TW445329B - Press belt and press roll cover for papermaking - Google Patents

Description

445329 Α7 _ Β7 五、發明說明（1 ) 發明之背景說明 發明之持術領璏 本發明係有關造紙用之帶及輥覆蓋物，更詳細地，係 有關用於造紙機壓製部之帶及輥覆蓋物，其可改良紙張表 面之平滑度與印刷性。 S知技藝之說明 用於造紙機壓製部及與紙網或紙張接觸之一般稱作壓 輥網套或壓毯的織物，其主要功能係有效率與均一地將濕 的紙張脫水。同等重要地，在提供該種功能之際，其在紙 張上必須不留下印記。然而，因織物表面之纖維性質，所 有的壓輥網套或多或少地會將其表面結構傳至紙張之上。 在使用通過壓製軋面及紙張夾於其間的二個壓輥網套 之應製機中，理所當然地在機械施用的負載足以自紙張中 將水壓出之前提下，紙張自雙面進行脫水，進而改良壓製 的效率*然而，紙張的雙面或多或少將具有壓輥網套傳予 其上之織維表面，而損及紙張之光學平滑度。 經濟邨智慧財產局貝工消费合作杜印製 壓輥網套的另一個問題，係稱作紙張從動的現象》當 織物老化與改變性質時，壓輥網套之一在紙張離開壓製軋 面時將有黏於其上之傾向。若情況嚴重惡化，紙張將脫離 其離開壓製軋面之連續路徑，而跟從壓輥網套之一繞著壓 輥網套路徑而動。此現象一般需要將壓製機/機器關閉， 以移除紙張或任何受損的組件。此將造成生產力與收入之 損失β 此外，一般的壓輥網套因其纖維性質，當老化時亦有 4 (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度ίΐϋ时‘__^ns)A4 規格（210x 297公釐_) A7 A7 五、發明說明（2 象 ) 填塞之傾向。亦即，造紙漿料組成成份將積聚於壓輥網 套的表面之^此可造成脫水性質之改變，及導致前述之 紙張從動現象。更進-步’若填塞作用為非均一性，或織 物表面受到用以去除表面污染物的機械方式（如高壓水喷 淋)之擾亂’此將造成另一種稱作紙張採集之現象α此時 ，當紙張於壓製軋面中與壓輥網套緊密接觸時，當紙張/ 網套離開壓製乾面而分開時’會在紙張表面發生採集現象 。每一次紙張/網套分開時，將隨機與非均一地自紙張表 面拖夷/採集小的木質纖維或其片段、或紙張之其他有機 或無機組成物質。自品質、光滑度與印刷性之觀點而言， 此將造成紙張表面進一步之劣化。為匡正該紙張採集現 必穎在紙張上進行附加的紙張加工步雜諸如?牙光’以 進紙張表面的性質，特別是平滑度。 在壓製軋面僅使用一個壓輥網套的情況下，紙張係 一種非常不同的表面接觸，一為壓輥網套，而另一為壓輥 的表面壓耗可包括一個輕覆蓋物，其係非常平滑而能賦 予紙張一個均一的表面。設計得當之造紙系統，其機械組 件（成形軋輥、壓製機、乾燥機與砑光機）之配置將可確保 其紙張表面均-適用於印刷目的。就部份之紙張等級而 ，諸如牛皮複面紙板、白色外層裱面或折疊紙箱板，自 終用途之觀點而言，一個平滑紙面與一個粗糙面之組合實 際上為有利的 即使就具有一個壓輥網套與一個輥之壓製機而言 存...氏張從動及；或紙張採集之問題。可自壓親網套之設計 ί 署—1 — J* 裝 — 訂--I------線 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 言 最 仍 良紙張义度_ Φ關“I (CNSU4^^^ X 297公釐 A7 445329 _____B7_____ 五、發明說明（3 ) ，而將該問題減至最小。壓輥覆蓋物製造商業已致力發展 出分離覆蓋物，其用途係將採集紙張表面之傾向降至最低 。