制纸机械用靴式挤压机传送带及其制造方法.pdf

本发明提供一种可以降低由传送带与靴之间的摩擦导致的传送带的损伤的制纸机械用靴式挤压机传送带。本发明提供一种制纸机械用靴式挤压机传送带，其具有湿纸接触面和靴式接触面，其特征在于，该制纸机械用靴式挤压机传送带包含基体、及至少构成上述靴式接触面的高分子弹性部，上述高分子弹性部的靴式接触面的表面粗糙度为Ra＝1.0～3.5μm。

1、  一种制纸机械用靴式挤压机传送带，其具有湿纸接触面和靴式接触面，其特征在于，
该制纸机械用靴式挤压机传送带包含，基体、及至少构成所述靴式接触面的高分子弹性部，
所述高分子弹性部的靴式接触面表面粗糙度为Ra＝1.0～3.5μm。

2、  一种制纸机械用靴式挤压机传送带的制造方法，在心轴(旋转的圆筒)上进行制造，其特征在于，
以使所述制纸机械用靴式挤压机传送带的靴式接触面的表面粗糙度成为Ra＝1.0～3.5μm的方式，预先对所述心轴进行调整、研磨或者雕刻纹路，再向所述靴式接触面转印表面粗糙度。

制纸机械用靴式挤压机传送带及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种靴式挤压装置，例如，制纸机械用靴式挤压机所利用的传送带(以下，有时简称为“传送带”)，尤其涉及一种封闭式靴式挤压机使用的传送带。
背景技术
以往，在制纸机械中，使用由加压辊及靴构成加压部的靴式挤压装置。靴式挤压装置因其能形成面状加压部，所以相比以往的加压辊的线状加压部，在造纸工序的各种地方都能发挥特有的效果。
图1是挤压部分使用的以往的靴式挤压机装置的概要图。图1(a)的装置中使用比较长的靴式挤压机传送带，图1(b)的装置中使用比较短的靴式挤压机传送带。
图1(a)、(b)的靴式挤压装置100a、100b具备由加压辊R和靴S构成的加压部P，加压部P上配置夹持了湿纸W的一对毛毡F、F，及传送带B，通过加压辊R的转动，湿纸W、毛毡F、F及传送带B行进，通过加压部P。
其中，图中的箭头MD表示加压辊R的旋转方向。
图2是砑光部分中使用的以往的靴式挤压机装置的概要图。
图2所示的砑光部分中使用的靴式挤压装置100c，在由砑光辊R’和靴S构成的加压部P内，夹持砑光用传送带BC及作为纸材料的粗糙面纸W’，随着砑光辊R’的转动，砑光用传送带BC、及粗糙面纸W’通过加压部P。
另外，图中的箭头MD表示加压辊R的旋转方向。
这些挤压部分、砑光部分的靴式挤压装置使用传送带B及砑光用传送带BC。传送带B及砑光用传送带BC通过各自部分发挥特有的效果，虽然具体结构不同，但都由用于发挥传送带整体强度的基体及配置在基体上的高分子弹性部所构成，所以基本结构是共通的。
另一方面，不管是哪一部分的靴式挤压机装置，其共通点都在于，应该降低靴与传送带之间的摩擦，形成供给润滑剂的结构。作为润滑剂使用液态润滑油。
但是，这些靴式挤压装置存在下述缺点，一旦靴与传送带之间的润滑剂的供给量变少，容易引起润滑剂耗尽，因摩擦热导致传送带的损伤。
并且，由于润滑剂的供给装置的故障，有时还陷入不供给润滑剂的状况，这时也同样会产生传送带的破损。
因此，作为靴式挤压机装置的机械结构，提出了在靴与传送带之间供给更多的润滑剂的种种提案。
并且，针对传送带的结构，提出了用于将更多的润滑剂供给在加压部内的种种提案。
图3是表示专利文献1公开的、对靴式挤压装置加压部供给润滑剂的系统。
图3(a)是表示，为了在靴S与传送带B1的靴式接触面B12之间供给润滑剂L1，相对于靴S，在MD方向上游侧配置的润滑剂供给装置L。
该发明的其特征为，在传送带B1的靴式接触面B12的表面上，设置了多个用于保持润滑剂的凹部B13，所以通过凹部B13，传送带B1因保留润滑剂的同时，在加紧加压下进行，所以可将润滑剂供给到靴S与传送带B1之间。
另外，该专利文献1中记载有各种凹部的构成例，例如公开了类似于图3(b)的杯形凹部B13、类似于图3(c)的槽形凹部B13’。
