CN1099323C - 涂覆刮刀 - Google Patents
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Abstract
一种用于将涂覆材料施加到运行幅片(41)上的涂覆刮刀包括钢条(3)，其沿与幅片(41)接合的边缘部分(7)具有抗磨涂层(5)。所述涂层(5)是由肖氏A级硬度在大约10到100之间的材料形成。
Description
本发明涉及一种用于将涂覆材料施加到运行的幅片上的涂覆刮刀，特别是将液体或软膏涂覆在运行的纸幅片上。
传统刮刀涂覆技术是基于刮刀可以偏转的事实，即当刮刀的一个纵边与运行幅片接合时刮刀在横向上偏转。与此相反，瑞士专利468，344公开了一种工艺，其中刮刀不是偏转的，刮刀具有可动附件，可使刮刀朝着或远离运行的幅片运动。通过采用这一工艺，可以使用不具有弯曲能力的涂覆刮刀。
由于涂覆刮刀的主要功能是平整并除去过量含有坚硬颗粒(例氧化钛、碳酸钙等)的涂覆液体，与运行幅片接合的刮刀边缘部分将受到连续的磨损。这种磨损也可能是由纸幅中的颗粒引起的。一旦刮刀达到预定的磨损量就必须更换。这种刮刀的更换需要很高的费用，一方面是由于刮刀本身的费用，另一方面是由于更换刮刀而使生产中断引起的。
涂覆刮刀的一个重要特性在于耐磨损或摩擦性尽可能地高。由于传统刮刀涂覆技术中采用的刮刀要具有弹性，而这种弹性在一定程度上导致低的耐磨损性，故刮刀的性能是弹性和耐磨损性的折中。
除了刮刀耐磨损性视刮刀的材料而定之外，另一公知的事实是需要用抗磨材料(如陶瓷材料或镀铬层)涂覆刮刀接合表面。鉴于这种抗磨层要施加在细长和薄的材料上，通常为钢条上，生产受到限制导致较高的生产成本。
本发明的重要目的在于提供一种抗磨性提高的涂覆刮刀。本发明的另一目的在于提供一种低成本制造的涂覆刮刀。
本发明的再一目的在于提供一种使涂覆层质量优越的刮刀。本发明的上述和其它优点将通过以下的说明更加清楚。本发明提供一种用于将涂覆材料施加到运行幅片上的涂覆刮刀。尽管本发明并不限制于此，下面将具体参照将涂覆材料施加到运行纸幅上来进行描述。本发明的涂覆刮刀包括钢条或其它稳定成型材料，其沿与幅片接合的边缘部分具有抗磨涂层。根据本发明，令人惊奇的发现，如果所述涂层是由较低硬度的材料形成的，即肖氏A级硬度在大约10到100之间，采用这种涂覆刮刀具有很多优点。
对于本领域的普通技术人员来说，采用具有较软材料涂层刮刀产生较高的抗磨性及其良好的操作性是很令人惊讶的。在传统的工艺中，人们为了获得较高的抗磨性，探索采用诸如陶瓷、金属等坚硬材料作为涂层，而施加这类坚硬材料所必须采用的复杂工艺又使得制造成本升高，并因此导致最终产品的价格过高。
根据本发明，优选的是，施加在涂覆刮刀上的涂层的肖氏A级硬度大约30到80，特别优选的是大约40到70。特别优选的是肖氏A级硬度在大约50到60的范围内。
本发明中令人惊奇的发现在于可以采用较软的材料作为涂层，这意味着所述涂层材料可以由有机聚酯构成。可采用的聚酯的实例包括聚氨基甲酸乙酯，苯乙烯丁二烯聚酯，即橡胶类聚酯，和聚烯烃。
特别优选的聚酯类型为聚氨酯，其传统方式中的基本组成是多元醇和二异氰酸酯。聚氨酯系统常规的二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯和萘二异氰酸酯。也可采用不常见的二异氰酸酯，诸如六亚甲基二异氰酸酯和异构二异氰酸酯。可采用的聚氨酯包括例如酯聚氨酯、醚聚氨酯和基于羟基封端的聚丁二烯的聚氨酯。
只要其硬度在固定的范围内，本发明采用何种纯聚氨酯对于实际效果并不是十分关键的。
采用本发明的技术进行的实验表明：这种材料产生很高的抗磨损性或抗摩擦性，同时还具有其它优点，诸如改善了纤维覆盖层和可操作性，即较低的疲劳频率。较软的涂层提供与纸面相比改善的柔顺性并因此导致与传统坚硬刮刀或刮刀相比较低的涂抹(putty)效果。由于柔软的材料会因为颗粒而发生弹性变形，刮刀边缘柔软的涂层更容易使纸幅中的颗粒或涂覆软膏中的颗粒通过，故可以改善操作性。在颗粒通过之后，涂层材料立刻恢复到其初始位置。
