专利名称：用于制造平板玻璃的牵拉辊材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及平板玻璃的制造。更具体地，本发明涉及通过例如溢流下拉熔
制工艺制造平板玻璃时所用的压榨板(millboard)材料和牵拉辊。
背景技术：
在制造玻璃板时，用牵拉辊对玻璃带施加张力，从而控制由玻璃带形成的 玻璃板的标称板厚。例如，在溢流下拉熔制工艺中(见Dockerty的美国专利第 3338696和3682609号)，牵拉辊被置于熔制管尖端或根部的下游，用来调节
所形成的玻璃带离开熔制管的速率，从而决定成品玻璃板的标称厚度。
成功的牵拉辊需要满足多项相互矛盾的准则。首先，牵拉辊要能够在相当
长的时间内经受住与刚成形的玻璃相伴的高温。牵拉辊在这种环境中坚持得越 持久越好，因为更换牵拉辊会减少给定机器所生产的成品玻璃的量，从而增加 玻璃的最终成本。
其次，牵拉辊必须能够产生足够的牵拉力，以控制玻璃厚度。为了避免伤 及要制成有用的成品玻璃的玻璃带中央部分，牵拉辊只能在玻璃带边缘的有限 区域内接触玻璃带。因而，所需牵拉力只能利用此区域产生。然而，施加在玻 璃上的牵拉力不能太大，否则会损伤表面，并蔓延到有用的玻璃带中央部分。 因此，牵拉辊必须在向玻璃边缘区域施加过小的力和过大的力之间寻求平衡。
再次，用于制造牵拉辊的压搾板(millboard)材料必须足够硬，以便在长 时间生产过程中抵御碎玻璃引起的工艺损伤。
最后，牵拉辊不能脱落过多的颗粒，因为这些颗粒会附着到玻璃上，形成 表面缺陷，即形成所谓的表面杂物(onclusion)。若用于要求较高的应用，如 用作平板显示器的基板，则必须将玻璃的表面杂物控制在非常低的水平，因为 每个表面杂物都代表成品的一个缺陷区域(例如一个或多个有缺陷的像素)。 由于牵拉辊在热环境下工作，要找到既能对玻璃带施加足够牵拉力又不会在热 环境下脱落颗粒的材料，—是一个具有挑战性的难题。
牵拉辊优选这样设计，即让其在玻璃带外边缘与玻璃带接触，具体来说， 是就在玻璃带边缘处的厚巻边紧内侧的区域。这种牵拉辊的优选构造采用耐热材料如压榨板做成的圆盘，将其安装在驱动轴上。这种构造的例子见Moore的 美国专利第3334010号、Asaumi等的美国专利第4533581号和Hart等的美国 专利第5989170号，其完整内容通过参考并入本文，并用于描述牵拉辊的示例 性构造的具体目的。
多年来，压榨板材料已经在商业上用作垫圈中的绝缘材料、防火柜的内衬 以及玻璃制造业中浮法牵拉辊(float roll)的罩盖材料。诸如美国专利第 1594417、 1678345和3334010号所述的早期压榨板组合物通常包含水泥黏结剂 和石棉纤维，用以增加所得压榨板的强度，在高温应用中提供耐热性。考虑到 使用石棉引起的健康问题，人们开发了无石棉的压榨板材料。例如，美国专利 第4244781号披露了包含陶瓷、有机纤维、叶蜡石和无机黏结剂的压搾板组合 物。类似地，美国专利第4308070号披露了包含纤维素纤维、硫酸钡、水泥和 无机纤维的压榨板。
包含洗镀陶瓷纤维(washed ceramic fiber)和各种填料及功能组分的压搾 板也己在玻璃制造中用作浮法生产线牵拉辊(floatlineroll)的辊罩盖物。这些 洗镀陶瓷材料通常包含约20%或以上的、尺寸小于100目(0.0059英寸)的未 纤维化材料或渣球(shot)。当玻璃板从浮法生产线牵拉辊上通过时，未纤维 化材料可导致玻璃板中产生微观缺陷。 一旦去掉黏结剂，这些压搾板材料也会 积尘，有可能在玻璃板上产生表面杂物。
现有牵拉辊不能完全满足高温寿命长、施力受控、污染低以及硬度方面的
苛刻标准。因此，本领域需要提供一种牵拉辊，它在这些方面的性能优于现有 牵拉辊。
发明内容
本发明涉及用于制造玻璃的牵拉辊，更具体地，涉及用于制造牵拉辊的压 榨板材料。
