[发明专利]用于造纸机的辊子

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于造纸机的辊子或辊子包覆层。

背景技术

耐磨性、抗载荷性和抗冲击性都是用于现代造纸机的辊子或辊子包覆层的重要特性。例如，现代造纸工业中的先进的压光辊子必须形成为使得它们能够在更高速度、更高负荷和更高温度下运行并具有很长的寿命预期。

硬压和软压压光辊子不同地处理纸。例如，特别是对于新闻纸，使用软压光辊子可更好地保持强度特性和均匀性。虽然软压光辊子目前用在机上整饰涂布(MFC)纸，但未经涂覆的超级压光(SC)纸使用更硬的辊子来超级压光，以获得所需的光洁度。已分别单独开发了这种包覆层配方的很多版本来优化不同应用的辊子性能。例如，可利用不同类型的填料、增强纤维和化学树脂系统。

虽然添加更多的填料或增强纤维或使用高玻璃化转变温度(Tg)的树脂系统会增加包覆层硬度并改进抗磨损性，但通常显著地降低了包覆层的冲击强度以及其它关键夹压机制。相反地，通过使用低Tg树脂系统或降低填料或纤维量提高包覆层的冲击强度导致包覆层的抗磨损性降低，且包覆层可有效操作的温度急剧下降。填料或纤维的类型变化或这种填料或纤维的用量变化通常导致高昂的库存和制造成本。

技术上所需的是一种造纸机的辊子或辊子包覆层，该辊子或辊子包覆层被形成为使得改进一个具体特性诸如硬度，同时维持有利于最佳产品性能的其余物理特性。

发明内容

本发明涉及一种用于造纸机的复合辊子或辊子包覆层。所述复合辊子具有由包括多种化学反应弹性体纳米颗粒和热固树脂的复合物形成的周向表面。所述复合物具有与热固树脂自身的玻璃化转变温度基本上相同的玻璃化转变温度。

本发明的另一种形式涉及一种制造用于造纸机的复合辊子或辊子包覆层的方法。该方法包括以下步骤：混合多个化学反应弹性体纳米颗粒和热固树脂，以形成复合物，使得该复合物的玻璃化转变温度与热固树脂自身的玻璃化转变温度基本上相同。由弹性体纳米颗粒和热固树脂的复合物形成复合辊子的外周表面。然后，可通过热和/或红外线对辊子或辊子包覆层进行固化。

本发明的又一形式涉及用于造纸机中使用的复合辊子或辊子包覆层，该辊子或辊子包覆层具有由包括多个化学反应弹性体纳米颗粒和纯聚氨酯或纯橡胶的复合物形成的周向表面。该复合物具有分别与纯聚氨酯或纯橡胶自身的玻璃化转变温度基本上相同的玻璃化转变温度。

本发明的优势是：可有针对性地改变辊子或辊子包覆层的表面的一个物理特性(例如，硬度)，同时可维持其余物理特性，以保证最佳性能。这提供了改进的表面质量和因此改进的抗划痕性以及增强的韧性和更长的寿命预期。

此外，由于本发明的辊子或辊子包覆层具有更好的表面质量，因此提高了辊子的抗划痕性，且所生产的纸可具有更高的光泽度。

本发明的另一优势是，如果机械载荷施加到例如改进的树脂，可通过将载荷转移到橡胶区而沿各个方向均匀消散由此产生的应力。这至少部分地是由于添加化学反应弹性体纳米颗粒到树脂。化学反应弹性体纳米颗粒有这样的尺寸和特性，使得它们仅与树脂的侧链官能团反应，而不会影响在机轴(crankshaft)的频率范围中的树脂主链的可动性。因此，由于它们与树脂基体化学结合，裂缝可通过沿裂缝的法向拉伸橡胶核得到防止。

附图说明

通过参照以下结合附图的本发明实施例的描述，本发明的上述及其它特征和优势以及获得它们的方式将会变得更加显而易见，并且本发明将被更好地理解，其中：

图1是根据本发明的反应纳米颗粒的示意性图示；

图2是根据本发明的辊子的剖视图；

图3示出了测量与对照物个体对比的根据本发明制造的改性的辊子包覆层的杨氏模量的所做试验的结果；

图4示出了测量与对照物个体对比的根据本发明制造的改性的辊子包覆层的Tanδ的所做试验的结果；

图5示出了测量与对照物个体对比的根据本发明制造的改性的辊子包覆层的玻璃化转变温度的所做试验的结果；

图6示出了测量与对照物个体对比的根据本发明的改性的辊子包覆层的热膨胀系数(CTE)的所做试验的结果；

图7示出了与对照物个体对比的根据本发明的改性的辊子的应力应变曲线；并且

图8是示出了制造根据本发明的复合辊子的方法的流程图。

在若干附图中，相应的附图标记指代相应的部件。本文所示的示例示意了本发明的实施例，并且这些示例不应被理解为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式