由于涂层在刮刀与运行幅片贴合的边缘的弹性，刮刀边缘在一定程度上与纸面的轮廓一致，这产生所希望的效果，即涂敷层以比采用传统坚硬刮刀或刮刀涂层更均匀的方式覆盖基纸的纤维(base paper)。这种效果由广泛的中间试验证明，这些中间试验研究了破裂频率和纤维覆盖层。在破裂频率方面进行比较，在刮刀处发生的幅片破裂数被计数。这些试验在基纸质量、运行时间、涂覆机械种类等方面相同的条件下进行。
在纤维覆盖层方面进行比较，通过所谓的“燃烧试验”和采用吸收型颜色“kroda”进行染色来研究结果。通过用大约10％的氯化铵溶液润湿涂覆的纸面来进行燃烧试验。当采用加热喷枪或在炉子中将纸加热到约300-400℃时，该化合物使纤维素纤维变黑。白色涂覆层在黑色基底背景下对比明显。
该试验非常清楚地表明：涂覆层在纸面是如何分布的。该对比的结果清楚地显示：本发明的聚酯涂层的刮刀比传统类型的钢铁刮刀产生厚度更均匀的涂覆层，传统刮刀产生“火焰”效果，并且在纸面的“谷底”具有较多的涂覆物而在纸面的“峰顶”具有较少的涂覆物。
染色试验也显示了同样的结果，即在涂覆层薄的部分吸收的颜色更多。由于纸面的“谷底”被聚酯涂覆的刮刀填充，与传统刮刀的情况相比仍保留一定程度的表面不规则性，而在减小破裂频率和改善纤维覆盖层方面的正面效果对于许多纸张的质量来说具有重要的意义。
本发明的涂覆刮刀采用的钢条厚度在约0.2到2mm的范围内。涂层的厚度在大约0.5到5mm的范围内。
在本发明刮刀的具体实施例中，涂层覆盖所述边缘部分，并设置有倒角，用于增大涂层与运行幅片的贴合表面。
在刮刀的平面内可以看到并垂直于刮刀纵向的涂层宽度为大约5到25mm，但该尺寸的要求并不是十分重要的。
本发明提供一种涂覆运行幅片的装置，包括传输幅片的机构和两个相对的涂覆刮刀，刮刀在幅片的横向上延伸并各有一个边缘部分与幅片贴合，而刮刀的相对边缘部分上各通过紧固件设置在刮刀夹持器上，用于相对于所述边缘部分的幅片来回运动而无需刮刀明显变形。在本发明的该装置中，设置有压力机构，其在边缘部分使各刮刀与在相对涂覆刮刀之间前进的幅片贴合。该装置的特征在于两个刮刀都如上所述地设置有涂层。
本发明的装置对于很难以低破裂频率生产的薄纸的涂覆是非常有用的。在具体的涂覆工艺中，幅片在两相对涂覆刮刀之间进给，采用具有较软涂层的刮刀具有特别的优点。在本发明的装置中，对于通过采用并列涂覆刮刀两侧涂覆运行幅片来说，中间试验显示出大大降低的破裂频率。以前发现采用并列涂覆刮刀的方法用途很有限，因为在采用传统坚硬刮刀或刮刀涂层时很容易使幅片断裂。由于软膏和/或幅片中的团或颗粒如果不被吸附的话通常不能通过刮刀之间的咬合区，因此使幅片断裂。
在传统钢铁刮刀和沿贴合边缘部分涂覆了聚酯的钢铁刮刀进行对比试验，其中聚酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)基的聚氨酯，涂层的肖氏A级硬度为60，其它的条件都大致相同，试验结果表明：传统刮刀运行2小时产生11次破裂，而涂覆聚氨酯的刮刀根本不产生任何破裂。
根据本发明，在坚硬载体材料上采用较软涂层的工艺并不限于只是采用如上所述的聚氨酯类，也可以由其它材料形成，只要这些材料的硬度满足操作性的要求并具有低的破裂频率和与一定的产量相关的质量。本发明的涂覆刮刀的特征在于涂层通过热补、粘胶或浇铸而附着在钢条或其它满足形状和位置公差(如直线度、宽度、程度和厚度)的尺寸稳定材料上。本发明的采用较软涂层材料的工艺还产生这样的优点，即钢条可以弯曲和卷绕而不会使涂层破坏或脱落。
本发明将结合附图参照下面的非限定性实例进行说明，其中：
图1-3为本发明具有不同截面的涂覆刮刀的剖面示意图；
图4为带两并列涂覆机构的本发明装置的示意图；
图5示出了带相关涂层的两并列涂覆刮刀周围区域的详细情况。
图1示出了用标号1表示的涂覆刮刀的边缘部分，包括钢条3，横过钢条3的边缘部分7的涂层5。钢条3在其外边缘设置有倒角9，涂层5具有对应的倒角11，从而增大了与运行幅片贴合的表面。
图2示出了涂层5的另一实施例，在这种情况下，涂层5设置有覆盖钢条3的外边缘17的部分15。在该情况下，涂层5也具有倒角11。
