KR20040071777A - 복합체 닥터 블레이드 - Google Patents

Abstract

종이 제조에서 사용하기, 특히 캘린더에서 사용하기에 적합한 복합체 닥터 블레이드(10)가 제공된다. 섬유의 상당 부분이 닥터 블레이드의 장축과 실질상 평행한 방향으로 정렬된 복합체 닥터 블레이드는 복합물질(32)의 다중층을 포함한다.

Description

복합체 닥터 블레이드{COMPOSITE DOCTOR BLADES}

닥터 블레이드는 제지 롤(papermaking roll)의 표면으로부터 다양한 물질을 제거하는데 널리 사용된다. 본질적으로, 롤 표면으로부터 오염물질을 제거하는 공정은 롤 표면이나 닥터 블레이드에 상당한 마손(wear)을 가져올 수 있다. 종이의 구성성분, 특히 코팅 성분은 연마성이고 제지 롤의 표면에서 마손을 일으키기 쉽다. 종래의 닥터 블레이드는 예컨대, 강, 스레인레스 강, 니켈이나 청동 같은 금속, 합금이나 세라믹 물질로 코팅된 금속, 플라스틱, 또는 "복합" 물질 즉, 섬유강화 폴리머 물질로 구성될 수 있다. 도1은 닥터 블레이드가 캘린더 롤 같은 제지롤(12)의 표면(16)에 대항하여 위치된 전형적인 제지기의 형상을 나타낸다. 닥터 블레이드는 도1에 도시된 것처럼 전형적으로 45°경사단(beveled edge)(14)를 갖는다.

금속 블레이드는 일반적으로 기계 방향으로 즉, 제지 롤의 회전축에 수직인 방향으로 고경도(high stiffness)를 나타내고 양호한 마손 특성을 나타낸다. 제지 공정의 기계 방향은 도1에서 화살표(18)로 표시되는 종이 웨브가 제지기를 통과하는 종이 웨브의 방향으로서 당해 기술분야에서 일반적으로 알려진다. 그러한 블레이드는 또한 손상되기 쉽고 과도한 롤 마손을 초래할 수 있다.

플라스틱 블레이드는 금속 블레이드가 부적당한 제지기의 위치에서 사용되는 경향이 있다. 그러나 플라스틱 블레이드는 저경도(low stiffness)를 가지기 쉽고 제지 공정에서 전형적으로 사용되는 온도에서 변형되기 쉽기 때문에 상당한 결점을 갖는다.

복합체 블레이드는 전형적으로 수지로 주입된 다수의 섬유층으로 형성되고, 각각의 섬유층은 일반적으로 섬유의 일정 부분은 기계 방향으로 놓이지만 나머지 섬유는 교차 기계 방향 즉, 제지 롤의 회전축과 수직인 방향으로 놓이도록 짜여진 구조를 갖는다. 교차 기계 방향은 종이 웨브의 패스(path)에 수직인 방향으로서 당해 기술분야에서 일반적으로 알려지고 도1에서 화살표(20)으로 표시된다. 복합체 블레이드가 금속 블레이보다 빨리 마손되는 경향이 있더라도, 그것은 또한 롤 표면에 보다 적은 마손을 일으키게 된다. 감소한 블레이드 수명은 단점으로 고려되고 개선된 블레이드의 내마손성은 많은 닥터링 적용(doctoring applications)에바람직한 것으로 인식된다. 과도한 롤 마손이 종이의 최종 특성에 악영향을 줄 수 있기 때문에, 복합체 닥터 블레이드의 마손 특성은 일반적으로 많은 종래의 캘린더링 적용에서 수용 가능한 것으로 고려된다.

복합체 닥터 블레이드는 온라인(on-line) 캘린더에서 종종 사용되고, 그것은 전형적으로 상대적으로 높은 닢 압력과 높은 표면 온도에서 가동된다. 이러한 작동 조건은 캘린더 롤 표면에서 코팅 입자와 오염물질의 양을 증가시키기 쉽다. 캘린더 롤이 거의 연속적으로 닥터링(doctoring)되지 않는다면, 코팅 입자와 오염물질의 축적이 수용할 수 없는 수준에 도달하게 되고, 종이 광택도(gloss)과 종이 평활도(smoothness) 같은 종이의 최종 산물 특성에 곧바로 영향을 준다. 더욱이, 입자 및 오염물질의 마찰작용(abrasiveness)은 캘린더 롤의 표면을 하락시키고(degrade) 롤 표면의 영구 하락(degradation)을 유발하기 쉽다. 롤 표면에서 하락은 롤 프로파일을 저하시키기 쉬운데, 즉, 롤 표면이 평탄하지 않아서 종이 웨브의 폭을 가로질러 일정하지 않은 캘린더링을 일으키게 된다. 따라서, 높은 생산속도와 높은 효율에서 일관된 종이 품질을 위한 요구 결과 전형적으로 오염물질을 제거하는 작동 중에 캘린더 롤의 거의 연속적인 닥터링를 제공하는 것이었다. 따라서, 복합체 닥터 블레이드의 내마손성과 블레이드 수명을 증가시키 위해 상당한 노력이 있어 왔다.

온라인 캘린더링을 위한 작동 조건은 또한 캘리더 롤의 내마손성을 증가시키기 위한 노력을 추진시켰다. 그러한 온라인 캘린더 롤은 롤 표면 하락과 롤 프로파일의 저하에 전형적으로 저항성을 나타내는 용사(thermal spray) 코팅의 얇은 층으로 코팅되는 것이 보다 일반화되고 있다. 여기서 사용되는 용어 "용사"와 그것의 변형은 세 가지 표준 과정; 플라즈마(plasma), 고속용사(HVOF) 및 화염용사(detonation gun) 중 하나를 나타내는 것으로 의도되고, 그것에 의하여, 전형적으로 파우더 형태인 물질이 가열되고 표면에 침착된다. 용사 코팅은 세라믹이거나 금속 매트릭스 코팅이기 쉽다. 용사 코팅된 롤 표면은 또한 매우 낮은 거칠기로 연마될 수 있고, 캘린더 롤에 관한 매우 바람직한 특성이 코팅된 인쇄용지의 제조에 사용될 수 있다.

용사 코팅은 닥터링 활동이 종이 웨브 중단 후 롤을 둘러싸는 종이의 제거 같이 간헐적으로 수행될 때 그러한 닥터링 활동으로부터 스크래칭(scratching)에 저항성을 나타낸다. 그러나 용사 코팅된 롤은 거의 연속적인 닥터링을 받게 될 때 일반적으로 롤 하락을 나타낸다. 시간이 지나면, 용사 코팅된 롤은 닥터 블레이드와 오염물질의 작용에 의해 유발된, 롤 프로파일과 표면 완정(surface finish)에 있어서 저하를 나타내는 경향이 있다. 롤 프로파일과 표면 완정이 종이의 품질이 불리하게 영향을 받는 정도까지 하락하게 되면, 롤은 제거되어 다시 연마되어야 한다. 연마를 위한 제거는 생산에 상당한 손실과 증가된 비용을 가져올 수 있다. 또한, 연마 공정은 유용한 용사 코팅층을 롤에서 제거한다. 롤의 용사 코팅층은 롤의 비용의 상당한 부분과 상당한 자본 투자를 나타내는 경향이 있기 때문에, 용사 코팅의 손실을 최소화하는 것이 매우 바람직하다.

