JPH05171588A - ロールを被覆する組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 天然花こう岩ロールの使用時にみられる問題
を克服するため、ロールシェルに装着する比較的安価な
花こう岩に代替物を提供することを目的とする。 【構成】 製紙機械のロールを被覆する組成物が開示さ
れている。この組成物は製紙機械を通って伸長するウェ
ブとの物理的に接触するロール面を構成する。組成物は
エラストマー材２０とその材料内にランダムに分散され
た複数の中空粒子２２，２３，２４とを含む。或るパー
センテージの中空粒子２２，２３，２４がロール面に露
出するように仕組まれている。ロール面を機械加工する
時、前記或るパーセンテージの粒子が破壊され、ロール
面は多孔性となり、ロール面に対するウェブの付着が制
御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は製紙機械のロールを被覆
する組成物に関し、特に、その組成物は製紙機械を通っ
て伸長するウェブに物理的に接触するロール面を構成す
る。

【０００２】

【従来の技術，発明が解決しようとする課題】製紙技術
において、紙ウェブは、ストック内の水分がそこから除
去されるように可動スクリーンにストックを放出するこ
とによって形成される。

【０００３】それから、形成されたウェブはプレス部分
の一部を形成する一対の互いに反対方向へ回転するプレ
スロール間のプレスフェルトによって移送される。

【０００４】花こう岩は形成されたウェブから水を搾り
出すために必要な硬度を有するばかりでなく、そのよう
な花こう岩ロールはすぐれたウェブ釈放特性を有するの
で、プレスロールの片方は花こう岩ロールにするのが典
型的なやり方である。

【０００５】天然花こう岩のすぐれた表面釈放特性を説
明するために、多くの研究が行われてきたが、基本的に
は、花こう岩ロールの本質的な表面多孔性によって、花
こう岩表面に湿ったウェブがくっつき易く、かつ前記の
互いに反対方向へ回転するプレスロール間に形成された
プレスニップより下流でウェブが花こう岩表面から放れ
易いと理解されている。

【０００６】しかし、プレスロールに天然花こう岩を使
用する場合、いくつかの重大な問題が生じる。

【０００７】第１に、典型的な花こう岩プレスロールは
５フィートの直径をもち、クロスマシン方向の幅は３０
フィートもある。従って、そのようなプレスロールは約
１００トンの重量を有する。

【０００８】プレス部分の運転速度は増加しつづけてお
り、前記の天然花こう岩プレスロールが破壊した場合、
それによって著しい損傷が生じる危険がある。

【０００９】製造される紙やボードの等級次第では、プ
レスロールが毎分約３，５００フィートで回転すること
は珍らしいことではなく、機械速度が毎分約６，０００
フィートに達することもある。

【００１０】欠陥のある花こう岩ロールによってペーパ
ーミルで実際に事故が生じたり、前記のような危険も伴
うので、ヨーロッパの或る国では従来の花こう岩プレス
ロールの使用を禁止している。

【００１１】第２に、プレスロールの生産に適する天然
花こう岩の供給は枯渇しており、そのようなロールの製
造用の天然花こう岩の比較的大きいブロックの供給が減
少している。

【００１２】従って、本発明はロールシェルに装着する
比較的安価な花こう岩の代替物を提供し、それによっ
て、天然花こう岩の使用時にみられる前述の問題を克服
しようとするものである。

【００１３】それ故に、本発明の第１目的は、製紙機械
のロールを被覆し、特に、プレス部分にある天然花こう
岩の代替物を提供する組成物を提供することであり、そ
のような組成物は従来の天然花こう岩ロールの欠点を克
服し、形成ウェブのプレス技術に大きく貢献する。

【００１４】本発明のもうひとつの目的は、エラストマ
ー材と、そのエラストマー材内にランダムに分散された
複数の中空粒子とを含み、ロールを被覆する組成物を提
供することであり、この場合ロール面の機械加工中、粒
子のいくらかが剪断又は破壊されて、ロール面が多孔性
となり、かくして、ロール面に対するウェブの粘着が防
止される。

