与设置在旋转圆筒体内的导轨滑动配合，所述的导轨上设置导轨架横移装置；

2）利用导轨架横移装置将导轨整体移出旋转圆筒体，卸下聚氨酯喷头，在导轨上换上滑块，并调节滑块的距离，再在滑块上固定设置横梁和压棒，将预编织筒状织物套套入横梁和压棒中，利用导轨架横移装置将预编织筒状织物套移入旋转圆筒体内，转动旋转圆筒体，调节压棒与旋转圆筒体内壁的距离，使预编织筒状织物套与旋转圆筒体内壁接触；

3）利用导轨架横移装置将导轨整体移出旋转圆筒体，卸下压棒和横梁，在导轨上换上聚氨酯喷头，再移入旋转圆筒体内，在预制筒状编织物套内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层；

4）内层喷涂或浇注后，在旋转圆筒体两个端面设置带通气孔的密封端盖，通过带通气孔的密封端盖向旋转圆筒体内部通入热空气进行固化；

5）固化后，卸掉带通气孔的密封端盖，在涂层端部边缘设置涂层密封压环，再用软管连接螺栓接通抽真空装置，使涂层与旋转圆筒体内壁之间形成负压，从而使涂层与旋转圆筒体内壁紧密贴合，然后在导轨上卸掉聚氨酯喷头，换上车刀装置，车削涂层内表面；

6）在导轨上卸掉车刀装置，换上砂轮装置，对经车削的涂层内表面进行磨光处理；

7）卸掉涂层密封压环，再通过软管连接螺栓，通入压缩空气，使靴套与旋转圆筒体的内壁分离脱模，得到造纸靴套。

所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤1）中旋转模具包括旋转圆筒体、设置在旋转圆筒体底部的支撑滚轮和设置在支撑滚轮的旋转驱动装置。

所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤1）中聚氨酯涂层厚度为3～4mm。

所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤3）中聚氨酯涂层厚度为5～6mm。

所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤4）中固化温度为90～110℃，固化时间11～24小时。

所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤5）中车削量为2～3mm。

所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤6）中磨削量为0.4～0.6mm。

上述的一种造纸靴套的成型方法，设计合理，其具有以下有益效果：一是成型、精加工可以不经脱模一次性完成，不需另外专用加工设备，成品尺寸精度高；二是纤维增强层布置精度高，纤维层到两个表面的距离不论从理论上，还是实践上都可以控制得相当精确；三是可以根据靴套内外表面不同要求而灵活调整聚氨酯喷涂或浇注物的组成，在生产工艺上显得游刃有余。

附图说明

图1是本发明中旋转圆筒体内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层处理的示意图；

图2为本发明中聚氨酯涂层表面敷设预制筒状编织物套处理的示意图；

图3为本发明中预制筒状编织物套内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层处理的示意图；

图4为本发明中固化处理的示意图；

图5为本发明中抽真空和车削处理的示意图；

图6为本方明中磨光处理的示意图。

图中：1-旋转圆筒体；2-支撑滚轮；3-旋转驱动装置；4-导轨架横移装置；5-导轨；6-聚氨酯喷头；7-聚氨酯预聚体贮罐；8-软管连接螺栓；9-带通气孔的密封端盖；10-车刀装置；11-涂层密封压环；12-抽真空装置；13-砂轮装置；14-滑块；15-横梁；16-压棒；17-预制筒状编织物套。

具体实施方式

以下结合说明书附图来进一步说明本发明。

实施例1：一种造纸靴套的成型方法

本发明采用旋转模具中旋转圆筒体1的内表面作为模型来制造靴套。

1）在旋转模具的旋转圆筒体1内表面均匀喷涂或浇注厚度为3～4mm的聚氨酯涂层；旋转模具包括旋转圆筒体1、设置在旋转圆筒体1底部的支撑滚轮2和设置在支撑滚轮2的旋转驱动装置3，旋转驱动装置3包括了电机及减速器；在旋转驱动装置3的驱动下，使得旋转圆筒体1继续旋转；