복합체 닥터 블레이드의 내마손성을 증가시키기 위한 노력은 롤의 표면의 급속한 저하를 가져올 수 있다. 한편, 내마모성의 적당한 수준은 닥터 블레이드를교환하는 필요성에 의해 발생되는 생산 중단을 최소화하도록 요구된다. 표면 오염물질을 충분하게 제거하기 위해서 용적 코팅된 롤 표면에 대하여 거의 연속적으로 사용될 수 있는 한편, 생산 셋팅에서 실행되어야 하는 충분한 내마손성을 나타내는 닥터 블레이드에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 용사 코팅의 최소 저하와 함께 롤의 낮은 표면 거칠기를 유지하도록 사용될 수 있는 닥터 블레이드에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 복합체 닥터 블레이드에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 제지(papermaking)에서 예컨대, 인쇄용지(printing paper)를 제조하는 동안에 캘린더(calender)에서 사용하기 위한 닥터 블레이드에 관한 것이다. 여기서 사용되는 용어 "캘린더" 및 그것의 변형는 수퍼캘린더 같은 독립형 캘린더링 유닛 및 기계 캘린더 같은 제지기 내의 캘린더링 유닛, 광택 캘린더 그리고 소프트 닢 캘린더(soft nip calender)를 포함하여 종이를 캘린더링 하는데 사용되는 장치를 나타내는 것으로 의도된다. 본 발명은 또한 캘린더에서 닥터 블레이드를 사용하는 방법에 관한 것이다.

도1은 제지 롤과 접촉하는 닥터 블레이드의 개략투시도이다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 닥터 블레이드의 분해투시도이다.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 닥터 블레이드의 분해투시도이다.

도4A 및 도4B는 본 발명의 실시예의 사용 전후의 표면을 나타내는, 제지 롤의 확대개략단면도이다.

도5는 본 발명을 구체화하는, 닥터 블레이드를 사용하는 방법을 나타내는 캘린더 유닛의 개략측면도이다.

발명자는 연마성 섬유(abrasive fiber)가 닥터 블레이드의 장축과 평행한 방향으로 정렬된 다수의 단일방향 섬유를 포함하는 복합체 닥터 블레이드가 롤 표면을 최소로 저하시키면서 롤의 표면으로부터 오염물질을 제거하는데 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 발명자는 그러한 닥터 블레이드가 롤 표면에 상당한 손상을 주지 않고 작동 중에 롤 표면과 실질상 연속적인 접족상태로 계속될 수 있음을 발견하였다.

본 발명의 복합체 닥터 블레이드는 종이 제조에서 사용하기에, 특히 캘린더에서 사용하기에 적합하다. 본 발명의 복합체 닥터 블레이드는 롤 표면의 수용 불가한 저하 없이 롤 표면을 적절하게 소제하기(clean) 위해 종이 제조시 요구되는 연마성(abrasiveness)을 제공한다. 본 발명의 닥터 블레이드는 닥터 블레이드의 양 축에서의 경도(stiffness) 같은, 효과적인 닥터링을 위하여 요구되는 구조적 특성을 나타낸다. 본 발명의 닥터 블레이드는 또한 서서히 그리고 일정하게 마손된다. 본 발명의 닥터 블레이드의 실시예들은 롤의 표면 거칠기의 요망 수준을 감소시키고 유지시키는데 또한 사용될 수 있다.

일 태양에서, 본 발명은 수지가 주입되고 다수의 단일방향 섬유를 포함하는 복합물질을 포함하는 닥터 블레이드를 제공한다.

바람직한 실시예들은 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 닥터 블레이드는 복합물질의 다중층을 포함하는 적층구조(laminate structure)를 갖는다. 단일방향 섬유는 섬유유리(fiberglass), 세라믹, 그리고 그것들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 섬유는 바람직하게는 길고 연속적인 필라멘트(filament) 또는 다중필라멘트 가닥으로서 제공된다. 단일방향 섬유는 단일방향 패브릭(fabric)에서 제공된다. 단일방향 패브릭에서 섬유의 적어도 60중량%가 단일방향 섬유이고, 바람직하게는 75중량%, 보다 바람직하게는 90중량%이다. 여기서 2차 섬유로 지칭되는 나머지 섬유는 닥터 블레이드의 장축과 평행하지 않은 방향으로 배향된다. 단일방향 섬유는 2차섬유의 직경과 같거나 그것보다 큰 직경을 갖는다. 바람직하게는, 단일방향 섬유는 약 450에서 1500㎛의 직경을 가지며, 2차 섬유는 약 400에서 700㎛의 직경을 갖는다. 단일방향 섬유는 또한 그래파이트(graphite) 같은 카본(carbon), 레이온(rayon), 아라미드(aramid), 폴리에스테르(polyester) 및 그것들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 비연마성 섬유(nonabrasive fiber)를 포함한다. 바람직하게는, 복합물질의 하나 이상의 층은 닥터 블레이드의 장축과 수직인 방향으로 정렬된 카본 섬유를 포함한다. 단일방향 패브릭은 약 230에서 610g/㎡인 단위면적당 중량을 갖는다. 주입 수지는 열가소성 수지이거나 에폭시 수지, 즉 에폭시드(epoxide), 옥시란(oxirane) 또는에톡실렌기(ethoxylene group)를 포함하는 수지이다. 수지는 약 65에서 315℃, 바람직하게는 85에서 315℃인 유리전이온도(Tg)를 갖는다. 수지는 유리 미소구체(microsphore), 유리섬유, 분쇄된 유리, 복합 또는 공업용 다이아몬드 입자, 실리카(silica) 입자, 실리콘 카바이드(silicon carbide) 입자, 붕소 입자, 지르코늄 입자, 산화알루미늄 입자 및 그것들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 연마성 첨가제(abrasive additive)를 더 포함한다.

다른 태양에서, 본 발명은 다음과 같이 롤 표면을 소제하는 방법을 제공한다:

a) 다수의 단일방향 섬유를 포함하고 수지로 주입된 닥터 블레이드의 장축이 롤의 회전축과 실질상 평행하도록 장축을 가진 닥터 블레이드를 롤 표면 근처에 위치시키는 단계; 및

b) 닥터 블레이드의 경사단을 롤의 표면에 대항하여 프레싱하는(pressing) 단계.