【００１５】本発明のもうひとつの目的は、エポキシ樹
脂とその中にランダムに分散した中空球形ガラス粒子と
を有し、従って、中空球体が剪断される時、ロール面が
多孔性となり、ロール面に対するウェブの粘着が制御さ
れるようになっている製紙機械のロールを被覆する組成
物を提供することである。

【００１６】本発明のもうひとつの目的は、中空粒子の
直径に従ってロール面の多孔性が変化する組成物を提供
することである。

【００１７】本発明のもうひとつの目的は、中空粒子の
壁の厚みに従ってロール表面の多孔性が変化する組成物
を提供することである。

【００１８】本発明のもうひとつの目的は、エラストマ
ー材の中に複数の中実粒子がランダムに分散しており、
中実粒子のパーセンテージに対する中空粒子のパーセン
テージの割合に従ってロール面の多孔性が変化するよう
になっている組成物を提供することである。

【００１９】本発明のその他の目的及び効果は、添付図
面に関連する詳細な説明からこの技術に習熟した人々に
よって容易に明らかとなることであろう。

【００２０】

【課題を解決するための手段，作用】本発明は、製紙機
械のロールを被覆する組成物とロールカバーに関する。
この組成物は製紙機械を通って伸長するウェブと物理的
に接触するロール面を構成する。この組成物は、エラス
トマー材と同エラストマー材内にランダムに分散された
複数の中空粒子とを有する。従って、ロール面には或る
パーセンテージの粒子が露出する。ロール面が機械加工
される時、このパーセンテージの粒子が剪断されるの
で、ロール面は多孔性となり、ロール面に対するウェブ
の付着が制御される。

【００２１】本発明のもうひとつの実施態様において、
エラストマー材はポリマー樹脂であるポリマー材であ
る。

【００２２】本発明のもうひとつの実施態様において、
ポリマー材はエポキシ樹脂である。

【００２３】特に、中空粒子の各々は球形であって、粒
子はガラス又は黒鉛である。

【００２４】ロール面の多孔性は中空粒子の直径によっ
て変化する。

【００２５】本発明のもうひとつの実施態様において、
ロール面の多孔性は中空粒子の壁の厚みに従って変化す
る。

【００２６】本発明のさらにもうひとつの実施態様にお
いて、組成物は、さらにエラストマー材内にランダムに
分散された複数の中実粒子を有する。ロール面の多孔性
は中実粒子のパーセンテージに対する中空粒子のパーセ
ンテージの割合に従って変化するようになっている。

【００２７】本発明は、特に、花こう岩の代替プレスロ
ールを提供するため管状金属シェルにロールカバーを形
成するために適用される。

【００２８】本発明に対する多くの変形や変更は、添付
図面に関連して後文で説明する詳細な説明からこの技術
に習熟した人にとって明らかであるけれども、そのよう
な変形や変更は請求項によって限定される本発明の本旨
と範囲内に含まれるものである。

【００２９】このような変形例には、１〜１００ミクロ
ンの範囲内の直径を有するガラス球が含まれる。

【００３０】さらに、中実粒子は、石英ロック、長石粉
砕した黒鉛繊維、忠実ガラス球、又はガラス繊維とする
ことができる。

【００３１】また、中空球体は、金属で被覆された黒鉛
又はガラスとすることができる。金属の被覆は、被覆さ
れた球体のいくつかが互いに触れることにより導電通路
となる。この導電通路はロール面から電気を導えるの
で、従来のロールにおいて問題であった紙ウェブの焦げ
を防止できる。

【００３２】さらに、中空球体はセラミックで形成する
ことができ、直径を約１〜１００ミクロンとすることが
できる。

【００３３】実施に当っては、球体及び中実粒子はポリ
マー材の入った容器内へ注がれ、へら等でポリマー材と
混合される。

【００３４】表面の近くに配置された球体は、表面を旋
盤やグラインダーで処理することによって、又は砂で磨
くことによって露出する。

【００３５】使用時、プレスロールに関連したドクター
ブレードは、花こう岩代替ロールの表面が次第に摩耗す
る間中空球体を次第に露出させることによりロールの多
孔性表面を連続的に新しくする。