2）在聚氨酯涂层表面敷设预制筒状编织物套17，使预制筒状编织物套17压紧聚氨酯涂层，使预制筒状编织物套17与聚氨酯涂层充分湿润并接触；

3）在预制筒状编织物套17内表面均匀喷涂或浇注厚度为5～6mm的聚氨酯涂层；

4）内层喷涂或浇注后，将旋转圆筒体1两端封住，向旋转圆筒体1内通入热空气进行固化，固化温度为90～110℃，固化时间11～24小时；

5）固化后，将旋转圆筒体1两端解封，并用涂层密封压环11将涂层两端密封，再进行抽真空处理，以保持涂层与旋转圆筒体1内部表面紧密贴合，然后对涂层表面进行车削，车削量为2～3mm；

6）对涂层表面进行磨光处理，磨削量为0.4～0.6mm；

7）卸下涂层密封压环11，并对旋转圆筒体1中成型的靴套进行脱模处理，得到成品。

实施例2：一种造纸靴套的成型方法

1）如图1所示，将旋转圆筒体1放在两组能够旋转的支撑滚轮2上，支撑滚轮2上设有旋转驱动装置3，通过控制旋转驱动装置3，从而调整旋转圆筒体1的转速。旋转圆筒体1还配合设置导轨5，导轨5连接导轨架横移装置4，导轨5上滑动配合聚氨酯喷头6，聚氨酯喷头6连接聚氨酯预聚体贮罐7。当旋转圆筒体1作旋转运动时，聚氨酯喷头6可以在导轨5上作左右横移运动，同时聚氨酯预聚体贮罐7和聚氨酯喷头6均匀喷出聚氨酯液体混合组份，在旋转圆筒体1的内表面形成一层厚度为3～4mm的均匀连续的聚氨酯组合物涂层，这种聚氨酯组合物是一种常温快速固化体系，能够在几秒至几十秒之内凝胶，不再流动，从而附着在筒体内表面。

2）如图2所示，第一层喷涂或浇注完成后，利用导轨架横移装置4将导轨5整体移出旋转圆筒体1外，卸下聚氨酯喷头6，依据靴套长度调整滑块14的距离，同时在滑块14上装上横梁15和压棒16，将预编织筒状织物套17套入并固定在横梁15上，使之悬空，再将该部分整体移入已预喷涂或浇注的旋转圆筒体1中，开动旋转驱动装置3，使旋转运动，调节压棒16与旋转圆筒体1内壁的距离，使预编织筒状织物套17与旋转圆筒体1内壁接触，在旋转圆筒体1旋转力的带动下，预编织筒状织物套17就紧密的贴在喷涂或浇注层的第一层表面上。预编织筒状织物套17与第一层涂层贴合时机应根据聚氨酯组合物固化速度进行确定，一般选择在涂层初步凝胶但尚具一定粘性时进行，以保证粘合质量。

3）如图3所示，完成预编织筒状织物套17与第一层涂层的贴合后，将导轨5及其附属装置整体移出筒体外，卸下压棒16和横梁15，换上聚氨酯喷头6，再移入旋转圆筒体1内，按照图1所示的方法，在预编织筒状织物套17的内表面均匀喷涂或浇注一层聚氨酯组合物，厚度约为5～6mm。

所有本行业的技术人员都知道，第一层聚氨酯组合物与第二层聚氨酯组合物的组成可以相同，也可以为了特殊的目的设计成不同。聚氨酯组合物是由预聚体、扩链剂和添加剂组成的双组份体系，也可以扩展为三组份或多组份体系，其中预聚体是聚酯或聚醚与多异氰酸酯反应得到的液体低聚物，扩链剂是二醇或二胺，如BDO或MOCA等，添加剂是为了改善某些性能或外观而加入到组份中，如抗氧剂、抗水解剂、颜料、偶联剂等。这种聚氨酯组份具有快速凝胶的特性，能够在几秒至几十秒的时间内初步凝胶而不至于流淌，这对铺设预编织筒状织物套是至关重要的。涂层可以采用喷涂的方式施工，也可以采用薄层浇注的方式施工。

4）如图4所示，内层喷涂或浇注后，在旋转圆筒体1两个端面加上带通气孔的密封端盖9，通过带通气孔的密封端盖9往旋转圆筒体1内部通入热空气进行固化，优选固化温度为100～120℃，优选固化时间可选择12～24小时，进一步提高聚氨酯组份的性能。