然而，目前仍須調節該覆蓋物’以使得表面不受碎屑污 染，同時當該覆蓋物通過壓製軋面時仍會在紙張表面採集 〇 其原因在於濕的紙張傾向於跟隨離開壓製軋面之最平 滑與最滿的表面，而當紙張離開壓製軋面時傾向於至多以 壓輥覆蓋物圓周之距離而跟隨壓輥覆蓋物。然後因下一個 下游位置（如乾燥部）係以高速運作，而將紙張自輥表面拉 開。該紙張確實是從輥表面拉開《當速度增加時，該拉開 之運作需相當大的力量才能達成。 在美國專利第4,552,620號中，教導一種具有非常特 定的化學與表面結構之帶，其可同時作用為紙張接觸覆蓋 物與履帶式壓製帶。然而’其具有類似於花崗岩壓輕之“ 石狀結構。當花崗岩壓棍造成採集作用時，需加以調節 。同時’因為紙張與輥間之水膜，需要極大的力量才能自 輥表面將紙張分離’此亦為紙張如此緊密地黏著於報表面 之原因。 美國專利第4,483,745號教導一種壓製裝置，其使用 一般所稱之傳送帶◊在此，該帶與一個通過壓製軋面與其 後之紙網的表面接觸^該帶支撐紙張（無開放式領紙），及 將其自一部位傳送至另一部位。該帶係非滲透性’及相當 地平滑與堅硬，使得紙張在離開壓製軋面時可跟隨該帶， 而無須經由壓輥網套或其他可滲透性帶而再加以漁濶。該 本纸張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（2101<297公楚） 1111 — 穩 — — — — « — ——— — — I— (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部智蒹財產局員工消费合作社印* 6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 配置所基於之事實根據’在於紙張所跟隨的表面係藉由一 層薄的連續水膜而與其最強力鍵結者。然而，相關敘述並 未超越如該帶之結構具有一個平滑的上表面，及其平滑度 與硬度或密度大致與一般的壓輥覆蓋物相近等等。在造紙 機中自該帶的表面移除紙張時所將遭遇之困雔，則未加以 因應。 美國專利第5,298，124號教導一種傳送帶，其得以將 紙張自一部位傳送至另一部位，而無須將紙張再度濕潤。 該π具有經粒子填充的聚合物塗佈之支撐襯底。該帶對壓 力具有感應性，其製備使其在壓製軋面中相當平滑，而容 許在該帶與紙張之間形成薄的水膜。在離開壓製軋面時， 其回復到未壓軋之形式而打破水膜，促使紙張得以傳送到 下一個紙張傳送帶。 雖然該帶在傳送性質方面之表現良好，且不會在紙張 上留下印記，但該帶對壓力具有感應性。亦即，在該帶/ 紙網離開壓製軋面之後與打破水獏之前需要一些時間，方 能使紙張排出至下一個部位。 發明之概要説明 因此，本發明之主要目標係提供—種壓製帶，其可改 良紙張的平滑度舆印刷性。 本發明進一步之目標係提供一種壓製帶，其不僅改良 紙張的品質，亦可避免紙張從動與採集現象，及降低對下 游砑光處理之需求。 本發明進之目標係提供—種壓輕覆蓋物，其具有 裝--------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 445329 Α7 ________ Β7 五、發明說明（5 ) 改良的紙張排出性質。 本發明進一步之目標係提供一種長軋面履帶式壓製帶 ’其作用亦可促成紙張以極佳的方式排出》 本發明之特色係提供一種帶，以作為一種壓製帶或一 種壓輥的壓輥覆蓋物，其所具有的一些組件類似於美國專 利第5,298，124號中所述傳送帶之組件，該專利之揭露内 容在此併入本案以為參考資料β該帶亦可作為長軋面履帶 式壓製機之帶’如美國專利第4,552,620號中所建議者， 該專利之揭露内容在此併入本案以為參考資料。