[发明专利]聚氨酯覆盖式造纸机轧辊

说明书

本发明涉及在造纸机中有多种用途的复盖着弹性材料的轧辊，并且特别涉及用聚氨酯涂复的金属轧辊，它不用模具或烘箱，把涂层喷涂到任何所需的厚度和硬度。这涂层具有由封闭的相互隔绝的气孔所构成的微观结构，非常适合于造纸机中轧辊和轧光台等机构剥离纸张的要求。

迄今为止，要生产用弹性材料复盖的造纸机轧辊，只能用一些昂贵而投资大的设备，化费许多劳力和时间。而这种轧辊使用寿命短，在复盖层和金属轧辊之间还要用粘结技术，要用烘箱、固结炉台及浇铸模具等。

在生产这种弹性材料复盖的造纸机轧辊技术中，能不用迄今一直所必需的昂贵设备和劳力，其使用寿命又能高于迄今所达到的水平，无疑是一种革新。而这种聚氨酯复盖式造纸机轧辊，还具有由封闭的气孔和小泡所构成的石状组织结构，有利于纸张的剥离，并在高压区中还有抗压碎性能，则尤其是一大革新。

本发明提供的这种聚氨酯复盖式金属滚筒，是在造纸机中诸如轧辊、轧光压台等上支承和传送通过高压区的纸张之用。这种弹性复盖层能具有任何所需的厚度和硬度，并包含无数封闭和相互隔绝的小泡和气孔，但它们并不透气。这复盖层是这样构成的：直接在金属轧辊面上喷涂一种由以等氰酸盐为链端的预聚物组成的无溶剂双组元聚氨酸树脂配方液，并用一种多羟基化合物和一种催化剂来固化而成的。这种树脂成分在装入喷枪前才混合在一起，并在压力下输入喷枪内。这种组合树脂很快在轧辊上凝结，所以不需要模具和烘箱等。

在一种推荐的装置中，一个钢制轧辊，其轴颈安装在轴承上，以选定速率旋转。一个喷枪将树脂喷涂在旋转的轧辊上，并沿轧辊的长度方向以选定的速度来回移动。轧辊的旋转速度和喷枪的纵向移动速度是相互配合的，以提供所需厚度的涂层，喷涂的工序一遍又一遍相继进行以达到所需厚度的涂层，下层的涂层很快凝结以接受另一层树脂的喷涂。

根据预定的使用条件，涂复层的厚度可变化很大。可采用的厚度从2.54毫米（0.1英寸）到50.8毫米（2英寸）。例如，如果要求涂层为12.7毫米（0.5英寸）厚，则喷枪喷流可以调整到20度宽，喷头的纵向移动量可以调整为每转50.8毫米（2英寸），这样每次涂层将有1.27毫米（0.05英寸）厚，喷涂10次便有12.7毫米（0.5英寸）的厚度。这样喷涂的结果，在整个厚度内将是完全均匀的，因为下面一层的涂层固结前，下一次的喷涂便施加上去了。涂层的固结或完全固化，需要2到7天。在固化后，涂复层再研磨到所要求的直径和表面光洁度。

涂层有无数完全封闭和相互隔绝的空穴或小孔，直径最好在0.019到0.185毫米之间，大多数在0.037到0.074毫米之间。

控制树脂配方可使涂复层表面硬度从A级60到D级70，在树脂配方液输向喷枪时，保持的压力约为6.895×10牛顿/平方米（100磅/平方英寸）。

在欧克斯里（Oechsle）的美国专利4，267，299号中已阐明了合适的聚氨酯树脂配方和混合的条件。因此本发明的一个目的，便是提供涂有弹性体的造纸机用金属轧辊，其涂层具有封闭或隔绝小孔所构成的石状微观结构，有利于纸张的剥离。

本发明的另一目的是提供造纸机用的聚氨酯复盖的金属轧辊。

本发明的另一目的是提供用于造纸机压区的金属轧辊，其上喷涂有聚氨酯的复盖层，包含有无数封闭隔绝小孔，构成石状微观结构，并研磨到所要求的直径和表面光洁度。

本发明的另一目的，是提供在造纸机轧辊上喷涂复盖层的方法。

本发明还有一个目的是，提供在金属轧辊上喷涂聚氨酯树脂的方法以制得要求厚度的复盖层，它具有包含无数小孔但又不透液体的微观结构。

本发明说明还附有各种示图及其详细说明，通过提供的实例阐明了本发明的一个最佳模式，凡是通晓这种技术的人很容易了解到本发明包含的其他进一步的目的。

图1是本发明所涉及的弹性体复盖的金属滚筒的正视图，并附局部剖视。

图2是图1中沿Ⅱ-Ⅱ方向的横向剖视图。

图3是图2中滚筒视图中的局部放大图。

图4是滚筒表面的一部份局部放大平面图，藉以表示其石状结构。

图5是由本发明涉及的弹性体复盖的轧辊所构成的造纸机压辊装置的示意图。

图6是说明形成本发明辊轧的方法的示意图。

图1与图2所示的轧辊10具有所需任意直径和长度的普通圆柱形钢的辊体11，它应用于造纸机械的高压区装置中。钢辊体的柱形表面11a复盖了一种弹性体12，根据本发明，这种弹性涂层是用一种快凝树脂配方液在轧辊上喷涂而成的。如图1所示，这钢辊体11具有端头13和从端部伸出的轴或轴颈14。涂层或复盖层12是直接粘结在辊体11上，没有加设粘结用的衬底。