5）如图5所示，完成后固化后，卸掉带通气孔的密封端盖9，在涂层端部边缘加上涂层密封压环11，再用软管连接螺栓8接通抽真空装置12，使涂层与旋转圆筒体1内壁之间形成负压，从而使涂层与旋转圆筒体1内壁紧密贴合，这样可以保证后续车加工和磨加工时，涂层不至于隆起，以保证加工精度。然后卸掉聚氨酯喷头6，换上车刀装置10，车刀装置10可在导轨5上滑动，在控制系统的控制下，车刀装置10车削涂层内表面，车削量为2～3mm。

6）如图6所示，车削涂层内表面后，将车刀装置10卸下，换装上砂轮装置13，砂轮装置13可自行在导轨5上滑动，砂轮装置13对经车削的涂层内表面进行磨光，磨削量为0.4～0.6mm，磨光后还可视要求进行标准抛光，精细抛光。

7）完成抛光后，根据靴套长度尺寸要求，对涂层两端用车刀进行切割，并卸掉涂层密封压环11，然后对软管连接螺栓8通入压缩空气，使靴套与旋转圆筒体1的内壁分离，这样就可以取出靴套，完成靴套的成型加工工作。

如果靴套表面要求为平滑面，则脱出的靴套即为成品。

如果靴套表面要求刻沟纹或钻盲孔，则采用其它设备完成。

Claims (7)

1.一种造纸靴套的成型方法，其特征在于具体包括以下工艺步骤：

1）利用与聚氨酯预聚体贮罐（7）连接的聚氨酯喷头（6）在旋转模具的旋转圆筒体（1）内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层，所述的聚氨酯喷头（6）与设置在旋转圆筒体（1）内的导轨（5）滑动配合，所述的导轨（5）上设置导轨架横移装置（4）；

2）利用导轨架横移装置（4）将导轨（5）整体移出旋转圆筒体（1），卸下聚氨酯喷头（6），在导轨（5）上换上滑块（14），并调节滑块（14）的距离，再在滑块（14）上固定设置横梁（15）和压棒（16），将预编织筒状织物套（17）套入横梁（15）和压棒（16）中，利用导轨架横移装置（4）将预编织筒状织物套（17）移入旋转圆筒体（1）内，转动旋转圆筒体（1），调节压棒（16）与旋转圆筒体（1）内壁的距离，使预编织筒状织物套（17）与旋转圆筒体（1）内壁接触；

3）利用导轨架横移装置（4）将导轨（5）整体移出旋转圆筒体（1），卸下压棒（16）和横梁（15），在导轨（5）上换上聚氨酯喷头（6），再移入旋转圆筒体（1）内，在预制筒状编织物套（17）内表面均匀喷涂或浇注聚氨酯涂层；

4）内层喷涂或浇注后，在旋转圆筒体（1）两个端面设置带通气孔的密封端盖（9），通过带通气孔的密封端盖（9）向旋转圆筒体（1）内部通入热空气进行固化；

5）固化后，卸掉带通气孔的密封端盖（9），在涂层端部边缘设置涂层密封压环（11），再用软管连接螺栓（8）接通抽真空装置（12），使涂层与旋转圆筒体（1）内壁之间形成负压，从而使涂层与旋转圆筒体（1）内壁紧密贴合，然后在导轨（5）上卸掉聚氨酯喷头（6），换上车刀装置（10），车削涂层内表面；

6）在导轨（5）上卸掉车刀装置（10），换上砂轮装置（13），对经车削的涂层内表面进行磨光处理；

7）卸掉涂层密封压环（11），再通过软管连接螺栓（8），通入压缩空气，使靴套与旋转圆筒体（1）的内壁分离脱模，得到造纸靴套。

2.如权利要求1所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤1）中旋转模具包括旋转圆筒体（1）、设置在旋转圆筒体（1）底部的支撑滚轮（2）和设置在支撑滚轮（2）的旋转驱动装置（3）。

3.如权利要求1所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤1）中聚氨酯涂层厚度为3～4mm。

4.如权利要求1所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤3）中聚氨酯涂层厚度为5～6mm。

5.如权利要求1所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤4）中固化温度为90～110℃，固化时间11～24小时。

6.如权利要求1所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤5）中车削量为2～3mm。

7.如权利要求1所述的一种造纸靴套的成型方法，其特征在于所述的步骤6）中磨削量为0.4～0.6mm。