[发明专利]刀片涂层

说明书

本发明涉及用于造纸机器用的刮刀，以及具体地，涉及涂覆纸幅时使用的刮刀的构成。

通常，造纸工艺中制造的纤维幅(Faservliesbahn)，即所谓的原纸幅，仍不具有各种待制造的纸类型所需的表面性能，因此必须对其进行相应加工。

为了平滑纸幅表面，一般将包含颜料、粘合剂和助剂的膏状涂层施用在所述表面上。可以在独立的操作中涂布纸幅，但是一般通过将涂布机连接在造纸机中而整合入造纸工艺中。通过刮刀涂布法实现平滑纸表面，在该方法中一开始将过量涂布介质施用于纸上，之后用刮刀刮去。由于刮刀(称作涂布刀片)施加在涂布颜料上的压力，通过刮涂填充纸表面上的凹处，从而在经涂布的纸上实现了均匀的表面。

表面结构，例如卫生用纸上的表面结构通过起皱方法制造，其中引导纸幅使纸幅经过称作起皱刮刀的刮刀的上方。

由于在这两种方法中刮刀在纸幅上施加的压力高，在此通常接触压力为150N/m(相对刮刀长度的接触压力)或更高，对刮刀的耐磨性提出了更高的要求。因此，用于纸幅表面处理的刮刀通常由高强度钢制造。

已知在施用于纸幅或接触涂布材料的区域所提供的刮刀表面设置具有如下的涂层：该涂层的耐磨性比刮刀基材的耐磨性更高。这样的涂层通常由耐磨损材料使用金属氧化物或硬质金属(其中金属碳化物嵌入钴基质、镍基质或铁基质中)制造。为了施用物理上以及化学上尽可能均匀的涂层，优选使用热喷涂技术，其中涂布材料通过多次操作施用。每次操作均将涂布材料薄层提供至刮刀上或先前已施用的涂层上。在此，以多个薄层施用涂层确保了涂布材料的各成分不会在形成涂层期间发生分离。由于单个层的化学和物理性质的一致性，从而制造了均匀涂层。

为了抑制刮涂时在纸幅或起皱纸幅上形成刮刀条纹，在施用后将刮刀涂层的表面研磨平滑至使其显示尽可能小的粗糙度。利用一定的涂布材料组合以及针对设计刮刀基体中所使用的材料，可能需要在涂层和刮刀基体之间设置额外的层以实现涂层在刮刀基体上更好的粘附。

国际专利申请WO 2006/134209 A1中记载了提供有粘合层的耐磨损刮刀涂层的进一步发展。该涂层具有多层结构，在该结构中，接触纸幅的涂层的表面由硬质材料形成，例如碳化钨、碳化铬或碳化钛，其中涂层在邻接刮刀基体的一侧由在刮刀基体上粘附性能好的材料形成。适用于这种层的材料是氧化钛和氧化铝。在所述两个外层之间的层具有两种层材料的混合物，其中层材料的比例随着与由该材料形成的涂层表面的距离增加而减小。

在刮刀刮涂方法中，刮刀在纸幅边缘的损耗比中间区域的的损耗更大，因为刮刀的外端通常不接触刮涂介质，因此与接触刮涂材料的刮刀部分比较会更快地被形成原纸幅的纤维垫的粗燥表面磨损。为了对抗这种作用，国际专利申请WO 98/28089建议在刮刀上设置额外的层，其设置在刮刀基体和实际涂层之间。该硬质材料中间层具有比工作涂层更小的磨损率，因此可以更长时间保持刀片轮廓。

如果刮刀有破损，则必须更换刮刀。但是在更换后直到新刮刀“试运行(eingelaufen)”需要一些时间，其代表的事实是：虽然将刮刀涂层研磨至精确匹配纸幅方向的几何配置，但是实际上在几何配置中仍旧存在较小的偏差。结果导致刮刀不能制造具有所需质量的纸幅表面。刮刀“试运行”的时间是直到纸表面显示所需质量所需的时间，可以长达1小时。在“试运行”期间制造的纸质量较差，并且在一定情况下必须被丢弃。

因此，期望提供处理纤维幅例如纸幅的表面用的刮刀，其使得更短的试运行时间成为可能。

根据一实施方案，刮刀具有基体和设置在基体表面上的涂层，其中该涂层至少覆盖基体表面的部分区域，在该部分区域上该刮刀设置为与纤维幅接触，其中该涂层在背离基体设置的表面上的孔隙度大于涂层在邻接基体的表面上的孔隙度。

本上下文中，本说明书和权利要求书中列出特征时使用的术语，例如“包括”、“具有/显示”、“包含”、“含有”和“有”以及它们的语法变格通常不被认为是特征的封闭式说明，所述特征例如过程步骤、设备、区域、尺寸和类似，不排除存在其他的或额外的特征以及其他的或额外的特征的组合。

涂层具有多孔性表面区域的刮刀，与表面区域为基本上非多孔性的刮刀相比，耐磨性更小，因此更快地适应在刮刀上方移动的纸幅所具有的偏离刮刀几何尺寸的几何尺寸。本上下文中的基本上非多孔性(无孔)理解为孔隙度相应于技术上可能的最小值。