在此方面 ，該壓製帶之構形可改良所形成紙張之印刷性，及避免前 述一般壓輥網套與壓製帶之缺點《鑑於帶之表面性質係始 終具有細微的微幅粗糙度，無論在壓製軋面中之壓軋形式 或在壓製軋面外之未壓軋形式，皆可提供平滑的紙張，而 不會發生紙張從動或採集現象，使得紙張的排出非常容易 與省時•可經由使用該帶作為長迴路壓製帶、作為麼輥之 壓輥覆蓋物、或作為長軋面履帶式壓製機之帶，而達成該 等優點β 圖式之簡要說明 因此，以本發明可達成其目標與優點’而其敘述應與 圖式一併參閱，其中： 第1圈係壓製機配置之示意圖，其包括用以改良紙張 平滑度與印刷性之壓製帶，其納入本發明之教導； 第2圖係在該帶作為麼製帶或壓棍覆蓋物之載面機器 中，所取之截面圖； (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝------II 訂·--------Α\

經濟部智慧財產局貝工消费合作社印S

本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） 經濟部智慧財產局負工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明說明（6 ) 第3圖係在壓輥上使用覆蓋物之截面圊’其納入本發 明之教導； 第4圊係該帶作為長軋面履帶式壓製帶之載面圖，其 納入本發明之教導。 輕_佳具體實例之詳細說明 現在更詳細地說明圖式，第I圖顯示造紙機之壓製部10 。顯示壓製帶12於壓製軋面丨4之間通過，壓製軋面形成於 第一壓親16與第二壓輥18之間s在該圖式中，其為雙網覆 蓋的壓製機’壓輕網套2〇示於其下方部位，而以壓製帶12 取代一般所用之上方壓輥網套。在壓製帶所在之侧係與需 要平滑度與印刷性之紙張表面接觸的前提下，當然可將此 掉換。同時，雖然是顯示一個雙網覆蓋的壓製機，應瞭解 可在傳統的單網覆蓋的壓製機（輥或履帶）中，添加一個壓 製帶路徑，使其可產生與第丨圖類似之構形β同時，能以 壓製帶取代該壓輥覆蓋物，而非另設一個獨立的壓製帶路 徑。當脫水作用方面之損失可被接受時，應瞭解在傳統的 單網覆蓋的壓製機（輥或履帶）中，可再度以壓製帶取代壓 輥網套’ ‘然而，紐需要平滑度與印刷性之侧需與壓製帶 接觸。 第2圍顯示具有所需性質與特徵之壓製帶㈣截面。 美國專利第5,298，124號中所揭露與敘述之帶，呈有本發 明的壓製帶之部分特徵1言之，襯底24可具有多種形式 ’可為具有背側26與紙側28之織物或不織物4可包括一 個纖維網30.在背側占結織物物質以取代賴或附 本紙Κ度適甲令國國家標箪（CNS)A4規烙Ui〇 X 297 *---, ' 9 - I--------^---------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 445 32 9 A7 -------- B7 五、發明說明（7 ) 網30。在紙側28上顯示頂部緯線32與底部緯線34，以及經 線36與塗佈層38。 然而’重要地需注意到本發明為水 '空氣或油所不滲 透者》作為壓製帶或長軋面履帶式壓製帶之襯底支撐，可 為習知技藝者可取得之任何一般常用的結構》雖然較佳者 不可勝數’壓製帶在任一情況下可為機器可焊缝者。作為 壓輥覆蓋物者，則需要使用各種強化結構，以賦予該壓親 覆蓋物足量的結構完整性。 本發明與美國專利第5,298,124號所教導内容間之主 要不同，在於不論壓製軋面之壓力為何，本發明的壓製帶 及壓輥覆蓋物始終具有表面微幅粗糙度與兼具親水與疏水 性質之區域，以防止在紙網與壓輥覆蓋物表面之間的界面 形成連續的水膜。該表面實際上促成紙張的立即排出β相 較於傳統的壓輥網套，該微幅粗糙度避免在壓製軋面中壓 軋時將其結構傳至紙張表面。