다른 태양에서, 본 발명은 롤 표면의 거칠기를 감소시키기 위하여 전술한 방법을 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 방법들은 다음 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 닥터 블레이드의 경사단은 작동 중에 롤 표면과 실질상 연속적인 접촉을 유지한다. 위치시키는 단계는 경사단이 롤 표면에 접하는 롤 표면에 대한 탄젠트로부터 측정할 때 닥터 블레이드의 경사단과 롤 표면 사이에 약 25에서 30°의 각을 형성하는 것을 포함한다. 프레싱하는 단계는 약 85에서 700N/m, 바람직하게는 약 175에서 440N/m의 압력에서 수행된다. 롤의 표면 거칠기는 약 0.025에서 0.20㎛ Ra로, 바람직하게는 0.050에서 0.13㎛ Ra로 감소된다. 롤의 표면 거칠기는 유효연한(effective life) 중에 약 0.025에서 0.20㎛ Ra, 바람직하게는 0.050에서 0.13㎛ Ra의 수준에서 유지된다.

다른 태양에서, 본 발명은 단일방향 섬유를 포함하는 복합물질을 주입하는(impregnating) 단계를 포함하는, 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법을 제공한다.

바람직한 방법들은 다음 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 방법은 적층(layering) 단계를 포함하는데, 여기서 복합물질의 다중층이 적층구조를 형성하기 위해 서로의 상부에 포개진다. 상기 방법은 수지가 높은 온도와 압력을 받게 되는 경화(curing) 단계를 포함한다. 상기 방법은 절단(cutting) 단계를 포함하며, 여기서 경화된 적층구조가 장축을 가지는 2 이상의 닥터 블레이드로 절단된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 다음 상세한 설명, 도면 및 청구항으로부터 명백할 것이다.

도1을 참조하면, 복합체 닥터 블레이드(2)의 경사단(14)이 롤의 표면(16)으로부터 오염물질을 제거할 수 있도록, 화살표(22)로 표시된 방향으로 축 둘레를 회전하는 복합체 닥터 블레이드(2)가 제지 롤(12)에 대항하여 유지된다. 도1에서, 기계 방향은 화살표(18)로 표시되고, 교차 기계 방향은 화살표(20)로 표시된다. 이하 닥터 블레이드는 도1에 도시된 방식과 환경에서 사용될 것이다.

도2 및 도3을 참조하면, 본 발명의 닥터 블레이드(10)는 다중층 복합물질(32)로 형성된 적층구조를 포함하며, 각 층은 다수의 단일방향섬유(31) 및 다수의 보강섬유층(reinforcement fibrous layer)(30)을 포함한다. 복합물질층(32)은 단일방향섬유(31)가 닥터 블레이드(10)의 장축과 실질상 평행한 방향으로 정렬되게 적층구조 내에 배열된다. 보강층에서 다수의 섬유가 닥터 블레이드(10)의 장축과 평행하게 배향되지 않다는 점에서 보강층(30)은 복합물질층(32)과 다르다. 보강층(30)은 경도나 강도 같은 보강을 제공하기 위해, 또는 닥터 블레이드의 두께를 증가시키기 위해 적층구조에 포함될 수 있다. 보강층(30)은 도2 및 도3에서 섬유의 방향을 표시하지 않고 개략적으로 되시된다. 보강층(30)은 직포(woven) 또는 부직포(nonwoven) 구조를 가질 수 있고 섬유는 실질상 기계방향으로 또는 2 이상의 방향으로 정렬될 수 있다.

도2 및 도3은 9개의 층을 포함하는 본 발명의 닥터 블레이드의 실시예를 나타낸다. 전형적으로 복합체 닥터 브레이드는 5에서 20개의 층을 포함할 것이지만 닥터 블레이드(10)에 요구되는 두께에 따라서 더 많은 층을 포함할 수 있다. 당업자에게 이해될 것이지만, 복합체 닥터 블레이드를 위한 적당한 층 수는 특정 닥터링 적용시 작동조건에 의해 결정된다. 각각의 복합물질층(32)과 보강층(30)은 층들이 적층될 수 있도록, 즉 단일 적층구조를 형성하기 위해 압력과 온도 하에서 결합될 수 있도록 에폭시나 열가소성수지로 주입된다.

도2에 도시된 것처럼, 닥터 블레이드(10)의 일실시예의 적층구조는 교호하는 보강층(30)과 복합층(32)으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 보강층(30)은 직포 구조에서 2 이상의 방향으로 정렬된 섬유유리 섬유를 포함한다. 도2에 도시된 닥터 블레이드(10)의 실시예는 롤 표면에 코팅 입자의 증가된 빌드업(build-up)을 일으키는 경향이 있는, 예컨대 약 4에서 10% 정도인 비교적 고수분함량을 가진 코팅된 종이 웨브의 캘린더링 같이, 비교적 높은 수준의 연마성을 요하는 닥터링 적용에 적합할 것이다.

도3은 닥터 블레이드(10)의 다른 실시예를 나타내고, 여기서 복합물질층(32)은 중심층이며, 보강층(30)은 외부층이다. 바람직하게는, 보강층(30)은 카본 섬유를 포함한다. 도3에 도시된 본 발명의 닥터 블레이드(10) 실시예는 종이 웨브가 예컨대 1에서 4% 수분함량으로 비교적 건조하며 롤 표면의 최소 오염을 일으키는 경향이 있는 온라인 캘린더링 유닛 같이 저연마성 블레이드(less abrasive blade)를 요하는 닥터링 적용에 적당할 것이다.

닥터 블레이드(10)의 적층구조 내 층 배열은 도2에서 보강층(30)으로 도시되고 도3에서 복합물질층(32)으로 도시된 중심층(34)을 둘레로 일반적으로 대칭이다. 층 배열이 중심층(24)을 둘레로 대칭이지 않다면, 닥터 블레이드는 그것의 장축을 따라 구부러지거나 뒤틀릴 것이다.

복합물질층(32)을 위한 적합한 섬유는 섬유유리, 세라믹 섬유 및 그것들의 혼합물을 포함하고 바람직하게는 섬유유리다. 여기서 사용되는 "섬유"는 개개의 필라멘트 또는 폭보다 큰 길이를 갖는 다중필라멘트 가닥을 포함하는 것으로 의도된다. 복합물질층은 비교적 짧은 섬유단편이나 길고 연속적인 섬유, 즉 닥터 블레이드의 길이로 연장되는 섬유를 포함할 수 있다.

복합물질층을 위한 적당한 섬유는 예컨대, 주철(cast iron), 냉각철(chilled iron), 또는 세라믹이나 금속복합물질을 포함하는 용사 코팅 같은, 제지 롤의 표면을 형성하는데 전형적으로 사용되는 물질에 충분히 연마성이 있고, 롤 표면의 거칠기를 소제 및/또는 감소시킬 것이다. 복합물질층을 위한 적당한 섬유는 닥터 블레이드에 길이 방향으로 강도를 제공할 수 있도록 일반적으로 충분히 단단하다. 복합물질층을 포함하는 섬유가 충분히 단단하지 않다면, 닥터 블레이드 자체의 유연성이 증가할 것이고, 롤 표면을 소제하기 위해 압력이 가해질 때 닥터 블레이드가 구부러질 것이기 때문에 롤 표면을 효과적으로 닥터링할 수 없게 될 것이다.

