FI115153B - Telapinnoite ja menetelmä telapinnoitteen valmistamiseksi - Google Patents

Description

115153

Telapinnoite ja menetelmä telapinnoitteen valmistamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen tai vastaavan telan telapinnoitteen valmistamiseksi, jossa menetelmässä 5 - telarungon pinnalle muodostetaan ensimmäinen kerros, ja ensim mäisen kerroksen päälle muodostetaan käyttöpinnoite, ja jossa menetelmässä ensimmäisen kerroksen ja käyttöpinnoitteen rajapinnalle muodostuu kemiallinen sidos, tai telarungon pinnalle muodostetaan ensimmäinen kerros, 10 ensimmäisen kerroksen päälle muodostetaan ainakin yksi välikerros ja välikerroksen pinnalle muodostetaan käyttöpinnoite, ja jossa menetelmässä välikerroksen ja käyttöpinnoitteen rajapinnalle muodostuu kemiallinen sidos.

15 Keksinnön kohteena on myös telapinnoite paperikoneen tai vastaavan telassa, joka telapinnoite käsittää ensimmäisen kerroksen ja käyttöpinnoitteen telan päällimmäisenä kerroksena, ja käyttöpinnoite ja sen alla oleva kerros ovat kemiallisesti sitoutuneet toisiinsa.

20 On tunnettua, että paperikoneen tai vastaavan, kuten kartonkikoneen, märillä osuuksilla käytetään teloja, joissa telarungon päällä on telarun-;y. koa korroosiolta suojaava ensimmäinen kerros (vesisulkukerros) ja en- simmäisen kerroksen päällä käyttöpinnoite. Tällaisia teloja ovat mm. paperikoneen märän pään puristustelat. Ensimmäinen kerros estää ’ \ 25 kosteuden tunkeutumisen telarunkoon, jolloin telarunko ei joudu alttiiksi korroosiolle. Sekä ensimmäinen kerros että käyttöpinnoite ovat poly-: uretaanipohjaisia, jolloin kerrosten liittyminen toisiinsa tapahtuu kemial- lisen reaktion seurauksena. Tyypillinen telapinnoitteen valmistusmenetelmä on rotaatiovalu, jossa telarungon pyöriessä akselinsa ympäri 30 telarungolle muodostetaan suulakkeesta puristetusta polymeerinau-y hasta tasainen pinnoite. Tällä menetelmällä muodostetaan ensin en- simmäinen kerros ja heti sen perään välikerros ja/tai käyttöpinnoite.

• · > · * :** Julkaisusta Fl 92419 (EP 487477) tunnetaan telapinnoite, jossa on ve- 35 sisulkukerros ja varsinainen pinnoite, joka voi olla polyuretaanielasto-meeria. Polyuretaanielastomeeri toimii matriisimateriaalina esimerkiksi 115153 2 oksideille ja karbideille, joita seostetaan pinnoitteeseen kulumiskestä-vyyden ja prosessiteknisten ominaisuuksien parantamiseksi.

On todettu, että kemiallinen sidos ensimmäisen kerroksen tai väliker-5 roksen ja käyttöpinnoitteen välillä ei välttämättä ole riittävä. Periaatteessa kemiallisen sidoksen lujuutta voitaisiin parantaa käyttämällä esimerkiksi liimoja, mutta ongelmaksi muodostuu se, että ensimmäinen kerros tai välikerros on reaktiivinen ainoastaan joitakin minuutteja. Tämän jälkeen kerros kovettuu eikä se ole enää siinä tilassa, että se rea-10 goisi käyttöpinnoitteen kanssa. Siten erillinen liimaus ja käyttöpinnoitteen muodostus tulisi tehdä tässä lyhyessä ajassa, mikä ei nykyisin käytössä olevilla tekniikoilla onnistu.

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että ennen käyttö-15 pinnoitteen muodostamista päällimmäisen kerroksen pinnalle, joka päällimmäinen kerros on ensimmäinen kerros tai välikerros, tuodaan syöpymisenkestäviä partikkeleja siten, että ainakin osa partikkeleista uppoaa päällimmäiseen kerrokseen osittain. Keksinnön mukainen tela-pinnoite on tunnettu siitä, että käyttöpinnoitteen ja sen alla olevan ker-20 roksen rajapinnalla on syöpymisenkestäviä partikkeleita.

