CN1289753C

CN1289753C - 脱水刮片

Info

Publication number: CN1289753C
Application number: CNB031071333A
Authority: CN
Inventors: 竹内彻夫; 石井启文
Original assignee: Ichikawa Woolen Textile Co Ltd
Current assignee: Ichikawa Woolen Textile Co Ltd
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: EP1342842A3; EP1342842A2; US20030168196A1; CN1443897A; US6979387B2

Abstract

用树脂浸渍的叠片刮片，用于从造纸机的压榨部的带有槽的带中脱水，带接触层的纤维取向于带的运动方向。与表面纤维任意取向的刮片相比，该结构的刮片对带具有更大的附着力，并具有更好的脱水能力和耐用性。

Description

脱水刮片

技术领域

本发明涉及刮片，特别涉及适用于从造纸机的压榨部的弹性带中脱水的刮片。

背景技术

在造纸机的压榨部中的瓦形件挤压装置中，如图6所示，有一对毛毡F，和不透气的环状弹性带B，其紧压在压辊P和瓦形件S之间形成的辊隙N中。当压辊P朝着P’箭头方向转动时，弹性带B就朝着B’箭头方向转动，并且，当湿纸幅W通过压榨部时被毛毡F紧压，于是把水从中挤出。弹性带B内部注有油可以减小带和瓦形件S之间的摩擦。

对着压辊P的瓦形件S的表面与压辊的外表面形状相一致。所以，辊隙的面积能比包括有一对压辊(未示出)的挤压装置中的相应面积大许多，因而可以获得更好的挤水效果。因此，瓦形件挤压装置的一个重要优点是，在将水挤出后，将湿纸幅W烘干时需要的热量要小很多，相应地可以大大节省燃料和能量的成本。

如图7所示，该图为弹性带B的结构的放大截面图，带由基本件b，和该基本件两侧的高分子量弹性件e组成。基本件b最好是一种有经线和纬线的织物，它能把强度传递给弹性带B，作为一个整体。

高分子量弹性件e最好由肖氏硬度A为70～98度的氨基甲酸乙酸酯树脂一类的树脂组成。毛毡接触面和弹性带的瓦形件接触面都是用这种树脂构成。

在弹性带B的毛毡接触面上设有许多槽，因此从湿纸幅W中挤出的水可以存在槽里。

弹性带B内部可以充进压缩空气，使带膨胀成如图6所示的形状。

在辊隙N中，从湿纸幅W挤出的水有一部分通过在纸幅W和带B之间运动的毛毡F流向弹性带B。虽然大部分经过毛毡F流向带B的水由于带的运动在图6所示的箭头a方向抖落，但是还有一部分水仍会继续附着在弹性带B上而再次进入辊隙中。因此，当水附着在弹性带B上时，压榨部的挤水效果不可能充分。

所以，使用一种类似于除去压辊的水所用的那样的刮片，让它和弹性带B接触以便除去带上的水，是可能的。

和压辊一起使用的刮片包括有金属刮片和用耐磨橡胶、合成树脂等浸渍过的毛毡做成的刮片，正如未经审核的日本专利20697/1981所公开的。虽然这种刮片能有效地除去压辊上多余的水，但是使用这种刮片来去除弹性带上的水遇到了一些问题。

金属刮片可以有效地除去弹性带上的水，但会使弹性带很快磨损。而且还要冒着金属刮片刃部可能戳进带造成损伤的危险。再者，弹性带被压缩空气膨胀后会导致带的凸起，其外表面就不再是圆柱形了。相应地，带外表面在通过机器时的方向未必是笔直的，这样就难以使金属刮片均匀地接触带的表面。

另一方面，用经过耐磨合成树脂浸渍的毛毡组成的刮片显示出对弹性带表面的良好附着性，并且对除去弹性带表面的水很有效果。但是，如果树脂浸渍的毛毡刮片用于带有槽的弹性带时，槽中的水不可能完全除去，因为刮片的纤维有可能充分进入带的槽内。

发明内容

根据本发明，由树脂浸渍的纤维叠片组成的刮片与一配合件相接触，该配合件可以相对于刮片运动以除去配合件中的水。该纤维叠片含有一个和配合件相接触的纤维接触层，而且除了纤维接触层外，还至少有一层，上述至少一层和配合件不相接触。纤维接触层中的纤维基本上取向于配合件相对于上述接触层运动的方向，比较适合的是在相对于配合件运动方向的15度以内。