단일방향 섬유는 일반적으로 패브릭 형태로 제공된다. 단일방향 섬유를 포함하는 적절한 패브릭은 그러한 패브릭이 섬유의 일정 부분이 다른 방향으로 정렬된 직조 구조를 가지더라도 당해 기술분야에서 "단일방향 패브릭"로 일반적으로 지칭된다. 여기서 사용되는 용어 "2차 섬유"는 단일방향 패브릭에 포함되지만 닥터 블레이드의 장축과 실질상 평행한 방향으로 정렬되지 않은 섬유를 나타내는 것으로 의도된다. 2차 섬유는 패브릭이 예컨대 수지 주입이나 적층 같은 처리 중에 떨어져 나가지 않도록 단일방향 섬유를 위한 기초 구조를 제공하기 위하여 단일방향 패브릭에 일반적으로 사용된다. 그러한 2차 섬유는 제기 롤의 표면을 형성하는데 전형적으로 사용되는 물질에 연마성인 경향이 있다. 적절한 단일방향 패브릭은 적어도 60중량%의 단일방향 섬유를 포함한다. 바람직하게는, 단일방향 패브릭의 적어도 75중량%가 단일방향 섬유이고, 가장 바람직하게는 90중량%이다.

단일방향 패브릭은 수지 주입과 닥터 블레이드의 제조 중에 패브릭이 그것의 형상을 유지할 수 있도록 직포 구조를 갖는다. 닥터 블레이드 제조 중에, 다수의 단일방향 패브릭의 시트(sheet) 및 원한다면 보강층이 수지로 주입된다. 주입 후, 주입된 층은 적층구조를 형성하기 위해 다중층이 서로의 상부에 포개지도록 층상으로 쌓아 올려진다. 그 다음에, 적층구조는 수지를 경화시키고 층들을 서로 결합시키기 위해 높은 온도와 압력을 받게 된다. 그 후, 경화된 적층구조는 장축을 가진 2 이상의 닥터 블레이드로 잘린다.

단일방향 패브릭은 카본, 레이온, 면, 아라미드, 즉 방향성 폴리아미드, 폴리에스테르 및 그것들의 혼합물 같은 소 부분의 비연마성 섬유를 더 포함할 수 있다. 그러한 비연마성 섬유는 감소된 연마성이나 구조 강도 같은 다른 특성을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 비연마성 섬유는 교차 기계방향이나 기계방향으로, 또는 하나 이상의 방향으로 충분히 정렬될 수 있다. 비연마성 섬유의 배향은 그것이닥터 블레이드 구조에 강도를 제공하기 위해 사용될 때 중요하게 된다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 닥터 블레이드의 연마성을 감소시키고 강도를 제공하기 위하여 단일방향 패브릭으로 짜인 카본 섬유을 가질 수 있다. 블레이드의 장축에서 강도가 요구된다면, 카본 섬유는 장축과 실질상 평행한 방향으로 연장되어야 한다. 닥터 블레이드의 폭을 가로질러 강도가 요구된다면, 카본 섬유는 장축과 실질상 수직인 방향으로 연장된다. 비연마성 섬유가 유리전이온도(Tg)를 가지면, 그것은 닥터 블레이드가 적용되는 롤의 표면 온도보다 높아야 한다. 만일 섬유의 Tg가 롤 표면의 온도와 같거다 그보다 낮으면, 섬유는 녹아서 롤 표면을 오염시키기 쉽다. 당업자는 감소된 연마성 및/또는 증가된 강도 같은 특정 닥터링 적용을 위해 요망되는 특성을 나타내는 적당한 비연마성 섬유를 선택하는 방법을 알 것이다.

종래의 복합체 닥터 블레이드를 사용할 때, 롤의 표면으로부터 제거된 코팅 입자 및 오염물질은 닥터 블레이드의 작업면, 즉 롤 표면에 대항하는 닥터블레이드의 면의 섬유 사이의 갈라진 틈(crevice)과 틈새(interstice)를 막아서 블레이드의 유효성을 감소시킬 수 있다. 닥터 블레이드(10)는 단일방향 섬유의 교차 기계배향으로 인하여 이용 가능한 갈라진 틈과 틈새가 적기 때문에 입자와 오염물질로 보다 적게 "막는 것"을 나타내게 된다. 복합물질층(32)(도2 및 도3)은 또한 그것이 작용하는 롤 표면과 평행한, 교차 기계방향으로 단일방향 섬유가 정렬되기 때문에 롤 표면에 보다 넓은 표면적을 드러내게 된다. 작동 중에, 닥터 블레이드의 작업면에서의 단일방향 섬유는 붕괴되고 인접한 단일방향 섬유를 노출시키기 쉽다. 이 붕괴는 닥터 블레이드의 경사단(14)(도1)에 새로운 작업면을 제공한다. 대체로, 단일반향 섬유는 닥터링된 오염물질과 함께 롤 표면으로부터 제거되는 매우 작은 입자로 붕괴된다.

종래의 복합체 닥터 블레이드는 연마성 섬유의 "단부"가 롤의 표면에 작용하고 있기 때문에 종종 롤의 표면에 스크래치를 형성하는 경향이 있다. 전형적인 닥터 블레이드에서 섬유의 중요한 부분이 기계방향으로 정렬되기 때문에, 롤의 표면은 섬유의 "측부"보다는 섬유의 "단부"에 의해 닥터링되기 쉽다. 거의 연속적인 닥터링 조건에서, 섬유 단부에 의한 그러한 작용은 롤 표면의 거칠기를 상당히 증가시키기 쉽고, 결국 롤 표면과 최종 산물 특성에서 수용 불가한 저하를 유발하게 된다.

본 발명의 닥터 블레이드가 기계방향으로 정렬된 2차 섬유나 비연마성 섬유를 포함할 수 있을지라도, 기계방향으로의 섬유가 적어서 적은 섬유 "단부"가 롤 표면에 작용하기 때문에, 스크래치를 형성하는 경향이 상당히 감소된다. 본 발명의 닥터 블레이드의 복합물질층은 도4A 및 도4B에 도시된 것처럼 롤 표면의 거칠기를 감소시키는 경향이 있다. 도4A는 닥터 블레이드(10)의 실시예의 적용 전에 롤(12)의 표면(16) 부분의 롤 프로파일이며, 오염물질 및/또는 기계방향으로 정렬된 섬유의 단부로 인한 피크(peak)와 밸리(valley)의 확대도를 제공한다. 도4B는 닥터 블레이드(10)의 실시예의 적용 후에 롤 표면(16)의 같은 부분의 롤 프로파일을 나타낸다. 롤 표면(16)에서의 닥터 블레이드(10)의 작용은 피크 상부(40)를 균일한 수준(L)으로 제거하여, 표면 거칠기가 감소하게 된다. 닥터 블레이드(10)의 실시예는 롤의 표면 거칠기를 0.025에서 0.20㎛ Ra로, 바람직하게는 0.050에서0.13㎛ Ra로 감소시킬 수 있다. 닥터 블레이드(10)의 실시예는 블레이드의 유효연한 동안에 롤의 표면 거칠기를 약 0.025에서 0.20㎛ Ra, 바람직하게는 약 0.050에서 0.13㎛ Ra로 유지시키는데 또한 사용될 수 있다. 본 발명의 닥터 블레이드를 사용하여 달성될 수 있는 표면 거칠기 수준은 제지 롤의 표면을 형성하는데 사용되는 물질과 특정 닥터링 적용의 작동 조건에 따를 것이다.