同時，因不會在表面發生進 一步的印記作用，可增加壓軋負載，而進一步地改良紙張 脫水作用（藉由壓製軋面中之壓輥網套），而促成速率之增 加。亦可降低下游的砑光處理，而促使紙堆（與折疊硬度 有關）保有其改良的平滑度。可將壓製帶之調理或調節/清 潔工作降至最少或免除。 發現可藉由改良該帶之組成及/或結構’而促使所需 的微平滑度連績存在β 製備具有〇%、20%及30%黏土填料之帶。相較於樹脂 物質，黏土係被視作親水性物質β已知若要紙張跟隨該帶 本紙張尺度適用争國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公嫠） (靖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — — 訂---I-----4t I 一 經濟部智慧财產局員工消费合作社印製 A7 ------------B7__ _ 五、發明說明（8 ) 之表面’較佳具有較高的表面能量3在促使紙張排出方面 ’較低的表面能量則為較佳。 亦已知微幅粗糙度在避免形成連續水膜方面，係屬有 利3連續水瞑將促使紙張緊密地黏結於壓製帶之上。然而 ’就本發明之壓製帶而言，此係屬不利。 就此而言，發展出一種簡單的浸潰試驗，以測定水的 排出作用。高分係指帶表面所留置的水分最少，進而促成 良好的紙張排出。 該等性質歸納如第I表所見（使用一種相對評級方法） □ 第I表 %填料 微幅袓糙廑 表面能量 - f諝先閱蹟背面之注意事項再填窝本頁} 2 ο 5 2 3 高中低 經濟部智慧財產局員工消费合作社印數 在紙張排出方面，具有20 %填料之帶的表現非常好 。雖然所測得之表面能量較高’紙張排出性質可由良好的 微幅粗糙度與帶上親水性/疏水性質隨機位址之性質而加 以解釋° 具有0 %填料之帶雖然為疏水性質，並不排出紙張。 其過於平滑，而無助於打破帶的表面與紙張間之水膜。具 有35 %填料之帶’在距壓製軋面一段距離後排出紙張。 其運作類似於一種如美國專利第5,298,124號之教導所製 備的帶。需記得後者帶之·‘粗糙度"’僅當垄察網套於壓製 本紙張尺度適用中國國家標聿（CNS)A-l規格（2i〇 x 297公餐） 11 445329 經濟部智慧財產局貝工消f合作社印製

A7 --------------B7 _ 五、發明說明（9 ) 礼面外回復後的一段時間之後才存在。㈣方面，請見該 專和之第6圖，其為其中所教導之帶的截面之掃as電子顯 微鏡圖。 在實驗用之轼驗機器上，測試具有上述性質之帶。該 式驗之目的，係、評估相較於最佳的__般商品化“棑出報”覆 蓋物之紙張排出情況。該坪估係以目測（紙張自該帶或壓 親覆蓋物排出時之幾何形狀）及以表面調節機所收集之“碎 屑”數量而進行°碎屑係帶或壓輥覆蓋物之接觸表面自紙 張所拉起的紙纖維/填料。調節機的主要功能，係在壓製 軋面中再接觸紙張之前，自帶/覆蓋物表面將該等物質移 除。 壓製部具有一個雙網覆蓋的第一壓製機，及單網覆蓋 的第二壓製機。輥覆蓋物與帶在“頂部，，位置連貫地運作。 使用非常黏的新聞紙配料，以作為輥覆蓋物排出之《最惡 劣情況測試”。 排出覆蓋物之運作妥當，紙張在復蓋物上傳送至約8 點鐘的位置。在輥覆蓋物調節機上收集到顯著量的濕碎屬 然後在類似第1圖之構形中，測試壓製帶a該帶之表 現非常良好。紙張之排出非常整齊’領紙的情況很少，其 至少與輥覆蓋物一般地良好。然而’就測試期間而言，帶 之表面上並無明顯的物質蓄積。在帶表面的調節機，完全 未見碎屑或纖維》 另外，所述之帶可作為如第3圖所示之壓輥覆蓋物4〇 : ：tif —----訂----Γ I I I t ^ ,Η.1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I.