在优选实施例中，纤维接触层中的纤维的直径大于不与配合件接触的至少一层中的纤维的直径。纤维接触层中的树脂浸渍率也最好小于不与配合件接触的至少一层的树脂浸渍率。

根据本发明，脱水用的刮片，由于配合件与接触层间的纤维取向，对配合件有较大的附着力。此外，由于摩擦力是作用在与纤维轴向相平行的方向，因此和配合件的摩擦得以减小，刮片的纤维的磨损也减小，刮片的耐用性从而得到提高。

当配合件是一个具有槽的弹性带时，刮片接触面上的纤维取向使得更多的纤维进入弹性带的槽内，因而槽内的水就能更有效地排出。

在层形成期间，配合件与接触层间的纤维的排列基本上朝一个方向。该方向与配合件相对于刮片运动的方向相同。当配合件作旋转运动而不是平面运动时，运动的方向认为是在切线方向上。术语“基本上取向配合件运动的方向”，在本文中用来指配合件与刮片接触层间的纤维，因而意味着，当投影一个平面沿着配合件运动的方向延伸时，纤维基本上是排列在与配合件运动方向相平行的方向。即使纤维由于可能的卷曲，在某种程度上会有一些卷绕，但是从整体上看，仍然基本取向于配合件运动的方向。而且，即使由于可能的针刺等，纤维在厚度方向上会有一些卷绕，但是，从垂直于沿着配合件运动方向延伸的平面来看，其仍然取向于配合件的运动方向。

附图简要说明

图1(a)是根据本发明的叠片构造的刮片的截面图；

图1(b)是图解本发明中的一种形状刮片的截面图；

图1(c)是图解本发明中的另一种形状刮片的截面图；

图2(a)是图解本发明的纤维叠片成型的俯视图，在该处使用了交叉铺网机，经过梳理打开纤维网后，在传送设备上进行层叠；

图2(b)是一解释性俯视图，说明在一个纤维叠片中的纤维取向有两个方向；

图3(a)是一示意图，示出在瓦形件挤压装置中使用图1(b)的刮片，其中只有刮片的尖端和弹性带压紧接触；

图3(b)是一类似图3(a)的示意图，所示刮片处于形变状态，它只有一个面部分地和弹性带压紧接触；

图4是进行刮片脱水和耐用性试验用的装置的示意图；

图5(a)是一份表格，给出本发明的刮片的脱水能力和耐用性试验的结果以及将这些结果和在比较例中完成相应试验的结果相比较的情况；

图5(b)是一示意截面图，图解本发明的叠片局部树脂浸渍的情况；

图6是一造纸机的压榨部中所用的瓦形件挤压装置的示意截面图；

图7是瓦形件挤压装置中所用的带有槽的弹性带的放大截面图；以及

图8(a)是一放大截面图，示出比较例的刮片的随机取向的纤维和弹性带的槽之间的关系；以及

图8(b)是一放大截面图，示出了根据本发明的弹性带的槽和刮片的纤维之间的关系，此处纤维取向于槽延长的方向。

具体实施方式

如图1所示，本发明的刮片是由用树脂浸渍的纤维叠片50制作而成。

叠片50包括基料层20和絮状纤维层30。

虽然基料层20通常都是普通用途的纤维线纱织造的纤维层，但是薄膜、纺成粘结或模压树脂材料都可以用作基料层。絮状纤维层30是用普通用途的纤维分层制成的。叠片50是将许多基料层20和许多纤维层30层叠集合成为一体而制成。在某些情况下，可能省去基料层20，因而叠片50只由纤维层30构成。

在直接和配合件接触的纤维层30中，例如经过梳理使纤维的取向是朝着配合件运动的方向。因此，刮片对配合件的附着力得以提高，使得大量纤维进入配合件的槽中，于是槽中的水可以除去。

通常，当纤维在轴向方向摩擦时，在刮片中的纤维的磨损为最小。因此，如果纤维的取向是和配合件运动的方向相平行，可以防止由于磨损而产生的刮片的损耗和破损，刮片的使用寿命得以延长。