복합층에서 노출된 단일방향 섬유의 보다 넓은 표면적은 롤의 표면을 닥터링하는 보다 균일한 연마성 표면을 또한 제공한다. 보다 균일한 연마성 표면은 일반적으로 보다 균일한 롤 표면 프로파일을 가져온다. 연마성 물질의 큰 영역, 즉 단일방향 섬유의 세로 길이가 닥터링 동안 노출되기 때문에, 닥터 블레이드는 또한 보다 서서히 그리고 균일하게 마손된다.

바람직한 단일방향 패브릭은 단일방향 및 2차 섬유가 교차하는 평직(plain weave) 스타일로 짜인, 상대적으로 개방 구조를 가질 것이다. 단일방향 패브릭은 서로 다른 정도의 개방성을 가진 짜임(weave)에서 이용 가능하다. 단일방향 패브릭의 단일면적당 중량은 짜임의 개방성의 표시를 제공한다. 단일방향 패브릭의 단위면적당 중량은 바람직하게는 약 230에서 610g/㎡이다. 같은 작업요구 하에서, 느슨한 저중량 짜임은 촘촘한(tight) 고중량 짜임보다 덜 연마성이고 빠르게 붕괴될 수 있다. 그러나, 고중량 단일방향 패브릭은 블레이드의 상당한 마손과 블레이드 수명을 단축시킬 수 있는 급속한 붕괴를 방지하기 위해 보다 연마성인 불레이드를 필요로 하는 닥터링 적용에서 보다 적합할 수 있다.

느슨한 저중량 단일방향 패브릭은 롤 표면에 상대적으로 적은 오염을 일으키는, 저수분 수준을 가진 코팅되지 종이 웨브처럼 보다 적은 연마성 블레이드를 필요로 하는 닥터링 적용에 보다 적합할 것이다. 촘촘한 고중량 단일방향 패브릭은 롤 표면에 상당한 오염을 일으키는 고수분 수준을 가진 코팅된 종이 웨브처럼 고연마성과 고내마손성을 요하는 닥터링 적용에 보다 적합할 것이다. 촘촘한 고중량 물질에서, 롤 표면에 노출되는 물질의 단위면적당 2차 섬유 "단부"의 비율이 증가되어 있다. 촘촘한 고중량 물질은, 단일방향 섬유에서 2차 섬유 위와 아래로 짜이는 꼬임(kink)이 만들어지고 연마성 물질의 보다 많은 표면적을 노출시키기 때문에 단위면적당 고연마성을 나타낼 것이다. 당업자는 전술한 가이드라인을 이용하여 특정 짜임이 느슨한지 촘촘한지를 결정하는 방법을 이해할 것이다.

단일방향 섬유의 직경은 2차 섬유의 직경보다 클 수 있다. 단일방향 섬유의 직경은 2차 섬유의 직경과 동일하거나 그것보다 클 수 있고, 바람직하게는 그것보다 크다. 바람직하게는, 단일방향 섬유의 직경은 약 450에서 1500㎛이고, 2차 섬유의 직경은 약 400에서 700㎛이다. 만일 2차 섬유가 단일방향 섬유보다 큰 직경을 갖는다면, 롤의 표면에서 스크래치를 형성하는 경향과 그러한 스크래치의 폭이 증가된다.

다수의 단일방향 섬유를 포함하는 적절한 단일방향 패브릭은 Fiber Glast Developments Corporation, Brookville, Ohio(예컨대, E-Glass 패브릭)과 Brunswick Technologies Inc., Brunswick, Maine(예컨대, E-LPb 425 및 E-LPb 567 0°단일방향 패브릭)으로부터 이용 가능하다.

적절한 주입 수지는 열가소성 또는 에폭시 수지를 포함한다. 바람직하게는,에폭시 수지 및 경화 작용제(curing agent), 또는 경화제(hardener)를 포함하는 에폭시 수지 시스템이 본 발명의 닥터 블레이드의 적층구조를 형성하기 위해 사용된다. 본 발명의 닥터 블레이드에 사용되는 수지는 특정 닥터링 적용에서 사용되는 작동 온도를 견디도록 선택된다. 작동 중에, 닥터 블레이드를 제조하는데 사용되는 수지가 롤의 표면과 접촉할 것이다. 사용되는 수지는 녹아서 롤 표면을 오염시키지 않아야 하고, 마손되어 단일방향 섬유를 노출시켜야 한다. 수지는 연마성이지 않기 때문에, 수지가 단일방향 섬유보다 빠르게 마손되는 것이 바람직하다.

수지의 유리전이온도(Tg)는 견디도록 디자인되는 작동 온도의 표시를 제공한다. 본 발명의 닥터 블레이드에 사용하기에 적합한 수지는 닥터링되는 롤 표면의 온도에 따라서, 약 55에서 315℃의 Tg를 갖는다. 고온 캘린더링 적용을 위해서, 바람직한 수지는 약 65에서 315℃, 보다 바람직하게는 약 85에서 315℃의 Tg 범위를 갖는 에폭시 수지이다. 경화된 수지의 Tg가 특정 닥터링 적용을 위해 너무 낮으면, 수지는 녹아서 롤의 표면을 오염시키기 쉽다. 일반적으로, 고 Tg를 가진 수지는 상대적으로 저온에서 작동하는 롤에 대해 사용되는 닥터 블레이드에 대해서는 불필요한 비용이 될 것이다.

적절한 에폭시 수지 시스템은 Fiber Glast Developments Corporation(예컨대, 2020, 2060 또는 2120 에폭시 경화제로 사용되는 시스템 2000 에폭시 수지)과 Resolution Performance Products, Houstion, Texas(예컨대, EPI-CURE 경화 작용제 9552로 사용되는 EPON 828 수지 또는 EPI-CURE 경화 작용제 W로 사용되는 EPON 수지 862)로부터 상업적으로 이용 가능하다. 선택적으로, Resolution PerformanceProducts에 의해 제조된 EPON 수지 828 또는 EPON 수지 826 같은 에폭시 수지가 Albemarle Corporation, Boston Rouge, Louisiana로부터 이용 가능한 ETHACURE 100 Curative 또는 메틸린 디아닐린(methylene dianiline) 같은 다른 경화 작용제에 의해 경화될 수 있다. 당업자는 특정 닥터링에 적합하고 경화에 필요한 시간 및 안전수칙 같이 용이한 사용에 적합한 Tg를 나타내는 적당한 수지를 선택하는 방법을 인식할 것이다.