第一方面，本发明提供用于制造玻璃的牵拉辊，其包含至少一块压搾板片， 其中所述至少一块压榨板片包含约5至约30重量份铝硅酸盐耐火纤维；约 10至约30重量份硅酸盐；约5至约25重量份云母；以及约10至约35重量份 高岭土；其中(a) (b) (c)和(d)总共至少占压榨板片的85重量％。
第二方面，本发明提供制造牵拉辊的方法，其包括提供至少一块牵拉辊形 式的压榨板片，所述片包含约5至约30重量份铝硅酸盐耐火纤维，约10至约30重量份硅酸盐，约5至约25重量份云母，以及约10至约35重量份高岭土， 其中(a) (b) (c)和(d)总共至少占压榨板片的85重量％;以及使压搾板 片暴露在约65(TC至约IOO(TC的高温中，从而使至少一部分的压榨板片致密化。 第三方面，本发明提供一种压搾板，其包含约5至约30重量份铝硅酸盐 耐火纤维；约IO至约30重量份硅酸盐；约5至约25重量份云母；以及约10 至约35重量份高岭土；其中(a) (b) (c)和(d)总共至少占压搾板的85 重量％。
又一方面，本发明提供一种通过本发明方法生产的牵拉辊。 另一方面，本发明提供一种牵拉辊，其中牵拉辊的至少一部分包含多铝红 柱石。
再一方面，本发明提供一种牵拉辊，其中牵拉辊的至少一部分包含方英石。 本发明的其他方面将有一部分在以下详细描述和权利要求书中陈述，还有
一部分可从详细描述中推知，或者通过实施本发明而习得。下述优点可借助所 附权利要求书中特别指出的要点及其组合来实现和达到。应当理解，前面的概 述和后面的详述都只是举例和解释，不对所披露的发明构成限制。
具体实施例方式
参考以下详细描述、实施例和权利要求书，以及前面和后面的描述，可更 容易地理解本发明。然而，在揭示和描述本发明的制品和/或方法之前，应当理 解，除非另行指出，本发明不受限于所披露的具体制品和/或方法，因为它们 理所当然可以变化。还应理解，本说明书所用术语仅仅是为了描述特定的方面， 不是为了限制本发明。
所披露的材料、混合物、组合物和组分是可以用于所述方法和组合物、可 以用在所述方法和组合物中、可以用于制备所述方法和组合物的产品，或者就 是所述方法和组合物的产品。本发明披露了上述及其他材料，应当理解，当披 露了这些材料的组合、子集、相互作用、组等，而没有明确、具体地一一提及 这些化合物的个别和成批组合及变化形式时，各种情况都视为具体考想到并描 述在了本说明书中。
以下提供的对本发明的描述，是为了以目前已知的实施方式说明本发明如 何能够实现。为此，相关领域的技术人员能够认识并理解，对本说明书所描述 的本发明的各个方面可以作出许多改变，并且同样能够获得本发明的有益结果。同样不言而喻，通过选择本发明的一些特征而不利用其他特征，也可以获 得一些本发明所需的益处。因此，本领域的工作人员可以认识到，对本发明作 出许多改进和调整是可能的，在某些情况下甚至是所希望的，它们是本发明的 一部分。因此，下面提供的描述是对本发明原理的阐释，不对其构成限制。
这里所用的单数形式"一个""一种"和"该"包括其复数指代对象，除 非上下文清楚地指出相反情况。因此，例如，提到一块"压搾板"时，它包括 有两块或多块这种压榨板的情况，除非上下文清楚地指出相反情况。
这里表达的范围可以是从"约"某个特定值始，和/或至"约"另一个特定 值止。当这样表达范围时，它在另一个方面包括从该特征值始和/或至另一个特 定值止。类似地，当用先行词"约"将数值表达为近似值时，应当理解，该特 定值构成另一个方面。还应理解，各范围的端点在含义上既包括与另一个端点 相关的情况，也包括与另一个端点无关的情况。
在说明书和最后的权利要求书中，当提到组合物或制品中某个组分的重量 份数时，它表示该组分与组合物或制品中任意其他组分之间的重量关系，其中 所述组合物或制品是用重量份数表示的。因此，在包含2重量份组分X和5重
量份组分Y的化合物中，X和Y以2:5的重量比存在，它们以这个比例存在与 复合物中是否包含其他组分无关。
如本说明书中所用， 一种组分的"重量％"或"重量百分数"或"基于重 量的百分数"是基于包含该组分的组合物的总重量，除非专门有相反的说明。 "渣球"是指未纤维化的材料。