调整纤维层中的纤维取向的一个方法，是将通过梳理将朝一个方向的纤维网加以层叠而形成一纤维层。另一个方法是如图2所示，使用经过梳理取向于一个方向的纤维网C，然后用交叉铺网机以一个角度层叠这些纤维网。最好是使纤维的取向角D在相对于配合件运动方向的15度以内。

此外，在纤维层是针刺集成的纤维叠片30中，至少和配合件相接触的层是纤维层，其中纤维取向于配合件运动的方向。其它层的纤维取向不必都朝着配合件运动的方向，它们可以朝向任何所需的方向，甚至是随意的方向。

在形成如图1所示的叠片时，基料层和纤维层可以先层叠，然后用针刺方法缠绕在一起。或者，可以用针刺方法将许多层预先缠绕在一起，然后再用另一种针刺法操作使多层缠绕在一起而形成叠片。

可以用树脂等将基料层20和纤维层30粘合在一起。但是，用针刺法使其缠绕在一起形成整体的优点是可以防止叠片的剥落。

虽然在基料层20和纤维层30中可以使用普通用途的纤维，例如聚酰胺纤维、聚酯纤维等，但是如果有耐热要求，也可使用芳香族聚酰胺及其类似的纤维。

为使纤维粘附在一起和防止纤维从正在工作的刮片上损失，可以在热可溶纤维和纤维层30混合时，或者在用针刺方法将纤维层和基料层集合成为一体的时候，用喷洒方法添加一种含有高分子量化合物的粘合剂。或者，可以在纤维层集合成为一体以后，用喷洒的方法添加一种含有高分子量化合物的粘合剂，并且纤维层可以在用树脂溶液浸渍前进行加热。

树脂溶液最好是一种在热塑性树脂或热固性树脂或它们的混合物中混合有或散布有固化剂、添加剂、和类似甲基纤维素的增稠剂的溶液。树脂可以是，例如，SBR(苯乙烯-丁二烯共聚合成橡胶)、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、或酚醛树脂。叠片50中的树脂浸渍程度可以用增加或减少混合进树脂溶液的增稠剂的量加以控制。选用树脂时，要考虑耐磨性和抗水解性。可以使用单一品种的树脂，也可以用多种树脂组成的混合物。

叠片50用树脂溶液浸渍后，需要加热使树脂固化，然后切割，使得和配合件接触的该层的纤维取向于配合件运动的方向。必要时，通过机加工形成一个斜度，于是可以得到具有图1(b)或图1(c)所示形状的刮片10b或10c。

在刮片10b和10c中，各纤维层的纤维取向是不同的。在每个刮片中，和配合件接触的该层的纤维(图1(b)和图1(c)中的表面12b和12c)取向于配合件运动的方向，而在其它表面上的纤维可以有不同的取向。

虽然刮片10b和刮片10c各包括两层不同取向的纤维层，但是刮片所有纤维层的纤维都取向于配合件运动方向也是可能的。然而，如果只是和配合件接触的纤维层的纤维取向于配合件运动的方向，而在其它纤维层中有不同的纤维取向时，可以更有效地防止在用针刺方法集成纤维时由于改进了的缠绕而引起的纤维脱落。

在这些刮片10b和刮片10c中，以表面12b或12c下面的配合件运动方向作为纤维取向的纤维层称为配合件接触层14b和14c。

如果刮片有一个机加工形成的斜度时，则图1(b)中的刮片的上端和下端可以颠倒。具有突出形成尖端的那个部分就是配合件接触层。

另一种使用树脂溶液的方法是，用树脂浸透叠片50，使树脂的细微颗粒浸透叠片的表面，然后加热并用压力机加压。上述任何一种情况下都可以使用相似的树脂，而且上述两种情况都要考虑耐磨性和挠曲性。

