[发明专利]辊覆层

说明书

技术领域

本发明涉及一种辊覆层，特别是一种适用于辊的覆层，其用在造纸、纸板、卫生纸(tissue)、纤维素或其它纤维幅材的生产工艺中。本发明还涉及一种设有所述覆层的辊。

背景技术

在造纸、纸板和纤维素制造中所用的聚合物辊覆层中，主要使用属于三种不同主要类别的聚合物，即橡胶、聚氨酯和环氧树脂。它们中最软的是各种橡胶，其处于橡胶的硬度范围内，包含橡胶的聚氨酯更硬，而环氧树脂是最硬的。环氧树脂通常与增强纤维或填充物一同用在辊覆层中。使用的聚合物材料覆盖了相当大的硬度范围，但在聚氨酯与环氧树脂之间还存在着很小的硬度范围，对此目前无法找到合适的材料。

用在聚合物辊覆层中的聚氨酯的当前易于实现的硬度范围能够达到大约75的肖式D硬度。而通常使用的环氧树脂的硬度范围开始于大约85的肖式D硬度（P&J硬度约为3）。然而，在它们之间的75-85肖式D的硬度范围（P&J硬度范围5-3）也是有用的，并且期望在例如造纸机压榨部的辊覆层中和纸板压光机中使用。对于75-85肖式D的硬度范围，也发现了多种聚合物形式的物质溶液，例如热塑性塑料、橡胶（硬橡胶）和环氧树脂以及聚氨酯。然而，这种硬度级别的不同材料不适于用作辊覆层材料，因为它们难以加工或者它们的特性不足。

已经确定的是，基于环氧树脂的辊覆层的特性很好地满足了造纸工业的需求，并且这种覆层也用在大量分支领域中。基于环氧树脂的辊覆层通常为纤维增强的、所谓的复合材料辊覆层，也就是说，除了环氧树脂之外，其还包含增强纤维，例如玻璃纤维、碳纤维、尼龙纤维或聚酯纤维。这种复合材料辊覆层具有良好的抗应变性、稳定性和极小的迟滞性。复合材料辊覆层通常用在压光机压辊中、用在压区的槽辊和吸辊中以及用在幅材导引辊中。

在文献WO94/09208中描述了一种用于制造压辊覆层的方法，其中环氧树脂和填充物被彼此混合并且该混合物随后被涂覆在增强材料上。包含环氧树脂和填充物的增强材料被卷绕在压辊上。

基于环氧树脂的复合材料辊覆层通常是硬质覆层，由其无法实现较宽的压区（在该压区中压力作用在加长的、沿加工方向通常为25-300mm长的纤维幅材带上）。在一些应用中，期望沿加工方向变大的压区长度（例如为30-200mm或50-150mm）。由此，例如增强了压辊上的排水，并且在压光时能实现期望的幅材表面特性而不会影响蓬松度。在纸板压光机、特别是在慢速（约600m/min或更慢）工作的机器中和纤维幅材的单位面积质量为80-200g/m²的情况下，存在对具有这样的弹性（即沿加工方向实现加长压区且同时具有良好热稳定特性）的覆层的极特别的需求。

在造纸工业中，存在提供比当前的复合材料辊覆层更软的复合材料辊覆层（显示75-85的肖式D硬度并且能以简单、高效且经济的方式生产）的更明显的需求。

发明内容

在此，已经意外地确定，能够通过对环氧树脂改性来得到比当前复合材料辊覆层更软的环氧树脂辊覆层，由此实现了期望的为75-85的肖式D硬度范围。同时保留了期望的其它方面的环氧树脂特有的材料特性，例如耐热性和韧性。

本发明的一个方面涉及一种辊覆层，其具有包含必要的环氧树脂的组合物且具有75-85的肖式D硬度。

通过加入多官能团的活性稀释剂来对环氧树脂进行改性，由此获得所述的硬度。由于稀释剂，增强了弹性环氧树脂在由金属制成的辊本体上的粘附性并且大幅度减小了环氧树脂的粘性，由此简化了将环氧树脂加工成辊覆层。重要的是，由改性的环氧树脂制成的辊覆层的玻璃化温度（Tg）保持足够高，至少为120℃。

根据本发明的辊覆层可以由弹性的环氧树脂组合物根据当前的复合材料辊覆层制造方法制造。通过弹性的环氧树脂，可以覆盖无法由当前使用的环氧树脂实现的新的硬度范围。

本发明的第二方面涉及一种纤维幅材机的辊，其包括辊本体以及在其上设置的根据本发明的辊覆层。

附图说明

图1示意性示出了一种系统，其中根据本发明的辊10和另一辊20相对地设置并且纤维幅材行进通过由两个辊构成的压区N。

具体实施方式

本发明的一个方面涉及一种辊覆层，其具有包含必要的环氧树脂的组合物且具有75-85的肖式D硬度。