"多铝红柱石"是本领域的技术人员熟知的术语，它是指在160(TC高温下 保持稳定的天然或合成形式的铝硅酸盐，它具有低热膨胀系数和良好的机械强 度。
"方英石"是本领域的技术人员熟知的术语，它是指在147(TC至其熔点 1728r之间保持稳定的一种氧化硅。这里所用的"方英石"还包括方英石的变 体高方英石，它出现在高于268。C的温度下，但只在高于147(TC的温度下稳定， 而在较低温度下会结晶并保持亚稳态。
这里所用"压縮率"是指材料在外加压力下的相对体积变化。例如，牵拉 辊的压縮率是指施加轴向压力后，组装好的压榨板片的厚度或组装好的牵拉辊 的长度发生的变化。
这里所用"回复率"是指撤去外加压力后，压縮材料膨胀的能力。例如，牵拉辊的回复率是指撤去轴向压力或者利用例如热膨胀拉伸牵拉辊轴时，压搾 板片的厚度扩大。
如上面所简要介绍的，本发明提供改进的牵拉辊，它可以用于例如制造平 板玻璃。在以下详细描述中提到的其他方面，本发明包括在制造平板玻璃的过 程中使用包含铝硅酸盐耐火纤维、硅酸盐、云母和高岭土的压搾板材料。
压搾板
在包括玻璃制造在内的各种工业中，压搾板材料常常用作绝热材料。压搾
板制品通常这样生产形成所需组分的浆料，利用旋转筛分筒(rotating screened cylinder)提取组分和使组分脱水，将脱水后的组分转移到合成毡上，然后转移 到累积辊(accumulator roll)上，各浆料层在此逐层叠加，累积到所需厚度。 累积而成的这些层可切开、取下、和形成具有所需尺寸的平板，以备后面使用。 在形成之后和期间，可用辊子压縮压搾板，使其具有均匀厚度。然后加热所得 压榨板，除去残余水分。美国专利第1594417、 1678345、 3334010、 4487631 和5989170号描述了制造压搾板的各种组合物和方法，其完整内容通过参考并 入本文，并用于描述制造压搾板制品的方法的具体目的。本领域的技术人员不 难确定制造压榨板制品的合适工艺条件。 铝硅酸盐耐火纤维
一方面，铝硅酸盐耐火纤维是主要包含铝硅酸盐材料的任何耐火纤维。可 采用天然的或合成的耐火纤维。具体说来，可采用衍生自高岭石或高岭土基材 料的耐火纤维。另一方面，衍生自高岭土基材料的天然耐火纤维可能包含杂质， 如氧化铁、二氧化钛和氧化钠。 一方面，本发明的耐火纤维可具有例如最长达 5微米的长度，例如最长达3微米的直径，以及例如5:1的纵横比。耐火纤维 优选基本上不含渣球或未纤维化材料。耐火纤维优选在最高达约176(TC的温度 下不熔化，并在将其置于最高达约1260'C的连续温度下时，其保持物理和化学 完整性。耐火纤维可以是购自美国纽约州尼亚加拉瀑布市尤尼福拉克斯公司 (Unifrax Corporation, Niagara Fall, New York, USA)的FIBERFRAX⑧材料，例 如FIBERFRAX 6000，该材料衍生自高岭土，包含约45 %至约51 %的氧化铝、 约46%至约52%的氧化硅、不足约1.5Q/^的氧化铁、不足约2。/^的二氧化钛、 不足约0.5%的氧化钠，其平均纤维直径约为1.5至约2.5微米，且包含约45 Q^至约55%的纤维化材料。本领域的技术人员不难选择合适的铝硅酸盐耐火纤 维。铝硅酸盐耐火纤维可占铝硅酸盐耐火纤维、硅酸盐、云母和高岭土组合的
约5至约30重量份，优选约IO至约30重量份，更优选约20至约30重量份， 例如占上述组合的约5、 6、 8、 10、 15、 20、 25、 26、 28、 29或30重量份。 若用基于组合物总重的重量百分数表示，则耐火纤维可占压搾板组合物总重的 约5.5重量％至约33.3重量％，优选约11.3重量％至约33.3重量％，更优选 约22.6重量％至约33.3重量％，例如5.5重量％、 7重量％、 10重量％、 15 重量％、 20重量％、 25重量％、 27重量％、 30重量％或33.3重量％。 硅酸盐