另一方面，图4表示专利文献2公开的传送带。该技术中，传送带B2是由将MD方向纱线材料B24及CMD方向纱线材料B25重叠构成的基体、及配置于基体上的高分子弹性部构成。并且，传送带B2具有湿纸接触面B21及靴式接触面B22。
其中，CMD方向是指与传送带面内的MD方向垂直的方向。
并且，传送带B2中，在靴式接触面B22上形成凸部B23。通过该凸部B23，在靴式接触面B22上形成凹凸。由此，传送带B2的靴式接触面B22上保持润滑剂，能够在靴与传送带B2之间供给润滑剂。
另外，图5表示专利文献3公开的传送带。该传送带10中，基体20具备湿纸接触面11及靴式接触面12，通过高分子弹性部30中含有的粉体40，在靴式接触面12上形成随机的微细的凹凸。因该微细的凹凸中保留有润滑剂，所以减轻了靴与传送带的摩擦。
专利文献1：美国专利第4482430号公报
专利文献2：日本特开平6-81291号公报
专利文献3：日本特开2004-84125号公报
发明内容
近年来，随着靴式挤压机的高压化、机器的高速化，由于向靴与传送带的接触面供给的润滑剂不足，导致传送带损伤的问题增加。
本发明的目的是提供一种能够对传送带与靴之间供给充分的润滑剂的制纸机械用靴式挤压机传送带。
本发明通过如下的制纸机械用靴式挤压机传送带解决了上述课题：其具有湿纸接触面和靴式接触面，其特征在于，该制纸机械用靴式挤压机传送带具有基体、及至少构成所述靴式接触面的高分子弹性部，所述高分子弹性部的靴式接触面的表面粗糙度为Ra＝1.0～3.5μm。
进而，本发明通过如下的方法可以提供合适的制纸机械用靴式挤压机传送带：即，将上述靴式接触面由高分子弹性部构成的无端状的上述传送带，利用心轴表面制造，在心轴(转动的圆筒)上制造制纸机械用靴式挤压机传送带的方法，其特征在于，为使上述制纸机械用靴式挤压机传送带的靴式接触面的表面粗糙度成为Ra＝1.0～3.5μm，调整心轴，研磨或者预先雕刻纹路，通过印制使上述靴式接触面的表面变得粗糙，。
通过本发明，因为在制纸机械用靴式挤压机传送带的靴式接触面上形成具有表面粗糙度为Ra＝1.0～3.5μm的凹凸的粗糙面，该粗糙面上可以保持润滑剂，所以可以在传送带与靴之间供给更多的润滑剂。
其结果为，通过在传送带与靴之间供给充足的润滑剂，可以抑制传送带与靴的摩擦而产生的热，从而防止传送带的损伤。
进而，即使在润滑剂的供给装置出现故障导致不供给润滑剂，使靴与传送带的接触面的润滑剂变得不足时，也可以抑制靴式接触面的凹凸而导致的摩擦阻力，将传送带的损伤降低到最小。
附图说明
图1是挤压部分使用的以往的靴式挤压机装置的概要图。
图2是砑光部分使用的以往的靴式挤压机装置的概要图。
图3是为了在靴与传送带之间供给润滑剂的以往技术的说明图。
图4是为了在靴与传送带之间供给润滑剂的以往技术的说明图。
图5是为了在靴与传送带之间供给润滑剂的以往技术的说明图。
图6是本发明的制纸机械用靴式挤压机传送带的剖面图。
图7是表示本发明的制纸机械用靴式挤压机传送带的制造方法的透视图。
图8是表示本发明的制纸机械用靴式挤压机传送带的制造方法的透视图。
图9是表示本发明的制纸机械用靴式挤压机传送带的制造方法的透视图。
图10是为了测试实施例的制纸机械用靴式挤压机传送带的性能的装置的概要图。
图11是表示通过图10装置测试后的结果的图。
符号说明
1：传送带
1a：靴式接触面
1b：湿纸接触面
2：基体
3：高分子弹性部
21：织布
21a：织布的前端部
21b：织布的后端
C：刮条涂布机
M：心轴
N：喷嘴
R：加压辊
S：靴
AC：气缸
PE：加压端子
BS：传送带试料
SH：试料固定台
具体实施方式
根据图6，说明本发明的制纸机械用靴式挤压机传送带的实施方式。
传送带1由基体2和高分子弹性部3构成，具有湿纸接触面1b和靴式接触面1a。
