[发明专利]造纸机中的脱水元件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种在造纸机或纸板机中使用的固定式脱水元件，该元件如同权利要求1的前序部分所描述的那样，它可以从纸机的纸网或毛毯中与纸幅相对的一侧对该纸网或毛毯进行挤压。

本发明还涉及制造该脱水元件的方法。

脱水元件一般处于一种高磨损力的状态下。现代化造纸机中的纸幅速度现在已达到1000～1500米/分，从脱水元件的表面穿过的纸网或毛毯以极高的速度撞击着脱水元件。由于造纸过程中使用了一种填充剂，例如白土，滑石以及白垩等，加之在造纸过程中存在一些不希望有的杂质，这就使磨损加剧，固定式脱水元件一般位于造纸机网部及压榨部的湿端，从网部的脱水元件上方穿过的是一种由聚合物单丝织造的纸网，该纸网可以将该阶段中含水量极高的纸幅中的水分吸掉。这些脱水元件可以将水分挤出纸网或者对纸网产生一种真空作用或压力冲击。在压榨部，水分是通过抽吸作用而从毛毯中除去的。

不同的使用场合采用不同类型的脱水元件。最简单的一种脱水元件是一些平面的堰板，它们遍布纸幅的整个宽度，对纸网进行支承和挤压。如果在该堰板相对机器运行方向被拖动的边缘上切斜，则该堰板就能对运行的纸幅产生一种压力冲击。抽吸箱借助于真空作用将水分从纸网中去除掉，停靠在纸网上的箱盖可以包括一些堰板状的元件或一种钻孔的表面。除此之外，也可以将滑动瓦块设置在纸网的附近，以便从反侧对纸网进行支承和压榨。这种瓦块也可以用来偏转纸幅，使之受到一种压力冲击。这种瓦块的滑动表面在制造时必须与设计尺寸尽量一致，在运行纸网或毛毯的磨损作用之下，它应当具有良好的耐磨性，同时对纸网或毛毯来说又应当是十分柔和的。现已发现，陶瓷材料对于上述要求来说都是十分理想的。

普通的陶瓷脱水元件是将一种长的堰板组装而成的，这种长的堰板包含若干邻接的陶瓷片。堰板的长度取决于机器的纸幅宽度。制作堰板时可以先将陶瓷片制成所需要的尺寸，使陶瓷片能安装到一个精确的支座上，从而形成一个比较平滑的堰板表面。然而，最好采用这样一种结构，即将若干陶瓷片相互粘接在一起，再将组装好的堰板研磨成合适的形状，这样，在陶瓷片之间就不存在任何高度差，从而可取得更好的效果。制造该薄片最普通的材料是氧化铝，碳化硅和氧化锆。

但是，用陶瓷片来组装堰板结构也有几个缺点。即使将若干薄片组合在一起来制造脱水元件，由于这些薄片比较笨重，所以在热冲击下比较容易损坏。压靠在高速运动的纸幅上的薄片，其温度变化可能非常迅速，例如有可能使薄片与纸幅之间的水膜润滑层丧失掉。这种热冲击会导致薄片的局部破损，使薄片表面磨损，从而增加了纸网整体的磨损率。由于这些薄片的磨损和更换，这些由薄片组合起来的堰板就会产生变形。而堰板的形状缺陷又将导致脱水的缺陷，从而对所制造的纸幅造成破坏。

但是，对于用陶瓷薄片制造的脱水元件来说，其最大的问题是用来连接薄片的粘合剂的化学稳定性和热稳定性都很差，这些起连接作用的粘合剂对于造纸机中所存在的大范围的温度变化以及强烈的化学作用不具备足够的抵抗性。当纸网运行中缺少润滑剂时，即当机器进行干燥作业时，将会产生最大的热负荷。这时，其摩擦热可以使陶瓷薄片的表面温度在几分钟内升高120～200℃。由于陶瓷材料、粘合剂以及增强塑料体的玻璃纤维三者的热膨胀系数有所不同，加之堰板的温度分布很不均匀，在堰板内将会产生明显的热应力，它会造成陶瓷薄片的相互分离或者使之与堰板体完全脱离。

用来粘接陶瓷薄片的粘合剂对于造纸机中的温水缺乏足够的抵抗力，这些温水与被干燥的纸幅相分离。水的这种破坏作用由造纸过程所使用的水中包含的残留化学物质而被强化。对采用粘合剂粘结的接缝强度所进行的实验数据表明，经过200小时的老化过程之后，几乎全部粘合剂的粘结强度都下降了10％，而对于某些粘合剂来说，在经过这一老化过程之后，其强度甚至不到它们原始强度的一半。由于这种粘结强度的损失有可能导致陶瓷片的分离，所以粘接强度的急剧下降是不能被接受的。陶瓷片还可能高出堰板的表面，从而造成所谓的键盘效应。这种升起的薄片可能使纸幅产生有害的条纹。所以，作为一种脱水元件来说，在其制造过程中最好不采用粘合剂粘结。

本发明的目的在于提供一种成本合理、易于制造的脱水元件，该元件具有一个连续的陶瓷滑动表面。

本发明的目的是这样实现的：采用一种连续部的金属材料来制造脱水元件，金属的一侧通过热喷涂的方法涂覆上一层陶瓷材料，而在其内部填充一种热固性的塑料化合物。

具体说，本发明的这种脱水元件，其特征在于权利要求1的特征部分所描述的那样。

此外，本发明的制造方法，其特征在于权利要求7的特征部分所描述的那样。

本发明可以提供明显的优点。