硅酸盐可以是硅酸镁、褐块石棉(rockwool)或其组合。可釆用天然的或 合成的硅酸盐材料。硅酸盐可以是镁橄榄石矿物或通过煅烧温石棉纤维得到的 合成镁橄榄石。硅酸盐优选为硅酸镁，如购自加拿大魁北克省谢布鲁克市 4372077加拿大有限公司(4372077 Canada Inc., Sherbrooke， Qc, Canada)的 FRITMAGTM硅酸镁。或者，硅酸盐可以是海泡石硅酸镁。若硅酸盐是海泡石硅
酸镁，则需要当心，因为此材料包含石棉纤维。本领域的技术人员不难选择合 适的硅酸盐材料。
硅酸盐可以占铝硅酸盐耐火纤维、硅酸盐、云母和高岭土组合的约10至 约30重量份，优选约15至约25重量份，更优选约15至约20重量份，例如 占上述组合的约IO、 11、 12、 15、 16、 17、 20、 25或30重量份。若用重量百 分数表示，则硅酸盐可占压搾板组合物总重的约11.1重量％至约33.3重量％， 优选约16.9重量％至约28.2重量％，更优选约16.9重量至约22.6重量％，例 如11.1重量％、 15重量％、 20重量％、 25重量％、 27重量％、 30重量％或 33.3重量％。
云母
云母可以是属于片状硅酸盐的云母族当中的任何页硅酸盐，其形式为具有 Si20s或2:5比例的四面体硅酸盐平行片层，例如黑云母、白云母、锂云母、金 云母或伊利石。 一方面，云母是高表面积云母，它基本上不含杂质，具有热稳 定性、低灼烧损失，且呈惰性。云母优选为薄片金云母，如购自加拿大魁北克 省苏佐尔镇苏佐尔赖特云母产品有限公司的SUZORITE 325-S (Suzorite Mica Products, Inc., Suzor Township, Quebec, Canada)。本领域的技术人员不难选择 合适的云母材料。
云母可以占铝硅酸盐耐火纤维、硅酸盐、云母和高岭土组合的约5至约25重量份，优选约10至约25重量份，更优选约15至约25重量份，例如占上述 组合的约5、 6、 8、 10、 15、 20、 21、 22、 24或25重量份。若用重量百分数 表示，则云母可占压搾板组合物总重的约5.5重量％至约27.8重量％，优选约 11.3重量％至约27.8重量％，更优选约16.9重量％至约27.8重量％，例如5.5 重量％、 7重量％、 9重量％、 15重量％、 19重量％、 25重量％、 27重量％ 或27.8重量％。 高岭土
高岭土可以是任何高岭土或陶土材料，如高岭石。高岭土优选为具有中等 粒度的风选高岭土，如购自美国乔治亚州桑得斯维尔市肯塔基一田纳西黏土公 司 (Kentucky-Tennessee Clay Co., Sandersville, Georgia, USA)的Allen黏土。 本领域的技术人员不难选择合适的高岭土。
高岭土可以占铝硅酸盐耐火纤维、硅酸盐、云母和高岭土组合的约10至 约35重量份，优选约20至约35重量份，更优选约25至约35重量份，例如 占上述组合的约10、 11、 13、 20、 25、 30、 31、 32、或35重量份。若用重量 百分数表示，则高岭土可占压搾板组合物总重的约11.1重量％至约39.5重量 %,优选约22.6重量％至约39.5重量％，更优选约28.2重量％至约39.5重量 %，例如11.1重量％、 13重量％、 15重量％、 20重量％、 30重量％、 33重 量％、 38重量％或39重量％。
其他材料
压榨板材料还可包含功能组分。 一方面，功能组分包含纤维素材料、淀粉 材料、胶体材料或其组合。功能组分可用于形成压搾板制品。在牵拉辊的典型 工作温度下加热或使用压搾板制品时，功能组分可燃烧或分解。 一方面，功能 组分可以是加工助剂，如加工过的木浆纤维素纤维。功能组分也可以是黏结剂， 如阳离子型土豆淀粉，例如购自美国新泽西州科尔尼市美国关键品有限公司 (American Key Products, Inc, Kearney, New Jersey, USA)的Empresol N; 或者 胶体氧化硅，如碱性胶体氧化硅溶液，例如购自美国伊利诺依州内珀维尔市纳 尔科化学公司(Nalco Chemical Co., Naperville, Illinois, USA)的LUDOX -Nalco 1140。