본 발명의 닥터 블레이드는 약 50에서 75중량%, 바람직하게는 약 60에서 70중량% 섬유물질, 그리고 약 25에서 50중량%, 바람직하게는 약 30에서 40중량% 수지를 포함한다. 섬유물질이 수지보다 높은 유리전이온도를 가지는 경향이 있기 때문에, 닥터 블레이드에서 섬유물질의 퍼센티지가 증가함에 따라 닥터 블레이드의 Tg가 증가하는 경향이 있다. 본 발명의 닥터 블레이드는 닥터링되는 롤 표면의 온도에 따라서, 약 75에서 315℃의 Tg를 가져야 한다. 고온 캘린더링 적용을 위해, 블레이드의 Tg는 바람직하게는 약 100에서 315℃, 보다 바람직하게는 약 150에서 315이다. 섬유물질의 증가된 비율은 또한 닥터 블레이드의 연마성을 증가시키는 경향이 있다.

전형적으로, 적층구조로 결합되기에 전에 각 층의 두께는 복합물질층에 관하여 약 0.20에서 0.50mm, 그리고 2차층에 관하여 약 0.09에서 0.50mm 범위에 있다. 닥터 블레이드(10)의 두께는 제기 공정 내의 닥터 블레이드의 위치 및 그것이 받게 되는 작동 조건에 따라서, 약 1.50에서 3.20mm 범위에 있을 수 있다. 얇은 닥터 블레이드는 그것의 연한 동안 효과적으로 롤의 표면을 소제할 것이다. 얇은 블레이드의 경사단은 두꺼운 블레이드의 경사단보다 일반적으로 얇기 때문에, 그것은 두꺼운 블레이드의 경사단보다 높은 단위면적당 압력을 제공한다. 두꺼운 닥터 블레이드는 보다 큰 기계적 강도와 긴 블레이드 수명을 가질 것이다. 닥터 블레이드의 폭은 또한 제지 공정 내에서 닥터 블레이드의 위치 및 그것이 받게 되는 작동 조건에 달려있고, 약 50에서 100mm 범위에 있을 수 있다. 당업자는 닥터 블레이드의 원하는 수명과 롤 표면의 오염의 수준을 균형잡는 적당한 닥터 블레이드 두께 및 폭을 선택하는 방법을 알 것이다.

복합섬유층을 주입하는데 사용되는 수지는 유리 미소구체, 유리섬유, 분쇄된 유리, 복합 또는 공업용 다이아몬드 입자, 실리카 입자, 실리콘 카바이드 입자, 붕소 입자, 지르코늄 입자, 산화알루미늄 입자 및 그것들의 혼합물 같은 유리 연마성 첨가제를 포함할 수 있다. 주입 수지는 또한 카본 입자와 분말 폴리테트라플로로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 같은 마찰 감소 첨가제를 포함할 수 있다. 닥터 블레이드와 롤의 표면 사이의 마찰을 감소시키는 것은 닥터링 동안 발생되는 열을 감소시켜서 닥터 블레이드의 수명을 연장시킬 수 있다. 당업자는 특정 닥터링 적용의 요구를 충족시키는, 즉 연마성을 증감시키거나 마찰을 줄이고 원하는 최종 산물 특성을 얻을 수 있는 적절한 첨가제를 선택하는 방법을 알 것이다.

보강층은 일반적으로 카본 섬유, 아라미드 섬유, 세라믹 섬유, 섬유유리 및 그것들의 혼합물을 포함하며, 바람직하게는 섬유유리를 포함한다. 보강층은 직포 또는 부직포 구조를 가질 수 있고, 섬유는 실질상 기계방향으로 또는 2 이상의 방향으로 정렬될 수 있다. 직포 구조는 부직포 구조보다 높은 수준의 연마성을 제공할 수 있다. 보강층은 평직, 새틴(satin) 또는 능직(twill) 스타일로, 바람직하게는 평직이나 새틴으로 짜일 수 있다. 바람직하게는, 보강층의 단위면적당 중량은 약 60에서 350g/㎡이다.

카본 섬유를 포함하는 보강층은 마찰을 줄이고 기계 방향으로 닥터 블레이드의 강도를 증가시키기 위해 전형적으로 사용된다. 카본 섬유는 높은 인장강도(tensile strength)와 높은 경도로 특징되지만 연마성으로는 고려되지 않는다. 그러므로, 카본 섬유의 단부가 롤 표면에 작용을 할지라도, 롤 표면에 스크래치를 형성하지 않을 것이다. 아라미드 섬유는 인장강도 및 닥터 블레이드에 내마멸성을 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 세라믹 또는 섬유유리 보강층은 닥터 블레이드에 추가적인 연마성을 제공한다. 전술한 것을 고려하여, 당업자는 특정 닥터링 적용의 요구조건을 충족시킬 수 있는, 즉 마찰을 줄이고 경도를 증가시키고, 또는 연마성을 증가시키기 위한, 적층구조 내에서 보강층의 적당한 구성과 수를 선택하는 방법을 이해할 것이다.

강화층을 위한 적절한 물질은 Fiber Glast Developments Corporation(예컨대, 241 직포 섬유유리 패브릭, 530 3K 그래파이트 패브릭 및 549 5HS Kevler?) 및 Brunswick Technologies Inc.(예컨대, CBX 300 6k 카본 및 ARBX 350 아라미드 패브릭)로부터 이용 가능하다.

각각의 유닛이 2개의 소프트롤(52)과 1개의 금속롤(54)을 포함하는 2개의 유닛(50)을 포함하는 전형적인 온라인 캘린더가 도5에 도시된다. 소프트롤(52)은 전형적으로 섬유보강 에폭시 수지 같은, 탄성이 있거나 굽을 수 있는 물질로 구성된다. 금속롤(54)은 카본철(carbon iron), 냉각철, 연철(ductile iron), 단조강(forged steel) 또는 주강(cast steel)으로 구성될 수 있다. 금속롤(54)은 또한 세라믹 또는 카바이드 함유 금속 매트릭스 물질 같은 금속 매트릭스 물질 같은 용사 코팅으로 코팅될 수 있다. 용사 코팅의 두께는 전형적으로 75에서 305㎛이다. 일반적으로 용사 코팅은 약 0.20㎛ Ra 보다 작은 거칠기로 연마될 수 있다. 각각의 금속롤(54)에 관한 회전 방향은 화살표(22)로 표시된다. 종이 웨브(60)는 가이드롤(62)의 도움을 받아 캘린더 유닛(50)을 통과한다.

