JP3553877B2 - 紙工業用の被覆ロッド - Google Patents

Description

【０００１】
本願発明は紙工業用の被覆ロッドに関する。
この被覆ロッドは、紙工業において使用し、そして、被覆した厚紙または紙を製造するために、この被覆ロッドは、一般的に被覆材料（または、ソース(sauce) ）を厚紙または紙に運搬する。被覆ロッドは、直径が約１０〜２０ｍｍの金属棒で作られる。被覆ロッドはポリマースリーブのようなある種の支持体に保持され、この支持体はベットとも言われ、被覆ロッドはその中で回転できる。回転するときに、被覆ロッドは、紙から過剰の被覆材料または「ソース」を除去するかき取り装置を形成し、紙への被覆ロッドの適用圧力を変化させることによって、及び／または回転速度を変化させることによって、得られる紙上で被覆材料がかき取られ、または紙の所望の材料厚みが得られる。
【０００２】
このような技術の工業的限定は、被覆ロッドに構造的な別の進歩をもたらし、紙の上に堆積する被膜材料の量を増加することを可能にする。この改良は被覆ロッドの回りに金属線を巻き付けることであった。種々の直径の金属線を用いることによって、二つの連続するワイヤーの巻き取りのあいだの空間容積を変化でき、この空間容積が被覆材料をかき取るより大きなまたは同等の溜まりを達成することができる。その結果、被覆ロッドに溝を深く刻むことが好ましく、この溝は巻き取られた金属線と同様の機能を備えていた。
【０００３】
絶えず速くなる紙製造速度とともに、転写ロールが紙製造装置にますます使用されだし、被覆ロッドも紙に所定量の被膜材料を堆積するためになお使用されている。これらの新しい機械では、被覆ロッドが「サイズプレスの予備被覆」用に使用される。被覆紙は、高付加価値を備え且つ高品質の紙であり、この紙は両面に被覆材料の被膜を２層または３層堆積することによって得られる。装置はその端部にさらに四つの被覆ヘッドを備える。製造装置において激しく使用される被覆ロッドは、このロッドに急激な摩耗をもたらし、着色被覆材料が使用された場合には、この被覆ロッドへの顔料の激しい付着のために、上述の摩耗が加速されると理解されている。この急激な摩耗の結果として、それぞれの装置の被覆ロッドを二日ごとに交換する必要がある。現在では、この装置はそれぞれが８本の被覆ロッドを備えており、紙製造業の被覆ロッドの経済的な影響を、苦もなく査定することができる。
【０００４】
被覆ロッドの摩耗を減少することを試みるために、クロムで表面を覆った層が被覆ロッド上に付けられた。しかしこのようにして作られた被覆ロッドは、たとえ評価しうる利点があっても、完全な満足を与えない。
本発明の目的は、耐久性がかなり増加し、少なくとも５０％まで、そして滑らかで溝を有する被覆ロッドを提供することである。
【０００５】
もう一つの本発明の目的は、セラミック混合物で形成した表面層で被覆された被覆ロッドを提供することであり、この表面層は、ぬれ角または湿潤性が３０°〜９０°の間にあり、且つ５％未満の気孔率を備え、穴径は５μｍを越えない。 被膜材料が互いに協動する転写ロールと被覆ロッドとのあいだに存在する種々の表面張力のために、被膜材料の挙動は一つの状態から他の状態へと変化する。実際に、例えば溝の空隙に含まれている被覆材料の全てまたはその中のほとんどを除去することを望むならば、、転写ロールと被覆材料とのあいだの表面張力は、被覆材料と被覆ロッドとの間の表面張力より大きくなることが必要になることが判明した。したがって、被覆ロッドの表面層の湿潤性が十分でないならば、そして乾燥摩擦が表面層と被覆材料とのあいだに発生するならば、すなわち、湿潤性がさらに大きければ、その後被覆材料の少なくとも幾らかが表面層に例えば溝の底に残留する。後者の場合、溝はそれらのかき取り機能を十分に発揮しない、なぜなら所定量の被覆材料が溝の底に滞留して残留する。
【０００６】
本発明の一つの特徴にしたがって、表面層のぬれ角または湿潤性は３０°〜９０度、好ましくは６０°〜８５°である。
被覆ロッドの表面層の湿潤性は、この表面層の所定の因子を変化させることによって改良され、この因子は、気孔率または穴径、例えば表面層を形成するために使用されるセラミック混合物の格子内の表面の構造のようなものである。表面層は列記したセラミック粒を形成し、所定の場合には、混合物に使用するセラミックスのモル濃度またはモル含有量を変化することが好ましい。本発明は、混合物に、モル含有量が４０〜６０％の間にある主構成材を使用することを主張する。
【０００７】
表面層は、被覆ロッド上に解凝集したセラミック粒、または粉砕して溶融した或いは焼結して解凝集した粒の粉末の吹きつけによって達成され、各解凝集サイズが５μｍ未満好ましくは１μｍ程度である。吹きつけられた粉末の粒度測定は、８０μｍ未満であり、好ましくは１０〜４５μｍである。すなわち、得られた表面層は、５μｍ未満の平均穴径を備え、１５〜６０μｍの厚みと、５％未満の気孔率とを有する。
【０００８】
本発明に従う好ましいセラミックは、Ｃｒ_２ ０_３ 、ＭｇＯ、Ａｌ_２ Ｏ_３ 、ＴｉＯ_２ 、ＳｉＯ_２ 及びＺｒＯ_２ の中から選択する。
一つの具体的な混合物は、５０％のＣｒ_２ ０_３ と５０％のＭｇＯとによって構成される。
さらに別の具体的な混合物は、モル含有量で次の組成である。すなわち、
４８％のＡｌ_２ Ｏ_３ 、
３５％のＴｉＯ_２ 、
１５％のＳｉＯ_２ 、及び
２％のＺｒＯ_２ である。
【０００９】
ＺｒＯ_２ 、Ａｌ_２ Ｏ_３ 、ＳｉＯ_２ 及びＴｉＯ_２ のセラミック、または炭化物及び窒化物を含む混合物も使用することができる。
選択されたセラミック混合物の吹きつけのための条件は、次のとおりある。

