[發明專利]刀片涂層

有效

• 申請號: 201080052908.7
• 申請日: 2010-08-03
• 公開（公告）號: CN102648317A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: H.比肖夫;A.貝倫德斯;W.P.梅爾;A.艾西梅爾;N.加姆斯賈格
• 申請（專利權）人: 沃依特專利有限責任公司
• 主分類號: D21H23/34
• 分類號: D21H23/34;D21H25/08;D21H25/12;B41F9/10;D21G3/00;D21H25/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賈靜環

本發明涉及用于造紙機器用的刮刀，以及具體地，涉及涂覆紙幅時使用的刮刀的構成。

通常，造紙工藝中制造的纖維幅(Faservliesbahn)，即所謂的原紙幅，仍不具有各種待制造的紙類型所需的表面性能，因此必須對其進行相應加工。

為了平滑紙幅表面，一般將包含顏料、粘合劑和助劑的膏狀涂層施用在所述表面上。可以在獨立的操作中涂布紙幅，但是一般通過將涂布機連接在造紙機中而整合入造紙工藝中。通過刮刀涂布法實現平滑紙表面，在該方法中一開始將過量涂布介質施用于紙上，之后用刮刀刮去。由于刮刀(稱作涂布刀片)施加在涂布顏料上的壓力，通過刮涂填充紙表面上的凹處，從而在經涂布的紙上實現了均勻的表面。

表面結構，例如衛生用紙上的表面結構通過起皺方法制造，其中引導紙幅使紙幅經過稱作起皺刮刀的刮刀的上方。

由于在這兩種方法中刮刀在紙幅上施加的壓力高，在此通常接觸壓力為150N/m(相對刮刀長度的接觸壓力)或更高，對刮刀的耐磨性提出了更高的要求。因此，用于紙幅表面處理的刮刀通常由高強度鋼制造。

已知在施用于紙幅或接觸涂布材料的區域所提供的刮刀表面設置具有如下的涂層：該涂層的耐磨性比刮刀基材的耐磨性更高。這樣的涂層通常由耐磨損材料使用金屬氧化物或硬質金屬(其中金屬碳化物嵌入鈷基質、鎳基質或鐵基質中)制造。為了施用物理上以及化學上盡可能均勻的涂層，優選使用熱噴涂技術，其中涂布材料通過多次操作施用。每次操作均將涂布材料薄層提供至刮刀上或先前已施用的涂層上。在此，以多個薄層施用涂層確保了涂布材料的各成分不會在形成涂層期間發生分離。由于單個層的化學和物理性質的一致性，從而制造了均勻涂層。

為了抑制刮涂時在紙幅或起皺紙幅上形成刮刀條紋，在施用后將刮刀涂層的表面研磨平滑至使其顯示盡可能小的粗糙度。利用一定的涂布材料組合以及針對設計刮刀基體中所使用的材料，可能需要在涂層和刮刀基體之間設置額外的層以實現涂層在刮刀基體上更好的粘附。

國際專利申請WO?2006/134209?A1中記載了提供有粘合層的耐磨損刮刀涂層的進一步發展。該涂層具有多層結構，在該結構中，接觸紙幅的涂層的表面由硬質材料形成，例如碳化鎢、碳化鉻或碳化鈦，其中涂層在鄰接刮刀基體的一側由在刮刀基體上粘附性能好的材料形成。適用于這種層的材料是氧化鈦和氧化鋁。在所述兩個外層之間的層具有兩種層材料的混合物，其中層材料的比例隨著與由該材料形成的涂層表面的距離增加而減小。

在刮刀刮涂方法中，刮刀在紙幅邊緣的損耗比中間區域的的損耗更大，因為刮刀的外端通常不接觸刮涂介質，因此與接觸刮涂材料的刮刀部分比較會更快地被形成原紙幅的纖維墊的粗燥表面磨損。為了對抗這種作用，國際專利申請WO?98/28089建議在刮刀上設置額外的層，其設置在刮刀基體和實際涂層之間。該硬質材料中間層具有比工作涂層更小的磨損率，因此可以更長時間保持刀片輪廓。

如果刮刀有破損，則必須更換刮刀。但是在更換后直到新刮刀“試運行(eingelaufen)”需要一些時間，其代表的事實是：雖然將刮刀涂層研磨至精確匹配紙幅方向的幾何配置，但是實際上在幾何配置中仍舊存在較小的偏差。結果導致刮刀不能制造具有所需質量的紙幅表面。刮刀“試運行”的時間是直到紙表面顯示所需質量所需的時間，可以長達1小時。在“試運行”期間制造的紙質量較差，并且在一定情況下必須被丟棄。

因此，期望提供處理纖維幅例如紙幅的表面用的刮刀，其使得更短的試運行時間成為可能。

根據一實施方案，刮刀具有基體和設置在基體表面上的涂層，其中該涂層至少覆蓋基體表面的部分區域，在該部分區域上該刮刀設置為與纖維幅接觸，其中該涂層在背離基體設置的表面上的孔隙度大于涂層在鄰接基體的表面上的孔隙度。

本上下文中，本說明書和權利要求書中列出特征時使用的術語，例如“包括”、“具有/顯示”、“包含”、“含有”和“有”以及它們的語法變格通常不被認為是特征的封閉式說明，所述特征例如過程步驟、設備、區域、尺寸和類似，不排除存在其他的或額外的特征以及其他的或額外的特征的組合。

涂層具有多孔性表面區域的刮刀，與表面區域為基本上非多孔性的刮刀相比，耐磨性更小，因此更快地適應在刮刀上方移動的紙幅所具有的偏離刮刀幾何尺寸的幾何尺寸。本上下文中的基本上非多孔性(無孔)理解為孔隙度相應于技術上可能的最小值。