专利名称：辊覆层的制作方法
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W094/09208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°C。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。
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。
具体实施例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。通过用多官能团稀释剂对环氧树脂进行改性而使环氧树脂弹性化。术语“包含弹性环氧树脂的组合物”或“弹性环氧树脂组合物”在此处表示用多官能团稀释剂改性的环氧树脂。术语“多官能团的稀释剂”理解为包含多于两个与环氧树脂反应的反应基团的稀释物。作为反应基团可考虑各种与所关注的环氧树脂反应的基团，例如胺基团、环氧基团或异氰酸酯基团。作为多官能团稀释剂，在本发明中可以使用脂肪族、芳香族或脂环族的烃，其特征为具有长的碳链。在本发明的一种实施方式中，多官能团稀释剂含有脂肪族的烃。环氧树脂通过长碳链得到弹性特性。并非用于限制地，多官能团稀释剂可以由丙氧基化甘油的三缩水甘油醚或由环氧化蓖麻油制成，其化学式如下。
权利要求
1.辊覆层，其具有包含环氧树脂的组合物且肖式D硬度为75-85。
2.按照权利要求1所述的辊覆层，其中所述环氧树脂通过多官能团的稀释剂改性。
3.按照权利要求2所述的辊覆层，其中所述多官能团的稀释剂由脂肪族的烃构成。
4.按照权利要求2或3所述的辊覆层，其中所述多官能团的稀释剂在环氧树脂组分中的含量为10-30重量百分比，基于环氧树脂的量计算。
5.按照前述权利要求中任一项所述的辊覆层，其包含纤维增强物。
6.纤维幅材机的辊，其具有辊本体和设置于其上的权利要求1至5中任一项所述的辊覆层。
7.按照权利要求6所述的辊，其表面是有槽的、有孔的和/或有盲孔的。
8.按照权利要求7所述的辊，其槽的宽度为0.3-15mm，深度为0.5-50mm。
9.按照权利要求7或8所述的辊，其被构造为压辊或吸辊。
10.按照权利要求6所述的辊，其具有光滑的表面。
11.按照权利要求10所述的辊，其被构造为压辊或压光机辊。
全文摘要
本发明涉及一种辊覆层，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。本发明还涉及一种纤维幅材机的辊，其包括辊本体和设置于其上的根据本发明的辊覆层。
文档编号C09D163/00GK103102765SQ20121037521
公开日2013年5月15日 申请日期2012年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者托米·阿约维塔 申请人:美卓造纸机械公司