基体2是为了发挥传送带1的强度而设计的，优选的是使用由MD方向纱线材料和CMD方向纱线材料织制的基布。但是，并不限于此例，作为基体2，可以使用不是织制而是重合MD方向纱线材料和CMD方向纱线材料的基体、或将细带状的布体卷成螺旋状而作为无端状布体的基体等能够实现基体功能的基体。
其中，图6是表示在基体2的两面上形成高分子弹性部3的例子。这时，在基体2的纱线材料的间隙中也形成了高分子弹性部3。
高分子弹性部3由80～99°(JIS-A)硬度的聚氨酯弹性体等构成。
并且，作为靴式挤压机传送带特有的结构，具有下述情形，在湿纸接触面1b的高分子弹性部3上形成暂时保持来自湿纸的水分的槽部(未图示)、或在湿纸接触面1b上没有形成高分子弹性部3，而基体2的一个面形成了传送带1的湿纸接触面1b，但本发明的制纸机械用靴式挤压机传送带在任何用途中，靴式接触面1a必须由高分子弹性部3形成。
在靴式接触面1a上形成粗糙面。该粗糙面优选的是使用随机形成微细的凹凸的粗糙面，也可以使用由微小的格子状槽(未图示)形成的粗糙面。图6是简要地、夸张地表示了靴式接触面1a上的粗糙面的点状纹路。
本发明中，该形成的粗糙面是为了在微细的凹凸或微小的格子状槽中保留润滑剂，以能够将更多的润滑剂供给到靴与传送带1之间。
进而，传送带1的靴侧的高分子弹性体因与靴的接触面积小，所以即使在润滑剂耗尽的情况时，具有防止摩擦阻力激增的效果。
本发明中，优选的是使用构成靴式接触面1a的高分子弹性部3的表面粗糙度为Ra＝1.0～3.5μm的物质。表面粗糙度Ra小于1.0μm时，粗糙面上保持润滑剂的性能变低，传送带与靴之间供给的润滑剂的量不足。另外，润滑剂耗尽时，靴侧的高分子弹性体因与靴的接触面积大，所以引起摩擦阻力激增。并且除了传送带行进时，有下述问题，例如，将传送带安装在机器上时，在没有润滑剂的状态下，采取使传送带在安装装置及靴上滑动到特定的位置的方法，这时，表面粗糙度Ra小于1.0μm时，传送带1的靴侧的高分子弹性体因与靴接触的面积大而使摩擦阻力变大，安装时的移动变得困难。表面粗糙度超过3.5μm时，虽然保持了粗糙面、尤其凹面中保留润滑剂的性能，但阻碍了润滑剂进入粗糙面的凸部，传送带整体的摩擦阻力反而变大了。
下面，说明本发明的传送带1的制造方法的一个例子的概要。
图7中，M为心轴，C为刮条涂布机，N为喷嘴。心轴M具有与所要制作的本发明的传送带1的直径对应的直径，并自由旋转地构成。上述喷嘴N在心轴M的长度方向上可移动地构成。该喷嘴N与高分子弹性材料的储存罐(未图示)连接。上述刮条涂布机C在上下方向可微小移动地构成，以将由喷嘴N涂敷的高分子弹性材料的厚度调整均匀。
本发明的传送带1利用上述心轴M的表面而制造，在制造时，首先，使心轴M的表面变得粗糙，使用例如砂纸或喷沙器的研磨工具使图7的波动所示部分的表面粗糙度成为Ra＝1～5μm。或者可使格子状网眼覆盖心轴M的整体，在心轴表面雕刻出格子状的凹凸纹路。
接着，使用喷嘴N从心轴M上面涂敷高分子弹性材料。接着，将通过涂敷而形成的高分子弹性部3通过放置或加热装置(未图示)进行半硬化。该高分子弹性部3形成本发明的传送带1的靴式接触面1a。半硬化后，在该高分子弹性部3的表面侧，如图8所示，将构成基体2的织布21以卷绕的方式进行配置，在与前端部21a相同的位置切断织布21，作为后端21b，使两端21a和21b对峙。
之后，再卷曲加强用纱线、织布或格子状纤维物。
接着，如图9所示，通过喷嘴N涂敷高分子弹性材料。高分子弹性材料在填充织布21的MD方向纱线材料和CMD方向纱线材料的空隙后，形成湿纸接触面1b，之后，通过放置或未图示的加热方法进行加热硬化。
上述高分子弹性部3根据本发明的传送带1的特性，可以作为相同的高分子弹性部，也可以作为不同的高分子弹性部。构成本发明的传送带1的高分子弹性部3在硬化后，湿纸接触面1b进行表面研磨，调整为希望的厚度的同时，使表面平滑。进而，如果需要，可通过切槽装置(未图示)在表面雕刻设置排水用的槽。在这些步骤之后，从心轴M中取出，完成本发明的传送带1。另外，预先将格子状网眼覆盖心轴M的情形，选择网眼自身具有优良的分离性的网眼，将本发明的传送带1从心轴M中取出时，可以容易地仅将网眼分离。