选择叠片50的密度或选择浸渍树脂的量可以控制刮片10的空隙体积。在上述树脂溶液或细微树脂颗粒中添加泡沫剂也可以控制空隙体积。

在树脂溶液或细微树脂颗粒中加入例如二硫化钼这类有润滑性的添加剂，可以减小刮片对于弹性带B的摩擦阻力。

如果形成与弹性带B接触的那一层的纤维比形成不与弹性带B接触的各层的纤维粗，则由于弹性带接触层中的纤维的刚性高，弹性带就有极好的从弹性带中脱水的能力。然而，如果弹性带接触层中所有的纤维都粗的话，刮片的表面性能就很低，刮片对弹性带的附着力也降低。在粗的纤维中掺入一些细的纤维可以得到极好的效果。

图3(a)和图3(b)所示为瓦形件挤压装置中使用图1(b)的刮片10b。(压辊未示出)。使用刮片10b时可以只让其尖端压着配合弹性带B，如图3(a)所示，也可让其表面12b部分地压着配合弹性带，如图3(b)所示。无论在哪一种情况下，刮片10b的配合件接触层14b都是和弹性带B接触。当刮片10b如图3(b)所示使用时，和弹性带B接触的刮片的面积就比较大。由刮片10b除去的水流入接水器R。

现在描述的是本发明的刮片的实施例。但是，应该明白，本发明不仅限于这些特定实施例。

在实施例1和2中，一个有聚酯细纱(PET)作为经线和纬线，并且基准重量为100克/平方米的平织织物用作基料，而聚酯纤维(17分特)用作纤维絮状层。在所有层都使用通过梳理朝一个方向取向的纤维。

在基料的两面都有聚酯纤维絮状层，并且用针刺方法和基料集合成为一体。在每一纤维絮状层中的聚酯纤维量是120克/平方米。

三个上述结构堆叠在一起并用针刺方法集合成为一体。而且，在用针刺方法集合成为一体时，就层叠成一个120克/平方米的聚酯纤维层，然后放置，使其纤维取向于配合件运动的方向。实施例1所得到的叠片的整体面积重量(Metsuke)为3500克/平方米，厚度为10毫米，而实施例2中所得到的厚度为5毫米。每个叠片的密度为0.35克/立方厘米。

在实施例3中，一个具有聚酯细纱(PET)作为经线和纬线(基准重量为100克/平方米)，平织的织物用作基料，而17分特的聚酯纤维用作纤维絮状层。在和配合件接触的刮片最上面的七层都使用通过梳理在一个方向取向的纤维层。不同取向的纤维层用在其它各层。

用针刺方法使聚酯纤维层和基料集合成为一体，在每一层基料的两面都有纤维层。每一层中的聚酯纤维量是120克/平方米。

三个上述结构堆叠在一起并用针刺方法集合成为一体。而且，聚酯纤维层用针刺方法集合成120克/平方米，使得和配合件接触的那一面上的七层纤维层的纤维，取向于配合件运动的方向。结果，叠片的整体面积重量(Metsuke)为3500克/平方米，厚度为10毫米。该叠片的密度为0.35克/立方厘米。

在实例4中，一个具有聚酯细纱(PET)作为经线和纬线(基准重量为100克/平方米)的平织织物用作基料，而40分特的聚酯纤维用作和配合件接触的最上面的七层絮状纤维层。含有17分特聚酯纤维的取向不同的纤维层用于其它各层。

三个这种结构堆叠在一起并用针刺方法集合成为一体。而且，在用针刺方法集合成120克/平方米的聚酯纤维层时，使得和配合件接触的那一面上的七层纤维层的纤维取向于配合件运动的方向。结果得到的叠片的整体面积重量(Metsuke)为3500克/平方米，厚度为10毫米。该叠片的密度为0.35克/立方厘米。

在实施例5中，一个具有聚酯细纱(FET)作为经线和纬线(基准重量为100克/平方米)的平织的织物用作基料。纤维絮状层由以重量比1∶1混合的40分特聚酯纤维和17分特聚酯纤维组成。这些纤维层都经过梳理在一个方向取向，并用于和配合件接触的刮片的最上面的七层。含有17分特聚酯纤维的不同取向的纤维层用在其它各层。

三个上述结构堆叠在一起并用针刺方法集合成为一体。用针刺方法将120克/平方米的聚酯纤维集合成为一体时，使得和配合件接触的那一面上的七层纤维层的纤维取向于配合件运动的方向。结果，得到的叠片的整体面积重量(Metsuke)为3500克/平方米，厚度为10毫米。该叠片的密度为0.35克/立方厘米。