图3示出了本发明涂覆刮刀的第三实施例，其中，钢条3的外边缘17是直的并且未加涂层。在该实施例中，涂层19具有四边形截面，也带有倒角11，限定与运行幅片的贴合表面。
表
| a | b | c | d | α | β | χ | δ | |
| 图1的示例 | 0.8 | 2.0 | 2.0 | - | 30° | 20° | 5° | - |
| 图1-2的优选范围 | 0.6-1 | 1-2.5 | 1-2.5 | - | 15-45° | 15-35° | 0-10° | - |
| 图1-2的范围 | 0.25-2 | 0.5-5 | 0.5-5 | - | 0-60° | 5-50° | 0-15° | - |
| 图3的范围 | 0.25-2 | - | 0.5-5 | 0.5-5 | 0-60° | 5-50° | - | 0-75° |
在图1-3所示的实施例中，标注出了尺寸和角。在上表中给出了这些尺寸和角的值或区间。尺寸a，b，c，d都是以毫米测量的。
图4示出了本发明的装置，包括两个并列刮刀涂覆机构，用25和27表示。各刮刀涂覆机构包括涂覆刮刀29、31和刮刀夹持器33、35，夹持器与对应刮刀的可动装置引起动作，从而使刮刀可以朝着和远离运行幅片运动。刮刀29、31可以通过压力凸缘37、39驱动刮刀而与运行幅片贴合。
只在图4中简单示出的刮刀涂覆机构25、27可以根据专利申请WO93/05887所描述的机构进行设计，结构细节可以参考所述专利申请的公开内容。
如图4所示，纸幅41在涂覆刮刀之间的咬合区向下进给。在进入咬合区之前，纸幅41在两侧被图中简单示出的施加器43、45施加涂覆软膏，在涂覆刮刀29、31之间的咬合区之前，施加器43、45形成涂覆软膏的蓄池47。
图5示出了带具有倒角贴合表面11的涂层5的并列涂覆刮刀29、31的自由端附近的详细情况。
如前所述，由于对本领域的普通技术人员来说各种变化和修改是明显的，故本发明并不限于所示的实施例。因此，本发明只受所附权利要求书的限制。
Claims (11)
1.一种用于将涂覆材料施加到运行幅片(41)上的涂覆刮刀，包括钢条(3)，其沿要与幅片(41)接合的边缘部分(7)具有抗磨涂层(5)，其特征在于，所述涂层(5)是由肖氏A级硬度在10到100之间的材料形成。
2.如权利要求1所述的涂覆刮刀，其特征在于，所述材料肖氏A级硬度为30到80。
3.如权利要求2所述的涂覆刮刀，其特征在于，所述材料肖氏A级硬度为40到70。
4.如权利要求1，2或3所述的涂覆刮刀，其特征在于，所述材料由有机聚酯构成。
5.如权利要求4所述的涂覆刮刀，其特征在于，所述有机酯从聚氨酯、苯乙烯丁二烯聚酯和聚烯烃中选取。
6.如权利要求5所述的涂覆刮刀，其特征在于，有机酯为聚氨酯。
7.如权利要求1所述的涂覆刮刀，其特征在于，钢条(3)的厚度在0.2到2mm的范围内。
8.如权利要求1所述的涂覆刮刀，其特征在于，涂层(5)的厚度在0.5-5mm的范围内。
9.如权利要求1所述的涂覆刮刀，其特征在于，涂层(5)覆盖所述边缘部分(7)，并带有与幅片(41)贴合的贴合台面(11)。
10.如权利要求1所述的涂覆刮刀，其特征在于，在刮刀(1)的平面内可以看到并且垂直于刮刀(1)纵向的涂层(5)宽度为5到25mm。
11.一种涂覆运行幅片(41)的装置，包括传输幅片的机构和两个相对的涂覆刮刀(29，31)，刮刀(29，31)在幅片(41)的横向上延伸并各有一个边缘部分与幅片贴合，而刮刀的相对边缘部分上各通过紧固件设置在刮刀夹持器(33)上，用于相对于所述边缘部分(7)的幅片(41)来回运动而无需刮刀(29，3 1)明显偏转，还包括压力机构(37，39)，其使各刮刀(29，3 1)的边缘部分与在相对涂覆刮刀之间前进的幅片(41)贴合，其特征在于，两个刮刀(29，31)为按照权利要求1至9中任一项所述的刮刀。
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