功能组分最多可占压榨板材料的约15重量％。
压榨板材料优选基本上不含石棉、未纤维化材料和少量结晶氧化硅粒子。 压搾板材料优选包含少于约0.5重量％、更优选少于约0.1重量％的结晶氧化硅，最优选不含结晶氧化硅。压搾板材料还优选包含少于约0.8重量％、更优
选少于约0.3重量％的二氧化钛，最优选不含二氧化钛。
压榨板整体组合物
本发明的压搾板包含约5至约30重量份铝硅酸盐耐火纤维；约10至约30 重量份硅酸盐；约5至约25重量份云母；以及约10至约35重量份高岭土； 其中铝硅酸盐耐火纤维、硅酸盐、云母和高岭土总共至少占压榨板片的85重 量％，优选至少占压搾板片的95重量％。压榨板整体组合物可进一步包含上 文描述的功能组分。当加热到牵拉辊的典型工作温度和制造玻璃的常用温度 时，功能组分可燃烧或分解，从而影响各组分在压榨板整体组合物中的百分含 量。由功能组分燃烧或分解引起的重量损失可达约O至约15重量％。 一方面， 压搾板组合物的热损失为约8重量％至15重量％。另一方面，压榨板组合物 的热损失为约10重量％。
一方面，加热之后，优选的压榨板组合物包含约20重量％至约30重量％， 优选约26重量％的铝硅酸盐耐火纤维；约10重量％至约20重量％，优选约 15重量％的硅酸盐；约14重量％至约25重量。％，优选约20重量％的云母； 约28重量％至约35重量％，优选约31重量％的高岭土；以及约5重量％至 约10重量％，优选约8重量X的LUDOX②。
一方面，优选的压搾板组合物可经受高于约100(TC的温度。
牵拉辊的压縮率取决于形成牵拉辊的压搾板片的密度。牵拉辊优选具有低 压縮率，例如25。C时在约15%至约30%之间，约110。C时小于5X，因此压榨 板材料也应具有这样的低压縮率。压榨板材料还宜具有高回复率，例如大于约 30%，优选大于约40%。撤去施加在牵拉辊上的轴向压力后，或者牵拉辊轴因 热膨胀而伸长后，具有这样的回复百分率的压搾板材料可发生膨胀，从而防止 形成牵拉辊的压搾板片分离。
作为对照，购自日本东京霓佳斯株式会社(Nichias Corporation, Tokyo, Japan)的压榨板材料Nichias SD-115据信包含10%—20%的耐火陶瓷纤维、40 %—50%的云母和40%—50%的黏土。 Nichias SD-115材料仅能经受约800°C 的温度，其热损失达14重量％ — 16重量％， 25"C的压縮率为10% —17%， 760 T的回复率为35%—40%。
如这里以及下面实施例所描述的，本发明的压榨板具有更高的温度耐受 性、更低的热损失和/或更高的76(TC回复率。牵拉辊
用于制造平板玻璃的牵拉辊可由上述压搾板生产。可将压榨板切割成片， 以面一面接触的形式安装在轴上。每片的外表面形成牵拉辊外表面的一部分。 牵拉辊外表面的至少一部分经调适后可与玻璃板接触。牵拉辊上适合与玻璃板
接触的部分在室温下的肖氏D硬度在30至55之间，优选在40至55之间。
应当认识到，文献中有许多不同的牵拉辊结构，它们适用于制造平板玻璃。 美国专利第6896646号描述了用于制造玻璃板的牵拉辊，其完整内容通过参考 并入本文，并用于描述由压榨板材料生产牵拉辊的方法的具体目的。本发明不 限于特定的牵拉辊结构或配置，本领域的技术人员不难选择合适的牵拉辊结 构。
在一个典型的结构中， 一对牵拉辊咬住通过溢流下拉工艺形成的玻璃板， 其中牵拉辊的至少部分外表面与玻璃片接触。牵拉辊还可包括机械轴，轴上有 许多通过轴环固定的压榨板片，当压搾板片附贴于轴上时，轴环对其施加轴向 压力。组装好的牵拉辊可在轴的至少一端包含一轴承面。牵拉辊还可包含特别 适于接触玻璃板的部分，牵拉辊外表面在此处自轴延伸出来的距离大于其周围 部分延伸出来的距离。这种结构可降低来自牵拉辊的粒子沉积在玻璃板上形成 表面杂物的可能性。