【００３６】

【実施例】各図において、同一符号は、同一の部品を示
している。

【００３７】図１は全体を符号１０で示す典型的な従来
の天然花こう岩で成るプレスロールの断面図である。こ
のプレスロール１０は、回転可能な支持軸１２と比較的
質量のある円筒形花こう岩製スリーブ１４とを有する。
スリーブ１４は、製紙機械を通って伸長するウェブＷと
物理的に接触するロール面１６を形成する。

【００３８】図２は、全般的に符号１０Ａで示される製
紙機械のプレスロールを被覆する全体を１８で示す本発
明に係る組成物を示す側面図である。この組成物１８は
製紙機械を通って伸長するウェブＷＡと物理的に接触す
るロール面１６Ａを形成する。

【００３９】図３は組成物１８の拡大部分断面図であ
る。組成物１８はエラストマー材２０と、或るパーセン
テージの粒子２２〜２４がロール面１６Ａに露出するよ
うにエラストマー材２０内にランダムに分散された複数
の中空粒子２２，２３，２４とを含む。このような構成
によって、ロール面１６Ａが機械加工される時、ロール
面１６Ａが多孔性となり、かつ、ロール面１６Ａに対す
るウェブＷＡの粘着が制御されるように、或るパーセン
テージの粒子２２〜２４が剪断又は破壊される。

【００４０】図３に示す組成物はポリマー材である。特
に、ポリマー材２０はポリマー樹脂である。

【００４１】本発明の好ましい実施例において、ポリマ
ー材はエポキシ樹脂である。

【００４２】図３に示すように、ロール１０Ａはスチー
ルシェル２１を有する。また、図３において、中空球体
２２〜２４は球形をなし、ガラス又は黒鉛で構成され
る。

【００４３】特に、図３に示すように、スチールシェル
２１は織られた繊維ガラスの１３ないし１４層で巻かれ
る。典型的には、織られた繊維ガラスは、シェルに螺旋
状に巻かれた４〜６インチ幅のテープの形をとる。巻テ
ープは厚みが０．２〜０．３インチ以内であって、エポ
キシ樹脂で飽和されている。図３において、織られたテ
ープは符号２７で示される。

【００４４】さらに、織られた繊維ガラステープ２７に
は、不織のガラス繊維又はアラミド樹脂（ＫＥＶＬＡ
Ｒ）の層２９が装着される。不織層２９は約０．３イン
チの厚みを有する。層２９は中空球体２２〜２４で飽和
される。

【００４５】図４は図３に示す構造体を更に拡大した図
である。図４に示すように、ロール面１６Ａの多孔性は
中空粒子２３の直径Ｄによって変化する。

【００４６】図５は図４に類似の拡大図であるが、ロー
ル面１６Ｂの多孔性が中空粒子２３Ｂ，２４Ｂの壁の厚
みＴによって変化する本発明のもうひとつの実施例を示
す。

【００４７】また、直径Ｄと厚みＴの両方を変化させる
ことによて、又は互いに直径及び／又は壁の厚みが異る
球体にすることによって、多孔性を変えることができ
る。

【００４８】図６に示すように、本発明のさらにもうひ
とつの実施例においては、複数の中実ガラス球体２５が
エラストマー材２０Ｃの中にランダムに分散されてい
る。ロール面１６Ｃの多孔性は中実球体２５のパーセン
テージに対する中空粒子２３Ｃのパーセンテージの割合
に従って変化する。

【００４９】図６には中実球体２５が示されているが、
他の形状の中実体を使用することができることはこの技
術に通じた人にとって理解されるであろう。

【００５０】本発明は特に、天然花こう岩で或るプレス
ロールの代替物の製造に適用される。

【００５１】本発明の代替プレスロールはエポキシ樹脂
とその中にランダムに分散された中空ガラス球との混合
物によって製造される。

【００５２】被覆組成物は、代替プレスロールのスチー
ルシェル２１にエポキシ樹脂やガラス球体をテープ状に
巻き付け、又はこれらを成型することによってロールシ
ェル２１に装着される。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、特許請求の範囲の各請求項に
記載された構成を具備することによって、以上説明した
ように、ロール面に適切な多孔性をもたせ、ウェブのロ
ール面への粘着を防止すことができる。