下面，说明本发明的传送带1的作用效果。
本发明的传送带1的靴式接触面1a的表面，因为在表面变得粗糙的心轴上涂敷了高分子弹性材料，所以在传送带1的靴式接触面1a上具有粗糙面。即，心轴的表面凹凸转印在本发明的传送带的靴式接触面上，其表面上随机形成了微细的凹凸。
通过本发明的实验结果，确认靴式接触面1a的表面粗糙度优选的是Ra＝1.0～3.5μm。在此，表面粗糙度Ra是基于JIS B0601-1982中规定的中心线平均粗糙度的测定方法而测定的。
测定是使用接触针的尖端半径为5μm的接触针，在测定长10mm、跟踪速度0.6mm/s、临界值1.6mm的条件下进行。
并且，为了达成该范围的表面的粗糙度，必须使心轴M的表面变得粗糙。本发明中，优选的是心轴M的表面粗糙度在Ra＝1～5μm的范围内，通过研磨材料研磨心轴表面使之变得粗糙。
并且，可以在心轴M上覆盖微小的格子状网眼、或在表面上实施格子状的雕刻。
其中，作为上述研磨材料，可以使用抛光片、砂轮、研磨机等研磨材料或磨石。这时，作为研磨材料，可以使用单一的研磨材料，也可以使用多个种类的研磨材料。
并且，作为上述格子状网眼，可以使用“Teflon”(注册商标)制造的织物、金属丝网、无纺布等。
实施例
对于本发明的制纸机械用靴式挤压机传送带，使用图10所示的装置，进行确认其效果的测试。
首先，作为实施例，准备试料。所有试料通过下述工序制造。
工序1：准备直径50cm、面长50cm大小的心轴。该心轴的研磨前的表面粗糙度为Ra＝0.45μm。
接着将该心轴表面，使用以氧化铝作为磨材的研磨材料，做成图11中记载的表面粗糙度。
工序2：作为预聚合体，准备三井化学聚氨酯(株)生产的TAKENATE L2395(商品名)。作为固化剂，准备Albemarle社生产的ETHACURE 300(商品名)。通过将这些进行混合，得到热固性液态氨基甲酸酯(高分子弹性材料)。
一边旋转上述心轴，一边通过喷嘴将上述热固性液态氨基甲酸酯涂敷在心轴上，形成传送带的具有靴式接触面的内周面。
工序3：作为基体，准备将MD方向纱线材料和CMD方向纱线材料织制而成的有端状织布。MD方向纱线材料、CMD方向纱线材料均使用涤纶复丝。
基体在上述内周面上卷成螺旋状，固定两端而完成。
工序4：将工序2的热固性液态氨基甲酸酯浸渍至工序3的织布的中间位置。进而，热固性液态氨基甲酸酯充满该中间位置上方的织布内的同时，被积层至超过织布上面，硬化后，形成包括湿纸接触面的传送带的外周面。
工序5：研磨外周面的氨基甲酸酯部，得到厚度5mm的试料。
将通过该工序得到的试料，通过图10所示的实验装置进行试验。试料BS将靴式接触面作为上面，固定于试料固定台SH上。其上放置金属制的加压端子PE，进而从其上通过气缸AC加压。以这种状态，将加压端子PE在水平方向拽拉，这时通过测力传感器测定加压端子上施加的力。气缸AC为与同加压端子PE同步移动的部件，可以仅测定加压端子PE与试料BS的摩擦阻力。作为摩擦阻力，测定动摩擦阻力。通过试料BS的靴式接触面上没有涂敷润滑剂的状态(试验1)和试料BS的靴式接触面涂敷薄润滑剂的状态(试验2)，这两种方法进行了试验。
该试验的条件如下。
■加压端子上施加的压力：80kg/cm²
■加压端子的拽拉速度：180cm/分钟
■试验时的室内温度：25℃
■润滑剂：新日本石油(株)社制super-marupa150
该实验的结果如图11所示。
该结果为，试料的表面粗糙度为Ra＝1.0～3.5μm时，靴式接触面上无论是否有润滑剂均降低了摩擦阻力。
Ra不足1.0μm时，在没有润滑剂时，摩擦阻力激增。并且，即使有润滑剂时，也显示了较高的摩擦阻力。
Ra超过3.5μm时，没有润滑剂时的摩擦阻力与Ra＝1.0～3.5μm时程度相同，并可以看到更好的效果。有润滑剂时摩擦阻力上升。