在组装形成牵拉辊之前，可对压榨板片进行预烧，使得它们在处于牵拉辊 的工作温度下时基本上不发生组成或尺寸上的变化。例如，在预烧步骤中，可 将压榨板片加热到约65(TC至约IOO(TC，优选约760。C至约IOO(TC，并保持至 少2小时。然后，可将压搾板片冷却到室温，组装形成牵拉辊。在此预烧步骤 中，存在于压榨板材料中的功能组分如纤维素在加热条件下烧掉。或者，牵拉 辊可不经预烧步骤而直接使用。若形成牵拉辊的压榨板材料包含易燃功能组 分，则需要调整用来组装牵拉辊的压力，以便在功能组分烧掉后作出补偿。当 然，在实施本发明时，也可采用其他预烧时间和温度，只要它们最终提供的牵 拉辊在牵拉辊的工作温度下保持组分稳定。
致密化及形成多铝红柱石和/或方英石
本发明牵拉辊的一个方面是，其硬度足以抵抗工艺损伤，如在更长时间的 生产期间因出现裂纹而产生的碎玻璃引起的工艺损伤。在生产期间，玻璃偏向 一侧的移动通常与组成牵拉辊的压搾板片的分离有关。当采用较软的压榨板材 料时，牵拉辊表面可能出现裂纹或内嵌玻璃粒子。处于工作温度如约65(TC至约1200"C时，牵拉辊的一部分发生致密化，牵拉辊上该部分的密度大于牵拉辊 刚形成时的密度。开始的时候，致密化会发生在牵拉辊与玻璃接触的外表面， 或者以各种几何特征发生，具体取决于牵拉辊的结构和制造玻璃的具体条件及 温度。致密化速率随时间的变化取决于牵拉辊所处的温度。致密化程度可利用
市售设备如硬度计，在牵拉辊表面通过测定肖氏D硬度值来度量。牵拉辊上要
与玻璃板接触的部分优选比常规压搾板和牵拉辊材料更硬，从而更能抵御工艺 损伤和内嵌玻璃的损害。
在进一步处于约IOO(TC和更高的温度时，牵拉辊的一部分可形成多铝红柱 石、方英石或其组合。牵拉辊上可形成多铝红柱石和/或方英石的部分可随牵拉 辊的结构和该牵拉辊所处的温度而变化，但通常是牵拉辊的外部。较佳的是， 牵拉辊上要接触玻璃板的部分也形成多铝红柱石层、方英石层或包含多铝红柱 石和方英石的组合层。
致密化和形成多铝红柱石有益于牵拉辊的性能。研究发现，其硬度足以抵 御工艺损伤的牵拉辊比常规牵拉辊具有更长的使用寿命，同时不需要对玻璃板 施加过大的力，也不会产生高度的微粒污染。本发明的牵拉辊可获得40天至 超过100天的使用寿命，优选超过75天，最优选超过100天。
本发明的牵拉辊可满足上述一个或多个苛刻的要求。本发明的牵拉辊不必 同时满足上面提到的所有要求。 一方面，致密化和/或形成多铝红柱石可使牵拉 辊能够经受与形成玻璃相关的高温，并提供更长的使用寿命。另一方面，本发 明的牵拉辊表面可施加足以控制玻璃板厚度的拉力。又一方面，牵拉辊的组成 提供了足够的硬度，使其能够抵御碎玻璃引起的工艺损伤，并且不会放出过多 的颗粒，以免在通过下拉工艺制造的玻璃板上产生表面杂物。
实施例
为了进一步阐释本发明的原理，下面提供了实施例，为本领域的普通技术 人员完整地揭示和描述本发明要求专利保护的压搾板牵拉辊和方法如何实现 和评价。它们的目的仅仅是为本发明提供示例，而不是对本发明人视为其发明 的内容在范围上作出限制。本发明人已尽力确保相关数值(例如量、温度等) 的准确性；然而，可能存在某些误差和偏差。除非另行指出，否则份数是指重 量份数，温度是以。C为单位的温度或指处于室温，压力是指处于或接近大气压。
对示例性牵拉辊制品测定了相关物理性质和性能，如硬度、压縮率和回复率。
实施例1一本发明的压榨板A
在第一个实施例中，利用常规制造技术，由下表l所列组分制备压搾板材料。
表1-本发明的压搾板A
重量％ 组分_
1.5 纤维素纤维
24.5 FIBERFRAX 6000耐火纤维
15.0 Fritmag硅酸镁
19.0 SUZORITE 325-S云母
30.0 高岭土(Allen黏土)
2.5 Empresol N淀粉
7.5 LUDOX⑧胶体氧化硅
然后在两种温度下分析上面制备的一片本发明压榨板的密度、厚度、硬度 和压縮率。该分析的结果总结在下表2中。硬度值根据ASTMD2240测定，釆 用购自美国马萨诸塞州诺伍德市威尔逊仪器公司(Wilson Instruments, Norwood, Massachusetts, USA)的肖氏硬度计。压縮率和回复率数值根据ASTM F36测定。 表2 -本发明压榨板A的物理性质