【００５４】従って、本発明は天然花こう岩のプレスロ
ールの比較的安価な代替物を提供し、従来の天然花こう
岩プレスロールを使用した場合に生じる危険性の問題を
克服し、また、天然花こう岩の不足によって生じる問題
をも克服することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】典型的な従来の天然花こう岩製プレスロールの
断面図である。

【図２】本発明に係る天然花こう岩製ロールの代替物の
側面図であって、ロールを被覆するため管状シェルに装
着された組成物を示す。

【図３】図２に示すシェルと同シェルをカバーする組成
物の一部分の拡大部分図である。

【図４】図３に示す組成物を更に拡大した図である。

【図５】図４の類似図であるが、中空粒子の壁の厚みが
種々異る本発明のさらにもうひとつの実施例を示す。

【図６】図４の類似図であるが、中空と中実の両球形粒
子を示す。

【符号の説明】

１０ 従来の天然花こう
岩製のプレスロール １０Ａ プレスロール １２ 回転軸 １４ 円筒形花こう岩製
スリーブ １６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ ロール面 １８ 組成物 ２０，２０Ｃ エラストマー材 ２１ スチールシェル ２２，２３，２３Ｂ，２４，２４Ｂ 中空粒子 ２５ 中実ガラス球体 ２７ 織られたテープ ２９ 不織層 Ｗ，ＷＡ ウェブ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エラストマー材；及び粒子の或るパーセ
   ンテージがロール面に露出するように前記材料内にラン
   ダムに分散された複数の中空粒子；より成り；ロール面
   が摩耗する時、前記の或るパーセンテージの粒子が破壊
   されてロール面が多孔状となり、ロール面に対するウェ
   ブの粘着を制御するように構成されたことを特徴とする
   製紙機械を通って伸長するウェブと物理的に接触するロ
   ール面を形成する製紙機械のロールを被覆する組成物。
2. 【請求項２】 前記エラストマー材はポリマー材である
   ことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
3. 【請求項３】 前記ポリマー材はポリマー樹脂であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の組成物。
4. 【請求項４】 前記ポリマー材はエポキシ樹脂であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の組成物。
5. 【請求項５】 前記中空粒子の各々は球形であることを
   特徴とする請求項１に記載の組成物。
6. 【請求項６】 前記中空粒子はガラスで構成されること
   を特徴とする請求項５に記載の組成物。
7. 【請求項７】 前記中空粒子は黒鉛で構成されることを
   特徴とする請求項５に記載の組成物。
8. 【請求項８】 ロール面の多孔性は前記中空粒子の直径
   に従って変化することを特徴とする請求項５に記載の組
   成物。
9. 【請求項９】 ロール面の多孔性は前記中空粒子の壁の
   厚みに従って変化することを特徴とする請求項５に記載
   の組成物。
10. 【請求項１０】 ロール面の多孔性は前記中空粒子の直
    径とその壁の厚みとの両方に従って変化することを特徴
    とする請求項５に記載の組成物。
11. 【請求項１１】 前記エラストマー材内にランダムに分
    散された複数の固形粒子を有し、ロール面の多孔性は固
    形粒子のパーセンテージに対する中空粒子のパーセンテ
    ージの割合に従って変化することを特徴とする請求項１
    に記載の組成物。
12. 【請求項１２】 ロール面の多孔性が変化するように、
    前記中空粒子は互いに種々の直径を有し、また、前記固
    形粒子は互いに種々の大きさを有することを特徴とする
    請求項１１に記載の組成物。
13. 【請求項１３】 エラストマー材；及びその或るパーセ
    ンテージがロール面に露出するように、前記エラストマ
    ー材内にランダムに分散された複数の中空粒子；とで成
    り；ロール面が機械加工される時、前記或るパーセンテ
    ージの粒子が破壊されてロール面が多孔性となり、ロー
    ル面に対するウェブの粘着が制御され、前記エラストマ
    ー材と前記ランダムに分散された中空粒子がロールにテ
    ープ状に巻かれ花こう岩の代替ロールを提供することを
    特徴とする製紙機械のロールを被覆するロールカバー。