Keksinnön mukaisella menetelmällä telapinnoite voidaan valmistaa si-ten, että ensimmäinen kerroksen tai välikerroksen ja käyttöpinnoitteen väliin voidaan saavuttaa kemiallisen sidoksen ohella mekaaninen luki-| 25 tus kerrosten väliin. Koska partikkelien sirottelu voidaan tehdä jatku- vatoimisena prosessina ensimmäinen kerroksen tai välikerroksen ja > > * : *’ käyttöpinnoitteen muodostamisen välillä, kemiallisten sidosten muo- :: dostumista kerrosten välille ei vaaranneta.

: ]·’ 30 Keksinnön mukaista telapinnoitetta käytetään paperikoneen tai vastaa- van märässä päässä puristusteloissa, imuteloissa ja urateloissa. Myös liimapuristimen telat tulevat kyseeseen. Tyypillinen käyttöpaikka on sellainen, jossa vallitseva lämpötila on korkeintaan 70°C.

: 35 Mekaanisen lukituksen saavuttamiseksi kerrosten väliin voidaan käyt- i tää kerrosten rajapinnalla syöpymisenkestäviä partikkeleita. Se, että partikkelit eivät ole korroosioalttiita, on tärkeää märissä olosuhteissa - 3 115753 muussa tapauksessa telan käyttöominaisuudet saattaisivat ratkaisevasti heikentyä telan käyttöajan myötä. Syöpymisenkestävät partikkelit voivat olla metalli- ja/tai keraamipartikkeleita, joiden keskimääräinen läpimitta on korkeintaan 1 mm, edullisesti 30 μηη - 1 mm. Liian pienillä 5 partikkeleilla ei saavuteta hyvää mekaanista lukitusta, liian suuret partikkelit vaikuttavat epäedullisesti telan ominaisuuksiin. Partikkelit peittävät korkeintaan 40 % ensimmäinen kerroksen pinta-alasta, jolloin jää tarpeeksi vapaata pinta-alaa kemiallisten sidosten muodostumiselle ensimmäisen kerroksen ja käyttöpinnoitteen välille. Partikkelit ovat 10 edullisesti monisärmäisiä, jolloin lukituksen muodostava pinta-ala on mahdollisimman suuri. Partikkeleita voi olla oleellisesti tasaisesti yli koko pinnan alan tai niitä voi olla vain osalla pinnan alasta. On myös mahdollista, että partikkeleita on levitetty erilaisilla tiheyksillä eri pinnan osiin. Yleensä kuitenkaan ei paikallisestikaan ylitetä edellä mainittua 40 15 %:n peittoa.

Partikkelien materiaali voi käsittää keräämiä, kuten metallioksidia, me- tallikarbidia, metallinitridiä tai metalliboridia. Sopivia keraameja ovat esimerkiksi alumiinioksidi (Al203), titaanidioksidi (Ti02), zirkoniumoksidi 20 (Zr02), piidioksidi (Si02), volframikarbidi (WC), titaaninitridi (TiN) ja ti- taaniboridi (TiB2). Partikkelien materiaali voi käsittää myös metallia, : kuten haponkestävää terästä. Edullisesti partikkelit ovat pintakäsitte- . y. lemättömiä keraamimateriaaleja.

* * · * · 25 On mahdollista, että telapinnoitteessa on pelkästään ensimmäinen ker- .. ." ros ja käyttöpinnoite, joiden välisellä rajapinnalla on kyseisiä partikke- * * · : leita. Toinen mahdollisuus on, että ensimmäisen kerroksen ja käyttö- :···: pinnoitteen välissä on yksi tai useampia välikerroksia, jolloin ainakin päällimmäisen välikerroksen ja käyttöpinnoitteen välisellä rajapinnalla : .·’ 30 on partikkeleita. On myös mahdollista, että partikkeleita on useammalla kuin yhdellä rajapinnalla, tai partikkeleita on kaikilla telapinnoitteen kerrosten välisillä rajapinnoilla. Kaikille rajapinnoille luonnollisesti muo-dostuu kemiallinen sidos, ja se mitä on sanottu partikkelimääristä ensimmäisen kerroksen pinnalla, pätee myös muihin kerroksiin, joiden : 35 pinnalle tuodaan lukituksen aiheuttavia partikkeleita.