2개의 닥터 블레이드가 사용되는데, 제1 닥터 블레이드(56)는 제1 유닛(50)의 금속롤(54)에 대항하여 위치되고, 제2 닥터 블레이드(58)는 제2 유닛(50)의 금속롤(54)에 대항하여 위치된다. 경사단(14)(도1)이 도5에 도시된 것처럼 금속롤의 회전방향에 대항하여 작동한다면, 닥터 블레이드(56,58)는 금속롤(54) 주위 어느 곳에도 위치될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 닥터 블레이드는 종이 웨브(60)가 소프트롤(52)과 금속롤(54)에 의해 형성된 각 유닛(50)의 양 닢을 통과한 후에 위치된다. 그러한 위치는 종이 웨브가 완전히 통과한 후에 닥터 블레이드가 금속 롤을 소제하는 것을 확실하게 한다. 당업자는 종이 웨브의 공정 경로 및 닥터링되는 롤의 근처의 기계나 다른 장치 같은 독특한 작동을 고려하고, 안전성을 고려하고, 유지성을 고려하여, 닥터 블레이드를 위한 가장 적당한 위치를 알 것이다.

경사단(14)(도1)은 전형적으로 닥터 블레이드의 기부에 의해 형성된 수평면으로부터 45°각으로 절단된다. 닥터 블레이드(56,58)의 작동각(A)은 닥터 블레이드의 경사단이 위치되는 롤 표면에 대한 법선에 의해 형성된 수평으로부터 측정했을 때 일반적으로 약 25에서 30°사이의 범위에 있어야 한다. 롤에 대항하는 닥터 블레이드의 압력은 전형적으로 약 85에서 700N/m, 바람직하게는 약 175에서 440N/m이다.

닥터 블레이드(56,58)는 특정한 소제 기능을 위해서 소제 금속롤(54)의 표면에 단속적으로 적용될 수 있다. 롤이 작동 중일 때에는, 실질상 연속성으로 금속롤(54)의 표면에 적용되는 것이 일반적으로 바람직하다. 거의 연속적으로 닥터 블레이드의 사용은 연마성 오염물질이 롤 표면으로부터 연속적으로 제거될 수 있게 한다. 결과적으로, 롤 표면의 저하가 상당히 감소된다. 실질상 연속적인 그러한 사용은 또한 롤 표면의 거칠기를 감소시키고 일정한 롤 프로파일을 유지시킬 수 있다. 표면 저하를 감소시키고 표면 거칠기를 감소시키며 일정한 프로파일을 유지시키는 것은 고효율로 고생산성에서 일정한 산출물 품질을 가져올 수 있게 된다. 롤 표면의 저하를 최소화시키고 원하는 수준의 거칠기를 유지시키는 능력은 롤의 수명을 증가시킬 수 있고, 용사 코팅된 롤의 경우에는 표면 코팅의 수명을 증가시킬 수 있다.

제1 캘린더 유닛(50)은 일반적으로 도2에 도시된 실시예 같이 저연마성 닥터 블레이드(56)를 요하는데, 종이 웨브가 종이 코팅으로 코팅되어 건조되므로 보다 많은 수분을 포함할 수 있기 때문이다. 종이 및 종이 코팅에서 고수분 수준은 종이 웨브가 금속롤(54)에 들러붙는 가능성을 증가시켜서 헤이징(hazing), 즉 롤의 표면에 들러붙는 고팅 입자의 얇은 층을 만들게 된다. 헤이징은 종이 웨브의 광택 수준을 감소시키는, 롤의 표면으로부터 종이로의 열 이동을 감소시킨다. 저연마성블레이드가 제1 유닛에서 사용되면, 롤의 표면에 대항하는 닥터 블레이드의 압력은 롤 표면의 잔류물을 긁어내기 위해 증가될 수 있다. 증가된 블레이드 압력은 닥터 블레이드의 수명을 감소시킬 것이다.

도3에 도시된 실시예 같은 저연마성 닥터 블레이드(58)는 전형적으로 제2 유닛(50)을 위해 사용되는데, 종이 웨브가 보다 건조되고 금속롤(54)에 대한 부착성이 감소되기 때문이다. 롤이 상대적으로 오염되지 않기 때문에, 롤에 대항하는 고연마성 블레이드의 압력은 과도한 롤 마손을 방지하기 위해 엄밀히 제어되어야 한다. 고연마성 닥터 블레이드가 롤에 대항하여 사용되면, 과도하게 롤 표면이 제거될 수 있고, 롤 표면의 수명을 감소시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 닥터 블레이드의 연마성은 전형적으로 보강층의 사용과 구성, 연마성 첨가제, 수지 대 섬유물질의 비, 그리고 복합물질에 관한 짜임의 개방성에 의해 영향을 받는다.

실시예

7개의 층을 포함하는 복합체 닥터 블레이드는 4개의 보강층과 3개의 복합물질층을 사용하여 제조되었다. 적층구조는 도2에 도시된 것처럼, 교호하는 보강층과 복합물질층으로 형성되었으며, 외부층 및 증심층이 보강층으로 형성되었다. 보강층은 Essco, Inc.에 의해 제공된 평직 스타일로 짜인 섬유유리 패브릭으로 형성되었다. 복합물질층에서 사용된 단일방향 패브릭은 Fibre Glast Developments Corporation으로부터 이용 가능하며, 95중량%의 섬유유리 패브릭이 단일방향 섬유인 1093 E-Glass 패브릭이었다. 주입 수지는 Essoco에 의해 제공된 에폭시 수지였고, 약 90에서 115℃의 Tg를 가졌다. 닥터 블레이드는 도5에 도시된 제2 유닛(50)과 유사한 제2 캘린더 유닛에서 사용되었다. 용사 코팅된 금속 캘린더 롤에 대항하는 닥터 블레이드의 압력은 약 350N/m이었고, 작동각은 약 27°이었다. 약 21일 동안 실질상 연속적으로 롤의 표면에 대하여 닥터 블레이드가 적용된 후 롤 표면의 거칠기는 약 0.05에서 0.08㎛ Ra 이었다. 27일이 더 지난 후, 롤 표면의 거칠기는 약 0.08에서 0.13㎛ 이었다. 표면 거칠기는 Tayor Hobson Inc., Rolling Meadows, Illinois에 의해 제작된 Surtronic 3+ 기계를 사용하여 측정되었다. 롤의 표면 거칠기가 약간 증가했을 지라도, 거칠기의 수준은 매우 낮게 유지되어 롤 표면의 최소 저하를 나타냈다. 닥터 블레이드에 의해 얻은 표면 거칠기는 코팅된 인쇄용지의 제조를 위해 유리한 것으로 고려될 것이다. 닥터 블레이드의 수명은 약 5에서 7일이었고, 그것은 실질상 연속적으로 사용될 때 마손에 대하여 수용 가능한 수준의 저항성을 가진 것으로 고려될 것이다.