比较例1和2，基料是具有聚酯细纱(PET)，其作为经线和纬线，基准重量为100克/平方米的平织的织物。经过梳理的任意方向取向的17分特聚酯纤维的纤维层用于所有其它各层。

三个这种结构堆叠在一起并用针刺方法集合成为一体。用针刺方法将120克/平方米的聚酯纤维集合成为一体，于是得到的整体面积重量(Metsuke)为3500克/平方米，厚度为10毫米的叠片。该叠片的密度为0.35克/立方厘米。

接下来，将增稠剂加到由苯乙烯-丁二烯胶乳(SBR)和固化剂组成的溶液中配置成树脂溶液。将这些组分加以混合并用水稀释。然后将该树脂溶液涂在上述叠片的一面上。

本发明的比较例2的刮片和实施例2的刮片与其它刮片的不同处是深度T，如图5(b)所示，树脂溶液浸透其叠片的厚度为5毫米。

树脂干燥和固化后，进行切割，使得和配合件接触的那一层的纤维取向于配合件运动的方向。然后，通过机加工形成一个如图1(b)所示的斜度，于是得到树脂浸渍率(固体树脂和叠片的重量比)为20％的刮片。

比较例1、实施例1及实施例3～5的叠片在其整个厚度方向上都用树脂浸透。

对每一个刮片，都要用图4所示的装置进行脱水能力试验和耐用性试验。在该装置中，环状带B朝着箭头方向转动，带的一部分沉浸和浸泡在水中。放置刮片使它与带B接触，于是可以根据磨损量测得脱水量和刮片的耐用性。

试验带是一个用聚氨酯做成的表面有许多槽的带，槽宽1毫米、深1毫米、彼此间隔3毫米。

在脱水能力试验中，试验装置中的带B以60转/分的速度转动5分钟。于是可测得刮片脱去的水量，即在这5分钟内接水器R中收集的水量。

在耐用性试验中，使带B以100转/分的速度在该装置中转动1000小时来测试刮片的耐用性。

脱水能力试验和耐用性试验的结果在图5中按比例示出。脱水能力试验结果的数值大说明脱水能力强。耐用性试验的结果的数值大说明刮片的耐用性强，即刮片的磨损低。

由图5得知，与比较例1和2相比，本发明的实施例1～5的刮片显示出更好的脱水能力和耐用性。

图8(a)和图8(b)描述刮片的纤维怎样进入配合件的槽。图8(a)中的刮片是比较例1和2的刮片，其中，和配合件接触的纤维的取向是任意方向的。另一方面，图8(b)中的刮片是本发明的刮片，其中，和配合件接触的纤维的取向是顺着槽的方向。从这两张图中看出，图8(b)中进入槽的纤维量大于图8(a)中的量，在图8(b)的槽中有相对较大量的水被除去。值得注意的是，图8(b)实际上是图8(a)中的半圆形状旋转约90度后的情形。

虽然对本发明的详细描述是参照瓦形件挤压装置中的弹性带的，但是将水除去的配合件不一定仅限于瓦形件挤压装置中的弹性带。

本发明的刮片，根据其表面纤维的取向，对配合件具有更大的附着力。此外，由于作用在平行于纤维和配合件摩擦的轴向方向上的摩擦力减小了，刮片的纤维的磨损也相应降低，其结果是刮片的耐用性提高。当配合件是一个具有槽的弹性带时，本发明可以使更多的刮片纤维进入槽内，从而更有效地脱水。

Claims

1.一种具有刮片的装置，包括用树脂浸渍的纤维叠片，以及相对所述刮片运动的配合件，所述刮片和所述配合件接触，用于将水从所述配合件中除去，所述纤维叠片又包括与所述配合件接触的纤维接触层，以及除所述纤维接触层外的至少一层，所述至少一层与配合件不相接触，其中，其中所述纤维接触层中的纤维直径大于所述至少一层中的纤维直径。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述纤维接触层的树脂浸渍率小于所述至少一层的树脂浸渍率。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述树脂包括具有润滑性的添加剂。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述刮片有一个机加工形成的斜度。

5.根据权利要求2所述的装置，其中所述纤维接触层中还包括直径小于所述纤维接触层的纤维直径的纤维。