温度_^_110 0C 760 0C
密度 克/厘米3 1.006 0.974
厚度 毫米 6.01 5.85
硬度 肖氏D 48 35
压縮率 ％ 4.57 12.67
回复率 ％ 45.22 40.31
观察表2中所列数据，特别可以看到，压榨板组合物的肖氏D硬度值足够 高，在搬运和处理玻璃板方面提供了优点，不会产生由碎玻璃引起的工艺损伤。 此外，本发明压榨板材料的低压縮率和高回复率表明，它适用于牵拉辊。高回 复率还意味着，在制造过程中和工作温度下，经过压縮的压搾板材料可充作对 抗牵拉辊轴环的弹性件。
实施例2—对照压搾板
在第二个实施例中，本发明的压榨板A与Nichias SD-115材料作了比较。表3详细列出了本发明的压搾板A和Nichias SD-115材料的典型物理性质范围。 表3 -本发明的压搾板A与NichiasSD-115的比较
性质
本发明的压榨板A Nichias SD-115
耐受温度
在760 。C煅烧后的重量损失 增量失重，650 。C一 1,000 。C 25 。C的肖氏D硬度值 110°C的压縮率 760 °C的回复率
^ 1000 oc 10.9- 14.4 % 0.3 % 34-49 4.2-15.1 % 30.1 —43.4 %
800 。C 14.0—16.0% 1.8 0/0 35_50 10- 12% 35 — 40 %
如上表3所详细列举的，本发明的压搾板A比作为对照的NichiasSD-115 材料具有更高的耐受温度。此外，在76(TC煅烧冲孔压榨板圆盘之后，本发明 的压榨板表现出更低的重量损失。在650"C至1000'C之间经热重分析法测定的 增量失重，可用来表征在牵拉辊工作过程中燃烧或分解引起的材料损失量。增 量失重较高的材料通常要求调整对牵拉辊的压力，以防止压搾板盘片分离。或 者，具有高回复率的材料可通过膨胀来填补因燃烧、分解而损失的体积，或者
通过牵拉辊轴在例如热膨胀作用下的伸长来填补。本发明的压搾板有利地表现 出明显较低的增量失重以及较高的回复率。本发明的压榨板还比SD-115材料 具有更低的压縮率，表明它更适合用来生产牵拉辊。 实施例3 —本发明的牵拉辊
在第三个实施方式中，利用由本发明的压榨板A和市售压榨板材料Nichias SD-115生产的牵拉辊制造平板玻璃。利用本发明的牵拉辊和作为对比的Nichias 牵拉辊进行的玻璃板生产流程持续24小时。有关实验性生产流程的结果详见 下表4。
表4-玻璃板生产流程_
本发明的压榨板A Nichias SD-115
精选板，％ 裂纹/裂缝，％ 板厚
流程持续时间 应力，范围最大值
97.7 0
相近 24小时 109.42
94.5 1.1
相近 24小时 135.19绝对最大值 97.60 -107.33
200毫米范围最大值 95.75 104.74
如表4所示，由本发明的压搾板A制造的牵拉辊在玻璃板生产流程中表现 良好。表4中所用术语"精选板"是指符合质量控制标准、适合销售的平板玻
璃片。与利用Nichias牵拉辊的作为对比的流程相比，利用本发明的压搾板A 牵拉辊进行的生产流程得到了明显更高百分比的精选板。此外，本发明的压榨 板A牵拉辊没有产生任何包含裂纹或裂缝的玻璃板，而Nichias牵拉辊产生了 1.1%的包含裂纹或裂缝的玻璃板。利用这两种牵拉辊生产的平板玻璃的厚度相 近。
精选板的产量增加而生产缺陷即裂纹/裂缝的水平较低，意味着由本发明的 压榨板材料制造的牵拉辊具有明显的商业优势。表4还显示本发明的牵拉辊施 加在玻璃板上的应力减小。应力沿玻璃板的全部四条边缘测量，因此表4示出 了用于分析此数据的一些通用度量标准。由于应力可为正值，也可为负值，所 以该数据通常可基于绝对值、数值范围和最大值(设想中最糟的情况)进行评 定。可认为低应力是较好的，用户通常会规定他们可接受的应力范围。
在本申请中提到了各种出版物。这些出版物的完整内容通过参考并入本申