다른 실시예들이 청구항 내에 있다. 예컨대, 본 발명의 닥터 블레이드는 프린팅, 폴리머 필름, 플로링(flooring) 및 직물(textile) 같이 롤을 사용하는 다른 웨브 제조업에서 사용하는데 적합하다. 본 발명의 다양한 변형이 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (40)

1. 수지가 주입된 다수의 연마성 단일방향 섬유를 포함하는 복합물질을 포함하며, 회전축을 회전하는 롤의 원주면에 대항하여 적용하기 위한 장축을 가진 닥터 블레이드.
2. 제1항에 있어서, 닥터 블레이드가 상기 복합물질의 다중층을 포함하는 적층구조를 가지는 닥터 블레이드.
3. 제1항에 있어서, 단일반향 섬유가 유리섬유, 세라믹 및 그것들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 닥터 블레이드.
4. 제3항에 있어서, 단일방향 섬유가 유리섬유를 포함하는 닥터 블레이드.
5. 제1항에 있어서, 단일방향 섬유가 현저하게 긴 연속적인 섬유를 포함하는 닥터 블레이드.
6. 제1항에 있어서, 단일방향 섬유가 단일방향 패브릭에 적용되고 적어도 60중량%의 단일방향 패브릭이 단일방향 섬유를 포함하는 닥터 블레이드.
7. 제6항에 있어서, 적어도 75중량%의 단일방향 패브릭이 단일방향 섬유를 포함하는 닥터 블레이드.
8. 제7항에 있어서, 적어도 90중량%의 단일방향 패브릭이 단일방향 섬유를 포함하는 닥터 블레이드.
9. 제6항에 있어서, 단일방향 패브릭이 2차 섬유를 더 포함하는 닥터 블레이드.
10. 제9항에 있어서, 단일방향 섬유가 2차 섬유의 직경과 같거나 그것보다 큰 직경을 가지는 닥터 블레이드.
11. 제10항에 있어서, 단일방향 섬유의 직경이 약 450에서 1500㎛이고, 2차 섬유의 직경이 약 400에서 700㎛인 닥터 블레이드.
12. 제6항에 있어서, 단일방향 패브릭이 비연마성 섬유를 더 포함하는 닥터 블레이드.
13. 제12항에 있어서, 비연마성 섬유가 카본, 레이온, 아라미드, 폴리에스테르 및 그것들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 닥터 블레이드.
14. 13항에 있어서, 비연마성 섬유가 닥터 블레이드의 장축과 실질상 수직인 방향으로 정렬된 카본 섬유를 포함하는 닥터 블레이드.
15. 제6항에 있어서, 단일방향 패브릭이 약 230에서 610g/㎡의 단위면적당 중량을 가지는 닥터 블레이드.
16. 제1항에 있어서, 수지가 열가소성 수지를 포함하는 닥터 블레이드.
17. 제1항에 있어서, 수지가 에폭시 수지를 포함하는 닥터 블레이드.
18. 제1항에 있어서, 수지가 약 65에서 315℃의 유리전이온도를 가지는 닥터 블레이드.
19. 제18항에 있어서, 수지가 약 85에서 315℃의 유리전이온도를 가지는 닥터 블레이드.
20. 제1항에 있어서, 수지가 유리 미소구체, 유리 섬유, 분쇄된 유리, 복합 또는 공업용 다이아몬드 입자, 실리카 입자, 실리콘 카바이드 입자, 붕소 입자, 지르코늄 입자, 산화알루미늄 입자 및 그것들의 혼합물로부터 선택된 그룹으로부터 선택된 연마성 첨가제를 더 포함하는 닥터 블레이드.
21. a) 수지가 주입된 다수의 단일방향 섬유를 포함하는 닥터 블레이드를 그것의 장축이 롤의 회전축과 실질상 평행하도록 롤 표면 가까이 위치시키는 단계; 및

    b) 닥터 블레이드의 경사단을 롤 표면에 대항하여 프레싱하는 단계;

    를 포함하는, 회전축을 회전하는 롤의 원주면을 소제하는 방법.
22. a) 수지가 주입된 다수의 단일방향 섬유를 포함하는 닥터 블레이드를 그것의 장축이 롤의 회전축과 실질상 평행하도록 롤 표면 가까이 위치시키는 단계; 및

    b) 닥터 블레이드의 경사단을 롤 표면에 대항하여 프레싱하는 단계;

    를 포함하는, 회전축을 회전하는 롤의 원주면의 거칠기를 감소시키는 방법.
23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 닥터 블레이드의 경사단이 작동 중에 롤 표면과 실질상 연속적으로 접촉하는 방법.
24. 제21항 또는 제22항에 있어서, 위치시키는 단계가 닥터 블레이드를 약 25에서 30°의 작동각으로 위치시키는 것을 포함하는 방법.
25. 제21항 또는 제22항에 있어서, 프레싱하는 단계가 약 85에서 700N/m의 압력으로 수행되는 방법.
26. 제25항에 있어서, 프레싱하는 단계가 약 175에서 440N/m의 압력으로 수행되는 방법.
27. 제22항에 있어서, 롤 표면의 거칠기가 약 0.025에서 0.20㎛ Ra로 감소되는 방법.
28. 제27항에 있어서, 롤 표면의 거칠기가 약 0.05에서 0.13㎛ Ra로 감소되는 방법.
29. 제22항에 있어서, 롤 표면의 거칠기가 닥터 블레이드의 가동연한 동안에 약 0.025에서 0.20㎛ Ra의 수준으로 유지되는 방법.
30. 제29항에 있어서, 롤 표면의 거칠기가 약 0.05에서 0.13㎛ Ra의 수준으로 유지되는 방법.
31. 단일방향 섬유를 포함하는 복합물질에 수지를 주입하는 것을 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
32. 제31항에 있어서, 적층구조를 형성하기 위해 복합물질의 다중층을 서로의 상부에 포개는 것을 더 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 주입된 복합물질에 고온과 고압을 가하여 수지를 경화시키는 것을 더 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
34. 제33항에 있어서, 경화된 복합물질을 2 이상의 닥터 블레이드로 자르는 것을 더 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
35. 제31항에 있어서, 단일방향 섬유가 섬유유리, 세라믹 및 그것들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
36. 제35항에 있어서, 단일방향 섬유가 섬유유리를 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
37. 제31항에 있어서, 단일방향 섬유가 현저하게 긴 연속적인 섬유를 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
38. 제31항에 있어서, 단일방향 섬유가 단일방향 패브릭에 제공되고 적어도 60중량%의 단일방향 패브릭이 단일방향 섬유를 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
39. 제38항에 있어서, 적어도 75중량%의 단일방향 패브릭이 단일방향 섬유를 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.
40. 제39항에 있어서, 적어도 90중량%의 단일방향 패브릭이 단일방향 섬유를 포함하는 복합체 닥터 블레이드를 만드는 방법.