* > 115153 4

Telapinnoite valmistetaan edullisesti rotaatiovalutekniikalla. Ensimmäisen kerroksen, välikerroksen / välikerrosten ja käyttöpinnoitteen materiaali on polymeerimateriaalia. Edullisesti materiaali on polyuretaani-pohjainen materiaali, joka verkkoutuu ja kovettuu esimerkiksi siihen 5 seostetun kovettajan avulla. Joustavan käyttöpinnoitteen muodostamisessa tulevat kyseeseen polyuretaanielastomeerit, kuten TDI-hartsit (tolueeni di-isosyanaatti eetterit ja esterit), MDI-hartsit (difenyylimetaani di-isosyanaatti esterit ja eetterit), PPDI-hartsit (parafenyleeni di-isosya-naatti esterit ja eetterit) ja/tai CHDI-hartsit (sykloheksyyli di-isosyanaat-10 ti). Ensimmäisen kerroksen materiaali on oleellisesti kovempaa kuin käyttöpinnoitteen. Ensimmäisessä kerroksessa voi olla täyteaineita. Veden kulkua estävän vaikutuksen lisäksi ensimmäinen kerros voi toimia nippikuormia jakavana kerroksena.

15 Ensimmäinen kerros muodostetaan ensin, ja kun se tai sen pinnalle muodostettu välikerros on vielä geelimäisessä tilassa (ei kovettunut), kerroksen pinnalle sirotellaan syöpymisenkestäviä partikkeleita. Ainakin suurin osa partikkeleista uppoaa osittain vesisulku- tai välikerrokseen siten, että niiden toinen puoli jää kerroksen pinnan yläpuolelle. 20 Kun ensimmäinen kerros tai välikerros on vielä reaktiivisessa tilassa, käyttöpinnoite muodostetaan sen päälle. Tällöin partikkelien vesisulku-tai välikerroksen pinnan yläpuolelle jäänyt osuus tunkeutuu käyttöpin-noitteen sisään. Kun ensimmäinen kerros tai välikerros ja käyttöpin-noite tarttuvat partikkeleihin lujasti, kerrosten välille muodostuu mekaa- * \ 25 ninen lukitus kemiallisen sidoksen ohella. Kemiallinen sidos muodostuu ensimmäisen kerroksen tai välikerroksen ja käyttöpinnoitteen välille nii- * 1 t : den materiaalien kovettuessa ja verkkoutuessa.

I *

Seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamalla oheiseen kuviin, joissa P> 30 kuva 1 esittää telapinnoitteen valmistusta eräällä keksinnön mukaisella menetelmällä, jossa kuvassa pinnoitettava tela-. ’ runko on esitetty halkileikkauksena, ja : 35 kuva 2 esittää suurennosta alueesta A kuvassa 1.

»

' I

115153 5

Kuvissa on esimerkkinä esitetty tilanne, jossa telapinnoitteessa on vain ensimmäinen kerros ja käyttöpinnoite.

Telapinnoite muodostetaan kuvan 1 esittämässä menetelmässä rotaa-5 tiovalutekniikalla. Telarunkoa 1 pyöritetään valun aikana akselinsa ympäri. Ensimmäinen kerroksen 5, tässä tapauksessa vesisulkukerrok-sen, muodostava polyuretaanipohjainen materiaali puristetaan nauhamaisena suulakkeesta 2 suulakkeen liikkuessa akselin suunnassa. Partikkelien 6 annostelija 3 liikkuu suulakkeen 2 perässä sopivan väli-10 matkan päässä. Suulakkeen 2 ja partikkelien annostelijan 3 perässä liikkuu suulake 4, josta puristetaan nauhamaisena käyttöpinnoitteen 7 muodostava polyuretaanipohjainen materiaali. Partikkelien annostelun ja käyttöpinnoitteen muodostamisen välillä tulee olla pieni viive, jotta partikkelit 6 ehtivät osittain uppoamaan ensimmäiseen kerrokseen 5, 15 jolloin partikkelit muodostavat tehokkaan mekaanisen lukituksen ensimmäinen kerroksen 5 ja käyttöpinnoitteen 7 välille.

Kuvassa 2 on esitetty suurennos kuvan 1 alueesta A. Ensimmäisen kerroksen 5 ja käyttöpinnoitteen 7 välissä on rajapinta B, jonka koh-20 dalle partikkelit 6 asettuvat siten, että tietty osuus partikkelista 6 on uponneena ensimmäiseen kerrokseen 5, ja tietty osa on tunkeutunut käyttöpinnoitteeseen 7. Partikkelit 6 ovat edullisesti monisärmäisiä, jolloin tartuntapinta partikkelien 6 ja sitä ympäröivien kerrosten 5 ja 7 välillä on mahdollisimman suuri.