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明說明（10 ) 。就此而言’具有壓製帶12的特徵之壓輥覆蓋物40，係位 於壓輥42之上，其與壓輥44一起形成一個壓製軋面46。紙 側表面48(其對應壓製帶12之表面28)使得紙張50聯結於通 過壓製軋面46的壓輥網套20之上，之後可將其取下以進行 進一步的加工處理。需注意在紙張50自壓輥覆蓋物表面48 取下之前’可能僅行進一段很短的距離《該配置提供如使 用壓製帶12之優點。 在第4圖中’顯示一個長軋面壓製機裝置60，其具有 如所示結合的壓製帶/履帶式壓製帶之壓製帶2〇。在該情 況下’該帶20將於雙側塗佈及於履帶側62表面處理至可接 受的平滑度°接觸紙張側64將具有適宜的微粗糙度與表面 化學性質’以促成紙張之排出。在該圖式中，紙張66與壓 輥網套68 '排出壓輕70與履帶72—併顯示，以利完整的說 明。 此外’本發明之帶的其他潛在優點，包括其裝設相對 於置換壓輥而言係屬簡單，及免除對昂貴的輥覆蓋物與備 份零件之需求。 就作為壓輥覆蓋物而言，其改良了紙張的排出；將因 領紙過高所造成之破裂降至最低；及輥之表面潔淨，減少 調f卩的需求。此降低了親覆蓋物之表面與調節機葉片之磨 損，進而降低運作之成本3 因此，藉由本發明可實現其目標與優點，雖然在此曾 詳細地揭露與敘述較佳的具體實例，其範疇不應因此而受 限’反之其範疇應由所附之申請專利範圍界定。 泰紙張又度適用中S國家標準（CNTS)A4規烙（210 X 297公楚） ! I ί裝------1訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 13 445329 A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 B7 五、發明說明（11 ) 元件編號對照表 10…壓製部 40··· 壓輥覆蓋物 12…壓製帶 42"· 壓輥 14…壓製軋面 44-·· 壓輥 16…第一壓親 46 — 壓製軋面 18…第二壓輥 48··· 紙側表面 20…壓輥網套 50，” 紙張 24…襯底 60··· 長軋面壓製機裝置 26…背侧 62··· 履帶側 2 8…紙側 64··· 接觸紙張側 30…纖維網 66··· 紙張 32…頂部緯線 68*·· 壓輥網套 34…底部緯線 70··· 排出壓輥 3 6…經線 72··· 履帶 3 8…塗佈層 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂----------味 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 14

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ’在—種具有用以製造紙與紙板產品之壓製部的造紙 機器中’ 一種用以製造具有平滑與可印刷表面的紙 張之整製帶，該壓製帶包括： ~個具有紙侧表面之循環迴路，該紙側表面提 供與紙張需要平滑度及印刷性之側接觸的表面，及 該壓製帶表面同時具有永久性微幅粗糙度與兼 具親水與疏水性質之區域。 2-如申請專利範圍第1項之發明，其中該壓製帶被納 入一個單網壓製機之中a 3. 如申請專利範圍第1項之發明，其中該壓製帶被納 入一個雙網壓製機之中a 4. 如申請專利範圍第3項之發明’其包括—個整報網 套’其將紙張聯結於相對於壓製帶之側。 5_如申請專利範圍第1項之發明，其中該壓製帶係一 個長軋面壓製帶’及被納入一個單網長軋面壓製機 之中。 6，如申請專利範圍第5項之發明，其包括一個壓輥網 套’其將紙張聯結於相對於長軋面壓製帶之側a 7.在一種具有用以製造紙舆紙板產品之壓製部的造紙 機器中，一種用以製造具有平滑與可印刷表面的紙 張之壓輥覆蓋物，該壓輥覆蓋物包括： 一個紙側表面；該紙側表面提供與紙張需要平 滑度及印刷性之侧接觸的表面：及該壓輥覆蓋物表 面同時具有永久性微幅粗糙度與兼具親水與疏水性 本紙張尺廋逋用中國國家揉準（CNS ) A4现格（210X297公釐) ---------^--^----、訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填w本頁) 15 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 質之區域。 8. 如申請專利範圍第7項之發明，其中該壓輥覆蓋物 被納入一個單網長軋面壓製機之中。 9. 如申請專利範圍第7項之發明，其包括一個壓辕網 套，其將紙張聯結於相對於壓輥覆蓋物之側。 ---------^--1----訂—-----線 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 經法部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家梂準i CNS ] A4規格〖2!0,<297公釐） 16