吹きつけの際に、被覆ロッドは、例えばＣＯ_２ の噴流によって５０℃以下の温度に保持する。
【００１０】
本発明によって得られた仕上げ表面層は所定の表面粗さを備え、ほとんどの部分に対して除去する必要がありが、完成した被覆ロッドの表面は損なわれない。処理は、１μｍ未満の表面粗さを得るように、被覆された被覆ロッドに成される。この表面処理は例えば湿式研磨にすることができる。
別の処理は、被覆ロッドを支点に回転するゴムのシリンダーの中にまたは二つのゴムのシリンダーのあいだに被覆ロッドを配置することからなり、被覆ロッド／ゴムシリンダーの組み立て物が、ＣａｃＯ_３ 、ＴｉＯ_２ 、または直径が１ナノメーター未満のである他の粒子の５０ｖｏｌ％のスラリーに浸漬される。

Claims (12)

1. 被覆紙または被覆厚紙の紙製造装置に装備され且つ被覆材料を堆積するための被覆ロッドであって、
   前記被覆ロッドは、前記紙製造装置の被覆ロッド支持ベッドに収容且つ支持され、且つ表面仕上げをした金属棒からなり、
   前記金属棒は、該金属棒の長さの大部分を熱吹き付けセラミックの表面層で覆い、
   前記セラミックの表面層が、３０°〜９０°の間の表面層ぬれ角と、５μｍ未満の気孔平均穴径を備え、且つ５％未満の気孔率とを備えることを特徴とする被覆ロッド。
2. 前記表面層ぬれ角は、６０°〜８５°の間であることを特徴とする請求項１記載の被覆ロッド。
3. 前記セラミックの表面層は、１μｍ未満の表面粗さを備えることを特徴とする請求項１記載の被覆ロッド。
4. 前記セラミックの表面層は、モル濃度がセラミックの混合物の全含有量に対して４０〜６０％の間である主構成物を含むセラミックの混合物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の被覆ロッド。
5. 前記セラミックは、Ｃｒ_２０_３、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２及びＺｒＯ_２及びそれ他の混合物からなる群から選択することを特徴とする請求項４に記載の被覆ロッド。
6. 前記セラミックの混合物は、ＺｒＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２及びＴｉＯ_２で作られることを特徴とする請求項４記載の被覆ロッド。
7. 前記セラミックの混合物は、５０モル％のＣｒ_２０_３と５０モル％のＭｇＯとで作られることを特徴とする請求項４記載の被覆ロッド。
8. 前記セラミックの混合物は、４８％のＡｌ_２Ｏ_３、３５％のＴｉＯ_２、１５％のＳｉＯ_２及び２％のＺｒＯ_２のモル濃度であることを特徴とする請求項４記載の被覆ロッド。
9. 前記セラミックの表面層は、１５μｍ〜６０μｍの厚みを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の被覆ロッド。
10. 前記セラミックの表面層はセラミック材料を吹き付けることによって達成され、且つ前記セラミック材料は、前記金属棒上で８０μｍ未満の粒度分布を有する粉末の形であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の被覆ロッド。
11. 前記セラミック材料は、１０μｍ〜４５μｍの粒度分布を有する粉末の形であることを特徴とする請求項１０に記載の被覆ロッド。
12. 前記粉末の粒が、溶融及び粉砕したセラミックと、凝集したセラミックの粒子と、凝集焼結セラミックの粒子とからなる群から選択され、且つ前記粒子の大きさが５μｍ未満であることを特徴とする請求項１１に記載の被覆ロッド。