: 25 » * 1 . *

Keksintö ei ole rajoittunut edellä selostettuun, vaan voi vaihdella pa-* tenttivaatimusten puitteissa. Ensimmäisen kerroksen ja käyttöpinnoit- ‘ : teen välissä voi olla yksi tai useampia välikerroksia.

» » >»

Claims (10)

175153

1. Menetelmä paperikoneen tai vastaavan telan telapinnoitteen valmistamiseksi, jossa menetelmässä 5. telarungon (1) pinnalle muodostetaan ensimmäinen kerros (5), ja ensimmäisen kerroksen (5) päälle muodostetaan käyttöpinnoite (7), ja jossa menetelmässä ensimmäisen kerroksen (5) ja käyttö-pinnoitteen (7) rajapinnalle (B) muodostuu kemiallinen sidos, tai telarungon (1) pinnalle muodostetaan ensimmäinen kerros (5), en-10 simmäisen kerroksen (5) päälle muodostetaan ainakin yksi väli-kerros ja välikerroksen pinnalle muodostetaan käyttöpinnoite (7), ja jossa menetelmässä välikerroksen ja käyttöpinnoitteen (7) rajapinnalle muodostuu kemiallinen sidos, tunnettu siitä, että ennen käyttöpinnoitteen (7) muodostamista pääl-15 limmäisen kerroksen pinnalle, joka päällimmäinen kerros on ensimmäinen kerros (5) tai välikerros, tuodaan syöpymisenkestäviä partikkeleja (6) siten, että ainakin osa partikkeleista (6) uppoaa päällimmäiseen kerrokseen osittain.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että partikkelit (6) ovat syöpymisenkestäviä metalli- ja/tai keraamipartikke-: leita, joiden keskimääräinen läpimitta on korkeintaan 1 mm, edullisesti 30 μηι - 1 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että partikkelit (6) peittävät korkeintaan 40 % ensimmäinen kerroksen :.,; ’ tai välikerroksen pinta-alasta. • » • · I i >

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun- I I t 30 nettu siitä, että ensimmäinen kerros (5), välikerros / välikerrokset ja käyttöpinnoite (7) muodostetaan rotaatiovalutekniikalla.

5. Telapinnoite paperikoneen tai vastaavan telassa, joka telapinnoite käsittää ensimmäisen kerroksen (5) ja käyttöpinnoitteen (7) telan pääl- : 35 limmäisenä kerroksena, ja käyttöpinnoite (7) ja sen alla oleva kerros i ovat kemiallisesti sitoutuneet toisiinsa, tunnettu siitä, että käyttöpin- 115153 noitteen (7) ja sen alla olevan kerroksen rajapinnalla on syöpymisen-kestäviä partikkeleita (6).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen telapinnoite, tunnettu siitä, että 5 partikkelit (6) ovat metalli- tai keraamipartikkeleita.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen telapinnoite, tunnettu siitä, että partikkelit (6) ovat keskimääräiseltä läpimitaltaan korkeintaan 1 mm ja niiden muoto on särmikäs. 10

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-7 mukainen telapinnoite, tunnettu siitä, että partikkelien (6) materiaali on metallioksidia, kuten alumiinioksidia (Al203), titaanidioksidia (Ti02), zirkoniumoksidia (Zr02) tai piidioksidia (Si02), metallikarbidia, kuten volframikarbidia (WC), 15 metallinitridiä, kuten titaaninitridiä (TiN), metalliboridia, kuten titaanibo-ridia (TiB2), tai metallia, kuten haponkestävää terästä.

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen telapinnoite, tunnettu siitä, että ensimmäisen kerroksen (5) ja käyttöpinnoitteen (7) välissä on yksi tai 20 useampia välikerroksia, jolloin syöpymisenkestäviä partikkeleita (6) on yhdellä tai useammalla telapinnoitteen kerrosten rajapinnalla.

* • . 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-9 mukainen telapinnoite, :v. tunnettu siitä, että telapinnoitteen kerrosten materiaali on polymeeri- ’25 materiaali, edullisesti polyuretaanipohjainen materiaali. ' I · * · • f » ί » 115152