请，以便更充分地描述本申请所述的化合物、组合物和方法。
可对本文所述的化合物、组合物和方法作出各种改进和变化。通过研读本 说明书和实施本说明书所述的化合物、组合物和方法，本说明书所述的化合物、 组合物和方法的其他方面将是显而易见的。本说明书和实施例应视为示例。
权利要求
1.用于制造玻璃的包含至少一块压榨板片的牵拉辊，其特征在于所述至少一块压榨板片包含(a)约5至约30重量份的铝硅酸盐耐火纤维；(b)约10至约30重量份的硅酸盐；(c)约5至约25重量份的云母；以及(d)约10至约35重量份的高岭土；其中(a)(b)(c)和(d)总共至少占压榨板片的85重量％。
2. 如权利要求1所述的牵拉辊，其特征在于牵拉辊的至少一部分包含多铝红 柱石。
3. 如权利要求1所述的牵拉辊，其特征在于牵拉辊的至少一部分包含方英石。
4. 如权利要求1所述的牵拉辊，其特征在于牵拉辊外表面的至少一部分包含 多铝红柱石，且外表面的多铝红柱石部分位于接触玻璃板处。
5. 如权利要求1所述的牵拉辊，其特征在于牵拉辊外表面的至少一部分包含 方英石，且外表面的方英石部分位于接触玻璃板处。
6. 制造牵拉辊的方法，其包括提供至少一块牵拉辊形式的压搾板片，所述片包含(a) 约5至约30重量份铝硅酸盐耐火纤维；(b) 约IO至约30重量份硅酸盐；(c) 约5至约25重量份云母；以及(d) 约10至约35重量份高岭土，其中(a) (b) (c)和(d)总共至少占压榨板片的85重量％;以及将压 搾板片置于约65(TC至约IOO(TC高温下，从而使压搾板片致密化。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述致密化的时间和温度足以在牵 拉辊的至少一部分上形成多铝红柱石。
8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述致密化的时间和温度足以在牵 拉辊的至少一部分上形成方英石。
9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述致密化的时间和温度足以在牵 拉辊外表面的至少一部分上形成多铝红柱石。
10. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述致密化的时间和温度足以在牵拉辊外表面的至少一部分上形成方英石。
11. 通过如权利要求6所述的方法生产的牵拉辊。
12. 压榨板，其包含(a) 约5至约30重量份的铝硅酸盐耐火纤维；(b) 约10至约30重量份的硅酸盐；(c) 约5至约25重量份的云母；以及(d) 约10至约35重量份的高岭土；其中(a) (b) (c)和(d)总共至少占压榨板片的85重量％。
13. 如权利要求12所述的压搾板，其特征在于所述铝硅酸盐耐火纤维由高岭 土制造。
14. 如权利要求12所述的压榨板，其特征在于所述硅酸盐包括硅酸镁、褐块 石棉或其组合。
15. 如权利要求12所述的压榨板，其进一步包含功能组分。
16. 如权利要求15所述的压搾板，其特征在于所述功能组分包括纤维素、淀 粉、胶体氧化硅、或其组合。
17. 如权利要求12所述的压搾板，其包含不足0.5重量％的结晶氧化硅。
18. 如权利要求12所述的压榨板，其包含不足0.8重量％的二氧化钛。
19. 如权利要求12所述的压榨板，其特征在于所述压搾板基本上不含石棉。
20. 如权利要求12所述的压搾板，其特征在于所述压榨板基本上不含渣球。
全文摘要
用于制造玻璃的包含高温压榨板材料的牵拉辊。所述压榨板包含铝硅酸盐耐火纤维、硅酸盐、云母和高岭土。披露了制造牵拉辊的方法，以及通过所述方法生产的牵拉辊。所述方法包括形成牵拉辊，将牵拉辊置于高温下，使牵拉辊的至少一部分致密化。
文档编号B21K1/02GK101553666SQ200780044339
公开日2009年10月7日 申请日期2007年11月5日 优先权日2006年11月29日
发明者D·V·牛鲍威, M·拉卡斯 申请人:康宁股份有限公司